LAPORAN HASIL PENELITIAN
PENGARUH KONSENTRASI DAN LAMA PERENDAMAN ARANG AKTIF TEMPURUNG KELAPA TERHADAP KADAR Fe DAN pH AIR GAMBUT
Oleh: Fatriani, S.Hut,MP
FAKULTAS KEHUTANAN JURUSAN TEKNOLOGI HASIL HUTAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT 2009
PRAKATA Dengan memanjatkan Puji dan Syukur ke Hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat Rahmat dan HidayahNya jualah maka pelaksanaan dan penyusunan laporan penelitian dengan judul “ Pengaruh konsentrasi dan Lama Perendaman Arang Aktif Tempurung Kelapa Terhadap Kadar Fe dan pH air gambut” ini dapat diselesaikan. Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Lembaga Penelitian Universitas Lambung Mangkurat yang telah memberikan
kesempatan
kepada
Peneliti
untuk
melaksanakan
Kegiatan Tridharma Perguruan Tinggi. 2.
Dekan Fakultas Kehutanan dan Ketua Jurusan Teknologi Hasil Hutan yang telah memberikan dukungan dan motivasi sehingga dapat melaksanakan penelitian ini.
3.
Semua fihak yang membantu dalam pelaksanaan penelitian Semoga Laporan Penelitian ini bermanfaat dalam menambah
wawasan tentang pemanfaatan sumber daya alam dan sadar akan lingkungannya.
Banjarbaru, Desember 2009
PenulIs
HALAMAN PENG€SAHAN . PeigatuhKdstrsidan l€m P€€nd.tM A6nq AklllT.mpuruno K€l.paTedadapKada FedanpH
K.hul.nan/Jutu.anToknolosiHasilHulan .r1..AYani K ,36, A6npib€ru 10511)471X2* t \0511)4712290 KfrP Slrye Ken€m Abk C1, A.nlnb€ru
D.Eu P.ngg6ng,Hlru SunoaiUla€.Karsel
r96A022€ 1993022001
ft;E
KEMENTERIANPENDIDIKANNASIONAL
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT FAKU LTAS KEHUTANAN
Notut ,2t ffi 124tKP12Oos Ya.g berianda ranoand' baah ini :
: F3kuh6 x6hdffi
unjya6n4 !.mbng
D.ng6nh' mehbenruqatkepada
FakulasKehdamnUnrcGilasL.mbno Septfrb€r 2009- sstesai Da€€hO.na0Panooanq, Ahur ai Morakukan Pensamb lsnsmpb .n oambui
O€mkianSu€l lulas Dinasini diloruaddnrniur d'rakenal€nsbagaruna
65:[?P -sr'M r r FS'&HE ,iilrn;iK
DAFTAR TABEL Nomor
Halaman
1 Hasil penelitian Suhardjo dan Adhi (1976), Pangudiatno (1974) karakteristik gambut. …………………………………...............................
3
2. Kisaran umum kadar pH dan sifatnya .......................................................
11
3. Rancangan percobaan acak lengkap 4x3x3 untuk uji kualitas air gambut (pH, Fe, Mn, Warna) dengan tempurung kelapa ....................................
19
4. Analisis keragaman masing-masing perlakuan ........................................
20
5. Kualitas air rawa Kecamatan Danau Panggang sebelum
22
pengolahan
6. Kualitas pH rata-rata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa .....
23
7. Analisis keragaman pH masing-masing perlakuan .....................................
24
8. Kadar Fe rerata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa ....................
25
9. Analisis keragaman kadar Fe pada masing-masing perlakuan ...................................................................................................
26
DAFTAR GAMBAR Nomor
Halaman
1. Proses pembuatan arang aktif tempurung kelapa ....................................
17
I. PENDAHULUAN Salah satu kebutuhan vital bagi kehidupan manusia, bahkan semua mahluk hidup sangat memerlukannya adalah air, Kebutuhan akan air tidak hanya penting bagi tubuh untuk dikonsumsi tetapi juga mempunyai manfaat yang lain, seperti untuk usaha perikanan, perternakan dan pertanian. Pemilihan atas sumber air tergantung pada kondisi dan situasi setempat. Karena air merupakan kebutuhan yang vital sehingga melalui air dapat terjadinya penularan penyakit atau mungkin juga keracunan karena air tersebut mengandung zat yang dapat mengakibatkan keracunan.
Ada
beberapa parameter yang harus dipenuhi agar air bisa digunakan menurut jenis-jenis kebutuhannya. Penduduk yang tinggal di daerah pasang surut dan daerah rawa di Sumatera dan Kalimantan menghadapi kesulitan memperoleh air bersih untuk keperluan rumah tangga terutama air minum,
hal ini disebabkan
karena sumber air yang terdapat di daerah tersebut adalah air gambut yang berwarna sangat coklat dan bersifat asam. Daerah rawa atau gambut, merupakan contoh daerah yang memiliki pH air yang rendah, tetapi masyarakat tetap menggunakan air tersebut, karena sulitnya mendapatkan air bersih yang memenuhi syarat kesehatan. Warna air gambut cokelat tua, kandungan zat organik tinggi, kadar logam Fe juga tinggi, agar air tersebut dapat diminum maka diperlukan proses pengolahan kadar zat organik tersebut (nilai Mn, warna, pH dan Fe). Fakta ini dapat ditemui di desa-desa tertinggal daerah Kalimantan Selatan, salah satunya seperti yang terjadi di Kabupaten Hulu Sungai Utara,
2 Kecamatan Danau Panggang dengan luas wilayah sebanyak 293 km², dimana
sumber air yang berlimpah dari segi kuantitas, tetapi dari segi
kualitas sumber daya air sangat minim. dengan (luas wilayah hampir 65 %), daerah rawa gambut. (BAPPEDA KAB HSU, 2007)
Apabila air gambut
digunakan secara terus menerus tanpa pengelola terlebih dahulu akan berdampak terhadap kesehatan masyarakat terutama
penyakit diare (pH
rendah). Kecamatan Danau Panggang dengan jumlah penduduk sebanyak 20.614 jiwa, baru sekitar 30 % menggunakan air bersih yang memenuhi syarat kesehatan
atau sebesar 6184 jiwa, berasal dari sarana
PDAM,
Sumur Pompa Tangan Dangkal maupun sumur gali (Puskesmas Danau Panggang, 2008). Sisanya menggunakan air sungai 20% dan 50% menggunakan air rawa (gambut) disekitar tempat tinggalnya. Berdasarkan uji laboratorium yang dilakukan oleh Dinas Kesehatan Kabupaten Hulu Sungai Utara, 2004, selain mengandung kadar besi yang tinggi (0.9 mg/l) juga mengandung pH yang rendah asam (4,6). Air bersih yang berasal dari PDAM hanya dipergunakan oleh masyarakat yang mampu atau ekonomi yang cukup sejahtera, itupun terbatas pada daerah ibu kota Kecamatan. Berdasarkan kondisi masyarakat tersebut maka perlu dibuat teknologi tepat guna. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan arang aktif dari tempurung kelapa dalam rangka menurunkan kadar Fe dan menaikkan pH sehingga air gambut tersebut apabila dikonsumsi akan mengurangi dampak terhadap kesehatan masyarakat
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Gambut Gambut mempunyai karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh jenis tanah yang lain. Sifat fisik yang dimiliki adalah mampu menyerap air yang sangat tinggi, sebaliknya apabila dalam kondisi yang kering (kering berkelanjutan), gambut sangat ringan dengan berat volume yang sangat rendah (0.1-0.2 g/cm³), mempunyai sifat hidrofobik (sulit) menyerap air dan akan mengambang apabila terkena air. Kondisi demikian mengakibatkan gambut mengalami amblesan (subsidensi) dan mudah terbakar. Sifat kimia, sangat tergantung pada jenis tumbuhan yang membentuk gambut, keadaan tanah dasarnya, pengaruh luar (seperti endapan, sungai/bungkir, endapan vulkanis) dan sebagainya. Secara umum gambut bereaksi masam, hal ini disebabkan oleh keluarnya asam-asam organik. Tabel 1 Hasil penelitian Suhardjo dan Adhi (1976), Pangudiatno (1974) karakteristik gambut
Karakteristik gambut
Kalimantan
Riau
1. Ph
3,5 – 4,7
3,3
2. Kandungan N
1,13 % - 1,98 %
1,44 %- 1,80 %
3. Kandungan C
49,8 %- 54-11 %
74.83- 83.84 %
4. Kandungan,P,K,Ca dan Mg Rendah
rendah
(http://www.personal.umich.edu/thoumi/Rersearch/Carbon/Forest,%20Wellan ds$20International).
Lahan gambut mempunyai penyebaran di lahan rawa, yaitu lahan yang menempati posisi peralihan diantara daratan dan sistem perairan.
4 Lahan ini sepanjang tahun/selama waktu yang panjang dalam selalu jenuh air (water logged) atau tergenang air. Tanah gambut terdapat di cekungan, depresi atau bagian-bagian terendah di pelimbahan dan menyebar di dataran rendah sampai tinggi. Yang paling dominan dan sangat luas adalah lahan gambut yang terdapat di lahan rawa di dataran rendah sepanjang pantai. Lahan gambut sangat luas umumnya menempati depresi luas yang menyebar diantara aliran bawah sungai besar dekat muara, dimana gerakan naik turunnya air tanah dipengaruhi pasang surut harian air laut. Penyebaran lahan gambut secara dominan terdapat di pantai timur pulau Sumatera, pantai barat dan selatan pulau Kalimantan dan pantai selatan dan utara pulau Irian Jaya. Penyebaran dan data luas gambut di Indonesia yang lebih pasti dan akurat belum dapat dipastikan, terkecuali Sumatera yang gambutnya secara relatif telah banyak diteliti selama berlangsungnya Proyek Pembukaan Pasang Surut
1969-1984 (Subagyo,
et al, 1996). Tanah gambut di daerah tropis bahan penyusun berasal dari kayukayuan, dalam keadaan tergenang, sifat menyusut dan subsidence (penurunan permukaan gambut) karena drainase, kering tidak balik, pH yang sangat rendah dan status kesuburan tanah yang rendah. Pengembangan usaha pertanian sangat dibatasi oleh beberapa hal di atas (Andriesse, 1988) Tanah gambut di daerah tropis bahan penyusun berasal dari kayukayuan, dalam keadaan tergenang, sifat menyusut dan subsidence (penurunan permukaan gambut) karena drainase, kering tidak balik, pH yang
5 sangat rendah dan status kesuburan tanah yang rendah. Pengembangan usaha pertanian sangat dibatasi oleh beberapa hal di atas (Andriesse, 1988). Hasil penelitian Puslitbang Sumber Daya Air Dep Pekerjaan Umum (1995) di Kecamatan Gambut dan
Kabupaten Hulu Sungai Selatan
mempunyai karakteristik yang ekstrim yaitu pH berkisar antara 3,7– 4,3, warna 124-571, kandungan zat organik dengan nilai KMNO4 antara 38-280 mg/lt, kadar logam terlarut Fe antara 0,45-5,96 mg/lt dan Zn antara 0,310,36 mg/lt, Agar air gambut tersebut dapat diminum diperlukan proses pengolahan kadar zat tersebut B. Pengolahan air 1. Arang Aktif Arang adalah suatu bahan padat yang berpori-pori dan merupakan hasil pembakaran dari bahan yang mengandung unsur C. Arang aktif adalah arang yang sudah diaktifkan sehingga pori-porinya terbuka dengan demikian daya serapnya tinggi Arang aktif adalah arang konfigurasi atom karbonnya dibebaskan dari ikatan dengan unsur lain serta rongga atau pori dibersihkan dari senyawa lain atau kotoran sehingga permukaan dan pusat aktif menjadi luas atau daya adsorsi terhadap cairan atau gas akan mengikat (Pari, 2004) Menurut Cherminisoff dan Ellerbusch (1990) dalam Departemen Perindustrian RI (1994), arang aktif adalah arang yang sudah diaktifkan sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian daya serapnya tinggi, Arang aktif berbentuk amorf, berwarna hitam, tidak berbau, tidak berasa serta mempunyai daya adsorbsi yang jauh lebih besar dibandingkan
6 dengan arang yang belum mengalami proses aktivitas (Departemen Perindustrian dan Perdagangan, 1999). Dengan mengaktifkan arang berarti menghilangkan zat-zat yang menutupi pori-pori pada permukaan arang. Zat yang menutupi permukaan tersebut dapat berupa hidrokarbon, dengan hilang atau lepasnya hidrokarbon tersebut akan memperluas permukaan sehingga daya adsorben lebih tinggi (Departemen Perindustrian dan Perdagangan 1999). Bahan baku arang dapat berasal dari bahan nabati atau hasil ikutan lainnya dan bahan hewani diantaranya serbuk gergaji, ampas tebu, tongkol jagung, tulang, biji pala, tempurung kelapa dan sebagainya.
Mutu yang
dihasilkan tergantung dari bahan baku, bahan pengaktif dan cara pembuatanya. Arang aktif yang dihasilkan dari tempurung kelapa menghasilkan arang yang kuat dan padat serta cocok untuk menyerap gas sedangkan selulosa menghasilkan arang yang lunak dan cocok untuk menjernihkan air. Arang aktif banyak digunakan dalam berbagai industri, misalnya dalam industri pangan arang aktif digunakan sebagai penyerap warna, gas dan peroksida dalam pemurnian minyak. Demikian juga dalam pemurnian gula. Arang aktif juga dipakai untuk menghilangkan zat warna, menyerap senyawa nitrogen dan ”lyphohilickolloids” sehingga proses penyaringan menjadi lebih sempurna. Selain digunakan di industri pangan, arang aktif juga digunakan untuk memurnikan bahan kimia seperti asam sitrat, monosodium glutamat, penicillin dan lain-lain dalam industri kimia dan farmasi.
7 2. Adsorbsi Menurut Martin (1961), adsorbsi adalah proses penyerapan zat. Zat yang dapat menyerap disebut adsorben. Adsorbsi terjadi pada permukaan zat padat yang disebabkan oleh adanya gaya tarik-menarik atom atau molekul pada permukaan zat padat karena tidak jenuhnya permukaan zat tersebut.
Adsorbsi dapat terjadi antara fase-fase padat-larutan dan gas-
larutan. Sukardjo (1990) menyatakan bahwa penyerapan zat dari larutan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut. Bila dalam larutan ada dua zat atau lebih, zat yang satu akan diserap lebih kuat dari yang lain. Zat-zat yang dapat menurunkan tegangan muka antara akan lebih kuat diserap. Makin kompleks zat yang terlarut, makin kuat diserap oleh adsorben. Makin tinggi temperatur makin kecil daya serap, namun demikian pengaruh temperatur tidak sebesar seperti pada adsorbsi gas. Menurut Sugiharto (1987), penyerapan secara umum adalah proses mengumpulkan benda-benda terlarut yang terdapat dalam larutan antar dua permukaan. Antar permukaan itu bias antara cairan dan gas, zat padat atau lain cairan, bahkan penyerapan dipergunakan pada permukaan zat padat dan zat yang kental. Bahan yang diserap disebut adsorbate atau solute, sedangkan bahan penyerapnya dikenal sebagai adsorben. 3. Natrium Karbonat (Na2CO3) Mutu arang aktif yang dihasilkan tergantung dari bahan baku, bahan pengaktif dan cara pembuatannya. Untuk melakukan aktivitas daya absorpsi arang aktif maka banyak digunakan bahan kimia. Bahan yang digunakan
8 tersebut dapat berupa asam, basa dan garam. Contoh bahan kimia tersebut misalnya NaOH, KOH, H3PO4, ZnCl2, NH4HCO3(NH4)CO3 dan NaCO3, serta masih banyak lagi bahan kimia lainnya yang bisa digunakan sebagai aktivator dalam pembuatan arang aktif.
Konsentrasi bahan kimia dapat
berkisar antara 1,0% sampai 5%, tergantung dari jenis bahan kimia dan bahan baku yang digunakan (Pari, 2004). Senyawa Natrium Karbonat (Na2CO3) termasuk salah satu senyawa karbonat terpenting selain senyawa Kalsium Karbonat. Na2CO3 merupakan senyawa garam-garam yang mengandung ion N+ dan ion CO23-. Natrium karbonat berwarna putih dan larut dalam air. Natrium karbonat disebut juga soda pembersih, yang dapat juga digunakan untuk membuat gelas dan untuk melunakan air sadah. Senyawa natrium karbonat apabila terurai tidak akan menghasilkan oksida logam, dan tidak membebaskan gas karbondioksida seperti halnya senyawa garam karbonat logam lainnya (Ahmad, 2000). Garam-garam natrium karbonat memiliki sifat fisika dan kimia garam yang sangat menguntungkan, yaitu memiliki ukuran kristal yang relatif serba sama, stabil, mudah mengalir dan tidak membentuk kerak.
Selain itu
pembuatannya sangat menguntungkan, ditandai oleh sifatnya yang mudah, cepat dan larut dengan sempurna di dalam dengan kesadahan,
zat
warna serta
dan
air,
mudah
dicampur
pewangi, sangat baik untuk menurunkan memiliki
pH
sekitar
9,8
(http://www.geocities.com/kimiakita/kimia.doc). Senyawa Na2CO3 mudah didapatkan dan dijual bebas di pasaran dengan harga yang relatif murah, bahan kimia ini banyak digunakan sebagai
9 bahan pembuatan minuman atau tabel effervescent (produk-produk seperti CDR, Redoxon, Extrajos, Tab, Fit up, Supradin dan sejenisnya), selain itu juga
digunakan
sebagai
komponen
utama
sabun
mandi
(http://www.pikiran_rakyat.com/cetak/2007/0703/10/cakrawala_suplemen /indek.php) 4. Kelapa Pohon kelapa (Cocos nucifera L) disebut juga dengan pohon nyiur biasanya tumbuh pada daerah atau kawasan tepi pantai termasuk famili Palmaceae, merupakan tanaman yang hidup di lebih dari 80 negara tropis. Tanaman ini merupakan tanaman serba guna karena hampir seluruh bagian dari tanaman ini dapat dimanfaatkan menjadi berbagai hasil olahan yang mempunyai
nilai
ekonomi
yang
tinggi
(http:/www.e-
smartschool.com/PNU/005/PNU0050007) Tanaman ini biasa hidup pada daerah sekitar khatulistiwa dan dapat ditanam sampai ketinggian 200 m dpl. Kelapa termasuk jenis tanaman yang mempunyai buah berukuran cukup besar. Batang pohon kelapa umumnya berdiri tegak dan tidak bercabang, dapat mencapai 10 - 14 m lebih. Daunnya berpelepah, panjangnya dapat mencapai 3 – 4 m lebih dengan sirip-sirip lidi yang menopang tiap helaian. Buahnya terbungkus dengan serabut dan batok yang cukup luat sehingga untuk memperoleh buah kelapa harus dikuliti terlebih dahulu. Kelapa yang sudah besar dan subur dapat menghasilkan 2 – 10 buah kelapa setiap tangkainya. Nama lain kelapa, nyiur (Indonesia), Coconut
10 (Inggris),
cocotier
(Perancis),
kambil,
kerambil,
kelapa
(Jawa)
(http://www.taniternak.com/forum/viewtopic.php). Tempurung kelapa dapat dibakar langsung sebagai bahan bakar, atau diolah menjadi arang. Arang batok kelapa dapat digunakan sebagai bahan bakar atau diolah menjadi arang aktif yang diperlukan oleh berbagai industri pengolahan. Penggunaan arang tempurung kelapa dapat memperbaiki kualitas air sumur secara kimia, penggunaan
arang tempurung kelapa menurunkan
kadar mangan dan besi paling efektif adalah pada perlakuan selama 30 menit pertama (eprints.ums.ac.id/264/1/tuti rahayu, 2008). Menurut Sembiring, MT dan Sarmaniaga. T (2003), menyimpulkan bahwa arang aktif tempurung kelapa mengadsorbsi gas dan senyawasenyawa kimia tertentu atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar dan volume pori-pori luas permukaan serta bahan baku yang digunakan. Daya serap aktif sangat besar yaitu 25-100 %. 5. pH Larutan Asam dan Basa pH larutan meruapakan parameter yang digunakan untuk menunjukan tingkat keasaman maupun kebasaan larutan.
Jika larutan mengandung
asam, maka jumlah H+ dalam larutan tersebut akan bertambah. Akibatnya, konsentrasi H+ dalam larutan lebih besar daripada OH-.
Sebaliknya, jika
larutan mengandung basa maka konsentrasi OH- dalam larutan lebih besar daripada H+.
11 Tabel 2. Kisaran umum kadar pH dan sifatnya Kadar pH
Sifat
1-6
Asam
6,8-8
Netral
8- 14
Basa
Asam adalah partikel yang dapat menerima pasangan elektron dari partikel lain untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi, sedangkan basa adalah partikel yang dapat memberikan pasangan elektron dari partikel lain untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi. pH juga dipakai dalam penentuan standar kualitas air.
Parameter
yang umum di pakai dalam menentukan standar kualitas air di perairan umum berdasarkan Peraturan Pemerintah No 20 tahun 1990.
Ada tiga
parameter yang di pakai yaitu fisika, kimia anorganik dan kimia organik. Dari ketiga parameter tersebut dalam kimia anorganik minimal
5
mg/lt
untuk
semua
jenis
kadar pH yang ada
golongan.
(http://www.o-
fish.com/Air/kemasaman.php(o-fish). Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. Air adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak netral dapat melarutkan berbagai element kimia yang dilaluinya (Slamet JS, 1994). 6. Besi (Fe) Besi di dalam air adalah besi terlarut yang wujudnya berupa senyawa besi klorida (Cl), bikarbonat( HCO3)2, atau sulfat (SO4). Kehadiran oksigen
12 terlarut dalam air dapat mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), lalu bereaksi dengan ion hidroksida (OH-) membentuk senyawa tak larut Fe (OH)3, itu sebabnya ion besi (II) hanya ditemukan di air yang tak beroksigen seperti tanah, air di dasar danau, atau sungai yang septik (nihil oksigen). Pada bilangan oksidasi yang tinggi berbentuk presipitat Fe2O3, besi (III) oksida atau karat berwarna coklat kemerahan dan MnO2 atau Mangan (IV) berwarna coklat- hitam. Oksigen terlarut dalam air mampu mengoksidasi besi dan mangan menjadi bentuk tak larut yaitu besi (II) dan Mangan (IV). Apabila kondisi airnya menjadi anaerob (reduksi) kembali, maka besi dan mangan itu akan terlarut kembali. Oleh karena itu, pasir tanah sangat banyak mengandung mineral ini. Dasar sungai dan danau biasanya berkondisi anaerob sehingga endapannya ada yang melepaskan besi dan mangan ke air yang ikut memperbesar konsentrasinya. Itu sebabnya di air permukaan yang teraerasi masih bisa ditemukan besi dan mangan dalam jumlah banyak karena laju konversi besi dan mangan terlarut menjadi tak larut lebih lambat daripada laju pembentukannya atau karena ada masukan dari sumber lain. Kandungan besi dalam jumlah kecil dibutuhkan tubuh untuk proses pembentukan sel-sel darah merah, besi dalam ikatan protoporpyrin dalam haemoglobin darah merupakan bagian yang terpenting dalam mengikat oksigen (Talwar, 1980). Sedangkan kekurangan unsur besi menyebabkan kekurangan produksi haemoglobin (Hb) yang pada akhirnya dapat menyebabkan anemia hypocrom. Kandungan besi normal dalam tubuh
13 (darah) antara 75 -175 mikrogram/100 cc. Selain untuk pembuatan Hb, besi juga diperlukan untuk pembuatan sel-sel jaringan. Sedangkan kelebihan unsur besi dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan terhadap kesehatan. Garam-garam Ferri dapat mengiritasi sukrosa lambung dan usus, terutama pada perut yang kosong. Keracunan logam ini ditandai dengan gejala-gejala rasa sakit pada bagian epigastrium dan diare (Chatib, 1998).
8 tersebut dapat berupa asam, basa dan garam. Contoh bahan kimia tersebut misalnya NaOH, KOH, H3PO4, ZnCl2, NH4HCO3(NH4)CO3 dan NaCO3, serta masih banyak lagi bahan kimia lainnya yang bisa digunakan sebagai aktivator dalam pembuatan arang aktif.
Konsentrasi bahan kimia dapat
berkisar antara 1,0% sampai 5%, tergantung dari jenis bahan kimia dan bahan baku yang digunakan (Pari, 2004). Senyawa Natrium Karbonat (Na2CO3) termasuk salah satu senyawa karbonat terpenting selain senyawa Kalsium Karbonat. Na2CO3 merupakan senyawa garam-garam yang mengandung ion N+ dan ion CO23-. Natrium karbonat berwarna putih dan larut dalam air. Natrium karbonat disebut juga soda pembersih, yang dapat juga digunakan untuk membuat gelas dan untuk melunakan air sadah. Senyawa natrium karbonat apabila terurai tidak akan menghasilkan oksida logam, dan tidak membebaskan gas karbondioksida seperti halnya senyawa garam karbonat logam lainnya (Ahmad, 2000). Garam-garam natrium karbonat memiliki sifat fisika dan kimia garam yang sangat menguntungkan, yaitu memiliki ukuran kristal yang relatif serba sama, stabil, mudah mengalir dan tidak membentuk kerak.
Selain itu
pembuatannya sangat menguntungkan, ditandai oleh sifatnya yang mudah, cepat dan larut dengan sempurna di dalam dengan kesadahan,
zat
warna serta
dan
air,
mudah
dicampur
pewangi, sangat baik untuk menurunkan memiliki
pH
sekitar
9,8
(http://www.geocities.com/kimiakita/kimia.doc). Senyawa Na2CO3 mudah didapatkan dan dijual bebas di pasaran dengan harga yang relatif murah, bahan kimia ini banyak digunakan sebagai
9 bahan pembuatan minuman atau tabel effervescent (produk-produk seperti CDR, Redoxon, Extrajos, Tab, Fit up, Supradin dan sejenisnya), selain itu juga
digunakan
sebagai
komponen
utama
sabun
mandi
(http://www.pikiran_rakyat.com/cetak/2007/0703/10/cakrawala_suplemen /indek.php) 4. Kelapa Pohon kelapa (Cocos nucifera L) disebut juga dengan pohon nyiur biasanya tumbuh pada daerah atau kawasan tepi pantai termasuk famili Palmaceae, merupakan tanaman yang hidup di lebih dari 80 negara tropis. Tanaman ini merupakan tanaman serba guna karena hampir seluruh bagian dari tanaman ini dapat dimanfaatkan menjadi berbagai hasil olahan yang mempunyai
nilai
ekonomi
yang
tinggi
(http:/www.e-
smartschool.com/PNU/005/PNU0050007) Tanaman ini biasa hidup pada daerah sekitar khatulistiwa dan dapat ditanam sampai ketinggian 200 m dpl. Kelapa termasuk jenis tanaman yang mempunyai buah berukuran cukup besar. Batang pohon kelapa umumnya berdiri tegak dan tidak bercabang, dapat mencapai 10 - 14 m lebih. Daunnya berpelepah, panjangnya dapat mencapai 3 – 4 m lebih dengan sirip-sirip lidi yang menopang tiap helaian. Buahnya terbungkus dengan serabut dan batok yang cukup luat sehingga untuk memperoleh buah kelapa harus dikuliti terlebih dahulu. Kelapa yang sudah besar dan subur dapat menghasilkan 2 – 10 buah kelapa setiap tangkainya. Nama lain kelapa, nyiur (Indonesia), Coconut
10 (Inggris),
cocotier
(Perancis),
kambil,
kerambil,
kelapa
(Jawa)
(http://www.taniternak.com/forum/viewtopic.php). Tempurung kelapa dapat dibakar langsung sebagai bahan bakar, atau diolah menjadi arang. Arang batok kelapa dapat digunakan sebagai bahan bakar atau diolah menjadi arang aktif yang diperlukan oleh berbagai industri pengolahan. Penggunaan arang tempurung kelapa dapat memperbaiki kualitas air sumur secara kimia, penggunaan
arang tempurung kelapa menurunkan
kadar mangan dan besi paling efektif adalah pada perlakuan selama 30 menit pertama (eprints.ums.ac.id/264/1/tuti rahayu, 2008). Menurut Sembiring, MT dan Sarmaniaga. T (2003), menyimpulkan bahwa arang aktif tempurung kelapa mengadsorbsi gas dan senyawasenyawa kimia tertentu atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar dan volume pori-pori luas permukaan serta bahan baku yang digunakan. Daya serap aktif sangat besar yaitu 25-100 %. 5. pH Larutan Asam dan Basa pH larutan meruapakan parameter yang digunakan untuk menunjukan tingkat keasaman maupun kebasaan larutan.
Jika larutan mengandung
asam, maka jumlah H+ dalam larutan tersebut akan bertambah. Akibatnya, konsentrasi H+ dalam larutan lebih besar daripada OH-.
Sebaliknya, jika
larutan mengandung basa maka konsentrasi OH- dalam larutan lebih besar daripada H+.
11 Tabel 2. Kisaran umum kadar pH dan sifatnya Kadar pH
Sifat
1-6
Asam
6,8-8
Netral
8- 14
Basa
Asam adalah partikel yang dapat menerima pasangan elektron dari partikel lain untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi, sedangkan basa adalah partikel yang dapat memberikan pasangan elektron dari partikel lain untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi. pH juga dipakai dalam penentuan standar kualitas air.
Parameter
yang umum di pakai dalam menentukan standar kualitas air di perairan umum berdasarkan Peraturan Pemerintah No 20 tahun 1990.
Ada tiga
parameter yang di pakai yaitu fisika, kimia anorganik dan kimia organik. Dari ketiga parameter tersebut dalam kimia anorganik minimal
5
mg/lt
untuk
semua
jenis
kadar pH yang ada
golongan.
(http://www.o-
fish.com/Air/kemasaman.php(o-fish). Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. Air adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak netral dapat melarutkan berbagai element kimia yang dilaluinya (Slamet JS, 1994). 6. Besi (Fe) Besi di dalam air adalah besi terlarut yang wujudnya berupa senyawa besi klorida (Cl), bikarbonat( HCO3)2, atau sulfat (SO4). Kehadiran oksigen
12 terlarut dalam air dapat mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), lalu bereaksi dengan ion hidroksida (OH-) membentuk senyawa tak larut Fe (OH)3, itu sebabnya ion besi (II) hanya ditemukan di air yang tak beroksigen seperti tanah, air di dasar danau, atau sungai yang septik (nihil oksigen). Pada bilangan oksidasi yang tinggi berbentuk presipitat Fe2O3, besi (III) oksida atau karat berwarna coklat kemerahan dan MnO2 atau Mangan (IV) berwarna coklat- hitam. Oksigen terlarut dalam air mampu mengoksidasi besi dan mangan menjadi bentuk tak larut yaitu besi (II) dan Mangan (IV). Apabila kondisi airnya menjadi anaerob (reduksi) kembali, maka besi dan mangan itu akan terlarut kembali. Oleh karena itu, pasir tanah sangat banyak mengandung mineral ini. Dasar sungai dan danau biasanya berkondisi anaerob sehingga endapannya ada yang melepaskan besi dan mangan ke air yang ikut memperbesar konsentrasinya. Itu sebabnya di air permukaan yang teraerasi masih bisa ditemukan besi dan mangan dalam jumlah banyak karena laju konversi besi dan mangan terlarut menjadi tak larut lebih lambat daripada laju pembentukannya atau karena ada masukan dari sumber lain. Kandungan besi dalam jumlah kecil dibutuhkan tubuh untuk proses pembentukan sel-sel darah merah, besi dalam ikatan protoporpyrin dalam haemoglobin darah merupakan bagian yang terpenting dalam mengikat oksigen (Talwar, 1980). Sedangkan kekurangan unsur besi menyebabkan kekurangan produksi haemoglobin (Hb) yang pada akhirnya dapat menyebabkan anemia hypocrom. Kandungan besi normal dalam tubuh
13 (darah) antara 75 -175 mikrogram/100 cc. Selain untuk pembuatan Hb, besi juga diperlukan untuk pembuatan sel-sel jaringan. Sedangkan kelebihan unsur besi dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan terhadap kesehatan. Garam-garam Ferri dapat mengiritasi sukrosa lambung dan usus, terutama pada perut yang kosong. Keracunan logam ini ditandai dengan gejala-gejala rasa sakit pada bagian epigastrium dan diare (Chatib, 1998).
III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN A. Tujuan penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui: 1. Pengaruh perlakuan dalam rangka menurunkan kadar Fe dan menaikkan pH air 2. Interaksi perlakuan terhadap kadar besi dan pH air. 3 Konsentrasi terbaik dan waktu tercepat dalam menurunkan kadar besi dan menaikkan pH air, B. Manfaat Penelitian 1. Aspek keilmuan, hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah khasanah keilmuan 2. Aspek guna laksana, hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu memecahkan permasalahan, pengolahan air gambut dan dapat diterapkan oleh masyarakat khususnya masyarakat yang berada dalam kawasan tersebut sehingga meningkatkan derajat kesehatannya. 3. Aspek sosial, menumbuhkan kepekaan masyarakat terhadap lingkungannya agar sumber daya alam yang ada dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin sehingga masyarakat yang berada di daerah rawa/gambut dapat memperoleh air bersih untuk keperluan sehari-hari.
IV. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian
ini
akan
dilaksanakan
di
Laboratorium
Banjarbaru, dengan metode eksperiment, sampel air
POLTIKES
diambil di daerah
kecamatan Danau Panggang Kabupaten Hulu Sungai Utara Kalimantan Selatan.
Waktu penelitian pada
selama tiga bulan terhitung dari bulan
Oktober sampai Desember 2009. Sample air dipergunakan sebagai air baku untuk air minum. Kegiatan ini meliputi pengambilan sample, analisa laboratorium dan penyusunan hasil penelitian. B. Alat dan Bahan Peralatan
yang
digunakan
dalam
penelitian
ini
yaitu
Gelas
Beaker,Oven,pH Meter, Sudip, Cawan, Ayakan Ukuran 100 mesh, Neraca analitik, Tissue gulung , Botol sampel/jerigen, Stopwatch, Kalkulator, Kamera, Alat tulis menulis, Baskom, Jerigen Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : 1. Arang tempurung kelapa 100 gram 2. Air rawa 50 liter 3. Natrium Karbonat (Na2CO3) 10 gram. 4. Aquades C. Prosedur Penelitian 1. Proses Pengambilan Sampel Air Gambut
16 a. Menyiapkan botol sampel yang telah disterilkan dengan pencucian dengan aquades. b. Mengambil sampel air c. Menuangkan sampel ke dalam jerigen hingga penuh d. Menulis label dan melampirkan pada jerigen e. Menguji sampel ke laboratorium. 2. Proses Pembuatan Arang Aktif a. Mempersiapkan bahan baku berupa arang tempurung kelapa b. Menghancurkan arang menjadi ukuran 100 mesh c. Mencuci arang dengan aquades d. Merendam arang dalam baskom bersama larutan aktivator Natrium Karbonat 10 gram bersama aquades selama 24 jam, lalu meniriskannya e. Mengaktivasi arang dalam tanur dengan suhu ± menit
4000C selama 30
17
Arang tempurung kelapa Proses menghancurkan arang Ayakan 100 mesh Cuci dg aquades
Menghancurkan arang
Mengaktifkan dalam tanur
Merendam Na2CO3 + Aqudes
Gambar 1. Proses pembuatan arang aktif tempurung kelapa 3. Penetralan dengan menggunakan arang aktif tempurung kelapa a. Mengisi gelas beaker sebanyak 1000 ml dengan air gambut b. Menimbang arang aktif masing-masing, 0,3 gram, 0,6 gram dan 0,9 gram c. Memasukkan masing-masing arang aktif kedalam gelas beaker 1000 ml yang berisi air gambut kemudian diaduk. d. Setiap 5 menit diukur kadar pH air sampai menit ke 15.
18 D. Rancangan Penelitian Rancangan yang dipakai dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap (RAL) dengan percobaan faktorial yaitu perbedaan konsetrasi arang aktif dan waktu perendaman yang terlihat pada Tabel 3. Model umum rancangan penelitian ini adalah : Yij = µ + αi + βj + (αβ) ij + єijk Keterangan : Yij
= Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i, kelompok j dan ulangan ke-k
µ
= Nilai tengah umum
αi
= Pengaruh faktor α ke-i pada perlakuan ke-j ulangan ke-k
βj
= Pengaruh faktor β ke-i pada perlakuan ke-j ulangan ke-k
(αβ)ij = Pengaruh interaksi faktor A dan B pada perlakuan ke-i dan ke-j Єij
= Kesalahan percobaan pada perlakuan ke-i, kelompok ke-j, dan ulangan
ke-k
Dimana : i
= konsentrasi arang aktif
j
= waktu penetralan
k
= perlakuan ke-1,2, dan 3
19 Tabel 3. Rancangan percobaan acak lengkap 4x3x3 untuk uji (pH, Fe) dengan tempurung kelapa
A1
B1
B2
B3
A1B1 A1B1 A1B1 A1B1 A1B1
A1B2 A1B2 A1B2 A1B2 A1B2
A1B3 A1B3 A1B3 A1B3 A1B3
A2B1 A2B1 A2B1 A2B1 A2B1
A2B2 A2B2 A2B2 A2B2 A2B2
A2B3 A2B3 A2B3 A2B3 A2B3
A3B1 A3B1 A3B1 A3B1 A3B1
A3B2 A3B2 A3B2 A3B2 A3B2
A3B3 A3B3 A3B3 A3B3 A3B3
Jumlah
air gambut Ratarata
Jumlah Rata-rata A2 Jumlah Rata-rata A3 Jumlah Rata-rata Keterangan : A1
= Konsentarasi arang aktif 0,3 gram dalam 1 liter air
A2
= Konsentarasi arang aktif 0,6 gram dalam 1 liter air
A3
= Konsentarasi arang aktif 0,9 gram dalam 1 liter air
B1
= Waktu perendaman pada 5 menit
B2
= Waktu perendaman pada 10 menit
B3
= Waktu perendaman pada 15 menit
E. Analisis data Sebelum data diolah terlebih dahulu data di uji kenormalannya dengan menggunakan uji Liliefors dan untuk kehomogenan ragamnya dengan uji Barlett (Karim, 1989). Untuk mengetahui pengaruh perlakuan
20 terhadap respon yang diamati digunakan Tabel analisis keragaman seperti pada Tabel 4. Tabel 4. Analisis keragaman masing-masing perlakuan. Sumber keragaman Perlakuan
Deraj
Jumlah
at
kuadra
bebas
t
Ab-1
JKP
A
a–1
JKA
B
b–1
JKB
AB
(a-1)(b-)
JKAB
Galat
(axb)(n-)
JKG
Total
Rt-1
KT
Kuadra t tengah
JK/db
-
F tabel F Hitung
5%
1%
-
-
KTP/KTG
-
Pengaruh perlakuan ditetapkan berdasarkan nilai F hitung dengan F tabel pada tingkat 5% dan 1%, kriteria yang dipakai adalah : 1. Jika F hitung ≤ F tabel 5% berarti perlakuan tidak berpengaruh nyata terhadap variabel yang diteliti. 2. Jika F hitung ≥ F tabel 5% berarti perlakuan berpengaruh terhadap variabel yang diteliti 3. Jika F hitung ≥ F tabel 1% berarti perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap variabel yang diteliti. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh masing-masing perlakuan maka dilakukan uji beda.
Macam uji beda yang diterapkan, menurut
Hanafiah (2000) sebaiknya dihubungkan dengan ”koefisien Keragaman (KK)” yaitu suatu koefisien yang menunjukan derajat keakuratan dan
21 kehandalan hasil yang diperoleh dari suatu percobaan.
Koefisien
Keragaman dinyatakan :
KK =
KTgalat x 100% __ Y
Keterangan : KK
= Koefesien keragaman
KTG = Kuadrat tengah galat Ў
= Rata-rata seluruh pengamatan
Untuk mendapatkan ketelitian hasil dari pengaruh perlakuan yang diberikan, maka dibuat hubungan nilai koefisien keragaman dan macam uji beda yang sebaiknya dipakai, yaitu : a. Jika KK kecil(minimal 10% pada kondisi homogen atau minimal 20% pada kondisi hetrogen), uji yang dilakukan adalah uji BJND (Duncan). b.
Jika KK sedang (antara 5% - 10% pada kondisi homogen atau antara 10% - 20% pada kondisi hydrogen) menggunakan BNT (uji beda terkecil).
c. Jika KK besar (maksimal 5% pada kondisi homogen atau antara maksimal 10% pada kondisi heterogen), menggunakan BNJ (beda nyata jujur).
V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil 1. Kondisi Sanitasi dan Penyediaan Air Bersih Berdasarkan data Puskesmas Danau Panggang (2008) baru sekitar 30 % penduduk (6.184 jiwa) yang menggunakan air bersih memenuhi syarat kesehatan.
Air bersih tersebut diperoleh dari sambungan PDAM,
sumur pompa tangan dan sumur gali.
Sisanya menggunakan air sungai
(20%) dan 50 % menggunakan air rawa (gambut) yang ada di sekitar tempat tinggalnya. Kondisi sumur pompa tangan di wilayah Kecamatan Danau Panggang juga banyak yang rusak ataupun pipa-pipanya bocor, sehingga air yang diambil melalui sumur pompa tangan tersebut bukan berasal dari air bawah tanah tetapi juga bercampur dengan air gambut. Hasil pemeriksaan laboratorium kualitas air rawa di Kecamatan Danau Panggang sebelum diolah dapat dilihat pada Tabel di bawah ini : Tabel 5. Kualitas air rawa Kecamatan Danau Panggang sebelum pengolahan
NO
Parameter
Satuan
1. 2. 3 4.
pH Kekeruhan Besi (Fe) Mangan (Mn)
5.
Coli tinja
NTU mg/l mg/l Jml/100 ml sampel
Batas syarat Permenkes Tahun 1990 6,5 – 8,5 25 0,1 0,5
Batas syarat Permenkes Tahun 2002 6,5 – 8,5 5 0,3 0,1
6,48 7,99 0,9230 0,1041
0
0
2.135
Nilai
* = Berdasarkan Permenkes RI No: 416/Menkes/Per/IX/1990 Persyaratan kualitas air bersih =* * = Berasarkan Permenkes RI No: 970/Menkes/SK/VII/2002 Persyaratan kualitas air minum =*
23 2. Kondisi Air Rawa Danau Panggang Setelah Pengolahan a. Parameter pH Setelah dilakukan pengolahan dengan perendaman arang aktif tempurung kelapa, kadar pH air rawa Danau Panggang mengalami kenaikan yang bervariasi sesuai konsentrasi arang aktif dan lama waktu perendaman. Hal ini dapat dilihat pada Tabel di bawah ini : Tabel 6. Kualitas pH rata-rata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa Faktor A
Bo
A1 (0,3 gram) A2 (0,6 gram)
6,48
A3 (0,9 gram)
B1 (5 menit)
Faktor B B2(10 menit)
B3 (15 menit)
6,66
6,64
6,61
6,71
6,73
6,70
6,72
6,74
6,76
Keterangan : Faktor A = Konsentrasi arang aktif Tempurung kelapa Faktor B = Lama waktu perendaman
Pada tabel 6 di atas terlihat bahwa nilai pH rerata
mengalami
kenaikan setelah pemberian arang aktif tempurung kelapa pada masingmasing konsentrasi dan
waktu perendaman. Nilai
kenaikan pH rerata
tertinggi terjadi pada perlakuan A3B3 (kombinasi arang katif 0,9 gram dengan waktu perendaman 15 menit sebesar 6,76) dan kenaikan pH rerata terkecil terjadi pada perlakuan A1B3 (kombinasi arang aktif 0,3 gram dengan waktu perendaman 5 menit sebesar 6,61). Data-data hasil pemeriksaan pH air
tersebut kemudian
diuji
kenormalannya dengan uji kolmogorov-smirnov didapat hasil bahwa data menyebar normal, dimana nilai Ki max < Ki tabel dimana nilai Ki max 0,1101
24 sedangkan Ki tab 0,182. Untuk mengetahui kehomogenan ragam dilakukan uji
Bartlett. Hasil pengujian homogenitas pada lampiran 1. menunjukkan
data bersifat homogen, dimana X² hit < X ² tab yaitu X² hit = 8,802 sedangkan X² tab = 15,507. Data-data yang menyebar normal dan homogen selanjutnya dianalisis keragamannya. Tabel 7. Analisis keragaman pH pada masing-masing perlakuan
Sumber Keragaman Perlakuan Faktor A Faktor B Interaksi AB Galat Total
derajat bebas
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
8 2 2 4 36 44
0,0960 0,0848 0,0011 0,0101 0,0094 0,1053
0,0120 0,0424 0,0005 0,0025 0,0003
F hitung 46,1346** 163,1026** 2,0769tn 9,6795**
F tabel 5% 1% 2,21 3,04 3,26 5,25 3,26 5,25 2,62 3,89
Keterangan : tn = tidak nyata ** = berpengaruh sangat nyata KK = 0,24% Hasil analisis keragaman menunjukan F hitung > F tabel pada taraf 5% dan 1% maka H1 diterima dan Ho ditolak, berarti perlakukan konsentrasi berpengaruh sangat nyata terhadap kenaikan pH air. Koefisien keragaman dari analisis tersebut adalah 0,24
% sehingga uji beda yang dilakukan
adalah uji beda nyata jujur (BNJ) karena nilai KK kecil. Berdasarkan hasil uji BNJ tersebut diperoleh perlakuan A3B3 (6.76)
memberikan nilai rerata
paling tinggi terhadap kenaikan pH dan berbeda sangat nyata terhadap perlakuan lainnya.
25 b. Parameter Besi (Fe) Kadar Besi rerata menunjukan penurunan setelah pemberian arang aktif tempurung kelapa pada masing-masing konsentrasi dan lama waktu perendaman. Penurunan Fe terbesar terjadi pada kombinasi perlakukan A2B3 (kombinasi arang aktif 0,9 gram dan waktu perendaman 10 menit) sebesar 0,6534 dan penurunan Fe air terkecil
pada kombinasi
A3B2(
kombinasi arang aktif 0,6 gram dan waktu perendaman 15 menit sebesar 0,8922. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 8 Tabel 8. Kadar Fe rerata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa Faktor B Faktor A
B0
A1 (0,3 gram) A2 (0,6 gram) A3 (0,9 gram)
0,9230
B1 (5 menit)
B2 (10 menit)
B3 (15 menit)
0,7128
0,8531
0,6748
0,8677
0,8817
0,6534
0,8803
0,8922
0,8412
Keterangan Faktor A = Konsentrasi arang aktif Tempurung kelapa Faktor B = Lama waktu perendaman
Data-data kadar Fe dalam air pada Tabel 11. tersebut kemudian diuji kenormalannya dengan uji kolmogorov-smirnov hasilnya data menyebar normal, dimana nilai Kimax < Ki tab, dimana nilai Ki max 0,1680 sedangkan Ki tab 0,182. Untuk mengetahui bahwa pengamatan mempunyai ragam yang homogen maka dilakukan uji Bartlett. Hasil pengujian homogenitas didapat data bersifat homogen, dimana X² hit < X ² tab yaitu X² hit = 15.179 sedangkan X² tab = 15,507. Data yang menyebar normal dan homogen selanjutnya dianalisis keragamannya.
26 Tabel 9. Analisis keragaman kadar Fe pada masing-masing perlakuan
Sumber Keragaman
Derajat bebas
Perlakuan Faktor A Faktor B Interaksi AB Galat Total
8 2 2 4 36 44
Jumlah Kuadrat Kuadrat Tengah 0,1219 0,0372 0,0579 0,0267 0,0003 0,1222
0,0152 0,0186 0,0290 0,0067 0,0000
Fhitung 1.872,1082** 2.288,6922** 3.559,5410** 820,0997**
Ftabel 5% 2,21 3,26 3,26 2,62
1% 3,04 5,25 5,25 3,89
Keterangan : tn = ** = KK =
tidak nyata berpengaruh sangat nyata 0,32%
Hasil analisis keragaman menunjukan F hitung > F tabel 5 % dan F hitung > F tabel 1% maka diterima H1 dan H0 ditolak, berarti perlakukan interaksi
konsentrasi dan waktu perendaman berpengaruh sangat nyata
pada taraf 5 % dan 1 % terhadap penurunan Fe. Koefisien keragaman dari analisis tersebut adalah 0,32 % sehingga uji beda yang dilakukan adalah uji beda nyata jujur (BNJ) karena nilai KK kecil. Berdasarkan hasil uji BNJ tersebut diperoleh perlakuan A3B2 (konsentrasi 0.9 gr dengan lama perendaman 10 menit). memberikan nilai rerata paling tinggi (0.9446) terhadap kadar Fe dan berbeda sangat nyata terhadap perlakuan lainnya, tetapi karena disini yang diinginkan adalah perlakuan yang memberikan kadar Fe paling rendah, maka perlakuan yang terbaik adalah A2B3 (0.6534).
27 B. Pembahasan Air rawa Danau Panggang sebelum pengolahan pH = 6,48, Fe sebesar 0,9230 mg/l, Mangan sebesar 0,1041 mg/l, kekeruhan 7,99 NTU dan Coli 2135/100 ml. Hasil laboratorium ini sesuai dengan hasil Penelitian Warsito, dkk (1980) dan STTL Yogyakarta (1996) yang meneliti air gambut di Kalimantan maupun air pasang surut di daerah Jambi dan Riau diketahui secara fisik air gambut berwarna kecoklatan dan keasaman tinggi (pH 3,5 – 5). Penelitian Khair, dkk (2007) kualitas air gambut di Kabupaten Banjar pH 4,95. Penelitian Puslitbang Sumber Daya Air Departemen Pekerjaan Umum (1995) di
Kecamatan Gambut
dan Hulu Sungai Selatan nilai pH 3,7 – 4,3.
Penelitian BTKL PPM Kelas I Banjarbaru (2008) pH di Desa Alalak Padang Kec. Simpang Empat Kab. Banjar 3,035, Desa Sumber Sari Kec. Simpang Empat 2,972, Desa Sei Landas Kec. Simpang Empat Kab. Banjar 3,001. Penggunaan air gambut yang tidak memenuhi syarat kesehatan ini dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia. Gangguan kesehatan
yang
dimaksud
adalah
gangguan
penyakit
yang
ada
hubungannya dengan air atau “water related disease“, untuk itu perlu dilakukan pengolahan sehingga air tersebut aman dikonsumsi masyarakat. 1. Parameter pH pH dalam air gambut sebelum dilakukan pengolahan sebesar 6,48 tidak
memenuhi
syarat
kesehatan
berdasarkan
No.416/MenKes/Per/IX/1990 dan Permenkes
Permenkes
RI
RI no 907/Menkes/SK/VII
28 /2002 dimana disyaratkan pH 6,5 – 8,5. Kadar pH kurang dari 7 dapat menyebabkan larutnya logam (besi) dan air dapat bersifat korotif, semakin rendah pH maka kelarutan logam akan semakin tinggi. Larutan yang bersifat asam (pH rendah) bersifat korosif. Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. Air adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak netral dapat melarutkan berbagai element kimia yang dilaluinya (Slamet, 1994). pH yang lebih rendah dari 6.5 dan lebih besar dari 9.2 menyebabkan karat pada pipa-pipa air dan membuat beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan, pH yang rendah melarutkan email (lapisan) gigi sehingga cepat keropos (Tugaswati, 1980). Menurut Hermawan (1984) bahwa nilai pH dipengaruhi oleh sistem karbon organiknya, sebagai akibat dari proses-proses yang terjadi di dalam tanah dapat memperbesar atau memperkecil konsentrasi karbondioksida di dalam air tanah secara langsung akan mempengaruhi pH. Proses-proses tersebut termasuk invasi karbondioksida dipermukaan air dalam tanah dan aktifitas mikroorganisme an aerobik. Arang aktif tempurung kelapa yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai
konsentrasi
yang
berbeda-beda
(konsentrasi
0,3
gram,
konsentrasi 0,6 gram dan konsentrasi 0,9 gram). Tabel menujukkan bahwa nilai rata-rata kenaikan pH air pada faktor A (Konsentrasi arang aktif) terus berubah-rubah pada konsentrasi 0,3 gram dengan waktu perendaman 5
29 menit nilai pH semakin menurun, konsentrasi 0,6 gram dengan perendaman 10 menit nilai pH awalnya naik kemudian turun lagi dan konsentrasi 0,9 gram dengan waktu perendaman 15 menit nilai pH semakin naik seiring dengan bertambahnya konsentrasi arang aktif yang diberikan. Pada lampiran I dapat dilihat rata-rata kombinasi perlakukan terjadi pada konsentrasi dan lamanya waktu perendaman nilai pengukuran pH air minimum 6,61 dengan konsentrasi arang aktif 0,5 gram waktu perendaman 5 menit dan untuk nilai rata-rata pengukuran pH maksimum adalah sebesar 6,76 dengan konsentrasi 0,9 gram dengan waktu perendaman selama 15 menit. Grafik 1, juga menunjukan bahwa terjadi kenaikan pH pada air sampel, yang
cenderung meningkat dengan adanya penambahan
konsentrasi arang aktif dimana penambahan konsentrasi arang aktif dan waktu perendaman ini diberikan pada volume air sampel yang sama yaitu sebanyak 1 liter. pH awal air sampel 6,48 setelah arang aktif tempurung kelapa dimasukan terjadi kenaikan dan setiap konsentrasi mempunyai batas maksimum kenaikan pH air menurut waktu perendaman, pada konsentrasi 0,3 gram dapat meningkatakan pH air dari 6,48 menjadi rata-rata 6,64 pada konsentrasi arang aktif 0,6 gram
kenaikan pH menjadi rata-rata 6,71
konsentrasi arang aktif 0,9 gram peningkatan pH menjadi rata-rata 6,74. Peningkatan pH terjadi karena adanya serapan oleh arang aktif tempurung kelapa. Proses serapan asam (H+) oleh arang aktif tempurung kelapa ini disebut dengan nama adsorbsi (proses penyerapan zat pada permukaan zat lain) dan adsorbsi yang terjadi di sini adalah pada fase padat-
30 larutan, dimana larutan sebagai fase serapan dan arang aktif tempurung kelapa sebagai adsorben.
Berdasarkan hasil penelitian ini arang aktif
tempurung kelapa dapat dijadikan alternatif dalam usaha meningkatkan pH air. Adsorbsi yang terjadi juga berkaitan dengan sifat-sifat arang aktif tempurung kelapa itu sendiri.
Dimana memiliki pembuluh (pori-pori)
sehingga memungkinkan arang aktif tempurung kelapa untuk menyerap H+ oleh rongga-rongga tersebut. Hal ini sesuai dengan pendapat Sukardjo (1990) bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi adsorbsi adalah luas permukaan adsorben, dimana semakin luas permukaan adsorben semakin besar juga daya adsorbsinya. Waktu perendaman (faktor B) yang ditetapkan dalam pengamatan adalah 5 menit, 10 menit dan 15 menit, dari ketiga waktu yang ditetapkan dapat diketahui kemampuan arang aktif tempurung kelapa dalam menaikan pH air. Dari hasil yang diperoleh terlihat bahwa waktu mempunyai pengaruh terhadap kenaikan pH air. Tabel 6 nilai rata-rata pH air setelah diberi arang aktif tempurung kelapa B (Waktu perendaman) terjadi kenaikan pH air seiring dengan semakin lamanya waktu perendaman, pada setiap konsentrasi (gram) arang aktif tempurung kelapa dari waktu perendaman 5 menit, 10 menit dan 15 menit terus terjadi peningkatan nilai rata-rata pH.
Waktu perendaman 5
menit merupakan waktu yang terpendek dalam melihat kemampuan arang aktif menaikan pH air.
31 Perlakuan baik konsentrasi (faktor A) dan waktu (faktor B) keduanya mempunyai pengaruh dalam peningkatan pH, hal ini diperkuat dengan Tabel 8 berupa tabel analisis keragaman konsentrasi arang aktif dan waktu pengamatan, dapat dilihat nilai F hitung sebesar dari sumber keragaman AB menujukkan pengaruh yang sangat nyata (**) pada tarap 5% maupun pada tarap 1%. 2. Parameter Besi (Fe) Nilai besi (Fe) pada air gambut rerata 0,9230 mg/l masih memenuhi syarat
kualitas
air
bersih
berdasarkan
PerMenKes
RI
No.416/MenKes/Per/IX/1990 dimana kadar maksimum yang diperbolehkan sebesar 0,1 mg/l. dan dihubungkan dengan persyaratan kualitas air minum tidak
memenuhi
syarat
kesehatan
Permenkes
RI
No
907/Menkes/SK/VII/2002 dimana kadar maksimum untuk Fe sebesar 0,3 mg/l Meskipun kadar Fe air rawa Danau Panggang ini masih memenuhi syarat tetapi perlu diwaspadai karena kadar nilainya yang beda tipis untuk persyaratan kualitas air bersih dengan kadar maksimum yang diperbolehkan Dan jika air tersebut dikonsumsi sebagai air minum akan menyebabkan gangguan terhadap kesehatan..
Adanya besi dalam air sebenarnya
diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan unsur tersebut. Zat besi merupakan zat yang penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini tubuh memerlukan 7 – 35 mg/hari. Zat besi dalam jumlah kecil dibutuhkan oleh tubuh untuk pembentukan sel darah merah yang
32 membentuk hemoglobin yaitu protein pada sel darah merah yang bertugas mengantarkan oksegin dari paru-paru ke otak dan seluruh jaringan tubuh. Unsur tersebut tidak saja diperoleh dari air tetapi juga makanan yang masuk ke tubuh manusia. Tetapi adanya senyawa besi yang terlarut dalam air pada kadar yang berlebihan dapat berakibat fatal. Penggunaan jangka panjang akan menyebabkan besi tertimbun dalam jaringan tubuh dan menimbulkan efek yang merugikan kesehatan.( Dwijoseputro D, 2006). Kelebihan konsumsi zat besi dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan, mulai dari yang ringan berupa gangguan pencernaan (mual, muntah, sembelit, dan diare) sampai yang berat berupa gangguan fungsi hati dan jantung. Keracunan zat besi yang berat dapat menyebabkan kematian. Tubuh manusia tidak dapat mengekresikan besi (Fe) apabila dalam tubuh kadar besi (Fe) berlebih yang menyebabkan pada orang tranfusi darah warna kulitnya menjadi hitam disebabkan akumulasi besi (Fe). Besi (Fe) dalam dosis besar dapat merusak dinding usus, kematian sering disebabkan oleh rusaknya dinding usus. Kelebihan konsumsi zat besi diperkirakan dapat menurunkan daya tahan tubuh sehingga lebih rentan terhadap infeksi. Kelebihan zat besi dapat ditandai dengan kotoran (Fases) yang berwarna gelap. Zat besi berbahaya kepada orang yang menderita hepatitis, gangguan fungsi hati, penderita gangguan usus dan lambung seperti borok usus (peptic ulcer), dan radang usus (enteritis, colitis) (Anonimous, 2006; Said, 1999). Besi dalam air minum menimbulkan rasa tidak enak, Warna kuning, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan (Anonimous, 2006). Konsentrasi
33 besi dalam air yang melebihi 2 mg/l akan menimbulkan noda-noda pada peralatan dan bahan-bahan yang berwarna putih. Besi juga menimbulkan zat warna pada minuman.
Konsentrasi besi lebih besar dari 1 mg/l
menyebabkan warna air menjadi kemerah-merahan, rasa yang tidak enak pada minuman juga membentuk endapan pada pipa-pipa logam dan bahan cucian. (Suciati dan Sutrisno, 1987) Standart
kualitas
air
minum
menurut
KepMenKes
No.
907/MENKES/SK/VII/2002 ditetapkan batas besi dalam air minum 0,3 mg/l. Penyimpangan terhadap standart kualitas ini menurut Sanropie, et al (1994) menyebabkan : • Rasa tidak enak dalam air pada konsentrasi lebih 2 mg/l • Menimbulkan noda pada alat-alat dan bahan-bahan yang berwarna putih apabila konsentrasi 1 mg/l • Menimbulkan warna dalam air Menurut Riyadi (1984) sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis besar dapat merusak dinding usus. Kematian sering disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Selanjutnya Sugiharto (1985) menjelaskan kehadiran Fe akan memberikan warna coklat kekuning-kuningan dan baunya tidak enak. Sifat ini hilang bila O2 akan menjadi ferri yang bisa mengendap.Tetapi bila dalam sumur terdapat endapan ferri maka ferri + H2O menjadi Fe(OH)3. Fe(OH)3 ini akan menimbulkan efek antara lain : • Mengotori bak yang terbuat dari seng, wastafel dan kloset • Menimbulkan noda coklat pada pakaian • Menyumbat pipa saluran air
34 Arang aktif tempurung kelapa yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai
konsentrasi
yang
berbeda-beda
(konsentrasi
konsentrasi 0,6 gram dan konsentrasi 0,9 gram).
0,3
gram,
Tabel 11 menujukkan
bahwa nilai rata-rata penurunan besi pada faktor A (Konsentrasi arang aktif) terus berubah-rubah pada konsentrasi 0,3 gram dengan waktu perendaman 5 menit nilai besi semakin menurun, konsentarrasi 0,6 gram dengan perendaman 10 menit besi juga mengalami penurunan dan konsenttrasi 0,9 gram dengan waktu perendaman 15 menit nilai besi naik lagi seiring dengan bertambahnya konsentrasi arang aktif yang diberikan,. seperti pada lampiran III juga dapat dilihat rata-rata kombinasi perlakukan dimana dengan konsentrasi 0,6 gram dengan waktu perendaman selama 10 menit dapat menurunkan kadar besi dimana awal sebelum pengolahan kadar besi sebesar 0,9230 mg/l menjadi 0,6534 mg/l. Penurunan besi
terjadi karena adanya fungsi serapan (adsorpsi),
proses ini merupakan suatu serapan partikel terperangkap ke dalam struktur suatu media seolah-olah menjadi bagian keseluruhan dari media tersebut, Ini terjadi pada karbon aktif. Karbon aktif memiliki pori-pori sangat banyak dengan ukuran tertentu, pori ini menangkap partikel-partikel sangat halus dan menjebaknya disana. Dengan berjalannya waktu pori-pori ini pada akhirnya jenuh dengan partikel-partikel sangat halus tidak berfungsi lagi. Adsorbsi yang terjadi juga berkaitan dengan sifat-sifat arang aktif tempurung kelapa itu sendiri. Hal ini sesuai dengan pendapat Sukardjo (1990) bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi adsorbsi adalah luas permukaan
35 adsorben, dimana semakin luas permukaan adsorben semakin besar juga daya adsorbsinya. Perlakuan baik konsentrasi (faktor A) dan waktu (faktor B) keduanya maupun interaksi AB mempunyai pengaruh dalam penurunan besi, hal ini diperkuat dengan Tabel 12 berupa tabel analisis keragaman konsentrasi arang aktif dan waktu pengamatan, dapat dilihat nilai F hitung sebesar dari sumber keragaman AB menujukkan pengaruh yang sangat nyata (**) pada taraf 5% maupun pada taraf 1%.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Hal-hal yang dapat disimpulkan dari hasil penelitian diatas adalah: 1. Perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap kenaikan pH dan penurunan kadar Fe. 2. Interaksi antara faktor A dan
B berpengaruh
sangat nyata terhadap
kenaikan pH dan penurunan kadar Fe. 3. Perlakuan A3 (0.9 gr) dan waktu perendaman B3 (15 menit), memberikan nilai kenaikan pH paling tinggi (6.76) 4. Perlakuan A2 (0.6 gr) dan waktu perendaman B3 (15 menit), memberikan kadar Fe paling rendah (6.6534) 5. Parameter pH menunjukkan perbaikan dengan nilai terkecil 6.61 – 6.76 6. Kadar Besi (Fe) menunjukkan penurunan antara 0,6543 gr/l - 0,8922 gr/l. B. Saran 1. Diperlukan penelitian lebih lanjut mengamati parameter yang lebih lengkap untuk air rawa Danau Panggang seperti kadar mangan, E-Coli tinja, warna dan zat organik. 2. Diperlukan perlakukan perendaman yang berbeda dengan menggunakan arang aktif tempurung kelapa memakai kain saring.
