PENENTUAN KADAR SILIKA DALAM TREATED WATER
SECARA SPEKTROFOTOMETRI PADA PT.COCA COLA
BOTTLING INDONESIA
KARYA ILMIAH
ZULHENDRI ANIS
062401010
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA ANALIS
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSIATAS SUMATERA UTARA
PENENTUAN KADAR SILIKA DALAM TREATED WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI PADA PT.COCA COLA BOTTLING INDONESIA
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahlimadya
ZULHENDRI ANIS
062401010
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PENENTUAN KADAR SILIKA
DIDALAM TREATED WATER
SECARA SPEKTROFOTOMETRI
PADA PT. COCA COLA BOTTLING
INDONESIA
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : ZULHENDRI ANIS
Nomor Induk Mahasiswa : 062401010
Program Studi : D III KIMIA ANALIS
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui oleh
Medan, juni 2009
Diketahui/Disetujui oleh
Ketua Departemen Kimia FMIPA USU Pembimbing
PERNYATAAN
PENENTUAN KADAR SILIKA DIDALAM TREATED WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI PADA PT.COCA COLA
BOTTLING INDONESIA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2009
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirant Allah SWT yang telah mencurahkan Kasih setia dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini tepat pada wakltu yang telah ditentukan.
Karya ilmiah ini berjudul “PENENTUAN KADAR SILIKA DIDALAM
TREATMENT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI PADA PT.COCA COLA BOTTLING INDONESIA”
Dengan selesainya karya ilmiah ini, penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaikan karya ilmiah ini, terutama kepada :
1. Ibu Andriayani , S.Pd , M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan Begitu banyak panduan dan arahan kepada penulis dalam penyusunan dan penyelesaian karya ilmiah.
2. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nasution, MS, selaku Ketua Jurusan Kimia di FMIPA USU serta Ibu Dra.Marpongahtun , M,Si selaku Ketua Jurusan Kimia Analis FMIPA USU.
3. Bapak Drs.Firman Sebayang, MS, selaku sekretaris Departemen Kimia. 4. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh Dosen dan Staff Administrasi Jurusan Kimia Analis FMIPA USU yang telah membantu penulis selama masa perkuliahan.
6. Sahabat-sahabat penulis yang terkasih heri, juned, andi, Evan, Kak Sukma,serta Sahabat-sahabat yang selalu setia semenjak masa kecil penulis hingga saat ini Adi dan Putra, terima kasih atas dukungannya baik dalam saat sedih maupun Gembira yang pernah dilalui bersama selama ini.
7. Semua rekan-rekan Mahasiswa /I Kimia Analis Stambuk 2006, Adik –adik angkatan 2007 dan 2008 yang tidak dapat menulis sebutkan satu persatu. 8. Dan yang teristimewa terima kasih yang tak terhingga dari hati yang terdalam
Kepada Orang Tua penulis, Ayahanda Tercinta Zakirman Koto, Ibunda tercinta Yusni Guchi yang telah mencurahkan segenap dan sayangnya kepada Penulis, Saudara - saudara Penulis yang tercinta Bang Darwis, Adik -adikku Hanafi Hidayat yang telah memberikan dukungan moril dan materiil serta doa dan Semangat bagi penulis dari awal masa perkuliahan hingga terselesainya karya ilmiah ini. Semoga penulis dapat mengaplikasikan ilmu yang penulis peroleh didalam masyarakat kelak.
INTISARI
Silika merupakan satu logam yang paling berbahaya yang terdapat pada treated water. Jika konsentrasi silica pada treated water sangat tinggi dapat menimbulkan kerak pada dinding treated water serta mengendap pada sudut-sudut turbin sehingga akan menyebabkan gangguan pada perputaran turbin , yang akan mengurangi efisiensi energi yang dihasilkan . Dan menyebabkan retanitas pada alat , untuk itu perlu dilakukakn pengontrolan level treated water serta mengurangi mkadar pengotor pada air demin (Murni).
ABSTRACT
Silica is one of dangerous metal that found in the treated water . If the silica's content that found in the boiler has amount can result the crust at treated water wall and to sattleup at his paddle. This makes trouble for turning turbin and to decrease energies are produced and also makes the instruments are broken , so the water must to controll and to decrease the impurities in the purity water.
INTISARI
Silika merupakan satu logam yang paling berbahaya yang terdapat pada treated water. Jika konsentrasi silica pada treated water sangat tinggi dapat menimbulkan kerak pada dinding treated water serta mengendap pada sudut-sudut turbin sehingga akan menyebabkan gangguan pada perputaran turbin , yang akan mengurangi efisiensi energi yang dihasilkan . Dan menyebabkan retanitas pada alat , untuk itu perlu dilakukakn pengontrolan level treated water serta mengurangi mkadar pengotor pada air demin (Murni).
ABSTRACT
Silica is one of dangerous metal that found in the treated water . If the silica's content that found in the boiler has amount can result the crust at treated water wall and to sattleup at his paddle. This makes trouble for turning turbin and to decrease energies are produced and also makes the instruments are broken , so the water must to controll and to decrease the impurities in the purity water.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kehidupan manusia, karena air diperlukan untuk untuk berbagai macam kegiatan seperti minum, pertanian, industri, perikanan, dan rekreasi. Air menutupi hampir 71% di permukaan bumi dan terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil3) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat dilaut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air dan lautan es. (Ball.P, 2005)
Permasalahan dari kualitas dan kuantitas air merupakan pembahasan yang sangat serius dan paling banyak dibahas sampai saat ini. Hal ini disebabkan oleh keadaan perairan dihampir semua negara cenderung semakin menurun. Kecenderungan penurunan kualitas dan kuantitas air ini juga dikarenakan aktivitas manusi itu sendiri.
Teknologi pembuatan minumaan berkarbonasi ini terus berkembang, baik dari segi rasa, variasi maupun dari segi aroma. Oleh karena itu pengendalian mutu air sangatlah penting terutama untuk pembuatan minuman ringan ini, Karena kesadahan karbonat yang tinggi atau alkalinitas dapat menyebabkan minuman asam menjadi tidak lezat dan rasanya menjadi tawar. Kejernihan yang tinggi dari sebagian besar minuman ringan (soft drink) merupakan faktor penting dari segi pemasaran. Minuman ringan dengan karbonasi adalah minuman yang dibuat dengan mengabsorpsikan karbondioksida kedalam air minum. Minuman ringan tanpa karbonasi adalah minuman selain minuman dengan karbonasi.
PT. Coca Cola Bottling Indonesia Unit Medan menggunakan air untuk produk minuman berasal dari Air sumur bor dengan kedalaman 125-220 meter, yang kemudian diolah sebelum digunakan. Ada sumur bor yang digunakan secara aktif no.4 dan no. 5 dengan kedalaman 125-220 m, untuk menjalankan proses produksi dan kegiatan sehari-hari. Adapun penggunaan kedua air ini berbeda, deep well 4 untuk treated water yaitu air yang digunakan untuk pembuatan produk (pembuatan sirup, produk still, produk sparkling). Sedangkan deep well 5 digunakan untuk softwater yaitu keperluan boiler, cooling tower, washer, dan utility.
Atas dasar pemikiran itulah dibuat standard untuk menentukan kualitas air baik secara fisik, kimiawi, dan biologi yang ditetapkan oleh Departemen Kesehatan Republik Indonesia dan badan kesehatan dunia (WHO). Dimana standart air yang digunakan dengan kadar silikanya yaitu 0,1 – 1ppm atau mg/L.
silikon yang di kelilingi oleh ligan elektronegatif. Selain itu ada pula kerak silika yang merupakan kerak yang sangat keras dan mempunyai daya hambat yang sangat besar terhadap heat transfer/ heat exchanging. Jika tidak dibersihkan maka akan menyebabkan akibat fatal yaitu dapat terjadi in- efficiency yang drastis dan bahkan bisa berakibat over heating. Sehingga dilakukanlah penentuan kadar silika dengan menggunakan metode spektrofotometri. (Lanin.I, 2007).
PT. Coca Cola Bottling Indonesia Unit Medan yang merupakan perusahaan air minuman ringan dan mempunyai sumber air dan sehingga harus mengolah dan memantau kualitas airnya sendiri untuk mendapatkan kualitas air minum yang diinginkan. Air yang memenuhi standart untuk menentukan kualitas air baik itu secara fisik, kimiawi, dan biologis yang telah ditetapkan oleh Departemen kesehatan Republik Indonesia dan Badan Kesehatan Dunia (WHO). Dimana standart air yang digunakan dengan kadar silikanya yaitu 0,1 – 1ppm atau mg/L. Sehingga penulis melakukan kadar silika pada air karena silika dapat mempengaruhi rasa, warna pada minuman dan menentukan kualitas hasil produksi dari PT. Coca Cola Bottling Indonesia.
1.2 Permasalahan
menentukan kualitas hasil produksi dari PT. Coca Cola Bottling Indonesia Unit Medan. Sehingga ditentukanlah standar kadar silikanya menurut Departemen Kesehatan Republik Indonesia maupun Badan Kesehatan Dunia (WHO) yaitu 0,1 - 1 ppm atau mg/l untuk mengolah dan memantau kualitas airnya sendiri untuk mendapatkan kualitas air minum yang diinginkan.
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari analisa kadar silika pada PT. Coca Cola Bottling Indonesia adalah untuk mengetahui apakah kadar silika dalam air yang digunakan telah memenuhi standard PT. Coca Cola Bottling Indonesia, Departemen Kesehatan Republik Indonesia maupun Badan Kesehatan Dunia (WHO).
1.4 Manfaat
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Air
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Aspek penghematan dan pelestarian sumber daya air harus ditanamkan pada segenap pengguna air. Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua ato hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1bar) dan temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Hingga saat ini, Negara Indonesia telah memiliki Peraturan Pemerintah No. 20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air dan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi kegiatan Industri.(Efendi, 2003) .
Keadaan air yang berbentuk cair yang merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua ato hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki jumlah momen dipol. Gaya tarik menarik listrik antara molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul-molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam keadaan kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat dibawah tekanan dan temperatur standar. (Martino.R.R, 2003).
2.1.1 Air Dalam Kehidupan
Dari sudut pandang biologi, air memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya
dalam fotosintesis dan respirasi. Fotosintasis menggunakan cahaya metahari untuk memisahkan atom hidrogen dengan oksigen. Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan oksigen akan dilepas keudara.
(Kwan.M, 2006).
Kebutuhan air meliputi masalah persediaan air, baik air permukaan maupun
air bawah tanah, begitu pula masalah manajemen dan ekonomi proyek irigasi. Kebutuhan air telah menjadi suatu faktor yang sangat penting dalam memilih keputusan tentang perbedaan pendapat pada beberapa sistem sungai utama dimana kesejahteraan masyarakat dari lembah, Negara, dan Bangsa yang tercakup. Sebelum sumber air dari suatu daerah aliran didaerah kering dan setengah kering dapat ditentukan secara memuaskan, pertimbangan yang hati-hati harus dicurahkan kepada kebutuhan air (consumptive use) pada berbagai daerah aliran. (Hansen, 1979).
2.1.2 Air Berkarbonasi
Minuman ringan dengan karbonasi adalah minuman yang dibuat dengan
mengabsorbsikan karbondioksida dalam air minum. Minuman ringan tanpa karbonasi adalah minuman adalah minuman selain minuman selain karbonasi.
Bahan makanan dan tambahan lainnya yang ditambahkan dengan minuman ringan terdiri dari :
a. Bahan makanan alami meliputi buah-buahan dan ayau produk dari buah-buahan . b. Bahan makanan sintetik meliputi sari kelapa, vitamin, stimulan.
c. Tambahn lainnya meliputi: pemberi asam, pemberi rasa, pemberi aroma, pewarna, dan pengawet, dan garam.
Teknologi pembuatan minumaan berkarbonasi ini terus berkembang, baik dari segi rasa, variasi maupun dari segi aroma. Oleh karena itu pengendalian mutu air sangatlah penting terutama untuk pembuatan minuman ringan ini,.
(Http://www.Beacukai.go.id/library/data/softdrink.htm)
2.2 Pemantauan Kualitas Air
Peraturan Pemerintah No. 20 tahun 1990 mengelompokkan kualitas air menjadi
beberapa golongan menurut peruntukannya. Nilai kualitas dari masing-masing golongan ditunjukkan dalam laimpiran 3. Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut.
1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung ,tanpa pengolahan terlebih dahulu.
2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.
3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuik keperluan perikanan dan Peternakan.
, Industri, dan pembangkit listrik tenaga air. (Efendi, 2003)
2.2.1 Tujuan Pemantauan Kualitas Air
Pemantauan kualitas air suatu perairan memiliki tiga tujuan utama sebagai
berikut:
1. Environmental Surveillance, yakni tujuan untuk mendeteksi dan mengukur pengaruh yang ditimbulkan oleh suatu pencemar terhadap kualitas lingkungan dan mengetahui perbaikan kualitas lingkunagan setelah pencemar tersebut di hilangkan.
2. Establishing Water-Quality Criteria, yakni tujuan untuk mengetahui hubungan sebab akibat antara perubahan - perubahan variabel -variabel ekologi perairan dengan parameter fisika dan kimia, untuk mendapatkan baku mutu kualitas air. 3. Appraisal of Resources, yakni tujuan untuk mengetahui gambaran kualitas air pada suatu tempat secara umum.
Pada hakekatnya, pemantauan kualitas air pada perairan umum memiliki tujuan sebagai berikut:
1. Mengetahui nilai kualitas air dalam bentuk parameter fisika, kimia, dan biologi. 2. Membandingkan nilai kualitas air tersebut dengan baku mutu sesuai dengan Peruntukannya, menurut Peraturan Pemerintah RI No. 20 tahun 1990.
3. Menilai kelayakan suatu sumber daya air untuk kepentingan tertentu.
2.2.2 Jenis-jenis Sampel Air
air pada saat pengambilan sampel.
2. Sampel komposit (composite sample) , yaitu sampel campuran dari beberapa waktu pengamatan . Pengambilan sampel komposit dapat dilakukan secara manual ataupun secara otomatis denagan menggunakan peralatan yang dapat yang dapat mengambil air pada waktu - waktu tertentu dan sekaligus dapat dapat mengukur debit air. Pengambilan sampel secara otomatis hanya dilakukan jika ingin mengetahui gambaran tentang karakteristik kualitas air secara terus menerus.
3. Sampel gabungan tempat ( integrated sample ) , yaitu sampel gabungan yang diambil secara terpisah dari beberapa tempat, dengan volume yang sama.
2.2.3 Teknik Pengambilan Sampel Air
Adapun beberapa teknik pengambilan sampel menurut Effendi berdasarkan Kumpulan Standar Nasional Bidang Pekerjaan Umum mengenai Kualitas Air yaitu :
1. Pertimbangan dalam Pemilihan Lokasi Pengambilan Sampel
Pertimbangan-pertimbangan yang digunakan dalam pemilihan lokasi pengambilan sampel adalah sebagai berikut :
a. Sampel air limbah harus diambil pada lokasi yang mewakili seluruh karakteristik limbah dan kemungkinan pencemaran yang akan ditimbulkannya.
b. Sampel air dari badan air harus diambil dari lokasi yang dapat menggambarkan karakteristik keseluruhan badan air. Oleh karena itu, sampel air perlu diambil dari beberapa lokasi dengan debit air yang harus diketahui.
d. Jenis bahan baku dan bahan kimia yang digunakan dalam proses industri perlu diketahui.
2. Lokasi Pengambilan Sampel
Pada dasarnya, pengambilan sampel air dapat dilakukan terhadap air permukaan maupun air tanah.
a. Air permukaan
Air permukaan meliputi air sungai, danau, waduk, rawa, dan genangan air lainnya. Pengambilan sampel disungai yang dekat dengan muara atau laut yang di pengaruhi oleh air pasanga harus dilakukan agak jauh dari muar. Adapun pengambilan sampel air sungai dapat dilakukan di lokasi-lokasi sebagai berikut.
1) Sumber alamiah, yaitu lokasi yang belum pernah atau masih sedikit mengalami pencemaran.
2) Sumber air tercemar, yaitu lokasi yang telah mengalami perubahan atau dibagian hilir dari sumber pencemar.
3) Sumber air yang dimanfaatkan , yaitu lokasi penyadapan /pemanfaatan sumber air.
b. Air tanah
Air tanah dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu air tanah tidak tertekan (bebas) dan air tanah tertekan. Air tanah bebas adalah air tanah akifer yang hanya sebagian terisi air, terletak pada suatu dasar yang kedap air, dan mempunyai permukaan bebas. Pengambilan sampel yang berupa air tanah bebas dapat dilakukan di tempat-tempat sebagai berikut.
1) Bagian hulu dan hilir dari lokasi penimbunan atau pembuangan sampah kota/ industri.
kimia secara intensif.
3) Daerah pantai yang mengalami intrusi air laut.
4) Tempat-tempat lain yang dianggap perlu. (Effendi, 2003)
2.3 Silika
Silikat, SiO32-.
1. Anion berhingga
Ortosilikat seperti zirkon (ZrSiO4), wilemit (Zn2SiO4), dan fenasit (Be2SiO4) mempunyai struktur yang relatif sederhana dimana SiO44- berada sebagai kesatuan diskret dalam kisi kristal. Ortosilikat yang lebih rumit dicirikan oleh batu permata delima (garnet) yang mempunyai stoikiometri M32+M23+ (SiO4)3 dimana M2+ adalah Mg, Ca, atau Fe, dan M3+ adalah Al, Cr, atau Fe.
Penggandengan dua tetrahedron SiO4 melalui sebuah ato oksigen yang dimiliki secara bersama untuk membentuk atom anion berhingga Si2O76- diamati dalam pirosilikat. Satu-satunya contoh sederhana yang biasa dijumpai dari jenis silikat ini adalah Sc2Si2O7. Contoh lain yang sering ditemui, tetapi lebuh rumit dapat ditemukan dalam bijih seng-hemimorfit, Zn4(OH)2Si2O7..
Akhirnya, melalui pemilikan bersama dari du atom oksigen dari tiap tetrahedron
SiO4, dapat terbentuk anion silikat siklik yang diskret. Pada umumnya, silikat ini dituliskan sebagai (SiO32-)n, tetapi hanya ion Si3O96- dan Si6O1812- saja yang teramati. 2. Silikat kerangka
Jika keempat atom oksigen dalam tetrahedron SiO4 semuanya dipergunakan secara bersama, maka akan terbentuk suatu kisi tiga dimensi. Dalam kuarts hal ini menyebabkan timbulnya kristal kovalen. Akan tetapi struktur silikat dalam atom silikon sering kali digantikan oleh aluminium dan keseimbangan muatan membutuhkan ion positif tambahan. Dengan demikian hal ini menimbulkan struktur silikat tiga dimensi dimana sifat-sifat kristalnya bergantung baik pada kertas ionik maupun pada kakas kovalen. Diantara silikat kerangka kita dapat membedakan adanya tiga kelompok, yaitu: feldspar, zeolit, dan ultramalin.
Jika seperempat dari atom-atom silikon diganti aluminium, maka M akan melukiskan suatu logam alkali, sedang penggantian dua atom silikon mengharuskan M merupakan ion dwipositif. Contoh yang khas dari kedua jenis feldspar tersebut adalah ortoklas, KalSi3O8, dan anortit, CaAl2 Si2O8.
Zeolit mempunyai segi khusus yang menarik karena menunjukkan dengan jelas kehadiran ion dalam kisi kristal. Struktur zeolit lebih terbuka daripada struktur feldspar dan akibatnya zeolit mempunyai kemampuan untuk menyerap air dan mempertukarkan kation. Oleh sebab itu zeolit bisa digunakan sebagai pelunak air (water softener). Permutit, yaitu zeolit yang mengandung natrium, digunakan untuk menukar ion kalsium dalam air sadah (hard water) dengan ion natrium.
(Vogel.I.A, 1985)
2.4 Spektrofotometri
2.4.1 Spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi, Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.
fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatutrayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangakan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh denagn bantuan alat pengurai cahay seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum yang tampak kontinu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blanko ataupun pembanding.
1. Sumber: Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah lampu wolfram. Arus cahaya tergantung pada tegangan lampu, i = K Vn, i = arus cahaya, V = tegangan, n = eksponen (3-4 pada lampu wolfram ), variasi tegangan masih dapat diterima 0,2% pada suatu sumber DC, misalkan baterai. Lampu hidrogen atau lampu deuterium digunakan untuk sumber pada daerah UV. Kebaikan lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang. Untuk memperoleh teganagn yang stabil dapat digunakan transformator. Jika potensial tidak stabil, kita akan mendapatkan energi yang bervariasi. Untuk mengkompensasi hal ini maka dilakukan pengukuran transmitan larutan sampel disertai larutan pembanding.
2. Mokromator: Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma atau grating . Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil pengukuran ini dapat digunakan celah. Jika celah posisinya tetap, maka primanya yang dirotasikan untuk mendapatkan λ
Yang diinginkan.
organik. Sel yang baik adalah kuarsa atau gelas hasil leburan serta seragam hasil keseluruhannya.
Detektor: Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Pada sektrofotometer, tabung pengganda elektron yang digunakan prinsip kerjanya telah diuraikan. (Khopkar.S.M, 2000).
2.4.2 Cara Kerja Spektrofotometer
Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah sebagai berikut. Tempatkan larutan pembanding, misalnya blanko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel yang kedua. Kemudian pilih fotosel yang cocok 200 nm – 650 nm (650 nm – 1100 nm) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Denag ruang fotosel dalam kedaan tertutup “nol” galvanometer di dapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakan tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100%. Lewatkan berkas cahaya pada larutan sampel yang akan dianalisis. Skala absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel .(Khopkar.S.M, 2000).
2.4.3 Spektrofotometri UV-Visibel
Spektrofotometer UV-Vis adalah pengukuran panjang gelombang dan intensitas
ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer.
Sinar ultraviolet berada pada panjang gelombang 200-400 nm sedangkan sinar tampak berada pada panjang gelombang 400-800 nm.
2.4.4 Penggunaan Spektrum UV-Vis Dalam Penentuan Kemurnian
Absorbansi maksimum campuran beberapa senyawa merupakan jumlah dari absorban masing-masing senyawa tersebut. Hal ini dapat digunakan untuk pemeriksaan kemurnian suatusenyawa. Sebagai contoh, jika suatu senyawa A dan B bercampur, maka bentuk spektrum yang dihasilkan merupakan gabungan dari masing-masing spektrum kedua senyawa tersebut. Dalam hal ini, konsentrasi masing-masing-masing-masing senyawa bisa dihitung dengan menggunakan rumus:
AAB, λ1 = AA,λ1 + AB,λ1 AAB, λ2 = AA,λ2 + AB,λ2
Dengan mengetahui koefisien ekstingsi molar masing-masing senyawa, dan dengan menggunakan hukum Lambert-Beer, maka dapat diketahui konsentrasi masing-masing senyawa. Hal ini sama juga bisa dilakukan untuk menganalisa campuran tiga buah senyawa. Salah satunya ada contoh dibawah ini :
Zat A dan B dengan konsentrasi masing-masing 0,01 % memberikan serapan pada λ 230 = 0,8 dan pada λ 380 = 0,2, sedangkan zat B menyerap pada λ 230 = 0,2 dan λ
380 = 0,5. Hitunglah serapan campuran sama banyak kedua zt ini.
Jawab : Jika zat A dan B di campurkan sama banyak, maka konsentrasi keduanya akan menjadi setengahnya.
EA,λ230 = 0,8/(0,01/100) = 8000 EA,λ380 = 0,2/(0,01/100) = 2000 EB,λ230 = 0,2/(0,01/100) = 2000 EB,λ380 = 0,5/(0,01/100) = 5000 AA,B,λ230 = EA,λ230.b.C + EB,λ230.b.c
= (8000.1.0.00005) = (2000.1.0.00005) = 0.4 = 0.1 = 0.5
AA,B,λ380 = EA,λ380.b.C + EB,λ380.b.c
= (2000.1.0.00005) + (5000.1.0.00005) = 0.1 + 0.25 = 0.35
BAB 3
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat-alat
- Beaker glass 50 ml (Pyrex)
- Pipet volum 5 ml - Pipet volum 0,5 ml - Pipet tetes
- Kuvet
- Spektrofotometer (Spektroquant NOVA 60) - Botol aquades
- Tissu gulung
3.1.2 Bahan-bahan
- Deep well -4 ( Air sumur -4)
- Sand gabungan - Before carbon - Carbon filter - Aquades
3.2 Prosedur
3.2.1 Teknik Penyediaan Sampel Air
1. Sampel air Deep well -4 (Air sumur -4)
Pengambilan sampel Deep well -4 dilakukan setiap pagi hari pada setiap titik pengambilan. Kemudian sampel air Deep wel -4 diambil pada saat sumur bor dipompakan selama ± 10 menit agar sampel yang diambil dapat mewakili dari seluruh sampel (sampel representatif). Kemudian sampel di masukkan kedalam wadah yaitu tabung durant 200 ml yang terlebih dahulu telah dibilas dengan sampel yang akan diambil sebanyak 3 kali. Lalu sampel air Deep well -4 dianalisa dengan menggunakan alat spektrofotometri di laboratorium. Lalu pengecekan silika dalam sampel dilakukan 1 kali dalam seminggu.
2. Sampel air dari sand gabungan
Pengambilan sampel Sand gabungan dilakukan setiap pagi hari pada setiap titik pengambilan. Kemudian sampel air Sand gabungan diambil pada saat sumur bor dipompakan selama ± 10 menit agar sampel yang diambil dapat mewakili dari seluruh sampel (sampel representatif). Kemudian sampel di masukkan kedalam wadah yaitu tabung durant 200 ml yang terlebih dahulu telah dibilas dengan sampel yang akan diambil sebanyak 3 kali. Lalu sampel air Sand gabungan dianalisa dengan menggunakan alat spektrofotometri di laboratorium. Lalu pengecekan silika dalam sampel dilakukan 1 kali dalam seminggu.
3. Sampel dari Before carbon
wadah yaitu tabung durant 200 ml yang terlebih dahulu telah dibilas dengan sampel yang akan diambil sebanyak 3 kali. Lalu sampel air Before carbon dianalisa dengan menggunakan alat spektrofotometri di laboratorium. Lalu pengecekan silika dalam sampel dilakukan 1 kali dalam seminggu.
4. Sampel air dari Carbon filter
Pengambilan sampel Carbon filter dilakukan setiap pagi hari pada setiap titik pengambilan. Kemudian sampel air Carbon filter diambil pada saat sumur bor dipompakan selama ± 10 menit agar sampel yang diambil dapat mewakili dari seluruh sampel (sampel representatif). Kemudian sampel di masukkan kedalam wadah yaitu tabung durant 200 ml yang terlebih dahulu telah dibilas dengan sampel yang akan diambil sebanyak 3 kali. Lalu sampel air Carbon filter dianalisa dengan menggunakan alat spektrofotometri di laboratorium. Lalu pengecekan silika dalam sampel dilakukan 1 kali dalam seminggu.
3.2.2 Analisis Silika
* Untuk pengecekan Silika SiO2 dengan test kit :
3.2.3 Flowsheet Penentuan Kadar SiO2
Diambil 5 ml Dipipet 0,5 ml
Dicampurkan dalam beaker glass
Ditambahkan SiO2 -1 sebanyak 4 tetes Ditambahkan SiO2 -2 sebanyak 2 ml Didiamkan + 2 menit
Ditambahkan SiO2 -3 sebanyak 4 tetes Didiamkan + 2 menit
Dituangkan dalam kuvet 10 ml Dianalisis spektrofotometri
Dicatat hasil bacaan spektrofotometri λ = 690 nm
Aquadest
Hasil
Campuran Aquadest dan sampel
BAB 4
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Analisa
Dari hasil analisa kegiatan yang telah dilakukan bahwa hasil analisa kadar silika dalam air sebagai salah satu bahan baku utama dalam pembuatan minuman ringan dari beberapa tahapan proses pengolahan dapat dilihat dari tabel berikut :
Tabel 4.1. Hasil Analisa Konsentrasi Kadar Silika (mg/l atau ppm) Pengolahan
Air Baku di Treated Water Pada PT. Coca Cola Bottling Indonesia Medan
no Titik Sampel Perlakuan
I II III IV Rata-rata
4.2. Pembahasan
Pada proses pengolahan air yang digunakan oleh PT. Coca Cola Bottling
Indonesia Medan untuk proses produksi yang merupakan salah satu bahan baku utamanya, adalah suatu proses yang sulit. Dimana dalam hal ini akibat dari adanya kadar silika didalam air dapat menimbulkan warna dan rasa sehingga sangat mempengaruhi kualitas air untuk proses produksi, sehingga memerlukan biaya yang besar dan teknologi yang tinggi. Karena hal itulah untuk mendapatkan kualitas air yang baik PT. Coca Cola Bottling Indonesia- Medan menggunakan metode spektrofotometri pada pengolahan airnya.
Dari hasil analisis untuk Treated Water yang telah dilakukan pada PT. Coca Cola Bottling Indonesia- Medan diperoleh kadar silika pada masing-masing sampling point. Dari hasil rata-rata masing-masing titik sampel yaitu : Deep well -4 = 0,525 mg/l, Sand gabungan = 0,06175 mg/l, Before carbon = 0,0355 mg/l, Carbon filter = 0,0255 mg/l, jadi kadar silika yang paling tinggi adalah Deep well -4 (air sumur -4) yaitu = 0,525 mg/l. Pada Deep well -4 kadar silikanya tidak ditetapkan oleh perusahan standarnya. Dari data diatas dapat diketahui bahwa kandungan silika dalam proses pengolahan air produksi telah memenuhi standar yang telah ditetapkan oleh perusahaan yaitu < 0,1 mg/l atau ppm bahkan air yang dihasilkan lebih baik lagi karena kandungan silika yang dihasilkannya lebih kecil daripada yang ditetapkan oleh Departemen Kesehatan Republik Indonesia dan WHO (Organisasi Kesehatan Dunia) yaitu 0,1 – 1 ppm.
keluar dari sumur bor tersebut tidak mempunyai standar untuk penentuan kadar silikanya didalam air. Sedangkan pada Deep well -4 (air sumur -4) perusahaan juga tidak menetapkan standarnya karena pada proses ini hanya ada penambahan asam sulfat yang berfungsi untuk menurunkan kadar pH air , serta untuk membuang gas CO2 yang tidak diperlukan keudara tanpa ada penyaringan untuk menghilangkan kadar silika yang terdapat dalam tangki Deep well -4 tersebut. Sampel Sand Gabungan, Carbon Filter serta Before Carbon ditetapkan standarnya yaitu < 0,1 ppm karena pada proses ini telah melewati proses pengolahan yang diperuntukkan untuk mengurangi kadar silika tersebut di dalam air.
Treated water adalah air yang berasal berasal dari deep well 4 dengan kedalaman 125-220 m yang dialirkan dengan menggunakan pompa ke degassifier tank. Dalam degassifier, air akan dicurahkan dan melewati strainer sehingga menjadi aliran yang terbagi rata dalam curahan-curahan air yang kecil. Air dari sumur bor sebelum masuk ke degassifier, diinjeksi dengan H2SO4 3-5% pada pipa inlet ke degassifier. Air yang telah diinjeksi ini akan memiliki pH sekitar 4-5, dan disini terjadi penurunan alkalinitas air. H2SO4 yang bersifat sebagai oksidator.
Dengan penambahan H2SO4 pH air menjadi dibawah 5, alkalinitas dalam air berada dalam bentuk CO2. Dengan kondisi dicurahkan, terbentur oleh saringan dan dengan udara dari blower, CO2 yang terlarut dalam air akan terlepas ke udara menjadi gas CO2. Gas CO2 ini akan terbuang ke lingkungan melewati ventilasi pada bagian atas degassifier.
Reaksi Kimia:
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Dari analisa pengamatan dan analisis data yang dilakukan didalam treated water pada PT. Coca Cola Bottling Indonesia Medan dapat diperoleh :
a. Kadar silika dalam Deep well -4 pada treated water sebesar 5,255 mg/l b. Kadar silika dalam Sand gabungan pada treated water sebesar 6,425 mg/l c. Kadar silika dalam Before carbon pada treated water sebesar 3,55 mg/l d. Kadar silika dalam Carbon filter pada treated water sebesar 2,55 mg/l
Dibandingkan dengan standar mutu yang ditetapkan oleh PT. Coca Cola Bottling Indonesia keempat angka diatas berada dibawah ambang batas yang ditetapkan oleh perusahaan PT. Cfoca Cola Bottling Indonesia.
2. Hasil analisis data dapat disimpulkan bahwa treated water yang digunakan pada perusahaan telah memenuhi spesifikasi kualitas air untuk produk minuman pada PT. Coca-Cola Bottling Indonesia.
5.2 Saran
- Pemeriksaan atau proses analisa air khususnya parameter silika sebaiknya dilakukan dengan frekwensi yang lebih rutin dalam sehari untuk menjaga efisiensi kerja dari treated water.
DAFTAR PUSTAKA
Dachriyanus. 2004. Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektroskopi. Andalas University Press. Padang.
Day. M. C, Jr. and Selbin. J. 1984. Kimia Organik Teori. Gajah Mada University Press. Jakarta.
Effendi. H. 2003. Telaah Kualitas Air. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Hansen. V. E. and dkk. 1986. Dasar-dasar dan Praktek Irigasi. Edisi Keempat. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Http://id.wikipedia.org/wiki/air
Http://www.studiokeramik.org/2008/05/apakah -glasir-itu.html
Khopkar. S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta
Vogel. 1985. Analisis Anaorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Edisi Kelima Penerbit PT. Kalman Media Pusaka. Jakarta.
LAMPIRAN
Standart Analisa Air
PARAMETER CHECK STANDARD
Rasa Tidak ada rasa asing
Bau Tidak ada bau asing
Penampakan Jernih tidak berwarna
Total Hardness <100 mg/l
Turbidity <0,5 NTU
M-Alkalinitas <85 mg/l
Free Chlorine 1-5 mg/l
pH >6.5-7.5
Standart Brix Untuk Final Produk
No. FLAVOUR STANDARD
1 Coca-Cola 10,37 + 0,15
2 Sprite 12,50 + 0,15
3 Fanta Strawberry 14,00 + 0,15
4 Fanta Melon 12,50 + 0,15
Standard Brix Untuk Final Syrup
No. FLAVOUR STANDARD
1 Coca-Cola 54,85 + 0,10
2 Sprite 55,96 + 0,10
3 Fanta Strawberry 57,85 + 0,10
