LAPORAN AKHIR
PROTOTYPE ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENJADI AIR MINUM (PENGARUH VARIASI KOAGULAN DAN PACKING FILTER TERHADAP KUALITAS AIR (pH, KONDUKTIVITAS, SALINITAS DAN KANDUNGAN LOGAM Mg2+DAN Ca2+))
Dibuat Sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III JurusanTeknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh: Intan Farrah Diba 0612 3040 0322
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA JURUSAN TEKNIK KIMIA PALEMBANG 2015
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR
PROTOTYPE ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENJADI AIR MINUM (PENGARUH VARIASI KOAGULAN DAN PACKING FILTER TERHADAP KUALITAS AIR (pH, KONDUKTIVITAS, SALINITAS DAN KANDUNGAN LOGAM Mg2+ DAN Ca2+))
Oleh :
Intan Farrah Diba 0612 3040 0322
Pembimbing II,
Palembang, Juni 2015 Pembimbing I,
Ir. Hj. Sofiah, M.T NIP 196206271989032001
Ir. H. Muhammad Yerizam, M.T NIP 196107091989031002
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia
Ir. Robert Junaidi, M.T NIP 1966071993031003
MOTTO “Sesungguhnya allah merahasiakan masa depan agar kita Berprasangka Baik, Berencana Baik, Berusaha yang Terbaik serta Bersyukur dan Bersabar”
“ Kegagalan bukanlah kesedihan yang patut untuk diratapi, tapi suatu motivasi bagaimana cara kita untuk bangkit kembali untuk menuju Keberhasilan itu”
“Berusaha dan terus berdoa serta melakukan hal yang cepat dengan cara yang tepat pada waktu yang tepat maka keberhasilan menunggumu” (Penulis)
Laporan ini Kupersembahkan Untuk : Ayahanda tercinta M.Ali Bakar, S.sos (ALM) Mama dan Papa ku.Tercinta. Kakak, Ayuk, Adik dan Keponakanku Tercinta. Para Pendidik yang Kuhormati. Seseorang Pemilik Hati Reno Pronogo. Teman-teman Seperjuangan 6KB Tercinta. Teman seperjuangan LA, Arizka Yulianti, Fitri, Prima Hardiyanti Akbar dan Zefrina Destrina. Almamaterku.
KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji dan syukur penulis haturkan kepada ALLAH SWT, yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul “Prototype Alat Pengolahan Air Laut Menjadi Air Minum (Pengaruh Variasi Koagulan dan Packing Filter Terhadap Kualitas Air (pH, Konduktivitas, Salinitas dan Kandungan Logam Mg2+ dan Ca2+)) dan menyelesaikan laporan tepat pada waktunya. Laporan Akhir ini dibuat sebagaimana persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan ini telah disusun berdasarkan data pengamatan selama melakukan percobaan di Laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Selama pembuatan Laporan Akhir ini telah banyak yang memberikan bantuan baik materil maupun spiritual. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat: 1.
R.D Kusumanto, S.T,M.T selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya
2.
Ir. Robert Junaidi, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
3.
Zulkarnain, S.T,M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
4.
Ir. H. M. Yerizam, M.T., selaku Dosen Pembimbing I dengan penuh cinta kasih, kepedulian dan kesabaran yang tinggi membimbing penulis
5.
Ir. Hj. Sofiah, M.T selaku Dosen Pembimbing II dengan penuh perhatian dan kepedulian memberikan nasihat, serta arahan dan bimbingan kepada penulis
6.
Seluruh Dosen Jurusan Teknik Kimia beserta staff Jurasan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
7.
Teknisi-teknisi di Laboratorium Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya telah membantu penulis selama penelitian
8.
Papa, dan mama yang selalu memberikan doa dan dukungan dengan sepenuh hati serta dorongan yang sangat luar biasa sehingga penulis mampu menyelesaikan Laporan Akhir
9.
Saudara-saudara yang ikut serta mendoakan dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan Laporan Akhir
10. Seorang teman hati Reno Pronogo yang selalu memberikan doa, dukungan serta selalu setia menemani sehingga penulis mampu menyelesaikan Laporan Akhir 11. Teman-teman seperjuangan kelas 6KB terima kasih atas bantuan dan semangatnya untuk menyelesaikan Laporan Akhir 12. Teman-teman Mahasiswa se-Almamater Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca, yang tentunya akan mendorong penulis untuk berkarya lebih baik lagi pada kesempatan yang akan datang. Semoga uraian dalam Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Palembang, Juni 2015
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................... LEMBAR PENGESAHAN......................................................................... MOTTO ...................................................................................................... ABSTRAK................................................................................................... KATA PENGANTAR................................................................................. DAFTAR ISI ............................................................................................... DAFTAR GAMBAR................................................................................... DAFTAR TABEL ....................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................
i ii iii iv vi viii xi xii xiii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1.2 Tujuan ............................................................................................... 1.3 Manfaat ............................................................................................. 1.4 Perumusan Masalah............................................................................
1 1 2 3 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 2.1 Pengertian Air ................................................................................... 2.2 Pengertian Air Bersih ......................................................................... 2.3 Sumber Air ........................................................................................ 2.4 Peranan Air bagi Manusia................................................................... 2.5 Karakteristik Air................................................................................. 2.5.1 Karakteristik Air Berdsarkan Parameter Fisik .......................... 2.5.2 Karakteristik Air Berdsarkan Parameter Kimia ........................ 2.6 Karakteristik Air Minum ................................................................... 2.7 Air Laut ............................................................................................. 2.8 Baku Mutu Air Laut .......................................................................... 2.9 Koagulan ........................................................................................... 2.9.1 Alum/Tawas ............................................................................ 2.9.2 Batu Kapur .............................................................................. 2.9.3 Polyaluminium Chloride (PAC) ............................................... 2.10 Mekanisme Penguapan air Laut ....................................................... 2.11 Proses Pengolahan Air ..................................................................... 2.11.1 Filtrasi .................................................................................... 2.11.2 Evaporasi................................................................................
4 4 4 4 6 6 6 8 13 14 14 15 15 16 16 16 17 17 19
BAB III METODE PENELITIAN............................................................ 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 3.1.1 Pengujian dan Pengambilan Data ............................................. 3.2 Desain Alat Pengolahan Air Minum ................................................... 3.2.1 Perancangan Alat ...................................................................... 3.3 Rancangan Fungsional........................................................................
21 21 21 21 21 21
3.3.1 Flowchart Rancangan Alat ....................................................... 3.3.2 Flowchart Mekanisme proses alat ............................................ 3.4 Rancangan Struktual .......................................................................... 3.5 Bahan dan Alat yang digunakan ......................................................... 3.5.1 Bahan yang digunakan .............................................................. 3.5.2 Alat yang digunakan ................................................................ 3.6 Prosedur Penelitian............................................................................. 3.6.1 Penambahan Koagulan (Alum/Tawas) ...................................... 3.6.2 Filtrasi ..................................................................................... 3.6.3 Pendidihan Air ......................................................................... 3.6.4 Analisa Sifat Fisik Air Laut .....................................................
23 24 25 27 27 28 30 30 30 30 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................... 4.1 Hasil .................................................................................................. 4.1.1 Rangkaian Alat ........................................................................ 4.1.2 Kinerja Alat ............................................................................. 4.1.3 Uji Coba Alat Dengan Variasi .................................................. 4.2 Pembahasan ....................................................................................... 4.2.1 Analisa pH ............................................................................... 4.2.2 Analisa Konduktivitas .............................................................. 4.2.3 Analisa salinitas .......................................................................
31 31 31 32 32 33 33 34 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 5.2 Saran .................................................................................................
37 37 38
DAFTAR PUSTAKA.................................................................................. LAMPIRAN ...............................................................................................
39 41
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Filter............................................................................................... Gambar 2 Evaporator...................................................................................... Gambar 3 Kondensor ...................................................................................... Gambar 4 Skema PrototypeAlat Pengolahan Air Laut Menjadi Air Minum ... Gambar 5 Perbandingan pH Pada Produk........................................................ Gambar 6 Perbandingan Konduktivitas Pada Produk ...................................... Gambar 7 Perbandingan Salinitas Pada Produk ...............................................
25 26 27 30 34 35 36
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Data Hasil Analisis Kualitas Air ........................................................ 42 Tabel 2 Standar Kualitas Air Minum .............................................................. 43
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran ....................................................................................................... Lampiran Data ............................................................................................... Lampiran Gambar .......................................................................................... Lampiran Surat-surat .....................................................................................
44 44 46 53
Tabel 1. Data Hasil Analisis Kualitas Air Jenis Koagulan
Sampel PH
Konduktivitas (µS)
Salinitas (ppm)
Mg2+
Ca 2+
(ppm)
(ppm)
Feed (penambahan koagulan) 1 Keluaranfilter 1 Produk air minum Feed Alum / Tawas
(penambahan koagulan) 2 Keluaranfilter2 Produk air minum Feed (penambahan koagulan) 1 Keluaranfilter 1 Produk air minum Feed
Batu kapur
(penambahan koagulan) 2 Keluaranfilter 2 Produk air minum Feed (penambahan koagulan) 1 Keluaranfilter 1 Produk air minum Feed
PAC / Poly Aluminium Chloride
(penambahan koagulan) 2 Keluaranfilter 2 Produk air minum
6,71
91610
48,69.103
7,25
4,943
2,681.103
1,625
296,22
7,49
40,20
26.64
43,125
ND
3
6,69
91490
48,58.10
209,56
267,92
6,89
17500
10,50.103
26,437
80,864
7,40
77,72
42,66
-
-
6,82
91440
48,24.10
421,125
284,32
7,31
56900
3126.103
414,812
287,80
7,86
49,30
30.40
53,6875
ND
3
3
7,13
91590
48,53.10
414,8125
287,808
6,92
26440
16,49.103
231,5
210,50
7,55
115,9
59.20
-
-
6,9
91460
7,00
63920
7,01
50,34
48,48.103 3,517.103 30.51
422,937
318,66
424,75
298,21
55,625
93,657
48,57.103 6,58
91290
6,95
25800
7,17
101,8
15,8.103 50.66
Warna
Rasa
Bau
Sedikit bening
Asin
Tidak berbau
Bening
Sedikit asin Tidak berasa Asin
Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau
Sedikit asin Tidak berasa Asin
Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau
Sedikit asin Tidak berasa Asin
Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau
Sedikit asin Tidak berasa Asin
Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau
Sedikit asin Tidak berasa Asin
Tidak berbau Tidak berbau Tidak berbau
Sedikit asin Tidak berasa
Tidak berbau Tidak berbau
Bening Sedikit bening
Bening Bening Sedikit bening
Bening Bening Sedikit bening
Bening Bening Sedikit bening
Bening Bening Sedikit bening
253,687
ND
-
-
Bening Bening
Mengetahui Ka Lab Rekayasa Proses
Ir. Erwana Dewi, M.Eng Diba NIP. 196011141988112001 061230400322
Mahasiswa,
Intan Farrah NIM.
Parameter
Tabel 2. Data Standar Air Minum Satuan Kadar Maksimum yang Diperbolehkan
FISIKA Warna Temperatur TotalPadatanTersuspensi Bau Rasa Kimia pH Konduktivitas Salinitas DO CO2 Mg2+ Ca2+
Visual ᵒC Ppm -
Bening 25ᵒC 200 TidakBerbau TidakMemiliki Rasa
µS Ppm Ppm Gr/ml Ppm Ppm
6,5-8,5 <250 <200 5-6 0 150 75-200
PROSEDUR KERJA
1.
Prosedur Rancang Bangun Alat a. Mencari literatur dan jurnal b. Merancang struktur alat secara keseluruhan c. Merancang susunan sand filter d. Merancang bagian-bagian evaporator dan kondensor e. Merakit bagian-bagian komponen f. Menghubungkan alat dengan instalasi listrik
2.
Kinerja Alat a. Penambahan koagulan 1. Menyiapkan umpan (air laut). 2. Koagulan ditambahkan ke dalam umpan dengan konsentrasi 50 ppm dan diaduk sampai larutan homogen. 3. Campuran tersebut didiamkan sampai kotoran dari umpan mengendap. b. Filtrasi 1. Menyiapkan bahan packing, mencuci bersih. 2. Bahan filter diisi dengan 7 lapis packing dengan ukuran tinggi packing yang berbeda. 3. Umpan dipompakan ke dalam tabung filter sampai tanda batas. 4. Sampel hasil filtrasi diambil, kemudian mengamati dan mencatat data seperti pH, conductivity, salinity, TDS, CO2, warna ,bau dan rasa.
c. Pendidihan Air 1. Menyiapkan seperangkat alat evaporasi 2. Menghidupkan Pompa 3. Mengisi evaporator dengan air dengan volume 1 liter
4. Menghidupkan elemen pemanas dengan mengatur temperatur 107◦C 5. Setelah suhu mencapai 107◦C kemudian uap terkondensasi 6. Jumlah kondensat ditampung selama 7,27 cm3/menit menggunakan gelas kimia
3.
Analisa Produk a. Analisa Sifat Fisik Air Laut Penentuan Suhu , TDS , Salinity , Conductivity 1. Menyiapkan alat Eutech Instuments ( PCD650) 2. Menyiapkan sampel yang akan di analisa 3. Menyiapkan aquadest dan tissue 4. Menghidupkan alat dengan menekan tombol ON pada alat 5. Mengukur air yang di uji dengan mencelupkan elektroda ke sampel 6. Menekan tombol F3 untuk mengukur parameter yang akan di uji secara berurutan seperti Suhu , TDS , Salinity , Conductivity 7. Setiap selesai mengukur air yang diuji, alat yang digunakan dicelupkan pada air aqua lalu dilap dengan tissue 8. Mencatat data yang diperoleh Penentuan Warna ,rasa dan bau Pada penelitian ini dilakukan hanya mengamati sampel dan mencatat hasilnya.
b. Analisa Sifat Kimia Air Laut Penentuan pH , DO Pada penelitian pH dan DO ini perlakuannya sama seperti prosedur penentuan Suhu , TDS , Salinity dan Conductivity karena menggunakan satu alat yaitu Eutech Instuments ( PCD650).
Penentuan CO2 1. Menyiapkan sampel yang akan di analisa sebanyak 30 ml 2. Membuat larutan HCl 0,1 N dalam 250 ml 3. Meneteskan sampel dengan indikator Phenolphphtalein (PP) sebanyak maksimal 3 tetes a.Jika kondisi sampel tetap jernih dan bening maka sampel tidak mengandung CO2 terlarut di dalamnya. b. Jika ada perubahan warna (ungu) pada sampel maka terdapat kandungan CO2, maka di titrasi dengan larutan HCL sambil menggoyang- goyang hingga warna berubah menjadi bening lagi. 4. Mencatat banyak volume HCl yang digunakan Penentuan Logam (Mg2+ dan Ca2+) dengan menggunakan alat AAS 1. Menyiapkan lampu katoda 2. Menyiapkan larutan standar 3. Menyiapkan sampel, lalu mengencerkan 4. Melakukan kalibrasi dengan larutan yang telah dibuat untuk kalibrasi 5. Menentukan kandungan logam pada sampel dengan prosedur berikut ini : a. Menekan air acytelene diikuti IGNITION (penyalaan) b. Mengklik START pada aplikasi window ,menunggu sampai terbaca instrument ready di bagian bawah layar. c. Mengklik ZERO
pada window ,menunggu hingga
instrument ready muncul. d. Komputer akan meminta cal blank (aspirasikan larutan pengencer/aquadest
yang
digunakan),
OK,program akan mengukur blanko.
mengklik
e. Setelah blanko selesai, program akan meminta standar 1, aspirasikan larutan standar 1, mengklik OK . f. Setelah semua larutan standar, program akan meminta sampel, aspirasikan sampel secara berurutan.
1. Pencucian Packing Filter 1. Zeolit Halus
2. Kerikil
3.
Arang
4. Pasir
5. Ijuk
2. Proses Pengisian Packing Filter 1. Zeolit Halus
2. Zeolit Kasar
3. Kerikil
4. Arang
5. Pasir
6. Ijuk
3. Lamanya sedimentasi koagulan
Sebelum Ditambah Koagulan
Waktu 5 Menit
Waktu 10 Menit
Waktu 15 Menit
Waktu 20 Menit
Waktu 25 Menit
Waktu 30 Menit
4. Pengambilan Sampel 1. Sampel Keluaran Filter
2. Sampel keluaran Kondensor (Produk Air Minum)
5. Proses Analisa 1. Analisa pH, DO, Salinitas, Konduktivitas, TDS dengan Alat (Eutech Instuments (PCD650)
2. Analisa Kandungan Logam dengan Alat AAS (Spektrofotometer Serapan Atom )
Penyaringan Sampel
3. Analisa CO2
Pengamatan Sampel
