Oksigen adalah kebutuhan paling mendasar bagi manusia. Tubuh kita membutuhkan kandungan Oksigen dalam kadar yang cukup (>6%) untuk melakukan proses metabolisme. Kurangnya kadar oksigen dalam tubuh manusia dapat mengakibatkan penyakit yang serius seperti hipoksia, kerusakan otak dan jaringan tubuh lainnya, hingga dapat menyebabkan kematian. Hal yang sama juga berlaku pada ikan juga hewan akuatik lainnya.
Apa Itu DO?
DO (Dissolved Oxygen) atau kelarutan air adalah sejumlah oksigen yang terkandung dalam air (H2O). Secara kasat mata, jumlah oksigen yang terlarut dalam air memungkinkan perairan tidak memiliki gelembung di dalamnya.
Mengapa Pengukuran Oksigen Terlarut Perlu Dilakukan?
DO atau kelarutan oksigen merupakan parameter kunci dalam menentukan kualitas air. Air dengan kadar oksigen yang rendah mendandakan kualitas air yang tercemar. Berkurangnya kadar oksigen disebabkan karena adanya degradasi bahan organik yang dapat mengakibatkan bau tidak sedap, meracuni ikan serta hewan akuatik lainnya dan merusak ekosisitem perairan.
Faktor yang mempengaruhi Oksigen Terlarut
- Suhu
Oksigen memiliki hubungan yang berbanding terbalik dengan suhu lingkungan di sekitarnya. Suhu lingkungan perairan yang menurun mengakibatkan tingginya kandungan oksigen, sedangkan suhu yang panas atau tinggi mengakibatkan rendahnya kandungan oksigen di dalamnya.
Hal Ini terjadi karena peningkatan suhu menyebabkan molekul gas dan air memperoleh energi. Akibatnya, interaksi molekuler yang lemah antara air dan gas oksigen lebih mudah dipatahkan, dan memungkinkan oksigen terlepas.
- Salinitas
Nilai salinitas menunjukkan banyaknya kandungan garam yang terlarut di dalam air. Senyawa garam yang terlarut dalam air dapat terdisosiasi menjadi ion positif dan negatif yang dapat berinteraksi dengan molekul H2O yang bersifat polar. Akibatnya, peningkatan salinitas menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut.
Beberapa metode pengukuran kandungan DO dapat disesuaikan dengan konsentrasi dan kebutuhan sampel. Pada artikel ini, kita akan membahas mengenai pentingnya penentuan kandungan DO dalam menentukan kualitas air, serta beberapa metode dan yang dapat digunakan untuk mengukur kandungan DO sesuai dengan kegunaannya.
- Tekanan Atmosfir
Jumlah persentasi oksigen di atmosfir bumi sebesar sebesar 21%, dengan persentase sisanya berupa nitrogen dan gas lainnya. Saat ketinggian meningkat, persentase oksigen tidak berubah tetapi tekanan atmosfer menurun. Hal in menunjukkan bahwa konsentrasi oksigen terlarut pada saturasi 100% berkurang dengan persentase yang sama dengan tekanan atmosfer. . Air dapat melarutkan lebih banyak oksigen pada tekanan atmosfir yang tinggi dibandingkan pada tekanan atmosfir rendah.
- Kepadatan Organisme dalam Air
Semakin padat organisme dalam perairan mengakibatkan semakin meningkatnya laju respirasi sehingga oksigen terlarut yang terdapat dalam air akan berkurang (Schramm, 1997).
Tinggi rendahnya kelarutan air dapat dipengaruhi oleh tekanan barometik, uap air serta suhu larutanSedangkan tingginya temperature dan uap air mengakibatkan kelarutan air cenderung lebih rendah. Sebagaimana contoh yang rendah akan mengakibatkan lebih mudah pada Tingginya tingkat kelarutan air berbanding lurus dengan tekanan barometik yang tinggi, namun berbanding terbalik dengan nilai temperature serta uap air.
- Deforestasi
Penebangan pohon dan daerah resapan air dapat mengakibatkan berkurangnya kandungan oksigen yang dari hasil fotosintesis yang dibutuhkan organisme akuatik untuk bertahan hidup.
Bagaimana Mengetahui Kadar Oksigen Terlarut dalam Air?
Bagaimana Mengetahui Kadar Oksigen Terlarut dalam Air?
- Titrasi Metode Winkler
Prinsip pengukuran Oksigen terlarut dilakukan dengan titrasi Iodometri. Pengukuran kelarutan oksigen didasarkan reaksi oksidasi reduksi. Oksigen dalam air ditangkap ion Mn +2 dalam suasana basa, membentuk endapan coklat MnO2. Jumlah oksigan didapat dari intensitas warna coklat dari endapan. Dalam media yang sangat asam, ion-ion mangan dibebaskan dan bereaksi dengan ion-ion iod bebas dari kalium iodida membentuk iod bebas. Iod bebas kemudian melaui titrasi dengan natrium tiosulfat. Jumlah iod bebas yang dihasilkan ekuivalen dengan jumlah oksigen yang terdapat dalam sampel. Hal ini sebagaimana dijelaskan pada reaksi di bawah ini :
- DO Meter dengan Sensor Potensiometri
Dasar untuk penentuan konsentrasi oksigen secara elektrokimia adalah sensor elektrokimia yang tertutup membran. Komponen utama dalam sensor elektrokimia terdiri dari katoda, anoda, membran permeabel oksigen, dan larutan elektrolit. Antara katoda emas dan anoda, yang terbuat dari timbal atau perak, terdapat tegangan yang menyebabkan oksigen bereaksi secara elektrokimia.
Semakin tinggi konsentrasi oksigen, semakin tinggi arus yang dihasilkan. Parameter yang diukur adalah arus dalam sensor, yang dapat diubah menjadi konsentrasi oksigen terlarut setelah proses kalibrasi. Jika anoda terbuat dari perak, meter memasok tegangan yang diperlukan (sensor amperometrik). Jika anoda terbuat dari timbal, itu adalah sensor polarisasi sendiri yaitu tegangan dibuat oleh dua elektroda di sensor itu sendiri dengan cara yang sama seperti baterai (sensor galvanik). Meteran pengukur hanya mengevaluasi arus. Dalam kasus penentuan elektrokimia oksigen, reaksi elektroda berikut terjadi.
