ANALISIS AIR

WATER ANALYSIS  Surface water from lakes, river and seas groundwater drinking water industrial and municipal wastewater

3 Natural processes affecting river composition

4 Write down some of the constituents which you consider might be found in natural river water ? Ions derived from commonly occurring inorganic salts, e.g. sodium, calcium, chloride and sulfate ions. Smaller quantities of ions (e.g. transition metal ions) derived from less common inorganic salts, perhaps derived from leaching of mineral deposits. Insoluble solid material, either from decaying plant material, or inorganic particles from sediment and rock weathering. Soluble or colloidal compounds derived from the decomposition of plant material. Dissolved gases

Konsentrasi Ion-ion utama dalam air laut (mg/kg) dan air sungai (mg/L) ParameterAir LautAir sungai Sulfat (SO 4 2- ) Klorida (Cl - ) Nitrat (NO 3 - ) Natrium (Na + ) Kalsium (Ca 2+ ) Magnesium (Mg 2+ ) , , ,3-1,9 1, ,4-94 0,5-30

6 Metodologi Pengumpulan Data I. SAMPLING Pengambilan sampel merupakan langkah yg paling penting dalam analisis Sampel harus representatif Volume sampel tergantung pd jumlah analisis yg dilakukan

7 SAMPLING Analisis air yg komprehensif memerlukan 2 L sampel Pengumpulan sampel pada kedalaman tertentu memerlukan collector khusus seperti Watt, Valas, Kemmerer, Van Dorn, dll Kemudian sampel dimasukkan dalam botol sampel

8 Kemmerer water Sampler

9 Van Dorn Sampler

10 Sampling monitoring the effect of a discharge

11 Botol Sampel Ambil botol sampel yg bersih, bilas dengan akuades Bilas dengan sampel air, kemudian diisi dengan sampel air dan dilabeli Pengisian dalam botol harus pelan-pelan untuk mencegah turbulensi & gelembung udara Botol gelas pyrex  analisis organik Botol plastik  analisis anorganik

12 Jenis botol sampel, pengawetan dan waktu penyimpanan a,b Analit (non logam) Bahan botol c PengawetanWaktu penyimpanan maksimum Amoniak BOD COD Klorida Nitrat P P, G P H 2 SO 4, pH<2 - H 2 SO 4, pH<2 - 4 minggu 2 hari 4 minggu a Radojevic,M., Baskhin, V.N.,Practical environmental analysis b Sampel disimpan di kulkas pada 4 o C c P = polietilen, G = Gelas pyrex

13 Jenis botol sampel, pengawetan dan waktu penyimpanan a,b Analit (logam)Bahan botol c PengawetanWaktu penyimpanan maksimum Trace Metal (e.g. Fe, Pb) Kalsium Magnesium Natrium PPPPPPPP HNO 3, pH<2 - 6 bulan 4 minggu a Radojevic,M., Baskhin, V.N.,Practical environmental analysis b Sampel disimpan di kulkas pada 4 o C c P = polietilen, G = Gelas pyrex

14 II. PERLAKUAN SAMPEL FILTRASI (Penyaringan) Sampel air umumnya disaring  memisahkan komponen yg terlarut dari material tersuspensi Utk analisis logam, sampel diasamkan setelah filtrasi

15 Parameter kualitas air yg diukur in situ pH DO Suhu Kekeruhan (turbiditas) Daya hantar listrik

pH  one of the most important measurements commonly carried out in natural waters and wastewaters  A way of expressing the H + concentration in water it is used to express the acidic or alkaline nature of a solution

pH  In surface waters, pH is one of the most important water quality indices  Has great significance for chemical and biological processes occurring in natural waters as it can influence the growth of water biota, especially fish population

Typical pH range in different waters Water TypepH Unpolluted surface water Polluted surface water Industrial &municipal wastewaters Unpolluted rainwater Acidic rainwater Seawater Mine drainage waters 6.5 – – 12.0  1.0 -≥ – – – – 3.5

19 pH measurement Buffer solution pH 4, 7 or 10 magnetic stirrer stirrer bar

20 pH measurement Should be made immediately after sample collection First, calibrate the combination pH electrode and meter using a two-point calibration with buffer solutions Immerse the pH electrode in the sample and take measurement

21 pH measurement Rinse the electrode with laboratory water and swab dry between each reading When not in use, leave the electrode soaking in laboratory water or buffer solution

22 DISSOLVED OXYGEN (DO) All aerobic life forms, including aquatic ones, required oxygen for respiration A warm-water aquatic ecosystem should have a DO concentration of at least 5 ppm in order to support a diversified biota, including fish DO is a function of T, P, salinity and the biological activity in the water body

23 DISSOLVED OXYGEN (DO) The solubility of oxygen in fresh water at sea-level and 25 o C is 8.3 ppm In sea water at the same condition is 6.7 ppm Photosynthesis by plants can produce O 2 during daylight hours : 6 CO H 2 O + h  C 6 H 12 O O 2

24 DISSOLVED OXYGEN (DO) Respiration by plants, animals and aerobic bacteria, can consume O 2 Chemical oxidation reactions can also cause minor depletion of O 2 Pollution can cause DO concentration to drop below the level necessary for maintaining a healthy biota

25 METHODOLOGY-DO oToThe iodometric titration method  Winkler method oMoManganese(II) solution is added to the sample to fix the DO in the form of a brown precipitate of manganese(III) hydroxide 4Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O  4Mn(OH) 3 (s)

26 METHODOLOGY-DO o4Mn(OH) 3(s) is dissolved by addition of an acid and reacted with iodide to produce iodine Mn(OH) 3 + I - + 3H +  Mn 2+ + ½ I 2 + 3H 2 O oIodine is then titrated with sodium thiosulfate : 2S 2 O I 2  S 4 O I - 1 mL 0.025M Na 2 S 2 O 3 = 1 mg/L DO

27 DO-ANALYSIS  Collect 3 replicate samples. Fill the 250 mL BOD bottle (erlenmeyer flask) to the brim and stopper it while it is below the surface. Avoid introducing air into the sample  Titrate a volume corresponding to 200 mL of the original sample. Titrate with M Na 2 S 2 O 3 solution to a pale yellow colour

28 DO- ANALYSIS  Only then add two drops of starch indicator and swirl to mix.  Continue titrating until the solution changes from dark blue to colourless.  Record the number of milliliters of titrant required to titrate the sample

29 DO meter

Lokasi pengambilan sampel pada sungai Lokasi pemantauan kualitas air Lokasi pemantauan kualitas air pada umumnya dilakukan pada: a) Sumber air alamiah, yaitu pada lokasi yang belum atau sedikit terjadi pencemaran (titik 1). b) Sumber air tercemar, yaitu pada lokasi yang telah menerima limbah (titik 4). c) Sumber air yang dimanfaatkan, yaitu pada lokasi tempat penyadapan sumber air tsb. (titik 2 dan 3). d) Lokasi masuknya air ke waduk atau danau (titik 5).

Titik pengambilan sampel air sungai Titik pengambilan sampel air sungai ditentukan berdasarkan debit air sungai yang diatur dengan ketentuan sbb: a) sungai dengan debit kurang dari 5 m 3 /detik, contoh diambil pada satu titik di tengah sungai pada kedalaman 0,5 kali kedalaman dari permukaan atau diambil dengan alat integrated sampler sehingga diperoleh contoh air dari permukaan sampai ke dasar secara merata (lihat Gambar);

Titik pengambilan sampel air sungai b) sungai dengan debit antara m 3 /detik, contoh diambil pada dua titik masing-masing pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar sungai pada kedalaman 0,5 kali kedalaman dari permukaan atau diambil dengan alat integrated sampler sehingga diperoleh contoh air dari permukaan sampai ke dasar secara merata (lihat Gambar 9) kemudian dicampurkan;

Titik pengambilan sampel air sungai c) sungai dengan debit lebih dari 150 m 3 /detik, contoh diambil minimum pada enam titik masing-masing pada jarak 1/4, 1/2, dan 3/4 lebar sungai pada kedalaman 0,2 dan 0,8 kali kedalaman dari permukaan atau diambil dengan alat integrated sampler sehingga diperoleh contoh air dari permukaan sampai ke dasar secara merata (lihat Gambar ) lalu dicampurkan.

Titik pengambilan sampel air sungai

Lokasi pengambilan sampel air danau atau waduk disesuaikan dengan tujuan pengambilan sampel, paling tidak diambil di lokasi- lokasi: a) Tempat masuknya sungai ke waduk atau danau. b) Ditengah waduk atau danau. c) Lokasi penyadapan air untuk pemanfaatan. d) Tempat keluarnya air dari waduk atau danau.

Titik sampling disesuaikan dengan kedalaman danau/waduk sbb: a) Danau atau waduk yang kedalamannya kurang dari 10 m, sampel diambil di 2 (dua) titik yaitu permukaan dan bagian dasar, kemudian dicampurkan (komposit kedalaman). b) Danau atau waduk yang kedalamannya 10 m – 30 m, sampel diambil di 3 (tiga) titik yaitu permukaan, lapisan termoklin dan bagian dasar kemudian dicampurkan (komposit kedalaman). c) Danau atau waduk yang kedalamannya 31 m – 100 m, sampel diambil di 4 (empat) titik yaitu permukaan, lapisan termoklin, di atas lapisan hipolimnion, dan bagian dasar kemudian dicampurkan (komposit kedalaman). d) Danau atau waduk yang kedalamannya lebih dari 100 m, titik sampling ditambah sesuai keperluan kemudian dicampurkan (komposit kedalaman).

Titik sampling disesuaikan dengan kedalaman danau/waduk sbb: