| ( ! ) Notice: Trying to access array offset on value of type null in /home2/sakaka/public_html/web/news-detail.php on line 100 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Call Stack | ||||
| # | Time | Memory | Function | Location |
| 1 | 0.0001 | 364736 | {main}( ) | .../news-detail.php:0 |
Baku Mutu Air Limbah Industri Minyak dan Gas Bagian 5 : Monitoring Kadar Ammonia
Telah dibahas pada artikel - artikel sebelumnya tentang beberapa parameter baku mutu air limbah untuk industri minyak dan gas seperti pH, COD, dan TDS. Berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor 19 Tahun 2010 tentang Baku Mutu Air Limbah untuk Usaha/ Kegiatan Minyak dan Gas serta Panas Bumi, ammonia juga termasuk dalam parameter wajib ukur untuk menentukan kualitas air limbah hasil proses IPAL. Nilai ambang batas untuk parameter ammonia bergantung pada kategori fasilitas produk minyak yang digunakan. Cara uji ammonia dapat merujuk pada APHA 4500-NH3, yakni dengan menggunakan metode spektrofotometri, metode titrimetri dan metode ion selective electrode (ISE).
Ammonia adalah salah satu parameter penentu kualitas air limbah yang dihasilkan dari suatu kegiatan usaha/ industri. Meskipun sebenarnya ammonia berguna bagi siklus Nitrogen kehidupan dan secara alami diproduksi oleh lingkungan, namun kadar ammonia yang terlalu tinggi justru menyebabkan kerusakan lingkungan. Dikutip dari US.EPA, kadar ammonia berkaitan dengan tingkat toksisitas serta keseimbangan pH air limbah dan pH air di lingkungan. Bertambahnya kadar ammonia di lingkungan memasok nitrogen reaktif yang menyebabkan degradasi tanah, degradasi air, dan degradasi udara, meningkatnya proses eutrofikasi, hilangnya biodiversitas hingga perubahan iklim. Tidak hanya itu, ammonia juga meningkatkan resiko kesehatan pada manusia, ikan - ikan dan kehidupan satwa. Namun tingkat toksisitas ammonia ini tergantung pada jumlah kadarnya yang terdapat di lingkungan dan inilah yang menyebabkan mengapa ammonia dijadikan sebagai indikator penilaian kualitas air limbah industri.
Selain sebagai indikator penilaian kualitas air limbah secara keseluruhan, ammonia juga dijadikan sebagai indikator evaluasi untuk mengetahui efektivitas proses pengolahan biologis dalam sistem pengolahan air limbah (IPAL). Dari penelitian yang dikaji oleh Marek.dkk (2021) juga menjelaskan bahwa ammonia berdampak negatif pada proses pengolahan biologi dan mengganggu efektivitas serta stabilitas proses dalam sistem instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Penelitian lainnya yang dilakukan oleh Liu, dkk (2019) juga menyebutkan bahwa ammonia mengganggu proses pengolahan biologi dengan menyebabkan efek biosidal pada beberapa mikroorganisme. Secara mekanisme, ammonia mengganggu keseimbangan pH intraseluler atau pada beberapa kasus juga menyebabkan perubahan struktur mikroba tertentu, serta berdampak negatif bagi zat polimer ekstraseluler yang mengakibatkan inaktivasi atau lisis sel. Selain itu, ammonia juga memicu efek reaksi - bersaing terhadap kebutuhan oksigen terlarut.
Hal tersebut lebih lanjutnya menyebabkan proses degradasi polutan dalam proses biologi menjadi kurang optimal yang menyebabkan nilai BOD air limbah proses masih tinggi. Namun efek negatif ammonia pada pengolahan biologi dapat dikendalikan dengan mengendalikan jumlah ammonia dalam badan air limbah. Oleh karena itu, penentuan dan pemantauan kadar ammonia dalam air limbah sangat diperlukan untuk menunjang kebutuhan ini.
Metode Uji Kadar Ammonia
Berdasarkan Standard Method For The Examination of Water and Wastewater Treatments 24th Edition, kadar ammonia dapat ditentukan melalui berbagai metode yakni, metode fotometri, metode titrimetri dan metode elektroda selektif atau yang juga dikenal sebagai ISE (ion selective electrode). Penjabaran singkat terkait ketiga metode ini dapat disimak sebagai berikut:
1. Metode Fotometri
Metode fotometri didasarkan pada prinsip penyerapan cahaya oleh analit pada panjang gelombang tertentu yang spesifik, dimana penyerapan (absorbansi) yang terjadi akan proporsional dengan konsentrasi analit yang terkandung dalam sampel. Dewasa ini, instrumen yang menerapkan prinsip ini adalah Alat spektrofotometer dan Alat Kolorimeter. Alat spektrofotometer pun terdiri dari 3 jenis yakni Spektrofotometer benchtop UV-Vis, Spektrofotometer Benchtop Visible, dan Spektrofotometer Portable. Alat spektrofotometer yang tersedia saat ini lebih modern karena dapat menampilkan nilai konsentrasi analit yang terukur dalam sampel sebagai angka digital dalam satuan mg/L, tidak hanya dalam bentuk nilai absorbansi, sehingga analis dan operator tidak perlu menghitung nilai konsentrasi analit yang dianalisis secara manual.
Gambar 1. Tampilan Alat Spektrofotometer dan Kolorimeter
Untuk mengukur kadar ammonia, beberapa sub metode pun dapat diterapkan menggunakan prinsip fotometri. Yakni metode Nessler, metode Fenat, dan Metode Salisilat. Setiap metode dirangkum dalam Tabel 1.
Tabel 1. Beberapa Metode Uji Ammonia secara Fotometri
| Nama Metode | Prinsip Kerja Metode | Panjang Gelombang Maks |
| Metode Fenat | Ammonia bereaksi dengan hipoklorit dan fenol yang dikatalisis oleh natrium nitroprusida membentuk senyawa biru indofenol. | 640 nm |
| Metode Nessler | Polivinil alkohol, agen pendispersi membantu pembentukan warna dalam reaksi antara ammonia dan amina lainnya dengan reagen Nessler. Warna kuning akan terbentuk yang intensitasnya proporsional dengan konsentrasi ammonia yang terkandung dalam sampel. | 425 nm |
| Metode Salisilat | Senyawa ammonia yang terkandung dalam sampel akan bereaksi dengan reagen salisilat membentuk kompleks 5-aminosalicylate. Kompleks ini kemudian dioksidasi dengan adanya katalis natrium nitroprusida dan menghasilkan senyawa berwarna biru. Warna biru kemudian ditutupi dengan warna kuning dari kelebihan reagen sehingga warna larutan yang muncul adalah hijau. | 655 nm pada Alat Spektrofotometer; atau 610 nm pada Alat Kolorimeter |
2. Metode Titrimetri
Metode titrimetri dilakukan dengan 2 tahap yakni diawali dengan tahap destilasi pada sampel air limbah yang dilanjutkan dengan tahap titrasi. Tahap destilasi dilakukan dengan menggunakan aparatus destilasi khusus untuk destilasi ammonia. Hasil destilasi kemudian ditampung dalam erlenmeyer yang telah berisi larutan asam borat. Jika menggunakan titrasi manual, maka perlu ditambahkan campuran larutan indikator seperti metil merah dan metilen biru. Namun jika titrasi hendak dilakukan menggunakan prinsip potensiometri dengan alat automatic titrator, maka analis tidak perlu menambahkan campuran larutan indikator. Titrasi dapat dilakukan pada sampel hasil destilasi dengan menggunakan larutan asam sulfat sebagai titran.
Gambar 2. Tampilan Alat Automatic Titrator
3. Metode Elektroda Selektif
Prinsip dari metode ini didasarkan pada pengubahan seluruh bentuk ammonia baik ammonia terlarut (NH3) maupun ammonia dalam bentuk ion (NH4+) menjadi ammonia terlarut dengan menaikkan pH sampel. Ammonia terlarut (NH3(aq)) ini kemudian berdifusi melalui membran dan mengubah pH larutan internal elektroda, yang kemudian dideteksi oleh elektroda pH. Kadar ion klorida tetap yang terdapat dalam larutan internal elektroda kemudian dideteksi dengan menggunakan elektroda selektif ion klorida yang dijadikan sebagai elektroda referensi. Pengukuran secara potensiometri kemudian dijalankan menggunakan alat pH meter yang di ekspansi dengan adanya pengukuran miliVolt atau dengan spesifik ion meter. Untuk itu, diperlukan instrument sebagai berikut untuk menerapkan metode ion selektif dalam monitoring kadar ammonia :
- Elektrometer atau ISE Meter : Digunakan untuk menampilkan display hasil pengukuran;
- Elektroda Selektif Ammonia (ISE Ammonia) : Digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi kadar ammonia yang terkandung dalam sampel air, dengan adanya penambahan ionic strength adjustor (ISA);
- Magnetic Stirrer : Digunakan untuk homogenisasi sampel selama pengukuran berlangsung.
Gambar 3. Tampilan Alat ISE Meter Ammonia
Selain pengukuran secara laboratorium, pengukuran ammonia juga dapat dilakukan secara real time dengan menggunakan Ammonia Online Analyzer. Hal ini ditujukan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang lebih presisi dan akurat mengingat ammonia merupakan material yang mudah menguap dan hasil ujinya terpaut pada suhu. Hasil pembacaan secara real-time dengan Ammonia Online Analyzer juga memudahkan operator dalam pengambilan keputusan, baik sekedar untuk melakukan evaluasi performa kinerja sistem WWTP atau untuk memberikan gambaran terkait treatment yang perlu diaplikasikan pada area terkait.
Gambar 4. Tampilan Alat Ammonia Online Analyzer untuk Monitoring Ammonia secara real-time
Kesimpulan :
Monitoring ammonia adalah hal krusial demi memenuhi regulasi IPAL dan menjaga performa sistem IPAL. Beberapa metode dapat menjadi pilihan untuk memantau kadar ammonia dalam badan air limbah yakni metode fotometri, metode titrimetri dan metode ISE. Pengawasan pun dapat diperketat dengan menambahkan instrumen monitoring online yang dapat membantu operator untuk melakukan pemantauan secara real time.
Referensi :
American Public Health Association. 2023. Standard Method For The Examination of Water and Wastewater Treatments 24th Edition. USA : APHA
Edwards, Thea.M., dkk. 2024. Ammonia and aquatic ecosystems – A review of global sources, biogeochemical cycling, and effects on fish, Science of The Total Environment, vol. 907, 167911
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. 2010. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 2010 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha/Atau Kegiatan Minyak dan Gas serta Panas Bumi
Liu, Yiwen. 2019. The roles of free ammonia (FA) in biological wastewater treatment processes: A review, Environment International, 123:10-19
Marek., dkk. 2021. Treatment of Wastewater with High Ammonium Nitrogen Concentration, Journal of Ecological Engineering 2021, 22(4), 224–231
United States Environmental Protection Agency (USEPA). 2026. Ammonia, https://www.epa.gov/caddis/ammonia diakses pada Tanggal 27 Maret 2026 Pukul 16.40 WIB