Parameter Pencemaran dan Teknik Analisisnya Bagian 1: COD dan BOD

Selain meningkatkan sisi ekonomi , seiring dengan berkembangnya berbagai sektor dunia industri saat ini, tidak menutup kemungkinan meninggalkan berbagai permasalahan. Salah satu efek samping yang saat ini dihadapi hingga sekarang adalah permasalahan lingkungan. Permasalahan lingkungan ini ditandai dengan adanya pencemaran lingkungan yang berdampak bagi eksistensi makhluk hidup. Tidak hanya untuk makhluk hidup hari ini namun juga anak cucu kita pun akan mendapatkan efek yang merugikan dikemudian hari. Pencemaran lingkungan seperti ekosistem air dapat diketahui melalui indikator-indikator tertentu. Indikator ini diantaranya adalah parameter BOD, COD, pH, dan TSS yang umumnya ada pada setiap pengujian atau analisis di laboratorium. Indikator-indikator ini penting diketahui untuk dapat dilakukan sebagaimana mestinya dalam pengujian-pengujian di lapangan untuk mengetahui kadar atau kosentrasi pencemar di lingkungan air.

Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi yaitu jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan baungan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimiawi. Hal ini juga dapat memiliki pengertian COD adalah banyaknya oksigen-oksige yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik menjadi molekul-molekul yang sederhana seperti CO₂ dan H₂O. Tes COD ini digunakan untuk menghitung kadar bahan organik yang dapat dioksidasi, dihitung dengan menggunakan bahan kimia oksidator kuat dalam media asam [1]. Sebagaian besar zat organik melalui tes COD ini dioksidasi oleh K₂Cr₂O₇ dalam keadaan asam yang mendidih optimum [2]. Namun dalam beberapa kasus uji COD, penggunaan senyawa pengoksidasi seperti K₂Cr₂O₇ yang cukup berbahaya karena menggandung logam Cr dapat diganti dengan penggunaan pengoksidasi lain yakni senyawa KMnO₄.

Teknik pengukuran COD dapat dilakukan sesuai dengan prosedur yang dilakukan oleh Suyata dan Irmanto [3] yakni Penentuan COD dilakukan dengan menggunakan metode titrasi iodometri. 10 ml akuades sebagai blanko dan 10 ml sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml ditambahkan 0,1 g HgSO₄ dan KMnO₄ 0,1 M. Ditutup, lalu dipanaskan selama 1 jam dalam penangas air, didinginkan dan ditambahkan 5 ml KI 10 % dan 10 ml H₂SO₄ 4N. Kemudian dititrasi dengan larutan standar Na₂S₂O₃ sampai warna kuning pucat. Setelah itu ditambahkan beberapa tetes amilum 1 % kemudian dititrasi kembali sampai warna biru hilang. Kadar COD dapat dihitung dengan rumus : 

dimana :

A = ml pentiter untuk blanko

B = ml pentiter untuk sampel

N = normalitas Na₂S₂O₃

Biological Oxygen Demand (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang dperlukan oleh mikroorganisme untuk memecahkan bahan-bahan organik yang terdapat dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau industri, dan untuk mendesain sistem pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut. Pencemaran bahan organik diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi [1]. Oksigen yang dikonsumsi dalam uji BOD dapat diketahui melalui proses inkubasi contoh air pada suhu 20°C selama 5 hari. Untuk memecahkan bahan-bahan organik tersebut secara sempurna pada suhu 20°C sebenarnya dibutuhkan waktu lebih dari 20 hari, tetapi untuk praktisnya diambil waktu 5 hari sebagai standar. Inkubasi selama 5 hari tersebut hanya dapat mengukur kira-kira 68% dari total BOD [4].

Berkurangnya oksigen selama oksidasi ini sebenarnya selain digunakan untuk oksidasi bahan organik juga dapat 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 yang terdapat 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 didalamnya [5]

Umumnya, pengujian BOD adalah menggnakan metode winkler-alkali iodida azida. Metode ini diartikan sebagai penetapan BOD yang dilakukan dengan cara mengukur berkurangnya kadar oksigen terlarut dalam sampel yang disimpan dalam botol tertutup rapat, diikubasi selama 5 hari pada tempeartur kamar, kemudian diukur oksigen terlarutnya. Botol yang tersisa diukur oksigen teralrutnya pada hari ke-0 dengan menambahkan 1 mL MnSO₄ + 1 mL reagen alkali iodida azida + 1 mL H₂SO₄ pekat. Kemudian, ditambah dengan 3 tetes amilum dan dititrasi dengan larutan natrium thiosulfat (Na₂S₂O₃) [2]. Teknik pengujian BOD adalah sebagai berikut [3]:

Penentuan BOD dilakukan dengan menggunakan metode titrasi Winkler, dimana kadar BOD dihitung dengan rumus : BOD = DO₍₀₎ – DO₍₅₎

Pertama penetuaan DO₍₀₎. Sampel dipipet 50 ml sampel, dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 ml ditambahkan masing-masing 1 mL buffer posfat, MgSO₄, CaCl₂ dan FeCl₃ dan diencerkan dengan akuades sampai tanda batas. Dipindahkan ke beker gelas 1000 ml lalu diaerasi selama 15 menit. Dimasukkan ke dalam botol Winkler dan ditutup, tambahkan masing-masing 1 ml alkali azida dan MnSO₄ 10 %, tutup lalu kocok dengan membalik-balikan botol winkler. Dibiarkan selama 10 menit lalu dipindahkan ke erlenmeyer. Ditambahkan 1 ml H₂SO₄ pekat, dikocok dan dititrasi dengan tiosulfat hingga kuning pucat. Ditambahkan beberapa tetes amilum 1 % kemudian titrasi dilanjutkan sampai warna biru tepat hilang.

Kedua penetuaan DO₍₅₎. Sampel yang telah diaerasi pada pengerjaan DO₍₀₎ dimasukkan ke dalam botol winkler dan ditutup rapat tanpa adanya udara dan disimpan 5 hari. Kemudian dititrasi dengan cara yang sama pada penetuan DO₍₀₎. Kadar oksigen terlarut dapat dihitung dengan rumus :

DO = kadar O₂ (ppm) x faktor pengenceran

Hal yang perlu diketahui dalam kedua analisis ini adalah apabila hasil BOD yang lebih besar dibandingkan dengan hasil yang diperoleh oleh COD, maka dapat dipastikan analisis mengalami error. Hal ini dapat diasumsikan bahwa COD mengoksidasi semua senyawa yang ada dalam sampel air melalui penggunaan senyawa pengoksidasi kuat dibandingkan analisis menggunakan BOD yang tergantung pada oksidasi mikroorganisme yang hidup pada sampel. Artinya, mikroorganisme hanya mampu mengoksidasi pada bagian-bagian tertentu saja atau tidak secara keseluruhan.

Daftar Pustaka

1.       D. Suhardjo, 2008, J. Manusia dan Lingkungan, 15(2): 79-89.

2.       G. Alaerts dan S.S. Santika, 1984, Metode Penelitian Air, Usaha Nasional, Surabaya.

3.       Irmanto dan Suyata, 2010, Molekul, 4(1): 21-32.

4.       Sasongko dan Setia, 1990, Beberapa Parameter Kimia Sebagai Analisis, Reaktor, Semarang.

5.       P. Kristanto, 2002, Ekologi Industri, Ando Offset, Yogyakarta.