BOD (biological oxygen demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand)

Chemical Oxygen Demand (COD)

COD atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada didalam satu liter sampel air, dimana disimulasikan pengoksidatornya adalah K2Cr2O7 atau KMnO4. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis dan kimiawi yang mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. 

Semua zat organik akan dioksidasi oleh K2Cr2O7 dalam suasana asam dengan suhu 150 oC. Penambahan perak sulfat (Ag2SO4) berfungsi sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi sedangkan merkuri sulfat ditambahkan untuk menghilangkan gangguan klorida yang pada umumnya ada di dalam air air limbah, air PDAM dan air laut.

Metode analisis COD

Untuk memastikan bahwa semua zat organik habis teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih harus tersisa sesudah direfluks. K2Cr2O7 yang tersisa menentukan berapa besar oksigen yang telah terpakai. Sisa K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium sulfat (FAS). Reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut.

Dengan menggunakan indikator ferroin, kita dapat menentukan titik akhir titrasi yaitu disaat warna hijau biru larutan berubah menjadi coklat merah. Sisa K2Cr2O7 dalam larutan blanko adalah K2Cr2O7 awal karena diharapkan blanko tidak mengandung zat organik yang dioksidasi oleh K2Cr2O7.

Metode lain yang digunakan pada pengukuran COD adalah metode refluks tertutup dan dibaca dengan spektrofotometer. Metode ini memiliki 2 cara yaitu untuk rentang konsentrasi rendah dan rentang konsentrasi tinggi. Senyawa organik dalam contoh uji dioksidasi oleh Cr₂O₇^2- dalam refluks tertutup menghasilkan kromium valensi 3 (Cr³⁺). Jumlah oksidan yang dibutuhkan dinyatakan dalam ekivalen oksigen (O₂ mg/L) dan diukur secara spektrofotometri sinar tampak. Cr₂O₇^2- (berwarna kuning) mempunyai serapan maksimal pada panjang gelombang 420 nm dan Cr³⁺ (berwarna hijau) mempunyai serapan maksimal pada panjang gelombang 600 nm. 

Untuk analisa COD dengan konsentrasi rendah (<100 ppm) metode yagn digunaan adalah metode rentang konsentrasi rendah dimana pengukuran digunakan pada panjang gelombang 420 nm, untuk konsentrasi tinggi (100-900 ppm) pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 600nm. Untuk sampel-sampel  yang mempunyai konsentrasi diatas 900 ppm, dilakukan pengenceran agar masuk rentang kurva kalibrasi. Pengenceran dilakukan dengan memeperhatikan supaya hasil pembacaan ada di tengah kurva kalibrasi.  

 

Biological Oxygen Demand (BOD)

BOD adalah kebutuhan oksigen mikroorganisme selama penghancuran bahan organik dalam waktu tertentu pada suhu 20 oC. Oksidasi biokimiawi ini merupakan proses yang lambat dan secara teoritis memerlukan reaksi sempurna. Dalam waktu 20 hari, oksidasi bisa mencapai 95-99 % sempurna. semntara itu, dalam waktu 5 hari kesempurnaan oksidasinya mencapai 60– 70 %. Suhu 20 oC yang digunakan merupakan nilai rata-rata untuk daerah perairan arus lambat di daerah iklim sedang dan mudah ditiru dalam inkubator. Hasil yang berbeda mungkin akan diperoleh pada suhu yang berbeda karena kecepatan reaksi biokimia tergantung dari suhu. 

Uji BOD ini tidak dapat digunakan untuk mengukur jumlah bahan-bahan organik yang sebenarnya terdapat di dalam air, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah konsumsi oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi bahan organik tersebut. Semakin banyak oksigen yang dikonsumsi, maka semakin banyak pula kandungan bahan-bahan organik di dalamnya.

Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran limbah penduduk atau industri dan untuk mendisain sistem-sisitem pengolahan biologis bagi air yang tercermar tersebut. Jika sesuatu badan air dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air . Selama proses oksidasi tersebut akan mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dikarenakan oksigen terlarut dalam air menjadi berkurang. ini mengakibatkan keadaan menjadi anaerobik sehingga  dapat menimbulkan bau busuk pada air.

Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerob. Sebagai hasil oksidasi akan terbentuk karbon dioksida, air dan Reaksi oksidasi dapat dituliskan sebagai berikut:

   C_nH_aO_bN_c  +  ( n + a/4 – b/2 – 3c/4 ) O₂  ——–à  nCO₂  +  ( a/2 – 3c/2 ) + H₂O  +  cN 

 

Metode Analisis BOD

1. Metoda titrasi dengan cara Winkler
   Analisis BOD sama dengan metode pada oksigen terlarut, salah satunya adalah metode winkler. Prinsip mtodenya yaitu dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2 dan NaOH-KI, sehingga akan terjadi endapan MnO2. Dengan menambahkan H2SO4 atau HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji) dari larutan biru menjadi tidak berwarna. Reaksi kimia yang terjadi sebagai berikut :

MnCI2 + NaOH à Mn(OH)2 + 2 NaCI

2 Mn(OH)2 + O2 à 2 MnO2 + 2 H2O

MnO2 + 2 KI + 2 H2O à Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH

I2 + 2 Na2S2O3 à Na2S4O6 + 2 NaI

2. Metoda Elektrokimia
    Metode Elektrokimia untuk parameter BOD dengan menggunakan DO Meter. Untuk menganalisa kadar BOD dengan alat ini adalah dengan menganalisa kadar DO hari ke-0 (ke-nol) dan selanjutnya diinkubasi selama 5 hari pada suhu 20 oC dan dianalisis kadar DO-nya. Selanjutnya kadar BOD dapat dihitung dengan mencari selisih dari kedua nilai tersebut. 
Prinsip kerja dari DO meter adalah dengan menggunakan probe oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda yang direndam dalam larutan elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini biasanya menggunakan katoda perak (Ag) dan anoda timbal (Pb). Secara keseluruhan, elektroda ini dilapisi dengan membran plastik yang bersifat semi permeabel terhadap oksigen. Reaksi kimia yang akan terjadi adalah :
Katoda : O2 + 2 H2O + 4e à 4 HO-
Anoda : Pb + 2 HO- à PbO + H2O + 2e

Phthalate dan Bahayanya

Banyak sekali barang-barang yang terbuat dari plastik dan mengandung bahan kimia tertentu. Peneliti menemukan zat kimia yang terdapat dalam plastik bisa mengubah otak bayi laki-laki menjadi lebih feminin.
Peneliti dari University of Rochester New York mengungkapkan bahwa laki-laki yang terkena paparan zat kimia dari plastik sejak dalam rahim cenderung tidak menyukai mainan laki-laki seperti mobil atau robot. Temuan ini telah dilaporkan dalam International Journal of Andrology.
Zat ftalat yang ditemukan dalam barang-barang plastik ini memiliki kemampuan untuk mengganggu hormon dan sebenarnya penggunaannya telah dilarang di Uni Eropa beberapa tahun lalu. Namun, sampai saat ini masih banyak ditemukan barang-barang rumah tangga yang mengandung ftalat.

Ftalat adalah keluarga bahan kimia yang sangat umum digunakan dalam berbagai produk, dari mainan anak-anak, plastik2 keras atau polivinil klorida (PVC atau vinil), kosmetik2 tertentu, finishing kayu sampai kantong2 cairan infus.

Jejak2 bahan kimia ini telah ditemukan pada manusia dan kekhawatiran tentang kemungkinan efek yang merugikan kesehatan mereka, terutama relatif terhadap kanker, telah mendorong Pusat untuk Pengendalian Penyakit dan Pencegahan (Centers for Diseases Control and Prevention ) di Amerika Serikat dan lembaga2 kesehatan lainnya di seluruh dunia untuk melakukan studi tentang ftalat dan bahan2 kimia yang terkait.

Ester ftalat adalah plastisiser cair, yang mirip minyak sayur, digunakan sebagai pelunak dalam pembuatan plastik yang lentur sehingga mereka dapat dicetak atau dibentuk menjadi barang2 yang berguna. Ftalat juga digunakan dalam bahan bakar roket, bahan2 lantai, isolasi pada kabel dan pengkabelan di rumah atau di mobil, jok mobil, cat, lem, hair spray, penangkis2 serangga, cat kuku, kulit2 sintetis, tirai2 mandi, dan dalam banyak produk2 vinil kita semua gunakan sehari-hari.

Para ahli menemukan dua jenis ftalat yaitu DEHP (Dietilheksil ftalat) dan DBP (Dibutil ftalat) dapat mempengaruhi perilaku bermain anak. Elizabeth Salter-Dreen, direktur kampanye CHEM Trust mengungkapkan bahwa hasil ini sangat mengkhawatirkan.

 Di-Buthyl Phthalate

diungkapkan bahwa ada banyak ftalat yang masih digunakan dan dua jenis ftalat tersebut memiliki potensi bahaya dan sebaiknya penggunaannya harus diawasi ketat atau bahkan dilarang. DBP sendiri telah dilarang penggunaanya dalam produk kosmetik sejak tahun 2005 lalu di Negara Uni Eropa.
Masyarakat diharapkan lebih cermat dalam memilih berbagai perabotan rumah tangga ataupun mainan untuk anaknya, hindari peralatan yang mengandung bahan kimia berbahaya dan jangan biarkan anak menggigit atau memasukkan barang-barang ke dalam mulutnya.

Analisa Phthalate

Analisa Phthalates dapat dilakukan dengan instrumen GC-MS, atau LC- MS. Prinsip kerjanya yaitu sample diekstrak menggunakan solvent organik (kerena Phthalate larut dalam solvent organik), dan di inject dalam GC-MS atau LC-MS.

sampel dianalisa berdasarkan massanya sehingga didapatkan konsentrasi dari analit yang kita inginkan.

  

*Dari berbagai sumber