120 likes | 458 Views
Kimia dan mikrobiologi lingkungan. Metode Satuan Konsentrasi Kimia Massa/Volume : Massa zat terlarut per satuan volume larutan, hal ini sama dengan berat per satuan volume; misalnya mg/L = ppm (part per million)
E N D
Kimia dan mikrobiologi lingkungan Metode Satuan Konsentrasi Kimia Massa/Volume : Massa zat terlarut per satuan volume larutan, hal ini sama dengan berat per satuan volume; misalnya mg/L = ppm (part per million) Massa/Massa atau Berat/Berat : Masa suatu zat terlarut dalam masa larutan yang diberikan: misalnya mg/kg atau ppm Konsentrasi mole Molalitas (m), mole/kg = mole zat terlarut/ 1kg larutan Molaritas (M), mole/L = mole zat terlarut/ 1L larutan Normalitas (N), eq/L = ekivalen zat terlarut/ 1L larutan Yang mana berat ekivalen dalam g/eq = berat molekul (g)/ekivalen (n), n= jumlah proton dalam reaksi asam basa atau perubahan total valensi dalam reaksi oksidasi reduksi Va Na = Vb Nb Fraksi mole X = jumlah mole zat terlarut/ mole total dari larutan
KONSEP MOL • Perlu diketahui teori atom menyimpulkan bahwa jumlah atom yang terkandung dalam satu bobot atom gram (gram atomic weight) dari masing-masing unsur dan didapatkan juga jumlah molekul yang sama dalam satu bobot molekul gram (gram molecular weight). Jumlahnya ini mengacu pada apa yang dikenal dengan bilangan Avogadro = 6,022 x 1023 partikel yang tetap. • Nilai ini dihubungkan dengan 12 gram C12 yang menyebutkan bahwa satu mol dari atom karbon ini mengandung sebanyak bilangan Avogadro. • Jumlah mol = bobot (gram)/bobot satu mol = bobot/ bobot atom (molekul) • Bila berat rumus (formula weigth) dari suatu senyawa NaCl maka, Jumlah mol = berat/berat rumus • Reaksi kimia • 2Ag+ (aq) + H2S (aq) = Ag2S (s) + 2H+(aq) • 1/2N2 + 3/2H2 = NH3 • O + O2 = O3
Perhitungan Stoikiometri Contoh 2CO + O2 = 2CO2 2 mol karbon monoksida ditambah 1 mol oksigen menjadi 2 mol karbon dioksida Dalam contoh diatas 2 mol karbon monoksida menghasilkan 2 mol karbon dioksida Atau Mol karbon monoksida yang digunakan = mol karbon dioksida yang dihasilkan Misal 12 gram CO Ini berarti mol CO = bobot CO/bobot molekul CO = 12/28 = 0,429 mol CO2 Bobot CO2 = jumlah mol CO2 x bobot satu mol CO2 = 0,429 x 44 = 18,9 gram CO2 mole O2 = ½ x mole CO = ½ x 0,429 = 0,214 mole Bobot oksigen = 32 gram/mol x 0,214 mol = 6,85 gram
Hukum Avogadro untuk gas 1 mol gas = 22,4 L pada 0o dan tekanan standar 1 (atm) atau STP (standard temperature and pressure). Mol gas = volume kondisi STP/volume satu mol kondisi STP Contoh. KClO3(s) = KCl(s) + 3/2O2 Sampel KClO3 menghasilkan 637 cm3 gas oksigen pada 273oK dan tekanan 1 atmosfir. Tentukan berat awal KClO3 dan berat KCl Mol O2 = 0,637 L/(22,4 L/mol)=0,0284 mol Atom oksigen reactant = atom oksigen hasil 3 x mol KClO3 = 2 mol O2 mol KClO3 = 2/3 x mol O2 = 2/3 x 0,0284 = 0,0189 Berat KClO3 = mol KClO3 x berat rumus = 0,0189x 122,5 = 2,32 gram Berat KCl = mol KCl x berat rumus = 0,0189x 74,55 = 1,41 gram
Contoh • Tentukan konsentrasi larutan 3 % berat CaSO4 dalam mg/L (ppm) 3 % berat = 3/100 = 30.000/1.000.000 = 30.000 ppm • Tentukan konsentrasi di atas dalam a. molalitas b. molaritas c. fraksi mol. Jawab. BM CaSO4 = 136 g/mole 3 % berat = 30 g/kg a. Molalitas = mole/kg = (30 g/kg)/(136 g/mole) = 0,22 mole/kg b. Molaritas = mole/L = (30 g/L)/(136 g/mole) = 0,22 mole/L c. Fraksi mol , XCaSO4 = (30/136)/(30/136 + 970/18)=0,0041 XH2O = (970/18)/(30/136 + 970/18)=0,9959
Konsentrasi massa sebagai CaCO3 • Kesadahan • Alkalinitas • Konsentrasi suatu senyawa sebagai mg/L CaCO3 ditentukan dengan persamaan
Contoh untuk kesadahan CaCO3 Ca2+ + CO32- 1mole 1mole 1 mole 2 ekivalen 2 ekivalen Untuk Ca2+ dalam reaksi pengendapan atau pelarutan, Berat ekivalen CaCO3 = (100 g/mole)/(2 ekivalen/mole) = 50 g/eki Hitung konsentrasi Ca2+ sebagai 92 mg/L dalam larutan, terangkan dalam eki/L dan mg/L Jawab. BE Ca2+ dalam mg/meki = BM/muatan = 40/2 = 20 Normalitas (N) dalam eki/L = [(konsentrasi dalam mg/L)/(ekivalen dalam mg/meki)] = [(92 mg/L)/(20 mg/meki)] = 4,6 meki/L Berat ekivalen Ca sebagai CaCO3 = 50 g/eki = 50 mg/meki Konsentrasi Ca dalam mg/L CaCO3 = 50mg/meki x 4,6 meki/L = 230 mg/L
Sifat fisika air • Warna • Turbiditas • Bau • Rasa • Suhu • Padatan – TS, SS, TDS = TS-SS, TVS, VSS
Sifat kimia anorganik Air • Major ion • Minor ion • |Σ anions – Σ cations | 0,1065 + 0,0155 Σ anions • Silica, SiO2 • Nutrient • Sifat kimia umum air • pH, Alkalinitas dan keasaman • Kesadahan • Konduktivitas • Sifat Kimia Organik dalam air • Hidrokarbon, Senyawa halogenasi, Asam karboksilat dan ester, senyaawa organik lainnya
Kotaminan • Senyawa secara alamiah terjadi; Protein, Lipids, karbohidrat, pigmen tanaman • Senyawa buatan • Pestisida dan agrichemical • Surface active agent • Halogenasi hidrokarbon
Penentuan kandungan organik air • Pengujian spesifik • Uji tidak spesifik • BOD( a biochemical test that uses micro-organisms) • COD( a chemical test) • TOC ( an instrumental test) • Kelarutan Kelarutan padatan Kelarutan gas • Sistem karbonat • Buffers • Oksidasi-reduksi
Mikrobiologi • Mempelajari micro-organisms (10-5 – 10o mm) • Klasifikasi mikroba • Animals, Plants, Fungi, Algae, Protozoa, and viruses • Bakteri