BAB II TINJAUAN PUSTAKA. manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam kegiatan seperti minum,

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air Air adalah zat yang tidak mempunyai rasa, warna, dan bau yang terdiri dari hidrogen dan oksigen dengan rumus kimia H2O. Air merupakan suatu larutan yang bersifat universal . Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan bagi kehidupan manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam kegiatan seperti minum, pertanian, industri dan perikanan. Air yang dapat diminum adalah air yang bebas dari bakteri berbahaya.

Air minum harus bersih danjernih, tidak berbau dan tidak

berwarna, dan tidak mengandung bahan tersuspensi ataukekeruhan. Manusia sejak dahulu kala sudah menyadari betapa pentingnya peranan air. Secara global tubuh manusia dewasa mengandung air sebanyak 50-70 % dari bobot tubuhnya. Bila tubuh air kehilangan air sebanyak 15% dari bobot tubuhnya akanmengakibatkan kematian. Dalam tubuh manusia air diperlukan untuk melarutkanberbagai jenis zat yang diperlukan tubuh. Sebagai contoh, oksigen perlu dilarutkandahulu, sebelum dapat memasuki pembuluh-pembuluh darah yang ada disekitar alveoli.

Demikian pula

dengan zat makanan yang hanya dapat diserap apabila dapat larut dalam cairan yang meliputi selaput lendir usus.

Air sebagai bahan pelarut, membawa segala jenis

makanan keseluruh tubuh dan mengambil kembali segala buangan untukdikeluarkan dari tubuh. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/26947/3/Chapter%20II.pdf Karena kebutuhan air sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia, maka penyediaan air baik dari segi kuantitas maupun dari segi kualitas mutlak diupayakan

Universitas Sumatera Utara

ditengah-tengah kehidupan manusia baik secara individu maupun kelompok. Dari kualitasnya air dapat memenuhi kriteria atau standar air minum. Kualitas air minum perlu diperhatikan sebelum dikonsumsi, sebab air yang tidak bersih atau kualitas rendah dapat merugikan kesehatan manusia (Mahida, 1986) Air yang digunakan harus memenuhi persyaratan air minum yaitu : 1. Syarat Fisik syarat fisik dari air ialah : - Tidak boleh berwarna - Tidak boleh berasa - Tidak boleh berbau - Harus jernih - Suhu sebaiknya dibawah suhu udara, sejuk (± 250C) 2. Syarat Kimia Air minum yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia dan mineral, terutama oleh zat-zat kimia dan mineral yang berbahaya bagi kesehatan.

Selanjutnya diharapkan pula zat ataupun bahan kimia yang terdapat

didalamair minum, tidak sampai menimbulkan kerusakan pada tempat penyimpanan air, sebaliknya zat ataupun bahan kimia dan mineral yang dibutuhkan oleh tubuh, hendaknya harus terdapat dalam kadar yang sewajarnya dalam sumber air minum tersebut. (Azwar,1996). 3. Syarat Biologi Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali tidak boleh mengandung bakteri golongan coli melebihi batas-batas yang telah ditetukan yaitu 1 coloni/100 ml air. Bakteri golongan coli ini berasal dari usus besar dan tanah. Air yang mengandung golongan coli dengan kadar yang melebihi batas


yang telah ditentukan, dianggap telah terkontaminasi dengan kotoran manusia. Dengan demikian dalam pemeriksaan bakteriologi, tidak langsung diperiksa apakah air itu mengandung bakteri patogen, tetapi diperiksa dengan indikator bakteri golongan coli (Sutrisno, 2006).

2.2. Golongan Air Peraturan pemerintah No.20 tahun 1990 mengelompokkan kualitas air menjadi beberapa golongan menurut peruntukannya. Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut: 1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolahan terlebih dahulu 2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum 3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan pertanian 4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industry, dan pembangkit listrik tenaga air. ( Effendi, 2003)


2.3. Sumber Air Air yang berda dipermukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber . Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air Hujan, air permukaan, air tanah.

2.3.1. Air Hujan Air hujan merupakan sumber utama air dibumi.

Walau pada saat presipitasi

merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat disebaban oleh debu, mikroorganisme, dan gas, misalnya karbondioksida, nitrogen, amoniak. 2.3.2. Air Permukaan Air permukaan meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga, waduk, rawa, terjun, dan sumur permukaan, sebagian permukaan, sebagian besar dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya. 2.3.3. Air tanah Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang telah dialami air hujantersebut, didalam perjalanan kebawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan. Air tanah memiliki kelebihan dibandingkann sumber air lainnya. Pertama, Air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim


kemarau sekalipun. Sementara itu, air tanah juga memiliki beberapa kerugian dan kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi. Konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral semacam magnesium, kalsium, dan logam berat seperti besi dapat menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air keatas permukaan, diperlukan pompa. (Chandra,2006) 2.4. Sifat Umum Air 1. Sifat fisik - Titik beku 0oC - Massa jenis (0oC) 0,92 g/cm3 - Massa jenis air (0oC) 1,00 gr/cm3 - Panas peleburan 80 kal / gram - Titik didih 100oC - Panas penguapan 540 kal / gram - Temperatur kritis 347 Atm - Konduktivitas listrik spesifik ( 25oC) 1x10-17/ ohm-cm - Konstanta dielektrikum ( 25oC) .

2. Sifat kimia Sifat kimia yang lain yaitu konduktivitas listrik pada air paling sedikit 1000 kali lebih besar dari pada cairan monoetalik pada suhu ruangan. a.

Air dapat terurai oleh pengaruh arus listrik dengan reaksi : H2O

→ H+ + OH-

b.

Air merupakan pelarut yang baik

c.

Air dapat bereaksi dengan asam kuat dan basa kuat


d.

Air bereaksi dengan berbagai substansi membentuk senyawa padat dimana

air

terikat dengannya, misalnya senyawa hidrate.

2.5. Persyarat Air minum Agar air minum tidak menyebabkan gangguan kesehatan, maka air tersebut haruslah memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan. Di Indonesia, standar air minum yang berlaku dapat dilihat pada Peraturan Mentri Kesehatan RI No.416/MENKES/PER/IX/1990. Di dalam Peraturan Mentri Kesehatan RI No.416/MENKES/PER/IX/1990, persyaratan air minum dapat ditinjau dari parameter fisika, parameter kimia, parameter mikrobiologi dan parameter radioaktiviitas yang terdapat dalam air minum tersebut. 2.5.1. Parameter Fisika Parameter fisika umumnya dapat diidentifikasi dari kondisi fisik air tersebut. Parameter fisika meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah padatan terlarut (TDS). Air yang baik idealnya tidak berbau. Air yang berbau busuk tidak menarik dipandang dari sudut estetika. Selain itu juga, bau busuk bisa disebabkan proses penguraian bahan organik yang terdapat di dalam air. Air yang baik idealnya harus jernih. Air yang keruh mengandung partikel padat tersuspensi yang dapat berupa zat-zat berbahaya bagi kesehatan. Disamping itu, air yang keruh sulit didesinfeksi, karena mikoba patogen dapat terlindungi oleh partikel. Air yang baik idealnya juga tidak memiliki rasa/tawar.

Air yang tidak tawar

mengindikasikan adanya zat-zat tertentu di dalam air tersebut. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu di dalam air, begitu juga rasa asam disebabkan adanya asam di dalam air dan rasa pahit disebabkan oleh adanya basa dalam air.


Selain itu juga, air yang baik juga tidak boleh memiliki perbedaan suhu yang mencolok dengan udara sekitar. Di Indonesia, suhu air minum idealnya ± 3oC dari suhu udara. Air yang secara mencolok mempunyai suhu diatas atau dibawah suhu udara berarti mengandung zat-zat tertentu misalnya fenol yang terlarut atau sedang terjadi proses biokimia yang mengeluarkan atau menyerap energy di dalam air. Padatan terlarut totaladalah bahan-bahan terlarut diameter < 10-6dan koloiddiameter 10-6-10-3 mm yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik. Kesadahan yang tinggi dapat pula mengakibatkan terjadinya endapan/kerak pada sistem perpipaan. 2.5.2. Parameter Kimiawi Parameter Kimiawi dikelompokkan menjadi kimia anorganik dan kimia organik. Dalam standart air minum di Indonesia zat kimia anorganik dapat berupa logam, zat reaktif, zat-zat berbahaya dan beracun serta derajat keasaman (pH). Sedangkan bahan kimia organik dapat berupa insektisida dan herbisida, volatile organic chemicals (zat kimia organik mudah menguap) zat-zat berbahaya dan beracun maupun zat pengikat oksigen. Sumber logam dalam indutri dapat berasal dari industri, pertambangan ataupun proses pelapukan secara alamiah. Korosi dari pipa penyalur air minum dapat juga menyebabkan kehadiran logam di dalam air minum. Bahan kimia organic dalam air minum dapat dibedakan menjadi tiga kategori. a. Kategori 1 adalah bahan kimia yang mungkin bersfat karsinogen bagi manusia. b. Kategori 2 adalah bahan kimia yang tidak bersifat karsinogen terhadap manusia. c. Kategori 3 adalah bahan kimia yang dapat menyebabkan penyakit kronis tanpa adanya fakta karsinogen.


2.5.3. Parameter Mikrobiologi Parameter mikrobiogi menggunakan bakteri Coliform sebagai organisme petunjuk

(indiator

organism). Dalam

laboratorium,

istilah

total

coliform

menunjukkan bakteri Coliform dari tinja, tanah atau sumber alamiah lainnya. Istilah fecal coliform (koliform tinja) menunjukkan bakteri koliform berasal dari tinja manusia atau hewan berdarah panas lainnya. Penentuan parameter mikrobiologi dimaksudkan untuk mencegah adanya mikroba patogen di dalam air minum.

2.5.4.Parameter radioaktivitas Apa pun bentuk radioaktivitas efeknya adalah sama, yakni menimbulkan kerusakan pada sel yang terpapar. Kerusakan dapat berupa kematian dan perubahan komposisi genetik.

Kematian sel-sel dapat diganti kembali apabila sel dapat

beregenerasi dan apabila tidak seluruh sel mati.Perubahan genetis dapat menimbulkan penyakit seperti kanker dan mutasi(Mulia, 2005).

2.6. Pencemaran Air Air biasanya disebut tercemar ketika terganggu oleh kontaminan antropogenik dan ketika tidak bisa mendukung kehidupan manusia, seperti air minum, dan atau mengalami pergeseran ditandai dalam kemampuannya untuk mendukung komunitas penyusun biotik, seperti ikan. Fenomena alam seperti gunung berapi, algae blooms, badai, dan gempa bumi juga menyebabkan perubahan besar dalam kualitas air dan status ekologi air. Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda.


-

Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi.

-

Sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem.

-

Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air.

-

Seperti limbah pabrik yg mengalir ke sungai seperti di sungai citarum

-

pencemaran air oleh sampah

-

Penggunaan bahan peledak untuk menangkap ikan http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_air

2.6.1. Sumber pencemaran Air a. Domestik (Rumah Tangga) yaitu berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus dan dapur. b. Industri Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem pengolahan limbah cair yang digunakan dalam indusri tersebut. Secara umum polutan yamg mencemari air dapat dikelomppokkan sebagai berikut: a. Fisik Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air


b. Kimia Bahan pencemar yang berbahaya: Merkuri(Hg), Cadnium(Cd), Timah Hitam(Pb), pestisida dan jenis logam berat lainnya. c. Mikrobiologi Berbagai macam bakteri, virus, parasit dan lainnya. Misalnya berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah potong dan tempat pemerahan susu sapi. d. Radioaktif Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Tenaga Listrik Nuklir dapat pula meyebakan pencemaran air. Pertanian dan perkebunan Polutan air dari perkebunan /pertanian dapat berupa a. Zat kimia Misalnya berasal dari penggunaan pupuk, pestisida seperti (DDT, dieldrin dan lainlain) b. Mikrobiologi Misalnya virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan cacing tambang di lokasi perkebunan c. Zat radiokatif Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang diapakai dalam prosses pematangan buah, mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat pertumbuhan tanaman. Beberapa faktor yang mempengaruhi pencemaran air : Mikroorganisme Salah satu indikator bahwa air tercemar adalah adanya

mikroorganisme

pathogen dan nonpatogen didalamnya. Danau atau sungai yang terkontaminasi/


tercemar mempunyai spesisi mikroorganisme yang berlainan dari air yang bersih. Air yang tercemar umumnya mempunyai kadar bahan organic yang tingi sehingga pada umumnya banyak mengandung mikroorganisme heterotropik. Mikroorganisme yang heterotropik akan menggunakan bahan organic tersebut untuk metabolism, misalnya bakteri koliform. Curah Hujan Curah hujan di suatu daerah akan menentukan volume dari badan air dalam rangka mempertahankan efek pencemaran pada setiap bahan buangan di dalamnya (deluting effects). Cura hujan yang tinggi sepanjang musim dapat lebih mengencerkan (mendispersikan) air yan tercemar. Kecepatan Aliran Air (Sterea Flow) Bila suatu badan air memiliki aliran yang cepat, maka keadaan itu dapat memperkecil kemungkinan timbulnya pencemaran air karena bahan polutan dalam air akan lebih cepat terdispersi. Kualitas tanah Kualitas tanah (pasir atau lempung) juga mempengaruhi pencemaran air, ini berkaitan dengan pencemara tanah yang terjadi didekat sumber air. Beberapa sumber pencemaran tanah dapat berupa bahan beracun seperti pestisida, herbisida, logam berat dan sejenisnya serta penimbunan sampah secara besar-besaran (misalnya open dumping) (Mukono,2005).

2.7. Pengolahan Air Pengolahan air merupakan terjemahan dari bahasa Inggris ‘’ Water treatment’’ yaitu suatu usaha menjernihkan air dan meningkatkan air dan meningkatkan mutu air agar dapt diminum. Proses pengolahan air meliputi 4 (empat) tahap, yaitu:


1. Proses purifikasi (penjernihan) air 2. Proses desinfeksi (peniadaan kuman penyakit) 3. Pengaturan pH air 4. Proses pengaturan mineral air 1. Proses purifikasi/Proses pemurnian air Pemurnian dalam air disebut water purification yaitu proses merubah keadan air dari keruh, bau dan berwarna, pH beraneka menjadi air yang jernih, bebas dari keruh,berbau serta pH yang netral. 2. Proses desinfeksi Prosese desinfeksi yaitu suatu proses/usaha agar kuman patogen yang berada didalam air dipunahkan. Dalam proses desinfeksi perlu diperhatikan beberapa volume air diperlukan bagi perorangan, perkeluarga atau masyarakat luas. Berdasarkan volume air yang diperlukan maka proses desinfeksi dibagi dalam: -

Keperluan banyak orang (masyarakat luas/kota). Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah proses khlorisasi.

-

Keperluan pribadi atau masyarakat dalam jumlah sedang. Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah ozonisasi, ultraviolet atau filtrasi.

-

Keperluan keluarga kecil atau pribadi. Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah memasak.

a.

Khlorinasi Air setelah mengalir melalui filter pasir cepat (Rapid Sand Filter) maka air tersebut akan diberi khlor 60% dengan perbandingan 1 kubik air diperlukan klor sebanyak 5 gram. Perlu diingat bahwa dalam pemakaian zat khlor sebanyak 5 gram. Perlu diingat bahwa dalam pemakaian zat khlor cenderung meningkatkan keasaman air.


H2O +Cl2 → HCl + HClO HClO → HCl + [ O ] Pemakaian Cl2 bertujuan membasmi/densinfeksi kuman dan [O] yang terbentuk juga membantu pembasmian kuman.

HCl yang terbentuk dalam pemakaian Cl2 akan

menambah keasaman air dan dapat merusak pipa yang terbuat dari logam. Cara mengatasi bau khlor Air sumur atau air leding yang telah mengalami khlorinasi akan berbau khlor. Untuk mengatasi bau khlor maka: -

Air direbus dua kali ( rebusan air pertama didiamkan sampai dingin, kemudian direbus untuk kedua kalinya).

-

Air sumur atau air leding dimasukkan kedalam bak penampungan. Ditengah-tengah bak diletakkan wadah air yang terbuat dari padas. Air yang merembes masuk ke dalam ruang padas akan bebas khlor.

b. Ozonisasi Air yang mendapat ozon (ozonisasi), kuman-kuman yang terkandung di dalamnya akan mati. -

Cara ozonisasi Air mengalir melalui suatu penekanan , ozon (O3) akan larut dalam air. H2O+O3

→ H2O+O2 [O]

[O] yang terbentuk akan menbunuh kuman. -

Cara pembuatan ozon Alat romkorff dialiri listrik 220 volt, akan timbul loncatan potensialsebasar 3000-

6000volt. Dengan pemberian O2, oksigen ini akan berubah menjadi ozon 3O → 2O3 -

Sifat air setelah ozonisasi


Air yang telah mengalami ozonisasi akan memberi rasa sejuk dan rasanya enak serta agak sedekit pahit. Hal ini terjadi oleh karena ada tambahan O2 sama halnya air diberi aerosol akan terasa enak dan sejuk. c. Proses ultravioletisasi Melalui penyinaran ultraviolet dengan intensitas 2537 Amstrong (10-8) pada air yang sedang mengalir maka kuman-kuman yang terdapat didalam air akan mati. Ada 3 hal yang memperkuat ultraviolet dalam membunuh kuman di dalam air. 1.

Pemasangan ultraviolet secara vertikal, horizontal dan obliq

sehingga seluruh

lapisan air tersinari. 2. Dengan memakai lempengan logam yang melengkung dengan sifat seperti cermin cekung sangat membantu dan memfokuskan cahaya ultraviolet. 3. Dengan memasang neon ultraviolet secara berderat/kaskade maka kekuatan bakterisida semakin sempurna. 3. Proses filtrasi Ada beberapa macam filter yang dipakai dalam proses filterisasi terhadap zat atau unsur mineral dan kuman pathogen. Filter dimaksud adalah filter karbon aktif, filter keramik, filter selaput dan filter karang aktif.

a. Filter karbon aktif Filter ini menggunakan karbon aktif berbentuk bubuk dan butiran. Alat filter ini biasanya dipasang langsung pada kran.


b. Filter kramik Filter ini terbuat dari bahan dasar kramik (bubuk halus) kemudian dibentuk menjadi kramik. Dapat pula filter ini dibentuk dari bahan baku gips. c. Filter selaput Disebut pula filter membran. Ada 3 (tiga)macam filter selaput, yaitu filter selaput selulose acetat, filter selaput selulose triacetat dan filter resin poliamida. d. Filter pasir karang aktif Filter ini mula-mula diperkenalkan di Korea oleh korean Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) yang telah diakui keunggulannya filter tersebut. Ada dua macam filter pasir karang aktif yaitu filter pasir karang aktif dan filter pasir karang aktif berlapis perak. e. Filter pasir karang aktif berlapis perak 1. Membasmi bakteri dengan cara membentuk ikatan kuat antara koloidal perak dengan belerang didalam kelompok sulphydryl didalam sitoplasma bakteri dan kemudian mengalami reaksi reduksi dan oksidasi. 2. pH air dapat meningkat terutama apabila air disimpan. 4. Proses pengaturan pH Air pH air normal berkisar 6,5-9,2. Apabiala pH kurang dari 6,5 atau lebih besar dari9,2 akan mengakibatkan pipa air yang terbuat dari logam mengalami korosif sehingga pada akhirnya air tersebut akan menjadi racun bagi tumbuh manusia. Kalau pH berkisar antara 6,0-8,0 merupakan keadaan yang sangat baik bagi pertumbuhan mikroba. Untuk mengatasi keasaman air maka dipakai: 1. karbon aktif, dapat mengurangi triklorometha


2. pasir karang aktif; menetralisir asam HCl dan mengeluarkan Ca2+ yang berguna bagi tubuh manusia. Air akan bersifat sedikit basa setelah melewati pasir karang aktif. CaCO3 + 2HCl → Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2 5. Proses Pengaturan Mineral Air Pada waktu melakukan pemurnian air yaitu dengan menggunakan koagulan dan kemudian

diikuti

dengan

proses

sedimentasi

maka

besar

kemungkinan

elemen/unsur/mineral, terutama trace elemen akan ikut dala proses sedimentasi tersebut. Untuk mengatasi hal-hal tersebut yang tidak diinginkan maka usahakan mineralisasi air. Cara mineralisasi air : 1.

Cukup merendam pasir karang aktif

2. Cukup merendam mineral stone Mineral stone ini merupakan salah satu bagian andesit (bantuan vulkanis ) (Gabriel, 2001). 2.8. Amoniak Amonium dan amoniak yang merupakan produk penguraian protein yang sudah dibahas sebelumnya masuk alam kedalam badan sungai terutama melalui limbah domestik.

Konsentrasinya didalam sungai akan semakin berkurang bila

semakin jauh dari titik pembuangan yang disebabkan adanyaaktivitas mikroorganisme didalam air. Mikroorganisme tersebut akan mengoksidasi amonium menjadi nitrit dan akhirnya menjadi nitrat. Proses oksidasi amonium menjadi nitrit dilakukan oleh jenis- jenis bakteri seperti Nitrosomonas:


NH4 (Amonium )

+

O2 →

Nitrosomonas

NO2 + 2H2O (Nitrit )

Selanjutnya nitrit oleh aktivitas bakteri dari kelompok nitrobacter akan dioksidasi lebih lanjut menjadi nitrat : →

2NO2 +

O2

(Nitrit)

Nitrobacter

2NO3 (Nitrat )

Porses oksidasi tersebut akan menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut semakin berkurang, terutama pada musim kemarau saat curah hujan sangat sedikit dimanavolum aliran air sungai menjadi rendah.

Dibarengi dengan tingginya

temperatur dan apabila volum limbah tidak berkurang akn menyebabkan laju oksidasi tersebut meningkat tajam.

Keadaan ini bisa mengakibatkan konsentrasi oksigen

menjadi sangat rendah sehingga menimbulkan kondisi yang kritis bagi organisme air. Dari rangkaian reaksi diatasterlihat bahwa nitrat merupakan produk akhir dari proses penguraian protein dan diketahui sebagai senyawa yang kurang berbahaya dibandingkan dengan amonium / amoniak dan nitrit. Nitrat adalah merupakan zat nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh untuk dapat tumbuh dan berkembang. Sementara nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat mematikan organisme air. Disamping itu nitrit juga dapat menyebabkan fungsi haemoglobin dalam transfortasi oksigen terganggu (terutama pada bayi) dimana hemoglobin akan diubah menjadi methemoglobin yang mempunyai kemampuan yang rendah dalam mentrasport oksigen. Selain itu nitrit bersama dengan gugus gugus amin dan asam amino dapat membentuk nitrosoamin yang diduga kuat sebagai penyebab utama penyakit kanker. Dalam kondisi dimana konsentrasi oksigen terlarut sngat rendah dapat terjadi proses kebalikan dari nitrifikasi yaitu proses denitrifikasi dimana nitrat melalui nitrit


akan menghasilkan nitrogen bebas yang akhirnya akan lepas ke udara dan dapat juga kembali membentuk amonium / amoniak melalui proses ammonifikasi nitrat. ( Barus,A2004) Terdapatnya amonia dalam air erat hubungannya dengan siklus pada N di alamini. Dengan melihat siklus tersebutdapat diketahui bahwa amonia (NH4+) dapat terbentuk dari : a. Dekomposisi bahan – bahan organik yang mengandung N baik yang berasal dari hewan (misalnya feses) oleh bakteri. b. Hydrolisa urea yang terdapat pada urine hewan. c. Dekomposisi bahan-bahan organik dari tumbuh-tumbuhan yang mati oleh bakteri. d. Dani N2 atmosfir, melalui pengubahan menjadi N2 O5 oleh loncatan listrik di udara,menjadi HNO3 karena persatuannya dengan air, dan selanjuntnya jatuh di tanah oleh air hujan. Dengan melalui pembentukannya menjadi protein organik yang terjadi selanjutnya, dan oleh dekomposisi bakteri akhirnya akan terbentuk amoniak. Dari siklus Nitrogen tersebut jelas pula bahwa NH4+ bisa terdapat dalam air melalui tanah maupun langsung terjadi pada air, apabila prosesdekomposisi oleh bakteri ataupun hydrolisa terjadi dalam air. Amoniak merupakan suatu zat yang menimbulkan bau yang sangat tajam dan menusuk hidung. Jadi kehadiran bahan ini dalam air minum adalah menyangkut perubahan fisik dari pada air tersebut yang akan mempengaruhi penerimaan masyarakat. Standar kualitas air minumdari depkes RI tidak memperoleh amoniak (NH4+) terdapat pada air minum(Sutrisno,2006). Amoniak (NH3) dangaram-garamnya bersifat mudah larut dalam air. Ion amonium adalah bentuk transisi dan amoniak. Amoniak banyak digunakan dalam proses produksi urea, industri bahan kimia (asam nitrat, amonium fosfat, amonium


nitrat, amonium sulfat,serta industri bubur kertas dan kertas (pulp dan paper). Sumber amoniak

diperairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan

nitrogen anorganik yang terdapat didalam tanah dan air, yang berasal dari dekomposisi dan bahan organik (tumbuhan dan biota akuotik yang telah mati) oleh mikroba dan jamur. Proses ini dikenal dengan istilah amonifikasi, ditunjukkan dalam persamaan reaksi : N organik + O2 → NH3 – N + O2 → NO2 – N +O2 → NO3 –N Amonifikasi

nitrifikasi

Reduksi nitrit (denitrifikasi) oleh aktivitas mikroba pada kondisi anaerob,yang merupakan proses yang biasa terjadi pada pengolahan limbah, juga menghasilakan gas amonia dan gas-gas lain,misalnya N2O, NO2, NO, dan N2

NH3 (gas) (amonia) NO3-

NO2N2 (gas)

(Nitrat)

(Nitrit) N2O (gas) (Dinitrogen oksida)

Tinja dari biota akuatik yang merupakan limbah aktivitas metabolisme juga banyak mengeluarkan amoniak. Amoniak yang terdapat dalam mineral masuk ke badan air melaluierosi tanah. Diperairan alami, pada suhu dan tekanan normal amoniak berada dalam bentuk gas dan membentuk kesetimbangan dengan gas amonium. Kesetimbangan dengan gas amonium ditunjukkan dalam persamaan reaksi : NH3+ H2O ↔ NH4++ OH-


Selain terdapat dalam bentuk gas, amoniak membentuk kompleks dengan beberapa ion logam. Amoniak juga dapat terserap kedalam bahan-bahan tersuspensi dan koloid sehingga mengendap di dasar perairan. Amoniak dapat menghilang melalui proses volatilisasi kerana tekanan parsial amoniak dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya pH.

Hilangnya amonia ke atmosfer juga dapat meningkat dengan

meningkanya kecepatan angin dan suhu. Amoniak yang terukur di perairan berupa amonia total (NH3 dan NH4+). Amoniak bebas tidak dapat terionisasi, sedangkan amonium (NH4+) dapat terionisasi. Persenase amoniak bebas meningkat dengan meningkatnya nilai pH dan suhu perairan.

Pada pH 7 atau kurang, sebagian aamonia akan mengalami ionisasi.

Sebaliknya, pada pH lebih besar dari 7, amoniak tidak terionisasi yang bersifat toksik terdapat dalam jumlah yang lebih banyak. Amoniak bebas

(NH3) yang tidak terionisasi bersifat toksik terhadap

organisme akuotik. Toksitas amoniak terhadaporganisme akuotik akan meningkat jika terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, pH, dan suhu. Avertebrata air lebih toleransi terhadap kadar amonia bebas yang terlalu tinggi karena dapat menggganggu proses pengikatan oksigen oleh darah dan pada akhirnya dapat mengakibatkan sufokasi. Akan tetapi, amonia bebas ini tidak dapat diukur secara langsung. Pupuk yang mengandung amonium, misalnya urea, berfungsi untuk menambah pasokan nitrogen dalam tanah yang dapat dimanfaatkan secara langsungoleh umbuhan. Amoniak jarang ditemukan pada perairan yang mendapat cukup pasokan oksigen. Sebaliknya, pada wilayah anoksik (tanpa oksigen) yang cukup biasanya terdapat didasar perairan, kadar amoniak relatif tinggi. Kadar amoniak pada perairan alami biasanya kurang dari 0,1 mg/liter. Kadar amoniak bebas yang tidak terionisasi (NH3) pada perairan tawar sebaiknya tidak lebih dari 0,02


mg/liter. Jika kadar amonia bebas lebih dari 0,2 mg/liter, perairan tersebut toksik bagi beberapa jenis ikan. Kadar amonia yang tinggi dapat merupaka indikasi adanya pencemaran bahan organik yang berasal dari limbah domestik, industri, dan limpasan pupuk pertanian. Kadar amoniak yang tinggijuga dapat ditemukan pada dasar danau yang mengalami kondisi tanpa oksigen. Toksik akut amonia yang tidakterionisasi terhadap organisme akuatik sangat bervariasi (Effendi,2003). 2.9 Metode Penentuan Amoniak 2.9.1. Penentuan Amoniak Melalui Titrasi Metode ini dilakukan dengan menggunakan larutan asam sulfat 0,02N sampai larutan berwarna sama dengan larutan blanko yang terdiri dari air suling bebas amoniak dan H3BO3 yang volumenya sama dengan sampel 2.9.2.Penentuan Amoniak Dengan Menggunakan Elektroda Metode ini menggunakan elektroda yang khusus digunakan nuntuk menentukan NH3, diperlukan juga elektroda referensi dangan larutan elektrolit yang sesuai selain itu diperlukan juga pH meter dan beberapa larutan standar. 2.9.3. Penentuan Amoniak Dengan Menggunakan spektrofotometer Metode ini dilakukan dengan cara, menyiapkan dua buah sampel yang sama agar lebih teliti. Standar dan blanko harus disiapkan secara serempak dan dengan menggunakan

larutan

reagen

nessler

yang

sama.Dengan

menggunakan

spektrofotometer ukurlah panjang gelombang standar pada 400-425 nm terhadap blanko. 2.9.4 Spektrofotometer Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrofometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari dari spektrum panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas


cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur

energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan,

direflaksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar dengan panjang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewaatkan trayek panjang gelombang tertentu (Khopkar,1990). Spektrofotometri visible disebut juga spektrofotometri sinar tampak. Yang dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang 400800 nm dan memiliki energi sebesar 299–149 kJ/mol. Pada spektrofotometer sinar tampak, sumber cahaya biasanya menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolfram. http://matematika-ipa.com/spektrofotometri-spektrofotometri-visiblespektrofotometri-uv-spektrofotometri-uv-vis-spektrofotometri-ir/

Dilihat dari sistem optik spektrofometer dapat digolongkan dalam tiga macam yaitu: 1. Sistem optik radiasi berkas tunggal ( single beam) 2. Sistem optik radiasi berkas ganda (double beam) 3. Sistem optik radiasi terpisah (spilitter beam) Pada umumnya spektrofometer

UV-Vis

berupa susunan peralatan optik yang

terkontruksi sebagai berikut:

SR

ran

M

SK

D

A

VD

Keterangan :


SR = Sumber radiasi M= Monokromator SK=Sampel kompartemen D= detektor A= Amplifier atau penguat VD= Visual display atau meter Setiap bagian peralatan optik dari spektrofotometer Uv- vis memegang fungsiperanan tersendiri yang saling terkait fungsi dan peranannya.Setiap fungsi dan peranan tiap bagian dituntut ketelitian dan ketepatan yang optimal. Sehingga akan diperoleh hasil pengukuran yang yang tinggi tingkat ketelitian dan ketepatannya. a. Sumber radiasi sumber radiasi yang dipakai pada spektrofotometriUv-vis adalah lampu deuterium, lampu tungsten euterium dan lampu merkuri. Sumber radiasi dapat dipakai pada daerah pada panjang gelombang 190nm sampai380 nm. Sumber radiasi tungsten merupakan campuran dari filamentungsten dan gas iodinin dipakai pada spektrofotometer sebagai sumber radiasi pada daerah pengukuran sinar tampak dengan

dengan

rentanganpanjang

gelombang

380-900nm.

Sumber

radasi

merkuriadalah suatu sumber radiasi biasnya dipakai untuk mengecek atau kalibrasi panjang gelombang 365nm dansekaligus mengecek resolusi dari monokromator.

b. Monokromator monokromator berfungsi untuk mendapatkan monokromatis dari sumber radiasi yang memencarkan radiasi polikromatis. Monokromator pada spektrofotometer Uv-vis biasanya terdiri darisusunan : celah masuk filter – prisma- kisi-celah keluar


c. Sel atau kuvet

kuvet atau sel merupakan wadah sampel yang akan dianalisis.

Ditinjau dari

pemakaian kuvet ada dua macam kuvet yaitu kuvet yang permanen terbuat dari bahan gelas atau leburan silika atau kuvet disposible untuk satu kali pemakaian yang terbuat dari plastik atau teflon. d. Detektor detektor adalah salah satu bagian spektrofotometer Uv – vis yang sangat penting . Oleh karena itu kualitas detektor akan menentukan kualitas spektrofotometer Uv-vis. Fungsi detektor didalam spektrofotometer adalah mengubah sinar radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik. e. Amplifier atau penguat Amplifier dalam spektrofotometeruntuk menguatkan sinyal yang dikeluarkan oleh detector. f. Visual display atau meter Dalam spektrofotometer visual display untuk mencatat sinyal yang diberikan oleh amplifier (Mulja,1995).


2.10. Hukum dasar spektrofotometri Hukum lambert Hukumini menyatakan bahwa Bila cahaya monokromatis melewati medium tembus cahaya,laju berkurang nya intensitas oleh bertambahnya ketebalan,berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Hukum Beer Hukum ini menyatakan bahwa intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan ertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linear (Vogel,1994)


BAB II TINJAUAN PUSTAKA. manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam kegiatan seperti minum,

Recommend Documents