KM

MONITORING DAN ANALISIS KADAR ALUMINIUM (Al) DAN BESI (Fe) PADA PENGOLAHAN AIR MINUM PDAM TIRTANADI SUNGGAL

TESIS

Oleh ALWIN PARULIAN 077006012/KM

S

C

N

PA

A

S

K O LA

H

E

A S A R JA

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.


TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Oleh ALWIN PARULIAN 077006012/KM

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Judul Tesis

:


Nama Mahasiswa

:

Alwin Parulian

Nomor Pokok

:

077006012

Program Studi

:

Kimia

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc) Ketua

(Drs. Chairuddin, M.Sc) Anggota

Ketua Program Studi

Direktur

(Prof. Basuki Wirjosentono, MS. PhD)

(Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B. M.Sc)

Tanggal lulus: 20 Juni 2009

Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Telah diuji pada Tanggal 20 Juni 2009

PANITIA PENGUJI TESIS Ketua

:

Dr. Hamonangan Nainggolan M.Sc

Anggota

:

1. Drs. Chairuddin, M. Sc 2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, PhD 3. Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, M.Sc 4. Dr. Minto Supeno


PERNYATAAN


TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka.

Medan, 20 Juni 2009 Penulis,

Alwin Parulian


ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian berupa monitoring dan analisis kadar logam-logam Aluminium (Al) dan Besi (Fe) dalam sampel air yang diperoleh dari proses pengolahan air minum PDAM Tirtanadi Sunggal. Sampel air diambil dari empat titik yaitu: Air sungaiBelawan, air di clarifier, air di reservoar dan air limbah. Pemantauan dilakukan selama empat bulan mulai bulan Januari 2009 sampai April 2009. Kadar logam Aluminium dan Besi yang terdapat dalam sampel air tersebut dianalisis dengan menggunakan alat Absorbtion Atomic Spectroscopy dengan kondisi alat dioptimasi sesuai prosedur penentuan logam-logam tersebut. Hasil monitoring dan analisis kadar logam Aluminium pada bulan Januari 2009 sampai April 2009 adalah: Air sungai Belawan berkisar antara 0,0737 s/d 0,172; air di Clarifier 0,1894 s/d 0,2489; air di Reservoar 0,1740 s/d 0,2095; Air limbah 0,2080 s/d 0,2326. Kadar logam besi: Air sungai Belawan 0,148 s/d 0,1775; air di Clarifier 0,1935 s/d 0,2488; air di Reservoar 0,1789 s/d 0,2124; air limbah 0,2124 s/d 0,2343. Air dari proses pengolahan PDAM Tirtanadi Sunggal memenuhi syarat kesehatan untuk diminum berdasarkan Parameter untuk logam Al dan Fe pada KEPMENKES RI No 907/MENKES/VII/2002.

Kata Kunci: Kadar Logam-logam Aluminium (Al), Pengolahan Air Minum.


ABSTRACT

The research of monitoring and analysis of metal concentration Aluminium (Al) and Iron (Fe) in water sample gained from drinking water treatment of PDAM Tirtanadi Sunggal, has been made. The water sample was taken from four points, they were: Water of Belawan river, water in clarifier, water in reservoir, and wastewater. The monitoring was conducted for four months beginning from January 2009 to April 2009. The concentration of Aluminium and iron contined in the sample of water had been analyzed by using Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) in condition optimalized tool according to procedure of the metal determination. The result of monitoring and analysis of Aluminium concentration in January 2009 until April 2009 was: The water of Belawan river ranged from 0,0737 to 0,1720 ppm; water in clarifier ranged from 0,1894 to 0,2489 ppm; water in reservoar ranged from 0,1740 to 0,2095 ppm; wastewater ranged from 0,2080 to 0,2326 ppm. The concentration of iron metal: Water of Belawan river ranged from 0,1480 to 0,1775 ppm; water in clarifier ranged from 0,1935 to 0,2488 ppm; water in reservoir ranged from0,1789 to 0,2141 ppm; wastewater ranged from 0,2124 to 0,2343 ppm. The water from PDAM treatment of Tirtanadi Sunggal has complied with health standard for drinking according to the parameters of Aluminium and Iron metals in KEPMENKES RI No. 907/MENKES/VII/2002.

Keywords: Metal Concentration Aluminium (Al), Drinking Water Treatment.


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmad dan karunia yang telah diberikan kepada penulis sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Pemerintah Provinsi Sumatera Utara c.q. BAPEDA Sumatera Utara, Pemerintah Kota Medan dan Dinas Pendidikan Kota Medan yang telah memberikan bantuan finansial dan surat izin belajar sehingga meringankan beban bagi penulis selama mengikuti perkuliahan dan menyelesaikan tesis ini. Dengan selesainya tesis ini, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Chairuddin, P. Lubis, DMT&H, Sp.A(K). Atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan Program Magister, Direktur Sekolah Pascasarjana, Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, MSc. Dan Ketua Program Studi Kimia, Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, PhD. Atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada: 1. Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc. Selaku Dosen Pembimbing Utama dan Bapak Drs. Chairuddin, MSc. Selaku Anggota Komisi Pembimbing yang setiap saat dengan penuh perhatian dan selalu menyediakan waktu untuk memberikan bimbingan, saran dan motivasi sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan. 2. Bapak Prof. Dr. Seri Bima Sembiring, MSc. Bapak Dr. Minto Supeno dan Bapak Prof. Basuki Wirjosentono MS, PhD. Selaku Dosen Pembanding yang telah banyak memberikan saran dan masukan dalam penulisan tesis ini. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

3. Orang tua, mertua dan saudara-saudara penulis yang telah memberikan dukungan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan pada Program Magister di Sekolah Pascsasarjana USU. 4. Istri (RISNA SARI BR. GULTOM) dan anak (ALDI ABDILLAH, AISYAH INKA PUTRI DAN ALYA AZKIYAH) yang merupakan semangat dan motivator bagi penulis selama mengikuti program pendidikan di Sekolah Pascasarjana. 5. Bapak dan Ibu Dosen Sekolah Pascasarjana, Program Studi Kimia yang telah memberikan ilmu dan motivasi bagi penulis. 6. Bapak Kepala Dinas Pendidikan Kota Medan, Drs. H. Hasan Basri, MM. Yang telah memberikan rekomendasi kepada penulis untuk mengikuti program pendidikan di Sekolah Pascasarjana USU Medan. 7. Bapak Kepala Sekolah SMA Negeri 7 Medan, Drs. Muhammad Abdi Siregar, yang telah memberikan rekomendasi dan motivasi kepada penulis selama mengikuti program pendidikan di Sekolah Pascasarjana USU Medan. 8. Rekan-rekan guru SMA Negeri 7 Medan dan teman-teman mahasiswa angkatan 2007 yang selalu memberikan dukungan kepada penulis selama mengikuti program pendidikan di Sekolah Pascasarjana USU Medan. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pihak pembaca untuk kesempurnaan tesis ini. Akhirnya penulis berharap bahwa tesisi ini dapat bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan. Amin. Hormat Penulis

ALWIN PARULIAN


RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Baringin, Kecamatan Sipirok, Kabupaten Tapanuli Selatan pada tanggal 22 Pebruari 1971, sebagai anak kelima dari P. Lubis dan R. Br. Hutasuhut. Penulis menjalani masa pendidikan di SD Negeri No: 142798 Baringin tamat tahun 1984, SMP Negeri Baringin tamat tahun 1987, SMA Negeri 1 Sipirok tamat tahun 1990. Kemudian melanjutkan pendidikan pada Program D3 pendidikan Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara tamat tahun 1993. Pada tanggal 1 Januari 1994, penulis diangkat sebagai Guru Pegawai Negeri Sipil Golongan II/C di SMA Negeri 1 Paneitongah Kabupaten Simalungun Sumatera Utara. Pada tahun 1997 penulis mengikuti perkuliahan Program S1 di Universitas Negeri Medan tamat pada tahun 1998. Pada tahun 1999, penulis pindah tugas ke SMA Negeri 7 Medan sampai sekarang. Pada bulan Juli tahun 2007, penulis melanjutkan pendidikan Program Magister di Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara yang dibiayai oleh Pemerintah Provinsi Sumatera Utara melalui BAPEDA Sumatera Utara.


DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK ...................................................................................................... ABSTRACT .................................................................................................... KATA PENGANTAR ..................................................................................... RIWAYAT HIDUP.............................................................................................. DAFTAR ISI ………………………………………………………………….... DAFTAR TABEL................................................................................................. DAFTAR GAMBAR............................................................................................ DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................

i ii iii v vi ix x xi

BAB I.

PENDAHULUAN…………………………………………….......... 1.1. Latar Belakang ………………………………..........………….. 1.2. Permasalahan …………………………………………….......... 1.3. Pembatasan Masalah …………………………………….......... 1.4. Tujuan Penelitian …………………………………………........ 1.5. Manfaat Penelitian ……………………………………….......... 1.6. Lokasi Penelitian …………………………………………........ 1.7. Metodologi Penelitian…………………………………….......... 1.7.1. Preparasi Sampel………………………………………….

1 1 3 4 4 4 4 5 5

BAB II.

TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………… 2.1. Air ......………………………………………………………….. 2.2. Sumber Air…………………………………………………..…. 2.2.1. Air Laut…………………………………………………… 2.2.2. Air Hujan…………………………………………………. 2.2.3. Air Permukaan……………………………………………. 2.2.4. Air Tanah…………………………………………………. 2.3. Pencemaran Air ………………………………………………… 2.4. Air Minum ……………………………………………………… 2.5. Proses Pengolahan Air Minum………………………………….. 2.5.1. Sumber Air………………………………………………... 2.5.2. Bangunan Pengambilan Air Baku (Intake Channel)……… 2.5.3. Bak Pengendap (Presettilink Link)………………………... 2.5.4. Pompa Air Baku (Raw Water Pump)……………………… 2.5.5. Pompa Larutan (Dossing Pump)…………………………... 2.5.6. Bak Penjernih (Clarifier)………………………………….. 2.5.7. Saringan (Filter)……………………………………………

6 6 9 10 10 11 13 15 16 21 21 21 22 22 22 23 23


2.5.8. Bak Penampung (Reservoar)……………………………… 2.5.9. Pompa Air Akhir (Finish Water Pump)…………………… 2.6. Tawas ……………………………………………………............. 2.7. Aluminium (Al)……………………………………...................... 2.7.1. Aluminium dalam Makanan……………………………….. 2.7.2. Aluminium dalam Air Minum…………………………....... 2.7.3. Aluminium Dalam Udara………………………………...... 2.8. Besi (Fe)……………………………………………..................... 2.8.1. Kekurangan dan Kelebihan Zat Besi (Fe) ……………….... 2.8.2. Kekurangan Zat Besi (Fe) ……………………………….... 2.8.3. Kelebihan Zat Besi (Fe) ………………………………....... 2.9. Metode Destruksi …………………………………………......... 2.10. Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS)..…….................... 2.10.1. Instrumentasi Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS).................................................................................. 2.10.2. Kegunaan Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS).... 2.10.3. Faktor-faktor Gangguan dalam AAS……………………..

23 24 24 25 26 27 28 29 29 30 30 31 32

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ………………………………....... 3.1. Lokasi Penelitian ………………………………………….......... 3.2. Bahan-bahan ………………………………………………......... 3.3. Alat-alat …………………………………………………............ 3.4. Prosedur Penelitian ………………………………………........... 3.4.1. Pengambilan Sampel …………………………………….... 3.4.2. Pembuatan Larutan Baku Logam Besi (Fe) 100 mg/l……... 3.4.3. Pembuatan Larutan Baku Logam Besi (Fe) 10 mg/l……..... 3.4.4. Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe)……………………... 3.4.5. Pengukuran Konsentrasi Logam Besi (Fe) dengan SSA…... 3.4.6. Pembuatan Larutan Baku Logam Aluminium (Al) 100 mg/l 3.4.7. Pembuatan Larutan Baku Logam Aluminium (Al) 10 mg/l.. 3.4.8. Pembuatan Larutan Standar Logam Aluminium (Al)……… 3.4.9. Pengukuran Konsentrasi Logam Aluminium (Al) dengan ASS…………........................................................................

37 37 37 37 38 38 38 39 39 39 40 40 40

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................ 4.1. Hasil Penelitian............................................................................... 4.1.1. Data Hasil Pengukuran Kadar Besi (Fe)................................ 4.1.2. Perhitungan Koefisien Korelasi............................................. 4.1.3. Penentuan Kadar Fe............................................................... 4.2. Data Hasil Pengukuran Kadar Al....................................................

45 45 45 47 47 49

33 34 35

41


4.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dan Perhitungan Kadar Al dalam Sampel Air dengan Metode Kurva Kalibrasi.................................................................................. 4.2.2. Penurunan Persamaan Garis Regresi.................................... 4.2.3. Perhitungan Koefisien Korelasi............................................ 4.2.4. Penentuan Kadar Aluminium................................................ 4.3. Pembahasan.................................................................................... BAB V.

49 50 51 51 53

KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 55 5.1. Kesimpulan..................................................................................... 55 5.2. Saran............................................................................................... 55

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................ 57


DAFTAR TABEL

Nomor

Judul

Halaman

2.1.

Sifat Fisika Air Minum…………………………………………...

7

3.1.

Kondisi Parameter Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) untuk Unsur Fe dengan Buck Scientific 205..................................

39

Kondisi Parameter Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) untuk Unsur Fe dengan Buck Scientific 205..................................

41

Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square..............................................................................................

45

Hasil Pengukuran Kadar Logam Fe dalam Sampel Air Secara AAS......................................................................................

48

4.3.

Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square

49

4.4.

Hasil Pengukuran Kadar Logam Al dalam Sampel Air secara SSA

52

3.2. 4.1. 4.2.


DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul

Halaman

2.1.

Sistematis Ringkas dari Alat AAS...................................................

33

3.1.

Perlakuan terhadap Sampel dengan Metode Spektrofhotometer Serapan Atom (SSA).......................................................................

42

Pembuatan Kurva Kalibrasi Aluminium (AI) (SNI 06-6989-352005)................................................................................................

43

Pembuatan Kurva Kalibrasi Besi (Fe) (SNI 06-6989,4-2004)........

44

3.2.

3.3.


DAFTAR LAMPIRAN

Nomor

Judul

Halaman

Hasil Pengukuran Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe.......................................................................................

60

Hasil Pengukuran Absorbansi dan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Al.......................................................................................

61

Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Fe dalam Sampel Air Secara SSA......................................................................................

62

Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Al dalam Sampel Air Secara SSA......................................................................................

63

Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 907/MENKES/SK/VII/ 2002 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum...............................

64

Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air..............................

71

7.

Aluminium Sulfat.............................................................................

73

8.

Proses Pengolahan Air Minum Sunggal...........................................

76

1.

2.

3.

4.

5.

6.


BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang Air adalah merupakan kurnia Tuhan yang paling berharga bagi ummat

manusia. Tidak ada zat yang lebih penting dan sangat banyak kegunaannya selain air. Tujuh puluh persen berat tubuh kita tersusun oleh air, dan tanpa adanya air seluruh metabolisme dalam tubuh mahluk hidup tidak mungkin berlangsung. Kita memerlukan sekitar 1,5 liter air setiap hari untuk minum (Hiskia Achmad). Sekarang ini yang menjadi masalah adalah bahwa kwalitas dan kwantitas air yang sudah semakin tidak mampu lagi untuk memenuhi kebutuhan yang terus meningkat, sehingga diperlukan pengolahan air yang nantinya menghasilkan air yang memenuhi syarat kesehatan khususnya untuk digunakan sebagai kebutuhan rumah tangga, misalnya air minum, untuk mandi, memasak dan keperluan lainnya. Pencemaran air adalah merupakan suatu perubahan keadaan disuatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia (http://id.wikipedia.org/wiki/pencemaran air). Walaupun fenomena alam seperti gunung berapi, badai, gempa bumi dan lain-lain juga mengakibatkan perubahan yang besar terhadap kualitas air, hal ini tidak dianggap sebagai pencemaran. Pencemaran air dapat disebabkan berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi. Sampah organik Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang berdampak parah terhadap ekosistem. Industri membuang berbagai macam polutan kedalam 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. Pencemaran air dapat berupa masalah regional maupun lingkungan global, dan sangat berhubungan dengan pencemaran udara serta penggunaan lahan tanah dan daratan. Pada saat udara yang tercemar jatuh kebumi bersama air hujan, maka air tersebut sudah tercemar, air dikatakan tercemar jika air tersebut telah menyimpang dari keadaan normalnya. Keadaan normal air masih tergantung pada faktor penentu, yaitu kegunaan air tersebut, dan asal sumber airnya. Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung di minum (KEPMENKES.RI

NO:

907/MENKES/SK/VII/2002).

Menurut

Departemen

kesehatan, syarat-syarat air minum adalah tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mengandung logam berat. Walaupun air dari sumber alam dapat diminum oleh manusia, terdapat resiko bahwa air ini telah tercemar oleh bakteri misalnya Escherchia coli atau zat-zat berbahaya. Bakteri dapat dibunuh dengan memasak air hingga 100 0C, namun banyak zat berbahaya, terutama logam, tidak dapat dihilangkan


dengan cara ini. Saat ini terdapat krisis air minum di berbagai negara berkembang di dunia akibat jumlah penduduk yang terlalu banyak dan pencemaran air. Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) adalah perusahaan yang bergerak di bidang pengelolaan sumber daya air sehingga menghasilkan air yang memenuhi syarat kesehatan untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam aktivitasnya, PDAM dalam pengolahan air minum adalah dengan menggunakan berbagai bahanbahan kimia, seperti Poli Aluminium Chlorida (PAC), Tawas ( Al 2 ( SO4 ) 3 sebagai koagulan dan bahan kaporit sebagai desinfektan dengan tujuan memperoleh air bersih untuk keperluan rumah tangga. Khususnya air untuk di minum, harus sesuai dengan ketentuan yang telah ditetapkan dalam Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002, bahwa setiap komponen yang terkandung dalam air minum harus sesuai dengan yang telah ditentukan. Namun masih sering ada keluhan masyarakat konsumen yang menggunakan air PDAM, di mana air yang sampai ke konsumen masih mengandung lumpur.

1.2.

Permasalahan Yang menjadi permasalahan adalah:

1. Apakah penggunaan tawas mengendapkan

kotoran

( Al 2 (SO4 )3 )

yang

terdapat

oleh PDAM Tirtanadi untuk di

dalam

air

sungai

dapat

mempengaruhi kadar logam dalam air minum yang dihasilkan. 2. Apakah monitoring dan analisis kadar logam di PDAM sudah cukup akurat. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

1.3.

Pembatasan Masalah Memonitor dan menganalisis kadar Aluminium (Al) dan Besi (Fe) pada

pengolahan air minum PDAM Tirtanadi Sunggal, yang di analisis dengan menggunakan alat Atomic Absorbtion Spectrofotometric (ASS)

1.4.

Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui kadar logam Al dan Fe dalam air minum yang dihasilkan oleh PDAM Tirtanadi Sunggal. 2. Untuk mengetahui sejauhmana pengaruh penggunaan tawas

( Al 2 (SO4 )3 )

terhadap proses pengolahan air minum di PDAM Tirtanadi Sunggal

1.5.

Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai

kadar Aluminium (Al) dan besi (Fe) akibat penggunaan tawas oleh PDAM Tirtanadi terhadap kualitas air minum yang dihasilkan.

1.6.

Lokasi Penelitian

1. Laboratorium Kimia Analitik FMIPA Universitas Sumatera Utara. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

2. Laboratorium BARISTAN Medan. 3. Lokasi Pengambilan sampel air sungai Belawan dan air PDAM Tirtanadi Sunggal.

1.7.

Metodologi Penelitian Air sungai yang akan dijadikan sampel diambil dari bagian permukaan, bagian

tengah dan bagian dasar sungai masing-masing 1 liter lalu dicampurkan. Kemudian dari campuran tersebut diambil 1 liter untuk dijadikan sampel. Sampel diambil dari: 1. Air sungai Belawan jarak 100 meter sebelum pengolahan PDAM. 2. Air dari Bak penjernih (Clarifier). 3. Air dari bak penampung (Reservoir). 4. Air jarak 100 meter dari pengendapan limbah. Monitoring dan analisis dilakukan selama empat bulan, mulai bulan Januari 2009 sampai bulan April 2009. 1.7.1. Preparasi Sampel Dimasukkan 50 ml sampel kedalam erlenmeyer 100 ml, kemudian ditambahkan 5ml HNO3 pekat dan dipanaskan sampai sisanya antara 15 sampai 20 ml. Kemudian sampel dimasukkan kedalam labu ukur 50 ml, lalu ditambahkan aquadest hingga tanda batas. Sampel dianalisis dengan menggunakan alat Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS).


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Air Air adalah merupakan sumber kehidupan dan sangat penting bagi kehidupan

manusia. Di dalam tubuh manusia sebagian besar terdiri dari air, tubuh orang dewasa sekitar 55 – 60 % berat badan terdiri dari air, sedangkan anak-anak sekitar 65% dan bayi sekitar 80%. Setiap hari manusia mengkonsumsi sekitar 2,5 liter air (Yayan Sunarya, 2001). Kebutuhan manusia akan air sangat kompleks, antara lain untuk minum, masak, mandi, mencuci dan sebagainya. Dengan demikian untuk kelangsungan hidup, air harus tersedia dalam jumlah yang cukup dan berkualitas yang sangat memadai. Air yang kualitasnya baik disebut air bersih. Dalam kehidupan sehari-hari, pengertian air bersih adalah air yang dapat digunakan untuk keperluan memasak, minum dan mencuci tanpa harus diolah dan dibersihkan (secara fisik atau kimia) terlebih dahulu (Yayan Sunarya, 2001). Menurut perhitungan WHO, di negara-negara maju, tiap orang memerlukan air antara 60-120 liter perhari, sedangkan di negara-negara berkembang termasuk Indonesia, orang memerlukan air 30-60 liter perhari. Air adalah merupakan satu diantara sekian banyaknya senyawa kimia yang ada di permukaan bumi ini, dengan rumus molekul H 2O . Bahwa satu molekul air tersusun dari dua atom hydrogen yang terikat secara kovalen dengan satu atom Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

oksigen. Air memiliki sifat fisik tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa pada keadaan standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan suhu 273,15 K. Tabel 2.1. Sifat Fisika Air Minum Parameter

Satuan

Kadar maksimum yang

Keterangan

diperbolehkan Warna

TCU

15

Rasa dan bau

-

-

Tidak berasa dan berbau

C

Suhu udara + 3oC

Kekeruhan

NTU

5

pH

-

-

Temperatur

o

6,5 – 8,5

Sumber: Kep MENKES RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002 Air merupakan pelarut yang sangat penting, karena dapat melarutkan berbagai macam zat kimia, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada table periodic, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hydrogen sulfide. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, fluor, fosfor, sulfur dan khlor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hydrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hydrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigan Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

adalah lebih bersifat elektronegatif daripada elemen-elemen lain (kecuali fluor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hydrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hydrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiaptiap atom tersebut membuat molekul air memiliki momen dipole. Gaya tarik menarik listrik antara molekul-molekul air akibat adanya dipole ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik menarik ini disebut dengan ikatan hydrogen. Air juga adalah merupakan pelarut universal karena air dapat melarutkan berbagai jenis zat kimia lain. Air berada dalam kesetimbanggan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan suhu standar. Dalam bentuk ion air dapat

( )

dideskripsikan sebagai sebuah ion hydrogen H + yang berasosiasi atau berikatan

(

)

dengan sebuah ion hidroksida OH − . Berdasarkan sifat mudah atau tidaknya suatu zat melarut di dalam air, maka ada zat terlarut yang bersifat hidrofilik (mudah tercampur dengan air), seperti senyawa-senyawa garam. Sedangkan zat yang sukar larut dalam air disebut zat hidrofobik, seperti lemak dan minyak. Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut membandingi kekuatan gaya tarik menarik listrik antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu membandingi gaya tarik menarik antar molekul air, maka molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengandap dalam air. Dalam kondisi-kondisi natural, air Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

tidak pernah ditemukan dalam keadaan murni, bahan-bahan kimia selalu ditemukan dalam bentuk terlarut ataupun tersuspensi (Mihali).

2.2.

Sumber Air Indonesia yang berada di wilayah iklim tropis hanya memiliki dua musim,

yaitu penghujan dan kemarau. Perubahan musim secara langsung berdampak pada jumlah air di perairan. Pada musim penghujan, jumlah air sangat berlimpah, sedangkan pada musim kemarau jumlah air sangat terbatas. Tak jarang beberapa daerah di wilayah Indonesia mengalami bencana kekeringan saat kemarau melanda. Aliran air dipengaruhi juga dipengaruhi oleh tata guna lahan di permukaan bumi. Penggunaan resapan dan penahan air, seperti sumur serapan, waduk, dan danau yang mampu menahan dan menampung hujan menjadi sangat bermanfaat kala kemarau datang. Dengan begitu sumur resapan, waduk dan danau menjadi sasaran utama mendapatkan air saat kemarau. Keberadaan air dipengaruhi oleh kuantitas dan kualitas resapan dan penampung air pada musim penghujan. Dengan membuat dan mendayagunakan sumur resapan secara baik dan benar, kebutuhan air saat kemarau dan kekeringan melanda bukan menjadi sebuah masalah yang berarti. Secara keseluruhan, air yang terdapat dipermukaan bumi membentuk sebuah siklus air. Air di lautan, sungai, sumur, danau dan waduk akan menguap menjadi uap air karena panas. Titik uap air akan bergerombol membentuk awan. Kandungan uap air di awan akan terkondensasi menjadi butiran-butiran air hujan. Selanjutnya, hujan Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

membasahi permukaan bumi dan meresap menjadi air tanah dan membentuk mata air, sumur, danau ataupun mengalir melewati sungai menuju lautan. Siklus air tersebut akan berputar secara terus menerus. 2.2.1. Air Laut Air laut memiliki rasa asin karena mengandung senyawa garam murni (NaCl) yang cukup tinggi. Menurut beberapa sumber penelitian, kadar garam murni air laut berkisar 3% dari jumlah total keseluruhan air laut. Karena rasanya yang asin, untuk menjadikan air laut sebagai air minum diperlukan sebuah teknologi terapan untuk memfilter sekaligus destilasi (penyulingan) air untuk menghilangkan kadar garam yang tinggi untuk saat ini, beberapa negara di Timur Tengah telah mengmbangkan teknologi filterisasi dan destilasi yang mampu mengubah air laut menjadi air minum. Untuk mengembangkan teknologi filterisasi dan destilasi air laut dibutuhkan dana yang cukup besar, di samping itu memerlukan pasokan energi listrik yang sangat besar. Penggunaan destilasi air laut merupakan langkah tepat dan efisien untuk mengatasi suplai air minum di negara-negara kering, seperti di Timur Tengah dan Afrika. 2.2.2. Air Hujan Air hujan merupakan proses penguapan (evaporasi) air di permukaan bumi akibat pemanasan oleh sinar matahari. Dalam keadaan ideal (tanpa pencemaran air), air hujan merupakan air bersih dan dapat langsung dikonsumsi oleh manusia. Namun pada saat evaporasi berlangsung, air yang menguap sudah tercemar. Selain itu, air Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

hujan yang turun juga tercemar oleh polusi udara. Akibatnya air hujan tidak bersifat netral (pH = 7) lagi, melainkan bersifat asam. Hujan yang bersifat asam dapat menyebabkan korosi (karat) pada benda yang berbahan logam. Selain bersifat assam, air hujan cenderung bersifat sadah karena kandungan kalsium dan magnesiumnya cukup tinggi. Indikasi air sadah (kesadahan) adalah sabun atau deterjen tidak berbusa walaupun dilarutkan dengan air. Dengan demikian, air sadah dapat memboros penggunaan sabun mandi atau sabun cuci. Selain kalsium dan magnesium, air hujan juga

mengandung

beberapa

senyawa

dan

unsur

(mineral)

antara

lain

SO4 , Cl , NH 3 , N 2 , C dan O2 . 2.2.3. Air Permukaan Air permukaan adalah semua air yang terdapat di permukaan tanah, antara lain sumur, sungai, rawa, dan danau. Air pemukaan berasal dari air hujan yang meresap dan membentuk mata air di gunung atau hutan, kemudian mengalir di permukaan bumi dan membentuk sungai atau mengumpul ditempat cekung yang membentuk danau ataupun rawa. Pada umumnya air permukaan tampak kotor dan berwarna (tidak bening). Hal itu terjadi akibat kotoran, pasir dan lumpur yang ikut terbawa oleh aliran air. Air permukaan banyak digunakan untuk berbagai kepentingan, antara lain untuk diminum, kebutuhan rumah tangga, irigasi, pembangkit listrik, industri dan sebagainya. Agar dapat di minum air permukaan harus terlebih dahulu diolah terlebih


dahulu, meliputi pengolahan fisika, kimia, dan biologi. Air permukaan dibagi menjadi dua, yaitu air sungai dan air danau atau rawa.

a. Air Sungai Air sungai berasal dari mata air dan air hujan yang mengalir pada permukaan tanah. Secara fisik, air sungai terlihat berwarna cokelat dengan tingkat kekeruhan yang tinggi karena bercampur dengan pasir, lumpur, kayu dan kotoran lainnya. Kualitas air sungai juga dipengaruhi oleh lingkungan disekitar aliran sungai. Secara umum, kualitas air sungai di daerah hilir (muara) lebih rendah dibandingkan di daerah hulu (mata air). Hal ini terjadi akibat limbah industri dan rumah tangga yang dibuang langsung kesungai tanpa melalui proses pengolahan terlebih dulu terkumpul di muara sungai. Akibatnya secara kualitas fisika, kimia, maupun biologi, air di daerah muara sungai sangat rendah dan tidak layak dijadikan bahan baku air minum. b. Air Danau atau Rawa Air danau atau rawa merupakan air permukaan yang mengumpul pada cekungan permukaan tanah. Permukaan air danau biasanya berwarna hijau kebiruan. Warna ini disebabkan oleh banyaknya lumut yang tumbuh di permukaan air maupun didasar danau atau rawa. Selain lumut, warna pada air danau juga dipengaruhi oleh bahan organik (kayu, daun, dan bahan organik lainnya) yang membusuk akibat proses dekomposisi oleh mikroorganisme didalam air. Akibat proses pembusukan tersebut, air danau memiliki kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) yang relatif tinggi. Kebanyakan, Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

air danau memiliki kualitas yang lebih baik daripada air sungai, karena tingkat pencemaran di danau relatif lebih kecil dibandingkan di aliran sungai.

2.2.4. Air Tanah Menurut definisi undang-undang sumber daya air, air tanah merupakan air yang terdapat di dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah. Air tanah berasal dari air hujan yang meresap kedalam tanah. Dalam proses peresapan tersebut, air tanah mengalami penyaringan oleh lapisan-lapisan tanah. Air tanah lebih jernih dibandingkan air permukaan. Air tanah memiliki kandungan mineral yang cukup tinggi. Sifat dan kandungan mineral air tanah dipengaruhi oleh lapisan tanah yang dilaluinya. Kandungan mineral air tanah antara lain Na, Mg, Ca, Fe, dan O2 . Kondisi tanah yang berkapur menyebabkan tingkat kesadahan air tanahnya relatif tinggi (keras). Air tanah di daerah berkapur mengandung ion – ion Ca2+ dan Mg2+dalam jumlah yang cukup besar. Kondisi tanah yang mengandung batu granit, air tanahnya memiliki derajat kesadahan yang rendah (lunak) karena mengandung unsur (mineral) CO2 dan HCO3 . Air tanah digolongkan menjadi tiga, yaitu air tanah dangkal, air tanah dalam, dan mata air. Golongan tersebut berkaitan dengan kualitas, kuantitas, dan mineral yang terkandung di air tanah. a. Air Tanah Dangkal


Air tanah dangkal terdapat pada kedalaman kurang lebih 15 meter di bawah permukaan tanah. Jumlah air yang terkandung pada kedalaman ini cukup terbatas. Biasanya hanya dipergunakan untuk keperluan rumah tangga, seperti minum, mandi, dan mencuci. Penggunaan air tanah dangkal berupa sumur berdinding semen maupun sumur bor. Secara fisik, air tanah terlihat jernih dan tidak berwarna (bening) karena telah mengalami proses filtrasi oleh lapisan tanah. Kualitas air tanah dangkal cukup baik dan layak digunakan sebagai bahan baku air minum. Kuantitas air tanah dangkal dipengaruhi oleh musim. Pada saat musim hujan, jumlah air tanah dangkal berlimpah, sedangkan musim kemarau jumlahnya terbatas. b. Air Tanah Dalam Air tanah dalam terdapat pada kedalaman 100 – 300 meter di bawah permukaan tanah. Air tanah dalam berwarna jernih dan sangat baik digunakan untuk air minum karena telah melalui proses penyaringan berulang-ulang oleh lapisan tanah. Air tanah dalam memiliki kualitas yang lebih baik dari kualitas air tanah dangkal. Hal ini disebabkan proses filltrasi air tanah dalam lebih panjang, lama, dan sempurna dibandingkan air tanah dangkal. Kuantitas air tanah dalam cukup besar dan tidak terlalu dipengruhi oleh musim, sehingga air tanah dalam dapat digunakan untuk kepentingan industri dan dapat digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama. c. Mata Air Mata air adalah air tanah yang keluar langsung dari permukaan tanah. Mata air biasanya terdapat pada lereng gunung, dapat berupa rembesan dan ada juga keluar Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

di daerah dataran rendah (mata air umbul). Mata air memiliki kualitas hamper sama dengan kualitas air tanah dalam dan sangat baik untuk air minum. Selain untuk air minum, mata air juga dapat digunakna untuk keperluan lainnya, seperti mandi dan mencuci. Kuantitas air yang dihasilkan mata air cukup banyak dan tidak dipengaruhi oleh musim, sehingga dapat digunakan untuk kepentingan umum dalam jangka waktu lama

2.3.

Pencemaran Air Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat

penampungan air seperti danau, sungai, laut dan air tanah akibat aktivitas manusia. Perkembangan aktivitas kehidupan manusia menyebabkan semakin banyak jumlah air yang tercemar dan jenis polutannya. Polutan pada air dapat digolongkan menjadi menjadi tiga kategori. a. Pencemar Fisik Bahan pencemar fisik meliputi bahan-bahan yang terapung pada permukaan air, misalnya buih, sampah dan lain-lain. Adapun yang merupakan bahan tersuspensi seperti lumpur dan pasir. Ukuran bahwa air tercemar secara fisis dilihat dari warna, suhu, bau, rasa dan kekeruhan, juga zat padat tersuspensi. b. Pencemar Kimia Bahan pencemar kimia meliputi zat organik dan zat anorganik (mineral). Yang termasuk zat organik seperti minyak, deterjen, zat warna, karbohidrat. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Sedangkan zat anorganik adalah seperti asam, basa, garam-garam mineral, hydrogen sulfide, zat radio aktif, klorin. Parameter pencemar kimia adalah pH, BOD, COD, minyak dan lemak serta kation dan anion.

c. Pencemar Biologi Bahan pencemar biologi meliputi mikro organisme pathogen, seperti bakteri, virus jamur, cacing parasit, coliform, dan fitoplankton. Selain itu pencemar biologi dapat berasal dari tanaman air, seperti ganggang (alga), eceng gondok dan lain sebagainya.

2.4.

Air Minum Air minum adalah air yang di konsumsi oleh manusia. Agar air minum tidak

menyebabkan penyakit maka air tersebut hendaknya diusahakan memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan. Untuk lebih amannya, saat mengkonsumsi air minum, sebaiknya air tersebut berasal dari perusahaan air minum yang telah mendapatkan lisensi dari pemerintah (Sujana Alamsyah). Beberapa persyaratan air minum yang layak minum baik dari segi fisika, kimia, maupun biologinya antara lain sebagai berikut: A. Persyaratan Fisika


Air minum harus memenuhi standar uji fisik (fisika), antara lain derajat kekeruhan, bau, rasa, jumlah zat padat terlarut, suhu, dan warnanya. Syarat fisik air yang layak minum sebagai berikut: 1. Kekeruhan Kualitas air yang baik adalah jernih (bening) dan tidak keruh. Batas maksimum kekeruhan air layak minum menurut PERMENKES RI 1990 adalah 5 skala NTU. Kekeruhan air disebabkan oleh partikel-partikel yang tersuspensi di dalam air yang menyebabkan air terlihat keruh, kotor, bahkan berlumpur. Bahan– bahan yang menyebabkan air keruh antara lain tanah liat, pasir, dan lumpur. Air keruh bukan berarti tidak dapat diminum atau berbahaya bagi kesehatan. Namun dari segi estetika, air keruh tidak layak untuk diminum. 2. Tidak Berbau dan Rasanya Tawar Air yang kualitasnya baik adalah tidak berbau dan memiliki rasa tawar. Bau dan rasa air merupakan dua hal yang mempengaruhi kualitas air. Bau dan rasa dapat dirasakan langsung oleh indra penciuman dan pengecap. Biasanya, bau dan rasa air saling berhubungan. Air yang berbau busuk memiliki rasa tidak enak. Dilihat dari segi estetika, air berbau busuk tidak layak dikonsumsi. Bau busuk merupakan sebuah indikasi bahwa telah atau sedang terjadi proses pembusukan (dekomposisi) bahanbahan organik oleh mikroorganisme di dalam air. Selain itu, bau dan rasa dapat disebabkan oleh senyawa fenol yang terdapat di dalam air. 3. Jumlah Padatan Terapung Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Perlu diperhatikan, air yang baik dan layak diminum tidak mengandung padatan terapung dalam jumlah yang melebihi batas maksimal yang diperbolehkan (1000 mg/l). Padatan yang terlarut di dalam air berupa bahan-bahan kimia anorganik dan gas-gas yang terlarut. Air yang mengandung jumlah padatan melebihi batas menyebabkan rasa tidak enak, menyebabkan mual, penyebab serangan jantung (cardiac disease).

4. Suhu Normal Air yang baik mempunyai temperatur normal, kurang lebih 3o dari suhu kamar (27o). Suhu air yang melebihi batas normal menunjukkan indikasi terdapat bahan kimia yang terlarut dalam jumlah yang cukup besar (misalnya, fenol atau belerang) atau sedang terjadi proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme. Jadi, apabila kondisi air seperti itu sebaiknya tidak diminum. 5. Warna Warna pada air disebabkan adanya bahan kimia atau mikroorganik (plankton) yang terlarut di dalam air. Warna yang disebabkan bahan-bahan kimia disebut apparent color yang berbahaya bagi tubuh manusia. Warna yang disebabkan mikroorganik disebut true color yang tidak berbahaya bagi kesehatan. Air yang layak dikonsumsi harus jernih dan tidak berwarna. PERMENKES RI 1990 menyatakan bahwa batas maksimal warna air yang layak minum adalah 15 skala TCU. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

B. Persyaratan Kimia Standar baku kimia air layak minum meliputi batasan derajat keasaman, tingkat kesadahan, dan kandungan bahan kimia organik maupun anorganik dalam air. Persyaratan kimia sebagai batasan air layak minum sebagai berikut. 1. Derajat Keasaman (pH) pH menunjukkan derajat keasaman suatu larutan. Air yang baik adalah air yang brsifat netral ( pH =7 ) . Air dengan pH kurang dari 7 dikatakan air bersifat asam, sedangkan air dengan pH di atas 7 bersifat basa. Menurut PERMENKES RI 1990, Batas pH minimum dan maksimum air layak minum berkisar 6,5 – 9,0. Khusus untuk air hujan pH minimumnya adalah 5,5. Tinggi rendahnya pH air dapat mempengaruhi rasa air. Maksudnya, air dengan pH kurang dari 7 akan terasa asam dilidah dan terasa pahit apabila pH melebihi 7. 2. Kandungan Bahan Kimia Organik Air yang baik memiliki kandungan bahan kimia organik dalam jumlah yang tidak melebihi batas yang ditetapkan. Dalam jumlah tertentu, tubuh membutuhkan air yang mengandung bahan kimia organik. Namun apabila jumlah bahan kimia organik yang terkandung melebihi batas dapat menimbulkan gangguan pada tubuh. Hal itu terjadi karena bahan kimia organik yang melebihi batas ambang dapat terurai menjadi −2

racun berbahaya. Bahan kimia organik tersebut antara lain NH 4, H 2 S , SO4 danNO3

−

3. Kandungan Bahan Kimia Anorganik


Kandungan bahan kimia anorganik pada air layak minum tidak melebihi jumlah yang telah ditentukan. Bahan-bahan kimia anorganik pada air antara lain garam dan ion-ion logam (Fe, Al , Cr , Mg , Ca, Cl , K , Pb, Hg , Zn ) . 4. Tingkat Kesadahan Rendah Kesadahan air disebabkan adanya kation (ion positif) logam dengan valensi dua, seperti Ca2+, Mg2+, Sr2+, Fe2+. Secara umum, kation yang sering menyebabkan air sadah adalah kation Ca2+ dan Mg2+. Kation ini dapat membentuk kerak apabila bereaksi dengan sabun. Sebenarnya, tidak ada pengaruh derajat kesadahan bagi kesehatan tubuh. Namun, kesadahan air dapat menyebabkan sabun atau deterjen tidak bekerja dengan baik (tidak berbusa). Berdasarkan PERMENKES RI 1990, derajat kesadahan (CaCO3 ) maksimum air yang layak minum adalah 500 mg per liter. C. Persyaratan Biologi Bahan baku air minum harus memenuhi beberapa syarat biologi sebagai berikut: 1. Tidak Mengandung Organisme Patogen Organisme

patogen

berbahaya

bagi

kesehatan

manusia.

Beberapa

mikroorganisme patogen yang terdapat pada air berasal dari golongan bakteri, protozoa, dan virus penyebab penyakit. a) Bakteri Salmonella typhi, Sighella dysentria, Salmonella paratyphi, dan Leptospira. b) Golongan protozoa seperti Entoniseba histolyca dan Amebic dysentery. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

c) Virus Infectus hepatitis merupakan penyebab hepatitis. 2. Tidak Mengandung Mikroorganisme Nonpatogen Mikroorganisme

nonpatogen

merupakan

mikroorganisme

yang

tidak

berbahaya bagi kesehatan tubuh. Namun, dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak enak, lender, dan kerak pada pipa. Beberapa mikroorganisme nonpatogen yang berada didalam air sebagai berikut: a) Beberapa jenis bakteri antara lain Actinomycetes (Moldikose bacteria), Bakteri coli (Coliform bacteria), Fecalstreptococci, dan bakteri besi (Iron bacteria). b) Sejenis ganggang atau algae yang hidup di air kotor menimbulkan bau dan rasa tidak enak pada air. c) Cacing yang hidup bebas di dalam air (free living worms).

2.5.

Proses Pengolahan Air Minum

2.5.1. Sumber Air Sumber air yang digunakan dalam proses pengolahan air minum di PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal berasal dari Sungai Belawan. Sungai ini dibendung dalam posisi melintang dengan panjang lebih kurang 25 meter, lebar lebih kurang 42 meter dan tinggi lebih kurang 3 meter. Di pinggir sungai dibuat beton yang gunanya untuk mencegah pengikisan tanah oleh air sungai (erosi) yang mengalir deras.


Tujuan dari bendungan ini adalah mempertinggi permukaan air, pada sisi bendungan dibuat sekat, sekat ini mempunyai 2 meter dan tinggi 6 meter yang disebut channel yang dilengkapi dengan pintu pengatur ketinggian air. Apabila keadaan banjir maka pintu intake sungai ini akan dibuka agar sampah dan lumpur yang ada tidak masuk ke bangunan pengambilan air baku (intake channel). 2.5.2. Bangunan Pengambilan Air Baku (Intake Channel) Pintu masuk intake channel berfungsi untuk mengatur air sungai yang masuk instalasi. Air yang masuk ke intake channel terlebih dahulu harus masuk melalui saringan kasar berukuran 5 cm yang berfungsi untuk menyaring atau mencegah masuknya sampah-sampah seperti kayu, ranting pohon, bangkai dan lain-lain. Kemudian air masuk melalui saringan halus berukuran 2 cm berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang lolos masuk ke saringan kasar. 2.5.3. Bak Pengendap (Presettilink Tank) Bak pengendap (Presettilink Tank) berfungsi untuk mengendapkan lumpur (flok), pasir dan lain-lain yang bersifat sediment (partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam zat air) Disamping itu juga pada bak pengendap (presettilink tank) ini dimasukkan liquid clorin yang bertujuan untuk desinfeksi, yaitu menghilangkan bakteri pathogen (bakteri yang dapat menimbulkan bibit penyakit) dan juga untuk mengoksidasi zat-zat anorganik seperti besi (Fe), mangan (Mn) yang dapat menimbulkan bau dan rasa pada air. 2.5.4. Pompa Air Baku (Raw Water Pump) Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Pompa air baku (RWP) berfungsi untuk memompakan air baku ke clarifier (bak penjernih). Kapasitas pemompaa air baku pada saat ini lebih kurang 1800 liter/detik dengan menggunakan 2 jeis pompa yaitu centrifugal pam dan vertical pam, selanjutnya air tersebut dipompakan ke clarifier (bak penjernih) dengan pipa transmisi ø 300 mm dengan panjang pipa transmisi yang berbeda. 2.5.5. Pompa Larutan (Dossing Pump) Pompa larutan (Dossing Pump) berfungsi untuk menyuntik larutan alum ke clarifier (bak penjernih) aluminium sulfat ( Al 2 (SO4 )3 ) biasanya disebut tawas bahan ini dipakai untuk menuruntkan kadar karbonat di dalam air.

2.5.6. Bak Penjernih (Clarifier) Air yang bersal dari masing-masing pompa air baku (Raw Water Pump) yang telah mengandung larutan tawas (Aluminium Sulfat) masuk ke clarifier 9 alat pembersih) Clarifier sebagai tempat proses pembetukan flok, di mana bahan koogulan (alum) mengikat koloid (lumpur halus) yang terdapat di dalam ar baku. Pada unit ini terdapat agitator yang berfungsi sebagai alat untuk mempercepat pembentukan flok. Pada unit ini juga terjadi pemisahan antara flok yang sudah bersifat sediment dengan air bersih sebagai effluent (tempat penampungan) lalu selanjutnya ke filter. 2.5.7. Saringan (Filter)


Pada PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal saringan yang digunakan adalah saringan pasir cepat (Rapid Sand Filter). Filter ini berfungsi untuk menyaring flokflok halus dan kotoran lain yang lolos dari clarifier. Media filter ini biasanya lebih dari satu lapisan. Lapisan yang sering dipergunakan pasir kwarsa dan kerikil (Gravel). 2.5.8. Bak Penampung (Reservoar) Reservoar berfungsi untuk menampung air bersih yang telah disaring melalui filter. Air yang masuk ke reservoir telah disuntikan terlebih dulu dengan Liquid Chlorin melalui ruangan Chlorination, apabila Chlorination tidak berfungsi maka Dossing pump akan menyuntikkan larutan kaporit dan kapur ke reservoir. Fungsi dari Liquid Chlorin ini adalah untuk membunuh bakteri (disinfeksi) dan untuk mengoksidasi zat-zat anorganik seperti besi (Fe), Mangan (Mg) agar bau dan rasa dari zat-zat anorganik tersebut hilang. 2.5.9. Pompa Air Akhir (Finish Water Pump) Pompa air akhir (Finish Water Pump) berfungsi untuk memompakan air bersih dari reservoir melalui pipa-pipa transmisi yang kemudian dialirkan kebak-bak penampungan yang ada di Kota Medan dan juga pada para konsumen (masyarakat) sebagai pelanggan yang ada di sekitar PDAM Tirtanadi Cabang Sunggal.

2.6.

Tawas Tawas (Alum) adalah sejenis koagulan dengan rumus kimia Al 2 SO4 11H 2 O

atau 14 H 2 O atau 18 H 2 O , umumnya yang digunakan adalah 18 H 2 O . Tawas Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan, karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di pasaran serta mudah penyimpanannya. Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air baku. Semakin tinggi turbidity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakaian tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang dikandung oleh air baku tersebut. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

→

Al 2 ( SO4 ) 3

2 Al +3 + 3 ( SO4 )

−2

Air akan mengalami: H 2O  → H +

+

OH −

Selanjutnya 2 Al +3 + 6OH −

 → 2 Al (OH ) 3

Selain itu akan dihasilkan asam 3 ( SO4 ) −2

+ 6 H+

 → 3 H 2 SO4

Dengan demikian makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka

pH akan semakin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas yang efektif antara pH pH 5,8 − 7,4. Apabila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas perlu ditambahkan alkalinitas, biasanya ditambahkan larutan kapur ( Ca ( OH ) 2 ) atau ( Na 2 CO3 ). Reaksi yang terjadi: Al 2 ( SO4 ) 3 + 3 Ca ( HCO3 ) 2  → 2 Al (OH ) 3 + 3CaSO4 + 6 CO2 Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Al 2 ( SO4 ) 3 + 3 Na 2 CO3 + 3H 2 O  → 2 Al (OH ) 3 + 3 Na 2 SO4 + 3 CO2 Al 2 ( SO4 ) 3 + 3 Ca (OH ) 2

 → 2 Al (OH ) 3 + 3 CaSO4

Koagulan yang berbasis aluminium seperti aluminium sulfat dan poly aluminium klorida yang digunakan pada pengolahan air minum untuk memperkuat penghilangan materi partikulat, kolloidal dan bahan-bahan terlarut lainnya melalui proses koagulasi. Pemakaian alum sebagai koagulan dalam pengolahan air, sering menimbulkan konsentrasi aluminium yang lebih tinggi dalam air yang diolah daripada dalam air dalam air mentah itu sendiri (Srinivasan).

2.7.

Aluminium (Al) Aluminium merupakan logam yang paling banyak di dunia, ditemukan dalam

tanah, dalam air dan udara. Sekitar 8% kerak bumi terdiri dari aluminium. Elemen ini adalah logam paling berlimpah yang secara alami terdapat di udara, tanah dan air. Oleh karena itu, eksposur lingkungan terhadap aluminium adalah memungkinkan secara potensial. Perannya tidak bisa dihindari karena senyawa-senyawa aluminium ditambahkan bukan hanya kesuplai air tapi juga kebanyak makanan dan obat yang di proses (Tony Sarvinder Singh). Sifat-sifat kimia dan fisiknya membuatnya ideal untuk berbagai jenis pemakaian. Misalnya, aluminium dan senyawa-senyawanya sering digunakan dalam makanan sebagai aditif, dalam obat-obatan (misalnya, antacid), dalam produk konsumen (misalnya, alat-alat masak, dan aluminium foil) dan dalam pengujian air minum (misalnya koagulan). Karena aluminium sangat Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

pervasif dalam lingkungan, pada titik yang tidak bisa dihindari, maka pengaruhnya terhadap manusia menunjukkan hubungan antara intake aluminium dan dementia neurologis pada pasien dialisis ginjal (encephalopati dialisis). Akhir-akhir ini publik dan media telah memperhatikan efek buruk yang mungkin dari aliminium terhadap kesehatan manusia, termasuk peranannya dalam penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson dan Sclerosis lateral amyotropik (Lou Gehrings disease), juga mengenai resiko potensial terhadap bayi yang minum formula bayi yang mengandung aluminium. 2.7.1. Aluminium dalam Makanan Aluminium terjadi secara alami dalam banyak makanan, namun biasanya hanya dalam konsentrasi yang rendah, namun dalam tanaman teh mengakumulasi aluminium dalam jumlah besar yang kemudian bisa melumer dari daun teh kedalam teh yang dibuat ataupun dimasak. Aluminium juga bisa melumer kedalam makanan dari alat masak dan pembugkus, namun menurut beberapa penelitian bahwa aluminium yang melumer dari sumber-sumber tersebut dapat diabaikan. Makananmakanan tertentu, seperti produk susu, biji-bijian dan produk-produk bijian, makanan ringan dan minuman ringan, bisa mengandung beberapa tingkat aluminium yang lebih tinggi daripada tingkat dasar yang terjadi secara natural karena pemakaian senyawa-senyawa aluminium (misalnya pospat aluminium sodium) sebagai aditif makanan. Pemakaian aditif makanan dikontrol untuk menghindari pemakaian tingkat aditif yang lebih tinggi daripada yang seperlunya. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Intake aluminium dari makanan untuk seorang dewasa berjumlah 8 mg perharinya, walaupun intake sehari-hari yang lebih tinggi juga telah ditafsirkan. Pada umumnya, sekitar 95% intake aluminium normal sehari-hari untuk seorang dewasa berasal dari makanan. Sedangkan untuk bayi, intake aluminium sehari-hari biasanya kurang dari 1 mg perhari. 2.7.2. Aluminium dalam Air Minum Aluminium adalah salah satu logam anorganik yang dijumpai dalam air minum. Konsentrasi aluminium yang tinggi bisa mengendap sebagai aluminium hidroksida yang mempengaruhi kehidupan air. Aluminium juga memungkinkan gangguan neurologis pada manusia seperti penyakit Alzheimer dan Senile dementia (pikun) (Tony Sarvinder Singh). Kebanyakan perusahaan penguji air permukaan menggunakan aluminium dalam

bentuk

alum

(aluminium

sulfat)

untuk

membantu

menghilangkan

mikroorganisme berbahaya yang dibawa oleh air dan partikel-partikel lainnya yang mengakibatkannya menjadi menggumpal (koagulasi) kedalam partikel-partikel yang lebih besar yang kemudian lebih mudah dihilangkan dengan sedimentasi dan filtrasi. Proses ini juga menghilangkan bahan organik yang terjadi secara natural yang ditemukan dalam air. Karena alum yang ditambahkan kedalam proses pengolahan melalui beberapa tahapan, konten alum rata-rata dalam air hanya sedikit lebih tinggi daripada air sebelum pengolahan. Dengan demikian, intake aluminium dalam air minum pada umumnya berjumlah kurang dari 5% dari intake total sehari-hari untuk Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

kaum dewasa. Intake aktual bisa berbeda secara luas pada negara yang tergantung pada kualitas umum dari air sumber (termasuk keberadaan aluminium natural dalam air). 2.7.3. Aluminium dalam Udara Intake aluminium dari udara yang tidak kena polusi pada umumnya cukup rendah, di bawah 4 mikrogram perhari. Dalam daerah-daerah industri tingkat aluminium diudara jauh lebih tinggi, bisa melebihi 100 mikrogram perhari. Pekerja ditempat kerja bisa menghirup antara 3,5 dan 7 miligram perharinya. Walaupun kebanyakan intake aluminium datang dari makanan, namun dengan persentase yang sangat kecil, biasanya kurang dari 1% yang diserap oleh tubuh. Penyerapan aluminium tergantung pada berbagai faktor, termasuk jenis senyawa aluminium, komposisi makanan, usia dan kesehatan orang yang mengkonsumsi makanan. Aluminium dalam air minum lebih baik diserap oleh tubuh daripada aluminium dalam makanan, walaupun untuk sebagian kecil intake total sehari-hari. Maka air minum bisa merupakan sumber aluminium yang lebih signifikan daripada makanan. 2.8.

Besi (Fe) Besi (Fe) adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang dijumpai

dalam keadaan bebas, untuk mendapatkan unsur besi, campuran lain harus dipisahkan melalui penguraian kimia. Besi digunakan dalam proses produksi besi baja, yang bukan hanya unsur besi saja tetapi dalam bentuk alloy (campuran beberapa logam dan bukan logam, terutama karbon. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

2.8.1. Kekurangan dan Kelebihan Zat Besi (Fe) Zat besi (Fe) adalah merupakan suatu komponen dari berbagai enzim yang mempengaruhi seluruh reaksi kimia yang penting didalam tubuh. Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin, yang memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan mengantarkannya kejaringan tubuh. Makanan mengandung 2 jenis zat besi seperti: a. Zat besi (Fe) heme, yang terutama ditemukan dalam makanan produk hewani. b. Zat besi (Fe) non heme, yang merupakan lebih dari 85% zat besi (Fe) dalam makanan sehari-hari. Heme diserap lebih baik daripada non heme. Tetapi penyerapan zat besi (Fe) non heme akan meningkat jika dikonsumsi bersamaan dengan protein hewani dan vitamin C. Kekurangan zat besi merupakan kekurangan zat makanan yang paling banyak ditemukan di dunia, menyebabkan anemia pada laki-laki, wanita dan anakanak.

2.8.2. Kekurangan Zat Besi (Fe) Perdarahan yang menyebabkan hilangnya zat besi dari tubuh menyebabkan kekurangan zat besi yang harus diobati dengan memberikan zat besi tambahan. Kekurangan zat besi juga bisa merupakan akibat dari asupan makanan yang tidak mencukupi. Kekurangan seperti ini sering terjadi selama kehamilan karena sejumlah Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

besar zat besi harus disediakan ibu untuk pertumbuhan janin. Anemia karena kekurangan zat besi (Fe) juga bisa terjadi pada remaja putri yang sedang tumbuh dan mulai mengalami siklus mensturasi, jika mereka mengkonsumsi makanan yang mengandung daging. Bila cadangan besi (Fe) dalam tubuh berkurang, dapat terjadi anemia yang gejalanya berupa: a. Pucat. b. Kuku sendok (spoon nails, suatu kelainan bentuk di mana kuku-kuku tampak tips dan membentuk cekung/berlekuk). c. Kelemahan yang disertai dengan berkurangnya kekuatan otot. d. Perubahan dalam tingkah laku kognitif. Diagnosa ditegakkan berdasarkan gejala-gejala dan hasil pemeriksaan darah yang menunjukkan adanya anemia dan kadar zat besi serta feritin yang rendah (feritin: protein yang mengandung zat besi). 2.8.3. Kelebihan Zat Besi (Fe) Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan, di mana terjadi muntah, diare dan kerusakan usus. Zat besi dapat terkumpul di dalam tubuh jika seseorang: a. Mendapatkan terapi zat besi dalam jumlah yang berlebihan atau waktu yang terlalu lama. b. Menerima beberapa transfusi darah. c. Menderita alkoholisme menahun. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Hemokromatis merupakan penyakit kelebihan zat besi yang diturunkan, yang bisa berakibat fatal tetapi mudah diobati, di mana terlalu banyak zat besi (Fe) yang diserap, menyerang lebih dari 1 juta orang Amerika (Nurcahyo, 2007). Biasanya gejala-gejala yang timbul sampai usia pertengahan dan berkembang secara tersembunyi, berupa: (Sinaga, E, 2003) a. Kulit menjadi berwarna merah tembaga. b. Sirosis. c. Kanker hati. b. Diabetes. e. Gagal jantung, yang bias berkembang menyebabkan kematian mendadak. Pemeriksaan darah bisa menunjukkan adanya kelebihan zat besi (Fe). Blooddietting merupakan pengobatan pilihan. Diagnosa dan pengobatan dini memungkinkan penderita hidup sehat dan berumur panjang (Nurcahyo, 2007).

2.9.

Metode Destruksi Metode destruksi merupakan suatu metode yang sangat penting di dalam

menganalisis suatu materi atau bahan. Metode ini bertujuan untuk merubah sampel menjadi bahan yang dapat di ukur. Metode ini sangat sederhana, namun jika kurang sempurna di dalam teknik melakukan destruksi, maka hasil analisa yang diharapkan tidak akan akurat (Mulyani, O, 2007). Metode destruksi materi organik dapat dilakukan dengan dua cara: Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

a. metode destruksi kering (dry sahng). b. metode destruksi basah (wet digestion). Pada umumnya destruksi materi organik adalah merubah bentuk organik dari logam menjadi bentuk logam anorganik. Berdasarkan kedua metode destruksi ini, sudah tentu memiliki teknik pengerjaan yang berbeda pula. Penguraian sampel dengan asam-asam kuat baik tunggal ataupun campuran dikenal dengan metode destruksi basah, sedangkan penguraian sampel dengan cara pengabuan sampel dalam tanur dikenal sebagai metode destruksi kering. Asam-asam yang dapat digunakan untuk mendestruksi sampel organik adalah asam nitrat ( HNO3 ) , asam sulfat ( H 2 SO4 ) , asam perklorat ( HClO4 ) , asam klorida (HCl) dan dapat digunakan secara tunggal maupun campuran (Raimon, 1992, Egan, 1981).

2.10. Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) Teknik analisis spektrofotometri termasuk salah satu teknik analisis instrumental di samping teknik kromatografi dan elektrolisis kimia. Teknik tersebut memanfaatkan fenomena interaksi materi dengan gelombang elektromagnetik seperti sinar-X, ultraviolet, cahaya tampak dan inframerah. Fenomena interaksi bersifat spesifik baik absorbsi maupun emisi. Interaksi tersebut menghasilkan signal-signal yang disadap sebagai alat analisis kualitatif dan kuantitatif. Contoh teknik absorbsi


atom (AAS) yang merupakan alat ampuh dalam analisis logam (LIPI, Publisher, mail.kimia.lipi.go.id/, 2007). Atomic

Absorbtion

Spectrofotometric

adalah

metoda

analisis

yang

berdasarkan pada pengukuran radiasi cahaya yang diserap atom bebas. Analisis menggunakan alat Atomic Absorbtion Spectrofotometric ini memiliki keuntungan dari hasil analisisnya yang sangat peka, teliti dan cepat, pengerjaannya relatif sederhana serta tidak perlu dilakukan pemisahan unsur logam dalam pelaksanaannya. Analisis Atomic Absorbtion Spectrofotometric yang didasarkan pada proses penyerapan energi radiasi dari sumber nyala atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar. Komponen-komponen utama yang menyusun Atomic Absorbtion Spectrofotometric adalah sumber cahaya, atomizer, monokromator, detector dan penampilan data (Anderson, 1987). Penggunaan Atomic Absorbtion Spectrofotometric dalam menganalisa kandungan logam-logam, dikarenakan dengan metode Atomic Absorbtion Spektrofotometric unsur-unsur dengan energi eksitasi rendah. 2.10.1. Instrumentasi Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS)

A

B

C

D

E

F

Gambar 2.1. Sistematis Ringkas dari Alat AAS A. Lampu Katoda Berongga


Lampu katoda berrongga merupakan sumber sinar yang memancarkan spektrum dari unsur logam yang akan dianalisa (setiap logam memiliki lampu khusus untuk logam tersebut). B. Chopper Mengatur sinar yang dipancarkan C. Tungku Tempat pembakaran (untuk memecahkan larutan sampel pada tetesan halus dan meleburkannya kedalam nyala untuk diatomkan). D. Monokromator Mendispersi sinar yang ditransmissikan oleh atom. E. Detector Mengukur sinar yang ditransmissikan dan memberikan signal sebagai respon terhadap sinar yang diterima. F. Meter bacaan nilai absorbansi Gunanya untuk membaca nilai absorbansi (Harris, 1978). 2.10.2. Kegunaan Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) Metode Atomic Absorbtion Spectrofotometric telah diperkenalkan oleh A.Walsh tahun 1995 dan mengalami perkembangan yang sangat pesat. Sampai saat ini telah digunakan untuk mendeteksi (menganalisa) hampir keseluruhan unsur-unsur logam yang terdapat di dalam tabel periodik unsur. Metode AAS banyak digunakan Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

untuk menganalisis sampel yang terdapat di dalam bentuk bahan-bahan biologi, pertanian, makanan dan minuman, air tanah, pupuk, besi baja dan juga bahan-bahan pencemar lingkungan. Pada tahun terakhir ini alat AAS semakin sensitif, canggih dan dapat digabungkan dengan komputer dalam pengolahan datanya. Investasi besar dalam peralatan-peralatan seperti AAS amat penting dalam menunjang misi laboratorium. Maka pemanfaatannya bergantung pada kemampuan sumber daya manusia,

seperti

kemampuan

pemahaman

teori

dasar,

spectrum

aplikasi,

ketertelusuran metode analisis yang disyaratkan pada SNI 19 – 17025 – 2000. 2.10.3. Faktor-faktor Gangguan dalam AAS Gangguan diartikan sebagai suatu faktor kimia atau fisika yang akan mempengaruhi jumlah atom untuk analit pada keadaan dasar (ground state) sehingga akan menyebabkan bertambah atau berkurangnya bacaan nilai serapan atom unsur yang dianalisis. Ada beberapa faktor gangguan dalam menggunakan AAS: a. Suhu yang sesuai, suhu gas pembakar harus sesuai dengan suhu unsur yang akan dianalisis. b. Konsentrasi sampel tidak boleh melebihi kesensitifan dari alat detector SSA. Ini akan menyebabkan gangguan terhadap garis spectrum dan mengakibatkan kerusakan pada alat detector AAS


c. Pengaruh penguapan pelarut dan bahan larutan jangan sampai menurunkan suhu nyala gas pembakar, ini akan menyebabkan bacaan nilai serapan atom menjadi rendah. Memang selain dengan metode Atomic Absorbtion Spectrofotometric, unsurunsur dengan energi eksitasi rendah dapat juga dianalisis dengan fotometri nyala, tetapi untuk unsur-unsur dengan eksitasi tinggi hanya dapat dilakukan dengan fotometri nyala. Untuk analisis dengan garis spectrum resonansi antara 400-800 nm, fotometri nyala sangat berguna, sedangkan antara 200-300 nm metode AAS lebih baik dari fotometri nyala (Khopkar, S.M, 1990).


BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1.

Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium kimia analitik FMIPA Universitas

Sumatera Utara dan Laboratorium BARISTAN Medan. Sedangkan lokasi pengambilan sampel dilakukan di sungai Belawan dan air hasil olahan PDAM Tirtanadi.

3.2.

Bahan-bahan Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini:

a. Air sungai Belawan. b. Akuades. c. Asam Nitrat p.a, HNO3 Pekat. d. Larutan Standar Logam Besi (Fe ) . e. Larutan Standar Logam Aluminium (Al). f. Gas Asetilen (C 2 H 2 ) .

3.3.

Alat-alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Absorbtion Atomic Spectrofotometric (AAS). Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

b. Timbangan analitik dengan ketelitian sampai dengan 0,0001 g. c. Lampu hollow katoda Al . d. Lampu hollow kotoda Fe . e. Alat-alat gelas. f. Penangas listrik (hot plate). g. Kertas saring Whatman 40 dengan ukuran pori 0,42 um.

3.4.

Prosedur Penelitian

3.4.1. Pengambilan Sampel Air sungai yang akan dijadikan sampel diambil dari bagian permukaan, bagian tengah dan bagian dasar sungai masing-masing 1 liter lalu dicampurkan. Kemudian dari campuran tersebut diambil 1 liter untuk dijadikan sampel. Sampel diambil dari: 1. Air sungai Belawan jarak 100 meter sebelum pengolahan PDAM. 2. Air dari bak penjernih (Clarifier). 3. Air dari bak penampung (Reservoir). 4. Air jarak 100 meter dari pengendapan limbah. 3.4.2. Pembuatan Larutan Baku Logam Besi (Fe) 100 mg/l Dengan menggunakan pipet diambil 10 ml larutan induk logam Besi (Fe) 1000 mg/l dan dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml, kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas.


3.4.3. Pembuatan Larutan Baku Logam Besi (Fe) 10 mg/l Dengan menggunakan pipet diambil 50 ml larutan standar logam Besi (Fe) 100 mg/l dan dimasukkan kedalam labu ukur 500 ml, kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas. 3.4.4. Pembuatan Larutan Standar Logam Besi (Fe) Dengan menggunakan pipet diambil 0 ml; 5 ml; 10 ml; 20 ml; 30 ml; 40 ml larutan baku logam Besi (Fe) 10 mg/l kedalam labu ukur 100 ml, lalu ditambahkan larutan pengencer sampai tepat tanda batas sehingga diperoleh konsentrasi logam Besi (Fe) 0,0 mg/l; 0,5 mg/l; 1,0 mg/l; 2,0 mg/l; 3,0 mg/l dan 4,0 mg/l. Kemudian nilai absorbansinya diukur dengan Atomic Absorbtion Spectrofotometric pada panjang gelombang 248,3 nm-252,3 nm. 3.4.5. Pengukuran Konsentrasi Logam Besi (Fe) dengan AAS Alat Atomic Absorbtion Spectrofotometric dioptimalkan sesuai petunjuk penggunaan alat. Parameter yang ditetapkan pada pengukuran logam Besi (Fe) adalah: Tabel 3.1. Kondisi Parameter Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) untuk Unsur Fe dengan Buck Scientific 205 No. Parameter Spesifikasi 1 Panjang Gelombang 248,3 nm – 252,3 nm 2 Tipe Nyala Air Asetilen 3 Lebar Celah 0,2 4 Lampu Katoda 12 mA Sumber: Petunjuk penggunaan alat AAS Type Buck (Scientific seri 2005)


Nilai absorbansi masing-masing larutan standar (larutan kerja) yang telah dibuat, diukur pada panjang gelombang 248,30 nm. Setelah nilai absorbansinya dibaca maka dibuat kurva kalibrasi untuk mendapatkan persamaan garis regresi. Kemudian dilanjutkan dengan pengukuran contoh uji yang sudah dipersiapkan (SNI 06-6989.4-2004). 3.4.6. Pembuatan Larutan Baku Logam Aluminium (Al) 100 mg/l Dengan menggunakan pipet diambil 10 ml larutan induk logam Aluminium (Al) 1000 mg/l dan dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml, kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas. 3.4.7. Pembuatan Larutan Baku Logam Aluminium (Al) 10 mg/l Dengan menggunakan pipet diambil 50 ml larutan standar Aluminium (Al) 100 mg/l dan dimasukkan kedalam labu ukur 500 ml, kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas. 3.4.8. Pembuatan Larutan Standar Logam Aluminium (Al) Dengan menggunakan pipet diambil 0 ml; 0,5 ml; 1 ml; 5 ml; 10 ml larutan baku Aluminium (Al) 10 mg/l kedalam labu ukur 100 ml, lalu ditambahkan larutan pengencer sampai tepat tanda batas, sehingga diperoleh konsentrasi logam Aluminium 0,0 mg/l; 0,05 mg/l; 0,1 mg/l; 0.2 mg/l; 0,5 mg/l dan 1,0 mg/l. Kemudian nilai absorbansinya diukur dengan Atomic Absorbtion Spectrofotometric pada panjang gelombang 309,3 nm.


3.4.9. Pengukuran Konsentrasi Logam Aluminium dengan AAS Alat Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) dioptimalkan sesuai petunjuk penggunaan alat. Parameter yang ditetapkan pada pengukuran logam Aluminium (Al) adalah: Tabel 3.2. Kondisi Parameter Atomic Absorbtion Spectrofotometric (AAS) untuk Unsur Al dengan Buck Scientific 205 No. Parameter Spesifikasi 1 Panjang Gelombang 309,3 2 Tipe Nyala N2O asetilen 3 Lebar Celah 0,7 4 Lampu Katoda 10 mA Sumber: Petunjuk penggunaan alat AAS Type Buck (Scientific seri 2005) Nilai absorbansi masing-masing larutan standar (larutan kerja) yang telah dibuat, diukur pada panjang gelombang 309,3 nm. Setelah nilai absorbansinya dibaca maka dibuat kurva kalibrasi untuk mendapatkan persamaan garis regresi. Kemudian dilanjutkan dengan pengukuran contoh uji yang sudah dipersiapkan (SNI 06-6989.35 -2004).


50 ml sampel

Dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml Ditambahkan 5 ml HNO3( p ) dan Dipanaskan hingga volume 15 – 20 ml Disaring

Filtrat

Residu Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml Ditambahkan aquades hingga garis tanda Dianalisis dengan spektofotometri serapan atom Pada λ = 309,3 nm

Hasil

Gambar 3.1. Perlakuan terhadap Sampel dengan Metode Spektrofhotometer Serapan Atom (SSA)


Larutan standar logam Aluminium (Al) 500 mg/l

Sebanyak 5 ml dimasukkan Kedalam labu ukur 500 ml Ditambahkan aquades tepat Tanda batas

Larutan standar logam Aluminium (Al) 5 mg / l Sebanyak 5 ml dimasukkan Kedalam labu ukur 500 ml Ditambahkan aquadest sampai tanda batas 100 ml

1,0 ml ; 2,0 ml ; 3,0 ml dan 5,0 ml Masing – masing kedalam Labu ukur 100 ml Optimalkan alat SSA Mengukur larutan standar Aluminium(Al) dengan panjang gelombang 535 mm Membuat kurva kalibrasi Pengukuran absorfasi sampel

Larutan stadar aluminium (Al) konsentrasi 0,05 ; 0,10 ; 0,15 Dan 0,20 mg/l

Hasil Gambar 3.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi Aluminium (Al) (SNI 06-6989 – 35 – 2005) Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Larutan Standar Logam besi (Fe) 1000 mg/l 1000 mg/l

Sebanyak 10 ml dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml Ditambahkan aquades tepat tanda batas Larutan Standar Besi (Fe) 100 mg/l

Sebanyak 50 ml dimasukkan kedalam labu ukur 500 ml

Ditambahkan aquades sampai tanda batas 100 ml

0,5 ml, 1,0 ml, 1,5 ml, 2,0, 2,5 ml, 3,0 ml masing-masing kedalam labu ukur 100 mg/l

Larutan standar besi (Fe) konsentrasi 0,5 ; 0,05 ; 0,1 ; 0,15 ; 0,20 ; 0,25 ; dan 0,30 mg/l Optimalkan alat SSA Mengukur larutan standar besi (Fe) dengan panjang gelombang 248,3 – 252,3, Membuat kurva kalibrasi Pengukuran absorbansi sampel

HASIL Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Gambar 3.3. Pembuatan Kurva Kalibrasi Besi (Fe) (SNI 06-6989,4-2004) BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.

Hasil Penelitian

4.1.1. Data Hasil Pengukuran Kadar Fe Penurunan Persamaan Garis Regresi dan Perhitungan Kadar Fe dalam Sampel air dengan Metode Kurva Kalibrasi. Hasil pengukuran absorbansi seri larutan standar besi pada Tabel 1 dalam lampiran diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis linear yang diturunkan dengan metode Least Square dengan perhitungan seperti pada Tabel 4.1 di bawah ini: Tabel 4.1. Penurunan Persamaan garis Regresi dengan Metode Least Square No

Xi

Yi (A)

(Xi – X)

(Yi – Y)

(Xi - X)2

(Yi – Y)2

(Xi – X) (Yi – Y)

(ppm) 1

0.0000

0.0000

-0.1500

-0.0031

0.0225

0.00000961

0.000465

2

0.0500

0.0012

-0.1000

-0.0019

0.0100

0.00000361

0.000190

3

0.1000

0.0021

-0.0500

-0.0010

0.0025

0.00000100

0.000050

4

0.2000

0.0042

0.0500

0.0011

0.0025

0.00000121

0.000055

5

0.2500

0.0052

0.1000

0.0021

0.0100

0.00000441

0.000210

6

0.3000

0.0063

0.1500

0.0032

0.0225

0.00001024

0.000480

∑

0.9000

0.0190

0.0000

0.0004

0.0700

0.00003008

0.00145

Keterangan: Xi : Konsentrasi Yi : Absorbansi Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

X=

∑x

Y=

∑y

i

n i

n

=

0,9000 = 0,15 6

=

0,0190 = 0,0031 6

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis: y = ax + b Di mana a = slope b = intersep Selanjutnya harga slope dapat ditentukan dengan menggunakan metode Least Square sebagai berikut:

a=

∑ ( x − x)( y − y) ∑ ( x − x) i

i

2

i

b = y − ax

Dengan mensubsitusikan harga-harga yang tercantum pada Tabel 4.1 di atas maka diperoleh persamaan: a=

0,0016 = 0,0229 0,0700

b=y-ax b = 0,0031 – 0,0229(0,15) = -0,0003 didapat persamaan regresi sebagai berikut: y = 0.0229x + (-0,0003) Kurva Kalibrasi ditunjukkan pada Gambar 1 dalam Lampiran 1.


4.1.2. Perhitungan Koefisien Korelasi Koefisien korelasi (r) dapat ditentukan sebagai berikut:

∑ {(Xi − X )(Yi − Y )} {∑ ( Xi − X ) }{∑ (Yi − Y ) }

r=

2

=

0,00145 (0,0700)(0,00003008)

=

0,00145 0,000002105

=

2

0,00145 0,00145

=1

4.1.3. Penentuan Kadar Fe Kadar Fe dapat ditentukan dengan menggunakan metode kurva kalibrasi dengan mensubsitusikan nilai Y (absorbansi) yang diperoleh dari hasil pengukuran terhadap garis regresi dan kurva kalibrasi y = 0,0229x + (-0,0003) sehingga diperoleh konsentrasi Fe. Untuk sampel A diperoleh nilai absorbansi: A1 = 0,0031 A2 = 0,0032 A3 = 0,0031 Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Dengan mensubtitusikan nilai Y (absorbansi) kepersamaan regresi: y = 0.0229x + (-0,0003) Maka diperoleh: X1 = 0,1485 ppm X2 = 0,1528 ppm X3 = 0,1485 ppm Dengan demikian kadar besi (Fe) dan sampel A adalah: X=

∑

X i 0,4496 = = 0,1499 ppm n 3

(X1-X)2 = (0,1485 – 0,1499)2

=

0,0000019

(X2-X)2 = (0,1528 – 0,1499)2

=

0,0000084

(X3-X)2 = (0,1485 – 0,1499)2

=

0,0000019

∑(X

=

0,0000122

I

− X )2

Maka S =

∑ (X

i

−X

)

2

n −1

Didapat harga Sx =

S n

=

=

0,0000122 = 0,0024 2

0,0024 3

= 0,0013

Dari data hasil pengukuran kadar besi dari sampel A ialah sebesar: 0,1499 ± 0,0013 ppm Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Kadar Logam Fe dalam Sampel Air Secara AAS No.

Pemantauan (Bulan)

1

Januari 2009

2

Pebruari 2009

3

Maret 2009

Sampel

X1

X2

X3

A B C D A B C D A B C

0,1485 0,1965 0,1834 0,2227 0,1746 0,2489 0,2139 0,2314 0,1397 0,1921 0,1746

0,1528 0,2139 0,1746 0,2139 0,1834 0,2401 0,2227 0,2401 0,1441 0,1877 0,1834

0,1485 0,1834 0,1877 0,2227 0,1746 0,2576 0,2008 0,2314 0,1484 0,2008 0,1834

Kadar (ppm) 0,1499 ± 0,0013 0,1979 ± 0,0089 0,1819 ± 0,0038 0,2197 ± 0,0028 0,1775 ± 0,0028 0,2488 ± 0,0050 0,2124 ± 0,0063 0,2343 ± 0,0028 0,1440 ± 0,0024 0,1935 ± 0,0030 0,1804 ± 0,0028


4

April 2009

D A B C D

0,2052 0,1703 0,2052 0,1746 0,2139

0,2139 0,1746 0,2663 0,1746 0,2096

0,2139 0,1703 0,2751 0,1877 0,2139

0,2110 ± 0,0034 0,1717 ± 0,0010 0,2488 ± 0,0210 0,1789 ± 0,0043 0,2124 ± 0,0011

Keterangan: A = Air sungai B = Air di bak penjernih C = Air di bak penampung D = Air limbah

4.2.

Data Hasil Pengukuran Kadar Al

4.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dan Perhitungan Kadar Al dalam Sampel Air dengan Metode Kurva Kalibrasi Hasil pengukuran absorbansi seri larutan standar Aluminium pada Tabel 2 dalam Lampiran 2 diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis linear yang diturunkan dengan metode Least Square dengan perhitungan seperti pada Tabel 4.3 di bawah ini. Tabel 4.3. Penurunan Persamaan garis Regresi dengan Metode Least Square Xi

Yi (A)

(Xi – X)

(Yi – Y)

(Xi - X)2

(Yi – Y)2

Xi – X) (Yi – Y)

No

(ppm)

1

0,0000

0,0000

- 0,1

-0,0022

0,0100

0,000005

0,00022

2

0,0500

0,0012

- 0,05

-0,0010

0,0025

0,000001

0,00005

3

0,1000

0,0022

0

0

0

0

0

4

0,1500

0,0033

0,05

0,0011

0,0025

0,000001

0,00005

5

0,2000

0.0044

0,1

0,0022

0,0100

0,000005

0,00022

∑

0,5000

0,0111

0

0,0001

0,025

0,000012

0,00054


X=

∑x

i

n

∑y

=

0,5000 = 0,1000 5

0,0111 = 0,0022 5 n 4.2.2. Penurunan Persamaan Garis Regresi Y=

=

i

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis: y= ax + b Di mana a = slope b = intersep Selanjutnya harga slope dapat ditentukan dengan menggunakan metode Least Square sebagai berikut: a=

∑ ( x − x)( y − y) ∑ ( x − x) i

i

2

i

b=y-ax Dengan mensubsitusikan harga-harga yang tercantum pada Tabel 4.3 di atas maka diperoleh persamaan: a=

0,00054 = 0,0216 0,025

b= y- ax b = 0,0022 – 0,0216(0,1)= 0,00004 Maka didapat persamaan regresi sebagai berikut: y= 0,0216 x+ 0,00004 Kurva Kalibrasi ditunjukkan pada Gambar 2 pada Lampiran 2.


4.2.3. Perhitungan Koefisien Korelasi Koefisien korelasi (r) dapat ditentukan sebagai berikut:

r=

∑ {(Xi − X )(Yi − Y )} {∑ ( Xi − X ) }{∑ (Yi − Y ) } 2

r=

=

2

0,00054 (0,025)(0,000012)

0,00054 0,00054

= 1,0000

4.2.4. Penentuan Kadar Aluminium Sebagai contoh penentuan kadar aluminium, berikut disajikan perhitungan kadar aluminium sampel A pada bulan Januari 2009 untuk sampel A diperoleh nilai absorbansi: A1 = 0,0016 A2 = 0,0018 A3 = 0,0015 Dengan mensubtitusikan nilai Y (absorbansi) kepersamaan regresi: y= 0,0216 x+ 0,00004

Maka diperoleh: X1 = 0,0722 ppm Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

X2 = 0,0814 ppm X3 = 0,0675 ppm

Dengan demikian kadar Aluminium (Al) dan sampel A adalah: X=

∑

X i 0,2211 = = 0,0737 ppm n 3

(X1-X)2 = (0,0722 – 0,0737)2

= 0,000002

(X2-X)2 = (0,0814 − 0,0737)2

= 0,000059

(X3-X)2 = (0,0675 – 0,0742)2

= 0,000038

∑(X

= 0,000099

I

− X )2

Maka S =

∑ (X

i

−X

n −1

Didapat harga Sx =

)

2

0,000099 = 0,0071 2

=

S 0,0071 = = 0,0041 n 3

Tabel 4.4. Hasil Pengukuran Kadar Logam Al dalam Sampel Air Secara AAS No.

Pemantauan (Bulan)

1

Januari 2009

2

Pebruari 2009

3

Maret 2009

Sampel A B C D A B C D A B C D

X1 0,0722 0,1925 0,1787 0,2203 0,1694 0,2481 0,2111 0,2296 0,1324 0,1879 0,1694 0,2018

X2 0,0814 0,2111 0,1694 0,2111 0,1787 0,2388 0,2203 0,2388 0,1370 0,1833 0,1787 0,2111

X3 0,0675 0,1787 0,1833 0,2203 0,1694 0,2574 0,1972 0,2296 0,1416 0,1972 0,1787 0,2111

Kadar (ppm) 0,0737 ± 0,0040 0,1941 ± 0,0029 0,1771 ± 0,0040 0,2172 ± 0,0028 0,1725 ± 0,0028 0,2481 ± 0,0015 0,2095 ± 0,0063 0,2326 ± 0,0028 0,1370 ± 0,0023 0,1894 ± 0,0040 0,1756 ± 0,0028 0,2080 ± 0,0028


4

April 2009

A B C D

0,1648 0,2018 0,1694 0,2111

0,1694 0,2666 0,1694 0,2064

0,1648 0,2759 0,1833 0,2111

0,1663 ± 0,0011 0,2481 ± 0,0023 0,1740 ± 0,0046 0,2095 ± 0,0011

Keterangan: A = Air sungai B = Air di bak penjernih C = Air di bak penampung D = Air limbah

4.3.

Pembahasan Penambahan larutan tawas ( Al 2 SO4 )3 ) dalam bak penjernih (clarifier) sangat

mempengaruhi kadar logam Aluminium (Al) pada pengolahan air di PDAM Tirtanadi Sunggal. Hal ini dapat dilihat dari meningkatnya kadar logam Aluminium dalam air yang berada di clarifier. Tetapi karena proses flokulasi yang terjadi di clarifier dapat memflok logam-logam yang bercampur dengan lumpur halus, sehingga setelah air berada dibak penampung (reservoar) melalui sand filter yang terbuat dari pasir maka kadar logam Aluminium menurun. Kadar logam Aluminium di dalam reservoar masih lebih tinggi dibandingkan kadar logam Aluminium di alam air sungai, hal ini berarti logam Aluminium yang berasal dari tawas tidak semua menjadi flok di clarifier dan masih ada yang terlarut di dalam air yang menuju reservoar. Menganalisis kadar logam dengan menggunakan AAS hasilnya lebih akurat dibandingkan dengan Colorimeter, misalnya pada bulan Maret 2009 kadar logam Al Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

didalam air pada reservoar yang dianalisis dengan Colorimeter sebesar 0,0180 ppm, sedangkan dengan menggunakan AAS sebesar 0,1756 ppm. Dari hasil monitoring yang dilakukan selama empat bulan mulai dari bulan Januari 2009 sampai dengan bulan April 2009, Kadar logam Aluminium yang paling tinggi di reservoar adalah pada bulan Pebruari. Hal ini disebabkan seringnya terjadi pemadaman arus listrik, karena pada saat arus listrik padam air yang berada di reservoar berbalik arah menuju clarifier dan mengaduk sandfilter sehingga flokflok kembali ke clarifier. Pada saat arus listrik menyala kembali, air di clarifier kembali ke reservoar, sementara sand filter belum stabil (belum merata), sehingga flok-flok pada sandfilter ikut masuk kedalam reservoar.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan Dari hasil penelitian dapat disimpulkan: Penggunaan tawas sebagai koagulan dapat mempengaruhi kadar logam

Aluminium dalam sampel air, terbukti kadar logam Aluminium meningkat pada bak penjernih tempat penginjeksian larutan tawas. Peningkatan kadar logam Al pada proses pengolahan air minum PDAM Tirtanadi Sunggal dari bulan Januari 2009 sampai dengan bulan April 2009 masih dibawah ambang batas, maka air didalam reservoar pada bulan Januari 2009 sampai dengan bulan April 2009 memenuhi Syarat kesehatan untuk diminum berdasarkan parameter logam Al dan Fe pada KEPMENKES RI No. 907/MENKES/VII/2002.

5.2.

Saran Penulis mengharapkan kepada peneliti berikutnya untuk menganalisis kadar

logam lain seperti: Cr, Mg, Ca, K, Hg dan Zn yang terkandung di dalam air pada proses pengolahan air minum oleh PDAM Tirtanadi Sunggal. Pencucian clarifier yang terjadwal agar flok-flok tidak terlalu banyak yang menuju sand filter.


Untuk mengantisipasi pengaruh pemadaman arus listrik, maka air yang menuju reservoar sebaiknya mempunyai alat penutup, sehingga ketika arus listrik padam air tidak kembali ke sand filter dan clarifier. Agar PDAM Tirtanadi Sunggal menggunakan alat Atomic Absorbtion Spectrofotometric

(AAS)

dalam

menganalisis

kadar

logam

pada

proses

pengolahannya.


DAFTAR PUSTAKA

Alfred, Bitter. 1989. Memanfaatkan Air Limbah, Yayasan Obor Indonesia, Jakarta. Ana Suhana. 2007. Membuat Perangkat Air Siap Minum. Puspa terampil. Jakarta. Badan Standarisasi Nasional 2005. SNI.06-6989.35-2005: Air dan Limbah-Cara Uji Kadar Aluminium (Al) dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Badan Standarisasi Nasional 2004. SNI. 06-6989.4-2004: Air dan Limbah-Cara uji besi (Fe) dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Balai Penelitian Tanah Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian, 2005, Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air dan Pupuk. Jakarta. Bayou, James, 2007, Pelepasan Besi dan Tembaga dalam Distribusi Air Minum, Jurnal. C. Mihali, E. Cical, G. Oprea, 2008, Studi Mengenai Kualitas Air Minum dengan Menggunakan Aluminium Sulfat Dibandingkan dengan Aluminium Base Poly. Romania. Cotton, Wilkinson. 1989. Kimia Anorganik Dasar, UI Press, Jakarta. Darmono, 1995, Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup, UI Press, Jakarta. Fardiaz, Srikandi, 1992, Polusi Air dan Udara, Kanisius, Jakarta. Farida Hanum, 2002, Pengolahan Air Sungai untuk Keperluan Air Minum, Fakultas Teknik. Universitas Sumatera Utara, Medan. Hamonangan Nainggolan, 1994, Pengembangan Teknik Analisis Pencemar Mikroorganik Serta Pembinaan Model Sistem Perawatan Air Buangan Berminyak, Universitas kebangsaan Malaysia. Hartanto, 1990, Menjernihkan Air, Angkasa, Bandung. Harris, D.C. and Daniel, 1978, Quantitative Chemical Analysis. W.H.Freeman and Company. New York. Alwin Parulian : Monitoring Dan Analisis Kadar Aluminium (Al) Dan Besi (Fe) Pada Pengolahan Air Minum Pdam Tirtanadi Sunggal, 2009.

Hiskia Achmad, 1997, Pencemaran Lingkungan, Erlangga, Jakarta. Inggrid, 1992, Menjernihkan Air, Buletin Setia Kawan 197, Th XVI, Januari. Kantor Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, Maret 2000, Buku Panduan Air dan Sanitasi, Jakarta. Khopkar, S.M, 2002, Konsep Dasar Ilmu Kimia, UI Press, Jakarta. Kusnaedi, 1995, Mengolah Air Gambut dan Air Kotor untuk Air Minum, Penebar Swadaya, Jakarta. Menkes, 2002, Kepmenkes RI No 907/Menkes/SK/VII/2002, tentang syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air Minum. Nur Cahyo, Kekurangan dan Kelebihan Zat Besi, http// www. Indonesia. Com/f/7053 diet-kaya- Zat Besi/ diakses 26 Januari 2007 Onny Untung, 2007, Menjernihkan Air Kotor, Puspa Swara, Cetakan X, Jakarta. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia, No. 1205/MENKES/PER/X/2004, tentang Pedoman Persyaratan Kesehatan Pelayanan Sehat Pakai Air (SPA). Rismunandar, 1984, Air, Fungsi dan Kegunaannya Bagi Pertanian, Sinar Baru, Bandung. Ryadi, Slamet, 1984, Pencemaran Air, Karya Anda, Surabaya. Shimadzu Atomic Absorbtion Spectrofotometer. AA-6300, Instruction Manual 2007. Sinaga, E, 2003, Bahaya kelebihan zat besi.http//www.Republika.co.id/suplemen.22 April 2003. Sugiharto, 1987, Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah, Universitas Indonesia, Jakarta. Sujana Alamsyah, 2007, Alat Penjernih Air untuk Rumah Tangga, Kawan Pustaka, Jakarta.


Surna, T, Djajadiningrat, Harry Harsono Amir, 1998, Penilaian Secara Cepat Sumber-Sumber Pencemaran Air, Tanah dan Udara, UGM Press, Yogyakarta. Tony Sarvinder Singh, Bhavik Parikh, 2006, Pengamatan Penyerapan Aluminium dalam Air Minum Oleh Absorben Biaya Rendah, India. Tuti Rahayu, Karakteristik Air Sumur Dangkal di Wilayah Kartasura dan Upaya Penjernihannya, Jurnal MIPA Vol, 14 No 1 Januari 2004. Whardana, 1995, Dampak Pencemaran Lingkungan, Andi, Yogyakarta. Yayan Sunarya, 2001, Pencemaran Air, Udara dan Tanah, Grafindo Media Pratama, Bandung.


KM

Recommend Documents