Materi              : Kesadahan air/ Pemeriksaan Kesadahan

Tujuan             : Untuk mengetahui pemeriksaan kesadahan total, kesadahan Ca dan                      

kesadahan  Mg dalam air.

Dasar teori

Kesadahan adalah sifat dari air yang disebabkan oleh ion logam (kation) bervalensi dua. Ion- ion ini

dapat bereaksi dengan sabun. Kation penyebab kesadahan antara lain : Mg2+, Sr2+, Ca2+, Fe2+, Mn2+. 

                Kesadahan dalam air sebagian besar ditimbulkan oleh akibat kintaknya air dengan tanah yang

lapisan tanahnya tebal dan ada pembentukkan batu kapur. Cara- cara menyatakan kesadahan :

1. Derajat kesadahan Jerman (D): 1D= 10 mg CaO/L

2. Derajat kesadahan Perancis (F): 1F= 10 mg CaCO3/L

3. Kesadahan sebagai CaCO3

Dasar- dasar pemeriksaan kesadahan dengan metode kompleksometri ini adalah berdasarkan

penitrasian dengan larutan standar EDTA pada pH 10 dengan indikator EBT (Erychrom Black T)

sampai perubahan warna dari merah anggur menjadi biru. Prinsip kerja indikator tersebut adalah

berdasarkan ikatan EBT-logam yang berwarna merah anggur (sebelum titrasi), yang mana ikatan ini

kurang stabil, sehingga setelah penitrasian dengan EDTA, EBT dalam keadaan bebas yang berwarna

biru, sedangkan logamnya berada dalam ikatan kompleks dengan EDTA.

Untuk pemeriksaan kalsium menggunakan indikator murexide, yang mana apabila indikator ini berada

dalam ikatan dengan logam berwarna merah, sedangkan dalam keadaan bebas berwarna violet

anggrek. Pada saat pemeriksaan kalsium ini, magnesium dipisahkan dari reaksi dengan jalan

perubahan 1 ml NaOH 1 N.

Kadar magnesium dapat diketahui berdasarkan pemeriksaan kesadahan dan pemeriksaan kalsium,

dengan mengingat bahwa pada pemeriksaan kesadahan yang dititrasi adalah Ca dan Mg, sedang

pada pemeriksaan Ca, hanya kalsium saja yang mengalami reaksi kompleksometri dengan EDTA.

Alat dan bahan

Alat     :

-          Buret asam (1 buah)                                        –  Statif (1 buah)

-          Labu erlenmeyer 250 ml (2 buah)                   –  Gelas ukur 250 ml (2 buah)

-          Gelas ukur 10 ml (1 buah)                               –  Corong (1 buah)

-          Pipet (1 buah)                                                  –  Gelas beker (1 buah)

-          Sendok penyu (1 buah)

Bahan  :

-          Sampel air kran                                               –  Larutan standar EDTA 0,01 M

-          Indikator murexide                                         –  Indikator buffer ammonia

-          Indikator EBT                                                 –  NaCN

-          Larutan NaOH 1 N                                         –  aquadest

Cara kerja        :

Prosedur cara kerja kesadahan total

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan, kemudian bersihkan alat-alat yang

terbuat dari kaca dengan akuades hingga bersih maximal 3 kali.

2. Ambil air kran sebanyak  50 ml dengan gelas ukur, kemudian tuangkan ke dalam

labu erlenmeyer.

3. Ambil 2 ml buffer amonia dengan gelas ukur 10 ml, kemudian tuangkan ke labu

erlenmeyer. Tambahkan juga indikator NaCN dan EBT masing- masing sepucuk

sendok penyu ke dalam labu erlenmeyer

4. Gojok labu erlenmeyer agar tercampur dengan sempurna ( berwarna merah).

5. Isikan EDTA ke dalam buret asam, kemudian letakkan pada statif.

6. Titrasi sampel air kran hingga tepat berubah warna dari merah menjadi biru.

7. Catat sebelum volume titrasi, volume sebelum titrasi, dan vilume titrasi.

8. Ulangi langkah 2-7 untuk mendapatkan data penghitungan kesadahan total.

Kesadahan Ca

1. Ambil air kran sebanyak 50 ml dengan gelas ukur, kemudian tuangkan ke dalam

labu erlenmeyer.

2. Ambil 1 ml NaOH 1 N dengan gelas ukur 10 ml, kemudian tuangkan ke dalam labu

erlenmeyer.

3. Gojok labu erlenmeyer agar tercampur dengan sempurna, maka akan berubah

warna menjadi merah.

4. Titrasi sampel air kran dengan EDTA hingga warna merah berubah menjadi ungu/

violet.

5. Catat volume sebelum titrasi, volum sesudah titrasi, dan volum titrasi.

6. Ulangi langkah 1-5 untuk emndapatkan data penghitungan kesadahan Ca

7. Lakukan penghitungan untuk kesadahan total, kesadahan Ca, dan kesadahan Mg.

8. Cuci dan bersihkan alat-alat yang telah digunakan, kembalikan pada tempat

semula.

Data praktikum

Kesadahan Total

No V awal V akhir V titrasi

1 0 ml 8,9 ml 8,9 ml

2 9 ml 17,3 ml 8,3 ml

Rata-rata 8,6 ml

Kesadahan total :

V titrasi  F EDTA 0,01 BM CaCO3

8,6  0,996  0,01  100 = 171,312 mg/L sebagai CaCO3

Kesadahan Ca

No V awal V akhir V titrasi

1 0 ml 5,4 ml 5,4 ml

2 5,4 ml 9,7 ml 4,3 ml

Rata-rata 4,85 ml

Kesadahan Ca

V titrasi  F EDTA  0,01  BA Ca

4,85  0,996  0,01  40 = 38,6448 mg/L sebagai Ca

Kesadahan Mg

V titrasi total – V titrasi Ca)  F EDTA  0,01  BA Mg

(8,6 – 4,85)  0,996  0,01  24,3 = 18,15 mg/L sebagai Mg

Pembahasan

Percobaan kesadahan air merupakan percobaan untuk mengetahui tingkat kesadahan (tingkat

kandungan ion logam bervalensi dua) yang terkandung dalam air. Sampel yang digunakan dapat

berupa air dari berbagai sumber, pada percobaan kali ini digunakan sampel air kran.

Dalam percobaan untuk menyatakankesadahan dapat diketahui dengan menghitung kesadahan total,

kesadahan Ca dan kesadahan Mg degan cara pemeriksaan di laboratorium. Sebelum memulai

percobaan perlu disisipkan alat dan bahan yang akan digunakan.

Untuk mencari kesadahan total, diambil air sampel sebanyak 50 ml dan diberi bahan NaCN, buffer

amonia, dan indikator EBT, karena EBT dan NaCN berupa padatan, maka perlu digojok terlebih

dahulu agar homogen, dan berwarna merah. Kemudian di titrasi dengan larutan standar EDTA

sebagai titrannya, titrasi dihentikan ketika warna merah tepat berubah menjadi biru. Percobaan ini

dilakukan dua kali agar dalam titrasi agar lebih akurat. Untuk menentukan volume titrasi pelu

mencatat volume sebelum dan sesudah titrasi. Kemudian dapat dilakukan penghitungan kesadahan

total dengan perumusan   V titrasi  F EDTA  0,01  BM CaCO3(V= volume, F= faktor koreksi,

BM= berat molekul) sehingga setelah setealh dihitung di dapat nilai 171,312 mg/L sebagai CaCO3.

Untuk selanjutnya dilakukan penghitungan kesadahan Ca dengan cara yang sama, yaitu dengan

penitrasian. Sama seperti kesadahan total, penghitungan kesadahan Ca, juga menggunakan 50 ml

air sampel, kemudian ditambahkan NaOH 1 N dan indikator murexid, gojok terlebih dahulu agar

homogen, sehingga timbul warna merah. Titrasi dengan EDTA sebagai titrannya, titrasi dihentikan

ketika warna merah tepat berubah menjadi ungu. Titrasi ini juga dilakukan dua kali agar didapat titrasi

yang akurat. Kemudian, penghitungan kesadahan Ca dapat digunakan

rumus  V titrasi  F  EDTA  0,01  BA Ca (V= volum, F= faktor koreksi, BA= berat atom)

sehingga didapat nilai 38,6448 mg/L sebagai Ca.

Penghitungan kesadahan Mg tidak dilakukan titrasi, karena kesadahan Mg dapat ditentukan

berdasarkan data- data dari percobaan kesadahan total dan kesadahan Ca, yaitu mengurangkan

volume titrasi kesadahan total dengan volume kesadahan Ca. Kemudian penghitungannya dengan

rumus    V titrasi total – V titrasi Ca  F  EDTA  0,01  BA Mg (V= volume, F= faktor

koreksi, BA= berat atom) sehingga di dapat nilai 41,832 mg/L sebagai Mg.

Dengan mengetahui nilai kesadah tersebut, baik kesadahan total, kesadahan Ca, ataupun kesadahan

Mg, maka kita dapat menentukan kualitas air kran tersebut dengan mengacu pada Permenkes

416 tahun 1990 yaitu batas maksimalnya 500 mg/L untuk kesadahan total.

Kesimpulan :

1. Kesadahan air kran secara total sebanyak 171,312 mg/L sebagai CaCO3

2. Kesadahan air kran oleh ion Ca sebanyak 38,6448 mg/L sebagai Ca

3. Kesadahan air kran oleh ion Mg sebanyak 4,832 mg/L sebagai Mg

4. Air kran tersebut masih aman untuk dikonsumsi karena masih memenuhi syarat

Permenkes 416 tahun1990 dengan batas maksimal adalah 500 mg/LAbout these ads

  Dasar Teori

B.1 Air Sadah: Air yang mengandung ion Ca2+ dan atau ion Mg2+. Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalat

h dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3.

Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga menyebabkan pemborosan sabun di rumah tangga, dan air sadah yang bercampur sabun dapat membentuk gumpalan scum yang sukar dihilangkan. Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian. Untuk menghilangkan kesadahan biasanya digunakan berbagai zat kimia, ataupun dengan menggunakan resin penukar ion. Air sadah digolongkan menjadi 2 jenis berdasarkan jenis anion yang iikat oleh kation (Ca2+, Mg2+). Yaitu:

a. Air sadah sementara

Mengandung garam hidrokarbonat seperti Ca(HCO3)2 dan atau Mg(HCO3)2.1. Air sadah sementara dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara memanaskan air tersebut sehingga garam karbonatnya mengendap, reaksinya:

Ca(HCO3)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

Mg (HCO3)2 (aq) MgCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

2. Selain dengan memanaskan air, sadah sementara juga dapat dihilangkan kesadahannya dengan mereaksikan larutan yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg (HCO3)2 dengan kapur (Ca(OH)2):

Ca(HCO3)2 (aq) + Ca(OH)2 (aq) –> 2CaCO3 (s) + 2H2O (l)

b. Air sadah tetap

Mengandung garam sulfat (CaSO4 atau MgSO4) terkadang juga mengandung garam klorida (CaCl2 atau MgCl2). Air sadah tetap dapat dihilangkan kesadahannya menggunakan cara:

1.               Mereaksikan dengan soda Na2CO3 dan kapur Ca(OH)2, supaya terbentuk endapan garam karbonat dan atau hidroksida:

CaSO4 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) +Na2SO4 (aq)

2.               Proses Zeolit Dengan natrium zeolit (suatu silikat) maka kedudukan akan digantikan ion kalsium dan ion magnesium atau kalsium zeolit.

B.2 Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembentukan persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion), Kompleksometri merupakan jenis titrasi dimana titran dan titrat saling mengkompleks, membentuk hasil berupa kompleks. Reaksi–reaksi pembentukan kompleks atau yang menyangkut kompleks banyak sekali dan penerapannya juga banyak, tidak hanya dalam titrasi. Karena itu perlu pengertian yang cukup luas tentang kompleks, sekalipun disini pertama-tama akan diterapkan pada titrasi. Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain titrasi komplek biasa seperti di atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti yang menyangkut penggunaan EDTA. Asam etilen diamin tetra asetat atau yang lebih dikenal dengan EDTA, merupakan salah satu jenis asam amina polikarboksilat.

B.3  EBT dan EDTA

B.3.1 Eriochrome Black T (EBT) adalah indikator kompleksometri yang merupakan bagian dari titrasi pengompleksian contohnya proses determinasi kesadahan air. Di

dalamnya bentuk protonated Eriochrome Black T berwarna biru. Lalu berubah menjadi merah ketika membentuk komplek dengan kalsium, magnesium atau ion logam lain. Nama lain dari Eriochrome Black T adalah,Solochrome Black T atau EBT (Anonima,2010).

Suatu kelemahan Eriochrome Black T adalah larutannya tidak stabil. Bila disimpan akan terjadi penguraian secara lambat,sehingga setelah jangka waktu tertentu indikator tidak berfungsi lagi. Sebagai gantinya dapat diganti dengan indikator Calmagite.Indikator ini stabil dan dalam kebanyakan sifatnya sama dengan Erio T (Harjadi,1993).

B.3.2 EDTA adalah singkatan dari Ethylene Diamine Tetra Acid, yaitu asam amino yang dibentuk dari protein makanan. Zat ini sangat kuat menarik ion logam berat (termasuk kalsium) dalam jaringan tubuh dan melarutkannya, untuk kemudian dibuang melalui urine. EDTA sebenarnya adalah ligan seksidentat yang dapat berkoordinasi dengan suatu ion logam lewat kedua nitrogen dan keempat gugus karboksil-nya atau disebut ligan multidentat yang mengandung lebih dari dua atom koordinasi per molekul, misalnya asam 1,2-diaminoetanatetraasetat (asametilenadiamina tetraasetat, EDTA) yang mempunyai dua atom nitrogen penyumbang dan empat atom oksigen penyumbang dalam molekul.

C.  Metode Percobaan

DASAR TEORI1.       Kesadahan

Kesadahan terutama disebabkan oleh keberadaan ion-ion kalsium dan magnesium di dalam air. Keberadaannya di dalam air mengakibatkan sabun akan mengendap sebagai garam kalsium dan magnesium, sehingga tidak dapat membentuk emulsi secara efektif. Kation-kation polivalen lainnya juga dapat mengendapkan sabun, tetapi karena kation umumnya berada dalam bentuk kompleks yang lebih stabil dengan zat organik yang ada, maka peran kesadahannya dapat diabaikan. Oleh karena itu penetapan kesadahan hanya diarahkan pada penentuan kadar magnesium dan kalsium. Kesadaha total didefenisikan sebagai jumlah miliekivalen (mek) ion magnesium dan kalsium tiap liter sampel air (Anonim, 2008).

Kesadahan atau hardness adalah salah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air. Penyebab air menjadi sadah adalah karena adanya ion-ion Ca2+, Mg2+. Atau dapat juga disebabkan karena adananya ion-ion dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Sr,Mn, dan Zn dalam bentuk garam sulfat, kesadahan dan bikarbonat dalam jumlah kecil

a.       Kesadahan sementara.Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam0garam bikarbonat seperti (Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2. Kesadahan sementara ini dapat/mudah dieliminir dengan pemanasan (pendidihan), sehingga terbentuk endapan CaCO3 atau MgC

b.      Kesadahan tetap

Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam kesadahan, sulfat dan karbonat, misal CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl. Kesadahan tetap dapat dikurangi dengan penambahan larutan soda- kapur (terdiri dari larutan natrium karbonat dan magnesium hidroksida) sehingga terbentuk endapan kalsium karbonat (padatan/endapan) dan magnesium hidroksida (padatan/endapan) dalam air.

2.       Metode Titrasi EDTAKesadahan total yaitu ion Ca2+ dan Mg2+ dapat ditentukan melalui titrasi dengan

EDTA sebagai titran dan menggunakan indikator yang peka terhadap semua kation tersebut. Kejadian total tersebut dapat dianalisis secara terpisah misalnya dengan metode AAS (Automatic Absorption Spectrophotometry) (Abert dan Santika, 1984)