Pengertian Nitrat ( NO3 )

Kebaradaan nitrat yang berlebih bisa mempengaruhi terhadap kualitas air di suatu tempat. Namun nitrat juga bisa bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman sebagai nutrisinya. Bagi yang ingin mengetahui apa sebenarnya nitrat tersebut silahkan simak uraian berikut ini semoga bermanfaat!

Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan.

Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi ammonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas,sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang yang mendapatkan energi dari proses kimiawi.

  • Oksidasi nitrit menjadi ammonia ditunjukan dalam persamaan berikut (a)
  • Sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat ditujukan dalam persamaan (b).

                                        nitromonas

2NH3 + 3O2                  ————>              2NO2 + 2H+ + 2H2O             (a)

                                         nitrobakter

2NO2 + O2                    ————>                     2NO3                          (b)

(Effendi,2003)

Masuknya nitrat kedalam badan sungai disebabkan manusia yang membuang kotoran dalam air sungai, kotoran banyak mengandung amoniak. Kemungkinan lain penyebab konsentrasi nitrat tinggi ialah pembusukan sisa tanaman dan hewan, pembuangan industri, dan kotoran hewan. Pengotoran 1000 ternak sama dengan kotoran kota berpenduduk 5000 jiwa.

Nitrat menyebabkan kualitas air menurun, menurunkan oksigen terlarut, penurunan populasi ikan, bau busuk, rasa tidak enak. Nitrat adalah ancaman bagi kesehatan manusia terutama untuk bayi, menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai methemoglobinemia, yang juga disebut “sindrom bayi biru”. Air tanah yang digunakan untuk membuat susu bayi yang mengandung nitrat, saat nitrat masuk kedalam tubuh bayi nitrat dikonversikan dalam usus menjadi nitrit, yang kemudian berikatan dengan hemoglobin dan membentuk methemoglobin, sehingga mengurangi daya angkut oksigen oleh darah (Tresna, 2000).

Nitrat dalam air baku, dalam suasana asam, jika bereaksi dengan Brusin Sulfat dan Asam Sulfanilat, akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna kuning.

Warna kuning yang terjadi diukur intensitas absorbannya dengan spektrofoto meter pada panjang gelombang 410 nm. Senyawa N ( Nitrogen ) di alam terdapat dalam berbagai bentuk, yaitu N organik, N ammonia, N-NO3, N-NO2, dan gas N2. Bentuk – bentuk senyawa Nitrogen tersebut dipengaruhi oleh pH dan kondisi aerob – anaerob. Senyawa Nitrogen merupakan nutrien yang menjadi unsur utama dalam pertumbuhan dan reproduksi tanaman dan hewan, termasuk hewan dan tumbuhan air yang memperoleh unsur Nitrogen dari lingkungan air di sekitarnya.

Unsur N merupakan unsur utama dari protein, klorofil, dan banyak materi biologis yang lain. Senyawa N dapat diuraikan menjadi senyawa yang lebih sederhana melalui proses dekomposisi bakteri. Senyawa sederhana tadi adalah ammonia ( NH3 ) yang merupakan bentuk sederhana dari asam amino derivat dari senyawa protein. Jika di dalamnya terdapat oksigen maka ammonia ( NH3 ) dioksidasi menjadi nitrit ( NO2 ) dan dioksidasi lagi menjadi nitrat ( NO3 ). Jadi nitrat pada bahasan kita kali ini berasal dari beberapa proses yang panjang.

Telah disebutkan di atas bahwa nitrat ( NO3 ) berasal dari oksidasi senyawa Nitrogen. Oksidasi ini dapat berlangsung dengan bantuan bakteri tanah. Bakteri tanah ini masuk atau terbawa ke badan air tanah oleh proses perkolasi air. Sedangkan untuk air permukaan, bakteri tanah yang membantu proses oksidasi senyawa N menjadi nitrat tadi, berasal dari limpasan  permukaan yang membawa serta lapisan tanah yang mengandung humus.

Nitrat ( NO3 ) merupakan bentuk inorganik dari derivat senyawa Nitrogen. Senyawa nitrat ini biasanya digunakan oleh tanaman hijau untuk proses fotosintesis. Sedangkan kaitan hal tersebut dengan pencemaran terhadap badan air, nitrat pada konsentrasi tinggi bersama – sama dengan phosphor akan menyebabkan algae blooming sehingga menyebabkan air menjadi berwarna hijau ( green-colored water ) dan penyebab eutrofikasi.

Telah disebutkan bahwa Nitrogen adalah unsur utama protein, sehingga nitrat ( NO3 ) sebagai derivat Nitrogen juga sebagai unsur penting dalam protein. Dalam halini nitrat sangat dibutuhkan untuk sintesa protein hewan dan tumbuhan. Adapun sumber nitrat yang mencemari badan air bermacam – macam, yaitu berasal dari industri bahan peledak, industri pupuk, dll.

Nitrat ( NO3 ) sebagai derivat nitrogen, berasal dari proses oksidasi yang panjang. Untuk nitrat berasal dari oksidasi N-ammonia ( NH3 ). Senyawa NH3 ini merupakan senyawa yang paling banyak ditemukan di air buangan. Untuk membentuk nitrat ( NO3 ), senyawa NH3 ini dioksidasi secara biologis, jika ada oksigen. Proses oksidasi untuk pembentukan nitrat ini dibantu oleh bakteri nitrifikasi yaitu Nitrosomonas dan Nitrobakter. Proses oiksidasi ini disebut proses Nitrifikasi, yang terjadi dalam dua tahap, yaitu :

                                                            Nitrosomonas

NH3 + oksigen                 ———————————>            NO2 + energy

                                                             Nitrobakter

NO2 + oksigen              ———————————–>             NO3 + energy

Selain NH3, senyawa NH4+ dapat pula dioksidasi menghasilkan nitrat. Adapun reaksinya juga terjadi dalam dua tahap, yaitu :

                                                      Nitrosomonas

2 NH4+ + 3 O2                        —————————>    2 NO2 + 4 H+ + 2 H2O

                                                    Nitrobakter

                    2 NO2 + O2      ————————–>        2 NO3

Nitrifikasi ini terjadi pada pengolahan biologis sekunder pada kondisi “low organic loading” dan temperatur hangat. Proses ini menyediakan effluen yang lebih stabil tetapi nitrifikasi ini biasanya dihindari untuk menirunkan kadar BOD dan untuk mencegah peluapan lumpur pada final clarifier. Peluapan lumpur ini disebabkan oleh padatan lumpur diapungkan oleh gelembung gas nitrogen yang dibentuk oleh hasil dari reduksi nitrat.

Nitrifikasi yang trejadi pada pengolahan biologis dapat menghasilkan perubahan NH3 atau NH4+ menjadi nitrat, asalkan prosesnya aerob dan periode pengolahan biologis cukup lama.

Nitrat biasanya dianalisa menggunakan tes air minum. Untuk kadar nitrat dalam air alami maupun air olahan seringkali ditetapkan dengan teknik kolorimetri ( di sini dipakai spektrofotometer ). Sebagai contoh, tes yang umum untuk nitrat adalah metode asam Phenoldisulfanilat. Intensitas warna kuning yang di hasilkan oleh reaksi antara asam Phenoldisulfanilat tadi dengan nitrat, berhubungan dengan konsentrasi nitrat secara langsung. Warna yang di hasilkan dalam spesimen yang tak diketahui dapat dibandingkan dengan corak warna larutan yang dihasilkan dengan konsentrasinya diketahui menggunakan tabung Nessler, filterfotometer, atau spektrofotometer.

Telah disebutkan bahwa tes nitrat dipakai dalam analisa air minum, sebab tes nitrat ( juga tes nitrit ) pada air buangan lebih sulit untuk dilakukan. Hal ini disebabkan konsentrasi yang tinggi dari substansi penggganggu, seperti Chlorida dan zat organik. Selain dipakai hanya untuk sampel air minum atau air bersih, tes nitrat juga dipakai untuk analisa air buangan yang telah diolah. Hasil analisa nitrat biasanya dinyatakan dalam miligram Nitrogen perliter.

Konsentrasi senyawa nitrat yang boleh ada dalam air minum adalah tidak lebih dari 10 mg N / liter. Jika konsentrasi nitrat di atas 10 mgN/liter, maka akan bersifat racun. Nitrat ini bersifat racun pada bayi hewan, termasuk juga manusia yang dapat menyebabkan problem serius dan bahkan kematian. Faktanya, asiditas yang rendah dalam organ usus bayi mendukung pertumbuhan bakteri pereduksi nitrat yang mengubah nitrat menjadi nitrit, yang kemudian diabsorbsi ke dalam pembuluh darah. Hal ini menyebabkan kekurangan oksigen sebab tubuh menolak masukan oksigen, hasilnya tubuh akan berubah warna menjadi kebiru – biruan. Keracunan nitrat ini disebut sebagai sindroma blue baby karena perubahan warna tadi, ini merupakan istilah yang umum dipakai walaupun istilah sebenarnya adalah methemoglobinemia. Jadi adanya nitrat pada air minum walaupun dalam kadar normal tetap harus diwaspadai.

1 comment on “Pengertian Nitrat ( NO3 )

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *