Cara Uji Sulfur dioksida (SO2) secara Turbidimetri Menggunakan Spektrofotometer

Ruang lingkup Standar ini digunakan untuk penentuan sulfur dioksida (SO₂) dalam gas buang sumber tidak bergerak menggunakan metode turbidimetri dengan kadar 5 ppm sampai 300 ppm (14 mg/Nm³ sampai 860 mg/Nm³).

Prinsip metoda ini adalah oksida belerang dalam contoh uji gas dilewatkan pada larutan isopropil alkohol untuk memisahkan gas SO₃, sehingga hanya gas SO₂ yang dijerap oleh larutan penjerap hidrogen peroksida membentuk asam sulfat, kemudian ditambahkan barium klorida agar membentuk endapan barium sulfat yang berwarna putih dan diukur serapan pada panjang gelombang 420 nm dengan menggunakan spektrofotometer.

Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

SO₂ + H₂O₂ –> H₂SO₄

H₂SO₄ + BaCl₂ –>  BaSO₄ + 2HCl

Daftar Pustaka

SNI 7117.18:2009 Emisi gas buang – Sumber tidak bergerak – Bagian 18: Cara uji sulfur dioksida (SO₂) secara turbidimetri menggunakan spektrofotometer

Flue Gas Desulfurizatin (FGD) Sytems

Jika sejumlah kecil sulfur terkandung dalam bahan bakar, sulfur dioksida (SO₂) akan terbentuk selama pembakaran dan akan hadir dalam gas buang (flue gas). Sulfur trioksida (SO₃) juga akan ada jika temperature pembakaran melebihi 800^oC . Emisi SO₂ harus dibatasi karena sebagai penyebab hujan asam yang mengakibatkan kerusakan ekosistem darat dan air dan korosi bahan bangunan. Di industri- industri dilakukan Flue Gas Desulfurizatin (FGD) sytems untuk mengurangi kadar SO₂ sebelum di lepas udara. Metode yang paling umum untuk pengurangan SO₂ adalah proses wet limestone di mana  CaCO₃ slurry disemprotkan ke dalam aliran countercurrent dari gas buang panas di sebuah menara absorber. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Absorption :

CaCO₃(s) + SO₂(g) + 1/2H₂O –> CaSO₃.1/2H₂O(s) + CO₂(g)

Oxidation :

2CaSO₃.1/2H₂O(s) + O₂(g) + 3H₂O –> CaSO₄.2H₂O(s)

Selain CaCO₃, sorbent alkali lain yang biasa digunakan adalah Mg(OH)₂.Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Absorption :

Mg(OH)₂(aq) + SO₂(g) –>  MgSO₃(aq) + H₂O

Oxidation :

2MgSO₃(aq) + O₂(g) –> 2MgSO₄(aq)

Precipitation :

MgSO₄(aq) + 7H₂O –> MgSO₄.7H₂O(s)

Regeneration :

MgSO₄.7H₂O(s)+ heat –> MgO(s) + SO₃(g) + 7H₂O

SO₃(g) + H₂O –> H₂SO₄(aq)

Slaking :

MgO(s) + H₂O –> Mg(OH)₂(aq)

Wet scrubbing FGD dapat menghilangkan SO2 hingga 99% dan menghasilkan produk akhir yang bisa dijual seperti gypsum untuk industry bangunan dan asam sulfat.

Daftar Pustaka

Stephen A. Rackley. Carbon Capture and Storage. 2010. Elsevier Inc.

Particulate Matter (PM-10)

Particulate matter (PM) adalah istilah untuk partikel padat atau cair yang ditemukan di udara. Partikel dengan ukuran besar atau cukup gelap dapat dilihat sebagai jelaga atau asap. Sedangkan partikel yang sangat kecil dapat dilihat dengan mikroskop electron. Partikel berasal dari berbagai sumber baik mobile dan stasioner (diesel truk, woodstoves, pembangkit listrik, dll), sehingga sifat kimia dan fisika partikel sangat bervariasi. Partikel dapat langsung diemisika  atau terbentuk di atmosfer saat polutan gas seperti SO2 dan NOx bereaksi membentuk partikel halus.

PM-10 Standar merupakan partikel kecil yang  bertanggung jawab untuk efek kesehatan yang merugikan karena kemampuannya untuk mencapai daerah yang lebih dalam pada saluran pernapasan. PM-10 termasuk partikel dengan diameter 10 mikrometer atau kurang. Standar kesehatan berdasarkan PP No. 41 Tahun 1999 untuk PM-10 adalah 150 µg/Nm³ (24 jam).

Efek utama bagi kesehatan manusia dari paparan PM-10 meliputi: efek pada pernapasan dan sistem pernapasan, kerusakan jaringan paru-paru, kanker, dan kematian dini. Orang tua, anak-anak, dan orang-orang dengan penyakit paru-paru kronis, influenza, atau asma, sangat sensitif terhadap efek partikel. PM-10 yang asam juga dapat merusak bahan buatan manusia dan merupakan penyebab utama berkurangnya jarak pandang.

PM-10 dianalisa dengan metode gravimetric.

Gbr. Peralatan Analisa PM-10 (http://www.tisch-env.com)

Perhitungan

Dimana

V          = Volume udara yang dihisap ( m ³ )

F₁         = Laju alir awal ( m³/ menit )

F₂         = Laju alir akhir ( m³/ menit )

t           = waktu pengambilan contoh uji ( menit )

Pa        = tekanan barometer rata2 selama pengambilan contoh uji ( kpa )

Ta        = Temperatur selama pengambilan contoh uji. (°K ).

298     = temperatur pada kondisi normal 25 o C atau 298 K

101,3  = tekanan pada kondisi normal 1 atm ( k Pa )

C          = Konsentrasi partikulat  ( µg/Nm ³ )

W₁       = Berat filter sebelum pengambilan contoh udara (gram)

W₂       = Berat filter sesudah pengambilan contoh udara (gram)

V          = Volume udara yang dihisap ( m ³ )

10^6    = Konversi g ke µg

Daftar Pustaka

www.epa.gov

“Hujan Asam”

Contoh reaksi asam basa dilingkungan adalah hujan asam . CO2 terlarut menjadi sebab kebanyakan hujan menjadi lebih asam:

“Hujan asam” adalah sebuah istilah luas mengacu pada campuran endapan basah dan kering dari atmosfer yang mengandung jumlah yang lebih tinggi dari biasanya asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Prekursor, atau kimia pelopor, hasil pembentukan hujan asam dari kedua sumber alam, seperti gunung berapi dan vegetasi yang membusuk, dan sumber buatan manusia, terutama emisi sulfur dioksida (SO2) dan oksida nitrogen (NOx) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil.

Proses pembentukan asam sulfat mengalami beberapa langkah. Berawal dari kontaminan terlepas dari cerobong yang didominasi SO2 ketika element sulfur teroksidasi :

 

SO2 kemudian teroksidasi menjadi SO3:

SO3 kemudian bereaksi dengan air di atmosfer (pada partikel uap air dan awan ) untuk membentuk asam sulfat:

 

Hasil akhirnya menyebabkan keasaman hujan meningkat, yang berpengaruh dengan kehidupan air, bahan logam dan karbonat (meliputi patung dan bangunan).

 

Di dekat sumber, pH air hujan dapat ditemukan kurang dari 3 ( 10000 kali lebih asam dibandingkan netral).

Daftar Pustaka

1. Daniel Vallero “Fundamental of Air Pollution Fourth Edition”  .2008. Elsevier Inc
2. http://www.epa.gov/acidrain
3. www.wikipedia.com

Analisa SO2 dengan Metode Pararosanilin

Analisa ini digunakan untuk SO2 di udara ambien. Udara ambien adalah udara bebas dipermukaan bumi pada lapisan troposfir yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, mahluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnya.

Prinsip metode ini :

• Gas SO₂ diserap dalam larutan penjerap tetrakloromerkurat membentuk senyawa kompleks diklorosulfonatomerkurat.
  

  HgCl₄^2- + SO₂ + H₂O –> HgCl₂SO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^–
  

• Dengan menambahkan larutan pararosanilin dan formaldehida, kedalam senyawa diklorosulfonatomerkurat maka terbentuk pararosanilin metil sulfonat yang berwarna ungu. Konsentrasi larutan di ukur pada panjang gelombang 550 nm.
  

  HCHO + SO₂ + H₂O –> HOCH₂SO₃H
  

  Daftar Pustaka

• SNI 19-7119.7-2005
  

• Stanley E. Manahan. Environmental Chemistry. 8 Ed. CRC Press