Lihat sumber Kebutuhan oksigen kimiawi

Dalam [[kimia lingkungan]], '''kebutuhan oksigen kimiawi''' (KOK) adalah nilai yang menyatakan jumlah [[oksigen]] yang dibutuhkan dalam suatu reaksi penguraian [[senyawa organik]] dalam larutan terukur. Nilai KOK biasanya dinyatakan dalam satuan [[miligram]] per [[liter]] (mg/l). Pengujian KOK terutama dilakukan untuk mengukur jumlah [[polutan]] pada [[air permukaan]] (misalnya air danau dan sungai) atau [[air limbah]], seperti halnya [[kebutuhan oksigen hayati]] (KOH).

== Ringkasan ==
Prinsip pengujian KOK adalah bahwa hampir semua senyawa organik dapat dioksidasi menjadi karbon dioksida oleh zat [[pengoksidasi]] kuat dalam suasana [[asam]]. Jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi senyawa organik menjadi [[karbon dioksida]], [[amonia]], dan air ditentukan menurut [[persamaan reaksi]]:

<math>\mbox{C}_n\mbox{H}_a\mbox{O}_b\mbox{N}_c + \left( n + \frac{a}{4} - \frac{b}{2} - \frac{3}{4}c \right)\mbox{O}_2 \rightarrow n\mbox{CO}_2 + \left( \frac{a}{2} - \frac{3}{2}c \right)\mbox{H}_2\mbox{O} + c\mbox{NH}_3</math>

Persamaan di atas tidak menyertakan jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam reaksi [[nitrifikasi]] ([[oksidasi]] amonia menjadi [[nitrat]]):

:<math>\mbox{N}\mbox{H}_3 + 2\mbox{O}_2 \rightarrow \mbox{N}\mbox{O}_3^- + \mbox{H}_3\mbox{O}^+</math>
[[Kalium dikromat]], zat oksidator yang digunakan dalam penetapan KOK, tidak mengoksidasi amonia menjadi nitrat, sehingga jumlah oksigen yang dihabiskan dalam reaksi nitrifikasi diabaikan.

[[Organisasi Internasional untuk Standardisasi]] mengatur metode standar untuk mengukur kebutuhan oksigen kimiawi dalam ISO 6060.<ref>[http://www.iso.org/iso/en/CatalogueDetailPage.CatalogueDetail?CSNUMBER=12260&ICS1=13&ICS2=60&ICS3=50]</ref>

==Penggunaan kalium dikromat ==
Kalium dikromat adalah senyawa oksidator kuat yang bekerja dalam kondisi asam. Suasana asam biasanya dicapai melalui penambahan [[asam sulfat]]. Reaksi kalium dikromat dengan senyawa organik adalah sebagai berikut:

:<math chem>\ce{C}_n\ce{H}_a\ce{O}_b\ce{N}_c\ +\ d\ce{Cr2O7^2-}\ +\ (8d\ +\ c)\ce{H+ -> }n\ce{CO2}\ +\ \frac {a + 8d - 3c}{2}\ce{H2O}\ +\ c\ce{NH4+}\ + 2d\ce{Cr^3+}</math>

di mana <math>d = 2n/3 + a/6 - b/3 - c/2</math>.

Dalam pengujian KOK, konsentrasi kalium dikromat yang paling umum digunakan adalah 0,25 N, meskipun untuk sampel dengan nilai KOK di bawah 50 mg/l biasanya menggunakan konsentrasi kalium dikromat yang lebih encer.

Dalam proses oksidasi zat organik dalam sampel air, kalium dikromat direduksi membentuk Cr<sup>3+</sup>. Jumlah Cr<sup>3+</sup> ditentukan setelah oksidasi selesai, dan dinyatakan sebanding dengan jumlah senyawa organik yang bereaksi.

Agar semua bahan organik teroksidasi sempurna, jumlah kalium dikromat yang ditambahkan harus berlebih. Setelah oksidasi selesai, jumlah kelebihan kalium dikromat harus diukur untuk memastikan bahwa jumlah Cr<sup>3+</sup> dapat ditentukan dengan akurat. Untuk mengetahui jumlahnya, kelebihan kalium dikromat dititrasi dengan fero [[amonium sulfat]] (FAS) hingga semua sisa oksidator tereduksi menjadi Cr<sup>3+</sup>. Biasanya, indikator redoks ferroin juga ditambahkan dalam titrasi ini. Setelah semua dikromat habis bereaksi, indikator ferroin berubah warna dari biru-hijau menjadi coklat kemerahan. Jumlah fero amonium sulfat yang ditambahkan setara dengan jumlah kelebihan kalium dikromat yang ditambahkan ke dalam sampel. Catatan: Indikator Ferroin pada mulanya berwarna merah terang, tetapi ketika ditambahkan ke larutan yang mengandung kalium dikromat akan berubah warna menjadi hijau. Selama titrasi, warna indikator berubah dari hijau menjadi biru cerah lalu menjadi coklat kemerahan setelah mencapai titik akhir.<ref>[http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/glossary/f.shtml General Chemistry Online: Glossary]. ''antoine.frostburg.edu''.</ref>

=== Pembuatan pereaksi indikator ferroin ===
Larutan 1,485 g 1,10-fenantrolin monohidrat ditambahkan ke dalam larutan 695 mg FeSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O dalam [[air suling]], dan larutan diencerkan hingga 100 ml.

== Perhitungan ==
Rumus berikut digunakan untuk menghitung nilai KOK:
:<math>\mathrm{COD} = \frac{8000 (b - s)n}\text{sample volume}</math>

di mana ''b'' adalah volume FAS yang digunakan dalam penitaran blanko, ''s'' adalah volume FAS dalam penitaran sampel, dan ''n'' adalah normalitas FAS. Hasil perhitungan KOK dinyatakan dalam satuan mg/l.

KOK juga dapat diperkirakan dari konsentrasi senyawa yang dapat teroksidasi dalam sampel, berdasarkan reaksi stoikiometrinya dengan oksigen untuk menghasilkan CO<sub>2</sub> (anggap semua C menjadi CO<sub>2</sub>), H<sub>2</sub>O (anggap semua H menjadi H<sub>2</sub>O), dan NH<sub>3</sub> (anggap semua N menjadi NH<sub>3</sub>), menggunakan rumus berikut:

:COD = (''C''/FW)&middot;(RMO)&middot;32
Di mana
:''C'' = Konsentrasi senyawa teroksidasi dalam sampel,
:FW = Berat rumus senyawa teroksidasi dalam sampel,
:RMO = Perbandingan # mol oksigen dengan # mol senyawa yang teroksidasi menjadi CO<sub>2</sub>, air, dan amonia.

Misalnya, sampel memiliki 500 Bbpj (Berat Bagian per Juta) [[fenol]]:

:C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>OH + 7O<sub>2</sub> → 6CO<sub>2</sub> + 3H<sub>2</sub>O

:COD = (500/94)&middot;7&middot;32 = 1191 Bbpj

== Gangguan anorganik ==
Beberapa sampel air mengandung bahan anorganik dalam kadar tinggi yang dapat ikut teroksidasi yang dapat mengganggu penetapan KOK. Karena konsentrasinya yang tinggi di sebagian besar air limbah, [[klorida]] sering menjadi sumber gangguan yang paling serius. Reaksinya dengan kalium dikromat adalah menurut persamaan berikut:

:<math>\mathrm{6Cl^- + Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ \rightarrow 3Cl_2 + 2Cr^{3+} + 7H_2O}</math>

Sebelum penambahan reagen lain, raksa(II) sulfat dapat ditambahkan ke dalam sampel untuk menghilangkan gangguan klorida.

Tabel berikut mencantumkan sejumlah zat anorganik lain yang dapat menyebabkan gangguan. Tabel ini juga mencantumkan bahan kimia yang dapat digunakan untuk menghilangkan gangguan tersebut, dan senyawa yang terbentuk ketika molekul anorganik dihilangkan.

{| border=1 cellpadding=3 cellspacing=0 style="border-collapse:collapse"
|- bgcolor="#cccccc"
! Senyawa anorganik
! Dieliminasi oleh
! Hasil eliminasi
|-
| [[Klorida]]
| [[Raksa(II) sulfat]]
| Kompleks [[raksa(II) klorida]]
|-
| [[Nitrit]]
| [[Asam sulfamat]]
| Gas N<sub>2</sub>
|-
| [[Fero]]
| -
| -
|-
| [[Sulfida]]
| -
| -
|}

== Peraturan Pemerintah ==
Pemerintah di berbagai negara memberlakukan peraturan ketat mengenai nilai KOK maksimum yang diperbolehkan dalam air limbah sebelum dibuang ke lingkungan. Misalnya, di [[Swiss]], nilai KOK maksimum antara 200 dan 1000 mg/l harus dicapai sebelum air limbah atau air industri dilepas ke alam.<ref>[https://web.archive.org/web/20040310122559/http://www.csem.ch/corporate/Report2002/pdf/p56.pdf]</ref>

== Sejarah ==
Selama bertahun-tahun, oksidator kuat [[kalium permanganat]] (KMnO<sub>4</sub>) digunakan untuk mengukur kebutuhan oksigen kimiawi. Efektivitas kalium permanganat dalam mengoksidasi senyawa organik sangat bervariasi, dan dalam banyak kasus hasil pengukuran kebutuhan oksigen hayati (KOH) sering kali jauh lebih besar daripada hasil pengukuran KOK. Hal ini menunjukkan bahwa kalium permanganat tidak mampu secara efektif mengoksidasi semua senyawa organik dalam air, menjadikannya sebagai agen pengoksidasi yang cenderung buruk dalam penetapan nilai KOK.

Sejak itu, zat oksidator lain seperti serium(IV) sulfat, [[kalium iodat]], dan kalium dikromat mulai digunakan untuk menetapkan nilai KOK. Dari senyawa-senyawa tersebut, kalium dikromat adalah yang paling efektif: harganya relatif murah, mudah dimurnikan, dan mampu mengoksidasi hampir semua senyawa organik dengan sempurna.

Dalam metode ini, oksidator dalam jumlah berlebih terukur ditambahkan ke sampel yang dianalisis. Setelah direaksikan dalam proses refluks, konsentrasi zat organik dalam sampel dihitung dengan metode [[volumetri]] atau [[spektrofotometri]] melalui pengukuran jumlah oksidator yang masih tersisa dalam sampel. Seperti metode kolorimetri lainnya, blanko digunakan untuk mengoreksi hasil yang mungkin terpengaruh gangguan dari luar.

== Pranala luar ==
* [http://www.iso.org/iso/en/CatalogueDetailPage.CatalogueDetail?CSNUMBER=12260&ICS1=13&ICS2=60&ICS3=50 ISO 6060: Water quality - Determination of the chemical oxygen demand]

== Referensi ==
<references />

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kebutuhan+oksigen+kimiawi&oldid=28029197 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28029197 (2025-10-16T17:57:46Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->