PENENTUAN KADAR BESI PADA SOFT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PT COCA COLA BOTTLING INDONESIA KARYA ILMIAH ZUNAIDI TRIANJAYA

PENENTUAN KADAR BESI PADA SOFT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PT COCA COLA BOTTLING INDONESIA

KARYA ILMIAH

ZUNAIDI TRIANJAYA 062401058

PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

PENENTUAN KADAR BESI PADA SOFT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PT COCA COLA BOTTLING INDONESIA

KARYA ILMIAH Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mencapai gelar Ahli Madya ZUNAIDI TRIANJAYA 062401058

PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

PERSETUJUAN

Judul

Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas

: PENENTUAN KADAR BESI PADA PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU DI WATER TREATMENT PLANT (WTP) PADA PT. COCACOLA BOTTLING INDONESIA MEDAN : KARMA ILMIAH : ZUNAIDI TRIANJAYA : 062401058 : DIPLOMA (D III) KIMIA ANALIS : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Juni 2009

Diketahui Departemen Kimia FMIPA USU Ketua

(Dr. Rumondang Bulan ,MS.) NIP. 131 459 466

Pembimbing,

(Prof. Basuki Wirjosentono, MS,PhD) NIP .


PERNYATAAN

PENENTUAN KADAR BESI PADA PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU DI WATER TREATMENT PLANT (WTP) PADA PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA – MEDAN

KARMA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2009

ZUNAIDI TRIANJAYA 062401058


PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah ini. Dalam penulisan karya ilmiah ini penulis memilih judul PENENTUAN KADAR BtSI PADA PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU DI WATER T R E AT M E N T P L AN T ( W T P ) PA DA P T. CO CA- CO LA B O TT L IN G INDONESIA – MEDAN yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Kimia Analis. Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis telah banyak mendapatkan bimbingan, pengarahan, bantuan dan saran serta kritik dari banyak pihak. Oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada : I. Bapak Prof.Basuki Wirjosentono,MS,PhD selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyelesaian karya ilmiah ini. 2. Ibu DR. Rumondang Bulan, MS., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 3. Orang tua tercinta serta abang dan adikku yang telah memberikan dukungan moril dan materiil kepada penulis. 4. Sahabatku Adek, Heri, Mabok, Andi, Sherly, Lapendris, Evan, Arsyad, Fizi, Andi G, Afif, Andre, Ani, Ataq, Titis dan teman-teman lainnya yang telah memberikan saran, semangat, serta inspirasi buatku dan terima kasih juga untuk segala kegilaan serta keusilan kalian. 5. Sahabat djarum yang selalu memberi kegokilan, semangat, dan inspirasi dalam pergaulan. . 6. Serta seluruh teman mahasiswa Kimia Analis yang senasib dan seperjuangan yang tidak dapat disebutkan satu persatu, khususnya dan terspesial stambuk 2006 yang selalu buat kehebohan, kerusuhan serta perubahan di FMIPA USU.

Medan,09 Mei 2009 Penulis


ABSTRAK

Adanya kadar besi di dalam air akan menyebabkan air menjadi berwarna, berasa, dan dapat menimbulkan korosi pada peralatan. Dalam hal ini PT. Coca-Cola Bottling Indonesia – Medan melakukan analisis untuk menentukan kadar besi dalam air baku yang digunakan sebagai bahan baku utama untuk pembuatan minuman ringan dan berbagai keperluan lain. Analisis besi digunakan dengan menggunakan met ode Spektro foto met er. Upaya yang dilakukan unt uk menurunkan kadar besi dalam air baku di Water Treatment Plant (WTP) ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode kombinasi antara aerasi dan saringan pasir. Standard dari PT. Coca-Cola Bottling Indonesia – Medan untuk kadar besi adalah kurang dari 0.01 ppm, dimana, hasil analisis yang telah dilakukan menunjukkan bahwa kadar besi kurang dari 0.01 ppm dan hasil ini sangat sesuai dengan standard yang telah ditetapkan oleh perusahaan.


Determination Of Iron Contents In Process Produced Standard Water In Water Treatment Plant In The Company Of Coca-Cola Bottling Indonesian Medan

Abstract

The presence of iron in the water can cause colour, taste and corover to equipment. this case, The Company Of Coca-Cola Bottling Indonesian – Medan analysis to confirm iron contents in water produced that used as raw material for soft drink and for another purpose. Analysis for iron is conducted by using Spectrofotometry method. An attempt to minimize the iron contents in produced water in Water Treatment Plant can be conducted by combined methods between aeration and filter sand. Standard form The Company Of Coca-Cola Bottling Indonesian - Medan for iron contents in water is less than 0.01 ppm, where is less than 0.01 ppm and this resul very relevant with standard set by company.


DAFTAR ISI

Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Daftar isi

Halaman ii iii iv vi vii

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3. Tujuan 1.4. Manfaat

1 1 2 2 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air 2.2. Besi 2.2.1. Defenisi Besi 2.2.2. Sifat-Sifat Besi 2.3. Pengaruh Besi 2.3.1. Pengaruh Besi Dalam Air 2.3.2. Pengaruh Besi Dalam Tubuh Manusia 2.4. Cara Memperkecil Kadar Fe Dalam Air 2.5. Metode Penentuan Kadar Besi 2.6. Teori Spektrofometri 2.6.1. Komponen Spektrofotometer 2.6.2. Hukum-Hukum Dasar Spektrofotometer 2.6.3. Gangguan Analisa Spektrofotometri

5 5 10 10 10 11 11 12 15 17 18 18 19 21

BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN 3.1. Teknik Pengambilan Sampel 3.2. Bahan-Bahan 3.3. Alat 3.4. Prosedur

23 23 23 24 24

BAB 4. PEMBAHASAN 4.1. Data Dan Pembahasan 4.1.1. Hasil Analisa 4.1.2. Pembahasan

25 25 25 26

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 5.2 Saran

27 27 27

DAFAR PUSTAKA

28


BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kehidupan manusia, karena air diperlukan untuk berbagai macam kegiatan seperti minum, pertanian, industri, perikanan dan rekreasi. Air yang dapat diminum dapat diartikan sebagai air yang bebas dari bakteri yang berbahaya dari ketidak murnian secara kimiawi. Air yang kita minum dapat dijadikan sebagai minuman yang berkarbonasi atau lainya. Salah satu perusahaan besar yang bergerak dalam pengolahan minuman yamng berkarbonasi atau minuman ringan adalah PT. Coca Cola Bottling Indonesia . Teknologi pembuatan minuman berkarbonasi ini terus berkembang, baik dari segi rasa, variasi maupun dari segi aroma. Oleh karena itu pengendalian mutu air sangatlah penting terutama untuk pembuatan minuman ringan ini, karena kesadahan karbonat yang tinggi atau alkalinitas dapat menyebabkan minuman asam menjadi tidak lezat dan rasanya menjadi tawar. Kejernihan yang tinggi dari sebagian besar minuman ringan (soft drink) merupakan faktor penting dari segi pemasaran. Minuman ringan biasanya memenuhi kebutuhan orang dewasa akan kesegaran. Hampir semua bangsa atau kelompok sosial memproduksi minuman non alkohol yang diberi pemanis. selain menghilangkan dahaga, jika diberikan tambahan gula akan kebutuhan cairan dan energi tubuh biasanya diperoleh dari minuman ringan. Meski komposisi bahan tidak dimaksudkan untuk memenuhi gizi tubuh, namun cairan yang terkandung didalamnya mampu memenuhi kebutuhan cairan dalam tubuh kita. Komposisi itu umumnya 86-99% air murni. Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

Selain air, tubuh juga memerlukan zat-zat gizi untuk pertumbuhan, energi dan kesehatan. Makanan dan minuman memenuhi kebutuhan terhadap zat-zat gizi yang sangat penting seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral. sementara minuman ringan dengan pemanis gula mengandung karbohidrat sebagai sumber energi dan berfungsi sebagai menu tambahan yang menyegarkan. Minuman ringan sangat penting bagi semua orang disegala usia, baik saat bekerja maupun saat bermain. Minuman ringan akan menambah kenikmatan makanan kita. juga mampu menyegarkan perasaan dan pikiran kita saat melakukan aktivitas yang berat dan tegang. Di indonesia minuman ringan ini mudah sekali diperoleh diberbagai tempat dan dikonsumsi oleh semua lapisan masyarakat dari berbagai latar belakang pendidikan dan pekerjaan, sehingga produk ini telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari masyarakat. Dengan adanya konsumsi minuman ringan yang semakin luas maka dibutuhkan pengendalian mutu untuk menjaga mutu minuman yang dihasilkan standard. Industri minuman ringan memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan dengan jumlah konsumsi perkapita yang sangat rendah dan penduduk berusia muda yang sangat besar. Minuman ringan merupakan barang yang permintaannya elastis terhadap harga, oleh karena itu berbagai upaya dilakukan agar harga produk-produk minuman ringan tetap terjangkau.


1.2 Permasalahan PT Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan yang merupakan perusahaan air ringan dan mempunyai sumber air. Sehingga harus mengolah dan memantau kualitas airnya sendiri untuk mendapatkan kualitas air minum yang diinginkan. Dalam hal ini banyak parameter yang digunakan untuk memenuhi standard perusahaan. Namun pada penulisan karya ilmiah ini, penulis mengambil suatu permasalahan bahwa perlu dilakukan analisa terhadap kadar besi pada air dimana hal ini akan mempengaruhi rasa, warna pada minuman dan menentukan kualitas hasil produksi dari PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan.

1.3. Tujuan Adapun tujuan dari analisa kadar besi pada PT. Coca-Cola Bottling Indonesia adalah untuk mengetahui apakah kadar besi dalam air yang digunakan telah memenuhi standart PT. Coca-Cola Bottling Indonesia, Dep. Kes. R.I. maupun Badan Kesehatan Dunia (WHO).


1.4. Manfaat Dapat mengetahui kadar besi dalam air dari masing-masing tempat pada tahap pengolahan air, sehingga dapat memberikan informasi penting bila pada saat tertentu kadar besi terlalu tinggi pada air baku.


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air Air adalah suatu zat yang terjadi secara alamiah, kadang-kadang tidak cukup bersih sehingga tidak dapat dipergunakan untuk kehidupan manusia atau kebutuhan industri tanpa adanya pengolahan. Air yang tersirkulasi dalam tanah, pada permukaan bumi bahkan diudara maka air tersebut menjadi kotor dan mengandung zat-zat padat (dalam bentuk suspensi atau larutan) seperti misalnya, partikel-partikel tanah liat, humus, mikroorganisme (plankton, bakteri), zat-zat organik, dan gas. Berdasarkan sumbernya air dapat dibedakan menjadi tiga yaitu, air laut, air hujan, air permukaan (air sungai dan air tawar), air tanah. Untuk proses industri biasanya pabrik menggunakan air permukaan dan air tanah Namun pada umumnya air yang lebih baik kualitasnya adalah air tanah. Air tanah ini dapat di bedakan atas : 1. Air tanah dangkal, terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih. 2. Air tanah dalam, yaitu air yang tersimpan didalam lapisan tanah. Pada umumnya lebih baik dari air tanah dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri. 3. Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. (Sutrisno, 1996)


Sistem pengolahan air bersih dengan sumber air baku sungai, tanah dan air pegunungan, dengan skala atau standar air minum, memerlukan beberapa proses mengenai apa yang perlu diterapkan tergantung dari kualitas air baku tersebut. Proses yang diterapkan dalam sistem pengolahan air bersih antara lain:

Proses penampungan air dalam bak penampungan air yang bertujuan sebagai tolak ukur dari debit air bersih yang dibutuhkan. Ukuran bak penampungan disesuaikan dengan kebutuhan (debit air) yang mana ukuran bak 2 kali dari kebutuhan

Proses oksidasi atau penambahan oksigen ke dalam air agar kadar-kadar logam berat serta zat kimiawi lainnya yang terkandung dalam air mudah terurai. Dalam proses ini ada beberapa perlakuan yang bisa dilakukan seperti dengan penambahan oksigen dengan sistem aerasi (dengan menggunakan alat aerator) dan juga dapat dilakukan dengan menggunakan katalisator bahan kimia untuk mempercepat proses terurainya kadar logam berat serta zat kimiawi lainnya (dengan menggunakan clorine, kaporite, kapur dll)

Proses pengendapan atau koagulasi, proses ini bisa dilakukan dengan menggunakan bahan kimia seperti bahan koagulan (Hipoklorite/PAC) dengan rumus kimia juga proses ini bisa dilakukan dengan menggunakan teknik lamela plate

Proses filtrasi (carbon actived), proses ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang masih terkandung dalam air dan bertujuan untuk meningkatkan kualitas air agar air yang dihasilkan tidak mengandung bakteri (sterile) dan rasa serta aroma air.


Biasanya proses ini menggunakan bahan sand filter yang disesuaikan dengan kebutuhan baik debit maupun kualitas air dengan media filter (silica sand/quarsa, zeolite, dll)

Proses terakhir adalah proses pembunuhan bakteri, virus, jamur, makroba dan bakteri lainnya yang tujuannya mengurangi patogen yang ada, proses ini menggunakan proses chlorinator atau sterilisasi dengan menggunakan kaporit.

Pada massa sekarang ini air menjadi suatu masalah yang sangat penting sehingga memerlukan perhatian khusus dan cermat. Sebab menurut berbagai fihak yang berwenang, masih banyak penyediaan air minum yang tidak memenuhi standard tersebut, baik karena keterbatasan pengetahuan, teknologi, sosial, ekonomi, ataupun budaya.

Penyediaan air bersih selain kuantitasnya, kualitasnya juga harus memenuhi standard. Untuk itu perusahaan air minum dan minuman ringan, selalu memeriksa kualitas aimya sebelum diolah ataupun di distribusikan. Jadi air minum yang ideal harusnya jernih, tidak herwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Air minum pun seharusnya tidak mengandung kuman patogen dan segala makhluk yang tidak membahayakan kesehatan manusia. Tidak mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh, tidak diterima secara estetis, dan dapat merugikan secara ekonomis. Air itu juga seharusnya tidak korosif dan tidak meninggalkan endpan pada seluruh jaringan distribusinya. (Slamet, 1994) Pengambilan air tanah dalam, tidak semudah pada pengambilan air tanah dangkal. Pada air tanah dalam pengambilan air dengan menggunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya dengan kedalaman yang berkisar antara 100 – 300 Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

meter. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur keluar, dalam keadaan seperti ini sumur disebut sumur artesis. Apabila air tidak dapat keluar dengan sendirinya digunakanlah pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini. (Sutrisno, 1996) Air di alam sangat jarang ditemukan dalam keadaan murni. Sekalipun air hujan, meskipun awalnya murni, tetapi telah mengalami reaksi dengan gas-gas di udara dalam perjalanannya turun ke bumi dan selanjutnya terkontaminasi selama mengalir diatas permukaan bumi dan di dalam tanah. Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air terhadap penggunaan tertentu dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia, mulai dari air untuk memenuhi kebutuhan langsung seperti, mandi, mencuci, air irigasi, atau pertanian, perternakan, perikanan, rekreasi, industri, dan transportasi. Kualitas air mencakup dalam tiga karakteristik yaitu : a. Karakteristik fisik yaitu : - Bebas dari bahan padat keseluruhan. - Tidak ada pengaruh kandungan sedimen dalam air. - Tingkat kekeruhan air tidak melebihi 5 mg / L. - Air yang murni tidak memiliki warna. - Air yang murni tidak berbau. - Air yang ideal tidak memiliki rasa. - Temperatur air yang ideal berkisar antara. 5 – 100 0C. b. Karakteristik kimia yaitu : - Interval pH air murni berkisar antara 6 – 9. - Alkalinitas. - Kesadahan. Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

c. Karakteristik biologi yaitu : Air harus bebas dari bakteri-bakteri patogen, selain itu kualitas air bersih ditentukan dengan keberadaan dan ketidakberadaan bakteri Coli melalui E-coli Test.Dengan ketentuan dalam 100 mL contoh air tidak terdapat sate bakteri Coli dan MPN bakteri Coli tidak melebihi 1/ 100 mL air dari segala macam contoh air. (Suripin, 2004)

2.2. Besi 2.2. 1. Defenisi Besi Menurut Juli Soemirat Slamet (1994, hal : 114) Besi adalah metal berwarna putih keperakan, liat, dan dapat dibentuk, biasanya di alam di dapat sebagai hematit. Besi merupakan elemen kimiawi yang dapat ditemui hampir disemua tempat dimuka bumi, pada semua bagian lapisan geologis dan semua badan air. 2.2.2. Sifat-Sifat Besi Besi yang merupakan unsur peralihan deret pertama ini pada umumnya bersifat : - Terlarut sebgai Fe 2+ (ferro) atau F3+ ( ferri) - Tersuspensi sebagai butir koloidal atau lebih besar seperti Fe2O3, FeO, FeO(OH), Fe(OH3) dan sebagainya. - Tergabung dengan zat organik atau zat padat anorganik. (Alaerts, et al, 1987) S ifat besi yang lain adalah -

logam berkilat kekelabuan.

-

merupakan logam peralihan.

-

merupakan unsur terbanyak penyusun bumi.


-

sifat kemagnetannya adalah feromagnetik.

-

besi mempunyai berat atom 56.

- jika tidak berbentuk metalloprotein di dalam organisme atau dalam keadaan bebas akan menghasilkan radikal bebas yang toksik kepada sel. (http://ms.wikipedia.org/wiki/Besi) - titik didihnya 3134 0K. - titik leburnya 1811 0K. - memiliki kalor peleburan 13.81 kj / mL. - memiliki kalor penguapan 340 kj / mL. - massa jenis (sekitar suhu kamar) 7.86cm3. - massa jenis cair pada titik lebur 6.98cm3. (http://id.wikipedia.or/wiki/Besi)

2.3. Pengaruh Besi 23.1. Pengaruh Besi Dalam Air Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg / L, tetapi di dalam air tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi dapat dirasakan dan dapat menodai kain dan perkakas dapur, selain itu juga menimbulkan nengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, kekeruhan karena adanya Koloidal yang terbentuk. Air yang tidak mengandung O2, seperti air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang cukup dapat terlarut, sedangkan sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+ yang sulit larut pada pH 6 sampai 8 (kelarutannya hanya dibawah beberapa Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

mikrogram bahkan dapat menjadi Ferihidroksida Fe(OH3), atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. (Alaerts, et al, 1987)

2.3.2. Pengaruh Besi Dalam Tubuh Manusia Tubuh manusia hanya mengadung besi sebanyak 4 g. Adanya unsur besi di dalam tubuh berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan unsur tersebut dalam mengatur metabolisme tubuh. Didalam tubuh sebagian besar unsur besi terdapat dalam hemoglobin, pigmen merah yang, terdapat di dalam sel darah merah. Karena itulah masukan besi setiap hari sangat diperlukan untuk mengganti zat besi yang hilang melaui tinja, air kencing, dan kulit. Namun masukan zat besi yang di anjurkan juga harus dipengaruhi oleh dua faktor yaitu kebutuhan fisiologis perseorangan dan persediaan zat besi di dalam makanan yang disantap. Tubuh manusia kehilangan zat besi setiap harinya kira-kira 14 mikrogram perkilogram berat badan, atau hampir sama dengan 0.9 miligram zat besi yang hilang pada laki-laki dewasa, 0.8 miligram pada wanita dewasa. Bagi wanita usia subur, kehilangan zat besi menjadi bertambah melalui darah haid yaitu sekitar 1.25 miligram perhari, selama massa haid. Bagi bayi, anak-anak, dan remaja zat besi di butuhkan untuk menambah massa sel darah merah dan pertumbuhan jaringan tubuh. Bayi membutuhkan zat besi 0.96 mg / hari, anak-anak membutuhkan zat besi 0.70 mg / hari dan anak remaja zat besi yang diperlukan berkisar antara 1.17 – 2.02 mg / hari. Jenis-jenis Zat Besi Ada dua jenis zat besi yang berada di dalam makanan yaitu a. Zat besi yang berasal dari hem. Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

Zat besi yang berasal dari hem merupakan penyusun hemoglobin dan mioglobin. Zat besi jenis ini terkandung di dalam daging, ikan dan unggas,

Serta hasil olahan darah. Zat besi jenis hem terhitung sebagai fraksi yang relatif kecil dari seluruh masukan zat besi – biasanya kurang dari 1- 2 mg / hari. b. Zat besi yang berasal dari non – hem. Zat besi non – hem merupakan sumber yang lebih penting, yang ditemukan dalam Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

tingkat yang berbeda-beda pada seluruh makanan yang berasal dari tumbuhan. Zat besi non – hem ini dapat dibagi menjadi tiga yaitu 1.

Zat besi makanan berasal dari sayuran dan kacang-kacangan

2.

Zat besi cemaran berasal dari tanah, debu, air, panci besi, dan lainnya.

3.

Zat besi fortifikasi berasal dari berbagai campuran zat besi yang digunakan bervariasi dalam potensi penyediaanya.

Dari seluruh sumber besi yang ada, dua sumber besi yang terbaik bagi tubuh terdapat hati dan ginjal. (De Maeyer, 1995)

Akibat Kelebihan dan Kekurangan Zat besi Bagi Manusia Kelebihan zat besi di dalam tubuh manusia akan menimbulkan efek samping pada seluruh gastrointestinal pada sebagian orang, seperti rasa tidak enak pada ulu hati, muntah, dan diare. Frekuensi efek samping ini berkaitan langsung dengan dosis zat besi. Dan tidak bergantung pada pada senyawa zat besi yang digunakan, tidak satupun senyawa yang di tolerir lebih baik dari pada senyawa lain.


Akibat defisiensi zat besi adalah anemia yang dapat merugikan kesehatan dan ampuan fisik dari anemia itu sendiri. Akibat lain dari defisiensi zat besi yang lain adalah : Bayi dan anak-anak : - gangguan perkembangan motorik dan kordinasi - gangguan perkembangan bahasa dan kemajuan belajar - pengaruh pads psikologis dan perilaku - penurunan aktivitas fisik Orang dewasa pria dan wanita : - penurunan ker a fisik dan days pendapatan - penurunan days tahan terhadap keletihan Wanita hamil : - peningkatan angka kesakitan dan kematian ibu - peningkatan angka kesakitan dan kematian janin - peningkatan resiko berat badan lahir rendah Kuncinya adalah, bahwa hemoglobin mempunyai peran mengangkut oksigen ke jaringan sehingga kemampuan bekerja dan prestasi fisik orang-orang yang kadar hemoglobinnya menurun akan berkurang. Dasar biokimiawi gangguan perkembangan dan perubahan perilaku masih belum jelas, tapi mungkin berhubungan dengan perubahan fungsional tertentu ditingkat sel, misalnya perubahan enzim-enzim tertentu yang mengandung zat besi. (Soemantri, 1982)


2.4. Cara Memperkecil Kadar Fe dalam Air Dalam air tanah dan permukaan bila kadar besi tinggi dapat mengganggu kualitas air tersebut karena dapat menimbulkan warna, rasa, bahkan bau. Selain itu kadar besi yang tinggi dapat mengakibatkan korosif. Melihat efek yang ditimbulkan kadar besi yang tinggi tersebut maka timbal cara untuk memperkecil kandungan besi tersebut di dalam air yang akan dikonsumsi. Cara untuk memperkecil kandungan Fe di dalam air adalah : I.

Oksidasi dan Presipitasi Pada perairan alarm dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut yang

cukup, ion ferro yang bersifat mudah larut dioksidasi menjadi ion ferri. Pada oksidasi ini terjadi pelepasan elektron, sebaliknya pada reduksi ferri menjadi ferro terjadi penangkapan elektron. Proses oksidasi dan reduksi besi tidak melibatkan oksigen dan hydrogen. Proses oksidasi dan reduksi besi biasanya melibatkan bakteri sebagai mediator, yaitu bakteri kemosintesis Thiobacillus dan Ferrobacillus yang memiliki sistem enzim yang dapat mentrasfer electron dari ion ferro kepada oksigen. Transfer elktron ini menghasilkan ion ferri, air, dan energi bebas yang digunakan untuk sintetis bahan organik dari CO2. Pada pH sekitar 7.5-7.7 ion ferri mengalami oksidasi dan berikatan dengan bidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut dan mengendap (presipitasi) & dasar perairan, membentuk warna kemerahan pada substrat dasar. Oleh karena itu, besi hanya ditemukan pada perairan yang berada dalam kondisi anaerob (anoksik) dan suasan asam. (Effendi, 2003)


2. Aerasi Aerasi adalah suatu bentuk perpindahan gas dan dipergunakan dalam berbagai variasi operasi, meliputi hal sebagai berikut : -

penambahan oksigen untuk mengoksidasikan besi dan mangan terlarut dalam air.

-

pembuangan karbon dioksida.

-

pembuangan hydrogen sulfida untuk menghilangkan rasa.

-

pembuangan minyak yang mudah menguap dan bahan-bahan penyebab bau dan rasa serupa yang dikeluarkan mikroorganisme.

Aerasi dilaksanakan dengan cars membuat air terbuka bagi udara ataupun memasukkan udara kedalam air. (Linsey, 1986) 3. Penambahan Zeolite Mangan Besi di dalam air terdapat dalam bentuk koloid, sebagai ion ferro, dan senyawa khelat. Dalam bentuk ion ferro besi ditemukan di dalam air sumur bor dengan konsentrasi 25 mg / 1 pada kondisi anaerob. Dimana kadar besi tersebut dapat dikurangi tetapi dengan kadar yang relatif rendah yaitu diantara 2 sampai 3 mg / L. Sehingga tidak mungkin menghilangkan kadar besi tersebut melalui proses filtrasi, tetapi dengan oksidasi dari udara dan menggunakan katalis zeolit mangan pada pH 8.5 kemudian didiamkan beberapa saat di dalam penyaringan untuk mendapatkan oksidasi yang sempurna dan pengurangan kadar besi. Oksidasi dilakukan dengan menggunakan klorin dan kalsium permanganate. Tahapnya adalah sebagai berikut 2 Fe2+ + C1 →

Fe 3++ 2CI-

Mn04- + 3Fe2+ + 2H2O + 50H → Mn02+ 3 Fe(OH)3

(Kemmer, 1988)


2.5 Metode Penentuan Kadar Besi Metode penentuan besi secara analisa kuantitatif dilakukan dengan menggunakan alat spektrofotometer. Penentuan besi cara ini secara umum dapat diuraikan menjadi tiga yaitu : a. Metode Tiosianat Besi (II) dioksidasi terlebih dahulu menjadi besi (III) dengan menggunakan Kalium Permanganat dan dengan penambahan tiosianat dalam suasana asam nitrat akan menghasilkan senyawa berwarna merah tua dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 480 nm. b. Metode 1,10 – ortopenantrolin Besi (III) direduksi menjadi besi (II) dalam suasana, asam dan dengan penambahan hidroksilamin klorida dan dengan adanya 1.10 – ortopenantrolin serta buffer asetat akan terbentuk kompleks berwarna merah orange yang diukur absorbansinya pada panjang gelomabang 510 nm. c. Metode Tioglikolat Besi (III) dengan penambahan asam tioglikolat, amonium sitrat, dan amonium hIdroksida akan memberikan kompleks warns ungu. – merah dan diukur sorbansinya pada panjang gelomabang 535 nm(10) . Penerapan dapat juga dengan menggunakan test kit yaitu penentuan dasar untuk menentukan kadar besi sesuai prinsip umum untuk tujuan pemeriksaan. Penggunan test kit mengikut i rekomendasi yang sering di gunakan pabrik untuk penentuan kadar suatu Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

senyawa pada penggunaan alat instrumentasi. Seperti yang dilakukan pada PT. CocaCola Bottling Indonesia Unit Medan. Keadaan yang berwarna inilah yang akan dibaca oleh alat spektrofotometer, penetapan konsentrasi larutan dilakukan oleh larutan referensi dengan menggunakan larutan blanko, sedangkan kadar larutan contoh diperoleh berdasarkan referensi sesuai besarnya absorbansi.

2.6 Teori Spektrofotometri Spektofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spectrometer dan fotometer. Spektrometer adalah alat yang menghasilkan sinar dari spektrum. Panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditensmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi, spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relatif

jika energi tersebut

ditransmisikan,

direfleksikan,

ataupun

diemisikan,

direfleksikan ataupun diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. 2.6.1. Komponen Spektrofotometer Komponen-komponen yang terpenting dari suatu spektrofotometer terdiri dari sumber monokromator, sel pengabsorpsi, dan detektor. a. Sumber spektrum. Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah lampu wolfram. Lampu hidrogren atau lampu deuterium digunakan untuk sumber spektrum pada daerah UV. Untuk mendapatkan tegangan yang stabil dapat digunakan transformator.


b. Monokromator Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian dapat digunakan celah. Sel absorbsi Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kits harus menggunakan sel kuarsa karma gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini. Detektor Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. (Khopkar, 2003)

16.2. Hukum-Hukum Dasar Spektrofotometri Hukum yang mendasari dari metode spektrofotometri adalah Hukum Lambert Hukum ini menyatakan bahwa " bila cahaya monokromatik melewati medium menembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya ". Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan berikut : dI / dl = kI


dengan I adalah intensitas cahaya yang masuk dengan panjang gelombang, I ialah tebalnya medium, dan k adalah faktor kesebandingan. Jika I = I, untuk 1= mol0 maka akan. diperoleh : I0 In ________ = kl It atau dinyatakan dalam bentuk lain Tt = 10 e - kI

(2)

dengan. I,, ialah intensitas cahaya yang masuk yang jatuh pada suatu medium penyerap yang tebalnya 1. 1, ialah intensitas cahaya yang diteruskan, dan suatu tetapan untuk panjang gelombang dan medium yang digunakan. Dengan mengubah dasar logaritma diperoleh : It = I0 10-4343kl = I0 .10 - KI

(3)

dengan K = k / 2,3026, dan biasa disebut koefisien absorpsi. Koefisien absorpsi umumnya didefenisikan sebagai kebalikan dari ketebalan yang diperlukan untuk mengurangi cahaya menjadi 1 / 10 intensitasnya. Ini diturunkan dari persamaan (3) karena. : It / l0 = 0, 1 = 10-Klatau K1=1 dan K = l / 1 Angka banding It / I0 adalah bagian dari cahaya masuk yang diteruskan oleh medium setebal I dan disebut transmitans T. Kebalikan I0 / It adalah keburaman, dan absorbans A medium diberikan oleh : A = Log I0 / It

4)

Hukum Beer Pada hukum ini dijumpai hubungan yang sama antara transmisi dan ketebalan Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

lapisan seperti yang ditemukan oleh Lambert antara transmisi dan ketebalan lapisan (persamaan 2), yakni, " intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. Ini dapat ditulis dalam bentuk : It =I0 e-k'c = 10 . 10 -0, 4343k'c = I0. 10 -Kc

(5)

dengan c konsentrasi, dan k' dan K' tetapan. Penggabungan persamaan (3) dan (4) akan menghasilkan : log Io / It = a c l

(6)

Inilah persamaan fundamental dari spektrofotometri, dan wring disebut sebagai hokum Lambert-Beer. Nilai a akan jelas bergantung pada cara menyatakan konsentrasi. Jika c dinyatakan mol dm-3 dan 1 dalam cm, maka a diberi lambang E dan disebut koefisien absorpsi molar atau absorptivitas molar. Nampaknya ada hubungan antara absorbans A, transmitans T, dan koefisien absorpsi molar, karena A = E c l = log

I0 It

= log 1 T

= -log T (Vogel, 1994)

2.6.3. Gangguan Analisa Spektrofotometri

Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat di dalam analisa spektrofotometri maka kita harus menghilangkan beberapa gangguan yang mungkin disebabkan sampel yang akan digunakan. Beberapa gangguan yang disebabkan oleh sampel yang adalah :

a. Sianida, nitric dan polifosfat yang dapat mengganggu reaksi dalam pengukuran tersebut dapat dinetralkan melalui pendidihan sampel. b. krom dan seng (kalau konsentrasinya 10 kali konsentrasi besi), kobalt dan tembaga Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

(kalau > 5 mg / I) dan nikel (kalau .2 mg/l) yang biasanya dapat ditemukan pada air limbah dapat dihilangkan dengan penambahan hidroksilamin. c. Bismut, cadmium, air raksa, molibdat, dan perak dapat mengendapakan penentrolin dalam dalam masalah ini maka konsentrasi fenantrolin harus dinaikkan d. Warna dan zat organis (kalau > 20 mg L) juga mengganggu. Cara menghilangkannya sampel harus diuapkan dengan hati-hati dalam oven (550°C), kemudian didinginkan dan dilarutkan kembali dengan HNO3(p). e.

Kekeruhan lebih tinggi dari 5 NTU dapat mempersulit pembacaan pada alat spektrofotometri. (Alaerts, et al, 1987)

Kesalahan lain yang tejadi pada saat pengukuran juga dapat mengganggu hasil analisa adalah :

a.

Sidik jari, kotoran padat yang melekat kuat pada sel yang digunakan, sehingga dapat menyerap radiasi dari sinar yang dihasilkan.

b.

Penempatan sel dalam sinar harus ditiru kembali.

c.

Gelembung gas tidak boleh ada didalam lintasan optic karena dapat mengganggu pada saat pembacaan hasil.

d.

Panjang gelombang, ketidakstabilan pada sirkuit harus diteliti dan diperbaiki. (Underwood, et al, 1980)


B A B

3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Teknik Pengambilan Sampel a.

Pengambilan sampel dilakukan setiap pagi hari pada setiap titik pengambilan yaitu : Deep weel, degassifier, flocgulator, sand gabungan, after carbon.

b.

Sampel air diambil pada saat air sumur bor dipompakan selama 10 menit agar sampel yang diambil dapat mewakili dari seluruh sampel (sampel representative).

c.

Kemudian sampel dimasukkan kedalam wadah yang terbuat dari botol plastik yang terlebih dahulu telah dibilas dengan sampel yang akan diambil sebanyak 3 kali.

d. Sampel dianalisa dengan menggunakan alat spektrofotometri dilaboratorium. e.

Pengecekan kadar Fe dalam sampel dilakukan 2 kali dalam1minggu.

3.2. Bahan – Bahan - Reagen Fe -1 (hidroksilamin klorida). - Reagen Fe -2 (buffer ammonium asetat).


- Reagen Fe -3 (1.10 – orto penantrolin). - Aquadest.

3.3. Alat -

Spektrofotometer (Spektroquant NOVA 60).

-

Beaker glass 50 mL.

-

Pipet volume. (1 ml, dan 10 ml)

-

Kuvet.

3.4. Prosedur Kerja Sampel yang akan dianalisa. dimasukkan kedalam beaker glass 50 m-L sebanyak 8 mL. Kemudian ditambahkan 1 tetes reagent Fe-1, 0.5 ml, reagent Fe-2, dan 1 kali tekan reagent Fe-I- Dimana reagent Fe-1. Fe-2, dan reagent Fe-1 adalah reagent test yang digunakan untuk penentuan kadar Fe di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia-Medan. Setelah ditambah 3 reagent test tersebut lalu didiamkan selama ± 30 menit.Kemudian dimasukkan kedalam kuvet. Sebelum di cek. kuvet dibersihkan dengan menggunakan tissue hingga kotoran ataupun lemak – lemak yang menempel hilang dari kuvet. Lalu kuvet dimasukkan kedalam spektofotometer dan dicek kadar Fe-nya. Catat hasil pembacaan yang ditunjukkan oleh alat spektrofotometer pada panjang gelombang 510 nm.


BAB 4 PEMBAHASAN 4.1. Hasil dan pembahasan 4.1.1. Hasil Analisa Dari hasil kegiatan yang telah dilakukan bahwa hasil analisa kadar Fe dalam air sebagai salah satu bahan baku utama dalam pembuatan minuman ringan dari beberapa tahapan proses pengolahan dapat dilihat dari tabel berikut :

Hasil Analisa Konsentrasi Kadar Fe (ppm) Dari Proses Pengolahan Air Baku di WTP (Water Treatment Plant) Pada PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan

Sampling Point NO 1 Deep Well 2 Carbon Filter 3 Multi Media filter 4 Soft Water

I 2,09 mg/l 0,74 mg/l 1,09 mg/l

II 2,01 mg/l 0,75 mg/l 1,11 mg/l

Perlakuan III IV 1,89 mg/l 2,09 mg/l 0,77 mg/l 0,78 mg/l 1.11 mg/l 1,03 mg/l

0,59 mg/l

0,60 mg/l

0,21 mg/l

0,21 mg/l

Average 2,02 mg/l 0,76 mg/l 1,09 mg/l 0,403 mg/l


4.1.2. Pembahasan Pada proses pengolahan air yang digunakan oleh PT. Coca-Cola Bottling IndonesiaMedan untuk proses produksi yang merupakan salah satu bahan baku utamanya, adalah suatu proses yang sulit. Dimana dalam hal ini akibat dari adanya kadar Fe di dalam air dapat menimbulkan warna dan rasa sehingga sangat mempengaruhi kualitas air untuk proses produksi, sehingga memerlukan biaya yang besar dan teknologi yang tinggi, Karena hal itulah untuk mendapatkan kualitas air yang balk PT., Coca-Cola Bottling Indonesia-Medan menggunakan metode aerasi dan filtrasi pada pengolahan airya. Dari data diatas dapat diketahui bahwa kandungan Fe dalam proses pengolahan air produksi telah memenuhi standard yang telah ditetapkan oleh perusahaan yaitu < 0.01 ppm bahkan air yang dihasilkan lebih balk lagi karena kandungan Fe yang dihasilkannya lebih kecil dari pada yang, ditetapkan oleh Dep. Kes. R.I. dan WHO (Organisasi Kesehatan Dunia) yaitu 0.1-1 ppm. Adanya perbedaan kadar Fe antara deep weel -5 (air sumur) dan carbon filter, multi media filter, dan soft water hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu air sumur yang digunakan adalah air sumur bor yang berasal dari tanah yang mempunyai komposisi lapisan tanah yang berbeda-beda. Sehingga air yang keluar dari sumur bor tersebut mempunyai kadar Fe yang tinggi. Karena itulah air sumur bor tersebut tidak mempunyai standard untuk penentuan kadar Fe-nya didalam air, dan untuk deep weel -5 (air sumur) dan carbon filter, multi media filter, dan soft water ditetapkan standartnya yaitu < 0,01 ppm karena pada proses ini telah melewati proses pengolahan yang diperuntukan untuk mengurangi kadar Fe tersebut didalam air.


B A B

5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Dari hasil analisis kandungan Fe pada masing-masing tahap pengolahan air yang merupakan salah satu bahan baku utama pembuatan minuman ringan PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan telah memenuhi standar yang ditetapkan oleh perusahaan yaitu < 0.01 ppm. Sebab itulah air olahan tersebut layak untuk digunakan sebagai bahan baku guna memproduksi minuman ringan yang berkualitas.

5.2. Saran Untuk terus mendapatkan kualitas air yang berkualitas tinggi dan sesuai standart perusahaan, diharapkan peran serta dan tanggung jawab Quality Assurance untuk terus ditingkatkan. Sebaiknya analisa untuk penurunan kadar Fe dalam air olahan di PT. CocaCola Bottling Inonesia Unit Medan dilakukan setiap hari agar dapat terus menjaga kualitas air yang diinginkan.


DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. dan Sumestri, S. 1987. Metode Penelitian Air. Surabaya: Penerbit usaha Nasional De Maeyer, E.M. 1995. Pencegahan Dan Pengawasan Anemia Defisiensi Besi. Jakarta - Penerbit Widya Medika. Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Penerbit Kanisius. `" Kemmer, F. N. 1988. The Nalco Water Handbook. 2 edition. New York: by McGrawHill Rook Company. Khopkar,S. M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-Press. Linsey, R. K. 1996.Teknik Sumber Daya Air. Edisi 3. Jakarta: Penerbit Erlangga. Slamet, J. S. 1994. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Penerbit Andi

Yogyakarta.

Soemantri, A. G. Mt. Hubungan Anemia Kekurangan Zat Besi Dengan Konsentrasi Dan Prestasi Belajar. Jakarta: CV. Petra Jaya. Suripin. 2004. Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air. Yogyakarta: Penerbit Andi Yogyakarta. Sutrisno, C. T. 1996. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Edisi 1. Jakarta: UI-Press. Underwood, A. L. dan Day, R. A. 1980. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta: Penerbit Erlangga, Vogel. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi 4. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. http://ms.wlkipedia.orp-/wiki/Besi. Diakses tanggal 24 April 2009. http://id.wikipedia.or/wiki/Besi. Diakses tanggal 24 April 2009.











PENENTUAN KADAR BESI PADA SOFT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PT COCA COLA BOTTLING INDONESIA KARYA ILMIAH ZUNAIDI TRIANJAYA

Recommend Documents