Analisa Fosfat e2l29

Analisa fosfat Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat dan fosfat – organis. Yang dimaksud senyawa ortofosfat adalah senyawa monomer seperti H2PO4- , HPO42- , dan PO43-. Sedangkan yang dimaksud dengan senyawa poliofosfat ( atau disebut juga condensed phosphates ) adalah senyawa polimer seperti ( PO3)63(heksametafosfat), P3O105- ( tripoliofosfat ), dan P2O74- ( pirofosfat ). Dan yang dimaksud dengan fosfat – organis adalah senyawa fosfat ( P ) yang terikat dengan senyawa – senyawa organis sehingga tidak berada dalam larutan secara terlepas. Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat di dalam sel organisme dalam air. Dalam air limbah biasanya senyawa fosfat berasal dari limbah penduduk, industri, ataupun pertanian. Bila kadar fosfat pada air alam sangat rendah (yaitu < 0,01 mg P/l), maka dapat mengakibatkan pertumbuhan ganggang dan tanaman akan terhalang, keadaan ini disebut dengan oligotrop. Bila kadar fosfat dan nutrien lainnya tinggi, pertumbuhan tanaman dan ganggang tidak terbatas ( atau yang disebut dengan eutrop ), sehingga mengakibatkan tanaman tersebut dapat menghabiskan oksigendalam sungai atau kolam pada malan hari, atau bila tanaman tersebut mati dan dalam keadaan yang sedang dicerna (digest). Berdasarkan ikatan kimia, senyawa fosfat dibedakan sebagai yang talah disebutkan di atas, yaitu : ortofosfat, polifosfat, dan fosfat organis. Sedangkan jika dilihat dari sifat fisisnya fosfat dibedakan atas :

1

•

Fosfat

Terlarut

(

dipisahkan

oleh

membran filter dengan pori 0,45 µm ) •

Fosfat Tersuspensi ( tidak terlarut )

•

Fosfat Total ( merupakan jumlah total antara

fosfat

terlarut

dan

fosfat

tersuspensi ).

Pemilihan senyawa fosfat yang akan dianalisa tergantung dari keperluan pemeriksaan dan keadaan badan air. Untuk sampel air alam yang jernih dan diperlukan untuk pemanfaatan tertentu, misalnya penyediaan air minum, mungkin hanya dilakukan pemeriksaan fosfat total terlarut dan ortofosfat terlarut. Sedangkan untuk badan air yang telah tercemar oleh buangan penduduk, pertanian maupun industri, diperlukan pemeriksaan fosfat lebih lanjut sesuai dengan maksud studi. Petunjuk untuk pemilihan jenis analisa fosfat dapat dilihat pada tabel berikut.

Senyawa Fosfat

Air Tidak / Sedikit Inventarisasi

Fosfat Total

Sumber Pencemaran Air

Tercemar Pemanfaatan

+

Penduduk

Pertanian

+

+

Industri

+

Ortofosfat Total Polifosfat Total Fosfat-Organis Total Fosfat Total

+

Terlarut Ortofosfat Terlarut

+

+

+

+

+

+

+

Polifosfat Terlarut Fosfat-Organis

+

Terlarut

Pada umumnya unsur fosfat yang tersuspensi tidak mempunyai peranan tersendiri. Sehingga analisa unsur tersebut jarang dilakukan. Dalam analisa fosfat, terdapat 4 langkah bertahap yang dapat digabungkan sedemikian rupa sehingga setiap unsur fosfat dapat ditentukan. Keempat langkah tersebut, antara lain : •

Penyaringan membran

Pendahuluan pada filter

untuk

memisahkan

fosfat

terlarut dari yang tersuspensi. •

Hidrolisa Pendahuluan untuk merubah polifosfat menjadi ortofosfat.

•

Peleburan

(

Digesti

)

Pendahuluan

dengan asam sulfat untuk merubah semua polifosfat serta fosfat – organis menjadi ortofosfat. •

Analisa Ortofosfat.

Langkah – langkah analisa yang sesuai untuk penentuan unsur – unsur fosfat tertentu dapat dilihat pada tabel berikut :

Unsur Fosfat

Bentuk Fisis

Pengolahan Total

Fosfat

Peleburan

+ Fosfat total

Terlarut

Tersuspensi

Fosfat total

Fosfat total

3

Total

analisa

Ortofosfat

ortofosfat Langsung analisa

Polifosfat

Fosfat Organis

terlarut

tersuspensi

Ortofosfat

Ortofosfat

Ortofosfat

total

terlarut

tersuspensi

ortofosfat Hidrolisa + Polifosfat

Polifosfat

Ploifosfat

analisa

terlarut

tersuspensi

Fosfat –

Fosfat –

( ortofosfat organis total

organis

organis

+ polifosfat )

terlarut

tersuspensi

total

ortofosfat – Fosfat total Fosfat –

1. PRINSIP ANALISA 1.1. Penyaringan Pendahuluan Penyaringan pendahuluan dilakuakan untuk dapat membedakan antara fosfat total dan fosfat terlarut. Sebagai ssaringan filter digunakan filter membran dengan pori 0,45 µm ; bila sampel terlalu sulit disaring karena sangat keruh, maka sampel dapat disaring terlebih dahulu pada saringan kasar yang terbuat dari glass – fiber, setelah itu baru disaring lagi dengan menggunakan filter membran.

1.2. Hidrolisa Pendahuluan : Analisa Polifosfat Bila sampel dipanaskan dalam suasana asam, maka akan dihidrolisa semua polifosfat, pirofosfat, trifosfat, heksafosfat, serta sebagian kecil fosfat

– organis menjadi

ortofosfat. Jumlah polifosfat

sebenarnya ( acid hydrolyzable phosphate ) adalah perbedaan jumlah

ortofosfat pada sampel yang didapatkan setelah pengolahan hidrolisa dalam suasana asam dan ortofosfat pada sampel tanpa hidrolisa.

1.3. Peleburan ( Digesti ) Pendahuluan Analisa fosfat adalah analisa ortofosfat setelah sampel dilebur melalui proses digesti. Fosfat adalah semua zat ortofosfat, polifosfat baik yang terlarut maupun yang tersuspensi, baik yang anorganis maupun yang terikat dalam senyawa organis. Untuk melepaskan fosfat dari senyawa organis, maka diperlukan proses peleburan dengan asam serta reaksi oksidasi

(oksidative

detruction,

oksidative

digestion).

Setelah

peleburan semua fosfat dan fosfatyang telah menjadi ortofosfat dapat ditentukan dengan metoda asam asorbik. Peleburan umumnya mempunyai ketepatan yang baik sehingga tidak mempengaruhi hasil analisa ortofosfat.

1.4. Analisa Ortofosfat ( Metoda Asam Asorbik ) Amonium Molibdat dan kalium antimoniltartrat bereaksi dalam suasana

asam

dengan

ortofosat

hingga

membentuk

asam

fosfomolibdik. Asam fosfomolibdik tersebut kemudian direduksi oleh asam asorbik sampai menjadi moden biru. Warna ini sebanding dengan konsentrasi fosfor. Skala kadar P yang dapat diliputi adalah 0,01 mg/ℓ sampai 2 mg/ℓ . Selain metode asam asorbik, terdapat pula metode asam vanadomolibdofosforik dan khlorida timah ( SnCl ). Konsentrasi fosfat didapatkan dari garis kalibrasi yang ditentukandengan menggunakan alat spektrofotometer.

5

2. GANGGUAN – GANGGUAN YANG TERJADI DALAM ANALISA FOSFAT

Gangguan pada langkah – langkah pendahuluan yaitu penyaringan, hidrolisa dan peleburan umumnya dapat diabaikan. Gangguan biasanya terjadi pada analisa ortofosfat, dan zat – zat yang dapat mempengaruhi hasil analisa antara lain : a). Arsen bila konsentasinya ≥ 0.1 mg As ℓ b). Krom ( VI ) dan nitrit, hasil analisa P turun ± 3% bila konsentrasi Cr (VI) atau NO2- ≡ 1 mg / ℓ, dan turun 10 sampai 15% bila konsentrasi Cr (VI) atau NO2- ≡ 10 mg / ℓ c). sulfida bila konsentrasinya > 1 mg S- / ℓ d). silikat bila konsentrasinya > 10 mg SiO44- / ℓ Kekeruhan dan warna pada sampel juga mengganggu analisa (spekto) fotometri, namun gangguan tersebut dapat diimbangidengan menggunakan sampel blanko pada alat ( spekto ) fotometer yang cocok.

3. KETELITIAN ANALISA FOSFAT

Setiap

pengolahan

pendahuluan

akan

mempengaruhi

ketelitian

keseluruhan analisa. Untuk analisa ortofosfat dengan asam asorbik, penyimpangan baku yang relatif pada hasil analisa dan kesalahan relatifnya adalah masing – masing ( rata – rata ) 7% dan 6%. Hidrolisa pendahuluan mengurangi ketelitian dan ketepatan dengan faktor 2 sampai 3, sedangkan pengaruh

peleburan

pendahuluan

dapat

diabaikan.

Konsentrasi

minimumyang dapat dideteksi adalah kira – kira 10 µg P / ℓ. 4. PENGAMBILAN DAN PENGAWETAN SAMPEL

Jangan menyimpan sampel yang mengandung kadar fosfat yang rendah di dalam botol plastik, kecuali dalam keadaan beku ( frozen ). Karena fosfat dapat memempel pada dinding botol plastik tersebut. Bilas semua tempat penyimpanan dengan HCl yang terencer ( ± 0.1 N ) dan hangat, lalu beberapa kali dengan air suling. Jangan menggunakan detergen biasa yang mengandung fosfat untuk mencuci alat – alat yang dipakai untuk menyimpan sampel dalam analisa fosfat. Bila sampel akan disaring, saring segera setelah pengambilan sampel. Kalau tidak memungkinkan, sampel dapat diawetkan dengan menambah 40 mg HgCl2 per liter sampai sampel dan dinginkan pada suhu < - 10 °C, namun jangan menambah asam atau CHCl3. Bila hanya fosfat total akan ditentukan, tambahakan 1 ml HCl pekat per liter sampel atau didinginkan sampai membeku.

7