My Chemical: Chemical Oxygen Demand (COD)

Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia adalah jumlah oksigen (mg O₂) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi atau menguraikan senyawa/materi organik (secara kimia) yang ada dalam 1L sampel air, di mana pengoksidasi K₂Cr₂O₇ (kalium dikromat sebagai oksidator yang umum dipakai) digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Parameter COD menunjukkan jumlah senyawa organik dalam air yang dapat dioksidasi secara kimia ataupun melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air.

Analisa COD berbeda dengan analisa BOD namun perbandingan antara angka COD dengan angka BOD dapat ditetapkan. Perbandingan rata-rata angka BOD₅/COD untuk beberapa jenis air :

³ Air buangan domestik (penduduk) : 0,4-0,6

³ Air buangan domestik setelah pengendapan primer : 0,6

³ Air buangan domestik setelah pengolahan secara biologis : 0,2

³ Air sungai : 0,1

Angka perbandingan yang lebih rendah dari yang seharusnya, misalnya untuk air buangan penduduk (domestik) < style=""> Tidak semua zat-zat organis dalam air buangan maupun air permukaan dapat dioksidasikan melalui tes COD atau BOD. Zat organis yang biodegradable (dapat dicerna/diuraikan), misalnya protein dan gula dapat dioksidasikan melalui tes COD dan BOD. Selulosa hanya dapat dioksidasikan melalui tes COD. N organis yang biodegradable, misalnya protein dapat dioksidasikan melalui tes COD dan BOD. N organis yang non-biodegradable, misalnya NO₂^-, Fe²⁺, S^2-, Mn³⁺ hanya dapat dioksidasikan melalui tes COD. NH₄ bebas (nitrifikasi) hanya dapat dioksidasikan melalui tes BOD mulai setelah 4 hari, dan dapat dicegah dengan pembubuhan inhibitor. Hidrokarbon aromatik dan rantai hanya dapat dioksidasikan melalui tes COD saja karena adanya katalisator Ag₂SO₄.

Theoretical Oxygen Demand (ThOD) atau kebutuhan oksigen teoretis adalah kebutuhan oksigen untuk mengoksidasikan zat organis dalam air yang dihitung secara teoretis. Jumlah oksigen tersebut dapat dihitung bila komposisi zat organis terlarut telah diketahui dan dianggap semua C, H, dan N habis teroksidasi menjadi CO₂, H₂O, dan NO₃^-. Untuk masing-masing jenis air (air sungai, air buangan penduduk, air limbah industri) terdapat perbandingan angka ThOD, COD, dan BOD tertentu.
COD adalah banyaknya jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan-bahan organic dalam perairan. Secara linear, terdapat hubungan antara COD dan BOD. Apabila nilai BOD tinggi, yang berarti terdapat indikasi penggunaan oksigen untuk mengurai bahan-bahan organic, maka kadar COD juga akan tinggi (Effendi, 2003). Menurut Perda Jatim No.2/2008, kadar COD yang diperbolehkan berada di dalam perairan kelas II adalah 25.0 mg/L. Apabila berada diatas ambang batas tersebut, maka perairan dapat dikategorikan tercemar dan tidak layak dipergunakan.
Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan Oksigen Kimiawi (KOK) merupakan parameter kualitas air yang menggambarkan banyaknya bahan organik yang dapat dioksidasikan oleh kalium dikromat dalam suasana asam dan dipanaskan pada suhu diatas 100OC selama 2 jam.

Oksidator kuat(K2Cr2O7) ==========> Tidak semua dapat dioksidasi --> Ditambah Ag2SO4(katalisator)--> Air yang mengandung Cl- diikat dgn HgSO4

Penetapan COD gunanya untuk mengukur banyaknya oksigen setara dengan bahan organik dalam sampel air, yang mudah dioksidasi oleh senyawa kimia oksidator kuat. Penetapan ini sangat penting untuk dapat diuraikan secara kimiawi. Maka dapat dikatakan COD adalah banyaknya oksidator kuat yang diperlukan untuk mengoksidasi zat organik dalam air, dihitung sebagai mg/l O2. Beberapa zat organik yang tidak terurai secara biologik antara lain asam asetat, asam sitrat, selulosa dan lignin (zat kayu).
Penggunaan teknik yang benar-benar sama antara sampel dan blanko pada setiap penetapan sangat penting karena hanya sebagian dari bahan organik yang terhitung, tergantung dari oksidator kimia yang dipakai, susunan dari senyawa organiknya dan prosedur yang dipakai. Cara refluks dengan dikromat dipilih untuk penetapan COD karena kemampuannya untuk mengoksidasi, pemakaiannya luas terhadap berbagai jenis sampel dan mudah dilakukan.
Dalam studi kualitas air parameter COD sangat penting sekali karena parameter ini juga merupakan salah satu indikator pencemaran air. Air yang tercemar, misalnya oleh limbah domestik ataupun limbah industri pada umumnya mempunyai nilai COD yang tinggi, sebaliknya air yang tidak tercemar mempunyai COD yang rendah.

Prinsip Pengujian
Kebanyakan jenis bahan organik dirusak oleh campuran dikromat dan asam sulfat mendidih, kelebihan dikromat dititrasi dengan ferro amonium sulfat. Banyaknya bahan organik yang dioksidasi dihitung sebagai oksigen yang setara dengan aklium dikromat yang terikat.
Prinsip :
Sampel air direfluks dengan kalium dikromat dalam lingkungan asam sulfat pekat selama 2 jam pada suhu diatas 100OC, kelebihan kaliumdikromat dititrasi dengan larutan baku Ferri amonium sulfat (FAS) dengan menggunakan indikator ferroin dan pada titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna dari kuning hijau kebiruan menjadi coklat kemerahan.
Pengujian COD dilakukan berdasarkan reaksi :

>100C selama 2 jam
(CHON) + K2Cr2O7 + H+ ---------------------------> CO2 + H2O + Cr3+ + ........
(Bhn organik)

K2Cr2O7 + Fe(NH4)2(SO4)2 + H+ ---------> Cr3+ + K+ + NH4+ + Fe3+ + SO42- + H2O

Berdasarkan reaksi di atas terlihat bahwa banyaknya bahan organik yang bereaksi (COD) sebanding dengan banyaknya kalium dikromat yang dibutuhkan dalam reaksi tersebut. Banyaknya kalium dikromat yang diperlukan dalam reaksi sama dengan selisih kalium dikromat yang ditambahkan dengan kalium dikromat sisa setelah reaksi. Oleh karena itu dengan mengetahui selisih kalium dikromat yang ditambahkan dan kalium dikromat sisa setelah reaksi maka nilai COD dalam contoh dapat dihitung.

Cara Pengujian
Untuk menganalisa COD dalam contoh mula-mula contoh dimasukkan dalam suautu wadah dan ditambah kalium dikromat dan asam sulfat serta senyawa-senyawa lain sebagai katalisator. Kalium dikromat ini harus diketahui dengan pasti dan harus berlebihan sehingga setelah reaksi selesai masih ada kalium dikromat sisa yang dapat ditetapkan. Selanjutnya campuran contoh tersebut dipanaskan lebih dari 100OC selama selama 2 jam. Setelah dingin sisa kalium dikromatnya ditetapkan dengan titrasi menggunakan titran ferro amonium sulfat dengan indikator ferroin. Untuk menetapkan kalium dikromat yang ditambahkan, digunakan larutan blanko. Selanjutnya selisih kalium dikromat yang ditambahkan dan sisa setelah reaksi dapat diketahui dan nilai COD contoh dapat dihitung.

Pengganggu :
Senyawa alifatik rantai lurus, hidrokarbon aromatik dan piridin tidak dioksidir dengan sempurna, meskipun cara ini lebih baik dari cara permanganat. Senyawa alifatik rantai lurus lebih efektif oksidasinya dengan menambahkan katalisator Ag2SO4, tetapi akan terjadi endapan dengan Iodida, Bromida atau Chlorida yang hanya sebagian dioksidasi dalam prosedur ini. Pada oksidasi hidrokarbon aromatik penambahan katalisator tidak ada manfaatnya berbeda pada rantai lurus. Kesulitan yang terjadi karena adanya Chlorida dalam sampel diatasi dengan menambahkan HgSO4 sebelum direfluks. Akan terjadi kompleks merkuri chlorida yang larut sehingga berkurang kemampuannya untuk bereaksi lebih lanjut.

Metode Penetapan
1. Metode Refluks terbuka
Sampel 20,0 ml dimasukkan erlenmayer + 0,4 HgSO4 dan 10 ml reagent K2Cr2O7 , + 30 ml campuran H2SO4 + Ag2SO4 , batu didih, panaskan 2 jam dan dihubungkan dengan kondensor tegak dan dipanaskan dan dititrasi dengan FAS 0,1 N dengan indikator ferroin dari warna biru hijau kekuningan sampai coklat merah.
Perhitungan :
1000 x ( ml titrasi blanko – ml titrasi sampel)
COD = ------------------------------------------------------- x N FAS x 8 = .... mg/l
ml sample
2. Metode Refluks Tertutup
Caranya : Sampel 2,0 ml dalam tabung COD ditambahkan 5,0 ml K2Cr2O7 0,25 N + HgSO4 0,1 g dan 3 ml campuran H2SO4 + Ag2SO4 lalu ditutup rapat. Dipanaskan selama 2 jam 150OC ± 2OC dan dipindahkan lalu dititrasi dengan FAS 0,1 N dengan indikator ferroin dari warna biru hijau kekuningan sampai coklat merah.
Keuntungan refluks tertutup dibanding terbuka :
- Lebih praktis dan mudah
- Sampel yang digunakan lebih sedikit
- Reagent yang digunakan lebih sedikit
- Peralatan yang digunakan lebih sedikit

Perhitungan :
1000 x ( ml titrasi blanko – ml titrasi sampel)
COD = ------------------------------------------------------- x N FAS x 8 = .... mg/l
ml sample

3. Metode Spektrofotometer
Menggunakan standar yang dibuat dari glukosa atau kalium biftalat.
Abs. Sampel
C sampel = -------------------- x C. standar
Abs. Standar

Perubahan warna pada titik akhir titrasi dimulai dari warna kuning, hijau, biru, lalu menjadi warna coklat merah (warna coca cola). Guna penambahan batu didih untuk mempercepat pemanasan dan meratakan panas nyala api.

Daftar jumlah Reagent yang digunakan dalam COD :

Sampel K2Cr2O7 0,25 N H2SO4 HgSO4 FAS
10 5 15 0,2 0,05
20 10 30 0,4 0,1
30 15 45 0,6 0,15

Contoh soal :
Diketahui 10,0 ml K2Cr2O7 0,2500 N dititrasi dengan FAS memerlukan 26,40 ml. 20,0 ml contoh dititrasi memerlukan 6,7 ml FAS dan 20,0 ml blanko memerlukan 12,7 ml FAS berapa kadar COD sampel tersebut?
Jawab :
10,0 ml x 0,2500 N
N FAS = ------------------------ = 0,0947 N
26,40 ml

1000 x ( ml titrasi blanko – ml titrasi sampel)
COD = ------------------------------------------------------- x N FAS x 8 = .... mg/l
ml sample
1000 x ( 12,7 ml – 6,7 ml )
= --------------------------------------- x 0,0947 N x 8 = .... mg/l
20 ml
= 227,28 mg/lt O2.
sumber ; bappeprov.sda.org. chemistry35.blogspot.com, id.wikipedia.org

Chemical Oxygen Demand (COD)

2 komentar:

.:: Search

.:: Jurnal

.:: LibGen

.:: Facebook

.:: Koleksi e-Book

.:: Download

.:: Followers

.:: Traffic