Pengujian Parameter Air Laut di Laboratorium

Nitrat (NO3-N) secara spektrofotometri pada kisaran kadar 0,05 mg/l – 1,00 mg/l sesuai SNI 19-6964.7-2003.

1. Prinsip

Senyawa nitrat dalam contoh uji air laut direduksi menjadi nitrit oleh butiran cadmium (Cd) yang dilapisi dengan tembaga (Cu) dalam satu kolom. Senyawa nitrit akan bereaksi dengan sulfanilamide dalam suasana asam menghasilkan senyawa diazonium yang sebanding dengan banyaknya senyawa nitrit dalam contoh uji. Senyawa diozonium tersebut kemudian bereaksi dengan n-(1-naftil)-etilendiamin dihidroklorida (NED dihidroklorida) membentuk senyawa azo yang berwarna merah muda. Senyawa azo yang terbentuk ekivalen dengan banyaknya senyawa diazonium yang ekivalen dengan banyaknya nitrit dalam contoh. Warna merah muda yang terbentuk diukur absorbansinya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang optimal disekitar 543 nm.

2. Bahan

  • Air suling bebas nitrat;
  • Kertas saring bebas nitrat berukuran pori 0,45 μm;
  • Serbuk kalium nitrat, KNO3;
  • Serbuk natrium nitrit, NaNO2;
  • Air laut buatan :

Larutkan 31,0 gram NaCl; 10,0 gram MgSO4.7H2O dan 0,05 gram NaHCO3. H2O dengan 800 ml air suling bebas nitrat dalam labu ukur 1000 ml. Tepatkan sampai tanda tera. Simpan dalam botol gelas.

  • Butir cadmium (Cd) ukuran 20-100 mesh;
  • Asam klorida, HCl 6 N

Masukkan 50 ml HCl pekat ke dalam gelas piala 250 ml yang berisi 250 ml air suling bebas nitrat.

  • Larutan CuSO4 2 %

Larutkan 20 gram CuSO4.5H2O dalam 500 ml air suling bebas nitrat, lalu tepatkan menjadi 1000 ml.

  • Butir kadmium-tembaga, Cd-Cu

Cuci 25 gram butir kadmium (20-100 mesh) dengan HCl 6 N lalu bilas dengan air sampai pH netral. Rendam butir Cd dengan 100 ml larutan CuSO4  2 % selama 5 menit sampai warna biru memucat. Buang larutannya dan ulangi larutan ini dengan larutan CuSO4 2 % baru sampai terbentuk endapan coklat. Bilas dengan air untuk menghilangkan endapan Cu.

  • Larutan pekat NH4Cl-EDTA

Larutkan 13,0 gram NH4Cl dan 1,7 gram dinatrium-EDTA dalam 900 ml air suling bebas nitrat. Atur pH 8,5 dengan NH4OH pekat lalu tepatkan menjadi 1000 ml.

  • Larutan NH4Cl-EDTA encer

Encerkan 300 ml NH4Cl-EDTA pekat dengan air suling bebas nitrat menjadi 500 ml.

  • Larutan pewarna

Kedalam 800 ml air suling bebas nitrat tambahkan 100 ml H3PO4 85 % dan 10 gram sulfanilamid. Setelah larut tambahkan 1 gram n-(1-naftil)-etilendiamin dihidroklorida (NED dihidroklorida), kocok sampai larut. Tepatkan menjadi 1000 ml dengan air suling bebas nitrat. Larutan ini stabil selama 1 (satu) bulan dengan penyimpanan dalam botol gelap pada temperatur 4 0C (refrigerator).

3. Peralatan

  • Spektrofotometer;
  • Alat pengukur pH;
  • Labu ukur 50 ml, 100 ml, 1000 ml;
  • Pipet ukur 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; dan 10 ml;
  • Gelas ukur 50 ml, 100 lm, 200 ml;
  • Gelas piala 100 ml, 250 ml dan 1000 ml;
  • Tabung reaksi 50 ml bertutup;
  • Oven;
  • Desikator;
  • Kolom reduksi;
  • Timbangan analitik;
  • Botol semprot.

4. Persiapan dan pengawetan contoh uji

  • Saring air suling bebas nitrat melalui kertas saring bebas nitrat yang berukuran pori 0,45 μm, tampung hasil saringan. Larutan ini digunakan sebagai blanko penyaringan.
  • Saring contoh uji dengan kertas saring bebas nitrat yang berukuran pori 0,45 μm.
  • Masukkan contoh uji ke dalam botol gelas berwarna gelap bebas dari kontaminasi nitrat.
  • Apabila tidak dapat segera dianalisis maka contoh uji diawetkan dengan menambahkan asam Sulfat, H2SO4 2 ml per liter contoh uji dan disimpan pada temperatur 4 0C tidak lebih dari 48 jam.

5. Persiapan Pengujian

a. Pembuatan larutan induk nitrat, NO3-N 100 mg/l

  • Keringkan serbuk kalium nitrat, KNO3 dalam oven pada temperature 105 0C selama 24 jam;
  • Timbang 0,7218 gram kalium nitrat, KNO3 kemudian larutkan dengan 100 ml air suling bebas nitrat di dalam labu ukur 1000 ml;
  • Tepatkan sampai tanda tera.
  • Awetkan dengan menambahkan CHCl3 2 ml per liter contoh uji.

b. Pembuatan larutan baku nitrat, NO3-N 10 mg/l

  • Pipet 100 ml larutan induk nitrat ke dalam labu ukur 100 ml.
  • Tambahkan air suling bebas nitrat sampai tepat tanda tera.
  • Awetkan dengan menambahkan kloroform, CHCl3 2 ml per liter contoh uji.

c. Pembuatan larutan kerja nitrat, NO3-N

  • Pipet 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 dan 10,0 ml larutan baku nitrat (10 mg/l) masing-masing ke dalam labu ukur 100 ml.
  • Tambahkan air laut buatan sampai tepat tanda tera sehingga diperoleh konsentrasi nitrat, NO3-N 0,0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 mg/l.

d. Pembuatan Kolom reduksi

  • Masukkan glass wool ke bagian bawah kolom reduksi, lalu isi dengan air suling bebas nitrat.
  • Masukkan butir Cd-Cu secukupnya sehingga panjang kolom 18,5 cm. Jaga permukaan air selalu lebih tinggi dari butir Cd-Cu untuk mencegah gelembung udara terperangkap.
  • Cuci kolom dengan 200 ml larutan NH4Cl-EDTA encer.
  • Atur kecepatan alir pada 7 – 10 ml/menit;
  • Aktifkan kolom dengan melewatkan sedikitnya 100 ml larutan yang terdiri dari 25 % standar NO3-N 1,0 mg/l dan 75 % larutan NH4Cl-EDTA pekat.
  • Hitung efisiensi kolom dengan cara mereduksi minimal satu kadar larutan baku NO3-N lalu dibandingkan dengan larutan baku NO2-N dalam kadar yang sama. Jika efisiensi kolom dibawah 75 % aktifkan kembali butur Cd-Cu seperti pada pembuatan larutan pewarna.

Cara menentukan efisiensi kolom reduksi adalah sebagai berikut :

  • Buat larutan nitrat dan nitrit secara terpisah dengan kadar yang sama;
  • Lewatkan larutan nitrat melalui kolom reduksi;
  • Ukur 50 ml larutan nitrat yang sudah direduksi dan 50 ml larutan nitrit;
  • Tambahkan 2 ml larutan pewarna dan kocok;
  • Baca absorbansinya dalam kisaran waktu antara 10 menit sampai 2 jam setelah penambahan larutan pewarna;
  • Ukur absorbansinya pada panjang gelombang optimal di sekitar 543 nm.
  • Kolom tidak perlu dicuci setiap melakukan reduksi antar contoh uji. Jika dalam waktu lama kolom tidak dipergunakan, lewatkan 50 ml larutan NH4Cl-EDTA encer dan rendam butir Cd-Cu didalamnya (jangan biarkan butir Cd-Cu kering).

e. Pembuatan Kurva Kalibrasi

  • Optimalkan alat uji spektrofotometer sesuai petunjuk penggunaan alat untuk pengujian kadar nitrat;
  • Ke dalam masing-masing 25 ml larutan kerja tambahkan 75 ml larutan NH4Cl-EDTA pekat lalu kocok;
  • Lewatkan larutan di atas kolom reduksi, atur kecepatan 7 ml – 10 ml/menit;
  • Buang 20 ml tampungan pertama;
  • Selanjutnya tamping dalam labu;
  • Ukur 50 ml larutan yang sudah direduksi dan masukkan ke dalam Erlenmeyer 50 ml;
  • Tambahkan 2 ml larutan pewarna dan kocok;
  • Baca absorbansinya pada panjang gelombang optimum di sekitar 543 nm dalam kisaran waktu antara 10 menit sampai 2 jam setelah penambahan larutan pewarna;
  • Buat kurva kalibrasi :
  1. Atur pH contoh uji antara 7 – 9 dengan menambahkan HCl atau NaOH;
  2. Siapkan 25 ml contoh uji di gelas piala 250 ml;
  3. Tambahkan 75 ml larutan NH4Cl-EDTA pekat kemudian kocok;
  4. Lewatkan larutan tersebut melalui kolom reduksi;
  5. Buang 25 ml tampungan pertama;
  6. Selanjutnya tampung 50 ml contoh uji yang sudah direduksi ke dalam tabung reaksi bertutup;
  7. Tambahkan 2 ml larutan pewarna dan kocok;
  8. Ukur absorbansinya dalam kisaran waktu antara 10 menit sampai 2 jam setelah penambahan larutan pewarna pada panjang gelombang optimal disekitar 543 nm;
  9. Kadar yang terukur dalam kadar nitrat dan nitrit;
  10. Lakukan pengukuran blanko: Masukkan ke dalam 25 ml air laut buatan di dalam gelas piala 250 ml, lakukan langkah c dan h;
  11. Untuk kontrol kontaminasi pada kertas saring, lakukan juga langkah nomor c dan h terhadap 25 ml blanko penyaringan.
  12. Lakukan analisis duplo
  13. Pembuatan spike matriks :
  • Ke dalam 20 ml contoh uji tambahkan 5 ml larutan kerja 2 mg/l. kadar standar yang diperoleh 0,4 mg/l. lakukan langkah (c) sampai dengan (h).
  • Ke dalam 20 ml contoh uji tambahkan 5 ml air laut buatan. Lakukan langkah (c) sampai dengan (h).

CATATAN : Cara uji nitrat secara terpisah dilakukan terhadap 50 ml contoh uji air laut yang sama melalui langkah (g) sampai dengan (h).

f. Perhitungan

1) Efisiensi kolom reduksi. Hitung efisiensi kolom reduksi dengan perhitungan sebagai berikut :

zz

Keterangan :

A adalah prosen, % efisiensi;

B adalah absorbansi NO3-N;

C adalah absorbansi NO2-N

2) Kadar Nitrat

  • Masukkan pembacaan absorbansi contoh uji yang melewati kolom reduksi ke dalam kurva kalibrasi
  • Masukkan hasil pembacaan absorbansi contoh uji yang tidak melewati kolom reduksi
  • Kadar nitrat yang sebenarnya dalam contoh uji air laut sama dengan kadar nitrat dari hasil kolom reduksi dikurangi kadar nitrit dalam contoh uji yang tidak melewati kolom reduksi.

zzz

3) Persen temu balik (% recovery, % R)

zzzzz

Keterangan :

A adalah kadar contoh uji yang dispike

B adalah kadar contoh uji yang tidak dispike

C adalah kadar standar yang diperoleh (target value)

zzzzzx

Keterangan :

y adalah volume standar yang ditambahkan (ml);

c adalah kadar nitrat, NO3-N yang ditambahkan (mg/l)

v adalah volume akhir (ml).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s