DASAR TEORI

Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang diperlukan oleh

organisme pada saat pemecahan bahan organik. Pada kondisi aerobic, pemecahan bahan organik

diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme sebagai bahan makanan dan

energinya diperoleh dari proses oksidasi (PESCOD,1973). Parameter BOD, secara umum banyak

dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran air buangan. Sehingga makin banyak bahan

organik dalam air, makin besar BOD nya sedangkan DO akan makin rendah. Air yang bersih

adalah yang BOD nya kurang dari 1 mg/l atau 1 ppm, jika BOD nya di atas 4 ppm, air dikatakan

tercemar. Penentuan BOD sangat penting untuk menelusuri aliran pencemaran dari tingkat hulu

ke muara. Sesungguhnya penentuan BOD merupakan suatu prosedur bioassay yang

menyangkut pengukuran banyaknya oksigen yang digunakan oleh organisme selama

organisme tersebut menguraikan bahan organik yang ada dalam suatu perairan, pada kondisi

yang harnpir sama dengan kondisi yang ada di alam. Selama pemeriksaan BOD, contoh yang

diperiksa harus bebas dari udara luar untuk rnencegah kontaminasi dari oksigen yang ada di

udara bebas. Konsentrasi air buangan/sampel tersebut juga harus berada pada suatu tingkat

pencemaran tertentu, Hal ini untuk menjaga supaya oksigen terlarut selalu ada selama

pemeriksaan. Hal ini penting diperhatikan mengingat kelarutan oksigen dalam air terbatas dan

hanya berkisar ± 9 ppm pada suhu 20°C. Penguraian bahan organik secara biologis di alam,

melibatkan bermacam-macam organisme dan menyangkut reaksi oksidasi dengan hasil akhir

karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). Pemeriksaan BOD tersebut dianggap sebagai suatu prosedur

oksidasi dimana organisme hidup bertindak sebagai medium untuk menguraikan bahan organik

menjadi CO2 dan H2O. Reaksi oksidasi selama pemeriksaan BOD merupakan hasil dari aktifitas

biologis dengan kecepatan reaksi yang berlangsung sangat dipengaruhi oleh jumlah populasi dan

suhu. Karenanya selama pemeriksaan BOD, suhu harus diusahakan konstan pada 20°C yang

merupakan suhu yang umum di alam. Secara teoritis, waktu yang diperlukan untuk proses

oksidasi yang sempurna sehingga bahan organik terurai menjadi CO2 dan H2O adalah tidak

terbatas. Dalam prakteknya dilaboratoriurn, biasanya berlangsung selama 5 hari dengan

anggapan bahwa selama waktu itu persentase reaksi cukup besar dari total BOD. Nilai BOD 5 hari

merupakan bagian dari total BOD dan nilai BOD 5 hari merupakan 70 – 80% dari nilai BOD total

(SAWYER & MC CARTY, 1978). Penentuan waktu inkubasi adalah 5 hari, dapat mengurangi

kemungkinan hasil oksidasi ammonia (NH3) yang cukup tinggi. Sebagaimana diketahui bahwa,

ammonia sebagai hasil sampingan ini dapat dioksidasi menjadi nitrit dan nitrat, sehingga dapat

mempengaruhi hasil penentuan BOD. Reaksi kimia yang dapat terjadi adalah :

 

2NH3 + 3O2 2NO2 - + 2H+ + 2H2O

2NO2 + O2 2 NO3-

 

Oksidasi nitrogen anorganik ini memerlukan oksigen terlarut, sehingga perlu diperhitungkan.

Dalam praktek untuk penentuan BOD yang berdasarkan pada pemeriksaan oksigen terlarut (DO),

biasanya dilakukan secara langsung atau dengan cara pengenceran. Prosedur secara umum

adalah menyesuaikan sampel pada suhu 20°C dan mengalirkan oksigen atau udara kedalam air

untuk memperbesar kadar oksigen terlarut dan mengurangi gas yang terlarut, sehingga sampel

mendekati kejenuhan oksigen terlarut. Dengan cara pengenceran pengukuran BOD didasarkan

atas kecepatan degradasi biokimia bahan organik yang berbanding langsung dengan banyaknya

zat yang tidak teroksidasi pada saat tertentu. Kecepatan dimana oksigen yang digunakan dalam

pengenceran sampel berbanding lurus dengan persentase sampel yang ada dalam pengenceran

dengan anggaapan faktor lainnya adalah konstan. Sebagai contoh adalah 10 % pengenceran

akan menggunakan sepersepuluh dari kecepatan penggunaan sampel 100% (SAWYER & MC

CARTY, 1978). Dalam hal dilakukan pengenceran, kualitas aimya perlu diperhatikan dan secara

umum yang dipakai aquades yang telah mengalami demineralisasi. Untuk analisis air laut,

pengencer yang digunakan adalah standard sea water (SSW). Derajat keasaman (pH) air

pengencer biasanya berkisar antara 6,5 – 8,5 dan untuk menjaga agar pH-nya konstan bisa

digunakan larutan penyangga (buffer) fosfat. Untuk menentukan BOD, terlebih dahulu diukur DO

nya (DO 0 hari), sementara sampel yang lainnya diinkubasi selama 5 hari pada suhu 20°C,

selanjutnya setelah 5 hari diukur DO nya (DO 5 hari). Kadar BOD ditentukan dengan rumus :

 

5 X [ kadar { DO(0 hari) - DO (5 hari) }] ppm

 

Selama penentuan oksigen terlarut, baik untuk DO maupun BOD, diusahakan seminimal mungkin

larutan sampai yang akan diperiksa tidak berkontak dengan udara bebas. Khusus untuk

penentuan BOD, sebaiknya digunakan botol sampel BOD dengan volume 250 ml dan semua

isinya dititrasi secara langsung. Perhitungan kadar DO nya :

DO,ml/L = B/B -2 x 5,6 x 10 x N x V

 

Dimana :

B = volume botol sampel BOD = 250 ml

B – 2 = volume air dalam botol sampel setelah ditambah 1 ml MnCl2 dan 1 ml NaOH-KI.

5,6 = konstanta yang sama dengan ml oksigen ~ 1 mgrek tiosulfat

10 = volume K2Cr2O7 0,01 N yang ditambahkan

N = normalitas tiosulfat

V = volume tiosulfat yang dibutuhkan untuk titrasi.

Berikut ini adalah tabel nilai DO dan BOD untuk tingkat pencemaran perairan

 

 

 

 

 

 

Tabel 1. Tingkat pencemaran

perairan berdasarkan nilai DO dan BOD

Sumber : WIROSARJONO (1974)

Berdasarkan PP no 82 tahun 2001 pasal 8 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, klasifikasi dan

kriteria mutu air ditetapkan menjadi 4 kelas yaitu:

Kelas 1 : yaitu air yang dapat digunakan untuk bahan baku air minum atau peruntukan lainnya

mempersyaratkan mutu air yang sama

Kelas 2 : air yang dapat digunakan untuk prasarana/ sarana rekreasi air, budidaya ikan air

tawar, peternakan, dan pertanian

Kelas 3 : air yang dapat digunakan untuk budidaya ikan air tawar, peternakan dan pertanian

Kelas 4 : air yang dapat digunakan untuk mengairi pertanaman/ pertanian

Tingkat

pencemaran

Parameter

DO (ppm) BOD

Rendah >5 0 – 10

Sedang 0 – 5 10 – 20

Tinggi 0 25

Beberapa parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air diantaranya adalah :

  - DO (Dissolved Oxygen)

  - BOD (Biochemical Oxygen Demand)

  - COD (Chemical Oxygen Demad), dan

  - Jumlah total Zat terlarut

IV. PERSIAPAN DAN PENGUKURAN

a. Persiapan Contoh/sampel

1)      Sample yang bersifat asam atau basa harus dinetralkan sampai pada pH 7,0 ± 0,1 dengan

menggunakan asam atau basa.

2)      Sampel yang diduga mengandung sisa klor aktip (yang dapat menghalangi proses

mikrobiologi) harus ditentukan konsentrasi klor aktipnya. Per mol klor aktip yang dikandung

sampel, dibutuhkan satu mol zat pereaksi seperti Na2SO3

3)      Sampel yang diduga mengandung zat beracun.

4)      Sampel yang mengandung oksigen melebihi kejenuhannya (terlalu jenuh), misalnya lenih

dari 9 mg O2 / l pada 20ºC, perlu diturunkan kadar oksigennya dengan cara pengocokan. Keadaan

tersebut dapat terjadi pada sampel yang ditumbuhi ganggang.

5)      Pengenceran sampel:

Oleh karena jumlah oksegen dalam botol terbatas, maksimum 9 mg/L tersedia, dan sebaiknya

oksigen terlarut pada masa akhir masa inkubasi antara 3-6 mg O2/L, maka sampel perlu

diencerkan.

b. Cara Pengukuran

Pengukuran kadar KOB/BOD dengan tahapan sebagai berikut:

a.    Mengambil sampel air sebanyak 500 mL diencerkan di beaker glass dengan air suling yang

sudah diaerasi selama 2 jam sehihingga volumenya menjadi 2000 mL.

b.   Membagi sample menjadi 6 botol winkler dan botol winkler diberi nama. Misalnya BOD hari ke

0, BOD hari ke 1 dan seterusnya sampai hari ke 5.

c.    Menambahkan 1 ml MnSO4 dan 1 ml alkali iodide azida ke dalam botol winkler BOD hari ke 0,

sementara itu ke 5 botol winkler lainnya dimasukkan ke dalam inkubator.

d.   Menutup botol winkler BOD hari ke 0 dan menghomogenkan hingga terbentuk gumpalan

yang sempurna.

e.    Membiarkan gumpalan mengendap 5 menit sampai 10 menit.

f.    Menambahkan 5 ml H2SO4 pekat, menutup dan menghomogenkan hingga endapan larut

sempurna.

g.   Mengambil 50 ml sampel dengan pipet dan memasukkannya ke dalam Erlenmeyer 150 ml

h.   Meneteskan indikator amilum/ kanji berwarna biru kemudian menitrasi sampel dengan

Na2SO3 sampai warna biru tepat hilang dan mencatan volume Na2SO3 yang terpakai.

i.     Botol winkler selanjutnya diukur nilai DO nya seperti tahapan d-h.

http://pitikusuma.wordpress.com/2011/04/11/pengukuran-nilai-bod-pada-air/

RABU, 01 JUNI 2011

ANALISA BOD (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND)

DASAR TEORI

Biological Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) adalah

sautu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologis

yang benar-benar terjadi di dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan

oleh bakteri untuk menguraikan hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat-zat

organis yang tersuspensi dalam air.

Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air

buangan penduduk atau industri, dan untuk mendesain sistem-sistem pengolahan biologis

bagi air yang tercemar tersebut. Penguraian zat organis adalah peristiwa alamiah, kalau

sesuatu badan air dicemari oleh zat organis, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut,

dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kamatian ikan-ikan

dalam air dan keadaan menjadi anaerobic dan dapat menimbulkan bau busuk pada air

tersebut.

Jenis bakteri yang mampu mengoksidasi zat organis yang berasal dari sisa-sisa

tanaman dan air buangan penduduk, berada pada umumnya di setiap air alam. Jumlah

bakteri ini tidak banyak di air jernihdan di air buangan industri yang mengandung zat

organis. Pada kasus ini pasti perlu ditambahkan benih bakteri. Untuk oksidasi/penguraian zat

organis yang khas, terutama di beberapa jenis air buangan industri yang mengandung

misalnya fenol, detergen, minyak dan sebagainya bakteri harus diberikan adaptasi beberapa

hari melalui kontak dengan air buangan tersebut, sebelum dapat digunakan sebagai benih

pada analisa BOD air tersebut.

Sebaliknya beberapa zat organis maupun inorganic dapat bersifat racun terhadap

bakteri dan harus dikurangi sampai batas yang diinginkan. Derajat keracunan ini juga dapat

diperkirakan melalui analisa BOD.

PRINSIP ANALISA

Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen di

dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobic. Sebagai hasil

oksidasi akn terbentuk karbon dioksida, air dan amoniak.

Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari dimana 50% reaksi telah

tercapai, 5 hari supaya 75% dan 20 hari supaya 100% tercapai, maka pemeriksaan BOD

dapat dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organis. Tentu saja, reaksi juga

berlangsung pada badan air sungai, air danau maupun di instalasi pengolahan air buangan

yang menerima air buangan yang mengandung zat organis tersebut. Dengan kata lain, tes

BOD berlaku sebagai simulasi sesuatu proses biologis secara alamiah.

Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan pada temperature inkubasi 200C dan

dilakukan selam 5 hari, hingga mempunyai istilah yang lengkap, namun di beberapa literatur

terdapat lama inkubasi 6 jam atau 2 hari atau 20 hari.

Demikian, jumlah zat organis yang ada di dalam air diukur melalui jumlah oksigen

yang dibutuhkan bakteri untuk mengoksidasi zat organis tersebut.

Karena reaksi BOD dilakukan di dalam botol yang tertutup, maka jumlah oksigen

yang telah dipakai adalah perbedaan antara kadar oksigen di dalam larutan dan kadarnya.

Oleh karena itu, semua sample yang mengandung BOD>6 mg harus diencerkan supaya

syarat tersebut terpenuhi.

http://putrakalimas.blogspot.com/2011/06/analisa-bod-biological-oxygen-demand.html

Home     >    Lingkungan Hidup     >    Pengendalian & Perubahan Lingk.     >    Kualitas Air     >    BOD (Biological Oxygen Demand)

Biological Oxygen Demand (BOD)

  Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang diperlukan oleh organisme pada saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik. Pemecahan bahan organik diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi (Pescod,1973). Parameter BOD, secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran air buangan. Penentuan BOD sangat penting untuk menelusuri aliran pencemaran dari tingkat hulu ke muara. Sesungguhnya penentuan BOD merupakan suatu prosedur bioassay yang menyangkut pengukuran banyaknya oksigen yang digunakan oleh organisme selama organisme tersebut menguraikan bahan organik yang ada dalam suatu perairan, pada kondisi yang harnpir sama dengan kondisi yang ada di alam. Selama pemeriksaan BOD, contoh yang diperiksa harus bebas dari udara luar untuk rnencegah kontaminasi dari oksigen yang ada di udara bebas. Konsentrasi air buangan/sampel tersebut juga harus berada pada suatu tingkat pencemaran tertentu, hal ini untuk menjaga supaya oksigen terlarut selalu ada selama pemeriksaan. Hal ini penting diperhatikan mengingat kelarutan oksigen dalam air terbatas dan hanya berkisar ± 9 ppm pads suhu 20°C (Sawyer & Mc Carty, 1978).http://bappeprov-sda.org/~bappepro/lingkungan-hidup/pengendalian-a-perubahan-lingk/kualitas-air/bod-biological-oxygen-demand.html

COD (Chemical Oxygen Demand)

COD atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumlah oksigen

(mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada

dalam satu liter sampel air, dimana pengoksidanya adalah K2Cr2O7 atau

KMnO4. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat

organik yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis

dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. Sebagian besar zat

organik melalui tes COD ini dioksidasi oleh

K2Cr2O7 dalam keadaan asam yang mendidih optimum,

Perak sulfat (Ag2SO4) ditambahkan sebagai katalisator untuk

mempercepat reaksi. Sedangkan merkuri sulfat ditambahkan untuk

menghilangkan gangguan klorida yang pada umumnya ada di dalam air

buangan.

Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organik habis teroksidasi

maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah direfluks.

K2Cr2O7 yang tersisa menentukan berapa besar oksigen yang telah terpakai.

Sisa K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium

sulfat (FAS). Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut.

Indikator ferroin digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu

disaat warna hijau biru larutan berubah menjadi coklat merah. Sisa K2Cr2O7

dalam larutan blanko adalah K2Cr2O7 awal, karena diharapkan blanko tidak

mengandung zat organik yang dioksidasi oleh K2Cr2O7.

BOD (Biochemical Oxygen Demand)

Biochemical Oxygen Demand menunjukkan jumlah oksigen dalam

satuan ppm yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk memecahkan

bahan-bahan organik yang terdapat di dalam air.

Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran

akibat air buangan penduduk atau industri. Penguraian zat organik adalah

peristiwa alamiah, apabila suatu badan air dicemari oleh zat oragnik, bakteri

dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses oksidasi

tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan dapat

menimbulkan bau busuk pada air tersebut. Beberapa zat organik maupun

anorganik dapat bersifat racun misalnya sianida, tembaga, dan sebagainya,

sehingga harus dikurangi sampai batas yang diinginkan.

Berkurangnya oksigen selama biooksidasi ini sebenarnya selain

digunakan untuk oksidasi bahan organik, juga digunakan dalam proses

sintesa sel serta oksidasi sel dari mikroorganisme. Oleh karena itu uji BOD

ini tidak dapat digunakan untuk mengukur jumlah bahan-bahan organik yang

sebenarnya terdapat di dalam air, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah

konsumsi oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi bahan organik

tersebut. Semakin banyak oksigen yang dikonsumsi, maka semakin banyak

pula kandungan bahan-bahan organik di dalamnya.

Oksigen yang dikonsumsi dalam uji BOD ini dapat diketahui dengan

menginkubasikan contoh air pada suhu 20 0C selama lima hari. Untuk

memecahkan bahan-bahan organik tersebut secara sempurna pada suhu 20 0C

sebenarnya dibutuhkan waktu lebih dari 20 hari, tetapi untuk prasktisnya

diambil waktu lima hari sebagai standar. Inkubasi selama lima hari tersebut

hanya dapat mengukur kira-kira 68 persen dari total BOD (Sasongko, 1990).

Terdapat pembatasan BOD yang penting sebagai petunjuk dari

pencemaran organik. Apabila ion logam yang beracun terdapat dalam sampel

maka aktivitas bakteri akan terhambat sehingga nilai BOD menjadi lebih

rendah dari yang semestinya (Mahida, 1981). Pada Tabel di bawah. dapat dilihat

waktu yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik di dalam air.

Pengujian BOD menggunakan metode Winkler-Alkali iodida azida,

adalah penetapan BOD yang dilakukan dengan cara mengukur berkurangnya

kadar oksigen terlarut dalam sampel yang disimpan dalam botol tertutup

rapat, diinkubasi selama 5 hari pada temperatur kamar, dalam metode Winkler digunakan

larutan pengencer MgSO4, FeCl3, CaCl2 dan buffer fosfat.

Kemudian dilanjutkan dengan metode Alkali iodida azida yaitu dengan cara

titrasi, dalam penetapan kadar oksigen terlarut digunakan pereaksi MnSO4,

H2SO4, dan alkali iodida azida. Sampel dititrasi dengan natrium thiosulfat

memakai indikator amilum (Alaerts dan Santika, 1984).

Waktu yang dibutuhkan untuk mengoksdasi bahan – bahan organik

pada suhu 200C

Cara Perhitungan COD dan BOD

Menentukan nilai BOD dan COD limbah sebelum dan sesudah pelakuan

a. Menghitung BOD

b. Menghitung COD

Menghitung penurunan BOD dan COD limbah setelah selesai perlakuan

Cara Analisa / Metode Analisis COD dan BOD pada L

http://laboratorymtw.blogspot.com/2011/04/cod-dan-bod.html