Rabu, 20 Januari 2010

DERAJAT KEASAMAN (pH) SEBAGAI PARAMETER PERAIRAN

Derajat Keasaman (pH) Sabagai Parameter Perairan

Derajat keasaman atau pH merupakan suatu indeks kadar ion hidrogen (H+) yang mencirikan keseimbangan asam dan basa. Derajat keasaman suatu perairan, baik tumbuhan maupun hewan sehingga sering dipakai sebagai petunjuk untuk menyatakan baik atau buruknya suatu perairan (Odum, 1971). Nilai pH juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi produktifitas perairan (Pescod, 1973). Nilai pH pada suatu perairan mempunyai pengaruh yang besar terhadap organisme perairan sehingga seringkali dijadikan petunjuk untuk menyatakan baik buruknya suatu perairan (Odum, 1971). Biasanya angka pH dalam suatu perairan dapat dijadikan indikator dari adanya keseimbangan unsur-unsur kimia dan dapat mempengaruhi ketersediaan unsur-unsur kimia dan unsur-unsur hara yang sangat bermanfaat bagi kehidupan vegetasi akuatik. Tinggi rendahnya pH dipengaruhi oleh fluktuasi kandungan O2 maupun CO2. Tidak semua mahluk bisa bertahan terhadap perubahan nilai pH, untuk itu alam telah menyediakan mekanisme yang unik agar perubahan tidak terjadi atau terjadi tetapi dengan cara perlahan (Sary, 2006). Tingkat pH lebih kecil dari 4, 8 dan lebih besar dari 9, 2 sudah dapat dianggap tercemar. Disamping itu larutan penyangga merupakan larutan yang dibentuk oleh reaksi suatu asam lemah dengan basa konjugatnya ataupun oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi ini disebut sebagai reaksi asam-basa konjugasi, yaitu Larutan ini mempertahankan pH pada daerah asam (pH < 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari asam lemah dan garamnya yang merupakan basa konjugasi dari asamnya. Adapun cara lainnya yaitu mencampurkan suatu asam lemah dengan suatu basa kuat dimana asam lemahnya dicampurkan dalam jumlah berlebih. Campuran akan menghasilkan garam yang mengandung basa konjugasi dari asam lemah yang bersangkutan. Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium, kalium, barium, kalsium, dan lain-lain. Larutan penyangga yang sedangkan pH yang tinggi mengindikasikan perairan basa. Larutan penyangga yang bersifat basa Larutan ini mempertahankan pH pada daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana basa lemahnya dicampurkan berlebihi. Secara pH parameter ntuk kehidupan ikan-ikan tersebut adalah 6,5-8,4 (Asdak, 2007).

Reaksi kimia yang terjadi (asam dan basa)
Penambahan asam (H+) akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Dimana ion H+ yang ditambahkan akan bereaksi dengan ion CH3COO- membentuk molekul CH3COOH.
CH3COO-(aq) + H+(aq) → CH3COOH(aq)
a. Pada penambahan basa
Jika yang ditambahkan adalah suatu basa, maka ion OH- dari basa itu akan bereaksi dengan ion H+ membentuk air. Hal ini akan menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan sehingga konsentrasi ion H+ dapat dipertahankan. Jadi, penambahan basa menyebabkan berkurangnya komponen asam (CH3COOH), bukan ion H+. Basa yang ditambahkan tersebut bereaksi dengan asam CH3COOH membentuk ion CH3COO- dan air.
CH3COOH(aq) + OH-(aq) → CH3COO-(aq) + H2O(l)
2. Larutan penyangga basa
Adapun cara kerjanya dapat dilihat pada larutan penyangga yang mengandung NH3 dan NH4+ yang mengalami kesetimbangan. Dengan proses sebagai berikut:

b. Pada penambahan asam
Jika ditambahkan suatu asam, maka ion H+ dari asam akan mengikat ion OH-. Hal tersebut menyebabkan kesetimbangan bergeser ke kanan, sehingga konsentrasi ion OH- dapat dipertahankan. Disamping itu penambahan ini menyebabkan berkurangnya komponen basa (NH3), bukannya ion OH-. Asam yang ditambahkan bereaksi dengan basa NH3 membentuk ion NH4+.
NH3 (aq) + H+(aq) → NH4+ (aq)
Fungsi pH
Derajat keasaman ini Ph sangat penting sebagai parameter kualitas air karena ia mengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan di dalam air. Selain itu ikan dan mahluk-mahluk akuatik lainnya hidup pada selang pH tertentu, sehingga dengan diketahuinya nilai pH maka kita akan tahu apakah air tersebut sesuai atau tidak untuk menunjang kehidupan mereka. Fluktuasi pH air sangat di tentukan oleh alkalinitas air tersebut. Apabila alkalinitasnya tinggi maka air tersebut akan mudah mengembalikan pH-nya ke nilai semula, dari setiap "gangguan" terhadap pengubahan pH. Dengan demikian kunci dari penurunan pH terletak pada penanganan alkalinitas dan tingkat kesadahan air. Apabila hal ini telah dikuasai maka penurunan pH akan lebih mudah dilakukan.

Keberadaan pH di suatu perairan
Derajat Keasaman (pH) sangat penting sebagai parameter kualitas air yaitu diberbagai perairan:
a. Laut
Air laut mempunyai kemampuan menyangga yang sangat besar untuk mencegah perubahan pH. Perubahan pH sedikit saja dari pH alami akan memberikan petunjuk terganggunya sistem penyangga. Hal ini dapat menimbulkan perubahan dan ketidak seimbangan kadar CO2 yang dapat membahayakan kehidupan biota laut. pH air laut permukaan di Indonesia umumnya bervariasi dari lokasi ke lokasi antara 6.0 – 8,5. Perubahan pH dapat mempunyai akibat buruk terhadap kehidupan biota laut, baik secara langsung maupun tidak langsung. Akibat langsung adalah kematian ikan, burayak, telur, dan lain-lainnya, serta mengurangi produktivitas primer. Akibat tidak langsung adalah perubahan toksisitas zat-zat yang ada dalam air, misalnya penurunan pH sebesar 1,5 dari nilai alami dapat memperbesar toksisitas NiCN sampai 1000 kali.
b. Danau
Perairan danau nilai pH berkisar pH 6,7 – 8,6 hal ini dkarenakan karena kedalaman danau dangkal sehingga pH tanah sangat mempengaruhinya.
c. Waduk
Perairan waduk nilai pH berkisar 5,7-10,5 hal ini dikarenakan Pengkuran pH dan konduktivitas menunjukkan bahwa penurunan pH sejalan dengan kedalaman, diikuti kenaikan konduktivitas. Hal ini disebabkan proses dekomposisi bahan organik menyebabkan terbentuknya senyawasenyawa asam organik yang akan menurunkan pH, dan pelepasan senyawa anorganik yang akan memperkaya kandungan ion dalam perairan sehingga meningkatkan konduktivitas.
d. Sungai
Nilai derajat keasaman (pH) suatu perairan mencirikan keseimbangan
antara asam dan basa dalam air dan merupakan pengukuran konsentrasi ion
hidrogen dalam larutan (Saeni, 1989). Sebagian besar biota akuatik sensitif
terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7-8,5 (Effendi, 2003).
Derajat Keasaman (pH) sangat penting sebagai parameter kualitas air karena pH mengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan di dalam air. Selain itu organisme akuatik dapat bertahan hidup pada kisaran ph tertentu. Fluktuasi pH sangat ditentukan oleh alkaliniitas air tersebut. Suatu perairan yang produktif dan mendukung kelangsungan hidup organisme akuatik terutama ikan menurut PP No. 82 (2001) yaitu berkisar 6-9. Syarat Hidup dan Kebiasaan Hidup. Ikan sangat toleran terhadap derajat keasaman (pH) air. Ikan ini dapat bertahan hidup di perairan dengan derajat keasamaan yang agak asam (pH rendah) sampai di perairan yang basa (pH tinggi) dengan pH 5-9. Kandungan oksigen yaitu 02 terlarut yang dibutuhkan bagi kehidupan patin adalah 3-6 ppm. Kadar karbondioksida (CO2) yang bisa ditoleran adalah 9-20 ppm. Tingkat alkalinitas yang dibutuhkan 80-250 ppm. Secara sederhana, pengertian pH menunjukkan kondisi asam atau basa dari suatu perairan. Derajat keasaman juga merupakan indikator yang dapat mempengaruhi ketersediaan unsur-unsur lain yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan ikan. Nilai pH yang rendah mengindikasikan bahwa perairan asam, sedangkan pH yang tinggi mengindikasikan perairan basa. Kedua kondisi ini tidak baik untuk kegiatan budidaya. Perubahan pH secara mendadak ditandai dengan berenangnya ikan sangat cepat. Bila terjadi penurunan pH secara terus-menerus, akan keluar lendir yang berlebihan atau iritasi kulit sehingga ikan akan mudah diserang penyakit. Kondisi yang baik untuk ukuran keasaman perairan budidaya berada pada kisaran pH 6 —8 (R. Eko Prihartono, 2004). pH atau kadar keasamaan air yang baik untuk budidaya lobster air tawar adalah berada pada angka 6 sampai 8. (lihat gambar skala pH berikut). Kadar keasaman ini dapat dijaga dengan total alkanitas, jumlah plankton yang tidak berlebihan dan kebersihan dari das.
Alat Pengukur pH air
Adapun contoh alat ukur pH yang bisa kita gunakan di perairan:

www.airminumisiulang.com/image-product/img75.JPG
Alat Ukur pH Digital
Jika pH lebih rendah dari 6 maka perlu di tambahkan kalsium karbonat (CaCO3) atau sering disebut kapur, atau bisa ditambahkan sedikit garam agar pH naik. Apabila pH lebih tinggi dari 8 bisa diturunkan dengan daun ketapang kering yang di masukan kedalam kolam. Jika air telah berwarna kecoklatan berarti pH telah stabil. Poli Hidrogen penggunaanya dengan cara dicelup ke dalam air, biarkan beberapadetikdanangkanyaakanmuncul. Sangat dianjurkan untuk memiliki PH meter ini bagi orang yang memiliki usaha air minum. Alat digital ini menggunakan daya dari battere ukuran kecil.

(Gambar)
PH Meter / ORP Meter / ISE Meter / Temp Meter ° C : Benchtop High Quality ph Meter KM-Mi-160 : Milwaukee Italy : k555000@ yahoo.com:
-Range : pH: -2.00 to 16.00 pHmV: ± 699.9 mV / ± 2000 mV


Pengukuran pH
Aplikasi pengukuran emf yang sudah sangat luas digunakan adalah pada pengukuran pH dari berbagai larutan. Ada dua elektroda yang akan diuraikan pada penentuan pH yakni elektroda hidrogen dan elektroda gelas.
Saat mengukur pH dengan menggunakan elektroda hidrogen, elektroda ini dipasangkan dengan elektroda lain seperti Ag|AgCl atau kalomel.
Untuk sel :

Reaksinya adalah :

Potensial selnya :

(1)
Jika larutan x digant dengan larutan standar, S, maka potensial selnya :
(2)
Jika persamaan (2) dikurangkan terhadap persamaan (1) akan diperoleh :

atau :
(3)
Dengan menggunakan definisi pH = -log terhadap persamaan (3) diperoleh :
(4)
Jika diasumsikan potensial cairan-perbatasan (junction), diantara larutan x dan elektroda kalomel sama dengan potensial perbatasan diantara larutan s dan elektroda kalomel, maka dan persamaan (4) berubah menjadi :
(5)
Penggunaan elektroda hidrogen untuk mengukur pH tidak praktis, oleh karena itu lebih sering digunakan elektroda hidrogen diganti dengan elektroda gelas, akan diperoleh :
(6)
Ternyata diperoleh persamaan yang sama dengan persamaan (5).
Sel untuk mengukur pH dengan menggunakan elektroda gelas yang dipasangkan dengan elektroda kalomel dapat dilihat pada gambar berikut:




Menghitung pH Larutan Penyangga
1. Larutan penyangga asam
Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:
[H+] = Ka x a/g
atau
pH = p Ka - log a/g
dengan, Ka = tetapan ionisasi asam lemah
a = jumlah mol asam lemah
g = jumlah mol basa konjugasi
2. Larutan penyangga basa
Dapat digunakan tetapan ionisasi dalam menentukan konsentrasi ion H+ dalam suatu larutan dengan rumus berikut:
[OH-] = Kb x b/g
atau
pH = p Kb - log b/g
dengan, Kb = tetapan ionisasi basa lemah
b = jumlah mol basa lemah
g = jumlah mol asam konjugasi


























GLOSARI
Alkalinitas : suatu parameter kimia perairan yang menunjukan jumlah ion carbonat dan bicarbonat yang mengikat logam golongan alkali tanah pada perairan tawar.
Netral : zat yang tidak bersifat asam maupun basa. Zat netral yang di maksudkan di sini adalah garam.
TSS : Faktor berkolerasi paling signifikan terhadap parameter.






















DAFTAR PUSTAKA
Asdak, 2007. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Odum, E. P. 1971. Fundamental of Ecology. W. B. Sounders Company. Philadelphia, London.
Odum E. P. 1993. Dasar-Dasar Ekologi. Edisi ketiga. Yogayakarta. Gajah Mada University press.
Pescod, M. B. 1973. Investigation of Rational Effluent and Stream Standard for Tropical Countries. AIT, London.
Sary, 2006. Bahan Kuliah Manajemen Kualitas Air. Politehnik vedca. Cianjur
www. Nn. Elly_k55588800@yahoo.com. Diakses pada Sabtu,12 Desember 2009
www.nprihantini@hotmail.com www. R. Eko Prihartono.blogspot@yahoo.com. Diakses pada Sabtu,12 Desember 2009
www.airminumisiulang.com/image-product/img75.JPG. Diakses pada Sabtu,12 Desember 2009

3 komentar:

  1. Terima kasih Raina, saya memperoleh informasi baru tentang ph air dari blogmu. Skali lagi terima kasih dan terus berkarya semoga sukses

    BalasHapus
  2. thank's Raina,, mungkin bisa dijelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi pH dan bagaimana menjaga pH agar selalu optimal dalam budidaya perikanan.

    BalasHapus