BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1
Hasil Penelitian
4.1.1 Gambaran Umum Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari tanggal 15 April – 3 Mei 2013, dimana diawali dengan pengambilan Fly Ash di PT. PG Tolangohula pada tanggal 15 April. Kemudian dilanjutkan dengan persiapan penelitian dan pengambilan sampel di Kost Kuning pada tanggal 16 dan 17 April. Kemudian penelitian dimulai pada tanggal 18 April di Laboratorium Kimia Universitas Negeri Gorontalo untuk pemeriksaan Fe, pH, bau dan rasa. Penelitian di Laboratorium Kimia selesai pada tanggal 30 April 2013. Untuk pemeriksaan Fe dilanjutkan diperiksa di BTKL – PPM Manado karena terdapat kesalahan perlakuan pada sampel yang akan diperiksa dan tidak jalannya SSA – nyala laboratorium kimia UNG dengan baik. Sebelum di lakukan pengiriman sampel ke BTKL – PPM dilakukan perlakuan di laboratorium kimia pada tanggal 30 April 2013 dan sampel dikirim pada hari yang sama. 4.1.2 Hasil Pengukuran Parameter Kimia 1.
Pengukuran Fe Pada pengukuran Fe air tanah Kost Kuning dengan perlakuan variasi dosis
Fly Ash digunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) – Nyala. Data hasil pengukuran kandungan Fe dalam air tanah Kost kuning tertera dalam tabel 4.1 berikut.
39
40
Tabel 4.1 Data hasil pengukuran Fe air tanah Kost Kuning Ulangan Dosis Fly ash (mg/l) I II (mg/l) (mg/l) 0 mg/l 1,2199 1,2199 10 mg/l 0,2174 0,1170 15 mg/l 0,0872 0,0288 20 mg/l LD LD 30 mg/l LD LD Sumber : Data Primer, 2013 Ket: LD (Limit Detection) = 0,0174 mg/l
III (mg/l) 1,2199 0,1446 0,0751 LD LD
Berdasarkan data diatas hasil pengukuran kadar Fe air tanah Kost kuning tanpa perlakuan = 0 mg/l memiliki kandungan Fe tertinggi yaitu 1,2199 di ulangan 1,2 dan 3. Terdapat LD (Limit Detection) dalam pengukuran pada dosis 20 mg/l dan 30 mg/l dimana artinya SSA – Nyala yang digunakan tidak dapat lagi atau tidak akan lagi mendeteksi kandungan Fe dalam air tanah Kost Kuning karena telah sampai pada batas deteksi yang telah di tentukan melalui larutan standar yang digunakan. Dimana dalam pengukuran Fe dalam penelitian ini LD ditentukan sebesar 0,0174. Untuk hasil pengukuran kadar Fe air tanah Kost kuning terendah adalah 0,0288 mg/l pada dosis 15 mg/l Fly Ash di ulangan ke 2. Kemudian normalitas data hasil pengukuran Fe air tanah Kost Kuning diolah dengan menggunakan SPSS 17, dengan hasil pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil Uji Normalitas Data Pengukuran Fe Kolmogorov-Smirnov Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Hasil Fe .349 9 Sumber: Data Primer, 2013
.002
.689
9
Sig. .001
41
Karena signifikansi tabel Kolmogorov – Smirnov 0.002 < 0,05 maka data pengukuran Fe tidak berdistribusi normal oleh karena itu digunakan uji Non Parametrik yaitu Uji Kruskal – Wallis. Uji Kruskal – Wallis diolah dengan menggunakan SPSS 17 dengan hasil sebagai berikut pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Hasil Uji Kruskal – Wallis Data Pengukuran Fe Hasil Chi-Square df Asymp. Sig. Sumber: Data Primer, 2013
7.448 2 .024
Jadi Asymp. Sig. = 0,024 < 0,05 menyatakan H0 ditolak dan terdapat perubahan yang nyata dalam penggunaan Fly Ash terhadap perubahan kandungan Fe air tanah Kost Kuning. 2.
Pengukuran pH Pengukuran pH dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan pH
meter. Data hasil pengukuran pH air tanah kost kuning tertera dalam tabel 4.4 Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran pH Dosis Fly ash (mg/l) 0 mg/l 10 mg/l 15 mg/l 20 mg/l 30 mg/l Sumber: Data Primer, 2013
I
Ulangan II
III
5,79 6,57 6,54 6,65 6,45
5,61 6,66 6,62 6,61 6,45
5,75 6,34 6,60 6,62 6,50
Kemudian normalitas data hasil pengukuran pH air tanah Kost Kuning diolah dengan menggunakan SPSS 17, dengan hasil pada tabel 4.5 .
42
Tabel 4.5 Hasil Uji Normalitas Data Pengukuran pH Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Hasil pH .306 15 Sumber: Data Primer, 2013
.001
.719
15
Sig. .000
Karena signifikansi tabel Kolmogorov – Smirnov 0.001 < 0,05 maka data pengukuran pH tidak berdistribusi normal oleh karena itu digunakan uji Non Parametrik yaitu Uji Kruskal – Wallis. Uji Kruskal – Wallis diolah dengan menggunakan SPSS 17 dengan hasil sebagai berikut pada tabel 4.6. Tabel 4.6 Hasil Uji Kruskal – Wallis Data Pengukuran pH Hasil Chi-Square df Asymp. Sig. Sumber: Data Primer, 2013
10.044 4 .040
Jadi Asymp. Sig. = 0,04 < 0,05 menyatakan H0 ditolak dan terdapat perubahan yang nyata dalam penggunaan Fly Ash terhadap perubahan pH air tanah Kost Kuning. 4.1.3 Hasil Pemeriksaan Parameter Fisik 1.
Bau Pemeriksaan bau air tanah di lakukan dengan metode organoleptik.
Berikut data hasil pemeriksaan bau air tanah Kost Kuning seperti yang tertera di tabel 4.7.
43
Tabel 4.7 Data Hasil Pemeriksaan Bau Dosis Fly Ash (mg/l) 0 mg/l 10 mg/l 15 mg/l 20 mg/l 30 mg/l Sumber: Data Primer, 2013
Hasil Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau
Berdasarkan hasil tabel diatas tidak terdapat perubahan hasil pemeriksaan bau air tanah Kost Kuning. Dari kelima dosis yang diperiksa semua memiliki hasil yang sama yaitu tidak berbau. 2.
Rasa Pemeriksaan rasa air tanah dilakukan dengan metode organoleptik. Berikut
data hasil pemeriksaan rasa air tanah Kost Kuning seperti yang tertera dalam tabel 4.8. Tabel 4.8 Data Hasil Pemeriksaan Rasa Dosis Fly Ash (mg/l) 0 mg/l 10 mg/l 15 mg/l 20 mg/l 30 mg/l Sumber: Data primer, 2013
Hasil Pemeriksaan Berasa Tidak Berasa Tidak Berasa Tidak Berasa Tidak Berasa
Berdasarkan tabel 4.8 hanya hasil pemeriksaan air tanah Kost Kuning tanpa perlakuan Fly Ash yaitu 1 atau berasa. Hasil pemeriksaan air tanah Kost Kuning dengan dosis perlakuan 10, 15, 20 dan 30 mg/l Fly Ash semuanya 0 atau tidak berasa.
44
4.2
Pembahasan
4.2.1 Kadar Fe air tanah Kost Kuning
Hasil Pengukuran FE Air Tanah Kost Kuning 1.2000 1.0000 0.8000 0.6000 0.4000 0.2000 0 mg/l
10 mg/l
15 mg/l
I
1.2199
0.2174
0.0872
II
1.2199
0.1170
0.0288
III
1.2199
0.1446
0.0751
Gambar 4.1 Grafik hasil pengukuran Fe air tanah Kost Kuning Berdasarkan hasil diatas setiap dosis dapat direratakan dan didapatkan hasil berdasarkan dosis untuk 0 mg/l adalah 1,2199, 10 mg/l adalah 0,1596 dan 15 mg/l adalah 0,0637. Kemudian berdasarkan hasil rerata didapatkan hasil dan presentase penurunan seperti yang tertera dalam tabel 4.9. Tabel 4.9 Hasil dan Persentase Penurunan Kadar Fe Air Tanah Berdasarkan Rerata Penurunan Persentase (%) 1 1,0630 91,70 2 0,0959 8,30 Total 1,1589 100 Sumber: Data Primer, 2013 Ket: 1 = 0 mg/l – 10 mg/l dan 2 = 10 mg/l – 15 mg/l Berdasarkan gambar 4.1 dan tabel 4.9 diatas terlihat bahwa sebelum adanya perlakuan penggunaan fly ash pada sampel air tanah (keadaan awal) kadar FE sebesar 1,2199 mg/L. Setelah diberikan perlakuan fly ash dengan dosis 10 mg/L, pengukuran kadar Fe berdasarkan rerata mengalami penurunan 1,0630
45
(91,70%) sehingga Fe menjadi 0.1596 mg/L. Kemudian emudian pada pemberian dosis 15 mg/L Fly ash pengukuran Fe berdasarkan rerata adalah 0,0637 dengan penurunan 0,0959 (8,30%) dari dosis 10 mg/l mg/l. Pada pemberian mberian dosis fly ash 20 mg/L dan dosis 30 mg/L kadar Fe pada air tanah sudah mencapai LD.
Gambar 4.2 SSA – Nyala Yang Digunakan Dalam Penelitian Berdasarkan hasil pengolahan uji Kruskal – Wallis terdapat perubahan yang nyata pada kandungan Fe air tanah Kost Kuning dengan kriteria H0 ditolak dimana Asymp. Sig. = 0,024 < 0,05 0,05. Dengan data hasil pengukuran tertinggi 1,2199 mg/l pada dosis fly ash 0 mg/l diulangan 1, 2 dan 3 serta data hasil pengukuran engukuran terendah yaitu mg/l pada dosis Fly Ash 30 mg/l diulangan ke 3. Dari hasil pengukuran tertinggi dan terendah 0,0288 mg/l didapatkan range penurunan kandungan Fe sebanyak 1,1911 mg/l. mg/l Namun hasil pengukuran air tanah Kost Kuning tanpa perlakuan yaitu 1,2199 belum memenuhi baku mutu kandungan Fe pada air bersih yang ditetapkan pada Permenkes nomor 416/MENKES/IX/1990 yaitu 1,0 mg/l. Setelah perlakuan Fly Ash pada dosis 10 ,15 dan 20 mg/l terdapat penurunan kandungan Fe yang bertingkat sesuai banyaknya dosis yaitu semakin
46
banyak Fly Ash yang digunakan maka semakin banyak penurunan kadar Fe yang terjadi. Keberhasilan Fly Ash untuk menyerap kandungan Fe dalam air tanah Kost Kuning karena kandungan bahan – bahan kimia memiliki sifat alami sebagai absorben seperti pasir silika (SiO2) dan karbon (C) serta luas permukaan dan pori – pori yang potensial sebagai adsorben. (Mufrodi, Nur Widiastuti dan Rany Cintia Kardika, 2008: 2). Hal ini mejadikan Fly Ash dapat menurunkan kadar Fe air tanah Kost Kuning dan telah menjadikan air tanah Kost Kuning memenuhi baku mutu pada dosis Fly Ash 10 mg/l diulangan pertama yaitu 0,2714 mg/l dimana baku mutu Fe adalah 1,0 mg/l. Dan penurunan kadar Fe terus berlanjut pada dosis – dosis selanjutnya. Keberhasilan penyerapan Fly Ash juga dipengaruhi oleh aktivasi, diameter adsorben, waktu kontak, konsentrasi larutan adsorbat, kecepatan pengadukan dan pH larutan adsorbat (Afrianita, Dewi Fitria dan Putri Rahma Sari, 2010: 2). Dalam penelitian ini aktivasi tidak dilakukan, diameter adsorben ditentukan sebesar 45 µm, waktu kontak ditentukan selama 90 menit, konsentrasi larutan adsorbat sebanyak 100 ml, kecepatan pengadukan ditentukan 150 rpm dan pH larutan adsorbat tidak ditentukan. Dalam penelitian ini aktivasi tidak dilakukan karena pertimbangan waktu penelitian karena aktivasi dilakukan dengan merendam Fly Ash kedalam larutan HCl kemudian dikeringkan selama 3 hari untuk memperbesar pori – pori Fly Ash. Diameter adsorben ditentukan sbesar 45 µm karena menurut Afrianita (2010) semakin kecil diameter adsorben maka semakin luas permukaan aktif adsorben.
47
Waktu kontak ditentukan 90 menit karena menurut Afrianita (2010) pada waktu kontak 90 menit kerja adsorbsi berjalan dengan efektif. Konsentrasi larutan adsorbat ditentukan 100 ml karena pertimbangan kesetimbangan mol dengan dosis yang akan digunakan, karena semakin jauh perbandingan konsentrasi larutan adsorbat dengan dosis adsorben semakin membuat kesetimbangan mol tidak akan terpenuhi. Kecepatan pengadukan ditentukan 150 rpm karena menurut penelitian yang dilakukan Afrianita (2010) kecepatan pengadukan yang optimum adalah 150 rpm. pH larutan adsorbat dalam penelitian ini tidak ditentukan karena pertimbangan dalam penelitian ini dilakukan pengukuran pH berdasarkan perlakuan. Karena kandungan adsorben alami seperti SiO2 dan karbon serta kontrol atau penentuan diameter adsorben, waktu kontak, konsentrasi larutan dan kecepatan pengadukan yang dilakukan dalam penelitian ini menjadi faktor berhasilnya Fly Ash menyerap kandungan Fe dalam air tanah Kost Kuning dan memenuhi baku mutu.
48
4.2.2 Tingkat pH air tanah Kost Kuning
Hasil Pengukuran pH Air Tanah Kost Kuning 6.8 6.6 6.4 6.2 6 5.8 5.6 5.4 5.2 5 0 mg/l
10 mg/l
15 mg/l
20 mg/l
30 mg/l
I
5.79
6.57
6.54
6.65
6.45
II
5.61
6.66
6.62
6.61
6.45
III
5.75
6.34
6.6
6.62
6.5
Gambar 4.3 Grafik Pengukuran pH Berdasarkan hasil diatas setiap dosis dapat direratakan dan didapatkan hasil berdasarkan dosis untuk 0 mg/l = 5,71, 10 mg/l = 6,52, 15 mg/l = 6,59, 20 mg/l = 6,63 dan 30 mg/l = 6,47 . Kemudian berdasarkan hasil rerata didapatkan hasil dan presentase kenaikan pH air tanah seperti yang tertera dalam tabel 4.10. Tabel 4.10 Hasil dan Persentase Kenaikan pH Air Tanah Berdasarkan Rerata Kenaikan Persentase (%) 1 0,81 88,04 2 0,07 7,61 3 0,04 4,35 Total 0,92 100 Sumber: Data Primer, 2013 Ket: 1 = 0 mg/l – 10 mg/l, 2 = 10 mg/l – 15 mg/l dan 3 = 15 mg/l – 20 mg/l Berdasarkan gambar 4.3 dan tabel 4.9 diatas maka dapat terlihat bahwa keadaan awal pH sebelum diberikan perlakuan dengan fly ash yakni pengukuran pertama pH 5,79, pengulangan kedua pH 5,61 dan pengulangan ketiga 5,75 dengan rerata 5,71. Setelah diberikan perlakuan fly ash dengan dosis 10 mg/L
49
pada sampel air tanah terjadi kenaikan pH berdasarkan rerata dari keadaan aawal menjadi 6,52 dengan kenaikan 0,81 (88.04%). Pemberian perlakuan fly ash dengan dosis 15 mg/L pada sampel air tanah terjadi kenaikan pH berdasarkan rerata dari dosis 10 mg/l menjadi 6,59 dengan kenaikan 0,07 (7,61%). Pemberian perlakuan fly ash dengan dosis 20 mg/L pada sampel air tanah terjadi di kenaikan pH berdasarkan rerata dari dosis 15 mg/l menjadi 6,63 dengan kenaikan 0, 0,04 (4,35%). Pemberian perlakuan fly ash dengan dosis 30 mg/L pada sampel ampel air tanah terjadi penurunan pH berdasarkan rerata dari dosis 20 mg/l menjadi 6.47 dengan penurunan 0,16 (-17,39%),, pada dosis ini pH air tanah tidak lagi memnuhi kriteria baku mutu.
Gambar 4.4 Proses Pembacaan pH Dengan pH Meter Berdasarkan hasil pengolahan uji Kruskal – Wallis terdapat perubahan yang nyata pada pH air tanah Kost Kuning dengan kriteria H0 ditolak dimana Asymp. Sig. = 0,04 < 0,05. Dengan data hasil pengukuran tertinggi 6,66 pada dosis fly ash 10 mg/l diulangan ke 2 serta data hasil pengukuran engukuran terendah yaitu 5,7 pada air tanah tanpa perlakuan diulangan ke 2. 2. Dari hasil pengukuran tertinggi dan
50
terendah didapatkan range perubahan derajat keasaman sebanyak 1,05. Seperti halnya pemeriksaan kandungan Fe pada air tanah tanpa perlakuan Fly Ash pada pemeriksaan pH air tanah Kost kuning tanpa perlakuan, air tanah Kost Kuning belum memenuhi baku mutu pH air bersih yaitu 6,5 – 9. Setelah perlakuan Fly Ash pada dosis 10 mg/l pH air tanah Kost Kuning telah memenuhi baku mutu yaitu pada rata – rata 6,52 dan kemudian meningkat lagi pada perlakuan dosis Fly Ash 15 mg/l dengan rata – rata 6,59 sampai pada dosis 20 mg/l naik lagi menjadi 6,63. Namun terjadi penurunan pH pada dosis 30 mg/l dengan rata – rata 6,47. pH dalam air tanah sangat mempengaruhi kandungan Fe dalam air tanah karena semakin rendah pH maka semakin mudah pula Fe larut dalam air tanah dan pada pengukuran Fe didapatkan kadar Fe dalam air tanpa perlakuan tidak memenuhi baku mutu hal ini berbanding lurus dengan hasil pH yang asam dan tidak memenuhi baku mutu. Perlakuan Fly Ash dapat meningkatkan pH air tanah Kost Kuning karena pada dasarnya Fly Ash memiliki pH 8 – 11. Dengan adanya kontak dengan air tanah partikel Fly Ash yang larut dalam air tanah dapat meningkatkan pH air tanah. Dan dengan penggunaan kertas saring dalam penelitian ini sebelum melakukan pengukuran diharapkan dapat menjadi replika cara kerja karbon aktif yang sering digunakan saat ini dan memastikan tidak ada partikel – partikel yang tertinggal yang dapat mengubah karakteristik air tanah seperti pH, bau dan rasa secara dratis.
4.2.3 Bau air tanah Kost Kuning Berdasarkan hasil di tabel 4.7 tidak terdapat pengaruh sama sekali pemberian dosis Fly Ash terhadap perubahan bau air tanah Kost Kuning. Air tanah
51
Kost Kuning sebelum perlakuan atau 0 mg/l sudah memenuhi baku mutu yaitu tidak berbau. Kemudian pemeriksaan air tanah Kost Kuning yang telah diberikan dosis 10, 15, 20 dan 30 mg/l Fly Ash juga tidak memberikan hasil yang berbeda dengan air tanah Kost Kuning tanpa perlakuan. Hal ini disebabkan karena karakteristik Fly Ash yang tidak berbau dan pengaruh kandungan Fly Ash yang sebagian besar hilang karena telah disaring dengan kertas saring.
4.2.4 Rasa air tanah Kost Kuning Berdasarkan tabel 4.8 hanya air tanah Kost Kuning tanpa perlakuan Fly Ash yang berasa dan selanjutnya pada air tanah dengan perlakuan Fly Ash semua tidak berasa. Rasa yang muncul di air tanah Kost Kuning tanpa perlakuan adalah rasa yang agak pahit. Berdasarkan hasil ini, hal ini berbanding lurus dengan hasil pengukuran pH air tanah Kost Kuning dimana tanpa perlakuan Fly Ash rata pH air tanah Kost Kuning adalah 5,71. Pada kondisi ini air cenderung akan berasa agak pahit sama dengan hasil pemeriksaan rasa pada air tanah Kost Kuning. Dan setelah perlakuan pada dosis 10, 15, 20 dan 30 mg/l dimana pH telah mendekati keadaan pH netral air dan telah memenuhi baku mutu air, hal ini sejalan pula dengan rasa air tanah yang sudah tidak berasa.
