Analisis Kadar Aluminium Pada Air Limbah Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis

isbendbishha10@yahoo.co.id

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan di muka bumi ini. Untuk mendapatkan air yang baik sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang yang mahal karena air sudah banyak yang tercemar oleh bermacam macam limbah. Limbah tersebut berasal dari kegiatan industri, rumah tangga maupun dari rumah sakit. Limbah dapat berupa padat, cair maupun gas yang akan menimbulkan gangguan baik terhadap lingkungan, kesehatan, kehidupan biotik, keindahan serta kerusakan pada benda, karena masih banyak industri yang membuang limbahnya ke lingkungan tanpa pengolahan yang benar sehingga terjadi pencemaran lingkungan. Pencemaran air adalah gejala pengotoran atau penambahan suatu zat  yang merupakan zat anorganik maupun organik ke dalam air sehingga menyebabkan perubahan kualitas air tersebut.

Unsur-unsur didapatkan dalam berbagai wujud dan dapat berupa atom,ion, serta senyawa. Suatu unsur dapat memiliki beberapa isotop dengan nomor atom yang sama. Bila unsur-unsur dikelompokkan atas dasar kemiripan sifat, baik sifat atom maupun senyawanya, dihasilkanlah sistem periodik. Kimia telahmencapai perkembangan yang sangat cepat dalam usaha memahami sifat semuaunsur. Sistem periodik unsur telah memainkan peran yang sangat penting dalampenemuan zat baru, serta klasifikasi dan pengaturan hasil akumulasi pengetahuankimia. Sistem periodik merupakan tabel terpenting dalam kimia dan memegangperan kunci dalam perkembangan sains material. Berdasarkan jenis penyusunan atomiknya senyawa anorganik diklasifikasikan atas senyawa molekular dan padatan. Salah satu unsur yang ada pada table periodic adalah aluminium (Al).

Aluminium murni memiliki karakteristik yang diinginkan pada logam.Alumunium itu ringan, tidak magnetik dan tidak mudah terpercik, merupakanlogam kedua termudah dalam soal pembentukan, dan keenam dalam soal ductility. Aluminium merupakan salah satu unsur yang melimpah dialam khususnya pada kerak bumi, yaitu sekitar 8,1% berat. Walaupun jumlahnyamelimpah, namun logam aluminium ini tidak pernah ditemukan dalam logammurninya di alam. Melainkan bergabung dengan unsur – unsur lain membentuk suatu mineral. Misalnya persenyawaannya dengan group silikat yang biasanyadisebut feldspar, yang merupakan mineral yang paling melimpah di lapisan kerak bumi. Salah satu jenis mineral aluminium silikat yaitu piropilit AlSi2O5(OH), Selain itu, biasanya bergabung dengan mangan membentuk mineral yang disebutspesartin,Mn3Al2(SiO4)3. Aluminium silikat yang mengandung Floride atau hidroksida, Al2SiO4. F(OH)2, membentuk mineral permata yang dinamakan topas, aluminium silikat dengan kalium dinamakan mikrolin, KAlSi3O8, yang biasanyaberwarna hijau apel hingga kecoklatan.

1.2  Identifikasi Permasalahan

Berdasarkan latar belakang di atas maka permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

1.      Bagaimanakah partisipasi masyarakat dalam melakukan pengelolaan air limbah?

2.      Bagaimanakah efektivitas pengolahan air limbah yang dilakukan oleh masyarakat?, guna meminimasi polutan pada lingkungan.

1.3  Tujuan Penulisan

1.      Untuk mengetahui jumlah kadar aluminium pada air limbah.

2.      Untuk mengetahui efeksivitas kadar aluminium pada air limbah pada jumlah yang berlebih.

BAB II

Tinjauan Pustaka

2.1  Air

Menurut Effendi (2003) air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara berlimpah-limpah. Tetapi ketersediaan air yang memenuhi syarat bagi keperluan hidup manusia relatif sedikit karena dibatasi oleh berbagai faktor bahwa dibumi terdapat kira-kira 1,3-1,4 milyar km3 air namun 97% dimuka bumi ini  erupakan air yang tidak dapat digunakan manusia secara langsung karena bukan sebagai air tawar. Dari 3% air dapat dimanfaatkan langsung 2% diantaranya tersimpan sebagai gunung es (glacier) di kutup dan uap air, yang juga tidak dapat dimanfaatkan secara langsung. Air yang benar benar tersedia bagi keperluan manusia hanya 0,62%, meliputi air yang terdapat di danau, air sungai, dan air tanah. Kualitas air yang memadai bagi konsumsi manusia hanya 0,003 % dari seluruh air yang ada.

Siklus air secara ringkas terdiri dari proses evapotranspirasi dan presipitasi. Air yang terdapat di bumi berubah menjadi uap air di lapisan atmosfer melalui proses evapotransrasi air tanah, air sungai, air danau dan air laut. Kemudian uap air tersebut akan mengalami proses presipitasi.Berkenaan dengan siklus air di TPA Galuga dan sekitarnya ini, dapat dilihat bagaimana kemungkinan terjadinya rembesan arah air permukaan (run off) di TPA Galuga. Kemungkinan terjadi pencemaran air hujan turun terjadi infiltrasi ditempat TPA. Lokasi yang lebih rendah topografinya dan kelerengan yang lebih rendah dapat mempengaruhi

kualitas air sumur melalui akibat rembesan dengan membawa bahan-bahan terlarut (senyawa organik, ion-ion larut, gas-gas larut). Kemudian bahan-bahan yang terlarut menjadi bagian air tanah dan air bawah tanah. Terjadi aliran bawah permukaan jadi mata air tercemar masuk sumur-sumur gali penduduk.

Sumber: KLH Bogor tahun 2010

Gambar 1. Siklus air dan kemungkinan terjadinya pencemaran mata air dan air sumur gali penduduk

2.1.1 Kualitas Fisika Air

a.      Warna

Air yang mengandung warna disebabkan oleh jenis-jenis tertentu dari bahan-bahan organik yang terlarut dalam koloid yang terbilas dari tanah atau tumbuhan membusuk. Selain itu limbah dari kegiatan industri sering menjadi penyebab dari adanya warna air. Kekeruhan air mengurangi kejernihan air yang disebabkan oleh adanya zat padat tersuspensi seperti liat, lumpur, zat organik, plankton dan zat-zat halus lainnya. Tingkat kekeruhan tergantung pada kehalusan partikel-partikel dan konsentrasinya.

Analisis zat padat dalam air sangat penting untuk penentuan komponenkomponen air secara lengkap, juga untuk perencanaan serta pengawasan proses-proses pengolahan dalam bidang air minum maupun dalam bidang air buangan. Zat padat tersuspensi dapat diklasifikasikan menjadi zat padat terapung yangselalu bersifat organis maupun anorganis. Zat padat terendap adalah zat padat yang dalam keadaan tenang dapat mengendap setelah waktu tertentu karena pengaruh gaya beratnya. Warna disebabkan oleh zat organik yang berwarna seperti asam humus yang disebabkan oleh adanya zat besi. Mangan tembaga dan adanya buangan industri. Fardiaz (1992) membedakan warna atas dua macam yaitu warna sejati (true color) dan warna semu (apparent colour) yang disebabkan oleh adanya bahan terlarut juga karena adanya bahan-bahan yang tersuspensi. Termasuk didalamnnya yang bersifat koloid. Berdasarkan alasan kesehatan (Dinas Kesehatan) air minum tidak berwarna.

b.      Bau

Bau dan rasa air disebabkan oleh adanya bahan organik yang membusuk atau bahan kimia mudah menguap. Air minum harus bebas dari bau, rasa dan warna. Bau air tergantung dari sumber airnya. Bau air dapat disebabkan oleh bahan-bahan kimia, gangguan plankton atau tumbuhan dan hewan air, baik yang hidup atau yang sudah mati. Air yang berbau suflit dapat disebabkan oleh reduksi

sulfat oleh adanya bahan-bahan organik dan mikroorganisme anaerob (Sutisno dan Suciati 1991).

c.       Rasa

Air bersih yang normal tidak mempunyai rasa. Timbulnya rasa yang disebabkan oleh adanya polusi. Rasa biasanya dihubungkan dengan baunya karena pengujian terhadap rasa air jarang dilakukan. Air yang memiliki bau tidak normal juga mempunyai rasa tidak normal. Karena itubersih untuk kegunaan air minum tidak diinginkan mempunyai rasa (Sutrisno dan Suciati 1991).

d.      Suhu

Suhu air merupakan hal yang penting jika dikaitkan dengan tujuan penggunaannya, pengelolaan untuk membuang bahan-bahan pencemar serta pengangkutannya. Suhu air tergantung pada sumber airnya. Pada air permukaan tergantung pada kedalaman sumber air tersebut. Air lindi berasal dari proses degradasi sampah dari TPA Galuga, merupakan sumber utama yang mempengaruhi perubahan sifat-sifat fisik air terutama suhu. Suhu limbah yang berasal dari lindi umumnya tinggi dibandingkan dengan air penerima. Hal ini dapt

mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam air. Mengurangi kelarutan gas dalam air, mempercepat pengaruh rasa dan bau (Husin dan Kustaman 1992).

2.1.2 Kualitas Kimia Air Minum

Menurut Dinas Kesehatan, terdapat beberapa standar. Unsur air minum. Unsur kimia tersebut terdiri dari beberapa unsur yang tidak dikehendaki ada karena dapat bersifat racun yang dapat merusak lingkungan dan kesehatan masyarakat. Maka kualitas air minum dari persyaratan kimia adalah:

a.      pH air

Menurut Dinas Kesehatan, derajat keasaman atau pH berdasarkan syarat kualitas air minum dari Departemen Kesehatan adalah 6,5-9 merupakan syarat kimia yang diperbolehkan atau dianjurkan dalam air. Syarat kimia air adalah sangat penting diperhatikan dan spesifik dari sifat fisikanya. Syarat kimia dapat digunakan untuk menilai sifat atau tingkat pencemaran air. Untuk bahan baku air minum jumlah unsur-unsur tersebut dapat dilihat dari pada standar kualitas airminum yang ditetapkan oleh PP RI No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air dan Peraturan Menteri Kesehatan no. 416/Men.Kes/Per./IX/1990 syarat-syarat dan pengawasan kualitas air.

b.      Kebutuhan oksigen biologi Biochemical Oxygen Demand (BOD)

BOD adalah singkatan dari Biochemical Oxygen Demand, yaitu jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik menjadi senyawa - senyawa yang stabil. BOD merupakan salah satu indikator kualitas perairan pada kandungan bahan organiknya. Bahan organik terlarut akan menghabiskan oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada air. Proses yang terlibat proses biologi dan proses kimia (Hariadyet al.1995).

c.       Kebutuahan ukuran oksigen kimia Chemical Oksigen Demand (COD)

Nilai Chemical Oksigen Demand (COD) merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh senyawa organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologi yang menyebabkan berkurangnya DO dalam air (Alaert dan Santika, 1987). Uji COD merupakan suatu uji untuk menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh suatu bahan oksidan seperti kalium dikromat untuk mengoksidasi bahan organik dalam air.

d.      Nitrit (NO2)

Nitrit dalam air terbentuk dari oksidasi amoniak oleh bakteri. Kandungan nitrit dalam air minum berpengaruh pada kesehatan manusia. Karena nitrit merupakan zat yang bersifat racun. Nitrit menyebabkan terbentuknya methemoglogina yang dapat menghambat perjalanan oksigen dalam tubuh. Persyaratan kualitas air minum yang ditetapkan oleh Dinas Kesehatan bahwa tidak diperbolehkan terdapat nitrit.

e.       Amoniak (NH3)

Amoniak dalam air erat hubungannya dengan siklus nitrogen di alam. Amoniak dapat terbentuk, pertama melalui dekomposisi bahan-bahan organik yang mengandung nitrogen berasal dari hewan dan bakteri. Kedua hidrolisa urea yang terdapat pada urin hewan dan ketiga dekomopsisi bahan-bahan organik dari tumbuh-tumbuhan yang mati oleh bakteri. Siklus nitrogen tersebut diatas jelas bahwa amoniak dalam air berasal dari tanah dan dari air tersebut apabila terjadi dekomposisi oleh bakteri. Adanya amoniak dalam air dapat menimbulkan bau dan

perubahan fisik air. Oleh karena itu, standar kalitas air minum tidak diperbolehkan

terdapat amoniak.

f.       Zat Organik (KMnO4)

Kandungan zat organik yang terdapat dalam air pada satu sumber air lainnya disebabkan oleh keadaan lapisan tanah yang dilalui air sampai ke suatu sumber tertentu. Zat yang terdapat di dalam air berasal dari kegiatan rumah tangga dan proses industri. Semakin banyak terdapatnya zat bahan organik di dalam air kemungkinan besar akan banyak bakteri di dalam air tersebut. Standar kandunganzat di dalam air mmum menurut Permenkes No. 416/1990 bahwa kadar maksimal diperbolehkan adalah 10 mg/l.

2.2 Pengertian Limbah

Pengertian limbah secara umum adalah sisa dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia baik berupa padat, cair ataupun gas yang dipandang sudah tidak memiliki nilai ekonomis sehingga cenderung untuk dibuang. Limbah juga merupakan suatu bahan yang tidak berarti dan tidak berharga limbah bisa berarti sesuatu yang tidak berguna dan dibuang oleh kebanyakan orang, mereka menganggapnya sebagai sesuatu yang tidak berguna dan jika dibiarkan terlalu lama maka akan menyebabkan penyakit atau merugikan. Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi, baik dari proses industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis atau bersifat merugikan. Menurut kamus besar bahasa Indonesia limbah memiliki beberapa pengertian yakni :

1.      limbah adalah sisa proses produksi,

2.      limbah adalah bahan yang tidak mempunyai nilai/tidak berharga untuk maksud biasa atau utama dalam pembuatan/pemakaian,

3.      limbah adalah barang cacat atau rusak dalam proses produksi.

Menurut UU No. 32/2009 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, limbah didefinisikan sebagai sisa suatu usaha dan atau kegiatan. Limbah cair adalah air yang membawa sampah (limbah) dari rumah, bisnis & industri (Purwadarminta, 1997). Limbah cair juga dapat didefinisikan sebagai kotoran dari masyarakat & rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya atau air buangan yang bersifat kotoran umum (Sugiharto, 1987). Sedangkan Metcalf & Eddy (dalam Sugiharto 1987) mendifinisikan limbah cair sebagai “ A combination of the liquid or water carried wastes removed from residences, institutions, and commercials and industrials establishment, together with such groundwater, surface water, and stormwater as may be present”. Berdasarkan beberapa pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa limbah cair/air limbah adalah sisa dari hasil usaha dan atau kegiatan yang berujud cair. Secara kimiawi, limbah terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan, terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah. Karakteristik limbah yaitu:

1.       berukuran mikro,

2.      dinamis,

3.      berdampak luas (penyebarannya), dan

4.      berdampak jangka panjang (antar generasi). Sedangkan faktor yang mempengaruhi kualitas limbah yaitu :

1.       volume limbah,

2.      kandungan bahan pencemar,

3.      dan frekuensi pembuangan limbah.

Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi

4 bagian, yaitu:

1.      Limbah cair atau air limbah adalah air yang tidak terpakai lagi, yang merupakan hasil dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari;

2.      Limbah padat, adalah benda-benda yang keberadaannya melebihi jumlah normal dan tidak berfungsi sebagaimana mestinya (merugikan);

3.      Limbah gas dan partikel, adalah gas dan partikel yang jumlah atau keberadaannya bersifat merugikan; dan

4.      Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun).

Menurut BAPEDAL (1995), Limbah B3 adalah bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta konsentrasi atau jumlahnya yang baik secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak, mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia. Contohnya logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, dan Zn serta zat kimia seperti

pestisida, sianida, sulfida, fenol dan sebagainya. Limbah erat kaitannya dengan pencemaran, karena limbah inilah yang menjadi substansi pencemaran lingkungan. Dalam Undang-undang Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup No. 32 Tahun 2009 dijelaskan polusi atau pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Zat atau bahan yang dapat mengakibatkan pencemaran disebut polutan. Syarat-syarat suatu zat disebut polutan bila keberadaannya dapat menyebabkan kerugian terhadap makhluk hidup. Contohnya, karbon dioksida dengan kadar 0,033% di udara berfaedah bagi tumbuhan, tetapi bila lebih tinggi dari 0,033% dapat rnemberikan efek merusak. Suatu zat dapat disebut polutan apabila:

1.      jumlahnya melebihi jumlah normal,

2.      berada pada waktu yang tidak tepat, dan

3.      berada pada tempat yang tidak tepat.

Sifat polutan antara lain:

1.      merusak untuk sementara, tetapi bila telah bereaksi dengan zat lingkungan tidak merusak lagi, dan

2.      merusak dalam jangka waktu lama seperti Pb tidak merusak bila konsentrasinya rendah. Akan tetapi dalam jangka waktu yang lama, dapat terakumulasi dalam tubuh sampai tingkat yang merusak.

2.2.1        Jenis-Jenis Air Limbah

Ditinjau dari sumber pembetukannya, air limbah dikelompokkan menjadi 2 yaitu : limbah organik dan anorganik. Limbah organik terdiri atas bahan-bahan yang besifat organik seperti dari kegiatan rumah tangga, kegiatan industri. Limbah ini juga bisa dengan mudah diuraikan melalui proses yang alami. Limbah pertanian berupa sisa tumpahan atau penyemprotan yang berlebihan, misalnya dari pestisida dan herbisida, begitu pula dengan pemupukan yang berlebihan. Limbah ini mempunyai sifat kimia yang setabil sehingga zat tersebut akan mengendap ke dalam tanah, dasar sungai, danau, serta laut dan selanjutnya akan mempengaruhi organisme yang hidup di dalamnya. Sedangkan limbah rumah tangga dapat berupa padatan seperti kertas, plastik dan lain-lain, dan berupa cairan seperti air cucian, minyak goreng bekas dan lain-lain. Limbah tersebut ada yang mempunyai daya racun yang tinggi misalnya : sisa obat, baterai bekas, dan air aki. Limbah tersebut tergolong sebagai bahan berbahaya dan beracun (B3), sedangkan limbah air cucian, limbah kamar mandi, dapat mengandung bibit-bibit penyakit atau pencemar biologis seperti bakteri, jamur, virus dan sebagainya. Sedangkan Limbah anorganik terdiri atas limbah industri atau limbah pertambangan. Limbah anorganik berasal dari sumber daya alam yang tidak dapat di uraikan dan tidak dapat diperbaharui. Air limbah industri dapat mengandung berbagai jenis bahan anorganik, zat-zat tersebut adalah : garam anorganik seperti magnesium sulfat, magnesium klorida yang berasal dari kegiatan pertambangan dan industri. Asam

anorganik seperti asam sulfat yang berasal dari industri pengolahan biji logam dan

bahan bakar fosil. Ada pula limbah anorganik yang berasal dari kegiatan rumah tangga seperti botol plastik, botol kaca, tas plastik, kaleng dan aluminium.

2.3        Aluminium

Aluminium adalah logam berwarna putih keperakan yang lunak. Aluminium adalah logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi,dan unsur ketiga terbanyak setelah oksigen dan silikon. Aluminium terdapat dikerak bumi sebanyak kira-kira 8,07% hingga 8,23% dari seluruh massa padatdari kerak bumi, dengan produksi tahunan dunia sekitar 30 juta ton pertahundalam bentuk bauksit dan bebatuan lain (corrundum, gibbsite, boehmite,diaspore, dan lain-lain) (USGS). Sulit menemukan aluminium murni di alamkarena aluminium merupakan logam yang cukup reaktif. Aluminium tahan terhadap korosi karena fenomena pasivasi. Pasivasiadalah pembentukan lapisan pelindung akibat reaksi logam terhadapkomponen udara sehingga lapisan tersebut melindungi lapisan dalam logam dari korosi.

Selama 50 tahun terakhir, aluminium telah menjadi logam yang luas penggunaannya setelah baja. Perkembangan ini didasarkan pada sifat-sifatnyayang ringan, tahan korosi, kekuatan dan ductility yang cukup baik (aluminium paduan), mudah diproduksi dan cukup ekonomis (aluminium daur ulang). Yang paling terkenal adalah penggunaan aluminium sebagai bahan pembuat pesawat terbang, yang memanfaatkan sifat ringan dan kuatnya.Aluminium murni adalah logam yang lunak, tahan lama, ringan, dandapat ditempa dengan penampilan luar bervariasi antara keperakan hinggaabu-abu, tergantung kekasaran permukaannya. Kekuatan tensil aluminiummurni adalah 90 MPa, sedangkan aluminium paduan memiliki kekuatan tensil berkisar 200-600 MPa.

Aluminium memiliki berat sekitar satu pertiga baja,mudah ditekuk, diperlakukan dengan mesin, dicor, ditarik (drawing), dandiekstrusi.Resistansi terhadap korosi terjadi akibat fenomena pasivasi, yaituterbentuknya lapisan aluminium oksida ketika aluminium terpapar denganudara bebas. Lapisan aluminium oksida ini mencegah terjadinya oksidasi lebih jauh. Aluminium paduan dengan tembaga kurang tahan terhadap korosi akibatreaksi galvanik dengan paduan tembaga.Aluminium juga merupakan konduktor panas dan elektrik yang baik.Jika dibandingkan dengan massanya, aluminium memiliki keunggulandibandingkan dengan tembaga, yang saat ini merupakan logam konduktor  panas dan listrik yang cukup baik, namun cukup berat. 

Aluminium murni 100% tidak memiliki kandungan unsur apapun selainaluminium itu sendiri, namun aluminium murni yang dijual di pasaran tidak  pernah mengandung 100% aluminium, melainkan selalu ada pengotor yangterkandung di dalamnya. Pengotor yang mungkin berada di dalam aluminiummurni biasanya adalah gelembung gas di dalam yang masuk akibat proses peleburan dan pendinginan/pengecoran yang tidak sempurna, material cetakanakibat kualitas cetakan yang tidak baik, atau pengotor lainnya akibat kualitas bahan baku yang tidak baik (misalnya pada proses daur ulang aluminium).Umumnya, aluminium murni yang dijual di pasaran adalah aluminium murni99%, misalnya aluminium foil.Pada aluminium paduan, kandungan unsur yang berada di dalamnya dapat bervariasi tergantung jenis paduannya. Pada paduan 7075, yangmerupakan bahan baku pembuatan pesawat terbang, memiliki kandungansebesar 5,5% Zn, 2,5% Mg, 1,5% Cu, dan 0,3% Cr. Aluminium 2014, yang umum digunakan dalam penempaan, memiliki kandungan 4,5% Cu, 0,8% Si,0,8% Mn, dan 1,5% Mg. Aluminium 5086 yang umum digunakan sebagai bahan pembuat badan kapal pesiar, memiliki kandungan 4,5% Mg, 0,7% Mn, 0,4% Si, 0,25% Cr, 0,25% Zn, dan 0,1% Cu

2.4        Tinjauan Umum Pengolahan Air

Pada dekade tujuh puluhan, negara-negara industri maju telah mengeluarkan berbagai peraturan perundang-undangan yang dirancang untuk mengendalikan  masuknya limbah industri kedalam lingkungan. Peraturan perundang-undangan ini dapat membatasi jumlah limbah pencemar kelingkungan. Tetapi dalam banyak kasus, pendekatan pengadilan pencemaran tersebut banyak mengeluarkan biaya mahal, beresiko dan kurang efektif. Seperti misal; limbah B3 dan sludge dibuang pada tempat yang telah ditentukan sebagai tempat pembuangan akhir masih beresiko mencemari lingkungan dan mengancam kesehatan, apabila tidak dikeloladengan baik. Dengan teknologi remediasi memang bisa dilaksanakan tetapi memerlukan biaya yang tinggi. Untuk itu perlu upaya lain yang pada dekade delapan muncul pemikiran untuk mengurangi atau mungkin menghilangkan sama sekali limbah yang dihasilkan oleh suatu produksi.

Strategi pengolahan limbah ini disebut “pencegah”. Konsep “pencegah” atau “pengurangan limbah” pada sumbernya ini antara lain memanfaatkan “teknologi bersih”. Maksud dari produksi bersih disini adalah sebagai pendekatan operasional kearah pengembangan sistem produksi dan konsumsi, yang dilandasi suatu pendekatan pencegahan bagi perlindungan lingkungan (Surna Tjahya Djajadiningrat, 215).

Ada 2 hal penting dalam pendekatan “pencegah” yaitu:

1.      Dampak lingkungan dari proses, daur produk dan kegiatan ekonomi dapat diminimasikan dengan mengurangi aliran bahan kedalam proses, daur produk dan kegiatan ekonomi dengan mengurangi aliran bahan kedalam proses, daur produk dan kegiatan ekonomi sehingga diharapkan ada peningkatan “efisiensi”.

2.      Karena beberapa jenis senyawa kimia dapat meracuni dan berbahaya bagi lingkungan maka perlu upaya “subtitusi” baha n atau produk yang berbahaya atau beracun.

2.5        Teknologi pengolahan air

Air merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan manusia yang tidak dapat digantikan dengan bahan lain.

Pengolahan air adalah mengolah air baku agar memenuhi syarat-syarat yang telah ditentukan sesuai dengan tujuan penggunaan air tersebut. Sebelum air digunakan dalam kebutuhan sehari-hari, terlebih dahulu air tersebut harus melalui penjernihan.

Sistem pengolahan air dilihat dari prosesnya terbagi atas :

·       Proses menghilangkan kekeruhan;

·       Proses menghilangkan kesadahan (softening);

·       Proses menghilangkan unsur-unsur garam terlarut;

·       Proses menghilangkan / membunuh bakteri (sterilisasi)

Adapun tahapan proses pengolahan air dapat dijabarkan sebagai berikut:

a.     Proses adsorbsi;

b.    Proses sedimentasi;

c.     Proses koagulasi;

d.    Proses flokulasi;

e.     Proses klarifikasi;

f.     Proses filtrasi;

g.    Proses desinfeksi.

a.        Proses adsorbsi

Merupakan proses fisika yaitu proses penyerapan bahan zat lain yang terjadi.

Proses ini penting untuk :

·         Penyerapan partikel kecil oleh partikel besar pada permukaannya. Proses ini berlangsung dengan sendirinya atau dibantu pengadukan atau penambahan bahan kimia;

·         Penyerapan warna, bau, dan gas-gas yang tidak dikehendaki.

b.        Proses sedimentasi

Proses sedimentasi adalah proses pengendapan zat-zat yang tersuspensi yang dilakukan dengan cara menenangkan air dalam bak atau tangki, sehingga zat-zat yang tersuspensi tersebut mengendap didasar bak atau tangki karena adanya gaya gravitasi.

Keuntungan dari proses sedimentasi pendahuluan adalah :

1.      Mengurangi beban pada proses-proses penjernihan tahap berikutnya;

2.      Penggunaan bahan kimia untuk proses berikutnya berkurang;

3.      Biaya pembersihan untuk bak/ tangki koagulasi berkurang;

4.      Proses penjernihan berikutnya dapat dikontrol dengan cara yang baik karena proses sedimentasi memberikan sedikit variabel kualitas air.

Adapun dasar proses sedimentasiadalah air didiamkan didalam bak / tangki sehingga partikel-partikel yang tersuspensi  (partikel tidak larut) memisah dan mengendap hanya karena gaya gravitasi. Setelah pengendapan terjadi air ditarik keluar dari bak / tangki tanpa menimbulkan gangguan terhadap partikel yang mengendap. Yang perlu diperhatikan dalam proses sedimentasi adalah waktu pengendapan dan laju aliran air.

c.         Proses koagulasi

Proses koagulasi adalah proses mengurangi kekeruhan air dengan cara membentuk gumpalan-gumpalan (flok) dari partikel-partikel padat dengan menggunakan bahan kimia (koagulan). Mula-mula zan koagulan dicampur dengan air didalam tangki dan pencampuran ini membentuk larutan dengan konsentrasi tertentu.melalui bak pencampuran larutan bahan kimia/ koagulan tersebut diinjeksikan kedalam air yang akan dijernihkan dan selanjutnya air tersebut dialikan kedaerah pengendapan. Bahan kimia/ koagulan yang ditambahkan akan membentuk glatin yang akan mengikat partikel-partikel tersuspensi yang ada disekitarnya dan membentuk gumpalan.

Gumpalan-gumpalan tersebut segera membentuk suatu kelompok yang lebih besar dan disebut flok, kemudian yang berat akan mengendap dan yang ringan akan terapung keatas permukaan air.

Bahan koagulan yang dapat digunakan dalam proses penjernihanair adalah:

·                Aluminium Sulfat (Al₂(SO₄)₃.18H₂O);

·                Sodium Aluminat (Na₂Al₂O₄);

·                Ferri Chlorida (FeCl₃);

·                Ferri Sulfat (Fe₂(SO₄)₃).

Pemberian koagulan yang harus ditambahkan dalam air tergantung pada faktor-faktor sebagai berikut:

1.              Macam koagulan yang digunakan;

2.              Kekeruhan air yang diolah;

3.              Warna air yang diolah;

4.              Harga _PH (drajat keasaman) air yang diolah;

5.              Suhu/ temperatur air yang diolah;

6.              Waktu pencampuran dan flokasi

Jika air yang diolah lebih keruh dan suhu rendah, maka diperlukan jenis koagulan yang lebih baik, airtinya yang mempunyai kemampuan membentuk flok lebih cepat. Harga pH air harus diatur sedemikian rupa agar pembentukan flok menjadi lebih baik dan lebih cepat. Dosis optimum pemakaian koagulan yang diperlukan ditentukan dengan Jar Test Apparatus.

Didalam unit penyediaan air, test semacam ini harus dilakukan sesering mungkin untuk menentukan jumlah koagulan yang optimum dan penggunaan bahan koagulan yang paling ekonimis. Jika mutu dan karakteristik air yang diolah selalu berubah-ubah maka Jar Test harus dilakukan secara kontinyu agar setiap perubahan yang terjadi dapat diketahui secara cepat, sehingga pengendalian mutu air dapat terlaksana dengan baik.

d.        Prose Flokulasi

Merupakan proses pengendapan flok yang turun memisahkan kebawah merupakan proses kombinasi fisika-kimia. Faktor-faktor yang menetukan:

·         Penambahan floculating agent;

·         Pengadukan yang sempurna;

·         Kontak yyang baik;

Bahan-bahan yang ditambahkan misalnya:

·         Silika aktif;

·         Bentonic, Barit (BaSO₄)

·         Karbon aktif;

·         Zat-zat organik (algea, pati);

·         Clay (lumpur).

c. Proses Klarifikasi

           

Merupakan proses penjernihan, yaitu merupakan gabungan dari proses sedimentasi, koagulasi dan flokulasi. Proses ini dapat dilakukan dengan memperbesar konsentrasi flok dan recycle sludge (untuk mendorong flok agar lebih cepat mengendap). Untuk memperbesar flok dapat dilakukan dengan memberikan kontak yang baik antar partikel, dan ini dapat dilakukan dengan pengadukan atau sirkulasi.

            Ada dua macam proses kontak sludge, yaitu:

·         Sludge circulation clarifiers;

·         Sludge vlanket clafifiers.

F. Proses Filtrasi

           

Merupakan proses pemisahan dengan cara penyaringan, yaitu melewatkan air melalui media penyaringan yang berupa tumpukan pasir atau bahan butiran lainnya.

Secara umum filtar dapat diklasifikasikan sebagai:

Ø  Grafit filter

·         slow send filter (saringan pasir lambat)

·         Rafit send filter (saringan pasir cepat)

Ø  Pressurized filter (saringan pasir tekan)

Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan metode filtrasi adalah:

Ø  Kualitas dari filtrat dan toleransi kandungan bahan yang diijinkan;

Ø  Kualitas air yang disaring;

Ø  Kualitas dari bahan yang dipisahkan;

Ø  Fasilitas pencucian;

Ø  Kondisi instalisasi filter.

Kendala yang sering ditemui dalam proses filtrasi adalah kebutuhan dari pori-pori/ lubang dari bahan filter. Adanya hambatan ini akan mengurangi efektifitas filtrasi, untuk menghilangkannya dengan jalan pencucian balik. Fungsi pencucian balik adalah untuk memperlancar proses filtrasi, mencegah pembusukan bahan organik dalam lumpur yang dapat menimbulkan bau dan menyempurnakan proses pengolahan air. Periode pencucian balik tergantung dari faktor-faktor yang menyebabkan kebuntuan.

G. proses desinfeksi

           

Merupakan proses penghilangan/ pembunuhan bakteri/ kuman yang bersifat patogen (menyebabkan penyakit). Desinfeksi yang umum digunakan pada pengolahan air adalah senyawa chlorine dan derifatnya, biasanya berupa gas chlor, chlor cair, sodium hypho chloride atau calcium hypho chloride. Hal ini disebabkan senyawa chloride mempunyai efektifitas yang tinggi walaupun dalam jumlah yang kecil serta mempunyai kemampuan oksidasi yang kuat untuk menghancurkan bahn-bahan organik.

2.6        Teknologi Pengolahan Air

1.      Flokulator

Air baku diinjeksi larutan aluminium sulfat, sebelum masuk flokulator I dengan mixer pipa masuk kedalam flokulator I, II, III, sehingga terjadi proses pengendapan serta pembentukan flok secara berkesinambungan.

2.      Klarifier

Air dari flokulator diteruskan dengan melewati talang masuk ke dalam delapan buah klarifier yang dipasang secara paralel. Didalam klarifier terjadi pemisahan antara air jernih dengan  flok yang sudah terbentuk dengan bantuan shell plate paralel, sehingga flok hasil dari flokulator akan segera jatuhkeruang pengendap, sehingga air jernih hasil pemisahan akan terus naik keatas secara over low menjadi produk.

Tahapan pengolahan air pada Corrugated Plate Interceptor (CPI)

1.      Bak Segaran

Bak ini adalah fasilitas penampungan air untuk air bersih. bak ini menampung air dengan jumlah yang maksimal kemudian diendapkan secara fisika. Air dari bak segaran dipompa dengan diinjeksi larutan aluminium sulfat ke fasilitas CPI sebagai air bersih.

2.      Pompa Penyerap Air

Ada dua buah pompa yang berfungsi sebagai penyerap air dari bak segaran untuk disalurkan ke Corrugated Plate Interceptor (CPI).

            Data Pompa :

·         Jenis                = Centrifugal Single Stage

·         Total                = 225 m

·         Kapasitas         = 200 m³/ jam

·         Putaran            = 1450 Rpm

·         Pergerak          = Motor Listrik 22 KW

Kondisi operasi 1 buah beroperasi, sedangkan yang satu lagi stand by atau sesuai dengan kebutuhan.

3.      Bak Pengaduk Larutan Aluminium Sulfat Dengan Mixernya

Bak ini merupakan  fasilitas penampung untuk mencapur larutan aluminium sulfat dan air yang kemudian dimixer. Larutan tersebut dialirkan ke CPI.

4.      CPI (Corrugated Plate Interceptor)

Air dari bak segaran yang sudah diinjeksikan larutan aluminium sulfat diolah pada flokulator. Pada flokulator terjadi pembentukan flok dan pengendapan. Setelah itu melalui telang dialirkan dan diolah di klarifier. Pada klarifier terjadi pemisahan air jarnih dan flok. Flok akan jatuh ke bak pengendap dan air jernih dialirkan ke bak penampung (bak L).

5.      Bak Penampung (Bak L)

Bak ini menampung air jernih dari CPI yang kemudian didistribusikan ke Boiler.

2.3.2        Bak Penyaring (Sand Filter)

Bak penyaring terdiri dari 14 (empat belas) buah, dengan jenis saringan adalah gravity filter dengan menggunakan pasir silika. Pencucian ini dilakukan setiap hari untuk 5 filter untuk sand filter lama dan baru.

Proses Penyaringan:

Air dari tangki gravitasi (dalam proses untuk mendapatkan air minum) masuk ke filter masuk ke bagian atas lapisan pasir, air tersebut akan mencoba menembus ketebalan pasir filter dan kemudian mengalir melalui nozel-nozel dibawah pasir filter menuju keruang air bersih. dari ruang air bersih air mengalir menuju bak penampung air minum. Pemakaian filter yang terus menerus akan menyebabkan kapasitas penyaringan akan menurun yang antara lain disebabkan partikel-partikel yang ada tidak dapat menembus pasir penyaringan akibat kebutuhan/ tertutupnya pori-pori penyaring.

Oleh karena itu, uit penyaringan secara periodik dan bergantian harus dicuci dengan udara bertekan dan air bersih secara bersama-sama dialirkan berlawanan dengan arah normal.

Data penyaringan yang lama :

Jenis                : Saringan pasir berbentuk empat persegi
Ukuran               : 5 x 1,5 x 3 m

Jumlah               : 7 buah
Kapasitas            : 50 m³/jam

Data penyaringan yang baru : 
Jenis                : Saringan pasir berbentuk empat persegi  Ukuran                : 6 x 12 x 3 
Jumlah                : 7 buah
Kapasitas             : 60 m³/jam

Air Bersi

Air Bersih

2.6.1        Sedimentasi

Pada tahap ini, proses yang dilakukan adalah proses sedimentasi/ pengendapan kotoran-kotoran padat yang lebih berat dari air. Proses ini merupakan proses fisika. Tujuan proses ini adalah :

-          Menghilangkan kekeruhan;

-          Mengurangi kesadahan

-          Mengurangi kebutuhan bahan kimia pada proses selanjutnya.

Dasar proses sedimentasi adalah:

-          Perbedaan berat jenis lumpur dan air;

-          Lumpur yang memiliki berat jenis lebih besar dari air akan turun memisah keluar dari air karena gaya gravitasi;

-          Partikel lain yang memiliki berat secara gravitasi tertarik ikut turun kebawah, sehingga terjadi pemisahan.

Ø  Kriteria desain yang perlu diperhatikan dalam proses sedimentasi adalah :

-          Waktu pengendapan.

Pemberian waktu harus cukup sehingga partikel dapat memisah sempurna.

-          Jenis aliran.

Aliran harus laminer, sifat aliran tertentu, lambat dan tidak mengaduk. Kondisi tipe aliran dapat diketahui dengan  harga Nre (bilangan Reylond).

-          Memperlama aliran dalam Bak

Dengan tujuan memperpendek waktu pengendapan (dalam belokan-belokan aliran) atau tidak disekat-sekat.

Ø  Menghitung bilangan Reylond untuk pengendapan.

Bilangan Reylond menunjukkan suatu aliran dalam kondisi turbulen atau laminer.

Pada kondisi pemisahan aliran harus laminer.

-          Bilangan Reylond <2100, partikel mengendap pada aliran laminer;

-          Bilangan Raylond 2100-2300, merupakan daerah transisi;

-          Bilangan Raylond >2300, partikel mengendap pada aliran turbulen.

Menghitung bilangan Raylond dengan rumus :

                                                                                

           
Keterangan :

Re        : Bilangan Reylond;

R         : Hydraulic radius (m), dihitung berdasarkan w.h/w + 2 h;

Vo       : kecepatan horizontal aliran (m/det);

V         : viscositas kinetis air pada suhu operasi (m²/det).

2.6.2        Menghitung kecepatan pengendapan

Pengendapan partikel diskrit terjadi, bil;a selama proses pengendapan tidak terjadi perubahan bentuk, ukuran dan berat partikel dalam fluida yang tenang. Partikel akan bergerak kebawah jika massa jenisnya lebih besar dari fluida disekitarnya, dan partikel akan bergerak keatas jika massa jenisnya lebih kecil dari fluida disekitarnya. Partikel akan mengalami percepatan sampai gaya hambat cairan sebanding dengan gaya dorong, selanjutnya kecepatan partikel dalam fluida akan tetap.

Kecepatan pengendap dipengaruhi oleh adanya tipe aliran dan stabilitas pengendapan. Tipe aliran dapat ditentukan dengan melakukan  perhitungan pada nilai Reylond (NRE) sedangkan kestabilan pengendapan dapat dihitung berdasarkan nilai bilangan froude.

a.       Kecepatan pengendapan sangat dipengaruhi oleh tipe aliran yang ditentukan oleh bilangan Reylond.

Bilangan Reylond sangat berpengaruh terhadap kecepatan, karena ada hubungannya dengan kondisi aliran yaitu aliran laminer atau turbulen.

Re < 1, kondisi air mengalir, partikel bergerak disepanjang aliran.

Re > 2000, partikel mengendap pada kondisi aliran turbulen

1 < Re < 2000, merupakan daerah transisi, dimana Re dibawah 10⁴, kondisi aliran laminer yaitu daerah dapat diendapkan.

b.      Stabilitas Pengendapan, bilangan froude ;

Pengendapan partikel pada kondisi laminier dipandang dari segi bilangan Raylond, ternyata masih belum menjamin, tidak terganggunya pengendapan karena adanya pengaruh gravitasi bumi.

Keadaan laminier memerlukan kecepatan aliran yang rendah laju aliran, makin mudah dan makin besar pengaruh gravitasi bumi. Keadaan laminier pada aliran yang semula seragam, menjadi tertarik melengkung menghasilkan olakan-olakan vartikel yang mengganggu pengendapan. Dengan kata lain; dibutuhkan kecepatan yang cukup tinggi agar tidak terpengaruh gravitasi bumi. Ini berarti, aliran memberikan hasil yang kontradiktif yaitu dari segi turbulensi dibutuhkan kecepatan rendah, namun dari segi stabilitas dibutuhkan kecepatan tinggi guna memperoleh pengendapan yang sempurna.

Pengaruh stabilitas pengendapan oleh gravitasi, diukur dengan bilangan berdimensi yang menggambarkan aliran, radius hidraulis atau gravitasi yang dikenal sebagai bilangan Froude.

     

                  Fr = Vo²/gR

Keterangan :

Fr   : Bilangan Froude (> 10^-5);

Vo : Kecepatan Aliran (m/det);

G   : Gravitasi (9,81 m/dt²)

R   : Hydraulic radius (m)

2.6.3        Menghitung waktu pengendapan

Partikel mendapat 2 arah gerakan

Sumber : Mustakim, Gravity Separation

Arah gerakan partikel kebawah waktu pengendapan t= H/v1

            Pada gambar pertama, arah gerakan partikel tegak lurus kebawah dan partikel mengendap di titik P₁ dibawah posisi semula, sehingga waktu pengendapan = t=H/v_1.

Pada gambar kedua partikel mendapat 2 arah gerakan; yakni mendatar karena pengaruh aliran horizontal air masuk dan keluar (v_L) serta kebawah (v₁). Dengan demikian lintasan gerakan partikel dapat ditentukan menuju ke P₂ karena resultante gerakan v₁ dan v_L. Sehingga dapat dihitung waktu pengendapan adalah sesuai rumus:

Keterangan :

t           : waktu pengendapan

P₁=P₂    : partikel pengendapan

H         : jarak yang ditempuh

v          : arah gerakan partikel

Dari hasil perhitungan tersebut maka dapat disimpulkan bahwa :

Untuk pengendapan tenang dan berkesinambungan dengan aliran, membutuhkan volume bak dan waktu pengendapan yang sama.

Pemakaian  koagulan pada proses penjernihan air bersih

            Koagulasi merupakan proses untuk mempercepat pengendapan kotoran padatan dalam air dengan penambahan bahan kimia yang disebut koagulan. Koagulan yang ditambahkan dalam air akan membentuk inti flok. Inti flok akan berbenturan dengan partikel-partikel kotoran membentuk gumpalan flok yang lebih besar karena partikel kotoran menempel didinding flok. Gumpalan flok yang lebih berat akan mengendap labih cepat demekian seterusnya akan terjadi pengendapan akibat terjadinya flokulasi.

Bahan koagulan yang ditambahkan oada proses koagulasi adalah bahan yang dapat membentuk inti flok dengan kemampuan menyerap atau ditempeli partikel padatan kotoran dalam air. Bahan koagulan adalah garam mineral, yang makin tinggi kation valensinya akan semakin baik.

Contoh :

Aluminium sulfat [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] dengan inti flok Al(OH)₃ kationnya, Al³⁺ dengan nilai _PH efektif adalah 5,6-7,4. Dibawah range ini air bersifat asam sehingga daya larut tinggi menyebabkan inti flok dan flok pecah serta larut. Diatas range ini air bersifat basa sehingga inti flok Al(OH)₃ yang bersifat ampoterakan kembali menjadi asam aluminat yang larut dalam air dan flok tidak terbentuk.

Reaksi yang terjadi bila aluminium sulfat ditambahkan dalam air :

·         [Al₂(SO₄)₃.18H₂O]                  2Al³⁺ + 3SO₄^2- + 18H₂O terbentuk kesetimbangan.

·         Reaksi kesetimbangan air dengan harga α sangat kecil H₂O           H⁺ + OH^-. Al³⁺ bereaksi dengan OH^- dari air membentuk inti flok Al(OH)_3.

2Al³⁺ + 6OH^-              2Al(OH)₃

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses koagulasi sebagai proses pengendapan kotoran adalah :

·         Macam dan jumlah koagulan yang digunakan

·         Tingkat kekeruhan dan warna air yang akan dijernihkan

·         Nilai kebasaan dan keasaman air

·         Suhu air dan waktu pencampuran hingga terjadi flokulasi.

Air yang lebih keruh pada suhu rendah memerlukan mutu koagulan yang lebih baik. Harga _PH air harus diatur secara sempurna agar terbentuk flok yang lebih baik. Bahan koagulan yang dipakai untuk kegiatan penjernihan air adalah [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] dengan dosis berkisar : 15-100 g/m³ (diperdagangan), atau sesuai dengan kekeruhan air. Karakteristik bahan aluminium sulfat [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] yang digunakan dalam pengolahan air adalah sebagai berikut:

·         _PH untuk koagulan = 5,5-8,0

·         Dosis                     = 5,2 – 8,5 mg/L

·         Kekuatan                = 0,25 % - 5%

·         Sifat                       = asam dan korosif

·         Desintas                            = 514,3 kg/m³.

2.7 Indikator pencemar lingkungan karena aluminium

Pada unit pengolahan air minum, proses untuk pengendapan air bersih digunakan bahan koagulan [Al₂(SO₄)₃.18H₂O]. pemakaian bahan koagulan aluminium sulfat untuk menjernihkan air pertimbangan sebagai berikut :

-          Cukup efektif

-          Harga murah dan mudah didapat

-          Relatif gampang penanganannya

-          Efek negatif rendah

Walaupun demikian, buangan air pengendapan dari proses yang masih mengandung aluminium ini adalah merupakan pencemaran lingkungan. Oleh karena itu pencemarann aluminium sangat potensial mencemari lingkungan, untuk itu perlu diketahui niali ambang batas (NAB).

1.      Nilai ambang batas (NAB) sebagai logam aluminium dan debu Al₂O₃ = 10 mg/m³;

2.      Nilai ambang batas (NAB) sebagai pyro powder= 15 mg/m³;

3.      Nilai ambang batas (NAB) sebagai asap = 15 mg/m³;

4.      Nilai ambang batas (NAB) sebagai garam terlarut= 12 mg/m³;

5.      Nilai ambang batas (NAB) sebagai gugus alkil = 12 mg/m³.

Air yang diperoleh dari proses CPI tersebut salah satunya dipakai untuk kebutuhan sehari-hari.

2.8 Penetuan kadar Al dengan cara Spektrofotometer

Spektrofotometri adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan spektrofotometer. Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu, dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi.

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif.

Pada analisis kualitatif dengan metode spektrofotometri UV-Vis yang dapat ditentukan ada 2 yaitu :

1.      Pemeriksaan kemurnian spektrum UV-Vis

2.      Penentuan panjang gelombang maximum.

Syarat senyawa yang dapat diukur oleh spektrofotometri:

-          Harus berbentuk larutan

-          Senyawa harus memiliki gugus kromofon, gugus pembawa warna

-          Memiliki ikatan rangkap terkonjugasi.

Analisis kuantitatif dengan metode spektrofotometri UV-Vis dapat digolongkanatas tiga macam pelaksanaan pekerjaan yaitu:

1.      Analisis kuantitatif zat tunggal (analisis satu komponen).

2.      Analisis kuantitatif campuran 2 macam zat (analisis 2 komponen).

3.      Analisis kuantitatif campuran 3 macam zat (analisis multi komponen).

2.8.1 Instrumentasi

Instrument yang dugunakan untuk mempelajari serapan atau emisi radiasi elektromagnetik sebagai fungsin dari panjang gelombang disebut “spectrometer” atau spektrofotometer. Spektrofotometer terdiri dari spectrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diarbsorbsi.

Jadi, spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara berlapis jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma atau celah optis. Pada fotometer filter, sunar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu, sedangkan spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat plasma sebagai alat pengurai (Khopkar, 1990)

2.8.2 Komponen spektrofotometer

            Komponen-komponen yang terpenting dari suatu spektrofotometer terdiri sumber spektrum, monokromator, sel pengadsorbsi, dan dekator.

a.       Sumber spektrum

Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu wolfram. Lampu hidrogen atau lampu deuterium digunakan untuk sumber spektrum pada daerah UV. Untuk mendapatkan tegangan yang stabil dapat digunakan transformator.

b.      Monokromator

Digunakan untuk memperoleh sember sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dan hasil penguraiaan dapat digunakan celah.

c.       Sel absorbsi

Pada pengukuran didaerah tampak kuvet kaca corek dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kita harus menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini.

d.      Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. (Khopkar, 2003).

Hukum-hukum dasar spektrofotometri

Hukum-hukum yang mendasari dari metode spektrofotometri adalah:

1.      Hukum Lambert

Hukum ini menyatakan bahwa “ bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya”. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan berikut :

Dengan I adalah intensitas cahaya yang masuk dengan panjang gelombang, l ialah tebalnya medium, dan k adalah faktor kesebandingan. Jika I= I₀ untuk l = mol⁰ maka akan diperoleh :

Atau dinyatakan dalam bentuk lain:

T_t = I₀e^-kl

Dengan I₀ ialah intensitas cahaya masuk yang jatuh pada satu medium penyerap yang tebalnya l.I_t ialah intensitas cahaya yang diteruskan, dan k suatu tetapan untuk panjang gelombang dan medium yang digunakan. Dengan mengubah dasar logaritma diperoleh :

I=I₀.10^4343kl = I₀.10^-kl

Dengan K= k /  2,3026, dan biasa disebut koefisien absorbsi. Koefisien absorbsi umumnya didefinisikan sebagai kebalikan dari ketebalan yang diperlukan untuk mengurangi cahaya.

I_t / I₀ = 0,1 = 10^-KI atau KI=1 dan K=1/1

Angka berbanding I_t/I₀ adalah bagian dari cahaya masuk yang diteruskan oleh medium setebal 1 dan disebut transmitans T. Kebalikan I₀/I_t adalah keburaman, dan adsorbens A medium diperoleh :

A = log I₀/I_t

1.      Hukum Berr

Pada hukum ini dijumpai hubungan yang sama antara transmisi dan ketebalan lapisan seperti yang ditemukan oleh Lambert antara transmisi dan ketebalan lapisan persamaan (2) yakni,“ intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. Ini dapat dituliskan dalam bentuk :

I_t = I_0.e^-k’c=I_0. 10^-0,4343k’c= I_0.10^-k’c

dengan c konsentrasi, dan k’ dan K’ tetapan. Penggabungan persamaan (3) dan (4) akan menghasilkan :

I_t=I_{0 .} 10^-acl

atau log I₀/I_t=acl

persamaan tersebut merupakan persamaan fundamental dari spektrofotometri, dan sering disebut sebagai hukum Lambert-Berr. Nilai a akan jelas bergantung pada cara menyatakan konsentrasinya. Jika c dinyatakan mol dm^-3 dan I dalam cm, maka a diberi lambang E dan disebut sebagai koefisien absorbsi molar atau absorbsi molai. Nampak ada hubungan antara absorben A, transmitans T, dan koefisien absorbsi molar, karena :

            A = E.c.l=log = LOG -log T (Vogel, 1994)

Hukum Lambert-Berr adalah hubungan linearitas antara absorban dengan konsentrasi larutan analit. Biasanya hukum Lambert-berr ditulis dengan :

A         = absorban (serapan)

ℇ          = koefisien ekstingsi molar (M^-1 cm^-1)

b          = tebal kuvet (cm)

C         = konsentrasi (M)

Hubungan antara E dan ℇ adalah :

2.8.3 Gangguan analisa spektrofotometri

           

Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat didalam analisa spektrofotometrimaka harus menghilangkan beberapa gangguan yang mungkin disebabkan sampel yang digunakan. Beberapa gangguan yang disebabkan oleh sampel adalah :

a.       Sianida, nitrit dan polifosfat yang dapat mengganggu reaksi dalam pengukuran tersebut dapat dinetralkan melalui pendidihan sampel.

b.      Krom dan seng (jika konsentrasinya 10 kali lipat dari besi), kobalt dan tembaga (jika > 5 mg/L) dan nikel (jika > 2mg/L) yang biasanya dapat ditemui pada air limbah dapat dihilangkan dengan penambahan hidroksilamin.

c.       Bismut, kadmium, air raksa, molibdat, dan perak dapat mengendapkan fenantrolin, dalam masalah ini maka konsentrasi fenantrolin harus dinaikan.

d.      Warna zat organis (jika > 20 mg/L) juga mengganggu. Cara menghilangkannya sampel harus diuapkan dengan hati-hati dalam oven (550⁰c), kemudian didinginkan dan dilarutkan kembali dengan HNO₃/p.

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

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

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

b.      Penempatan sel dalam sinar harus ditiru kembali.

c.       Gelembung gas tidak boleh ada didalam lintasan optik karena mengganggu pada saat pembacaan hasil.

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

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1.      Alat dan Bahan

3.1.1Alat

Alat-alat yang digunakan yaitu:

a.       Untuk mengukur turbidity dengan alat : turbidimeter (Nephelometer Turbidity Unit), tabung gelas, beaker glass;

b.      Untuk mengukur _PH dengan alat : _PH merer, beaker glass;

c.       Untuk menghitung total solid (TS) dengan alat :

Cawan porselin, oven, desikator, timbangan, graduate pipete.

d.      Untuk menghitung total suspended solid (TSS) dengan alat:

-          Sintered glass (Crucible Gooch-5);

-          Waterjet/vakuum pump;

-          Oven;

-          Desikator;

-          Timbangan.

e.       Untuk menghitung kebutuhan aluminium sulfat dalam kegiatan recycle dengan alat;

-          Jar test;

-          Beaker glass;

-          Turbidimeter;

-          _PH meter;

f.       Pada peralatan menggunakan metode spektrofotometer menggunakan alat:

-          Spektrofotometer;

-          Pipet volume;

-          Beaker glass;

-          Kuvet;

-          Tabung durant.

3.1.2        Bahan

Sebagai bahan utama adalah air limbah, endapan air limbah dan air baku. Sedangkan bahan tambahan untuk penguji yaitu Aluminium Sulfat.

3.2      Teknik Pengambilan Sampel

1.      Pengambilan air limbah

a.       Air limbah dimasukkan kedalam erlenmeyer besar kemudian diambil sebagian dalam beaker glass kecil untuk diteliti;

b.      Diterst dengan turbidimeter dan _PH meter untuk mengukur turbidity dan drajat keasaman;

c.       Air limbah dari erlenmeyer besar dimasukkan dalam cawan porselin untuk diteliti total solidnya dengan cara dioven, dimasukkan desikator, ditimbang;

d.      Selanjutnya dilakukan pencatatan tabulasi hasilnya.

2.      Penelitian untuk TSS dan TDS

a.       Pengambilan bahan air limbah di lapangan;

b.      Air limbah disaring dengan sintered glass (memakai vacuum pump);

c.       Dioven kemudian ditimbang;

d.      Kemudian dilakukan pencatatan tabulasi hasilnya.

3.3      Penyediaan larutan pereaksi

1.      Ditimbang pereaksi  [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] dalam beaker glass.

2.      Dilarutak pereaksi [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] dengan pelarut yang sesuai sesuai dengan volume yang dibutuhkan

3.      Diaduk hingga pereaksi [Al₂(SO₄)₃.18H₂O] larut semua.

4.      Dituangkankan larutan tersebut kedalam labu ukur hingga tanda batas sesuai dengan volume yang dibutuhkan.

5.      Dimasukkan kedala reagen dan diberi nama, tanggal pembuatan dan konsentrasi.

3.4      Persiapan dan Pengawetan Sampel

Table pengawetan sampel (SNI 6989.59:2008)             

No	Parameter	Wadah penyimpanan	Minimum jumlah contoh yang diperlukan (mL)	Pengawetan	Lama penyimpanan maksimum yang dianjurkan	Lama penyimpanan menurut EPA
1.	Logam (secara umum)	P (A), G(A)	-	Untuk logam-logam terlarut contoh air segera disaring. Ditambahkan HNO3 sampai PH <2 diinginkan	6 bulan	6 bulan

3.5      Teknik Analisis

3.5.1 analisis untuk air limbah

a.       Pengambilan bahan air limbah di lapangan;

b.      air limbah dimasukkan kedalam erlenmeyer besar kemudian diambil sebagian dalam beaker glass kecil untuk diteliti;

c.       di test dengan turbidimeter dan _PH meter untuk mengukur turbidity dan drajat keasaman

d.      air limbah dari erlenmeyer besar dimasukkan dalam cawan porselin untuk diteliti total solidnya dengan cara dioven, dimasukkan desikator, ditimbang;

e.       selanjutnya dilakukan pencatatan tabulasi hasilnya.

3.5.2 teknik untuk TSS dan TDS

a.       pengambilan bahan air limbah dilapangan;

b.      air limbah disaring dengan sintered glass (memakai vacuum pump);

c.       dioven kemudian ditimbang;

d.      selanjutnya dilakukan pencatatan tabulasi hasilnya.

3.6      teknik untuk recycling

3.6.1 Penelitian endapan air limbah dan air baku dilakukan dengan cara:

a.       Pengambilan air baku dari bak segaran;

b.      Pengambilan bahan air limbah dari lapangan;

c.       Endapan dan air baku dimasukkan kedalam beaker glass;

d.      Ditambahkan larutan aluminium sulfat;

e.       Ditetes alat jar test;

f.       Diendapkan;

g.      Ditest airnya dengan tubidimeter da _PH meter;

h.      Selanjutnya dilakukan pencatatan tabulasi hasilnya.

3.7      Kesimpulan

Dari hasil tinjauaan atau penyusunan, dapat disimpulkan bahwa: air limbah dapat di gunakan bagi masyarakat dari air limbah yang menjadi pulutan bisa dikonsumsi menjadi air minum dan dapat mengolahnya dengan berbagai cara atau metode, antara lain; Proses adsorbsi, Proses sedimentasi, Proses koagulasi, Proses flokulasi, Proses klarifikasi, Proses filtrasi, Proses desinfeksi.

Daftar Pustaka

Ahmad, Zaki.2003. "The properties and application of scandium-reinforcedaluminum". JOM 

Anonim. Aluminium, dari [[http://webmineral.com/data/Aluminum.shtml]] diunduh

pada tanggal 15 Desember 2012

R.A.Day, Jr & A. L.Underwood.1989. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.

S.M.Khopkar. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta:UI-Press.

S.M.Khopkar. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta:Cetakan Pertama.

UI-Press.

Surdia Tata, dan Saito Shinroku.1985. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: PT

Dainippon       Gitakarya Printing

Vogel. 1990. Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro Jilid1 Edisi

 Kelima. Jakarta: PT. Kalman Media Pusaka.

SNI 6989.59:2008.( Cara pengawetan dan penyimpanan contoh air limbah).

SNI 06-4160-1996 Metode Pengujian Kadar Aluminium Terlarut Dalam Air

Dengan Alat Spektrofotometer Secara Eriokromsianin-R.