Proposal ini menjelaskan rencana untuk menganalisis kadar kesadahan total dan kadar besi dalam sampel air sumur di Ngastihartjo, Kasih, Bantul menggunakan metode volumetri dan gravimetri."

1. PROPOSAL UJIAN KOMPETENSI PRAKTIK KEJURUAN
TAHUN PELAJARAN 2012/2013
Nama : HESTI RADEAN
No. Ujian : 01-133-122-7
ANALISIS KESADAHAN TOTAL ( Ca2+ + Mg2+ )
DAN ANALISIS KADAR BESI (Fe) DALAM SAMPEL AIR SUMUR
DAERAH NGESTIHARJO, KASIHAN, BANTUL
I.
TUJUAN

Dapat menetapkan jumlah kesadahan total air sumur dengan
menggunakan metode volumetri (kompleksometri)

Dapat menetapkan kadar Fe dalam sampel air sumur dengan benar
menggunakan metode gravimetri
II.
DASAR TEORI
A.
Volumetri
1. Definisi
Kesadahan total yaitu jumlah ion-ion Ca2+ dan Mg 2+ yang dapat
ditentukan melalui titrasi dengan EDTA sebagai titran dan menggunakan
indikator yang peka terhadap semua kation tersebut. Kesadahan total tersebut
dapat juga ditentukan dengan menjumlah ion Ca2+ dan ion Mg2+ yang
dianalisa secara terpisah misalnya dengan metode AAS (Atomic Absorption
Spectrophotometer) yang tidak akan diuraikan disini karena mahalnya
peralatan.
Menurut permenkes
RI No.416/MENKES/PER/IX/1990 kadar
maksimal yang diijinkan untuk air minum dan air bersih adalah 500 mg
CaCO3/liter. Khususnya di negara kita, jarang sekali air alam yang
mengandung strontium dan barium. Karena itu dalam memeriksa kesadahan
air kita hanya memperhitungkan Ca dan Mg saja.
1

2. 2
Air yang mempunyai derajat kesadahan rendah kita sebut air lunak,
sebaliknya apabila derajat kesadahan tinggi kita sebut sebagai air
sadah.Kesadahan dapat dibagi menjadi dua macam yaitu,kesadahan tetap dan
kesadahan sementara.
a. Kesadahan sementara disebabkan adanya senyawa-senyawa
bikarbonat yang terdapat didalam air (HCO3) yang jika dipanaskan
akan terurai menjadi CO2 dan H2O dan meninggalkan endapan
yang dapat dipisahkan.
b. Kesadahan tetap disebabkan adanya senyawa-senyawa Mg2+,
Ca2+, dan Sr2+dalam bentuk senyawa lain dari karbonat yang sangat
stabil dan tidak terurai pada temperatur titik didih air dan tidak
dapat dipisahkan karena senyawa tersebut larut didalam air.
Air yang sadah (hard water) dapat mengkonsumsi banyak sabun dan
dalam industri menyebabkan kesukaran dalam pengoperasian ketel,karena
dapat menghambat panas dan sebagai akibatnya dapat menyebabkan
peledakan ( explosions).
Untuk pemeriksaan kadar calsium dan magnesium dipilih cara titrasi
langsung secara kompleksometri dengan larutan EDTA.Agar Ca dan Mg dapat
berikatan semua dengan EDTA, maka ditambahkan buffer (buffer yang
digunakan adalah buffer amonia atau ethanolamin) sehingga pH dapat
dipertahankan 1 sampai 10.
2. Prinsip Analisis
Pada umumnya kesadahan total air disebabkan oleh kandungan garam
2+
Ca dan Mg2+. Sewaktu ion Ca2+dan ion Mg2+dititar dengan larutan EDTA
dengan indikator EBT, pertama-tama EDTA akan bereaksi dengan ion Ca2+
kemudian dengan ion Mg2+, dan akhirnya dengan senyawa kompleks MgEBT. Oleh karena senyawa kompleks tersebut berwarna merah keunguan,
sedangkan larutan indikator yang bebas berwarna birupada pH 7-1, maka
warna larutan pada titik akhir berubah dari merah keunguan menjadi biru.

3. 3
3. Reaksi kesadahan
Ca + H2Y2- CaY2- + 2H+
2+
Mg2+ + H2Y2- MgY2- + 2H+
MgIn-(merah) + H2Y2-  MgY2- + HIn2-(biru)+ H+
4. Gangguan
Selain dari Ca2+ dan Mg2+ beberapa kation seperti Al 3+,Fe3+ dan
Fe2+,Mn2+ dan sebagainya juga bergabung dengan EDTA.tetapi untuk air
leding, air sungai atau danau, konsentrasi ion-ion ini cukup rendah
(konsentrasi kurang dari beberapa mg/l dan tidak mengganggu). Namun
kadang-kadang air tanah dan air buangan industri mengandung konsentrasi
ion-ion tersebut lebih dari beberapa mg/l dimana dalam kasus ini sesuatu
inhibitor harus digunakan untuk menghilangkan gangguan tersebut.
Kekeruhan juga mengurangi jelasnya warna sehingga sampel yang
terlalu keruh harus disaring dahulu.
Pengendapan CaCO3 harus dicegah kerena akan mengurangi kadar
kesadahan terlarut. Kalau kadar Ca2+ terlalu tinggi endapan dapat muncul
dalam waktu titrasi 5 menit,sehingga sampel harus diencerkan. Cara lain
adalah dengan pembubuhan asam terlebih dahulu serta pengadukan supaya
semua CO2 lenyap keudara untuk sementara dan pembentukan CO32-pada pH
10 dihindarkan. Tambahkan asam sampai pH larutan menjadi  3 (cek dengan
kertas pH);aduk 5 sampai 10 menit, kemudian tambahkan buffer untuk
mengubah pH menjadi 10,0  0,1. Cara seperti ini juga dapat dilakukan pada
sampel dengan kadar Ca2+ rendah, untuk mengurangi resiko gangguan.
B.
GRAVIMETRI
1. Pengantar Analisis Fe
Gravimetri adalah metode analisis kuantitatif unsur atau senyawa
berdasarkan bobotnya yang diawali dengan pengendapan dan diikuti dengan
pemisahan dan pemanasan endapan dan diakhiri dengan penimbangan. Untuk
memperoleh keberhasilan pada analisis secara gravimetri, maka harus

4. 4
memperhatikan hal-hal sebagai berikut : unsur atau senyawa yang ditentukan
harus terendapkan secara sempurna, bentuk endapan yang ditimbang harus
diketahui dengan pasti rumus molekulnya dan endapan yang diperoleh harus
murni dan mudah ditimbang.
Umumnya pengendapan dilakukan pada larutan yang panas sebab
kelarutan
bertambah
dengan
bertambahnya
temperatur.
Pengendapan
dilakukan dalam larutan encer yang ditambahkan pereaksi perlahan-lahan
dengan pengadukan yang teratur, partikel yang terbentuk lebih dahulu
berperan sebagai pusat pengendapan.Untuk memperoleh pusat pengendapan
yang besar suatu reagen ditambahkan agar kelarutan endapan bertambah
besar.
Pemisahan endapan dari larutan tidak selalu menghasilkan zat murni.
Kontaminasi endapan oleh zat lain yang larut dalam pelarut disebut
kopresipitasi. Hal ini berhubungan dengan adsorpsi banyak terjadi pada
endapan gelatin dan sedikit pada endapan mikrokristal, misalnya AgI, pada
perak asetat dan endapan BaSO4 pada alkali nitrat.Pengotoran dapat juga
disebabkan oleh postpresipitasi, yaitu pengendapan yang terjadi pada
permukaan endapan pertama.Hal ini terjadi pada zat yang sedikit larut
kemudian membentuk larutan lewat jeuh. Zat ini mempunyai ion yang sejenis
dengan endapan primernya, missal: pengendapan CaC2O4 dengan adanya Mg.
MgC2O4 akan terbentuk bersama-sama dengan CaC2O4. Lebih lama waktu
kontak, maka lebih besar endapan yang terjadi.
Dalam prosedur gravimetri apa saja yang melibatkan pengendapan,
orang akhirnya harus mengubah zat yang dipisahkan menjadi suatu bentuk
yang cocok untuk ditimbang. Hal ini perlu bahwa zat yang ditimbang murni,
stabil, dan susunanya pasti agar hasil analisis itu tepat. Bahkan jika
kopresipitasi telah diminimalkan, masih tinggal masalah penyingkiran air dan
elektrolit apa saja yang ditambahkan ke dalam air pencuci. Beberapa endpaan
ditimbang dalam bentuk kimia yang sama dengan waktu diendapkan. Endapan
lain mengalami perubahan kimia selama pemanggangan, dan reaksi-reaksi ini
haruslah berjalan sempurna agar hasilnya tidak salah. Prosedur yang

5. 5
digunakan dalam tahap terakhir ini bergantung baik pada sifat-sifat endapan
maupun pada kuatnya molekul-molekul air yang diikat oleh zat padat itu.
Larutan yang mengandung garam Fe (III) diolah dengan amonia sedikit
berlebihan untuk mengendapkan oksida terhidrasi, Fe2O3.xH2O.
Ksp Fe(OH)3 = 10-38 sangat kecil, pengendapan terjadi walaupun larutan
sedikit asam. Endapan mula-mula terbentuk fase terdispersi, tetapi setelah
dipanaskan dengan adanya elektrolit akan menggumpal mirip gelatin,
mengendap dibawah. Pemanasan yang lama cenderung memecahkan agregat
(gumpalan) dan menyebabkan endapan seperti lendir.Maka pengendapan
dilakukan pada atau dekat titik didih atau cairan dijaga pada temperatur ini
selama waktu singkat setelah pengendapan.
Sifat kolonial besi (III) oksida terhidrasi mempunyai kecenderungan
mengabsorbsi ion yang ada. Karena pengendapan dilakukan dalam keadaan
basa, ion pertama yang teradsorbsi adalah ion hidroksi, dan ion negatif ini
akan mengadsorbsi ion amonia. Adsorbs ini tidak mempengaruhi analisis.
Endapan disaring melalaui kertas saring, jangan dipercepat dengan hisapan,
karena akan mendorong partikel endapan yang kecil kedalam pori-pori kertas
saring. Karena alasan ini pencucian dilakukan dengan cara dekantasi.
Untuk mencegah peptisasi dan pembentukan endapan mirip lendir, yang
digunakan baik digunakan amonium nitrat ini akan menguap waktu dipijarkan.
Amonium klorida tidak cocok karena akan membentuk besi(III) klorida yang
menguap waktu dipijarkan.
Fe2O3 + 6 NH4Cl 2 FeCl3 + 6 NH3+ 3 H2O
Untuk membantu penyaringan haruslah digunakan larutan pencuci yang
panas. Besi (III) oksida terhidrasi ketika dipijarkan pada 1000C akan
menghasilkan Fe2O3, pada temperatur yang lebih tinggi terbentuk tribesi
tetroksida.
Ambang batas kadar Fe dalam air baku diatur dalam Ketetapan Peraturan
Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990
sebesar 1 mg/l.

6. 6
2. Prinsip Analisis
Garam besi (II) yang tidak mantap dioksidasikan dengan HNO3, air
brom atau hidrogen peroksida menjadi Fe(III) yang mantap. Kemudian Fe(III)
diendapkan dengan NH4OH menjadi Fe(OH)3, endapan selai berwarna coklat
yang setelah dipijarkan menjadi Fe2O3 yang berwarna hitam coklat.
3. Reaksi
Fe3+ + 3 NH3 + 3 H2O Fe(OH)3 + 3 NH4+
2 Fe(OH)3 Fe2O3 + 3 H2O
III.
ALAT DAN BAHAN
A.
Alat
1. Buret
2. Pipet volume
12. Pipet tetes
3. Corong
13. Erlenmeyer
4. Labu ukur
14. Oven
5. Beaker glass
15. Muffle furnance
6. Gelas ukur
16. Desikator
7. Statif dan Klem buret
17. Krus
8. Neraca analitik digital
18. Sarung tangan
9. Watch glass
19. Penjepit
10. Batang pengaduk
B.
11. Kompor listrik
20. Masker
Bahan
1. Sampel Air Sumur
2. Larutan indikator EBT
3. Aquades
4. Larutan HCl 1:1
5. Larutan HNO3 pekat
6. Larutan ammonia murni 1:1

7. 7
7. Kertas saring bebas abu
8. Larutan ammonium nitrat 1%
9. Hablur Na2EDTA
10. Hablur CaCl2.2H2O
11. Serbuk NH4Cl
12. Larutan NH4OH pekat
IV.
CARA KERJA
A.
Analisis Kesadahan Total
1. Pembuatan larutan EDTA 0,02 M
a. ditimbang  7,446 gram Na2EDTA (BM 372,24)
b. dimasukkan ke dalam labu ukur 1 liter
c. ditambahkan dengan aquadest sampai tanda batas
d. dikocok agar tercampur homogen
2. Standarisasi larutan EDTA dengan CaCl2
a. ditimbang
dengan
teliti  0,1470
gram
CaCl2.2H2O,
dan
dilarutkan dengan aquadest kemudian dimasukkan kedalam labu
ukur 100 ml ( BM CaCl2.2H2O = 146,98 )
b. larutan tersebut dipipet sebanyak 10 ml dan dipindahkan kedalam
erlenmeyer
c. ditambahkan 5 ml larutan buffer pH 10
d. kemudian ditambahkan 6 tetes indikator EBT
e. sampel selanjutnya diitrasi dengan larutan EDTA sampai terjadi
perubahan warna, dari merah anggur tepat menjadi biru. Hasil
titrasi dicatat
f. langkah a-e diulangi sebanyak 2 kali
g. konsentrasi EDTA dihitung dalam moralitas
Perhitungan : ( M x V) EDTA = ( M x V) CaCl2

8. 8
3. Pembuatan Larutan Buffer pH 10 ± 0,01
a. NH4Cl ditimbang sebanyak 16,9 g
b. ditambahkan 143 ml NH4OH pekat kemudian diencerkan dengan
aquades sampai volume 250 ml
4. Penentuan kadar total Ca2+ dan Mg2+
a.
peralatan dan sampel air disiapkan
b.
100 ml contoh air dipipet dan dimasukkan dalam erlenmeyer.
c.
ditambahkan 5 ml larutan buffer pH 10
d.
selanjutnya ditambahkan beberapa tetes indikator EBT
e.
kemudian dititrasi dengan larutan EDTA 0,02 M sampai terjadi
perubahan warna ,dari merah anggur tepat menjadi biru. Hasil
titrasi dicatat
f.
langkah a – e diulangi sebanyak 3 kali
g.
kadar total Ca2+ dan Mg2+ ( kesadahan total ) dihitung
CATATAN
a. Na2H2Y tidak dapat dipakai sebagai standar primer karena sedikit
higroskopis. Untuk menentukan kemolarannya (M) dipakai CaCO3 yang
dilarutkan dengan sedikit asam klorida. Bila dipakai indikator EBT,
harus diberi Mg2+.
b. Agar dalam menetapkan kesadahan air terhindar dari pengaruh ion-ion
lain, maka sebelum dititar larutan indikator harus ditambah 30 mg
hidroksil-amonium klorida (HONH2Cl) dan 50 mg KCN.
Perhitungan : Penentuan kadar total Ca2+ dan Mg2+ (kesadahan total)
dihitung sebagai CaCO3
CaCO3(mg/L) = 1000 x ml EDTA x M EDTA x BM CaCO3

9. 9
B.
Analisis Kadar Besi (Fe)
1. Sampel air sumur diambil sebanyak 50 ml dan ditambah 10 ml HCl
(1:1)
2. 2 ml HNO3 pekat ditambahkan dalam larutan dan dididihkan
perlahan-lahan sampai warna menjadi kuning (biasanya diperlukan
3-5 menit)
3. larutan diencerkan menjadi 200 ml, kemudian dipanaskan sampai
mendidih dan perlahan-lahan ditambahkan larutan ammonia murni
1:1 hingga terbentuk endapan berlebih
4. larutan dididihkan perlahan-lahan 1 menit
5. kemudian
diturunkan
dari
kompor
listrik,
didiamkan
agar
mengendap
6. segera setelah kebanyakan endapan mengendap, cairan supernatant
didekantasikan, namun diusahakan agar sebanyak mungkin endapan
tetap tinggal dibeaker glass.
7. ditambahkan ± 100 ml larutan ammonium nitrat 1 % yang mendidih
kepada endapan, campuran diaduk baik-baik dan endapan dibiarkan
mengendap. Sebanyak mungkin cairan didekantasikan melalui
saringan
8. endapan dicuci 3-4 kali dengan dekantasi dengan larutan ammonium
nitrat 1% yang panas
9. endapan dipindahkan kedalam kertas saring, kemudian dicuci dengan
ammonium nitrat hingga bebas ion Cl10. sementara itu krus bersih dipanaskan dalam oven dan dipijarkan
sampai panas hingga merah (muffle bersuhu 850ºC) selama 20 menit,
didinginkan dalam desikator selama 20 menit dan ditimbang. Kertas
saring yang telah ditiris, pinggirnya ditekuk dan dipindahkan kekrus
yang telah ditimbang.
11. dipanaskan dalam oven, kemudian dipijarkan dalam muffle furnance
yang sudah bersuhu 850ºC selama 20-30 menit

10. 10
12. kemudian didinginkan dalam desikator selama 15 menit kemudian
ditimbang
13. pemijaran diulangi hingga diperoleh berat konstan
14. endapan ditimbang sebagai Fe2O3 dan kadar besi (Fe) dalam sampel
dihitung
Perhitungan :
(i)
fg ( faktor gravimetri ) =
(ii)
𝐹𝑒 (%) =
(iii)
𝐹𝑒
𝑚𝑔
𝐿
fg x berat endapan
=
berat sampel
Mr Fe
Mr Fe2O3
=
56
160
=
0,35
x 100 %
fg x berat endapan (mg)
volume sampel (L)
Yogyakarta, 30 Januari 2013
Mengetahui,
Pembimbing
Woro Dianingtyas, S.Si
NIP : 19831014 201012 2 001
Peserta Ujian
Hesti Radean
NIS : 107546