Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

HOME Menu

Uji Amonia pada Air Limbah dengan Metode Elektrometri dengan Ion Selective Electrode (ISE)

Monday, 16 June 2025

Tahukah Anda bahwa amonia masuk ke dalam parameter wajib uji dalam air limbah? Amonia adalah zat kimia yang bersifat racun, terutama untuk makhluk akuatik. Berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor 5 Tahun 2014, batas amonia dalam air limbah telah ditentukan secara spesifik untuk kebanyakan industri. Secara garis besar, batas toleransi kadar amonia berkisar pada 0,5 mg/L hingga 10 mg/L, dimana setiap industri memiliki nilai batas dengan batas beban yang berbeda juga. Beberapa metode dapat diterapkan untuk memantau kadar amonia sebelum air limbah dilepaskan ke lingkungan, salah satunya adalah metode elektrometri.

Mungkin banyak yang menyamakan antara amonia dan amonium. Amonia adalah zat kimia yang memiliki rumus empiris NH₃ dan tidak bermuatan, sedangkan amonium adalah suatu ion dengan rumus kimia NH₄ dan bermuatan +1. Secara sifat, amonia tersedia dalam bentuk gas dan bersifat basa, sedangkan amonium adalah bentuk terlarut yang bersifat asam. Ion amonium tidak beracun dan tidak memiliki bau, namun sebaliknya amonia memiliki bau yang khas dan bersifat racun bagi lingkungan maupun makhluk akuatik. Oleh sebab inilah amonia masuk ke dalam parameter wajib ukur untuk beberapa industri. Pada Tabel 1 ditunjukkan nilai baku mutu parameter amonia untuk beberapa industri.

Tabel 1. Nilai Baku Mutu Parameter Amonia untuk Beberapa Industri (KLHK, 2014)

Jenis Industri	Nilai Baku Mutu Ammonia sesuai Permen LHK No.5 Tahun 2014	Beban Pencemaran Maksimum
Karet/Lateks	Lateks Pekat : 15 mg/L, karet kering: 5 mg/L	Lateks Pekat : 0.6 kg/ton Karet kering : 0.2 kg/ton
Pupuk	0.75 mg/L	1,5 kg/ton
Penyamakan Kulit	0,5 mg/L	0.02 kg/ton
Pestisida	1.0 mg/L	0.02 kg/ton
Baterai Kering Carbon - Zn	1.0 mg/L	0.25 mg/kg

Metode Uji Amonia

Dari Tabel 1 ditunjukkan beberapa nilai baku mutu yang perlu diperhatikan oleh para pelaku industri kimia. Hal ini menjadi kunci utama bahwa diperlukan monitoring terhadap kadar amonia dalam air limbah. Terdapat beberapa cara praktis yang dapat digunakan untuk menentukan kadar ammonia, dua diantaranya adalah dengan menggunakan metode spektrofotometri dan metode elektrometri. Tentunya kedua metode ini memiliki prinsip dan penggunaan instrumen yang berbeda.

Metode spektrofotometri disandarkan pada prinsip pengukuran secara fotometri, yakni dengan mengubah amonia (analit) menjadi suatu ion kompleks yang memunculkan warna dengan mereaksikannya dengan reagen tertentu. Senyawa kompleks berwarna ini akan menyerap emisi cahaya dengan maksimum pada panjang gelombang tertentu dan nilai absorbansinya diukur untuk menghitung konsentrasinya. Sesuai dengan Hukum Lambert dan Hukum Beer, bahwa konsentrasi analit yang terkandung dalam sampel akan proporsional dan berbanding lurus dengan absorbansi yang terukur pada panjang gelombang maksimum. Analisis ini membutuhkan Alat Spektrofotometer ataupun Alat Kolorimeter.

Hanya saja, terdapat beberapa kriteria yang perlu dipenuhi untuk melakukan analisis secara fotometri. Dua diantaranya adalah sampel harus dalam bentuk larutan berair (encer) dan jika kadar analit terlalu tinggi, maka sampel perlu diencerkan terlebih dahulu. Pengenceran dengan faktor pengencer yang cukup besar seringkali membuat analisis yang dilakukan menjadi kurang akurat sehingga mengurangi validitas uji. Jika kadar amonia dalam suatu sampel terlampau tinggi, maka metode yang lebih relevan untuk diaplikasikan adalah metode elektrometri yakni dengan menggunakan ISE Meter yang dilengkapi dengan ion selective electrode (ISE).

Gambar 1. Tampilan Alat ISE Meter

Berbeda dengan metode spektrofotometri, metode elektrometri dapat memiliki rentang pengukuran yang jauh lebih luas, bahkan hingga 0.1 M analit. Metode ini didasarkan pada pengukuran beda potensial akibat aktivitas ion spesifik yang dideteksi oleh elektroda ISE. Jika dibandingkan dengan metode lainnya metode analisis ini memiliki banyak keunggulan, diantaranya :

Minimnya zat pengganggu yang berpotensi mengganggu analisis.
Umumnya relatif lebih murah dan sangat mudah untuk dioperasikan
Rentang pengukuran yang luas sehingga mampu mendeteksi analit dalam sampel baik pada trace level maupun pada kadar yang relatif tinggi.
Pengukuran secara real time pada sampel sehingga memudahkan pemantauan secara menyeluruh pada sampel.
Dapat mendeteksi berbagai ion baik ion positif (kation) dan ion negatif (anion)
Karena pengukurannya didasarkan pada aktivitas ion, maka pengukuran ini sangat berguna terutama untuk aplikasi pada bidang biologi dan medis.

Metode elektrometri diaplikasikan dengan menggunakan ISE Meter yang terdiri dari meter dan elektroda ISE. Sebelum menelisik lebih lanjut terkait prinsip kerjanya, mari membahas bagian - bagian elektroda ISE beserta dengan fungsinya. Elektroda ISE memiliki keunikan yang terdapat pada membran spesifiknya. Membran ini bersifat selektif dan hanya meloloskan ion yang hendak diukur saja. Selain membran, terdapat elektroda referensi yang berfungsi sebagai pembanding voltase. Elektroda referensi ini biasanya terbuat dari plat yang sesuai dengan analit yang hendak diukur yang direndam dalam suatu elektrolit yang memungkinkan pembacaan sensor terhadap analit yang dianalisis tanpa adanya gangguan.

Metode Elektrometri Untuk Uji Amonia

Dalam kasus pengukuran amonia, metode elektrometri telah dikonfirmasi pada Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater Treatment Nomor APHA 4500-NH₃ dan ASTM D1426 - 15 Tahun 2021 sebagai salah satu metode uji yang dapat diterapkan untuk uji amonia pada sampel air dan air limbah. Secara prinsip, metode ion elektroda selektif untuk amonia ini menggunakan membran permeabel gas hidrofobik (hydrophobic gas permeable membrane) untuk memisahkan larutan sampel dari larutan internal amonium klorida. Ammonia terlarut (NH₃(aq) dan amonium (NH₄⁺)) kemudian terkonversi menjadi amonia dengan menaikkan pH hingga diatas 11 dengan basa kuat.

Gambar 2. Ammonia Ion Selective Electrode : A) Membran Permeabel Gas Hidrofobik dan B) Tampilan ISE Ammonia

Ammonia terlarut kemudian berdifusi melalui membran dan mengubah pH larutan internal yang dideteksi oleh elektroda pH. Dalam larutan internal, kadar klorida dipertahankan sebagai elektroda referensi. Pengukuran kemudian dilakukan secara potensiometri melalui pengukuran perubahan skala milivolt pada meter. Dalam hal ini, analis dapat menggunakan pH meter yang disertai dengan skala pengukuran milliVolt yang luas atau dengan menggunakan ion meter yang spesifik seperti ISE meter.

Dari penjabaran diatas, dapat disimpulkan bahwa amonia dalam sampel air limbah dapat diukur dengan menggunakan 2 opsi metode yakni metode spektrofotometri dengan Alat Spektrofotometer atau dengan metode ion selektif dengan menggunakan ion selective electrode (ISE) dan ISE meter. Keduanya memiliki kekurangan dan kelebihannya masing - masing. Namun jika analis memerlukan analisis dengan rentang yang luas (dari trace level hingga high level), maka penggunaan ion selective electrode ammonia disertai dengan ISE meter dapat menjadi langkah strategis untuk mengoptimalkan monitoring yang dilakukan. Jadi, metode mana yang cocok untuk analisis Anda?

Referensi :

American Public Health Associations. 2023. Standard Methods For The Examination of Water and Wastewater Treatment 24th Edition. Washington DC : APHA

American Standard Testing and Material. 2021. Designation : D1426 - 15 (Reapproved 2021) Standard Test Methods for Ammonia Nitrogen in Water

Kementerian Lingkungan HIdup dan Kehutanan (KLHK). 2014. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 tentang "Baku Mutu Air Limbah"

Raja, Pavan. M.V dan Andrew R. Barron. Tanpa Tahun. 1. 7 Ion Selective Eelectrode Analysis, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Physical_Methods_in_Chemistry_and_Nano_Science_(Barron)/01%3A_Elemental_Analysis/1.07%3A_Ion_Selective_Electrode_Analysis#:~:text=Bibliography-,Introduction,positively%20and%20negatively%20charged%20ions. Diakses pada Tanggal 27 Maret 2025 Pukul 09.27 WIB

Thermo Scientific. 2025. Ion Concentration Measurement, https://www.thermofisher.com/id/en/home/life-science/lab-equipment/ph-electrochemistry/ion-concentration-measurement-ise.html diakses pada Tanggal 27 Maret 2025 Pukul 14.32 WIB

,Baku Mutu Air Limbah ,Uji Amonia Nitrogen ,Metode Spektrofotometri ,Spektro amonia ,ISE Amonia,,

Multimeter untuk Pengukuran Kualitas Air Limbah Industri

Tuesday, 03 June 2025

VIEW DETAILS

Peltier vs Kompresor: Mana Inkubator Berpendingin yang Paling Efisien?

Thursday, 19 June 2025