Doc-20171214-wa0005 5v1h5g

ANALISIS NO2 DALAM UDARA AMBIEN DI BEBERAPA LOKASI INDONESIA DENGAN METODE IVE SAMPLER

MAKALAH Disusun untuk memenuhi salah satu tugas dari Mata Kuliah Analisis Cemaran Lingkungan Dosen Pengampu Vina Amalia M.,Si

Oleh NISSA YULDINAR

1147040050

PUTRI TIARA SUTAJI

1147040059

RISMA KHOERUNISA

11470400064

YULIANTI

1147040082

Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung 2018

i

DAFTAR ISI DAFTAR ISI .......................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1

Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2

Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3

Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.4

Manfaat Penelitian ................................................................................. 3

BAB II 2.1 2.1.1 2.2 BAB III

TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 4 ive Sampler ...................................................................................... 4 Tata Cara Pengambilan Sampel ............................................................ 4 Reaksi Kimia dalam ive Sampler .................................................. 6 METODE ANALISIS ......................................................................... 8

3.1

Lokasi Pengambilan Sampel ................................................................. 8

3.2

Metode Pengambilan Sampel ................................................................ 8

3.3

Waktu Pengambilan Sampel ................................................................. 9

3.4

Bahan dan Prosedur Analisa Sampel ................................................... 9

3.4.1

Alat dan Bahan ...................................................................................... 9

3.4.2

Prosedur Analisa Sampel .................................................................... 10

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 11

4.1 BAB V

Hasil dan Pembahasan ......................................................................... 11 KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 14

5.1

Kesimpulan ........................................................................................... 14

5.2

Saran ...................................................................................................... 14

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 15

ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Nitrogen dioksida (NO2) merupakan bahan polutan udara terpenting, yakni sebagai salah satu komponen utama yang berkontribusi terhadap kualitas udara maupun kualitas air hujan (hujan asam) yang terjadi, selaing sulfur dioksida (SO2). Di atmosfir, NOx merupakan suatu kelompuk gas yang trediri dari dua komponen utama yakni gas nitrit oksida (NO) dan Nitrogen dioksida (NO2), serta oksida-oksida nitrogen lainnya yang sangat kecil jumlahnya. NO2

sendiri

merupakan gas berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam, sedangkan gas NO sendiri adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Sumber utama NO2 pada atmosfer adalah dari kendaraan di jalan lalu lintas. Sumber utama lainnya adalah dari pembangkit tenaga listrik, pabrik pemanas, dan proses industri. Disamping itu aktivitas manusia juga merupakan salah satu penyebab timbulnya gas ini, biasanya kegiatan-kegiatan yang menggunakan proses pembakaran dengan temperatur yang tinggi. Dimana hal ini berkaitan dengan reaksi pembentukkan NOx diatmosfir yang dipengaruhi oleh temperatur. NO2 ini memiliki dampak negatif terhadap lingkungan maupun kesehatan, dimana dampaknya dapat secara langsung maupun tidak langsung. Dampaknya terhadap lingkungan adalah, NO2 dapat menyebabkan terjadinya hujan asam sehingga berdampak terhadap tanaman, air, bangunan dan lain sebagainya. Selain itu dampak kesehatan yang dapat timbul dari bahaya NO2 adalah asma, bronhitis, kelainan fungsi tenggorokan, bahkan dapat menyebabkan kematian jika terpapar dengan konsentrasi NO2 yang sangat tinggi. Dilihat dari dampak buruk yang ditimbulkan oleh NO2 ini maka dirasa perlu untuk dilakukannya pencegahan, pengendalian dan pemulihan dari pencemaran

udara

umunya

dan

khususnya

untuk

NOx

pada

udara

ambien.Berbagai cara telah banyak digunakan untuk menganalisa kadar NO2 udara ambien, baik yang kovensional, seperti dengan metode TEA plate [1], maupun yang sudah menggunakan teknologi tinggi seperti alat monitoring

1

otomatis yang banyak ditempatkan pada stasiun tempat monitor kualitas udara diperkotaan padat lalu lintas maupun daerah industri. Metoda ive sampler ini, dikembangkan berdasarkan hukum Fick dan hukum Henry, metode ini sangat mudah untuk mengukur polutan-polutan udara di luar ruangan (outdoor) maupun di dalam ruangan (indoor), dan dapat dikembangkan untuk menganalisis sekaligus beberapa polutan secara simultan. Disamping itu, beberapa keunggulan dapat diperoleh seperti sangat mudah untuk pengambilan sampel, tidak diperlukan batery maupun pompa saat pengambilan sampel, tidak dipengaruhi perubahan cuaca seperti oleh kecepatan/arah angin, kelembaban udara dan lain-lain. Berdasarkan keunggulan-keunggulan ini, berbagai jenis ive sampler dikembangkan seperti oleh E. Yamada [2] dan T. Korenaga dkk [3] yang telah mengembangkan ive sampler untuk mengukur kadar gas SO2 udara ambien. Disamping untuk mengukur bahan polutan secara terpisah, ive sampler ini juga telah dikembangkan untuk menganalisa secara simultan beberapa polutan sekaligus seperti pengukuran gas NO2 dan gas S02 . [4] Dalam makalah ini, akan dibahas mengenai metode ive sampler, yang merupakan metode baru untuk menganalisa kadar gas NO2 udara ambien, yang telah dikembangkan oleh Yanagisawa [1] guna mengukur kadar gas NO2 udara ambien di berbagai lokasi di Jakarta dan sekitarnya.

2

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas maka permasalahan yang perlu dirumuskan adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana teknik analisis NO2 pada udara ambien dengan metode ive sampler? 2. Apa saja reaksi kimia yang terlibat pada saat proses analisis NO2 dengan metode ive sample?

1.3 Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah yang diajukan, tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui teknik analisis NO2 pada udara ambien dengan metode ive sampler 2. Untuk mengetahui reaksi kimia yang terlibat pada saat proses analisis NO2 dengan metode ive sampler 1.4 Manfaat Penelitian Makalah ini diharapkan dapat bermanfaat dan memberikan informasi untuk pendidikan, masalah lingkungan, kesehatan dan bidang lainnya yang memiliki kaitan keperluan mengenai pencemaran udara khususnya pencemaran udara NO2 dan teknik-teknik analisis udara ambien yang tercemar oleh gas pencemar tersebut.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Dalam bab ini akan dibahas mengenai pustaka penunjang yang berkaitan dengan makalah mengenai analisis pencemaran udara dengaan metode ive sampler. 2.1 ive Sampler Salah satu metode sederhana dan murah untuk pengukuran kualitas udara ambien adalah metode ive sampler dengan parameter ukur SO2 dan NO2. yang menggunakan sistem penyerapan gas secara difusi melalui media yang dipaparkan dalam waktu tertentu tanpa menggunakan pompa penghisap dengan memanfaatkan sifat fisis gas yang berdifusi dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

Gambar I.1 Perpindahan Gas Secara Difusi

2.1.1 Tata Cara Pengambilan Sampel 1.

Siapkan peralatan dan Pasang tiang sampler setinggi ± 2.5 meter secara permanen,tiang harus kuat dan tidak mudah roboh (bagian bawah di cor). Peralatan pemantauan sampel ive dapat dilihat melalui gambar dibawah ini:

4

Gambar I.2 Peralatan pemantauan ive sampler 2. Keluarkan sampler dari tabung dan plastiknya masing-masing satu buah untuk NO2 dan SO2 sesuai dengan kode sampler yang telah ditentukan. Pasangkan keduanya dengan shelter dengan posisi kawat kassa ke bagian bawah, lalu gantungkan pada tiang yang telah disiapkan.Untuk menghindari kontaminasi gunakan sarung tangan latex pada saat melakukan pemasangan alat ive sampler . Simpan tabung dan plastik ber-seal untuk digunakan kembali saat mengirim sampel ke lab.

GambarI.3 panduaan penentukan kode sampel

Gambar I.4 cara memasang ive sampler

5

3.

Catat dalam formulir sampling data-data pada saat pemasangan yaitu datadata: kode sampel,nama lokasi, koordinat, waktu, hari/tanggal, kondisi cuaca, denah lokasi, serta keterangan lainnya pada saat pemasangan alat pemantauan kualitas udara ambien dengan metode ive sampler.

4.

Paparkan sampler selama 2 minggu.

5.

Ambil sampler dan catat data: waktu, hari/tanggal, kondisi cuaca serta keterangan lainnya pada saat pengambilan sampler pada formulir sampling

6.

Masukkan sampel ke tabungnya sesuai kode sampler kemudian masukkan tabung ke plastik berperekat.

7.

Pastikan label pada sampler dan tabung sesuai.

8.

Masukkan alat pasif pada wadah yang telah digunakan sebelumnya, kemudian masukkan alat pasif, blanko perjalanan, dan formulir isian data ke dalam amplop yang sudah disediakan untuk pegembalian sampler ke laboratorium.

Gambar I.5 pengemasan sebelum pengiriman alat keLaboratorium

2.2 Reaksi Kimia dalam ive Sampler Reaksi yang terjadi antara triethanolamine dengan gas NO2 melalui pembentukan senyawa antara nitroso ammoniumnitrate sebagai berikut: (1) 2 NO2<====> N2O4 (2) N2O4+ (HOCH2CH2)3N -----------> (HOCH2CH2)3N NO2 NO3 Triethanolamine

6

(3) (HOCH2CH2)3N NO2 NO3+ H2O ----> (HOCH2CH2)3NH NO3+HNO2 Sedangkan dalam metode ive sampler ini pada saat analisa sampel terjadi reaksi pembentukan senyawa diazo berdasarkan mekanisme reaksi Griess sebagai berikut: (4) HNO2+ HO3S-C6H4-N+H3---- >O3S-C6H4-N+ N +H2O Asam Sulfanilat (5)

HO3S-C6H4-N+N

+

C10H7-NH-CH2-CH2-NH2------->

ethylenediamine dihydrochloride HO3S-C6H4-N=N-C10H6-NH-CH2-CH2-NH2 (Senyawa diazo)

7

N-(1-napntyl)-

BAB III

METODE ANALISIS

Dalam bab ini akan dipaparkan mengenai metode dalam analisis udara NO2 dengan ive sampler. 3.1 Lokasi Pengambilan Sampel Dengan menggunakan ive sampler yang dikembangkan oleh Yanagizawa, yang dilakukan pengukran konsentrasi gas NO2 dibeberapa lokasi dimana lokasi Jakarta dan sekitarnya, Surabaya serta bandung, dimana lokasilokasi tersebut dipilih didasarkan pada asumsi bahwa lokasi-lokasi ini mewakili daerah pemukiman yang tingkat pencemarannya masih rendah dan daera perkotaan yang tingkat pencemaranannya sudah cukup tinggi sebagai dampak dari perkembangan industrialisasi dan transportasi di kota-kota tersebut. Lokasi pengambilan sampel untuk wilayah Jakarta dan Sekitarnya yaitu 1. Puspiptek serpong(Kabupaten Dati II Tanggerang), 2. Perumahan Pondok Safari Indah (Kabupaten Dati II Tanggerang), 3. Jalan Bangka (Kodya Jakarta Selatan),4. Cakung (Kodya Jakarta Timur) dan 5. Gedung BPPT(Kodya Jakarta Pusat). Untuk kota Bandung lokasi pengambilan sampel pada komplek Perumahan Suka Menak Kopo yang bedekatan dengan terminal Leuwi Panjang, Bandung sedangkan Lokasi di Surabaya, masing-masing adalah 1) Wonokromo, 2) Perumahan Demo Permai, 3) SIER Rungut. Pertimbangan pemilihan di dua kota terakhir ini adalah merupakan daerah pemukiman yang dekat dengan wilayah keramaian (terminal dan jalan raya). 3.2 Metode Pengambilan Sampel

Gambar I.6 Badge ive Sampkerdan Posisi sampling untukpengukuran NO2

8

Untuk pengambilan sampel dilapangan, mula-mula badge ive sampler dikeluarkan dari dalam kemasan kantong polyethylene( sebagai pelindung kontaminasi udara). Selanjutnya, badge ive sampler ditempatkan pada lokasi yang terlindung dari hujan dengan cara mengantungnya pada suatu tempat selama 24 jam atau kelipatannya sesui dengan prediksu konsentrasi NO2 Setelah

sampling,

badge

ive

samplerdimasukan

kembali

setempat. kedalam

kantongsemula dan kantong ditutuprapat dengan menggunakan selotip unutk menghindari kontaminasi udara. Dalam kantong ini, sampler dapat bertahan dalam waktu yang cukup lama sebelum dilakukan analisis kimia di laboratorium.

3.3 Waktu Pengambilan Sampel Penelitian dilaksanakan secara simultan mulai tanggal 25 Agustus1997-29 Agustus 1997. Pengambilan sampel unutk masing-masing yaitu: 

Jakarta dan sekitarnya, pada tanggal 25 Agustus 1997-29 Agustus 1997



Bandung pada tanggal 25 Agustus 1997-26 Agustus 1997



Surabaya pada tanggal 27 Agustus 1997-29 Agustus 1997

3.4 Bahan dan Prosedur Analisa Sampel 3.4.1

Alat dan Bahan Alat yang digunakan adalah ive Sampler dimana ive sampler yang

digunakan adalah ive sampler filter badge, produksi Toyo Roshi Ltd. Tokyo Japang, lalu spektrofotometer, bahan yang digunakan adalah air sebagai pelarut yakni air distilasi yang diperoleh melalui pemurnia menggunakan alat Milli-Q , dan larutan salzman yang dibuat dengan melarutkan 5 gram asam sulfanilat kedalam labu ukur yang telah berisi 700 ml air distilat, menambahkan 5 ml asam posfat pekat kedalam larutan tersebut dan mengocokny hingga sempurna. Selanjutnya

ditambahkan

50

ml

larutan

N-(1-napthyl)-ethilendiamine

dihidrochloride 0,1 % (w/w) dan diencerkan sehingga menjadi 1000 ml .

9

3.4.2

Prosedur Analisa Sampel

Untuk mengnalisa NO2 dalam sampler, pertama-tama filter penyerap dikeluarkan dari badge dengan mengikuti petunjuk yang diberikan. Analisa andungan NO2 dilaksanakan dengan langkah-langkah berikut: 1. Filter penyerap yang telah menyerap NO2, dimasukna kedalam tabung reaksi yang berisi 10 ml larutan salzman. 2. Mengocok larutan diatas 10 menit pada suhu antara 25oC ~

30oC dan

mengulangi sampai 4 kali sehingga seluruh NO2 yang terserap dalam filter beraksi sempurna dengan pereaksi. 3. Memindahkan larutan kedalam cell kuarsa ukuran 10 mm, mengukur absorbansi larutan (I) mengguakan detector spektrofotometer pada panjang gelombang 525 nm. (dalam pengukuran absorbansi ini dipakai larutan saltzman sebagai larutan pembanding). 4. Untuk memperoleh absorbansi larutan blanko (I0) mengulang langkah-lagkah 1~3 diatas dengan menggunakan filter penyerap yang beum digunaka untuk sampling. 5. Dari hasil absorbansi sampler dan absorbansi blanko maka kadar NO2 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (11), yaitu FNO2= 55x(I-I0)

10

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini akan dipaparkan menganai bahasan dari hasil analisis pencemaran udara dengaan metode ive sampler. 4.1 Hasil dan Pembahasan Hasil pengukuran NO2 di masing-masing lokasi dapat dilihat pada tabel 1. Hasil pengukuran tersebut menunjukkan bahwa secara umum kadar NO2 di jalan Bangka, Jakarta Selatan (dianggap mewakili kualitas udara kota Jakarta) hamper tiga kali lipat nilai yang diperoleh dari lokasi puspiptek serpong (yang dianggap mewakili kualitas udara luar kota) buruknya kualitas udara Jakarta ini, diduga sebagian besar merupakan kontribusi dari emisi kendaraan yang cukup padat setiap hari. Tabel 1. Hasil Pengukuran Kadar NO2 Udara Ambient pada beberapa lokasi di Indonesia

11

Hal yang sama dapat dilihat dai hasil pengukuran kualitas udara di kota Surabaya yang memberikan kecenderungan pada daerah padat lalulintas (Wonokromo dan SIER Rungkut) lebih buruk dibandingkan dengan daerah perumakan (Perumahan Damo Permai). Dalam skala nasional dapat dibandingkan bahwa dari nilai tertinggi kualitas NO2 pada masig-asing kota menunjukkan bahwa kota Surabaya merupakan kota yang memiliki tingkat pencemaran tertinggi (46,4 ppb) yang diikuti oleh kota Jakarta (38 ppb) dan kota Bandung (16,82 ppb). Namun demikian, apabila dibandingkan dengan baku mutu udara sebagaimana diatur didalam Peraturan Pemerintah RI Nomor 41 Tahun 1999 tentang pengendalian pencemeran udara kadar NO2 ini masih dibawah nilai ambang batas baku mutu yang dientukan. Hasil pengukuran ini apabila dibandingkan dengan hasil pengukuran NO2 di beberapa kota di negara Asia (Tabel 2) menunjukkan bahwa kualitas NO2 di udara amien Jakarta relatif buruk dibandingkan dengan kualitas udara di kota-kota asia lainnya. Dari tabel 2 tersebut juga dapat dikatakan bahwa kualitas udara di beberapa koa di Asia lebih mengalami penurunan. Hal ini secara langsung telah berdampak terhadap kualitas air hujan di kota yang bersangkutan, sebagaimana digambarkan dalam Tabel 3. Hal ini mengingat bahwa NO2 merupakan salah satu komonen yang menentukan keasaman air hujan disamping pengaruh komponen lain seperti SO42-, NO3-, Cl- dan lain sebagainya. Dari tabel tersebut menunjukkan bahwa keasaman (pH) air hujan di beerapa kota sebandng dengan kadar NO2 nya. Tabel 2. Hasil Pengukuran Kadar NO2 Udara Ambient pada beberapa

12

Kota Asia Dari hasil-hasil analisis udara yang telah diperoleh melalui pengguaan ive sampler ini selanjutnya dapat dikatakan bahwa peggunaan metode ini Dalam menganalisa kadar NO2 di udara ambien, cukup efektif dan memiliki tingkat keakuratan yang dapat dipertanggung jawabkan. Hal ini dapat dilihat dengan membandingkan hasil sampling di dalam ruangan dan di luar ruangan yang menunjukkan adanya perbedaan yang cukup besar. Dengan demikian metode ini dapat dilakukan untuk mengukur NO2 dalam kadar tinggi maupu rendah. Tabel 3. Rata-rata pH , pAi, dan konsentrasi ion-ion udara dalam air hujan di bebrapa kota di Asia

Dengan demikian metoda ini cukup layak untuk digunakan sebagai alat memonitor kualitas NO2 yang praktis dan sederhana, baik di daerah yang belum tercemar maupun daerah industri yang telah tercemar berat.

13

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Dari hasil analisa dengan menggunakan metode ive sampler tersebut dapat disimulkan bahwa: 1. Metode ini cukup sederhana dan mdah diterapkan sehingga dimungkinkan memnitor kualitas udara mulai dari perkotaan sampai seluruh pelosok. Untuk mendukung metode ini haya diperlukan peralatan laboratorium sederhana, seperti spektrofotometer. 2. Hasil analisis NO2 di beberapa lokasi menunjukkan bahwa kualitas udara kota Jakarta sudah mencapai tingkat yag mengkhawatirkan, sehingga menjadi peringatan bagi instansi yang terkait dengan masalah pengendalian udara. 3. Kualitas udara di beberapa kota di Asia telah mengalami penurunan.namun demikian kulitas NO2 ambien di Jakarta enunjukkan kualias yang lebih buruk dibandingkan dengan kota-kota asia lainnya. 5.2 Saran Mengingat uruknya kualitas udara kota Jakarta, perlu lebih digiatkan usaha monitoring dan pengendalian ata pencegahan polusi melalui pengetatan terhadap peraturan lingkungan yang terkait. Dan mengingat terbatasnya fasilitas laboratorim di Indonesia, maka disarankan dalam rangka memonitor kualitas NO2 dapat digunakan teknologi urah dan sederhana seperti ive sampler dibandingkan dengan menggunakan teknologi tinggi yang diperoleh melalui pinjaman luar negri.

14

DAFTAR PUSTAKA

[1] S. C. Barton and H. G. Mcadie, 1974, A Cumulative Survey Technique for Atmospheric Nitrogen Dioxide, Presentation note at the 67th annual meeting of the air pollution control association. [2] E. Yamada, 1996, Spatial Analysis of Pollution in Kyoto by Using Sensitive Diffusional Samplers, Annual Report Grand Aid International Scientific Research 1995~1996 Number 07044171, Ministry of Education, Science and Culture, Japan. [3] T. Korenaga and Y. Yanagisawa, 1995, Development of ive Sampler for Sulfur Dioxide Monitoring, Journal of Ecotechnology Research, VoL 1, No. 2 [4] T. Korenaga,1999, Simultaneous SO2, NO2 Monitoring With ive Sampling and Advanced Micro-Sensing Devices in China, Annual Report Grand Aid International Scientific Research 19961998 Number 08041125, Ministry of Education, Science and Culture, Japan