Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Sumberdaya Air Metode Satuan Konsentrasi Kimia Masa/Volume : Masa zat terlarut per satuan volume larutan, hal ini sama dengan berat per satuan volume;

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Sumberdaya Air Metode Satuan Konsentrasi Kimia Masa/Volume : Masa zat terlarut per satuan volume larutan, hal ini sama dengan berat per satuan volume;"— Transcript presentasi:

1 Sumberdaya Air Metode Satuan Konsentrasi Kimia Masa/Volume : Masa zat terlarut per satuan volume larutan, hal ini sama dengan berat per satuan volume; misalnya mg/L = ppm (part per million) Masa/Masa atau Berat/Berat : Masa suatu zat terlarut dalam masa larutan yang diberikan: misalnya mg/kg atau ppm Konsentrasi --- mole 1. Molalitas (m), mol/kg = mole zat terlarut/ 1kg larutan 2. Molaritas (M), mol/L = mole zat terlarut/ 1L larutan 3. Normalitas (N), eki/L = ekivalen zat terlarut/ 1L larutan Yang mana berat ekivalen dalam g/eki = berat molekul (g)/ekivalen (n), n=jumlah proton dalam reaksi asam basa atau perubahan total valensi dalam reaksi oksidasoi reduksi

2 Volumetri Va Na = Vb Nb Va Na = Vb Nb 4. Fraksi mole X = jumlah mole zat terlarut/ mole total dari larutan Contoh-contoh: 1. Jelaskan konsentrasi 3 persen berat larutan CaSO 4 dalam air dengan satuan mg/L dan ppm 3 % berat =3/100 = 30000/ = ppm = mg/L = mg/L 2. Bila 1 liter larutan mengandung 190 mg NH 4 + dan 950 mg NO 3, jelaskan konstituen ini dalam satuan nitrogen (N) Jawab: 190 mg NH 4 + /L = 190 mg NH 4 + /L * 14 mg N/18 mg NH 4 + = 148 mg NH 4 + -N/L = 148 mg NH 4 + -N/L 950 mg NO 3 - /L = 950 mg NO 3 - /L * 14 mg N/62 mg NO mg NO 3 - /L = 950 mg NO 3 - /L * 14 mg N/62 mg NO 3 - = 214 mg NO N/L = 214 mg NO N/L

3 3. Gunakan contoh 1. kemudian terangkan konsentrasi dalam a.molalitas b. molaritas dan c. mol fraksi Jawab : Berat molekul CaCO 3 = 136 g/mol Berat molekul CaCO 3 = 136 g/mol 3 persen berat = 30 g/kg a. Molalitas (m), mol/kg = (30 g/kg)/(136 g/mol) =0,22 mol/kg b. Molaritas (M), mol/L = (30g/L)/(136 g/mol)=0,22 mol/kg c. Fraksi mol, X CaSO 4 = (30/136)/(30/ /18) = 0,0041 X H 2 O = (970/18)/(30/ /18) = 0,9959 X H 2 O = (970/18)/(30/ /18) = 0,9959 Konsentrasi massa sebagai CaCO 3 Sistem yang sangat umum untuk menerangkan kesadahan (kalsium dan magnesium) dan konsentrasi alkalinitas (HCO 3 -, CO 3 2-, dan OH - ) dalam kimia air adalah dengan sistem kalsiumkarbonat CaCO 3. Jumlah ekivalen senyawa per liter x 50 x 10 3 mg CaCO ekivalen CaCO 3 ekivalen CaCO 3 Berat ekivalen CaCO 3 = (100 g/mol )/(2 ek/mol) = 50 g/ek

4 Contoh: Diketahui konsentrasi Ca mg/L, hitung konsentrasi dalam eki/L dan dalam mg/L CaCO 3 Jawab: Berat ekivalen Ca dalam mg/meki= BM/muatan = 40/2 = 20 mg/meki Normalitas (N) dalam eki/L = [konsentrasi dalam mg/L]/[ekivalen dalam mg/meki] = [konsentrasi dalam mg/L]/[ekivalen dalam mg/meki] = [92 mg/L]/[20mg/meki] = 4,6 meki/L = [92 mg/L]/[20mg/meki] = 4,6 meki/L Berat ekivalen Ca sebagai CaCO 3 = 50 g/eki = mg/meki Konsentrasi Ca dalam mg/L sebagai CaCO 3 = 50 mg/meki x4,6 meki/L = 230 mg/L = 230 mg/L Contoh Stoikiometri CH 4 + O 2 ===== CO 2 + H 2 O g mol = massa dalam gram / Berat molekul g mol = massa dalam gram / Berat molekul Reaksi stoikiometrinya CH 4 + 2O 2 ===== CO 2 + 2H 2 O 1mol 2mol 1 mol 2 mol 1mol 2mol 1 mol 2 mol (Mass balance) 16 g + 64 g ==== 44 g + 36 g

5 Contoh: Dalam pengolahan air, larutan aluminium sulfat digunakan sebagai koagulan untuk menghasilkan aluminium hidroksida (sludge) floc. Hitung jumlah sludge yang dihasilkan bila 100 kg koagulan alum digunakan setiap hari. Analisis stoikiometrinya seperti berikut: Contoh: Dalam pengolahan air, larutan aluminium sulfat digunakan sebagai koagulan untuk menghasilkan aluminium hidroksida (sludge) floc. Hitung jumlah sludge yang dihasilkan bila 100 kg koagulan alum digunakan setiap hari. Analisis stoikiometrinya seperti berikut: Al 2 (SO 4 ) 3.14H 2 O + 3Ca(HCO 3 ) 2 = 2Al(OH) 3 +3CaSO 4 +14H 2 O+6CO 2 Al 2 (SO 4 ) 3.14H 2 O + 3Ca(HCO 3 ) 2 = 2Al(OH) 3 +3CaSO 4 +14H 2 O+6CO 2 1mol 3mol 2mol 3mol 14mol 6mol 1mol 3mol 2mol 3mol 14mol 6mol Mass balance (molecular weights): Mass balance (molecular weights): Al 2 (SO 4 ) 3.14H 2 O =27x2 +(32+16x4)x3+14(18)=594 g Al 2 (SO 4 ) 3.14H 2 O =27x2 +(32+16x4)x3+14(18)=594 g 3Ca(HCO 3 ) 2 = 3 [40+2x(1+12+3x16)] =486 g 3Ca(HCO 3 ) 2 = 3 [40+2x(1+12+3x16)] =486 g 2Al(OH) 3 = 2[27+3x(16+1)] =156 g 2Al(OH) 3 = 2[27+3x(16+1)] =156 g 3CaSO 4 =3[ x16] =408 g 3CaSO 4 =3[ x16] =408 g 14H 2 O = 14[2x1+16] =252g 14H 2 O = 14[2x1+16] =252g 6CO 2 =6(12+2x16) =264g 6CO 2 =6(12+2x16) =264g Jadi: 594 g+486 g=156 g+408 g+252 g+264 g Jadi: 594 g+486 g=156 g+408 g+252 g+264 g 1080 g = 1080 g 1080 g = 1080 g 594 g alum menghasilkan 156 g lumpur alum hidroksida dan 594 g alum menghasilkan 156 g lumpur alum hidroksida dan Dengan demikian 100 g alum digunakan perhari menghasilkan 26 kg lumpur alum hidroksida. Dengan demikian 100 g alum digunakan perhari menghasilkan 26 kg lumpur alum hidroksida.

6 Contoh: Contoh: Bila gas alam (98% CH 4 ) digunakan untuk membakar thermal power plant, hitung jumlah oksigen yang diperlukan setiap hari untuk menghasilkan 100 MW listrik, bila harga calorifik gas adalah 50 MJ/kg. Bila gas alam (98% CH 4 ) digunakan untuk membakar thermal power plant, hitung jumlah oksigen yang diperlukan setiap hari untuk menghasilkan 100 MW listrik, bila harga calorifik gas adalah 50 MJ/kg. Jawab: Jawab: Power 100 MW = 3600 x 10 2 MJ/h Power 100 MW = 3600 x 10 2 MJ/h Kebutuhan Gas = 360 x 10 3 / 50 x 10 3 = 7,2 T/h Kebutuhan Gas = 360 x 10 3 / 50 x 10 3 = 7,2 T/h Gas 98% CH 4 = 0,98x7,2 = 7,06 T/h Gas 98% CH 4 = 0,98x7,2 = 7,06 T/h Persamaan stoikiometri: Persamaan stoikiometri: CH 4 + 2O 2 ===== CO 2 + 2H 2 O 1mol 2mol 1 mol 2 mol 1x16g+2x32g = 1x44 g + 2x18 80g = 80g 80g = 80g Jadi : 7,06 T/h CH 4 membutuhkan 64/16 x 7,06 = 28,2 T/h O 2

7 Contoh: Contoh: Diketahui komposisi udara daalam % volume sebagai : 78,1% N 2, 20,95% O 2, 0,05% Ar. Tentukan berat molekul rata-rata udara dan komposisinya dalam % berat. Diketahui komposisi udara daalam % volume sebagai : 78,1% N 2, 20,95% O 2, 0,05% Ar. Tentukan berat molekul rata-rata udara dan komposisinya dalam % berat. Jawab: Jawab: % volume juga jumlah mol relatif % volume juga jumlah mol relatif Berat molekul Komponen%volume=molg/molgram%berat N 2 O 2 Ar78,1020,95 0,95 0, ,8 670,4 670, ,523,121,3 Jumlah100, ,2100,0 Berat molekul rata-rata adalah 2895,2g/100 mol = 28,952 g/mol

8 Kebutuhan air Pemakaian air secara umum sangat bervariasi dari kota ke kota yang tergantung pada iklim, sifat lingkungannya, populasi, industri dan faktor- faktor lainnya. Penggunaan air di AS pada umumnya seperti ditabelkan dibawah ini. PenggunaanKebutuhan(liter/kapita,hari) SelangUmumnya Domestik Komersil & Industri Masyarakat umum Kehilangan limbah Total

9 Distribusi penggunaan air di dalam rumah tangga adalah sebagai berikut, AlatLimbah(liter) Wastafel Mesin cuci 3034 Wastafel dapur Lavatory Shower head Toilet Total242 Tabel : Kebutuhan air untuk alat-alat rumah tangga

10 Bila diperkirakan secara tidak rinci limbah dari rumah tangga adalah % dari kebutuhan air akan menjadi limbah. Sedangkan kebutuhan industri diperkirakan 50 m 3 /ha/hari. Bila diperkirakan secara tidak rinci limbah dari rumah tangga adalah % dari kebutuhan air akan menjadi limbah. Sedangkan kebutuhan industri diperkirakan 50 m 3 /ha/hari. Kualitas Air Penyediaan air bersih dalam bentuk kualitas dan kuantitas adalah faktor utama bagi manusia ataupun makhluk hidup lainnya. Penyediaan air bersih dalam bentuk kualitas dan kuantitas adalah faktor utama bagi manusia ataupun makhluk hidup lainnya. Parameter yang menentukan kualitas air: Parameter fisika, Parameter fisika, Parameter kimia, dan Parameter kimia, dan Parameter biologi. Parameter biologi. Parameter fisika adalah yang berhubungan dengan penglihatan, sentuhan, rasa, ataupun bau. Padatan tersuspensi, turbiditas, rasa, dan bau termasuk kategori ini. Padatan tersuspensi bersumber dari partikel organik dan anorganik yang tidak larut (ppm). Padatan tersuspensi bersumber dari partikel organik dan anorganik yang tidak larut (ppm).

11 Contoh Padatan anorganik : lempung, lanau, dan bahan tanah lainnya dan bahan organik adalah seperti serabut tumbuhan dan bahan biologi (sell bakteri, algae dll). Penentuan padatan terlarut dapat dilakukan dengan gravimetri dengan jalan mengeringkan sampel pada 104o C. Contoh Padatan anorganik : lempung, lanau, dan bahan tanah lainnya dan bahan organik adalah seperti serabut tumbuhan dan bahan biologi (sell bakteri, algae dll). Penentuan padatan terlarut dapat dilakukan dengan gravimetri dengan jalan mengeringkan sampel pada 104o C. Kekeruhan adalah pengukuran langsung padatan tersuspensi menggunakan Jackson turbidimeter. Kekeruhan adalah pengukuran langsung padatan tersuspensi menggunakan Jackson turbidimeter. 1 JTU = 1 mg/L SiO2 (dalam air destilasi). 1 JTU = 1 mg/L SiO2 (dalam air destilasi). Warna dari bahan organik seperti daun, kayu, akar, asam humus dll. Bahan anorganik dari besi oksida - berwarna merah, mangan oksida-- warna coklat atau kehitaman. Pada limbah industri, produksi kertas, proses makanan, produksi kimia, penambangan, dan kilang adalah berupa zat warna dan lainnya. Warna dari bahan organik seperti daun, kayu, akar, asam humus dll. Bahan anorganik dari besi oksida - berwarna merah, mangan oksida-- warna coklat atau kehitaman. Pada limbah industri, produksi kertas, proses makanan, produksi kimia, penambangan, dan kilang adalah berupa zat warna dan lainnya. Pengukuran zat warna menggunakan standar warna TCU (True color unit) --1 TCU = 1 mg/L platinum. Alatnya Spektrometri. Pengukuran zat warna menggunakan standar warna TCU (True color unit) --1 TCU = 1 mg/L platinum. Alatnya Spektrometri. Rasa dan Bau adalah berasal dari mineral-mineral, logam-logam dan garam-garam dari tanah dan terakhir dari reaksi biologi. Rasa dan Bau adalah berasal dari mineral-mineral, logam-logam dan garam-garam dari tanah dan terakhir dari reaksi biologi.

12 Pengukuran bau dan rasa--bahan organik dapat dilakukan dengan gas/liquid chromatografi. Dapat juga dg threshold odor number (TON) TON = A + B/A, A = volume air bau B =volume air bebas bau untuk menghasilkan 200 ml campuran (ditabelkan). Suhu adalah parameter yang akan mempengaruhi reaksi di alam. Parameter kimia Air merupakan pelarut yang sangat baik sehingga banyak sekali bahan-bahan yang dapat larut dalam air. Parameter kimia kualitas air : pH pH Zat terlarut total (TDS), Zat terlarut total (TDS), Alkalinitas, Alkalinitas, Kesadahan, Kesadahan, Logam-logam, bahan organik, nutrisi, dan pestisida. Logam-logam, bahan organik, nutrisi, dan pestisida. Ion-ion utama Ion-ion utama Pengukuran pH dilaksanakan dengan langsung dengan peralatan pH meter yang dilakukan dengan mengukur – log [H + ]

13 Zat terlarut total dapat diketahui dengan mengukur konduktivitas sampel air atau dengan penjumlahan kandungan ion-ion utama dalam air dalam satuan mg/L. Zat terlarut total dapat diketahui dengan mengukur konduktivitas sampel air atau dengan penjumlahan kandungan ion-ion utama dalam air dalam satuan mg/L. Alkalinitas dapat ditentukan dengan volumetri menggunakan asam (H 2 SO 4 ) sebagai pentiter Alkalinitas dapat ditentukan dengan volumetri menggunakan asam (H 2 SO 4 ) sebagai pentiter Kesadahan dalam pengukurannya menggunakan satuan mg/L CaCO 3 yang dapat dikonversi menjadi meq/L. Hal ini berhubungan dengan apa yang kita kation polivalen yang terlarut dalam air. Kesadahan dalam pengukurannya menggunakan satuan mg/L CaCO 3 yang dapat dikonversi menjadi meq/L. Hal ini berhubungan dengan apa yang kita kation polivalen yang terlarut dalam air. Logam-logam dalam air ditentukan konsentrasinya dengan AAS (Atomic Absorption Spectrometry) atau flame photometry untuk K + dan Na +. Logam-logam dalam air ditentukan konsentrasinya dengan AAS (Atomic Absorption Spectrometry) atau flame photometry untuk K + dan Na +. Bahan Organik dapat diukur dengan GC (kromatografi Gas) atau GC-MS. Bahan Organik dapat diukur dengan GC (kromatografi Gas) atau GC-MS. Nutrisi dalam sampel air diperkirakan dengan pengukuran N, P & K dalam air sampel. Nutrisi dalam sampel air diperkirakan dengan pengukuran N, P & K dalam air sampel. Pestisida biasanya ditentukan dengan GC (Chromatographi Gas). Pestisida biasanya ditentukan dengan GC (Chromatographi Gas).

14 Ion-ion utama ( Ion-ion utama (|  anion-  kation| <=0,1065+0,0155  anion) KationAnion IonKons(mg/l)MasaAtom(g)MasaEkivalenmg/mekiKonsmeki/LIonKons(mg/l)MasaAtom(g)MasaEkivalenmg/mekiKonsmeki/L Ca 2+ Mg 2+ Na + Fe 2+ Cd 2+ Total ,10,240,0824,323,055,85112,42012,22327,956,29,56,93,30,0040,00419,7 HCO 3 - SO 4 2- CO 3 2- Cl - NO , ,5624,31,331,012,40,619,6 |  anion-  kation| =|19,6-19,7I = 0,1 |  anion-  kation| =0,1065+0,3038=0,410 Analisis dapat dipercaaya

15 Kesadahan relatif air Derajat kesadahan meki/L Mg/L sebagai CaCO 3 Soft Moderately hard Hard Very hard < > >300

16 Parameter biologi Parameter biologi Kebanyakan air permukaan di alam adalah mengandung bakteri dan virus dan pengukurannya dilakukan dengan mengidentifikasi bakteri patogen. Dalam ilmu lingkungan pengukurannya dilakukan dengan indikator bakteri patogen E. Coli dalam 100 ml air contoh. Kebanyakan air permukaan di alam adalah mengandung bakteri dan virus dan pengukurannya dilakukan dengan mengidentifikasi bakteri patogen. Dalam ilmu lingkungan pengukurannya dilakukan dengan indikator bakteri patogen E. Coli dalam 100 ml air contoh. Senyawa-senyawa organik di Lingkungan Senyawa-senyawa organik di Lingkungan Senyawa degradable Senyawa degradable Senyawa undegradable Senyawa undegradable BOD = Biological oxygen demand BOD = Biological oxygen demand Istilah BOD 5 Istilah BOD 5 COD = Chemical oxygen demand COD = Chemical oxygen demand

17

18


Download ppt "Sumberdaya Air Metode Satuan Konsentrasi Kimia Masa/Volume : Masa zat terlarut per satuan volume larutan, hal ini sama dengan berat per satuan volume;"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google