Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan - Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan

BAB V PEMBAHASAN

5.2 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan

5.2.1 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan

0,0219. Setelah dilakukan penyaringan dengan medium pasir dan karbon aktif rata-rata kadar kadmium (Cd) turun sebesar 0,0141 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 35,71%.

Karbon berpori atau lebih dikenal dengan nama karbon aktif, digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan warna, pengolahan limbah, pemurnian air. Karbon aktif akan membentuk amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas dan memiliki permukaan dalam yang berongga, warna hitam, tidak berbau, tidak berasa, dan mempunyai daya serap yang jauh lebih besar dibandingkan dengan karbon yang belum menjalani proses aktivasi. Karbon aktif merupakan senyawa karbon, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas.

Karbon aktif berdasarkan pada pola strukturnya adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas serta memiliki permukaan dalam, sehingga memiliki daya serap yang tinggi. Pada proses industri, karbon aktif digunakan sebagai bahan pembantu dan dalam kehidupan modern ini, karbon aktif semakin meningkat kebutuhannya baik didalam maupun luar negeri (Girun Alfathoni, 2002).

Impregnasi karbon aktif dengan senyawa organik dengan gugus aktif seperti–SH, -NH dapat menghasilkan adsorpsi yang lebih efektif dan mengurangi logam berat dari limbah. Tingkat adsropsi dan kesempurnaan penghilang bergantung pada pH, temperatur, konsentrasi, ukuran molekul, kompleksitas struktur molekul adsorben, tipe dan bentuk fisik karbon aktif yang digunakan.

111

Faktor penting lain yang menentukan sifat adsorbsi karbon aktif adalah distribusi ukuran pori dan gugus fungsi permukaaan. Karbon aktif tidak hanya memiliki karbon, tetapi juga sejumlah kecil ikatan kimia atom O dan H dalam bentuk berbagai fungsi yang biasanya memberikan sifat asam pada padatan karbon, ditambah kandungan mineral yang biasanya ditandai dengan abu atau residu setelah pengarangan (Khalkhali, 2004).

Persentase penurunan kadar kadmium (Cd) yang terjadi pada filter dengan medium pasir dan karbon aktif disebabkan karena semakin banyak karbon aktif yang digunakan semakin besar banyak pula pori-pori pada permukaan karbon aktif yang dapat menyerap kadmium (Cd) dalam air, serta jarak yang harus ditempuh oleh permukaan air juga semakin panjang dalam proses adsorbsi (Zunidra, 2000).

Berdasarkan hasil pemeriksaan pada filter I diketahui bahwa karbon aktif mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur masyarakat desa Namo Bintang. Penurunan dengan karbon aktif belum memenuhi syarat Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990.

5.2.2 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir dan Zeolit pada Filter II

rata-rata kadar kadmium (Cd) turun sebesar 0,00924 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 57,81%.

Keberadaan zeolit juga mampu mendukung kegunaan pasir dimana zeolit mampu melakukan dehidrasi, penukar ion, adsorpsi, katalis dan penyaringan/pemisahan. Proses adsorbsi dalam penggunaan zeolit terjadi akibat tumbukan antara partikel-partikel tersuspensi dengan butiran zeolit. Proses adsorbsi yang lebih penting terjadi sebagai hasil daya tarik-menarik elektrostatis, yaitu antara partikel-partikel yang mempunyai muatan listrik berlawanan (Hardjono dkk, 2001).

Menurut Ismaryata dalam Andrianus tahun 2012, zeolit dengan kandungan Si yang tinggi seperti clinoptilolite, mordenite, dan ferrierite dikelompokkan sebagai batuan acidic (Tsitsishvili et al dalam Setyowati, 2002). Zeolit merupakan kristal berongga yang terbentuk oleh jaringan silika alumina tetrahedral tiga dimensi dan mempunyai struktur yang relatif teratur dengan rongga yang di dalamnya terisi oleh logam alkali atau alkali tanah sebagai penyeimbang muatannya. Rongga tersebut merupakan suatu sistem saluran yang didalamnya terisi oleh molekul air.

Zeolit merupakan salah satu adsorben alternatif yang memiliki kemampuan adsorpsi yang tinggi karena memilki pori yang banyak dan mempunyai kapasitas tukar kation yang tinggi dan dapat diaplikasikan pada rentang suhu yanhg luas sehingga sangat cocok digunakan sebagai adsorben (Panayotova, 2001). Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium.

113

Menurut Hamdan tahun 1992, mengemukakan bahwa zeolit merupakan suatu mineral berupa kristal silika alumina yang terdiri dari tiga komponen yaitu kation yang dapat dipertukarkan, kerangka alumina silikat dan air. Air yang terkandung dalam pori tersebut dapat dilepas dengan pemanasan pada temperatur 300^oC hingga 400^oC. Pemanasan pada temperatur tersebut air dapat keluar dari pori-pori zeolit, sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan (Sutarti, 1994).

Pada umumnya zeolit memilki struktur molekul yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola teratur. Zeolit juga disebut molecular sieve atau molecular mesh (saringan molekular) karena zeolit memilki pori-pori berukuran molekuler sehingga mampu memisahkan atau menyaring molekul dengan ukuran tertentu (Dabarto, dkk, 2010).

Beberapa sifat yang dimilki pleh zeolit adalah dehidrasi, adsorbsi, penukar ion, kataliasator dan seperator. Dehidrasi pada zeolit menyebabkan struktur zeolit mempunyai struktur pori yang sangat terbuka dan mempunyai luas permukaan internal yang luas sehingga mampu mengadsorpsi sejumlah besar substansi selain air dan mampu memisahkan molekul zat berdasarkan ukuran molekul dan kepolarannya. Sifat zeolit sebagai adsorben dan penyaring molekul dimungkinkan karena struktur zeolit yang berongga sehingga zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal zeolit yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi (Dian & Fendy, 2010).

Keberadaan Filter II mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 57,81% dikarenakan keberadaan zeolit dalam filter tersebut. Namun kemampuan itu belum dapat menghasilkan air bersih yang sesuai dengan syarat Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990. Sehingga dapat diketahui bahwa zeolit mampu menurunkan kadar kadmium setengah dari jumlah awal tetapi tetapi akan lebih optimal bila dilakukan bersamaan dengan karbon aktif dan pasir.

5.2.3 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif pada Filter III

Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya perbedaan kadar kadmium (Cd) air sebelum perlakuan dibandingkan setelah mendapat perlakuan dengan penyaringan. Kadar kadmium (Cd) rata-rata sebelum penyaringan adalah sebesar 0,0219. Setelah dilakukan penyaringan dengan medium pasir, zeolit dan karbon aktif rata-rata kadar kadmium (Cd) turun sebesar 0,004 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 81,74%. Angka tersebut sudah memenuhi syarat yang diperbolehkan dalam Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990.

Pasir kuarsa adalah jenis penyaringan yang digunakan sebagai saringan air. Faktor-faktor yang mempengaruhi saringan antara lain jenis pasir, diameter pasir, ketebalan pasir, lama penahanan media, penambahan oksidator KMnO₄ (Kusnoputranto, 1994).

115

tumbukan antara partikel-partikel tersuspensi dengan butiran zeolit. Proses adsorbsi yang lebih penting terjadi sebagai hasil daya tarik-menarik elektrostatis, yaitu antara partikel-partikel yang mempunyai muatan listrik berlawanan (Hardjono dkk, 2001). Menurut Alfathoni tahun 2002, karbon aktif berdasarkan pada pola strukturnya adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas serta memiliki permukaan dalam, sehingga memiliki daya serap yang tinggi.

Hal ini menunjukkan bahwa penggabungan ketiga media ini baik untuk membantu kinerja penyaringan Cd dalam air. Saringan pada Filter III dengan media pasir, zeolit dan karbon aktif paling efektif untuk menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur masyarakat Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang.

5.2.4 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir pada Filter IV

Hasil penelitian menunjukkan sedikit perbedaan kadar kadmium (Cd) air sebelum perlakuan dibandingkan setelah mendapat perlakuan dengan penyaringan. Sebelum penyaringan rata-rata kadmium (Cd) sebesar 0,0219 mg/L. Setelah dilakukan penyaringan dengan saringan pasir rata-rata penurunan kadmium (Cd) pada air sebesar 0,02174 mg/L, sehingga menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 0,00016 mg/L dengan persentase 0,73%. Keberadaan tersebut dianggap tidak berubah. Angka tersebut belum memenuhi syarat yang

(Kusnoputranto, 1994).

Menurut Huisman (Sularso, 1998) semakin halus butiran yang digunakan sebagai media penyaring, semakin baik air yang dihasilkan. Jika diameter butiran kecil, akan meningkatkan penyaringan. Menurut Tjokrokusumo (1995), pada pengolahan air baku dimana proses koagulasi tidak perlu dilakukan, maka air baku langsung dapat disaring dengan saringan jenis apa saja termasuk pasir kasar. Karena saringan kasar mampu menahan material tersuspensi dengan penetrasi partikel yang cukup dalam, maka saringan kasar mampu menyimpan lumpur dengan kapasitas tinggi yakni menghasilkan filtrat yang murah dengan kualitas yang tetap tinggi.

Pasir kuarsa dalam saringan pasir berfungsi sebagai adsorben dan oksidator zat-zat pencemar dalam fluida. Pasir kuarsa mengandung natrium karbonat yang dapat menciptakan reaksi oksidasi yang mengubah ion logam dalam fluida menjadi presiparat (endapan). Endapan itu akan tertahan pada media-media dalam saringan.

Pasir kuarsa dari Indonesia meskipun memiliki kemurnian yang tinggi dengan kenampakan kristal yang bagus, ternyata memiliki pengotor dalam bentuk ikatan kristal yang kompleks. Ikatan dalam senyawa kompleks antara kristal silika dengan pengotor, melibatkan pengotor oksida besi, aluminium, titanium, kalsium, magnesium dan lain-lain (Anonim, 2005).

117

Berdasarkan penelitian diketahui bahwa pasir kuarsa tidak begitu baik bila digunakan sebagai penyaring kadmium (Cd). Pasir ini hanya mampu mengikat kadar kadmium (Cd) sekitar 0,73 %.

5.3 Pengujian Efektivitas Saringan Air pada Filter dengan Menggunakan

Dalam dokumen Efektivitas Aplikasi Saringan Air dengan Penggunaan Media Pasir, Karbon Aktif dan Zeolit untuk Penurunan Kadar Kadmium (Cd) pada Air Sumur Gali Masyarakat Desa Namo Bintang Tahun 2015 (Halaman 82-90)