STUDI EFEK JENIS DAN BERAT KOAGULAN TERHADAP PENURUNAN NILAI COD DAN BOD PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN CARA KOAGULASI SKRIPSI

i

STUDI EFEK JENIS DAN BERAT KOAGULAN TERHADAP PENURUNAN NILAI COD DAN BOD PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN CARA KOAGULASI

SKRIPSI

Oleh : JEPLIN MANURUNG 070822009

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

ii

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Sarjana Sains Bidang Ilmu Kimia Pada Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh : JEPLIN MANURUNG 070822009

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

ii

PERSETUJUAN JUDUL

KATEGORI NAMA NIM PROGRAM STUDI DEPARTEMEN FAKULTAS

: STUDI EFEK JENIS DAN BERAT KOAGULAN TERHADAP PENURUNAN NILAI COD DAN BOD PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN CARA KOAGULASI : SKRIPSI : JEPLIN MANURUNG : 070822009 : SARJANA (S-1) KIMIA EKSTENSI : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Agustus 2009

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dr. Marpongahtun, MSc NIP. 131 796 151

Drs. Abdi Negara Sitompul NIP. 130 422 445

Diketahui/Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS NIP. 131 459 466


iii

PERNYATAAN

STUDI EFEK JENIS DAN BERAT KOAGULAN TERHADAP PENURUNAN NILAI COD DAN BOD PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN CARA KOAGULASI

SKRIPSI

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

Medan, Agustus 2009

JEPLIN MANURUNG 070822009


iv

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan atas berkat dan karunianya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang merupakan salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Medan. Adapun judul skripsi ini dalah STUDI EFEK JENIS DAN BERAT KOAGULAN TERHADAP PENURUNAN NILAI COD DAN BOD PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN CARA KOAGULASI. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ayahanda tersayang Alm. H. Manurung dan Ibunda Tercinta T. Br Sitorus, Abang dan Kakak yang tidak dapat saya sebut satu persatu yang memberikan kasih sayangnya, dukungan moril dan materiil kepada penulis dari awal hingga akhir dari pada studi penulis. Pada kesempatan ini, dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada: Bapak Drs. Abdi Negara Sitompul selaku Dosen pembimbing 1 dan Ibu Dr. Marpongahtun, MSc selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan segala perhatian, saran dan bimbingan kepada penulis selama penelitian hingga penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MSi, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, semua Dosen di Departemen Kimia FMIPA USU, khususnya kepada Bapak Drs. Darwin Yunus Nasution, MS selaku Dosen wali yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan selama penulis mengikuti perkuliahan di FMIPA USU. Dr. Pina Barus, MS selaku kepala Laboratorium Pusat Penelitian-USU beserta seluruh staf dan asisten Laboratorium Pusat Penelitian-USU (Lintong, Jasmer dan Frans) yang telah banyak membantu penulis selama melakukan penelitian. Seluruh teman-teman yang turut serta dalam memberikan saran dan dorongan dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa isi skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, karena keterbatasan penulis baik dalam literature maupun pengetahuan yang dimiliki penulis. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang


v

membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca. Semoga Tuhan Yang Maha Pengasih selalu menyertai kita.


vi

ABSTRAK

Penelitian tentang efek jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan dengan cara koagulasi telah dilakukan. Sampel air limbah yang digunakan untuk penelitian ini diambil dari kolam penampungan air limbah sebelum pengolahan dari pabrik sarung tangan karet PT. Mandiri Inti Buana, Tanjung Morawa Medan. Terhadap

sejumlah

tertentu

sampel

air

limbah

ditambahkan

koagulan

polialuminium klorida dan tawas dengan berat 50, 100, dan 150 mg. Setelah penambahan masing-masing koagulan, campuran di aduk dengan kecepatan pengadukan 100 rpm selama 1 menit untuk masing-masing perlakuan dan di ukur nilai COD dan BOD. Pengukuran COD dilakukan dengan metode refluks dan titrimetri, sedangkan pengukuran BOD dilakukan dengan metode modifikasi winkler dan titrimetri. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa dengan penambahan koagulan poli aluminium klorida, tawas dan campuran polialuminium klorida dan tawas mampu menurunkan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet sesuai dengan syarat baku mutu air limbah pabrik karet yang ditetapkan oleh Meneg KLH tahun 1988.


vii

STUDY OF TYPE EFFECT AND HEAVY COAGULANT TO DEGRADATION ASSESS THE COD AND BOD AT PROCESSING IRRIGATE THE WASTE WATER BY COAGULATION

ABSTRACT

The Research about type effect and heavy coagulant to degradation assess the COD and BOD irrigate the waste water of glove factory by coagulation have been conducted. Sample irrigate the waste water used for the research of taken away from pool of waste water relocation before processing from factory of rubber glove PT. Mendiri Inti Buana, Tanjung Morawa Medan. To a number of certain sample irrigate the waste enhanced by coagulant polialuminium chloride and alum weighing 50, 100, and 150 mg. After addition of each coagulant, mixture in swirling with the squealer speed 100 rpm during 1 minute. To each treatment and measure assess the COD and BOD. Measurement of COD conducted with the method of refluks and titrimetri, while measurement of BOD conducted with the method modification of winkler and titrimetri. From research result obtained by that with the addition of coagulant polialuminium chloride, alum and mixture of polialuminium chloride and alum able to degrade the value of COD and BOD irrigate the waste water of factory of rubber glove as according to permanent condition quality of waste water of rubber milling specified by Meneg KLH in 1988.


viii

DAFTAR ISI

Halaman PERSETUJUAN ............................................................................................. PERNYATAAN .............................................................................................. PENGHARGAAN ........................................................................................... ABSTRAK ....................................................................................................... ABSTRACT .................................................................................................... DAFTRAR ISI ................................................................................................ DAFTAR TABEL ........................................................................................... DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

ii iii iv v vi vii ix x

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .............................................................................. 1.2. Perumusan Masalah ....................................................................... 1.3. Pembatasan Masalah ...................................................................... 1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................... 1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................... 1.6. Metodologi Penelitian .................................................................... 1.7. Lokasi Penelitian ...........................................................................

1 2 3 3 3 4 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air Sebagai Sumber Kehidupan ..................................................... 2.1.1. Kegunaan air ...................................................................... 2.1.2. Kualitas air minum ............................................................. 2.2. Pencemaran Air ............................................................................. 2.2.1. Sifat fisik, kimiawi dan biologis untuk air .......................... 2.2.2. Komposisi air limbah .......................................................... 2.3. Proses Perlakuan Air ...................................................................... 2.3.1. Koagulasi ............................................................................ 2.3.1.1. Defenisi ................................................................... 2.3.1.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi .......... 2.3.1.3. Lapisan rangkap listrik ............................................ 2.3.1.4. Polialuminium klorida ............................................ 2.3.1.5. Aluminium sulfat (tawas) ....................................... 2.3.2. Flokulasi ............................................................................ 2.4. Kebutuhan Oksigen Kimia (COD) ................................................. 2.5. Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) ............................................... 2.7. Hipotesa ........................................................................................ 2.7.1. Hipotesa nol (Ho) ................................................................ 2.7.2. Hipotesa alternatif (Ha) .......................................................

5 5 5 6 7 7 8 8 8 9 9 10 11 12 13 14 15 15 15

BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1. Bahan-Bahan yang Digunakan ...................................................... 3.2. Alat-Alat yang Digunakan ............................................................. 3.3. Metode Penelitian ........................................................................... 3.3.1. Sampling .............................................................................

16 16 17 17


ix

3.3.2. Variabel .............................................................................. 17 3.3.3. Randomisasi ........................................................................ 18 3.3.4. Persiapan ............................................................................. 19 3.3.5. Pembuatan larutan dan standarisasi ..................................... 21 3.3.6. Pengumpulan data ............................................................... 23 3.3.6.1. Pembuatan sampel ...................................................... 23 3.3.6.2. Penetapan nilai kebutuhan oksigen kimia (COD) ........ 24 3.3.6.3. Penetapan nilai kebutuhan oksigen biologi (BOD) ....... 25 3.4. Pengolahan dan Analisa Data .......................................................... 25 3.4.1. Penentuan kesalahan ............................................................. 25 3.4.1.1. Penentuan kesalahan sistematik ..................................... 25 3.4.1.2. Penentuan kesalahan random ......................................... 26 3.4.1.3. Perhitungan data dalam significant figure ...................... 26 3.4.1.4. Perhitungan ketidakpastian massa dan volume ............... 31 3.4.1.4.1. Perhitungan ketidakpastian massa ...................... 31 3.4.1.4.2. Perhitungan ketidakpastian volume .................... 32 3.4.2. Pengolahan data ................................................................... 33 3.4.2.1. Perhitungan nilai COD pada sampel ............................... 33 3.4.2.2. Perhitungan nilai BOD pada sampel .............................. 33 3.4.2.3. Perhitungan persen penurunan nilai COD dan BOD ....... 34 3.4.2.5. Perhitungan kesalahan pengukuran nilai COD dan BOD 34 3.4.3. Analisis data ......................................................................... 34 3.4.3.1. Analisis variansi ............................................................ 34 3.4.3.2. Analisis regresi .............................................................. 37 3.4.3.3. Analisis korelasi ............................................................ 38 3.4.3.4. Uji hipotesa ................................................................... 39 3.5. Skema Pengambilan Data Untuk Sampel ......................................... 41 3.5.1. Skema pengambilan data untuk koagulan PAC ......................... 41 3.5.2. Skema pengambilan data untuk koagulan tawas ........................ 42 3.5.3. Skema pengambilan data untuk parameter COD ....................... 42 3.5.4. Skema pengambilan data untuk parameter BOD ....................... 43 BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil ................................................................................................ 4.2. Pembahasan .................................................................................... 4.2.1. Hipotesa satu ....................................................................... 4.2.2. Hipotesa dua ....................................................................... 4.2.3. Hipotesa tiga ........................................................................ 4.2.4. Hipotesa empat ...................................................................

44 45 45 46 47 47

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 48 5.2. Saran .............................................................................................. 48 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 49 LAMPIRAN ..................................................................................................... 51


x

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. Kualitas air (baku mutu) pada sumber air .......................................... 6 Tabel 2.2. Kualitas air limbah (baku mutu) agar air limbah dapat dibuang ......... 6 Tabel 3.1. Disain percobaan (2x3) model tetap untuk nilai COD dan BOD......... 18 Tabel 3.2. Randomisasi urutan perlakuan ........................................................... 19 Tabel 3.3. Kombinasi perlakuan yang di ragam sebanyak kelompok ................... 35 Tabel 1. Hasil standarisasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N dan Na2S2O3 0,025 N ............ 51 Tabel 2. Data volume titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N untuk analisa COD ............. 51 Tabel 3. Hasil perhitungan nilai COD pada air limbah setelah proses koagulasi . 51 Tabel 4. Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai COD ... 52 Tabel 5. Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai COD dengan faktor AxB .............................................................................. 52 Tabel 6. Hasil analisis sidik ragam efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai COD ............................................................................................ 52 Tabel 7. Data volume hasil titrasi Na2S2O3 0,025 N untuk analisa BOD ............. 53 Tabel 8. Hasil perhitungan nilai DO pada sampel .............................................. 53 Tabel 9. Hasil perhitungan BOD pada air limbah setelah proses koagulasi ........ 54 Tabel 10.Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai BOD .... 54 Tabel 11.Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai BOD dengan faktor AxB .............................................................................. 54 Tabel 12.Hasil analisis sidik ragam efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai BOD ............................................................................................. 55 Tabel 13.Daftar berat atom penyusun kalium bikromat dan ketidakpastian standarnya ............................................................................................ 55 Tabel 14.Daftar perkalian berat atom penyusun kalium bikromat dan ketidakpastian standarnya ..................................................................... 55 Tabel 15.Nilai dan ketidakpastian dalam standarisasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N ...... 55 Tabel 16.Nilai dan ketidakpastian dalam standarisasi Na2S2O3 0,025 N .............. 56 Tabel 17.Data perhitungan analisis regresi untuk nilai COD dengan koagulan poli aluminium klorida ......................................................... 56 Tabel 18.Data perhitungan analisis regresi untuk nilai COD dengan koagulan tawas .................................................................................... 56 Tabel 19.Data perhitungan analisis regresi untuk nilai BOD dengan koagulan poli aluminium klorida ....................................................................... 56 Tabel 20.Data perhitungan analisis regresi untuk nilai BOD dengan koagulan tawas ................................................................................... 57 Tabel 21.Hasil perhitungan analisis regresi dan korelasi untuk nilai COD ........... 57 Tabel 22.Hasil perhitungan analisis regresi dan korelasi untuk nilai BOD ........... 57


xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1. Bagan Komposisi Air Limbah ....................................................... Gambar 1. Grafik hubungan berat koagulan polialuminium klorida terhadap nilai COD ........................................................................................ Gambar 2. Grafik hubungan berat koagulan tawas terhadap nilai COD ............. Gambar 3. Grafik hubungan berat koagulan polialuminium klorida terhadap nilai BOD ........................................................................................ Gambar 4. Grafik hubungan berat koagulan tawas terhadap nilai BOD ............. Gambar 5. Grafik hubungan berat koagulan polialuminium klorida dan tawas tawas terhadap nilai COD ................................................................ Gambar 6. Grafik hubungan berat koagulan polialuminium klorida dan tawas terhadap nilai BOD .........................................................................

7 58 58 58 59 59 59


1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Air merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi kehidupan kita. Semua mahluk hidup memerlukan air, tanpa air tidak akan ada kehidupan. Akhir-akhir ini usaha pencarian sumber air baru dan usaha pemurnian kembali air sungai banyak mengalami hambatan yang diakibatkan luas pemukiman dan buangan industri. Dalam kasus masalah air tercemar persoalannya semakin bertambah sebagai akibat diversivikasi kegunaan air dan terjadinya perubahan kualitas air alam oleh komponen-komponen yang dikontribusi oleh kegiatan manusia di dalam wadah air. Berbagai usaha telah dilakukan untuk menghilangkan komponenkomponen yang tidak diinginkan di dalam air melalui proses pengolahan, mulai dari proses yang paling sederhana (aerasi, penyaringan, pengendapan, destilasi, kristalisasi) yang telah ditemukan pada proses pengolahan limbah cair pada industri-industri besar. Beberapa bahan kimia juga telah ditemukan dalam usaha perbaikan kualitas air. Bahan-bahan kimia ini di kenal sebagai koagulan dan flokulan seperti misalnya aluminium sulfat (tawas), polialuminium klorida (PAC), feri klorida, kitosan, poli amida, natrium aluminat dan beberapa bentuk polimer lainnya. Akhir-akhir ini salah satu bahan polielektrolit yang di kenal sebagai polialuminium klorida (PAC) semakin di kenal dipasaran dan semakin luas penggunaannya, baik untuk pengolahan air minum maupun untuk pengolahan air limbah. Tawas atau aluminium sulfat merupakan salah satu koagulan-flokulan yang terkenal dan sudah sejak lama digunakan untuk pengolahan air terutama untuk air minum. Limbah karet mengandung zat-zat organik (karbohidrat, lemak/minyak, metana dan protein) dan zat-zat anorganik (logam berat, klorida, sulfur, posfor, dan amonia) yang tinggi. Tingginya kadar zat-zat tersebut dapat menyebabkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam sungai penerima limbah sebagai akibat meningkatnya proses mikrobiologis. Berkurangnya oksigen terlarut akan menyebabkan gangguan terhadap ekosistem, timbulnya bau busuk, serta Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

2

menurunnya kualitas air sungai. Selain itu limbah ini juga mengandung amonia yang beracun, berasal dari pengawet yang ditambahkan dalam pengolahan latex. Amonia bersifat basa dan toksis terhadap organisme di dalam air dan menimbulkan bau yang mengganggu penduduk. Beberapa peneliti telah melakukan penelitian tentang koagulasi. Rico M. Tampubolon (1995) telah meneliti pengaruh penggunaan beberapa jenis koagulan terhadap perubahan KOK, KOB dan pH dalam proses pengolahan air limbah karet remah. Di mana penelitian tersebut menghasilkan penurunan nilai kebutuhan oksigen kimia, kebutuhan oksigen biologi dan menaikkan derajat pH setelah proses koagulasi. Saut Simangunsong (1997) telah meneliti tentang pengaruh penambahan poli aluminium klorida (PAC) dan tawas terhadap turbiditas serta jumlah Fe dan Cu yang terlarut di dalam sungai Deli. Di mana setelah penambahan koagulan tersebut diperoleh penurunan turbiditas serta jumlah Fe dan Cu terlarut. Dari uraian di atas penulis ingin membandingkan kemampuan polialuminium klorida dan tawas sebagai koagulan-flokulan terutama dalam menurunkan nilai COD dan BOD dalam air limbah pabrik sarung tangan karet yang akan di olah dengan kedua koagulan dan flokulan tersebut.

1.2. Perumusan Masalah 1. Adakah pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet? 2. Adakah pengaruh berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet? 3. Adakah interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet? 4. Bagaimana bentuk hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet? 5. Manakah jenis koagulan yang terbaik digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet?


3

1.3. Pembatasan Masalah Dalam penelitian ini penulis hanya membatasi penelitian dengan hanya menentukan nilai COD dan BOD sebelum dan sesudah penambahan koagulan. Jenis koagulan yang digunakan adalah poli aluminium klorida dan tawas. Berat koagulan yang digunakan adalah 50, 100 dan 150 mg untuk poli aluminium klorida dan tawas. Sampel air limbah didiamkan selama 1 hari untuk mengendapkan partikel-partikel kasar yang terdapat pada air limbah. Pengukuran pH dilakukan untuk mengoptimalkan proses koagulasi. Ini hanya berlaku pada pengolahan air limbah pabrik sarung tangan karet PT. Mandiri Inti Buana Tanjung Morawa. Sampel air limbah di ambil

dari kolam penampungan air limbah secara

sembarang.

1.4. Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan

nilai COD

dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 2. Untuk mengetahui pengaruh berat koagulan terhadap penurunan

nilai COD

dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 3. Untuk melihat adakah interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 4. Untuk mengetahui Bagaimana bentuk hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 5. Untuk mengetahui manakah jenis koagulan yang terbaik digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet.

1.5. Manfaat Penelitian Jika tujuan penelitian ini tercapai, maka diperoleh suatu informasi yang bermanfaat bagi masyarakat khususnya bagi industri tentang keefektifan penggunaan koagulan polialuminium klorida bila dibandingkan dengan tawas dalam pengolahan air limbah untuk menurunkan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet sehingga akan diperoleh hasil yang lebih baik.


4

1.6. Metodologi Penelitian Penelitian ini adalah eksperimen laboratorium dengan melakukan variasi jenis koagulan yaitu poli aluminium klorida dan tawas. Berat koagulan yang digunakan yaitu 50, 100, 150 mg untuk koagulan polialuminim klorida dan tawas (sebagai variabel bebas). Sedangkan faktor-faktor lain yang berpengaruh yaitu suhu (pada suhu kamar), waktu pengadukan (1 menit) dan kecepatan pengadukan (100 rpm) (sebagai variabel tetap). Sementara itu nilai COD dan BOD akan dianalisa sebelum dan sesudah proses koagulasi (sebagai variabel terikat). Dua jenis koagulan tersebut masing-masing dilakukan pada tiga level berat koagulan, sehingga penelitian ini adalah disain faktorial 2x3 model tetap. Replikasi dilakukan tiga kali untuk setiap perlakuan dari masing-masing sampel. Subjek penelitian adalah air limbah yang bersifat homogen, sehingga perlakuan untuk masing-masing sampel dilakukan secara acak. Karena ada 3 level berat koagulan yang diteliti pada 2 level jenis koagulan, maka rancangan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok faktorial. Diidentifikasi sumber-sumber ketidakpastian dan ditentukan cara-cara untuk mengurangi atau meniadakan kesalahan sistematik, kemudian di hitung besarnya. Untuk pengambilan data dilakukan dengan analisa titrimetri. Data yang telah diperoleh di olah secara statistik dan dianalisa dengan analisis variansis (ANAVA), regresi, korelasi dan grafik dengan taraf signifikansi 5% untuk menerima atau menolak hipotesa yang diajukan..

1.7. Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumber Daya Alam dan Lingkungan Hidup (PUSLIT-SDAL) Universitas Sumatera Utara, Medan.


5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air Sebagai Sumber Kehidupan Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kebutuhan manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam keperluan seperti air minum, pertanian, industri, perikanan dan rekreasi. Air yang dapat di minum diartikan sebagai air yang bebas dari bakteri berbahaya dan ketidakmurnian kimiawi. Air minum harus bersih dan jernih, tidak berwarna dan berbau dan tidak mengandung bahan tersuspensi atau kekeruhan.

2.1.1. Kegunaan air Air dibutuhkan untuk bermacam-macam keperluan, kualitas air untuk keperluan minum berbeda untuk keperluan industri. Kegunaan air dirinci menjadi golongan sebagai berikut : Golongan A

: yaitu air minum yang dapat digunakan langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu

Golongan B

:

yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga

Golongan C

:

yaitu air untuk keperluan perikanan, peternakan dan keperluan lainnya

Golongan D

: yaitu air untuk keperluan pertanian, usaha industri listrik tenaga air, lalu lintas air dan keperluan lainnya.2,3

2.1.2. Kualitas air minum Adapun kualitas air (baku mutu air) pada sumber air dapat di lihat pada tabel.


6 2 3

Gultom, J. Teknologi Air. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. USU: Medan. 1995. Hal. 5-6 Perdana, G. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.1982. Hal. 38

Tabel 2.1. kualitas air (baku mutu air) pada sumber air. No

Parameter

Satuan

1 2 3 4 5

pH Ca Mg Fe Kekeruhan

mg/L mg/L mg/L mg/L

Maximum yang dianjurkan 5–9 75 30 1 5

Maximum yang diperbolehkan 5–9 200 150 5 25

Adapun baku mutu air limbah yang memenuhi persyaratan agar air limbah dapat di buang ke badan penerima dapat dilihat pada tabel. Tabel 2.2. Kualitas air limbah (baku mutu) agar air limbah dapat di buang

Golongan Baku Mutu Air Limbah No 1 2 3 4 5

Parameter pH Fe COD BOD N-NH3

Satuan mg/L mg/L mg/L mg/L

I 6–9 1 40 20 0.02

II 6-9 5 100 50 1

III 6–9 10 300 150 5

IV 6-9 20 600 300 20

Sumber : SK Meneg KLH No. Kep 02/1/1988

2.2. Pencemaran Air Yang dimaksud dengan pencemaran air adalah peristiwa masuknya atau dimasukkannya energi ataupun mahluk hidup ke dalam air sehingga megakibatkan turunnya kualitas air sampai pada tingkat tertentu dan tidak sesuai lagi dengan peruntukannya. Pencemaran berbeda dengan kontaminasi karena kontaminasi adalah pemasukan polutan ke dalam air, tetapi tidak mengganggu peruntukannya. Sungai merupakan tempat pencemaran yang paling memprihatinkan jika dibandingkan dengan pencemaran udara dan tanah, sebab pencemaran udara dan tanah akan lebih terakumulasi diperairan. Sungai tidak hanya menerima beban buangan dari kegiatan-kegiatan lain seperti industri, petanian, dan peternakan.


7

Pencemaran sangat merugikan mahluk hidup termasuk manusia, baik secara langsung maupun secara tidak langsung.

2.2.1. Sifat fisik, kimiawi dan biologis untuk air Sifat fisik air ditentukan oleh faktor kekeruhan, warna, bau, rasa dan daya hantar listrik. Sifat kimianya ditentukan oleh pH, kesadahan, chemical oksigen demand (COD), biological oksigen demand (BOD), kelarutan dan kandungan logam-logam terlarut. Sifat biologinya ditentukan oleh kehadiran mikroorganisme yang patogen maupun yang tidak patogen. Parameter-parameter ini harus memenuhi kriteria tertentu yang dianjurkan

agar dapat dikonsumsi sebagai air minum yang

memenuhi syarat kesehatan.4

2.2.2. Komposisi air limbah Sesuai dengan sumber asalnya, maka air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat dan setiap saat. Akan tetapi secara garis besar zat-zat yang terdapat di dalam air limbah dapat dikelompokkan sebagai berikut : Air Limbah

Air

Bahan Padat

Organik

Anorganik

- Protein

- Butiran

- Karbohidrat

- Garam

- Lemak

- Logam.5

Gambar 2.1. Bagan Komposisi Air Limbah Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

8

4

5

Slamet, R. Pencemaran Air. Dasar-dasar dan Pokok-pokok Penanggulangannya, Penerbit Karya Anda. Surabaya: Indonesia.1984. Hal. 83-85 Kop, E. Coagulation and Floculation Chemycals. Seminar On the Selection and Application Of Water Chemycal. Kuala Lumpur. 1993. p. 127

2.3. Proses Perlakuan Air 2.3.1. Koagulasi 2.3.1.1. Defenisi Koagulasi adalah peristiwa destabilisasi dari pada partikel-partikel koloid di mana gaya tolak-menolak (repulsi) di antara partikel-partikel tersebut dikurangi ataupun ditiadakan. Partikel-partikel koloid yang terdapat dalam suatu wadah ataupun aliran air pada dasarnya bermuatan negatip pada permukaannya. Muatan ini menyebabkan gaya tolak-menolak di antara partikel-partikel sehingga menghalangi terjadinya agregasi dari pada partikel-paartikel menjadi agregat yang lebih besar.6 Dengan penambahan koagulan seperti aluminium sulfat (tawas) ataupun feri klorida, koagulasi dapat berlangsung melalui salah satu mekanisme berikut ini : a. Jika aluminium sulfat atau feri klorida ditambahkan dalam jumlah yang cukup, maka Al(OH)3 atau Fe(OH)3 akan mengendap. Partikel-partikel yang terdapat di dalam air terjaring ke dalam endapan-endapan ini yang mempunyai sifat mudah melekat sehingga agregasi dari pada flok dapat terjadi. b. Bilamana aluminium sulfat atau feri klorida ditambahkan ke dalam air, maka akan terbentuk sejumlah spesies yang bermuatan positip (Al3+ atau Fe3+). Spesies ini akan teradsorpsi dengan mudah terhadap partikel koloid yang bermuatan negatif sehingga terjadi netralisasi muatan. Mekanisme ini dikenal sebagai adsorpsi destabilisasi.

2.3.1.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi Proses koagulasi untuk pengolahan air dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain pH, suhu dan efek pengadukan.7 a. pH Pada proses koagulasi ada daerah optimum, di mana koagulasi akan terjadi dengan singkat dengan dosis koagulan tertentu. Kegagalan dalm menentukan pH optimum dapat disebabkan terlalu banyak kandungan kimia dari air. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

9

6

7

Fong, C.S. Composition Of Havea Latex. Training Manual On Analitycal Chemistry Latex And Rubber Analysis, RRIM-Malaysia, 1979, p. 42 ibid. p. 163

b. Suhu Selama proses koagulasi berlangsung pengendapan dari flok-flok yang terbentuk semakin berkurang. Dengan turunnya suhu, maka viskositas air semakin tinggi sehingga kecepatan flok untuk mengendap semakin turun. Penurunan suhu menyebabkan kecepatan reaksi berkurang sehingga flok lebih sukar mengendap. c. Kondisi pengadukan Pengadukan ini diperlukan agar tumbukan antar partikel untuk netralisasi menjadi sempurna. Dalam proses koagulasi ini, pengadukan dilakukan dengan cepat. Air yang memiliki turbiditas yang rendah memerlukan pengadukan yang lebih banyak dibandingkan dengan air yang memiliki turbiditas yang tinggi.8

2.3.1.3. Lapisan rangkap listrik Bila partikel koloid berada dalam suatu larutan, maka akan dihasilkan muatan listrik pada permukaannya. Konsep tentang lapisan listrik ganda ini dikemukakan oleh Helmholtz dan kemudian disempurnakan oleh Gouy-Chapman dan Stern.9,10 Dalam prakteknya terdapat beberapa mekanisme koagulasi yang saling menghalangi (misalnya koagulasi elektrostatatik, reaksi kimia dengan gugus fungsi koloid, adsorpsi garis agregasi dan koagulasi) hanya yang pertama saja yang berhubungan dengan zeta potensial yang juga termasuk dalam bentuk adsorpsi agregasi pada koagulasi. Zeta potensial tergantung pada kekuatan ion-ion dalam larutan dan gaya tolak elektrostatik dari partikel koloid. Akhir penurunan bila lapisan ganda di tekan, fungsi potensial bergantung pada kekuatan ionik larutan, pengaruh ini merupakan dasar koagulasi elektrostatik, harga koagulasi untuk elektrolit yang berbeda adalah : •

Untuk elektrolit monovalen 10-15 mol/m3

•

Untuk elektrolit divalen ≤ 1 mol/m3


10 •

Untuk elektrolit trivalen ≤ 0,1 mol/m3

Linsley, R. Teknik Sumber Daya Air. Penerbit Erlangga: Jakarta, 1995, Hal. 158 Sukardjo. Prof. Kimia Fisika. Penerbit PT. Rineka Cipta: Jakarta, 1997, Hal. 206 10 Bird, T. Kimia Fisik Untuk Universitas. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta, 1993, Hal. 94 8 9

Pada koagulasi elektrostatik ion-ion bermuatan bertindak sebagai spesies tunggal dalam bentuk lapisan ganda. Pengaruh ini berhubungan dengan Hukum Schultze-Hardy. Menurutnya, muatan-muatan yang berlawanan dan pada mulanya dapat menghasilkan netralisasi muatan koloid dan mengakibatkan netralisasi muatan koloid dan mengakibatkan zeta potensial menuju nol. Penurunan potensial permukaan bergantung pada valensi dari ion yang terdapat dalam lapisan difusi dan dipengaruhi oleh efisiensi tekanan. Pada adsorpsi agregasi (partikel bermuatan positip) di serap pada permukaan koloid yang negatip, hasilnya bermuatan netral sehingga terjadi pengendapan. Karena adsorpsi ini tidak spesifik memungkinkan bahwa muatan yang berlebih dapat di serap dibandingkan dengan kebutuhan untuk menetralkan muatan permukaan, ini telah dinyatakan bahwa daerah relatif yang baik diikuti dengan perubahan zeta potensial dari partikel flok dari positip ke negatip. Dalam prakteknya efisiensi koagulasi dapat diperoleh jika zeta potensial secara nyata tidak menunjukkan harga nol. Koagulasi yang terjadi sewaktu elektrolit ditambahkan merupakan hal teoritis yang paling penting. F Selmi, Th. Graham dan Broshchov menemukan bahwa semua elektrolit dapat menyebabkan koagulasi, penstabilan elektrolit bukan merupakan pengecualian, namun konsentrasi dalam sistem harus dipertinggi untuk menekan lapisan ganda listrik dan menurunkan energi yang menahan ikatan partikel sewaktu bertumbukan. Hardy mengemukakan bahwa koagulasi seharusnya di mulai pada titik iso-elektris bila zeta potensial partikel = 0, tetapi kenyataannya bahwa koagulasi tidak di mulai pada titik iso-elektris namun sewaktu zeta potensial kritis berubah bergantung pada konsentrasi elektrolit yang ditambahkan.11

2.3.1.4. Polialuminium klorida


11

Polialuminium klorida adalah salah satu produk polimer aluminium yang digunakan untuk menetralkan muatan koloid serta membentuk jembatan penghubung di antara koloid-koloid tersebut, sehingga proses koagulasi-flokulasi 11

Voyutsky. S. Colloid Chemistry. First Edition. MIR Publisher: Moskow.1978, p. 305

dapat belangsung dengan efisien. polialuminium klorida mempunyai rumus molekul Alm(OH)n(Cl)p(SO4)q. Produk ini dikarakterisasi dengan rasio molekuler OH/Al di antara 0,4 dan 0,6 serta stabilitasnya dipertahankan oleh adanya ion sulfat yang dapat menghambat polimerisasi spontan dari pada produk.12 Pada umumnya polialuminium klorida mempunyai daya koagulasi- flokulasi yang lebih besar dibandingkan dengan garam aluminium yang biasa seperti misalnya tawas. Beberapa keuntungan yang dapat di catat dari penggunaan polialuminium klorida sebagai koagulan-flokulan adalah : •

Efektif pada pH 5 – 10

•

Jumlah lumpur yang dihasilkan lebih sedikit dibandingkan dengan penggunaan garam aluminium yang biasa.

•

Efek korosi yang ditimbulkan jauh lebih kecil dibandingkan dengan garam aluminium yang biasa.

2.3.1.5. Aluminium sulfat (tawas) Aluminium sulfat, Al2(SO4)3.14H2O adalah koagulan yang umum digunakan dalam pemurnian air. Garam aluminium ini mengandung 15–22 % Al2O3. Reaksinya dengan konstituen alami dari berjenis-jenis air dipengaruhi oleh beberapa faktor, misalnya pH ataupun alkalinitas. Pada kasus sederhana reaksi Al3+ dengan OH- dapat disebabkan oleh ionisasi air atau oleh alkalinitas air. Dalam air, tawas akan menghasilkan : Al2(SO4)3.14 H2O

3 Al3+ + 3 SO42- + 14 H2O

Ion OH- diperoleh dari ionisasi air, sebagai berikut : H2O

H+ + OH-

Kemudian ion Al3+ bereaksi dengan ion OH2 Al3+ + 6 OH-

2 Al(OH)3

Pemakai ion OH- dalam air akan menyebabkan terjadinya penurunan alkalinitas. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

12

Reaksi aluminium sulfat dengan air yang mempunyai alkalinitas alami membentuk flok aluminium hidroksida sebagai berikut : Al2(SO4)3.14 H2O + Ca(HCO)3 12

2 Al(OH)2 + CaSO4 + 14 H2O + 6 CO2

Benefield, L. D. Process Chemistry For Waste Water Treatment. Prentice Hill Inc, New Jersey: USA, 1982, p. 259

Dalam hal ini setiap mg/L aluminium menurunkan alkalinitas air 0,50 mg/L (sebagai CaCO3) dan menghasilkan 0,44 mg/L CO2. Pembentukan CO2 ini tidak diinginkan karena dapat meningkatkan sifat korosif dari air. Dosis aluminium yang digunakan dalam pemurnian air berkisar 5 – 50 mg/L dan pH yang efektif untuk proses koagulasi berkisar pada pH 8,0.13,14

2.3.2. Flokulasi Flokulasi berasal dari bahasa latin flokulare yang artinya membentuk suatu flok yang secara visual menyerupai suatu tumpukan dari wol atau struktur pori- pori yang banyak seratnya. Mekanisme flokulasi dengan polielektrolit adalah dengan cara adsorpsi dan jembatan antar partikel. Flokulasi yang bergantung pada keberadaan senyawa yang bertindak sebagai jembatan di antara partikel-pertikel koloid yang menyatukan partikel-pertikel tersebut dalam suatu massa yang lebih besar yang disebut jaringan flok. Jadi flokulasi adalah suatu proses pembentukan flok di mana terbentuk agregat atau gumpalan besar yang dapat dengan mudah dipindahkan dari larutan. Sedangkan flokulan adalah suatu zat atau senyawa yang dapat ditambahkan untuk terjadinya flokulasi. Flokulan biasanya merupakan polimer dengan berat molekul yang tinggi dan membentuk rantai yang cukup panjang untuk mengurangi gaya tolak-menolak di antara partikel-partikel koloid. Bila molekul polimer bersentuhan dengan partikel koloid maka beberapa gugusnya akan teradsorpsi pada permukaan partikel dan sisanya tetap berada dalam partikel. Bila partikel kedua ini terikat pula pada bagian lain dari rantai polimer tersebut maka terjadi kompleks partikel dengan polimernya yang berfungsi sebagai jembatan. Proses flokulasi terdiri dari tiga langkah yaitu : 1. Pelarutan reagen melalui pengadukan cepat (1 menit : 100 rpm) 2. Pengadukan lambat untuk membentuk flok-flok (15 menit : 20 rpm)


13

3. Penghapusan flok-flok dengan koloid yang terkurung dari larutan melalui sedimentasi (15 – 20 menit : 0 rpm).15,16

13

AWWA. Water Quality and Treatment. Third Edition, Mc. Graw Hill Book Co: New York, 1971, p. 316

14

Viessman, W, J. Hammer. Water Supply And Pollution Control. Fourth Edition, Harper and Row, Publishers: New York, 1985, p. 372-374

15

Alaerts, G., Santika, S.S. Metoda Penelitian Air. Usaha Nasional: Surabaya, 1987, Hal. 149 Degremont. Water Treatment Handbook. A Halsted Press Book, John Wiley & Son: New York, 1979, p. 61-62

16

2.4. Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemycal Oksigen Demand/COD) Kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L sampel air, di mana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalaui proses biologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. Kebutuhan oksigen kimia ditetapkan berdasarkan banyaknya kalium bikromat yang dapat direduksi oleh sampel selama refluks dengan adanya katalis perak sulfat dan dalam keadaan asam yang mendidih. Secara teoritis akan terjadi oksidasi sebagai berikut : CxHyOz + Cr2O2 Zat organis

2-

+

∆E

+ H

Warna kuning

Ag2SO4

CO2 + H2O + Cr3+ warna hijau kebiruan

Selama reaksi berlangsung ± 2 jam ini, uap di refluks dengan alat kondensor agar zat yang volatil tidak keluar. Apabila dalam bahan buangan organik diperkirakan ada unsur klorida yang dapat mengganggu reaksi maka perlu ditambahkan merkuri sulfat untuk menghilangkan gangguan tersebut. Klorida dapat mengganggu karena akan ikut teroksidasi oleh kalium bikromat sesuai dengan reaksi berikut : 6 Cl- + Cr2O22- + 14 H+

3 Cl2 + 2 Cr3+ + 7 H2O

Penambahan merkuri sulfat adalah untuk mengikat ion klor menjadi merkuri klorida mengikut i reaksi berikut : Hg2+ + 2 Cl-

HgCl2

Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organik habis teroksidasi maka zat pengoksidasi K2Cr2O7 masih tersisa dalam larutan tersebut digunakan untuk menentukan berapa banyak oksigen yang telah terpakai. K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan Ferro Amonium Sulfat, di mana reaksinya Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

14

sebagai berikut : 6 Fe2+ + Cr2O22- + 14 H+

6 Fe3+ + 2 Cr3+ + 7 H2O

Hijau kebiruan

Cokelat kemerahan

Indikator fero 1,10–phenantroline (feroin) digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu di saat warna larutan hijau–biru berubah menjadi cokelat – merah.17,18 17 18

ibid pp. 159-164 APHA, WPCF. Standard Methods For Examination Of Water and Wastewater. 14th Ed, APHA, Washington DC, 1976, p. 440-447

2.5. Kebutuhan Oksigen Biologi (Biologycal Oksigen Demand/BOD) Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) adalah jumlah oksigen (mg/O2) yang dibutuhkan bakteri untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat organik yang tersuspensi dalam air. Adanya bahan organik dalam air limbah disebabkan karena terlarutnya senyawa-senyawa organik dalam air yang berasal dari peruraian komposisi kimia dari latex atau karet. Tingginya bahan organik yang terdapat pada air limbah karet ini mengakibatkan menurunnya kadar oksigen terlarut dalam air, karena terpakai untuk proses oksidasi secara bakteriologis terhadap bahan organik. Bila penurunan oksigen dengan penggantian oksigennya tidak seimbang, maka kehidupan dalam air yang memerlukan oksigen akan terganggu. Pemeriksaan oksigen biologi didasarkan atas reaksi oksidasi zat organik di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobik. Sebagai hasil oksidasi akan terbentuk karbon dioksida, air dan amoniak. Reaksi oksidasi dapat ditulis sebagai berikut : CnHaONc + (n + a/4–b/2–3c/4) O2 Zat organik

Oksigen

n CO2 + (a/2–3c/2) H2O + 3NH3 Bakteri

Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari di mana 50 % reaksi telah tercapai dan 5 hari supaya 75 % reaksi tercapai, digunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organik.19 Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan pada temperatur inkubasi 20oC dan dilakukan selama 5 hari, hingga mempunyai istilah yang lengkap BOD520 (angka 20 berarti temperatur inkubasi dan angka 5 menunjukkan lama waktu inkubasi). Demikian jumlah zat organis yang ada di dalam air diukur melalui jumlah oksigen dibutuhkan bekteri untuk mengoksidasi zat organis tersebut.


15

Karena reaksi BOD dilakukan di dalam botol tertutup, maka jumlah oksigen yang telah di pakai adalah perbedaan antara kadar oksigen di dalam larutan pada saat t = 0 (biasanya baru di tambah oksigen dengan aerasi hingga = 9 mg O2/L), yaitu konsentrasi kejenuhan dan kadarnya pada t = 5 hari (konsentrasi sisa harus≥ 2 mg/L supaya cukup teliti). Oleh karena itu, semua sampel yang mengandung BOD ≥ 6 mg O 2/L harus diencerkan supaya syarat tersebut terpenuhi. 19

ibid. Hal. 159-161

2.6. Hipotesa Sesuai dengan permasalahan yang telah diutarakan, maka dapat dirumuskan hipotesa sebagai berikut :

2.6.1. Hipotesa Nol (Ho) 1. Tidak ada pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 2. Tidak ada pengaruh berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 3. Tidak ada interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 4. Tidak ada hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet.

2.6.2. Hipotesa Alternatif (Ha) 1. Ada pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 2. Ada pengaruh berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 3. Ada interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet 4. Ada hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet.


16

BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Bahan-Bahan yang Digunakan Natrium tiosulfat penta hidrat (Na2S2O3.5H2O)

p.a. E. Merck

Asam sulfat (H2SO4)

p.a. E. Merck

Kalium bikromat (K2Cr2O7)

p.a. E. Merck

Perak sulfat (Ag2SO4)

p.a. E. Merck

Fero amonium sulfat heksa hidrat [Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O]

p.a. E. Merck

Magnesium sulfat hepta hidrat (MgSO4.7H2O)

p.a. E. Merck

Kalsium klorida (CaCl2)

p.a. E. Merck

Mangan sulfat tetra hidrat (MnSO4.4H2O)

p.a. E. Merck

Kalium dihidrogen posfat (KH2PO4)

p.a. E. Merck

Natrium hidroksida (NaOH)

p.a. E. Merck

Aluminium sulfat tetradeka hidrat [Al2(SO4)3.14H2O]

Liku Telaga

Natrium hidrogen posfat hepta hidrat (Na2HPO4.7H2O)

p.a. E. Merck

Kalium iodida (KI)

p.a. E. Merck

Natrium azida (NaN3)

p.a. E. Merck

Indikator amilum

p.a. E. Merck

Indikator fero 1,10 phenantroline

p.a. E. Merck

Fero sulfat hepta hidrat (FeSO4.7H2O)

p.a. E. Merck

Polialuminium klorida

Tirta Kimia

Air limbah pabrik sarung tangan karet

-

Aquades (H2O)

-


17

3.2. Alat-Alat yang Digunakan Labu Erlenmeyer 250 mL

pyrex

Buret 10 mL (presisi ± 0,02 mL)

pyrex

Gelas beaker 1000 mL

pyrex

Botol Winkler 125 mL

pyrex

Gelas ukur 50 mL (presisi ± 0,5 mL)

pyrex

Labu takar 100 mL (presisi ± 0,08 mL)

pyrex


pyrex


pyrex

Labu erlenmeyer refluks 500 mL

pyrex

Pipet volume 20 mL (presisi ± 0,06 mL)

pyrex


pyrex


pyrex

Neraca analitik (presisi ± 0,0001 g)

Chyo JL-180

Oven listrik

Hereus Instruments

Pendingin Liebig

pyrex

Hot plate dengan pengaduk

Fisher

Magnetik stirer

-

Kertas saring

Whatman No. 1

Statif dan klem

-

Desikator

Angsa

Botol aquades

-

Batang pengaduk

-

Karet penghisap

-

Botol sampel

-

Botol air pengencer

-

Pompa udara

-

3.3. Metode Penelitian 3.3.1. Sampling Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

18

Berdasarkan sifat populasi yang homogen, maka teknik sampling yang digunakan adalah teknik rancangan acak kelompok faktorial dengan metode undi dan replikasi dilakukan tiga kali untuk setiap perlakuan dari masing-masing sampel.

3.3.2. Variabel Dalam penelitian ini yang di pilih sebagai variabel bebas adalah jenis koagulan dan berat koagulan karena jenis dan berat koagulan mempunyai pengaruh terhadap perubahan fenomena dari populasi sasaran. Jenis koagulan yang digunakan adalah polialuminium klorida dan tawas. Berat koagulan yang digunakan adalah 50 mg, 100 mg dan 150 mg untuk masing-masing koagulan polialuminium klorida dan tawas. Nilai COD dan BOD setelah proses koagulasi setimbang yang diakibatkan oleh adanya pengaruh dari variabel bebas ditetapkan sebagai variabel terikat. Yang menjadi variabel tetap adalah suhu (pada suhu kamar), waktu pengadukan (1 menit) dan kecepatan pengadukan (100 rpm).

3.3.3. Randomisasi Randomisasi dilakukan sebagai berikut : karena ada tiga jenis koagulan dan tiga variasi berat koagulan yang masing-masing dilakukan replikasi perlakuan sebanyak tiga kali, maka total pengamatan yang harus dilakukan dalam urutan sembarang untuk masing-masing sampel adalah 18 kali perlakuan. Kemudian kita nomori setiap pengamatan sebagai berikut : Tabel 3.1. Disain percobaan (2x3) model tetap untuk nilai COD dan BOD

Jenis Koagulan Polialuminium klorida

Tawas

50 1 2 3 10 11 12

Berat Koagulan (mg) 100 4 5 6 13 14 15

150 7 8 9 16 17 18

Keterangan : 50, 100, 150

(mg) = untuk koagulan polialuminium klorida dan tawas


19

Satu angka sembarang di pilih dari angka 1 sampai 18 dengan cara undian. Angka yang terpilih adalah 12 (jenis koagulan tawas dengan berat 50 mg). Proses ini di ulang sampai ke-18 perlakuan yang telah diberikan satu posisi dalam urutan.

Tabel 3.2. Randomisasi urutan perlakuan Urutan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

No. Percobaan 12 5 7 3 15 9 14 2 1 6 4 18 13 11 16 17 10 8

Jenis koagulan tawas Polialuminium klorida Polialuminium klorida Polialuminium klorida tawas tawas tawas Polialuminium klorida Polialuminium klorida Polialuminium klorida Polialuminium klorida tawas tawas tawas tawas tawas Polialuminium klorida Polialuminium klorida

Berat koagulan (mg) 50 100 150 50 100 150 100 50 50 100 100 150 100 50 150 150 50 150

3.3.4. Persiapan 1. Pencucian Alat Larutan pencuci di buat dari 2,0 g K2Cr2O7 yang dilarutkan dengan 5 ml aquades, dipanaskan hingga semua larut kemudian didinginkan. Lalu ditambahkan 60 ml asam sulfat pekat secara perlahan-lahan sambil di aduk. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

20

Alat-alat kaca di isi dengan larutan tersebut dan dibiarkan selama 15 menit. Kemudian larutan dikeluarkan dan alat kaca di bilas dengan aquades paling sedikit 4 kali. Perhatikan apakah air menglir tanpa meninggalkan tetesan pada dinding, jika tidak pembersihan harus di ulang. 2. Kalibrasi Alat Alat-alat kaca volumetrik dikalibrasi dengan menghitung berat larutan (biasanya aquades) yang di isi dalam alat volumetrik yang telah diketahui densitas dan temperaturnya. Data terlebih dahulu dikoreksi dengan persamaan: W W  Wv = Wa +  a − a  da  Do D w 

di mana Wv = berat sebenarnya Wa = berat dari pengukuran da = densitas udara (0,0012 mg/mL pada keadaan biasa)

Wa Wa = densitas benda dan = densitas anak timbangan Dw Do Lalu volume alat pada temperatur kalibrasi (T) ditentukan dengan mengalikan densitas larutan dengan berat yang dikoreksi. sehingga volume ini dikoreksi terhadap temperatur standar 200C. 3. Kalibrasi Buret Buret di isi dengan aquades yang bersuhu pada suhu laboratorium hingga tanda 0,00 mL. Sebuah labu Erlenmeyer 125 mL di timbang dan di catat berat awalnya, alirkan kira-kira 1 mL air ke dalam labu dan timbang kembali labu beserta isinya. Baca buret setelah memberi waktu untuk pengeringan, catat berat dan volume akhir. Isi kembali buret sampai tanda 0,00 mL, kalibrasi diulangi untuk volume 2 mL. Keluarkan kira-kira 2 mL ke dalam labu, catat berat dan volume akhir. Proses ini harus diulangi untuk interval 1 mL. Jika volume sebenarnya lebih besar dari volume semu, koreksi yang diperoleh dari perolehan ini akan positip. 4. Kalibrasi Pipet Pipet di isi dengan aquades yan bersuhu pada suhu laboratorium hingga tanda 0,00 mL. Sebuah labu Erlenmeyer 125 mL di timbang dan di catat berat Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

21

awalnya, sentuhkan ujung pipet pada dinding beaker untuk menghilangkan setiap tetes yang menggantung. Kosongkan isi pipet ke dalam labu yang di timbang. Kalibrasi harus di ulang dan hasil duplikat tidak boleh lebih dari 1 ppt. 4. Kalibrasi Labu Takar Labu takar yang bersih dan kosong di timbang sebagai berat awal, isi labu dengan aquades pada suhu kamar sampai batas garis yang di etsa. Timbang kembali labu sebagai berat akhir, hitung berat volume air yang mengisi labu dengan mengurangkan berat labu akhir dengan berat labu awal.21

21

R.A. Day, Jr./A.L. Underwood. Analisa Kimia Kuantitatif. Edisi keempat, Penerbit Erlangga : Jakarta, 1981, Hal. 570-571, 587

3.3.5. Pembuatan larutan dan standarisasi 1. Larutan K2Cr2O7 0,25 N Di timbang 6,1299 g K2Cr2O7 (sebelumnya dikeringkan dalam oven ± 1050C selama 2 jam dan didinginkan dalam desikator untuk menghilangkan kelembaban), dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat menjadi 500 mL, lalu dihomogenkan. 2. Larutan standar Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N Di timbang 39,2108 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O, dilarutkan dalam labu takar dengan aquades sebanyak 500 mL. Kemudian ke dalam larutan ini ditambahkan 20 mL asam sulfat pekat dan dibiarkan sampai dingin. Setelah larutan dingin, ditambahkan lagi aquades sampai tepat 1000 mL, lalu dihomogenkan. Standarisasi Ke dalam erlenmeyer 250 mL pipet 10 mL larutan K2Cr2O7 0,25 N, encerkan dengan aquades hingga 100 mL. Tambahkan 30 mL H2SO4(p), dinginkan dan tambahkan 2-3 tetes indikator feroin. Titrasi dengan fero amonium sulfat hingga warna berubah dari hijau- biru menjadi cokelat-merah. Normalitas FAS (grek/L) =

1000 xm K 2Cr2O7 xPK 2Cr2O7 M K 2Cr2O7 xVFe ( NH 4 ) 2 ( SO4 ) 2


22

di mana

1000

= konversi mL ke L

m K 2Cr 2 O7

= massa K2Cr2O7 (g)

M K 2Cr 2 O7

= massa molar K2Cr2O7 (g/mol)

V Fe ( NH 4 )2 SO4 = volume Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N (mL)

PK 2Cr2O7

= kemurnian K2Cr2O7 (%)

3. Larutan standar Na2S2O3.5 H2O 0,025 N Di timbang 6,2058 g Na2S2O3.5H2O, dilarutkan dengan aquades dalam labu. takar sampai tepat menjadi 1000 mL, lalu dihomogenkan Standarisasi Di timbang 0,6132 K2Cr2O7, dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat menjadi 100 mL lalu dihomogenkan (0,025 N). Pipet 20 mL larutan K2Cr2O7 0,025 N ke dalam erlenmeyer 250 mL, encerkan dengan aquades menjadi 100 mL, tambahkan 2 g KI murni (p.a) dan 10 mL H2SO4 4 N. Titrasi dengan larutan Na2S2O3 hingga warna kuning hampir hilang, tambah 2-3 tetes indikator amilum dan lanjutkan titrasi hingga warna biru hilang menjadi bening. Normalitas Na2S2O3 (grek/L) = di mana :

1000

1000 xm K 2Cr2O7 xPK 2Cr2O7 M K 2Cr2O7 xV Na2 S 2O3

= konversi mL ke L

m K 2Cr 2 O7 = massa K2Cr2O7 (mL) PK 2Cr 2 O7

= kemurnian K2Cr2O7 (%)

M K 2Cr 2 O7 = massa molar K2Cr2O7 (g/mol) V Na S O = volume Na2S2O3 0,025 N (mL).22 2 2

3

4. Indikator fero 1,10-phenatroline (feroin) Di timbang 1,4858 g 1,10 phenantroline monohidrat, 0,6956 g kristal FeSO4.7H2O, dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat menjadi 100 mL, lalu dihomogenkan. 5. Larutan MnSO4


23

Di timbang 48,0012 g MnSO4.4H2O dan dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat menjadi 100 mL, lalu dihomogenkan. 6. Larutan alkali-iodida-azida Di timbang 50,0009 g NaOH, 17,0005 g KI dan 1,0011 g NaN3 dan dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat menjadi 100 mL lalu dihomogenkan. 7. Larutan perak sulfat-asam sulfat Di timbang 1,2506 g Ag2SO4, dengan hati-hati larutkan dengan asam sulfat(p) dalam labu takar 1000 mL dan penuhkan sampai garis etsa, lalu dihomogenkan. 8. Air pengencer Air pengencer di buat dengan penambahan 4 macam garam dalam aquades, garam-garam yang diperlukan antara lain : 22

Williams. A. EURACHEM/CITAC Guide. Quantifying Uncertainty in Analitycal Measurement. Second Edition. United Kingdom. 2000. p. 34-55

•

larutan FeCl3, di timbang dengan tepat 0,0251 g kristal FeCl3.6H2O dan dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat 100 mL lalu homogenkan.

•

larutan CaCl2, di timbang dengan tepat 1,1062 g CaCl2 dan dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat 100 mL lalu homogenkan.

•

larutan MgSO4, di timbang dengan tepat 1,0008 g kristal MgSO4.7H2O dan dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat 100 mL lalu homogenkan.

•

larutan Buffer Posfat, di timbang dengan tepat 3,4005 g KH2SO4, 0,1506 g (HN4)2SO4 dan dilarutkan dengan aquades dalam labu takar sampai tepat 100 mL lalu homogenkan.

9. Benih Ambil ±10 g tanah yang subur yang tidak mengandung zat beracun, campur tanah tersebut dengan 100 mL aquades dan 10 mL sampel air limbah yang akan di analisa. Simpan suspensi tersebut selama 1 hari pada temperatur 20oC dalam inkubator gelap. Saring suspensi tersebut dengan kertas saring biasa. Kira-kira 105-109 organisme yang hidup per mL. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

24

Ke dalam tiap liter aquades yang digunakan ditambahkan 1 mL larutan FeCl3, 1 mL larutan CaCl2, 1 mL larutan MgSO4 dan 1 mL larutan Buffer Posfat. Setelah itu diaerasi dengan udara (dari pompa udara) selama 12 jam kemudian ditambahkan 1 mL benih organisme.

3.3.6. Pengumpulan Data 3.3.6.1. Pembuatan sampel 1.

Terlebih dahulu sampel air limbah di goyang-goyang agar senyawa-senyawa yang terdapat dalam air limbah tersebut larut semua.

2.

Ke dalam gelas beaker dimasukkan air limbah sebanyak 1 L kemudian diinkubasi selama 1 hari.

3.

Sampel tersebut langsung dianalisa nilai COD dan BOD sebagai nilai awal.

4.

Kemudian ditambahkan koagulan polialuminium klorida sebanyak 50 mg, diatur pH optimium dan di aduk selama 1 menit dengan kecepatan pengadukan 100 rpm lalu di saring.

5.

Hasil ini dipergunakan untuk pengukuran nilai COD dan BOD

6.

Hal yang sama juga ditambahkan koagulan Polialuminium klorida 100 mg dan 150 mg.

7.

Ulangi percobaan di atas dengan penambahan koagulan tawas.

8.

Percobaan diulangi sebanyak tiga kali.

3.3.6.2. Penetapan nilai kebutuhan oksigen kimia (COD) 1.

Di pipet sebanyak 20 mL sampel air limbah ke dalam erlenmeyer refluks 500 mL

2.

Dimasukkan 5 atau 6 batu didih yang terlebih dahulu dibersihkan ke dalam erlenmeyer tersebut.

3.

Ditambahkan larutan K2Cr2O7 0,25 N sebanyak 10 mL.

4.

Ditambahkan 30 mL reagen asam sulfat-perak sulfat ke dalam erlenmeyer refluks melalui batang pengaduk dan di aduk dengan pelan dan hati-hati sampai homogen.

5.

Erlenmeyer refluks dihubungkan dengan alat kondensor dan di refluks ± 2 jam.


25

6.

Dibiarkan erlenmeyer dingin dahulu, di bilas dengan air suling sebanyak 25 mL.

7.

Dilepaskan erlenmeyer refluks dari kondensor, didinginkan dan diencerkan menjadi 2 kali volume awal.

8.

Dit ambah 3 tetes indikator fero 1,10 phenantroline (feroin)

9.

Di titrasi dengan larutan Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N hingga warna hijau-biru berubah menjadi coklat-merah, di catat volume Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N yang terpakai.

10. Untuk blanko dikerjakan dari no. 1-9 dengan menambahkan 20 mL aquades sebagai pengganti sampel.

3.3.6.3. Penetapan nilai kebutuhan oksigen biologi (BOD) 1.

Sebelum analisa di mulai, sampel perlu diencerkan dan pengenceran itu tergantung dari keadaan larutan sampel

2.

Larutan sampel yang sudah diencerkan dengan air pengencer dimasukkan ke dalam botol winkler 125 mL dan di isi penuh

3.

Selanjutnya di tambah 1 mL MnSO4 di bawah permukaan cairan, 1 mL larutan alkali-iodida-azida. Botol di tutup rapat untuk mecegah masuknya udara dari luar, kemudian di homogenkan dengan membolak-balik botol beberapa kali.

4.

Dibiarkan gumpalan mengendap selama ±10 menit, kemudian ditambahkan 1 mL H2SO4 (p).

5.

Selanjutnya botol di tutup dan di homogenkan dengan cara membolak-bolik hingga endapan larut semua.

6.

Segera dititrasi dengan Na2S2O3 0,025 N sampai warna kuning pucat

7.

Di tambah 3 tetes indikator amilum dan dititrasi kembali dengan Na2S2O3 0,025 N sampai warna biru hilang pertama kali. Catat volume Na2S2O3 0,025 N yang terpakai.

8.

Untuk BOD520 dimasukkan ke dalam inkubator selama 5 hari/20oC dan dianalisa dengan prosedur yang sama.

9.

Untuk blanko botol BOD di isi penuh dengan air pengencer dan dianalisa dengan prosedur yang sama.


26

3.4. Pengolahan dan Analisa Data 3.4.1. Penentuan kesalahan 3.4.1.1. Sumber kesalahan sistematik Tipe kesalahan ini memiliki nilai tertentu sehingga besarnya dapat di hitung. Kesalahan ini terbagi tiga yaitu : a. Kesalahan instrumen, bersumber dari instrumennya sendiri. Misalnya penyimpangan nol dalam pembacaan skala. Kesalahan ini dapat diminimalkan dengan kalibrasi atau penggunaan blanko. a. Kesalahan metode, sumbernya adalah sifat kimia dari sistem. Dalam penelitian ini zat-zat kimia yang di pakai terlebih dahulu distandarisasi untuk memastikan konsentrasinya. b. Kesalahan personal, adalah kesalahan yang dilakukan oleh seorang peneliti ataupun karena kesalahan prosedur. Kesalahan ini dapat dikurangi dengan meningkatkan ketelitian dan kedisiplinan peneliti.

3.4.1.2. Kesalahan random (intermediate) Tipe kesalahan ini disebabkan oleh banyaknya variabel bebas dan pengulangan dalam setiap pengukuran kimia dan fisika. Kesalahan terjadi ketika sebuah sistem pengukuran diteruskan hingga kesensifitas maksimumnya. Kesalahan ini dapat di lihat dari rata-rata yang merefleksikan ketelitian. Kesalahan gabungan dari kesalahan random Kebanyakan hasil akhir dalam kimia fisika dihasilkan dari perhitungan pengukuranpengukuran yang digabungkan. Hal ini penting untuk memastikan bagaimana kesalahan pengukuran individual mempengaruhi hasil akhir.Penjumlahan atau pengurangan.

3.4.1.3. Penentuan ketidakpastian dalam significant figure Data yang diperoleh ditentukan nilai ketidakpastiannya berdasarkan sumbersumber ketidakpastian. Baik pada saat menimbang, pengukuran volume maupun penggunaan alat untuk setiap penentuan dalam penelitian ini. Kemudian data yang Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

27

diperoleh dianalisa secara statistik dengan analisis varians (ANAVA), regresi, korelasi dan grafik dengan tingkat signifikansi 5 % dan 1 % untuk menerima atau menolak hipotesa yang diajukan. 1. Perhitungan ketidakpastian konsentrasi larutan Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N Parameter yang diukur adalah konsentrasi larutan Fe(NH4)2(SO4)2 yang tergantung pada berat kalium bikromat, kemurniannya, berat molekul kalium bikromat, dan volume Fe(NH4)2(SO4)2 saat titik akhir titrasi. Massa (m K 2Cr 2 O7 ) Sertifikat kalibrasi timbangan tercantum ± 0,15 mg untuk linieritas. Produsen timbangan merekomendasikan untuk menggunakan distribusi rektangular untuk mendapatkan kontribusi linier deviasi standar. 0,15 3

u(m K 2Cr 2 O7 ) =

= 0,087 mg

2x(0,087 ) = 0,123 mg 2

Kemurnian Kalium Bikromat P K 2Cr 2 O7 = 99,50% = 100% ± 0,50% = 1,0 ± 0,0050 u(P K 2Cr 2 O7 ) =

0,0050 3

= 0,0029

Massa Molar Kalium Bikromat (M K 2Cr 2 O7 ) Dari tabel IUPAC, berat atom dan daftar ketidakpastian untuk unsur-unsur pembentukan kalium bikromat adalah atom K, Cr dan O . u(M K 2Cr 2 O7 ) =

s K + sCr + sO 2

2

2

= (2 x0,000058) 2 + (2 x0,00034) 2 + (7 x0,00017) 2 = 0,00137 g/mol Pipet volume 10 mL (VT1) Ketidakpastian pipet volume 10 mL dengan presisi ± 0,02 mL dapat di hitung dari penggabungan dua pengaruh utama terhadap volume, yaitu : kalibrasi dan pengaruh suhu. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

28

a. Kalibrasi 0,02

u(V10_cal) =

= 0,0081 mL

6

b. Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi Suhu yang tertera pada alat gelas volumetri adalah 200C, sedangkan suhu laboratorium bervariasi antara ± 100C. Ketidakpastian dapat di hitung dari perbedaan suhu dengan koefisien pemuaian volume air (γ = 2,1 x 10-4 0C), dan koefisien rektangular di mana akan memberikan ± V x ∆t x γ ± 10 x 10 x 2,1 x 10-4 = 0,021 mL 0,021

u(V10_temp) =

3

= 0,0121 mL

ketidakpastian gabungan pipet volume 10 mL u(V10)

(

=

u V10 _ cal

)

2

+ u (V10 _ temp )

2

= 0,0146 mL

Buret 10 mL (VT2) Ketidakpastian buret 10 mL dengan presisi ± 0,02 mL dapat di hitung dengan penggabungan tiga pengaruh utama terhadap volume, yaitu : kalibrasi, pengaruh suhu, dan perulangan. a. Kalibrasi u(V10_cal) =

0,02

= 0,0081 mL

6

b. Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi ± V x ∆t x γ ± 10 x 10 x 2,1 x 10-4 = 0,021 mL u(V10_temp) =

0,021 3

= 0,0121 mL

c. Perulangan u(V10_rep) =

0,02 3

= 0,0115 mL


29

ketidakpastian gabungan buret 10 ml u(V10) =

(

u V10 _ cal

)

2

+ u (V10 _ temp ) + u (V10 _ rep ) 2

2

= 0,0185 mL

Perhitungan Ketidakpastian Standar Gabungan 2

u (C Fe ( NH 4 ) 2 SO4 ) C Fe ( NH 4 ) 2 SO4

=

2  u (rep)   u (m K 2Cr2O7 )   u ( M K 2Cr2O7 )    + +  rep   m K 2Cr2O7   M K 2Cr2O7  2

 u ( PK 2Cr2O7 )   u (VT 1 )   u (VT 2 )   +   + +  PK Cr O   V T 1   VT 2  2 2 7   2

2

2

0,0005 2 + 0,0333 2 + 0,002912

= 0,1000

+ 0,000004656 2 + 0,0046 2 + 0,0048 2

= 0,0107 N

Ketidakpastian terekspansi konsentrasi Fe(NH4)2(SO4)2 U(C Fe ( NH 4) 2 SO4 ) = u(C Fe ( NH 4) 2 SO4 ) x k = 0,0107 x 2 = 0,0214 N

2. Perhitungan ketidakpastian konsentrasi larutan Na2S2O3 0,025 N Parameter yang di ukur adalah konsentrasi larutan Na2S2O3 yang tergantung pada berat kalium bikromat, kemurniannya, berat molekul kalium bikromat, dan volume Na2S2O3 saat titik akhir titrasi. Massa (m K 2Cr 2 O7 ) Sertifikat kalibrasi timbangan tercantum ± 0,15 mg untuk linieritas. Produsen timbangan merekomendasikan untuk menggunakan distribusi rektangular untuk mendapatkan kontribusi linier deviasi standar. 0,15 3

= 0,087 mg

u(msampel) =

2x(0,087 ) = 0,123 mg 2

Kemurnian Kalium Bikromat P K 2Cr 2 O7 = 99,50% = 100% ± 0,50% Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

30

= 1,0 ± 0,0050 0,0050

u(P K 2Cr 2 O7 ) =

= 0,0029

3

Massa Molar Kalium Bikromat (M K 2Cr 2 O7 ) s K + sCr + sO 2

u(M K 2Cr 2 O7 ) =

2

2

= (2 x0,000058) 2 + (2 x0,00034) 2 + (7 x0,00017) 2 = 0,00137 g/mol Volume pipet volume 20 ml (VT1) a. Kalibrasi 0,06

u(V10_cal) =

= 0,0245 mL

6

b. Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi ± V x ∆t x γ ± 20 x 10 x 2,1 x 10-4 = 0,063 mL 0,063

u(V20_temp) =

3

= 0,0364 mL

ketidakpastian gabungan pipet volume 20 mL u(V20)

(

=

u V20 _ cal

)

2

+ u (V20 _ temp ) = 0,0439 mL 2

Buret 10 mL (VT2) a. Kalibrasi u(V50_cal) =

0,02

= 0,0081 mL

6


0,021 3

= 0,0121 mL


0,02 3

= 0,0115 mL

Ketidakpastian gabungan buret 10 mL


31

u(V10) =

(

u V10 _ cal

)

2

+ u (V10 _ temp ) + u (V10 _ rep ) 2

2

= 0,0185 mL Perhitungan ketidakpastian standar gabungan Na2S2O3 2

u (C Na2 S 2O3 ) C Na2 S 2O3

=

2  u (rep)   u (m K 2Cr2O7 )   u ( M K 2Cr2O7 )    + +  rep   m K 2Cr2O7   M K 2Cr2O7  2

 u ( PK 2Cr2O7 )   u (VT 1 )   u (VT 2 )   +   + +  PK Cr O   V T 1   VT 2  2 2 7  

= 0,0250

2

2

2

0,0005 2 + 0,0835 2 + 0,002912 + 0,000004656 2 + 0,0021912 + 0,00093 2

= 0,000174 N

Ketidakpastian terekspansi konsentrasi U(C Na2 S 2O3 ) = u(C Na 2 S 2 O3 ) x k = 0,000174 x 2 = 0,000348 N

3.4.1.4. Perhitungan ketidakpastian massa dan volume 3.4.1.4.1. Ketidakpastian massa untuk preparasi bahan kimia Sertifikat kalibrasi timbangan tercantum ± 0,15 mg untuk linieritas. Produsen timbangan merekomendasikan untuk menggunakan distribusi rektangular untuk mendapatkan kontribusi linear deviasi standar. 0,15 3

= 0,087 mg

u(msampel) =

2x(0,087 ) = 0,123 mg 2

3.4.1.4.2. Ketidakpastian volume untuk preparasi bahan kimia 1. Ketidakpastian gelas ukur 50 mL Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

32

a. Kalibrasi u(V50_cal) =

0,5

= 0,2041 mL

6

b. Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi ± V x ∆t x γ ± 50 x 10 x 2,1 x 10-4 = 0,105 mL 0,105

u(V50_temp) =

= 0,0606 mL

3


0,5

= 0,2886 mL

3

ketidakpastian gabungan gelas ukur 50 ml u(V50)

(

=

u V50 _ cal

)

2

+ u (V50 _ temp ) + u (V50 _ rep ) 2

2

= 0,3587 mL 2. Ketidakpastian labu takar 100 mL (V100) a. Kalibrasi u(V100_cal) =

0,08 6

= 0,0326 mL


0,210 3

= 0,1212 mL

ketidakpastian gabungan labu takar 100 mL u(V100)

=

(

u V100 _ cal

)

2

+ u (V100 _ temp ) = 0,1255 mL 2

4. Ketidakpastian labu takar 500 mL a. Kalibrasi u(V500_cal) =

0,15 6

= 0,06124 mL

b. Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi ± V x ∆t x γ Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

33

± 500 x 10 x 2,1 x 10-4 = 1,05 mL u(V500_temp) =

1,05 6

= 0,6062 mL

ketidakpastian gabungan gelas ukur 500 mL

(

u(V500) =

u V500 _ cal

)

2

+ u (V500 _ temp ) = 0,6093 mL 2

5. Ketidakpastian Labu Takar 1000 mL a. Kalibrasi u(V1000_cal) =

0,3

= 0,1225 mL

6

b. Perbedaan suhu laboratorium dengan suhu kalibrasi ± V x ∆t x γ ± 1000 x 10 x 2,1 x 10-4 = 2,10 mL (V1000_temp) =

2,10 3

= 1,2124 mL

ketidakpastian gabungan labu takar 1000 ml u(V1000)

=

(

u V1000 _ cal

)

2

+ u (V1000 _ temp ) = 1,2185 mL 2

3.4.2. Pengolahan Data 3.4.2.1. Perhitungan nilai COD pada sampel Nilai COD di hitung berdasarkan persamaan berikut : COD (mg/L O2) =

( A − B )xNx8000 Vsampel

di mana : A = volume Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N untuk titrasi blanko B = volume Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N untuk titrasi sampel N = konsentrasi larutan Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N yang digunakan Vsampel = volume sampel yang digunakan Hasil perhitunngan nilai COD sebelum dan sesudah proses koagulasi dapat di lihat pada tabel 3. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

34

3.4.2.2. Penghitungan nilai BOD pada sampel Nilai BOD di hitung berdasarkan persamaan berikut : DO (mg/L O2) =

axNx8000 V −4

di mana : a = volume Na2S2O3 0,025 N (mL) N = normalitas Na2S2O3 0,025 N (grek/L) V = volume botol (mL) Hasil perhitunngan nilai BOD sebelum dan sesudah proses koagulasi dapat di lihat pada tabel 8. BOD520 (mg/l O2) =

( X o − X 5 ) − ( Bo − B5 )(1 − P) P

di mana : Xo = oksigen terlarut sampel pada saat t = 0 hari (mg/L O2) X5 = oksigen terlarut sampel pada saat t = 5 hari (mg/L O2) Bo = oksigen terlarut blanko pada saat t = 0 hari (mg/L O2) B5 = oksigen terlarut blanko pada saat t = 5 hari (mg/L O2) P = derajat pengenceran Hasil perhitunngan nilai BOD sebelum dan sesudah proses koagulasi dapat di lihat pada tabel 9.

3.4.2.3. Perhitungan persen penurunan nilai COD dan BOD Persen penurunan nilai COD dan BOD diperoleh dari hasil perhitungan dengan rumus sebagai berikut : Persen penurunan =

A− B x 100 % A

di mana : A = nilai COD/BOD awal B = nilai COD/BOD akhir Hasil perhitunngan persen penurunan nilai COD dan BOD sebelum dan sesudah proses koagulasi dapat di lihat pada tabel 3 dan tabel 9.

3.4.2.4. Perhitungan kesalahan pengukuran nilai COD dan BOD Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

35

Untuk mengukur kesalahan data, maka di olah secara statistik yaitu secara deviasi standar (Sx) dan menggunakan significant figure, angka ini ditambahkan setelah pembacaan volume, caranya dengan menggunakan rumus : n

∑ (V

i

i =1

Sx =

−

− V )2

n −1

−

di mana : V = volume titrasi rata-rata Vi = volume masing-masing pengukuran Sx = deviasi standar n

= jumlah pengukuran

3.4.3. Analisis Data 3.4.3.1. Analisis Variansi Dalam menguji hipotesa yang telah diajukan maka di pakai rancangan acak kelompok faktorial (RAKF). Dalam rancangan ini tidak terdapat lokal kontrol, sehingga sumber keragaman yang diamati hanya kombinasi-kombinasi perlakuan yang di ragam sebanyak kelompok.

Tabel 3.3. Kombinasi Perlakuan yang di ragam Sebanyak Kelompok

(A) Jenis Koagulan Polialuminium klorida Tawas

(B) Berat Koagulan (mg) 50

100

150

1 2 3 10 11 12

4 5 6 13 14 15

7 8 9 16 17 18

Hasil perambangan menurut rancangan acak kelompok faktorial (RAKF), Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

36

dimana m = 3, n = 3 dan r = 3 adalah : A = Jenis koagulan dan B = Berat koagulan Kombinasi perlakuan = m faktor A x n faktor B = m.n kombinasi perlakuan Jumlah unit perlakuan = kombinasi perlakuan (m.n) x kelompok (r) Kombinasi perlakuan A (i = 1,2,..m) dan B (j = 1,2,..n) Analisis jumlah kudrat untuk nilai COD 1. Faktor Koreksi (FK) adalah nilai untuk mengkoreksi nilai rata-rata dari ragam data FK =

Tijk

2

rxmxn

= 480984,32

2. Jumlah Kuadrat Total (JKtotal) nilai pegangamatan JKtotal = T(Yijk2) – FK = 25111,04 3. Jumlah Kuadrat Kelompok (JKkelompok) JKkelompok =

TK 2 − FK = 13,6533 mxn

4. Jumlah Kuadrat Kombinasi Perlakuan (JKkombinasi perlakuan) 2

JKkombinasiAB =

TAB − FK = 25054,2933 r

5. Jumlah Kuadrat Galat (JKgalat) JKgalat = JKtotal - JKkelompok - JKkmbinasiAB = 43,0934

Analisis Jumlah Kuadrat (JK) Faktorial 6. Jumlah Kuadrat Faktor A (jenis koagulan) JKA =

TA 2 − FK = 23225,8773 mxr

7. Jumlah Kuadrat Faktor B (berat koagulan) JKB =

TB 2 − FK = 1446,2311 nxr

8. Jumlah Kuadrat Interaksi Faktor A dan B (JKinteraksi AB) JKinteraksi AB = JKkombinasi – JKA - JKB = 382,1849 Analisis Sidik Ragam 1. Derajat Bebas (v) Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

37

a. vk

= r–1 = 3–1=2

b. vkp = kp – 1 = 6 – 1

=5

• vA = m – 1 = 2 – 1 = 1 • vB = n – 1 = 3 – 1 = 2 • vI = vkp - vA - vB = 5 – 1– 2 = 2 c. vT = r x m x n – 1 = 17 d. vG = vT - vk - vkp = 17 – 2 – 5 = 10 2. Kuadrat Tengah (KT) : a. Kuadrat Tengah Kelompok (KTK)

JK kelompok

KTK =

vk

= 6,82665

b. Kadrat Tengah Kombinasi Perlakuan (KTKP) KTKP =

JK kombinasi = 5010,8586 v kp

• Kuadrat Tengah Faktor A (jenis koagulan) KTA =

JK A = 23225,8773 vA

• Kuadrat Tengah Faktor B (berat koagulan) KTB =

JK B = 723,1155 vB

• Kuadrat Tengah Interaksi Faktor A dan B (KTI) KTI =

JK Interaksi = 191,0924 vI

c. Kuadrat Tengah Galat KTG = E =

JK galat vG

= 8,6186

d. FHitung 1. FHitung Kelompok FK =

KTK = 0,7921 E

2. FHitung Kombinasi Perlakuan Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

38

FKP = •

KTKP = 581,4005 E

FHitung Faktor A (Jenis koagulan) KT A = 2696,855 E

FA = •

FHitung Faktor B (Berat koagulan) FB =

•

KTB = 83,9017 E

FHitung Faktor Interaksi A dan B23 FI =

KTI = 22,1720 E

Hasil yang diperoleh dapat di lihat pada tabel 6. Dengan cara dan rumus yang sama dilakukan perhitungan untuk analisis jumlah kuadrat untuk nilai BOD, hasil yang diperoleh dapat di lihat pada tabel 12.

3.4.3.2. Analisis Regresi Analisis regresi untuk nilai COD Hasil pengukuran nilai COD diplotkan terhadap berat koagulan sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis lurus (linear). Persamaan garis regresi diturunkan dengan metode least square. Data perhitungan dapat di lihat pada tabel 17 dan 18. 23

Kemas, A.H. Rancangan Percobaan. Teori dan Aplikasi. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta. 1993. Hal. 103-107

di mana : X = berat koagulan dan Y = nilai COD Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat di hitung dari persamaan berikut ; Y = aX + b di mana harga a (slope) diperoleh dari persamaan : a

(∑ Y )(∑ X ) − (∑ X )(∑ X Y ) = n∑ X − (∑ X ) i

2 i

i

i i

2

2 i

i

Harga intersep (b) diperoleh dari persamaan : b =

n∑ X i Yi − (∑ X i )(∑ Yi ) n∑ X i2 − (∑ X i )

2

maka diperoleh harga intersep (b). Hasil perhitungan dapat di lihat pada tabel 21. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

39

Dengan cara dan rumus yang sama dilakukan perhitungan untuk nilai BOD. Hasil yang diperoleh dapat di lihat pada tabel 22.

3.4.3.3. Analisa Korelasi Analisa korelasi untuk nilai COD Koefisien korelasi dapat di hitung dari persamaan ; r=

n∑ X i Yi − (∑ X i )(∑ Yi )

{n∑ X

2 i

}{

− (∑ X i ) n∑ Yi 2 − (∑ Yi ) 2

2

}

hasil perhitungan dapat di lihat pada tabel 21. Dengan cara dan rumus yang sama dilakukan perhitungan untuk nilai BOD. Hasil yang diperoleh dapat di lihat pada tabel 22. Uji signifikansi korelasi (r) dapat dilakukan dengan menggunakan tabel distribusi t untuk melihat hubungan data berat terhadapa nilai COD dan BOD, thitung di cari dengan rumus :

t hitung = r

n−2 1− r2

di mana : r = korelasi n = jumlah perlakuan derajat kebebasan (dk) = n-2. Hasil perhitungan thitung nilai COD dapat di lihat pada tabel 21 dan thitung nilai BOD dapat di lihat pada tabel 22. 3.4.3.4.Uji hipotesa Uji hipotesa 1, 2, 3 dan 4 1. Hipotesa nol (H0) yang di uji adalah : •

H 10 : Ai = 0 ; (i = 1, 2, dan 3) Yang berarti tidak ada pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet

•

H 02 : Bj = 0 ; (j = 1, 2, dan 3) Yang berarti tidak ada pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet.


40 •

H 30 : Ck = 0 ; (k = 1, 2, dan 3) Yang berarti tidak ada interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet

•

H 04 : Cl = 0 ; (l = 1, 2, dan 3) Tidak ada hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet.

2. Hipotesa alternatif (Ha) yang di uji adalah • H 11 : Ai = 0 ; (i = 1, 2, dan 3) Yang berarti ada pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet •

H 12 : Bj = 0 ; (j = 1, 2, dan 3) Yang berarti ada pengaruh jenis koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet

•

H 13 : Ck = 0 ; (k = 1, 2, dan 3) Yang berarti ada interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet

•

H 14 : Cl = 0 ; (l = 1, 2, dan 3) Yang berarti ada hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet.

3. Cara pengujian H1 di pakai statistik

KT A E

Dengan daerah kritis pengujian ditentukan oleh Ftabel (vA, vG) H2 di pakai statistik

KTB E

Dengan daerah kritis pengujian ditentukan oleh Ftabel (vB, vG) H3 di pakai statistik

KTI E


41

Dengan daerah kritis pengujian ditentukan oleh Ftabel (vI, vG) H4 di pakai statistik – ttabel ≤ thitung ≤ + ttabel Dengan daerah kritis pengujian ditentukan oleh ttabel (dk = n-2)

Kriteria Pengujian Pada batas ketangguhan = 5 % pada daerah kritis pengujian berlaku : H 10 ; H 02 ; H 30 di terima bila FHitung ≤ F0,05 dan di tolak bila FHitung ≥ F0,05 H 04 di terima bila thitung ≤ + ttabel dan di tolak bila thitung ≥ + ttabel H 11 ; H 12 ; H 13 di terima bila FHitung ≥ F0,05 dan di tolak bila FHitung ≤ F0,05 H 14 di terima bila thitung ≥ + ttabel dan di tolak bila thitung ≤ + ttabel

3.5. Skema Pengambilan Data untuk Sampel Air limbah (1 liter) didiamkan selama 1 hari

Suspensi

Air Limbah yang Jernih di ukur nilai COD dan BOD Data volume

3.5.1. Skema pengambilan data untuk koagulan polialuminium klorida Suspensi di tambah koagulan polialuminium klorida (50 mg), di atur pH optimum di aduk selama 1 menit dengan kecepatan pengadukan 100 rpm didiamkan selama 15 menit Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

42

Larutan Jernih + Endapan Flok di saring

Filtrat

Residu di ukur nilai COD dan BOD

Data volume

Dilakukan hal yang sama untuk koagulan polialuminium klorida dengan berat 100 dan 150 mg.

3.5.2. Skema pengambilan data untuk koagulan tawas Suspensi di tambah koagulan tawas (50 mg), di atur pH optimum di aduk selama 1 menit dengan kecepatan pengadukan 100 rpm didiamkan selama 15 menit Larutan Jernih + Endapan Flok disaring Residu

Filtrat di ukur nilai COD dan BOD Data volume

Dilakukan hal yang sama untuk koagulan tawas dengan berat 100 dan 150 mg.

3.5.3. Skema pengambilan data untuk parameter COD 20 mL Sampel Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

43

10 mL K2Cr2O7 0,25 N 30 mL asam sulfat-perak sulfat (H2SO4 (p) + Ag2SO4) di aduk Larutan Kuning di refluks selama ± 2 jam didinginkan diencerkan dengan aquades di tambah 5 tetes indikator fero1,10 phenantroline Larutan Kuning Kecokelatan dititrasi dengan Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N Larutan cokelat kemerahan

3.5.4. Skema pengambilan data untuk parameter BOD Data Volume

Sampel (Botol Winkler 125 ml) di tambah 1 mL larutan MnSO4 di tambah 1 mL larutan alkali-iodida-azida dihomogenkan dengan membolak-balik botol gumpalan terpisah di tambah 1 mL H2SO4 (p) dihomogenkan dengan membolak-balik botol Larutan Kuning dititrasi dengan Na2S2O3 0,025 N hingga larutan kuning pucat di tambah indikator amilum 3 tetes Larutan Biru dititrasi kembali dengan Na2S2O3 0,025 N Larutan Jernih

Data Volume Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

44

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Dari hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh bahwa jenis dan berat koagulan yang digunakan memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan nilai COD dan BOD setelah proses koagulasi. Di mana setelah penambahan koagulan dengan variasi jenis dan berat koagulan diperoleh nilai COD dan BOD yang telah memenuhi syarat baku mutu air limbah melalui surat keputusan Meneg KLH tahun 1988. Hal ini dapat di lihat dari perbedaan nilai COD dan BOD sebelum dan sesudah proses koagulasi yang ditunjukkan pada tabel 3 dan 9. Dari hasil perhitungan yang dilakukan, diperoleh data bahwa jenis koagulan yang paling banyak menurunkan nilai COD adalah koagulan polialuminium klorida kemudian tawas. Sedangakan koagulan yang paling banyak menurunkan nilai BOD adalah koagulan tawas kemudian polialuminium klorida. Dari hasil perhitungan juga diperoleh data bahwa semakin banyak koagulan yang ditambahkan, maka akan semakin besar pula penurunan nilai COD dan BOD dalam air limbah pabrik sarung tangan karet. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

45

Dari hasil analisis variansi faktorial model tetap menunjukkan bahwa adanya interaksi antara jenis dan berat koagulan yang digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD setelah proses koagulasi. Dari hasil analisis regresi dan korelasi diperoleh pengaruh yang nyata terhadap kedua variabel tersebut. Data yang diperoleh dapat di lihat pada tabel 21 dan 22.

4.2. Pembahasan 4.2.1. Hipotesa - 1 Dari hipotesa – 1 diperoleh harga Fhitung lebih besar dari Ftabel, maka H11 di terima dan Ho1 di tolak, yang berarti ada

pengaruh jenis koagulan yang digunakan

terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. Dalam hal ini jenis koagulan yang paling banyak menurunkan nilai COD adalah polialuminium klorida kemudian tawas (tabel 4). Sedangkan jenis koagulan yang paling banyak menurunkan nilai BOD adalah koagulan tawas, kemudian polialuminium klorida (tabel 10). Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada permukaan air limbah mempunyai muatan listrik yang sejenis yang menyebabkan keadaan stabil di mana muatan di antara partikelnya saling tolak menolak, sehingga tidak dapat membentuk partikel yang lebih besar. Yang mana molekul-molekul air akan tertarik oleh permukaan partikel zat padat (koloid) dan berfungsi sebagai penghalang untuk terjadinya kontak dengan partikel koloid lainnya. Sistem koloid ini mempunyai kestabilan tertentu selama tidak terganggu oleh adanya elektrolit lain. Jenis koagulan yang digunakan yaitu polialuminium klorida dan tawas, mempunyai sifat polielektrolit yang berasal dari garam aluminium. Koagulan ini Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

46

mempunyai muatan yang berlawanan dengan sistem koloid di mana muatannya positip terhadap sistem koloid pada air limbah yang mempunyai muatan negatip. Dengan penambahan koagulan ini maka ion-ion yang mengelilingi permukaan tersebut akan menarik ion-ion yang berlawanan muatannya dari dalam larutan sehingga sebagian partikel akan terimbangi dan terbentuk ion-ion polimer yang dapat terserap oleh partikel-partikel, yang berarti bahwa koloid akan terselubungi oleh koagulan. Muatan partikel koloid dan hasil hidrolisa akan saling menetralkan sehingga muatan dari partikel-partikel koloid akan terjaring ke dalam gumpalan membentuk molekul yang lebih besar. Dengan adanya ion Al3+ di dalam larutan, maka akan bereaksi dengan ion OH- yang berasal dari ionisasi air atau alkalinitas air sehingga akan mengendap membentuk flok aluminium hidroksida dan juga akibat adanya gaya gravitasi.

4.2.2. Hipotesa - 2 Dari hipotesa – 2 diperoleh harga Fhitung lebih besar dari Ftabel, maka H12 di terima dan Ho2 di tolak, yang berarti ada pengaruh berat koagulan yang digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. Dari hasil penelitian di peroleh bahwa dengan bertambahnya berat kaogulan yang digunakan berarti konsentrasi koagulan dalam air limbah akan semakin tinggi. Dengan semakin tingginya konsentrasi koagulan menyebabkan nilai COD dan BOD air limbah semakin rendah/turun. Sistem koloid yang terdapat dalam air limbah sebagian besar partikelnya permutan negatip. Partikel-partikel koloid yang terdispersi di dalam air secara termodinamika adalah tidak stabil. Partikel-partikel tersebut distabilkan oleh muatan yang berlawanan pada permukaan yang menghasilkan gaya tarik menarik antar partikel untuk membentuk agregat yang lebih besar sehingga viskositas sistem koloid juga akan semakin bertambah. Penambahan sejumlah koagulan yang sesuai dapat merusak kestabilan sistem koloid, dalam hal ini koagulan polialuminium klorida dan tawas mempuyai muatan yang positip pada permukaan larutan. Peningkatan konsentrasi elektrolit dapat mempengaruhi energi potensial karena peningkatan konsentrasi elektrolit akan menurunkan energi penghalang dalam sistem koloid dan apabila konsentrasi Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

47

semakin ditingkatkan lagi, energi tersebut akan hilang sama sekali. Dengan kata lain apabila konsentrasi elektrolit tersebut dalam sistem koloid meningkat, sistem koloid akan semakin tidak stabil lagi dan lama-kelamaan apabila konsentrasi terus ditingkatkan maka akan terjadi pengendapan. Pada penambahan konsentrasi elektrolit selanjutnya gaya lapisan rangkap akan berkurang, sehingga gaya tarik menarik yang disebabkan oleh gaya van der waals ini akan menyebabkan muatan partikel menjadi satbil dan terbentuk gumpalan dari partikel yang di kenal sebagai proses koagulasi. Melalui proses ini bahan-bahan pencemar kimia organik dan anorganik dapat diturunkan. Dengan menurunnya bahan-bahan ini menyebabkan berkurangnnya oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan tersebut sehingga nilai COD dan BOD akan menurun.

4.2.3. Hipotesa - 3 Dari hipotesa – 3 diperoleh harga Fhitung lebih besar dari Ftabel, maka H13 di terima dan Ho3 di tolak, yang berarti ada interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan yang digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. Dari hasil perhitungan data diperoleh bahwa jenis koagulan yang digunakan dapat menurunkan nilai COD dan BOD air limbah dan dengan semakin bertambahnya berat koagulan yang digunakan maka nilai COD dan BOD air limbah semakin menurun. Dengan kata lain bahwa jenis dan berat koagulan yang digunakan mempunyai interaksi dalam menurunkan COD dan BOD air limbah. Hal ini dapat di lihat pada tabel 4 dan tabel 10.

4.2.4. Hipotesa - 4 Dari hipotesa – 4 diperoleh harga ttabel lebih besar dari thitung, maka H14 di tolak dan Ho4 di terima, yang berarti tidak ada hubungan yang positip dan signifikan antara data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

48

Dari hasil perhitungan analisis korelasi yang dilakukan diperoleh harga koefisien korelasi yang bernilai negatip. Hal ini dapat dijelaskan bahwa antara data berat koagulan dengan nilai COD dan BOD mempunyai hubungan yang timbal balik, karena apabila berat koagulan yang digunakan semakin bertambah, maka nilai COD dan BOD akan turun. Hal ini dapat di lihat pada gambar 1, 2, 3 dan 4.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan dan pembahasan dapat disimpulkan hal-hal berikut: 1. Ada pengaruh dari jenis koagulan yang digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. Persentase penurunan nilai COD untuk koagulan polialuminium klorida adalah 43-71 % dan untuk koagulan tawas adalah 41-62 %. Sedangkan persentase penurunan nilai BOD untuk koagulan tawas adalah 25-69 % dan untuk koagulan polialuminium klorida adalah 20-58 % dari berat koagulan yang digunakan. 2. Ada pengaruh dari berat koagulan yang digunakan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 3. Ada interaksi antara pengaruh jenis dan berat koagulan terhadap penurunan nilai COD dan BOD air limbah pabrik sarung tangan karet. 4. Bentuk hubungan data berat koagulan terhadap nilai COD dan BOD adalah linear dan timbal balik. Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

49

5. Koagulan yang terbaik digunakan dalam penurunan nilai COD air limbah adalah jenis koagulan polialuminium klorida dan untuk nilai BOD adalah koagulan tawas.

5.2. Saran Disarankan kepada peneliti berikutnya untuk melakukan penelitian terhadap jenis koagulan yang lain dengan mencari kondisi pH optimum dari koagulan yang digunakan dan faktor-faktor lain yang mempengaruhi proses koagulasi supaya lebih diperhatikan.

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. Santika, S. S. 1987. Metoda Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional. APHA, WPCF. 1976. Standard Methods For Examination Of Water and Wastewater. 14th Ed. Washington DC: APHA. AWWA. 1971. Water Quality and Treatment. (A Handbook Of Public Water Supplies). Third Edition. New York: Mc. Graw Hill Book Co. Bird, T. 1993. Kimia Fisik Untuk Universitas. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta. Benefield, L. D. 1982. Process Chemistry For Waste Water Treatment. Prentice Hill Inc. USA: New Jersey. Degremont. 1979. Water Treatment Handbook. A Halsted Press Book. New York: John Wiley & Son. Fong, C. S. 1979. Composition Of Havea Latex. Malaysia: Training Manual On Analitycal Chemistry Latex And Rubber Analysis. Gultom, J. 1995. Teknologi Air. Medan: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sumatera Utara.


50

Halim, S. 1995. Kimia Dasar Untuk Pertanian. Medan : Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Kemas, A. H. 1993. Rancangan Percobaan. Teori dan Aplikasi. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Kop, E. 1993. Coagulation and Floculation Chemycals. Kuala Lumpur: Seminar On the Selection and Application Of Water Chemycal. Linsley, R. 1995. Teknik Sumber Daya Air. Penerbit Erlangga: Jakarta. Mahida, U. N. 1993. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri. Cetakan keempat. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada. Perdana, G. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Jakarta: Pustaka Sinar Harapan. R.A. Day, Jr./A. L. Underwood. 1981. Analisa Kimia Kuantitatif. Edisi keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga. Simangunsong, S. 1997. Studi pengaruh penambahan Poli Aluminium Klorida dan Tawas terhadap Turbiditas serta Jumlah Fe dan Cu yang Terlarut di dalam Sungai Deli. Skripsi. Medan: FMIPA-USU. Slamet, R. 1984. Pencemaran Air, Dasar-dasar dan Pokok-pokok Penanggulangannya. Surabaya: Penerbit Karya Anda. Sukardjo. 1997. Kimia Fisika. Penerbit PT. Jakarta: Rineka Cipta. Tampubolon, M. Rico. 1995. Pengaruh Penggunaan beberapa Jenis Koagulan terhadap Perubahan KOB, KOK dan pH dalam proses pengolahan Air Limbah Karet Remah (Crumb Rubber). Skripsi. Medan: FMIPA-USU. Usman H, Purnomo. R. S. 1995. Pengantar Statistika. Yogyakarta: Penerbit Bina Aksara. Viessman. W, M. J. Hammer. 1985. Water Supply And Pollution Control. Fourth Edition. New York: Harper and Row Publishers. Voyutsky. S. 1978. Colloid Chemistry. First Edition. Moskow: MIR Publisher. Williams. A. 2000. EURACHEM/CITAC Guide. Quantifying Uncertainty in Analitycal Measurement. United Kingdom. Second Edition.


51

LAMPIRAN Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

52

Lampiran 1

Tabel 1. Hasil standarisasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N dan Na2S2O3 0,025 N

Fe(NH4)2(SO4)2

Konsentrasi yang diinginkan (N) 0,10

25,20

24,84

24,92 24,98±0,06 0,1000±0,00214

Na2S2O3

0,025

19,92

19,96

19,90 19,93±0,03 0,0250±0,000348

Larutan

Volume Titrasi (mL) V1

V2

V3

Volume Konsentrasi Rata-rata yang diperoleh (mL) N±U

Tabel 2. Data volume titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N untuk analisa COD Volume Titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N (mL)

Berat Koagulan (mg)

V1

V2

V3

Blanko

22,26

22,24

22,28

_

V ±S 22,26±0,02


53

Sampel 50 100 150

13,18

13,22

13,16

13,18±0,03

17,16 16,88 18,34 18,14 19,64 18,88

17,24 16,96 18,60 18,16 19,60 18,84

17,08 16,94 18,24 18,10 19,68 18,84

17,16±0,08 16,93±0,04 18,33±0,08 18,13±0,03 19,64±0,04 18,85±0,02

Tabel 3. Hasil perhitungan nilai COD air limbah sebelum dan setelah proses koagulasi

Berat Koagulan (mg)

I

II

III

x

0

363,2

361,6

364,0

362,93

Persen Penuruna n (%) -

50

204,0 215,2

200,8 212,0

207,2 212,8

204,00 213,33

43,87 41,22

100

156,8 164,8

154,4 164,0

160,8 166,4

157,33 165,07

56,65 54,51

150

104,8 135,2

106,4 136,8

103,2 136,8

104,80 136,26

71,12 62,45

Nilai COD Akhir pada Sampel (mg/L) _

Lampiran 2

Tabel 4. Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai COD Kombinasi Perlakuan No

A Jenis Koagulan

1

PAC

2

Tawas

B Berat Koagulan (mg) 50 100 150 50 100 150

Total Kombinasi (TK)

Kelompok −

TAB

y AB

I

II

III

204,0 156,8 104,8 215,2 164,8 135,2

200,8 154,4 106,4 212,0 164,0 136,8

207,2 160,8 103,2 212,8 166,4 136,8

612,0 472,0 314,4 640,0 495,2 408,8

204,00 157,33 104,80 213,33 165,07 136,27

980,8

974,4

987,2

2942,4

980,8


54

Tabel 5. Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai COD dengan faktor AxB Faktor A Faktor B Tawas

TB

612,0 472,0 314,4 1398,4

640,0 495,2 408,8 1544

1252 967,2 723,2 3972

yB 208,6666 161,20 120,5333 -

155,7777

171,5555

-

163,4666

50 100 150 TA _

yA

−

PAC

Tabel 6. Hasil analisis sidik ragam efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai COD Sumber Derajat Keragaman Bebas 2 Kelompok 5 Kombinasi AB 1 Jenis Koagulan(A) 2 Berat Koagulan(B) 2 Interaksi 10 Galat Total 22 Lampiran 3

Jumlah Kuadrat 13,6533 25054,2933 23225,8773 1446,2311 382,1849 43,0934

Kuadrat Tengah 6,82665 5010,8586 23225,8773 723,1155 191,0924 8,6186

0,7921 581,4005 2696,855 83,9017 22,1720 -

50165,33

29166,39

-

FHitung

FTabel 5% 1% 4,10 7,56 3,33 5,64 4,96 10,04 4,10 7,56 4,10 7,56 -

Tabel 7. Data volume titrasi Na2S2O3 0,025 N untuk analisa BOD Volume Na2S2O3 0,025 N (mL) Sebelum Inkubasi Setelah Inkubasi

Berat Koagulan (mg)

VI

VII

VIII

V±S

VI

VII

VIII

V±S

Blanko

7,32

7,30

7,24

7,28±0,04

6,62

6,58

6,66

6,62±0,04

Sampel

8,20

8,18

8,26

8,21±0,04

5,08

5,06

5,12

5,08±0,03

50

6,70 6,94

6,76 6,98

6,70 6,92

6,72±0,03 6,94±0,03

4,10 4,42

4,14 4,44

4,02 4,48

4,08±0,06 4,44±0,03

100

5,98 5,80

5,96 5,76

5,96 5,74

5,96±0,01 5,76±0,03

3,90 3,92

3,84 3,86

3,88 3,86

3,87±0,03 3,88±0,03


-

55

4,64 4,54

150

4,58 4,52

4,62 4,50

4,61±0,03 4,52±0,02

2,96 3,12

2,90 3,14

2,92 3,10

2,92±0,03 3,12±0,02

Tabel 8. Hasil perhitungan nilai DO (mg/L O2) pada sampel Berat Koagulan (mg)

Nilai DO pada Sampel (mg/L) Sebelum Inkubasi

Setelah Inkubasi

Blanko

I 12,0920

II 12,0610

III 11,9600

I 10,9410

II 10,8760

III 11,0082

Sampel

13,5440

13,5207

13,6529

8,3968

8,3636

8,4628

50

11,0743 11,4710

11,1735 11,5372

11,0743 11,4380

6,7768 7,3058

6,8429 7,3388

6,6446 7.4050

100

9,8843 9,5868

9,8512 9,5206

9,8512 9,4876

6,4463 6,4793

6,3471 6,3802

6,4132 6,3802

150

7,6694 7,5041

7,5702 7,4711

7,6363 7,4380

4,8925 5,1570

4,7934 5,1900

4,8264 5,1240

Lampiran 4 Tabel 9. Hasil perhitungan nilai BOD pada air limbah setelah proses koagulasi Berat Koagulan (mg)

Nilai BOD Akhir Pada Sampel (mg/L) _

Persen Penurunan (%)

I

II

III

0

203,867

203,857

205,507

x 204,410

50

160,877 154,262

162,532 155,922

167,487 147,652

163,632 152,612

19,95 25,34

100

117,902 101,377

121,207 103,022

117,902 101,372

119,003 101,923

41,78 50,14

-


56

150

84,847 63,357

84,842 60,057

86,497 61,702

85,395 61,705

58,22 69,81

Tabel 10. Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai BOD Kombinasi Perlakuan N o

1

2

A B Jenis Berat Koagulan Koagulan (mg) 50 PAC 100 150 50 Tawas 100 150 Total Kombinasi (TK)

Kelompok I

II

III

160,877 117,902 84,847 154,262 121,207 63,357

162,532 121.207 84,842 155,922 103,022 60,057

167,487 117,902 86,497 147,652 101,372 61,702

702,452

687,582

682,612

−

TAB

y AB

490,896 357,011 256,186 457,836 325,601 185,116 2072,646

163,632 119,004 85,395 152,612 108,534 61,705 690,882

Tabel 11. Hasil perhitungan efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai BOD dengan faktor AxB Faktor A − Faktor B PAC Tawas TB yB 490,896 457,836 1244,598 414,866 50 357,011 325,601 861,108 287,036 100 256,186 185,116 599,963 199,988 150 1104,093 968,553 2705,669 TA −

yA Lampiaran 5

368,031

322,851

-

901,89

Tabel 12. Hasil analisis sidik ragam efek jenis dan berat koagulan terhadap nilai BOD Ftabel Sumber Derajat Jumlah Kuadrat FHitung Keragaman Bebas Kuadrat Tengah 5% 1% 2 35,5247 17,76235 0,0638 4,10 7,56 Kelompok 5 22662,6147 4532,52294 16,223491 3,33 5,64 Kombinasi AB 1 12086,04089 12086,0409 43,2601834 4,96 10,04 Jenis Koagulan (A) 2 2147,419877 1073,70994 38,4318487 4,10 7,56 Berat Koagulan (B) 2 8429,153933 2809,71798 10,056967 4,10 7,56 Interaksi 10 2793,80248 279,380228 Galat Total 22 48154,56 20799,13 Jeplin Manurung : Studi Efek Jenis Dan Berat Koagulan Terhadap Penurunan Nilai COD Dan BOD Pada Pengolahan Air Limbah Dengan Cara Koagulasi, 2009.

57

Tabel 13. Daftar berat atom penyusun kalium bikromat dan ketidakpastian standarnya Unsur Berat Atom Ketidakpastian Label Ketidakpastian Standar 39,0983 0,0001 0,000058 K 51,9961 0,0006 0,00034 Cr 15,9994 0,0003 0,00017 O

Tabel 14. Daftar perkalian berat atom penyusun kalium bikromat dan ketidakpastian standarnya Unsur Perhitungan Hasil Ketidakpastian Standar 2 x 39,0983 78,1966 0,000116 K 2 x 51,9961 103,9922 0,00068 Cr 7 x 15,9994 111,9958 0,00119 O Tabel 15. Nilai dan ketidakpastian dalam standarisasi Fe(NH4)2(SO4)2 0,1 N Deskripsi Perulangan Berat kalium bikromat P K 2Cr 2 O7 Kemurnian kalium bikromat M K 2Cr 2 O7 Massa molar kalium bikromat Volume K2Cr2O7 VT1 untuk titrasi Fe(NH4)2(SO4)2 Volume VT2 Fe(NH4)2(SO4)2 Lampiaran 6 rep m K 2Cr 2 O7

Nilai x 1,0

Ketidakpastian Ketidakpastian Standar u(x) Standar u(x)/x 0,0005 0,0005

0,3693 g

0,0123 g

0,0333

0,995

0,0029

0,00291

294,1846 g/mol

0,00137 g/mol

0,000004656

10,0 ml

0,0146 ml

0,00146

12,49 ml

0,0185 ml

0,00148

Tabel 16. Nilai dan ketidakpastian dalam standarisasi Na2S2O3 0,025 N

rep m K 2Cr 2 O7 P K 2Cr 2 O7 M K 2Cr 2 O7 VT1

Deskripsi

Nilai x

Perulangan Berat kalium bikromat Kemurnian kalium bikromat Massa molar kalium bikromat Volume K2Cr2O7

1,0

Ketidakpastian Ketidakpastian Standar u(x) Standar u(x)/x 0,0005 0,0005

0,1473 g

0,0123 g

0,0835

0,995

0,0029

0,00291

294,1846 g/mol

0,00137 g/mol

0,000004656

20 ml

0,0439 ml

0,002195


58

VT2

untuk titrasi Na2S2O3 Volume Na2S2O3

19,9267 ml

0,0185 ml

0,00093

Tabel 17. Data perhitungan analisis regresi untuk nilai COD dengan koagulan polialuminium klorida No 1 2 3 ∑

Xi 50 100 150 300

Yi 204,00 157,33 104,80 466,13

Xi2 2500 10000 22500 35000

Yi2 41616 24752,7289 10983,04 77351,77

XiYi 10200 15733 15720 41653

Tabel 18. Data perhitungan analisis regresi untuk nilai COD dengan koagulan tawas No 1 2 3 ∑

Xi 50 100 150 300

Yi 213,33 165,07 136,27 514,67

Xi2 2500 10000 22500 35000

Yi2 45509,689 27248,105 18569,513 91327,31

XiYi 10666,5 16507 20440,5 47614

Tabel 19. Data perhitungan analisis regresi untuk nilai BOD dengan koagulan polialuminium klorida No Xi Yi Xi2 Yi2 XiYi 1 50 163,632 2500 26775,43142 8181,60 2 100 119,004 10000 14161,95202 11900,40 3 150 85,395 22500 7292,306025 12809,25 ∑ 300 368,031 35000 48229,68947 32891,25 Lampiaran 7

Tabel 20. Data perhitungan analisis regresi untuk nilai BOD dengan koagulan tawas No 1 2 3 ∑

Xi 50 100 150 300

Yi 152,612 101,924 61,705 316,241

Xi2 2500 10000 22500 35000

Yi2 23290,42254 10388,50178 3807,507025 37486,43135

XiYi 7630,6 10192,4 9255,75 27078,75


59

Tabel 21. Hasil perhitungan analisis regresi dan korelasi untuk nilai COD Jenis Koagulan Analisa

ttabel α = 0,05


Tawas

Slope (a)

254,58

248,617

-

Intersep (b)

- 0,992

- 0,7706

-

korelasi

- 0,9994

- 0,9895

-

thitung

- 28,8545

- 6,8462

12,706

Tabel 22. Hasil perhitungan analisis regresi dan korelasi untuk nilai BOD Jenis Koagulan Analisa

ttabel α = 0,05


Tawas

Slope (a)

200,914

196,32

-

Intersep (b)

- 0,7824

- 0,90907

-

korelasi

- 0,9967

- 0,9978

-

thitung

- 12,2786

- 15,0506

12,706

Lampiran 8


60

COD (mg/L)

250 200 150

Y = 254,58X – 0,9920 r = - 0,9967

100 50 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Berat (mg)

Gambar 1. Grafik berat koagulan polialuminium klorida terhadap nilai COD

250

COD (mg/L)

200 150

Y = 248,617X – 0,7706

100

r = - 0,9895

50 0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

Berat (mg)

Gambar 2. Grafik berat koagulan tawas terhadap nilai COD

BOD (mg/L)

200 150 100

Y = 200,914X – 0,7824 r = - 0,9967

50 0 0

50

100

150

200

Berat (mg)

Gambar 4. Grafik berat koagulan polialuminium klorida terhadap nilai BOD Lampiran 9


61

BOD (mg/L)

200 150 100

Y = 196,32X – 0,9090 50

r = - 0,9978

0 0

50

100

150

200

Be rat (mg)

Gambar 5. Grafik berat koagulan tawas terhadap nilai BOD

COD (mg/L)

250 200 PAC

150

Tawas

100 50 0 0

50

100 Berat (mg)

150

200

Gambar 7. Grafik berat koagulan polialuminium klorida dan tawas terhadap nilai COD

BOD (mg/L)

200 150 PAC

100

Tawas

50 0 0

50

100

150

200

Berat (mg)

Gambar 8. Grafik berat koagulan polialuminium klorida dan tawas terhadap nilai BOD


STUDI EFEK JENIS DAN BERAT KOAGULAN TERHADAP PENURUNAN NILAI COD DAN BOD PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN CARA KOAGULASI SKRIPSI

Recommend Documents