PENENTUAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK PADA LIMBAH BEKAS CUCIAN PIRING RUMAH TANGGA DENGAN TITRASI PERMANGANOMETRI

Air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan permukiman (real estate), rumah makan (restauran), perkantoran, perniagaan, apartemen dan asrama (Kepmen 112, 2003). Limbah cair rumah tangga merupakan sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang berwujud cair yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat menurunkan kualitas lingkungan. Salah satu jenis limbah cair rumah tangga adalah limbah bekas cuci piring. Limbah cair rumah tangga yang dalam hal ini limbah bekas cucian piring termasuk ke dalam limbah cair domestic yang dikarakterisasikan ke dalam dark grey water (Nur’arif,2008). 

Pada umumnya, limbah cair rumah tangga mengandung bahan organik yang cukup tinggi. Bahan – bahan organik tersebut seperti karbohidrat, minyak dan lemak serta protein tentunya berasal dari sisa makanan yang terdapat pada air bekas cucian piring. Bahan organik dengan kadar yang tinggi jika dibuang ke lingkungan secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu dapat membahayakan kesehatan (Rahmi,2010). 

Table 1. Baku Mutu Air Limbah Domestik

Parameter	Satuan	Kadar Maksimum
Ph	-	6-9
TSS	mg/l	100
BOD	mg/l	100
Minyak dan Lemak	mg/l	10

               (KepMen 112, 2003)

Oleh karenanya sebelum diolah, perlu perlu dilakukan analisis kandungan bahan organik dalam limbah cair rumah tangga khususnya air bekas cucian piring. Analisis bahan organik ini dapat dilakukan secara titrimetric dengan menggunakan titrasi permanganometri. 

Titrasi permanganometri adalah titrasi oksidasimetri yang menggunakan larutan standar kalium permanganat (KMnO₄). Dalam reaksi redoks KMnO₄ sebagai oksidator akan mengalami reaksi reduksi. Satu tetes  0,1 N permanganat memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutan yang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini dipergunakan untuk mengindikasi kelebihan reagen tersebut. Permanganat menjalani beragam reaksi kimia, karena mangan dapat hadir dengan kondisi oksidasi +2, +3, +4, +6, +7. Kemampuannya dalam menangkap elektron sangat ditentukan oleh keasaman larutan ion MnO₄^-. Reaksi-reaksi reduksi yang dialami oleh ion MnO₄^- adalah sebagai berikut:

-MnO₄^-_(aq)  +  8H⁺ _(aq)     +  5e  --------> Mn²⁺_(aq) + 4H₂O_(l)

Permanganat bereaksi secara cepat dengan banyak agen pereduksi berdasarkan reaksi tersebut, namun beberapa substansi membutuhkan pemanasan atau penggunaan sebuah katalis untuk mempercepat reaksi. Permanganat adalah agen unsur pengoksidasi yang cukup kuat untuk mengoksidasi Mn (II) menjadi MnO₂ sesuai dengan persamaan (Selamat,dkk,2004).

 3Mn²⁺_(aq) + 2MnO₄^-_(aq)  + 2H₂O_{(l) --------->} 5 MnO_2(s) + 4H⁺_(aq)

                  Kelebihan sedikit dari permanganat yang hadir pada titik akhir titrasi cukup untuk mengakibatkan terjadinya pengendapan sejumlah MnO₂. Bagaimanapun juga, mengingat reaksinya lambat, MnO₂ tidak diendapkan secara normal pada titik akhir dari titrasi permanganat. Larutan-larutan permanganat yang bersifat asam tidak stabil karena asam permanganat terdekomposisi sesuai dengan persamaan :

MnO₄^-_(aq)  +  4H⁺ _(aq)   +  5e   --------->    MnO_2(s) + 2H₂O_(l)

MnO₄^-_(aq)  + 2H₂O_(aq)      +  3e      --------->    MnO_2(s) + OH^-_(aq)

   Dari persamaan reaksi di atas dapat diketahui bahwa sifat oksidator KMnO₄yang paling kuat terjadi dalam suasana yang sangat asam. Agar hasil reaksi reduksi dari KMnO_4­ adalah Mn²⁺maka perlu dicegah terbentuknya hasil antara berupa MnO₂ yang berwarna coklat dengan melakukan titrasi dalam keadaan panas.

            Aquades yang digunakan untuk melarutkan KMnO₄ padat harus dipastikan telah bebas dari zat-zat organik yang mampu mereduksi KMnO₄. untuk mencegah hal tersebut, larutan KMnO₄ didihkan terlebih dahulu. Selanjutnya setelah dingin ditapis menggunakan filter glasswol atau sinterglas. Untuk menghindari terurainya KMnO₄ oleh udara, larutan ini disimpan dalam botol yang berwarna gelap.

         Sebagai larutan standar sekunder, sebelum digunakan untuk menstandarisasi suatu reduktor maka KMnO₄ harus distandarisasi terlebih dahulu dengan larutan standar primer. Larutan standar primernya adalah suatu reduktor, misalnya natrium oksalat (Na₂C₂O₄). Reaksinya berjalan lambat dalam suhu ruangan, sehingga larutan biasanya dipanaskan sampai sekitar 60-70^oC. Bahkan pada suhu yang lebih tinggi reaksinya mulai lambat, namun kecepatannya meningkat ketika ion mangan (II) terbentuk. Mangan (II) bertindak sebagai katalis, dean reaksinya disebut autokatalitik, karena katalisnya diproduksi dalam reaksi itu sendiri. Ion tersebut dapat memberikan efek katalitiknya dengan cara bereaksi dengan cepat dengan permanganat untuk membentuk mangan berkondisi oksidasi menengah (+3,+4), di mana pada gilirannya secara cepat mengoksidasi ion oksalat ke kondisi divalen. Kalium permanganat yang telah distandarisasi dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi reduktor, misalnya ion ferro. Reaksi redoks yang terjadi adalah sebagai berikut:

2 MnO₄^-_(aq)  +  16H⁺  +  5C₂O_{4 (aq)}  ---------> 2 Mn²⁺_(aq)  +  8H₂O_(l)+ 10CO_2(g)

MnO₄^-_(aq)    +   8H⁺    +  5Fe²⁺_(aq)  --------->Mn²⁺_(aq)    +  5Fe³⁺_(aq)+ 4H₂O_(l)

    Berdasarkan reaksi redoks yang dialami, maka indikator atau penunjuk bahwa titik ekivalen telah tercapai ditunjukkan dengan terjadinya perubahan warna larutan dari transparan menjadi ungu muda. Perubahan ini terjadi bila KMnO₄ digunakan sebagai titran.

Lebih jauh, dalam anilisis kadar bahan organik dalam sample (limbah bekas cucian piring) terdapat istilah angka permanganate atau nilai permanganate. Dimana zat organik sebagai angka permanganat merupakan banyaknya mg/l KMnO₄ yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dalam satu liter sampel air dalam keadaan mendidih. Kalium Permanganat (KMnO₄) telah lama dipakai sebagai oksidator pada penentuan konsumsi oksigen untuk mengoksidasi bahan organik, yang dikenal sebagai parameter nilai permanganat atau sering disebut sebagai bahan organik total atau TOM (Total organik Matter). Akan tetapi, kemampuan oksidasi oleh permanganat sangat bervariasi, tergantung pada senyawa-senyawa yang terkandung di dalam air. Dalam hal ini, untuk menentukan kadar zat organik pada limbah rumah tangga yang berasal dari sisa makanan dan minuman yaitu dengan menggunakan rumus ;

V₁M₁ = V₂M₂

DAFTAR PUSTAKA

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup, Nomor 112 Tahun 2003 Tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, Tersedia : http://hukum.unsrat.ac.id/men/menlh_112_2003.pdf, diakses tanggal : 23 Maret 2015

Nur’arif, Muhamad. 2008. Pengelolaan Air Limbah Domestik. Tesis. Tersedia : http://eprints.undip.ac.id/17344, diakses tanggal : 24 Maret 2015

Rahmi, Puji. 2010. Laporan Penelitian. Tersedia : https://ml.scribd.com/doc/88576354/Laporan-Penlit-Puji-Rahm, diakses tanggal : 24 Maret 2015

Selamat, I Nyoman, I Gusti Lanang Wiratma. 2004. Penuntun Praktikum Kimia Analitik. Singaraja : Jurdik Kimia, IKIP N Singaraja.

DOWNLOAD VERSI PDF: KLIK DISINI