PENGARUH PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP PERUBAHAN
pH, KEKERUHAN DAN TOTAL PADATAN TERLARUT PADA
AIR BAKU DI WATER TREATMENT PLANT (WTP)
DI PT.COCA-COLA BOTTLING INDONESIA
UNIT MEDAN
KARYA ILMIAH
MAULIDA ULFATMI
072401013
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA ANALIS
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP PERUBAHAN pH, KEKERUHAN DAN TOTAL PADATAN TERLARUT PADA
AIR BAKU DI WATER TREATMENT PLANT (WTP) DI PT.COCA-COLA BOTTLING INDONESIA
UNIT MEDAN
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli
Madya
MAULIDA ULFATMI
072401013
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA ANALIS
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP PERUBAHAN pH, KEKERUHAN DAN TOTAL PADATAN TERLARUT PADA AIR BAKU DI
WATER TREATMENT PLANT (WTP) DI
PT.COCA-COLA BOTTLING INDONESIA UNIT MEDAN
Kategori : KARYA ILMIAH Nama : MAULIDA ULFATMI Nomor Induk Mahasiswa : 072401013
Program Studi : DIPLOMA (D3) KIMIA ANALIS Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Mei 2010
Diketahui\Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua, Pembimbing
Dr.Rumondang Bulan, MS
PERNYATAAN
PENGARUH PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP PERUBAHAN pH, KEKERUHAN DAN TOTAL PADATAN TERLARUT PADA
AIR BAKU DI WATER TREATMENT PLANT (WTP) DI PT.COCA-COLA BOTTLING INDONESIA
UNIT MEDAN
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2010
KATA PENGANTAR
Bismillahhirrahmanirrahim
Puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang dengan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan dan karya ilmiah ini.
Karya ilmiah ini berjudul “Pengaruh Penambahan Kapur Terhadap Perubahan pH, KekeruhanDan Total Padatan Terlarut Pada Air Baku Di Water Treatment Plant(WTP) Di PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan”.
Selama penulisan karya ilmiah ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Orang tua tercinta Ayahanda RAHMAD dan Ibunda ROHANI yang telah memberi doa restunya dan kasih sayang yang tak terhingga, juga telah banyak memberikan bantuan baik moril maupun materil, serta untuk kak Delva Syahriani,Amd yang telah banyak memberikan bantuan, semangat dan doa, serta kak Dewi dan Bang Anto, Bang Thomas dan kak Risa, Bang Firman dan kak Ijah dan adikku juan yang telah memberi dukungan dan bantuan kepada penulis
2. Ibu Dra.Yugia Muis,MSi selaku dosen pembimbing yang telah memberi bimbingan dan arahan kepada penulis
3. Ibu Dr.Rumnondang Bulan,MS selaku ketua departemen Kimia FMIPA USU
4. Kakak Sukma selaku pembimbing lapangan dan seluruh karyawan di PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, khususnya bagian Quality Assurance (QA) yang telah banyak memberi bantuan dan dukungan kepada penulis
5.Rekan-rekan sesama PKL Tina, Chintya, Debby (Yusdiah), dan Susan, serta seluruh teman-teman Kimia Analis yang namanya tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan karya ilmiah ini.
Oleh kartena itu, penulis mohon saran dan kritik yang membangun sehingga dapat memperbaiki kekurangan dan kesalahan dalam penulisan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Mei 2010
ABSTRAK
EFFECT OF CHANGES IN ADDITION LIME PH, TURBIDITY
AND TOTAL DISSOLVED SOLIDS ON RAW WATER
IN THE WATER TREATMENT PLANT
(WTP) PT.COCA-COLA
ABSTRACT
ABSTRAK
EFFECT OF CHANGES IN ADDITION LIME PH, TURBIDITY
AND TOTAL DISSOLVED SOLIDS ON RAW WATER
IN THE WATER TREATMENT PLANT
(WTP) PT.COCA-COLA
ABSTRACT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air tanah (ground water) merupakan air yang berada dibawah permukaan tanah.
Air tanah ditemukan pada akifer. Pergerakan air tanah sangat lambat; kecepatan arus
berkisar antara 10-10 – 10-3m/detik dan dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari
lapisan tanah dan pengisian kembali air (recharge). Karakteristik utama yang
membedakan air tanah dari air permukaan adalah pergerakan yang sangat lambat dan
waktu tinggal (residual time) yang sangat lama, dapat mencapai puluhan bahkan
ratusan tahun. Karena pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal yang lama
tersebut air tanah akan sulit pulih kembali jika mengalami pencemaran.
Daerah dibawah tanah yang terisi air disebut daerah saturasi (zone of saturation).
Pada daerah saturasi, setiap pori tanah dan batuan terisi oleh air yang merupakan
peralihan antara daerah saturasi yang banyak mengandung air dan daerah belum
saturasi/jenuh (unsaturated/vadose zone) yang masih mampu menyerap air. Jadi
daerah saturasi berada dibawah daerah unsaturated. Kemampuan tanah dan batuan
dalam menahan air tergantung pada sifat porositas dan permeabilitas tanah.
Karakteristik kualitas air tanah kadang-kadang sangat berbeda dengan kualitas air
permukaan. Pada saat infiltrasi kedalam tanah, air permukaan mengalami kontak
dengan mineral-mineral yang terdapat didalam tanah dan melarutkannya, sehingga
kualita air mengalami perubahan karena terjadi reaksi kimia. Kadar oksigen dalam air
dari aktivitas biologis yaitu dekomposisi bahan organik yang terdapat dalam lapisan
tanah pucuk (top soil)(Effendi, 2004).
Koagulasi adalah proses yang paling banyak digunakan untuk menghilangkan zat
penyebab kekeruhan pada air. Zat yang biasa menghasilkan kekeruhan terdiri dari
lumpur, mineral-mineral dan organisme mikroskopis dalam beragam ukuran dari yang
cukup besar untuk segera mengendap hingga yang cukup kecil untuk tersuspensi
dalam waktu yang lama. Proses koagulasi juga dapat digunakan, walau tidak selalu
untuk pelunakan air sadah dengan lime atau soda abu. Pelunakan lebih keproses
pengendapan dan koagulasi digunakan untuk pengendapan yang lebih cepat dan
sempurna dari ion kesadahan yang diendapkan (Cohen, 1971).
PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan telah menetapkan standar nilai pH
air yang diperbolehkan yaitu 6,5-7,5. Untuk menurunkan kekeruhan air maka
diperlukan suatu proses koagulasi. Pada proses koagulasi ini ditambahkan larutan
kapur untuk menstabilkan pH air antara 6-7 sehingga proses pembentukan flok atau
gumpalan menjadi sempurna. Didalam hal ini PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit
Medan menggunakan poli aluminium klorida (PAC) sebagai koagulan.
Pentingnya penambahan larutan kapur untuk menstabilkan pH karena reaksi PAC
dalam air membebaskan ion H+ sehingga pH air menurun. Hal ini juga menyebabkan
flok yang telah terbentuk dapat pecah kembali dan kualitas produk yang dihasilkan
buruk. Oleh karena itu penulis tertarik memilih judul tugas akhir pengaruh
penambahan kapur terhadap perubahan pH, kekeruhan dan total padatan terlarut pada
1.2 Permasalahan
Berapa volume kapur optimum yang dibutuhkan pada proses pengolahan air
baku agar diperoleh pH, kekeruhan dan total padatan terlarut yang sesuai dengan
standar di PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan, dimana standar untuk pH
adalah 6,5-7,5; kekeruhan dibawah 0,5 NTU dan total padatan terlarut adalah 500
mg/L dan konsentrasi kapur yang digunakan adalah 1% dan konsentrasi PAC yang
digunakan 10%.
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui volume optimum kapur yang dibutuhkan agar diperoleh pH,
kekeruhan dan total padatan terlarut yang sesuai standar di PT.Coca-Cola Bottling
Indonesia Unit Medan.
2. Untuk mengetahui apakah hasil percobaan yang diperoleh telah memenuhi standar
di PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan.
1.4 Manfaat
Untuk mengetahui volume optimum kapur yang dibutuhkan pada proses
koagulasi flokulasi (pengolahan air) dan pengaruh penambahan kapur terhadap
perubahan pH, kekeruhan dan total padatan terlarut agar memenuhi standar yang
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pendahuluan
Tersedianya persediaan air yang cukup dalam hal jumlah dan kualitas sangat
penting bagi manusia. Sejak awal manusia mengakui pentingnya air dari segi jumlah.
Peradaban berkembang disekitar badan air sehingga dapat mendukung pertanian dan
transportasi sebaik menyediakan air minum. Kesadaran pentingnya kualitas air
berkembang lebih perlahan. Sejak awal manusia menilai kualitas air hanya melalui
penampakan fisik, rasa dan bau. Tidak hingga ilmu pengetahuan biologi, kimia, dan
medis berkembang berbagai cara tersedia untuk mengukur kualitas air dan
menentukan pengaruhnya pada kesehatan manusia.
Air adalah salah satu senyawa yang ditemukan berlimpah dialam, menutupi
kira-kira tiga perempat permukaan bumi. Disamping kelimpahannya yang nyata,
beberapa faktor membatasi jumlah air yang tersedia untuk digunakan oleh manusia.
Lebih dari 97 persen dari persediaan air total berada dilautan dan badan air lain yang
bersifat asin dan tidak segera dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Sisa 3 persen,
sekitar 2 persen membeku membentuk es dan glasier dan bersama dengan atmosfer
dan kelembaban tanah yang tidak dapat diambil. Kemudian untuk matapencaharian
manusia dan mendukung berbagai kegiatan teknis dan pertanian, manusia harus
bergantung pada sisa 0,62 persen yang ditemukan pada persediaan air tawar didanau,
2..2. Air
Molekul air adalah gabungan dari atom hidrogen dan oksigen, dengan
pembagian elektron diantara atom hidrogen dan oksigen. Simetri dari distribusi
elektron meninggalkan satu sisi dari tiap molekul dengan muatan positif,
menghasilkan daya tarik elektrostatik diantara molekul. Molekul air dapat membentuk
empat ikatan hidrogen lemah. Hidrogen atau ikatan polar dari molekul air lebih lemah
daripada ikatan kovalen diantara hidrogen dan oksigen dalam molekul. Ikatan polar ini
menyebabkan molekul air berkumpul dalam susunan tetrahedral. Dalam keadaan
padat, susunan tetrahedral dari ikatan menghasilkan struktur kristal tetrahedral. Dalam
keadaan cair, meningkatnya suhu melemahkan ikatan hidrogen.
Es memproses energi panas dari getaran atom dan molekul dalam struktur
tertentu. Ketika es menghangat getaran meningkat ketitik dimana struktur tetrahedral
terganggu (rusak) dan es mencair. Molekul dari fase cair lebih dekat daripada pada
keadaan padat, membuat air sedikit lebih pekat dari es pada titik lelehnya. Molekul air
dalam fase cair bergetar lebih cepat seiring peningkatan suhu. Semakin getaran cukup
tinggi (besar), beberapa molekul lepas dari permukaan cairan pada suatu proses yang
disebut evaporasi, membentuk gas atau fase uap. Evaporasi ini mengkonsumsi
sejumlah besar energi, disebut panas penguapan. Perubahan fase untuk air adalah : (1)
penguapan- cair ke uap, (2) kondensasi- uap ke cair, (3) sublimasi- uap ke padat atau
padat ke uap, (4) meleleh (melebur)- padat ke cair, dan (5) membeku- cair ke padat.
Sifat fisik air unik diantara zat dengan massa molekul yang mirip. Air
memiliki panas spesifik yang paling tinggi diantara zat lain, yang berarti bahwa
perubahan temperatur pada air terjadi sangat lamban. Dibandingkan dengan banyak
zat cair lain, air mempunyai viskositas dan tegangan permukaan yang tinggi, yang
tanah dan menyebabkan hujan terbentuk dalam bentuk tetesan. Sifat fisik air dalam
fase padat dan cair berubah dengan temperatur. Dalam keadaan ini perbedaan densitas
berbeda lebih signifikan dari sebagian besar zat cair. Air dalam fase gas (uap air)
menggunakan sebagian tekanan diudara, sebagai tekanan uapnya. Diatmosfer diatas
permukaan cair air, molekul air secara konstan bertukar diantara udara dan air. Pada
atmosfer yang lebih kering, kecepatan pengambilan molekul lebih besar daripada
kecepatan pengembalian kepermukaan. Pada keadaan setimbang, ketika jumlah
molekul yang meninggalkan permukaan sebanding dengan jumlah yang datang,
kejenuhan tekanan uap udara dicapai. Penambahan molekul air keudara
diseimbangkan dengan deposisi pada permukaan air. Panas penguapan sekitar delapan
kali lebih besar dari yang dibutuhkan untuk es melebur (meleleh), dan sekitar 600 kali
lebih besar daripada kapasitas panasnya (energi yang dibutuhkan untuk menaikkan
suhu air 10C) (Mays, 2004).
2.3 Siklus Hidrologi
Sekalipun air jumlahnya relatif konstan, tetapi air tidak diam, melainkan
bersirkulasi akibat pengaruh cuaca, sehingga terjadi suatu siklus yang disebut siklus
hidrologi. Siklus ini penting karena ialah yang mensuplai daerah daratan dengan air.
Air menguap akibat panasnya matahari. Penguapan ini terjadi pada air permukaan, air
yang berada di dalam lapisan tanah bagian atas (evaporasi), air yang ada di dalam
tumbuhan (transpirasi, respirasi). Uap air ini memasuki atmosfir. Di dalam atmosfir
uap ini akan menjadi awan, dan dalam kondisi cuaca tertentu dapat mendingin dan
berubah bentuk menjadi tetesan-tetesan air dan jatuh kembali ke permukaan bumi
sebagai hujan. Air hujan ini ada yang mengalir langsung masuk ke dalam air
tanah baik yang dangkal maupun yang dalam,ada yang diserap oleh tumbuhan. Air
tanah dalam akan timbul ke permukaan sebagai mata air dan menjadi air permukaan.
Air permukaan bersama-sama dengan air tanah dangkal, dan air yang berada di dalam
tubuh akan menguap kembali untuk menjadi awan. Maka siklus hidrologi ini kembali
berulang.
Siklus hidrologi ini adalah salah satu proses alami untuk membersihkan
dirinya, dengan syarat bahwa kualitas udara cukup bersih. Apabila udara tercemar,
maka air hujanpun akan tercemar, karena turunnya hujan ataupun salju merupakan
proses alamiah yang membersihkan atmosfir dari segala debu, gas, uap, dan aerosol
(Slamet, 2002).
2.4 Kualitas Air
Pencemaran air dapat didefinisikan sebagai hadirnya pengotor dalam air dalam
jumlah tertentu dan mengganggu penggunaan air untuk tujuan tertentu. Definisi
kua litas air diperkirakan dari tujuan penggunaan air dan dari jumlah pengotor
tersuspensi dan terlarut. Banyak parameter telah dikembangkan yang secara kualitatif
menggambarkan pengaruh beragam pengotor pada penggunaan air. Prosedur analitik
telah dikembangkan untuk pengukuran secara kuantitatif terhadap
parameter-parameter ini.
2.4.1 Parameter Fisik Kualitas Air
Parameter fisik mendefinisikan sifat air dari penampakannya, rasa atau bau.
Padatan tersuspensi, warna, rasa dan bau, suhu dan kekeruhan masuk dalam kategori
a.Padatan Tersuspensi
Padatan tersuspensi dalam air dapat terdiri dari partikel anorganik dan organik
atau zat cair yang tidak tercampur. Padatan anorganik seperti lumpur, lempung dan
komponen tanah lain yang umum pada air permukaan. Bahan organik seperti serat
tumbuhan dan padatan biologi (sel alga, bakteri, dll.) juga komponen umum dari air
permukaan. Bahan-bahan ini adalah kontaminan yang secara alami dihasilkan dari
aksi erosi aliran air dipermukaan. Karena kapasitas penyaringan tanah bahan
tersuspensi jarang terdapat pada air tanah.
Bahan tersuspensi juga dihasilkan dari penggunaan air oleh manusia. Limbah
rumahtangga biasanya mengandung sejumlah besar padatan tersuspensi yang sebagian
besar bahan organik. Industri yang menggunakan air menghasilkan beragam pengotor
tersuspensi baik organik atau anorganik. Zat cair yang tidak tercampur seperti minyak
dan lemak adalah komponen yang sering dijumpai pada limbah.
Padatan tersuspensi tidak diinginkan dalam air karena beberapa alasan.
Padatan tersuspensi secara aestetis tidak menyenangkan dan menyediakan tempat
adsorpsi untuk zat kimia dan biologi. Padatan tersuspensi organik mungkin
didegradasi secara biologi, menghasilkan produk samping yang tidak diinginkan.
Padatan terlarut yang secara biologi aktif (hidup) termasuk organisme penyebab
penyakit dan strain penghasil racun dari alga.
Ada beberapa uji tersedia untuk mengukur zat padat. Kebanyakan adalah uji
gravimetri yang melibatkan residu berat. Padatan terlarut dapat dihilangkan dari air
dengan penyaringan. Kemudian, fraksi tersuspensi dari zat padat dalam sampel air
dapat diperkirakan dengan menyaring air, mengeringkan residu dan penyaring hingga
berat konstan pada suhu 1040C, dan penentuan berat dari residu pada penyaring. Hasil
(milligram per liter). Parameter padatan tersuspensi digunakan untuk mengukur
jumlah influen limbah, mengawasi beberapa proses pengolahan dan mengukur jumlah
efluen.
b. Warna
Air murni tidak berwarna, tapi air dialam sering berwarna oleh zat asing. Air
yang warnanya sebagian disebabkan bahan tersuspensi dikatakan memiliki warna
tampak (apparent color). Warna yang disebabkan oleh padatan terlarut yang tersisa
setelah penghilangan bahan tersuspensi dikenal sebagai warna sesungguhnya (true
color).
Setelah hubungan dengan puing-puing organik seperti daun, batang pohon,
rumput atau kayu, air mengambil tannin dan asam humus dan berwarna coklat
kekuningan. Besi oksida menyebabkan air kemerahan dan mangan oksida
menyebabkan air coklat atau kehitaman. Limbah industri dari tekstil dan penggunaan
zat pewarna, produksi pulp dan kertas, pemrosesan makanan, produksi bahan kimia
dan pertambangan, penyulingan dan rumah potong menambah zat pewarnaan pada air
dialiran sungai.
Air yang berwarna secara estetis tidak dapat diterima masyarakat.
Kenyataannya, bila diberi pilihan, konsumen cenderung memilih air yang jernih tidak
berwarna. Air yang sangat berwarna tidak cocok untuk mencuci, pewarnaan,
pembuatan kertas, pabrik minuman, produksi dan pengolahan makanan, tekstil dan
produksi plastik. Warna air mempengaruhi kemampuan pasarnya untuk penggunaan
rumahtangga dan industri.
Walaupun beberapa metode pengukuran warna tersedia, metode yang
perbandingan warna berisi suatu seri standar yang dapat digunakan untuk
perbandingan secara langsung sampel air yang telah disaring untuk menghilangkan
warna tampak (apparent color). Hasilnya ditunjukkan dalam unit warna sesungguhnya
(TCU) dimana satu unit sebanding dengan warna yang dihasilkan oleh 1 mg/L platina
dalam bentuk ion kloroplatinat. Untuk warna coklat kekuningan, khususnya untuk
warna dari efluen limbah industri, tehnik spektrofotometri biasanya digunakan.
c. Rasa dan Bau
Istilah rasa dan bau sendiri menentukan parameter ini. Karena sensasi rasa dan
bau berhubungan sangat erat dan sering membingungkan, beragam rasa dan bau
dihubungkan keair oleh konsumen. Zat yang menghasilkan bau pada air hampir selalu
memberikan rasa. Sebaliknya tidak benar, ketika banyak zat mineral menghasilkan
warna tapi tidak bau.
Banyak zat yang berhubungan dengan air dialam atau selama penggunaan
manusia memberikan rasa dan bau yang jelas. Termasuk mineral, logam dan garam
dari tanah, produk akhir dari reaksi biologi dan zat dilimbah. Zat anorganik lebih
mungkin menghasilkan rasa yang tidak disertai dengan bau. Bahan yang bersifat alkali
memberi rasa pahit pada air, sedang garam logam memberi rasa asin atau pahit.
Bahan organik, disisi lain, mungkin menghasilkan rasa dan bau. Banyak zat
kimia organik menyebabkan masalah rasa dan bau pada air, dengan produk petroleum
menjadi penyebab utama. Dekomposisi biologi dari zat organik juga menghasilkan
cairan dan gas yang menghasilkan rasa dan bau pada air. Dasar diantara ini adalah
hasil reduksi dari sulfur yang menghasilkan rasa dan bau “telur busuk”. Juga, suatu zat
berminyak hasil sekresi dari jenis alga tertentu yang menghasilkan rasa dan bau.
kadang-kadang menghasilkan rasa dan bau. Pengaruh sinergi ini berhubungan dengan
zat organik dan klorin.
Konsumen mendapati rasa dan bau secara estetis tidak menyenangkan untuk
alasan-alasan yang jelas. Karena air digagaskan tidak berasa dan tidak berbau,
konsumen menghubungkan rasa dan bau dengan kontaminasi dan lebih memilih
menggunakan air yang tidak berasa, tidak berbau yang mungkin sebenarnya lebih
mengancam kesehatan. Dan bau yang dihasilkan oleh zat organik lebih dari masalah
estetis yang sederhana, saat beberapa dari zat-zat itu mungkin bersifat karsinogen.
Pengukuran secara langsung bahan-bahan yang menghasilkan rasa dan bau
dapat dilakukan jika agen kausatif diketahui. Beberapa cara analisa tersedia untuk
mengukur zat anorganik penghasil rasa. Pengukuran zat organik penghasil rasa dan
bau dapat dilakukan menggunakan kromatografi gas atau cair. Uji kuantitatif
dilakukan dengan sense rasa dan bau dari manusia. Suatu contoh adalah uji untuk
threshold odor number (TON, banyaknya bau yang boleh tercium). Sampel air yang
berbau dimasukkan kedalam wadah dan diencerkan dengan air suling yang bebas bau
menjadi campuran sebanyak 200mL. Suatu kumpulan panel terdiri dari lima hingga
sepuluh nose digunakan untuk menentukan campuran yang baunya terdeteksi
penciuman. TON dari sampel lalu dihitung menggunakan rumus :
TON = A + B
A
Dimana A = volum air yang berbau (mL)
B = volume air suling yang dibutuhkan untuk menghasilkan campuran
sebanyak 200mL
Walaupun bau menimbulkan masalah pada limbah, parameter rasa dan bau
d. Suhu
Suhu tidak digunakan untuk mengevaluasi secara lansung air minum atau
limbah. Ini adalah salah satu parameter penting pada sistem air permukaan. Suhu pada
air permukaan berpengaruh terhadap sejumlah besar spesies biologi yang ada dan
kecepatan aktifitas mereka. Suhu mempunyai pengaruh pada banyak reaksi kimia
yang terjadi disistem perairan alam. Suhu juga punya pengaruh nyata pada kelarutan
gas dalam air.
Suhu sistem perairan alami memberi banyak pengaruh, suhu ambien (suhu
sekeliling atmosfer (udara terbuka)) menjadi paling universal. Secara umum badan air
yang dangkal lebih dipengaruhi oleh suhu ambien daripada badan air yang dalam.
Penggunaan air untuk menghilangkan sisa panas diindustri dan selanjutnya pelepasan
air panas akan merubah suhu dialiran sungai penerima.Musnahnya kanopi hutan dapat
juga menghasilkan peningkatan suhu dialiran sungai.
Air yang lebih dingin biasanya memiliki perbedaan besar spesies biologi. Pada
suhu lebih rendah, kecepatan aktifitas biologi, misal pemanfaatan persediaan
makanan, pertumbuhan, reproduksi, dll., lebih lambat. Jika suhu dinaikkan, aktifitas
biologi menignkat. Peningkatan suhu 10oC biasanya cukup menggandakan aktifitas
biologi, jika nnutrien esensial ada. Pada suhu yang dinaikkan dan kecepatan
metabolisme ditingkatkan, organisme lebih efisien menggunakan makanan dan
reproduksi berjalan baik. Sedangkan spesies lain menurun dan mungkin tereliminasi
seluruhnya. Pertumbuhan yang sangat cepat dari alga sering terjadi pada perairan yang
hangat dan dapat menjadi masalah. Minyak hasil sekresi alga dan sel alga yang mati
dapat membuat masalah rasa dan bau.
Suhu berubah mempengaruhi kecepatan reaksi dan tingkat kelarutan bahan
menigkatnya suhu. Kelarutan gas, sebaliknya, menurun pada penaikan suhu. Suhu
juga dipengaruhi sifat fisik air lainnya, viskositas air meningkat dengan menurunnya
suhu. Massa jenis maksimum air terjadi pada suhu 4oC, dan massa jenis menurun pada
sisi lain suhu tersebut, fenomena unik diantara zat cair.
e. Kekeruhan
Kekeruhan adalah ukuran pada tingkat dimana cahaya diserap atau
dihamburkan oleh bahan tersuspensi dalam air. Karena penyerapan dan penghamburan
dipengaruhi oleh ukuran dan sifat permukan bahan tersuspensi, kekeruhan bukanlah
pengukuran kuantitatif langsung dari bahan tersuspensi. Contohnya, satu batu kerikil
kecil dalam gelas air tidak akan menghasilkan kekeruhan. Jika batu ini dihancurkan
menjadi beribu partikel kecil ukuran koloid, pengukuran kekeruhan akan dihasilkan,
bahkan jika massa zat padat tidak berubah.
Kekeruhan pada air permukaan dihasilkan dari erosi bahan koloid seperti tanah
liat, lumpur, pecahan batuan dan oksida logam dari tanah. Serat tanaman dan
mikroorganisme juga menghasilkan kekeruhan. Limbah rumah tangga dan industri
mengandung berbagai bahan penghasil kekeruhan. Sabun, deterjen dan zat pengemulsi
menghasilkan koloid yang stabil yang menghasilkan kekeruhan. Pembuangan limbah
dapat meningkatkan kekeruhan air.
Bahan koloid dihubungkan dengan kekeruhan menyediakan tempat
penyerapan bahan kimia yang mungkin berbahaya atau menyebabkan rasa dan bau
yang tidak diinginkan dan untuk organisme biologi mungkin berbahaya. Desinfeksi air
yang keruh sulit karena sifat adsortif beberapa koloid dan karena zat padat sebagian
Kekeruhan diukur secara potometri dengan penentuan persen cahaya yang
diserap atau dihamburkan. Alat pengukuran mula-mula disebut turbidmeter jackson,
yang didasarkan pada penyerapan cahaya dan menggunakan tabung panjang dan lilin
yang distandarisasi.
Baru-baru ini alat tersebut digantikan dengan turbidimeter dimana bola lampu
listrik yang distandarisasi menghasilkan cahaya yang kemudian melalu botol kecil
sampel. Pada mode adsorpsi, potometer mengukur intensitas cahaya pada sisi bola
yang berlawanan dari sumber cahaya, sedang pada mode penghamburan, potometer
mengukur intensitas cahaya pada sudut 90o dari sumber cahaya. Walaupun banyak
turbidimeter yang digunakan sekarang bekerja dengan dasar penghamburan,
kekeruhan yang disebabkan zat yang hitam (gelap) yang menyerap cahaya daripada
memantulkan cahaya akan diukur dengan teknik adsorpsi. Formazin adalah senyawa
kimia, menyediakan standar yang lebih reprodusibel daripada SiO2. Pembacaan
turbidimeter sekarang ditunjukkan sebagai formazin turbidity unit atau FTU. Istilah
nefelometri turbidity unit (NTU) sering digunakan untuk menunjukkan uji dilakukan
berdasarkan prinsip penghamburan cahaya.
2.3.2 Parameter Kimia Kualitas Air
Air disebut pelarut universal dan parameter kimia dihubungkan pada
kemampuan pelarut air. Total padatan terlarut, alkalinitas, logam, zat organik dan
nutrien adalah parameter kimia pada kualitas air.
a. Total Padatan Terlarut
Bahan terlarut dihasilkan dari aksi pelarut dari air pada zat padat, zat cair dan
anorganik yang mungkin terlarut dalam seperti mineral logam dan gas. Air mungkin
berhubungan dengan zat ini di atmosfer, permukaan dan dalam tanah. Bahan dari hasil
pembusukan tumbuh-tumbuhan, dari bahan organik dan dari gas organik adalah
komponen yang umum terlarut dalam air. Kemampuan pelarut dari air membuatnya
ideal dimana sampah dapat dibawa dari industri dan rumah tangga.
Banyak zat terlarut yang tidak diinginkan dalam air. Mineral, gas, zat organik
yang terlarut mungkin menghasilkan warna, rasa dan bau yang secara estetis tidak
menyenangkan. Beberapa zat kimia mungkin bersifat racun, dan beberapa zat organik
terlarut bersifat karsinogen. Cukup sering, dua atau lebih zat terlarut khususnya zat
terlarut dan anggota golongan halogen akan bergabung membentuk senyawa yang
bersifat lebih dapat diterima daripada bentuk tunggalnya.
Tidak semua zat terlarut tidak diinginkan dalam air. Air mempunyai keadaan
setimbang berhubungan dengan zat terlarut. Air yang belum jenuh akan bersifat
agresif dan akan segera melarutkan zat yang kontak dengannya. Bahan yang dapat
segera larut terkadang ditambahkan ke air murni untuk mengurangi kecenderungannya
melarutkan pipa-pipa air.
Pengukuran langsung total padatan terlarut dapat dilakukan dengan
menguapkan sampel air yang telah disaring untuk menghilangkan padatan tersuspensi.
Residu yang tersisa ditimbang dan mewakili total padatan terlarut dalam air. Total
padatan terlarut dinyatakan dalam miligram per liter. Analisa yang mendekati untuk
total padatan terlarut sekarang dilakukan dengan penentuan konduktifitas listrik dari
air. Kemampuan air menghantarkan listrik, dikenal sebagai konduktansi sfesifik,
adalah fungsi dari kekuatan ionnya. Konduktansi spesifik diukur dengan
standar adalah untuk mengukur konduktivitas dalam sentimeter kubik pada suhu 25oC
dan menunjukkan hasil dalam milisiemens permeter (mS/m).
b. Alkalinitas
Alkalinitas didefinisikan sebagai jumlah ion-ion dalam air yang akan bereaksi
untuk menetralkan ion hidrogen. Alkalinitas adalah pengukuran kemampuan air untuk
menetralkan asam.
Unsure pokok alkalinitas dalam sistem perairan termasuk CO32-, HCO3-, OH--,
HSiO3-,H2BO3-, HPO42-, H2PO4-, HS- dan NH3. Senyawa-senyawa ini dihasilkan dari
pelarutan zat mineral dalam tanah dan atmosfer. Posfat mungkin juga berasal dari
deterjen dalam air limbah dan dari pupuk dan insektisida dari pertanian. Hidrogen
sulfida dan amoniak mungkin dihasilkan dari dekomposisi mikrobial bahan organik.
Unsur yang paling umum dari alkalinitas adalah bikarbonat (HCO3-), karbonat
(CO3-), dan hidroksida (OH-). Zat-zat ini dapat berasal dari karbondioksida, unsur dari
atmosfer dan hasil dekomposisi mikrobial bahan organik. Reaksinya sebagai berikut:
CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 H+ + HCO3
-HCO3- H+ + CO3
2-CO32- + H2O HCO3- + OH
-Reaksi yang ditunjukkan persamaan diatas adalah reaksi kimia yang lemah.
Namun, penggunaan ion bikarbonat sebagai sumber karbon oleh alga dapat menggeser
reaksi kekanan dan menghasilkan pengumpulan OH-. Air dengan pertumbuhan alga
yang padat sering mempunyai pH tinggi 9-10. Dalam jumlah besar, alkalinitas
memberikan rasa pahit pada air. Keberatan utama alkali dalam air adalah reaksi yang
dilakukan dengan pentitrasian air dengan asam. Alkalinitas ditunjukkan dengan
miligram per liter CaCO3.
c. Logam
Semua logam terlarut pada tigkat tertentu dalam air. Saat jumlah berlebihan
logam menimbulkan bahaya pada kesehatan, hanya logam yang berbahaya dalam
jumlah kecil yang dikatakan bersifat toksik; logam-logam lain masuk dalam kelompok
nontoksik. Sumber logam dalam perairan termasuk pelarutan endapan dan limbah
rumah tangga, industri atau limbah pertanian. Pengukuran logam dalam air biasanya
dilakukan dengan spektrofotmeter serapan atom.
Disamping ion kesadahan, kalsium dan magnesium, logam nontoksik lain yang
biasa ditemukan dalam air termasuk natrium, besi, mangan, aluminium, tembaga, dan
zink. Natrium, logam nontoksik yang umum ditemukan dalam perairan, berlimpah
pada kerak bumi dan sangat reaktif dengan unsur lain. Garam natrium sangat larut
dalam air. Konsentrasi berlebih menyebabkan rasa pahit pada air dan membahayakan
kesehatan pada penderita prnyakit jantung dan ginjal. Natrium juga korosif pada
permukaan pipa dan dalam konsentrasi tinggi, toksik bagi tumbuhan.
Besi dan mangan cukup sering dijumpai bersama-sama dan tidak
menimbulkan gangguan kesehatan pada konsentrasi yang biasa terdapat pada air. Besi
dan mangan dalam jumlah kecil menyebabkan masalah warna. Beberapa bakteri
menggunakan senyawa besi dan mangan untuk sumber energi, dan hasil pertumbuhan
lumpur dapat menyebabkan masalah rasa dan bau.
Logam yang bersifat toksik berbahaya bagi manusia dan organisme lainnya
dalam jumlah kecil. Logam yang bersifat toksik dapat terlarut dalam air termasuk
seperti arsen, kadmmmium, timbal dan merkuri terutama sekali berbahaya. Logam
toksik ada hanya dalam jumlah kecil dalam perairan. Sumber semua logam yang ada
dapat berasal dari pertambangan, industri atau pertanian.
d. Zat Organik
Banyak bahan organik larut dalam air. Zat organik dalam perairan berasal dari
sumber alami atau hasil dari aktifitas manusia. Sebagian besar zat organik alami
terdiri dari hasil pembusukan padatan zat organik, sedang zat organik sintetik biasa
hasil pembuatan dari limbah pertanian. Zat organik dalam air biasa dibagi dalam dua
kategori: biodegradabel dan nonbiodegradabel.
Bahan biodegradabel terdiri dari zat organik yang dapat digunakan untuk
makanan oleh mikroorganisme. Dalam bentuk terlarut, bahan-bahan ini biasanya
terdiri dari pati, lemak, protein, alkohol, asam, aldehid dan ester.
Beberapa bahan organik tahan terhadap degradasi biologi. Tanin dan lignin,
selulosa dan fenol sering ditemukan dalam perairan. Unsur-unsur ini dari kayu
tumbuhan yang terbiodegradasi secara perlahan. Molekul dengan ikatan yang kuat
(polisakarida) dan struktur cincin (benzen) pada dasarnya nonbiodegradable. Contoh
senyawa detergen alkil benzen sulfonat (ABS) yang dengan cincin benzennya tidak
dapat terbiodegradasi. Menjadi surfaktan, ABS menyebabkan buih dan busa pada
pengolahan limbah dan menigkatkan kekeruhan. Beberapa zat organik
nonbiodegradabel toksik bagi organisme. Termasuk pestisida, bahan kimia industri
2.4.3 Parameter Biologi Kualitas Air
Air menjadi media bagi beribu-ribu spesies biologi. Organisme air beragam
ukurannya dan kompleks dari yang paling kecil mikroorganisme bersel satu hingga
yang paling besar ikan. Semua anggota komunitas biologi pada berbagai tingkat,
parameter kualitas air, karena ada tidaknya menunjukkan sifat badan air. Makhluk
hidup tertentu dapat digunakan menjadi indikator adanya pencemar.
- Patogen
Dari pandangan kegunaan manusia dan konsumsi, organisme biologi yang
paling penting di air adalah patogen, organisme ini mampu menularkan atau
menyebarkan penyakit pada manusia. Organisme ini tidak berasal dari sistem perairan
dan biasanya membutuhkan inang (hewan) untuk pertumbuhan dan reproduksi.
Mereka dapat disebarkan oleh perairan menjadi anggota komunitas air untuk
sementara. Banyak spesies patogen dapat bertahan dalam air dan mempertahankan
kemampuan penularan untuk waktu yang signifikan. Patogen ini adalah bakteri, virus,
protozoa dan cacing (yang bersifat parasit).
a.Bakteri
Kata bakteri berasal dari bahasa yunani yang berarti batang, ukuran khas
sebagian besar bakteri. Bakteri adalah mikroorganisme bersel satu biasanya tidak
berwarna, merupakan bentuk terendah kehidupan yang dapat mensintesis protoplasma
dari lingkungan sekitar. Disamping ukuran batang (basil), bakteri juga berbentuk bulat
(coccus) atau spiral (spirilla). Gangguan perut adalah gejala untuk penyakit yang
ditularkan bakteri patogen.
Kolera adalah penyakit yang ditularkan Vibrio comma, menyebabkan
tifus, penyakit yang ditularkan patogen Salmonella typhosa, menyebabkan gangguan
perut, demam tinggi, kerusakan usus dan mungkin kerusakan saraf.
b. Virus
Virus adalah struktur biologi terkecil yang diketahui mengandung semua
informasi genetik yang dibutuhkan untuk reproduksinya. Sangat kecil sehingga hanya
dapat dilihat dengan bantuan mikroskop elektron, virus adalah parasit obligat yang
membutuhkan inang untuk hidup. Gejala yang berhubungan dengan infeksi virus
biasanya melibatkan gangguan sistem saraf daripada perut. Patogen virus diketahui
menyebabkan poliomelitis dan hepatitis.
c. Protozoa
Bentuk terendah dari kehidupan hewan, protozoa adalah organisme uniselular
yang lebih sempurna aktifitas fungsionalnya daripada bakteri dan virus. Mereka
sempurna, organisme yang dapat hidup bebas atau bersifat parasit, patogen dan
nonpatogen, mikroskopik atau makroskopik. Dapat menyesuaikan diri, protozoa
tersebar luas diperairan, walaupun hanya sedikit protozoa air yang patogen.
Infeksi protozoa biasanya bersifat gangguan perut yang lebih ringan daripada
yang disebabkan bakteri.
d. Cacing
Siklus hidup cacing atau cacing yang bersifat parasit, sering melibatkan dua
atau lebih inang, salah satunya mungkin manusia, atau pencemaran air dapat
dihasilkan dari kotoran manusia atau hewan yang mengandung cacing. Kontaminasi
juga melalui spesies air dari inang lain seperti keong dan serangga. Saat sistem
perairan dapat menjadi kendaraan untuk menyebarkan cacing patogen, metode
2.5 Koagulasi
Koagulan ditambahkan pada air untuk membantu penghilangan partikel halus
atau koloid yang mebutuhkan aglomerasi sebelum dapat dihilangkan secara efektif
dengan pengendapan dan penyaringan. Koagulasi berarti penggumpalan atau
pembentukan flok dari partikel yang lebih kecil menjadi lebih besar. Dalam
pengolahan air, istilah ini biasanya digunakan untuk semua proses yang berlangsung
dari penambahan bahan kimia hingga pembentukan flok.
Yang paling penting dari proses ini adalah pembentukan endapan koloid,
netralisasi muatan partikel koloid, flokulasipartikel dengan gerakan brown diikuti
pengadukan dan penyrapan oleh flok dalam air. Dalam banyak kasus, flok dibentuk
dari pengendapan bahan kimia yang ditambahkan dengan interaksi atau dengan reaksi
dengan komponen terlarut air. Dalam beberapa hal, bagaimanapun, flok dihasilkan
oleh koagulasi partikel koloid. Seperti bahan dari tanaman yang berwarna, yang sudah
ada dalam air. Sebagian proses pelunakan air terdiri dari koagulasi, sebab endapan
dibentuk pada penghilangan kesadahan harus diflokulasi sebelum dapat dihilangkan
dari air (Davis, 1952).
2.5.1 Mekanisme Pembentukan Flok
Air yang keruh mengandung zat padat terlarut, terendap dan koloid yang
bermuatan listrik. Muatan menyebabkan pembentukan lapisan ganda listrik, dan
kestabilan sistem koloid yang tidak dapat dipungkiri oleh gaya tolak yang ada pada
interaksi diantara lapisan ganda.
Segera setelah penamabahan aluminium atau besi keair, reaksi dengan air dan
ion lain terjadi, menghasilkan senyawa multi positif hidrokso dan polinuklear.
ditutupi dengan koagulan. Tarikan elektrostatik diantara partikel bermuatan negatif
dan bermuatan positif menghidrolisis hasil menambah endapan. Hasilnya muatan
listrik pada partikel berkurang. Bergantung pada pH dan dosis koagulan, muatan pada
partikel diukur oleh zeta potensial yang beragam dari negatif ke netral ke positif.
Sekarang suspensi dianggap destabil dan proses flokulasi, dimana partikel dapat
bergumpal keukuran terendap, dapat dihasilkan tanpa penghalang. Pengadukan
meningkatkan tumbukan, dan karena partikel sekarang telah didestabilkan, tiap
tumbukan menghasilkan penyatuan yang tetap.
Disamping proses diatas, yang bergenatung pada gaya elektrostatik untuk
adsorpsi dan penarikan, ada proses fisik atau mekanik yang dapat terjadi bersamaan.
Dibawah kondisi yang tepat untuk koagulasi, dan bahkan kurangnya kekeruhan,
koagulan akan menghidrolisa dan membentuk massa yang makin besar dari flok. Pada
proses pembentukan ini dan selama flok terendap ketika ukuran yang cukup dicapai,
flok juga secara fisik menangkap partikel kekeruhan ketika terendap. Metode
elektrostatik dan penangkapan, dalam sistem koagulasi dan flokulasi, memiliki
peranan penting (Cohen, 1971).
2.5.2 Faktor yang Mempengaruhi koagulasi
Faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi adalah :
1. Pengaruh pH
Proses koagulasi pada pengolahan air menunjukkan pH adalah variabel yang
penting yang harus dipertimbangkan. Tingkat pH dipengaruhi oleh jenis koagulan
yang digunakan dan komposisi air serta konsentrasi koagulan. Koagulasi akan terjadi
pada konsentrasi pH optimum. Kegagalan pelaksanaan pada daerah pH optimum akan
pengolahan air. Untuk air tertentu dibutuhkan pengaturan pH dengan asam, kapur,
soda abu, dll., untuk memperoleh kondisi yang tepat.
2. Pengaruh Garam
Air tidak pernah murni tapi larutan encer garam anorganik dengan beragam
konsentrasi dan komposisi. Pengaruh garam pada proses koagulasi menunjukkan
pengaruh penting, bergantung pada ion spesifik dan konsnterasinya. Pengaruh dasar
adanya ion teretentu adalah untuk mengubah (1) pH optimum koagulan, (2) waktu
untuk flokulasi, (3) dosis optimum koagulan dan (4) residu koagulan diefluen.
3. Pengaruh Kekeruhan
Kekeruhan juga harus dipertimbangkan. Seperti dijelaskan sebelumnnya,
kekeruhan pada air permukaan sebagian besar terdiri dari lumpur dan partikel mineral
lainnya. Ukuran partikel ini sekitar 0,2 hingga 0,5 μ, yang menempatkannya diatas
ukuran koloid sejati dan pada ukuran dimana akan terendap oleh gravitasi pada waktu
tertentu. Perumusan berikut dapat dibuat sehubungan dengan kekeruhan :
a. Koagulan yang minimum harus ditambahkan untuk kekeruhan karena tanah
liat agar tersedia pengumpulan dari berat flok
b. Koagulan tambahan (coagulant aids) dibutuhkan pada kekeruhan tinggi, tapi
dosis koagulan tidak akan meningkat secara linier dengan meningkatnya
kekeruhan
c. Kekeruhan yang sangat tinggi membutuhkan dosis koagulan yang sedikit
karena terjadi tumbukan yang tinggi, untuk alasan yang sama kekeruhan yang
sangat rendah sering lebih sulit untuk koagualasi
d. Zat organik sering diserap tanah liat dari air, tidak meningkatkan penggunaan
4. Pengaruh koagulan
Salah satu faktor yang mempengaruhi koagulasi adalah pemilihan koagulan.
Alum adalah koagulan yang sering digunakan, garam besi dapat digunakan dimana
memiliki kelebihan daripada alum. Kelebihannya adalah bekerja pada range pH yang
luas, dapat juga untuk penghilang warna. Pemilihan koagulan untuk digunakan akan
didasarkan pada perbandingan percobaan, dengan pilihan akhir dipengaruhi ekonomi.
5. Pengaruh Faktor Fisik
Saat suhu air menurun, viskositas air meningkat dan kecepatan flok
mengendap menurun. Penurunan suhu diketahui menurunkan kecepatan reaksi kimia,
pH optimum menurun dengan menurunnya suhu.
6. Pengaruh Pengadukan
Pengadukan cepat penting untuk menyeragamkan penyebaran koagulan dan
meningkatkan tumbukan partikel koagulan dengan partikel kekeruhan. Kondisi ini
harus dipertahankan selama 30 sampai 60 detik, akhirnya koagulan dihidrolisa dan
diserap partikel kekeruhan. Tahap kedua adalah pengadukan lambat, dimana terjadi
pertumbuah flok dan juga meningkatkan jumlah dan kesempatan partikel
bertumbukan. Proses ini disebut flokulasi, waktunya biasa 30 hingga 60 menit, cukup
menghasilkan flok yang akan mengendap dalam waktu yang tidak terlalu lama.
2.5.3 Jar Test
Koagulasi bukanlah ilmu pasti, walaupun perkembangan baru-baru ini
menjelaskan mekanisme prosesnya. Pemilihan dosis optimum koagulan ditentukan
secara percobaan dengan jar test. Jar test menggunakan enam wadah 1L yang bentuk
dan ukurannya sama. Biasanya enam jar digunakan dengan alat pengaduk yang secara
menghitung jenis dan jumlah koagulan yang dibutuhkan dalam pengolahan air. Jar test
juga menggambarkan mekanisme koagulasi (Peavy, 1985).
2.6 Kapur
Kalsium hidroksida adalah senyawa kimia dengan rumus kimia Ca(OH)2.
Kalsium hidroksida dapat berupa kristal tak berwarna atau bubuk putih. Kalsium
hidroksida dihasilkan melalui reaksi kalsium oksida (CaO) dengan air. Senyawa ini
juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran larutan kalsium
klorida (CaCl2) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH).
Dalam bahasa inggris, kalsium hidroksida juga dinamakan slaked lime, atau
hydrated lime (kapur yang di-airkan). Nama mineral Ca(OH)2 adalah portlandite,
karena senyawa ini dihasilkan melalui pencampuran air dengan semen
portland.Suspensi partikel halus kalsium hidroksida dalam air disebut juga milk of
lime (Bahasa Inggris:milk=susu, lime=kapur). Larutan Ca(OH)2 disebut air kapur dan
merupakan basa dengan kekuatan sedang. Larutan tersebut bereaksi hebat dengan
berbagai asam, dan bereaksi dengan banyak logam dengan adanya air. Larutan
tersebut menjadi keruh bila dilewatkan karbon dioksida, karena mengendapnya
kalsium karbonat. Pada 512°C, kalsium hidroksida terurai menjadi kalsium oksida dan
air. Karena kekuatan sifat basanya, kalsium hidroksida banyak digunakan sebagai
flokulan pada air, pengolahan limbah, serta pengolahan tanah asam
Alkali ditambahkan ke air untuk mengatur pH untuk koagulasi optimum.
Alkali yang digunakan untuk meningkatkam pH adalah kapur, natrium hidroksida, dan
soda abu. Kapur terhidrasi dengan sekitar 70% CaO, cocok untuk pemberian kering
tapi harganya lebih dari quicklime,95% CaO. Quicklime harus dicampur dengan air
dan diberi sebagai air kapur. Soda abu adalah 98% natrium karbonat dan dapat diberi
kering tetapi harganya lebih mahal dari kapur (Viessman, 1985).
Bila air tidak mengandung alkalinitas yang diperlukan maka mungkin perlu
ditambahkan kapur (CaO) atau abu soda (Na2CO3) disamping alum untuk memperoleh
flokulasi yang tepat. Silika yang diaktifkan kadang-kadang ditambahkan ke air untuk
menjadi inti bagi pembentukan flok (Linsley, 1991).
2.6 Poli Aluminium Klorida (PAC)
Senyawa Al yang lain yang penting untuk koagulasi adalah Poli Aluminium
Klorida (PAC) yang dapat dihasilkan dari hidrolisa parsial dari aluminium klorida.
PAC adalah suatu persenyawaan anorganik komplek, ion hidroksil serta ion
aluminium bertarap klorinasi yang berlainan sebagai pembentuk polinuklear
mempunyai rumus umum Alm(OH)nCl(3m-n). Keunggulan yang dimiliki PAC
dibanding koagulan lain adalah PAC tidak menjadi keruh bila pemakaiannya
berlebihan, sedangkan koagulan yang lain (seperti aluminium sulfat, besi klorida dan
fero sulfat) bila dosis berlebihan bagi air yang mempunyai kekeruhan yang rendah
akan bertambah keruh. Jika digambarkan dengan suatu grafik untuk PAC adalah
membentuk garis linier artinya jika dosis berlebihan maka akan didapatkan hasil
kekeruhan yang relatif sama dengan dosis optimum sehingga penghematan bahan
Poli aluminium klorida sangat larut dalam air dan mempunyai adsortifitas yang
cukup kuat, banyak reaksi fisika dan kimia seperti pengendapan, adsorpsi,
penggumpalan dan kimia listrik terjadi selama proses hidrolisa. Hasil ini terutama
digunakan dalam penjernihan air minum dan pengolahan limbah industri seperti bahan
radioaktif, timbal (Pb2+), kromat (Cr3+) logam berat yang sangat bersifat racun dan
fluorida. Selanjutnya, PAC juga digunakan secara luas pada pembuatan kertas,
penyamakan dan bidang lainnya (www.yatai.cn).
2.7 Derajat Keasaman
Air (H2O) berdisosiasi menghasilkan ion hidrogen sebanding dengan 10-7 mol
perliter. Karena air menghasilkan satu ion hidroksil (basa) untuk tiap ion hidrogen
(asam), air murni dianggap netral.
H2O H+ + OH
-Keasaman air dihubungkan pada konsentrasi ion hidrogen dalam larutan air dengan
menggunakan simbol pH, pH netral adalah 7 (Hammer, 1986).
pH merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan intensitas keadaan
asam atau basa suatu larutan. pH juga cara untuk menyatakan konsentrasi ion H+.
Dalam penyediaan air, pH merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan
mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktivitas
pengolahan yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiawi,
desinfeksi, pelunakan air dan dalam pencegahan korosi. Yang sangat penting untuk
diketahui yakni bahwa konsentrasi ion OH- suatu larutan tak akan dapat diturunkan
sampai nol, bagaimanapun asamnya larutan, dan bahwa konsentrasi H+ tak akan dapat
Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari penyimpangan standar
kualitas air minum dalam hal pH ini yakni bahwa pH yang lebih kecil dari 6,5 dan
lebih besar dari 9,2 akan dapat menyebabkan korosi pada pipa-pipa air, dan dapat
menyebabkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang mengganggu
kesehatan (Sutrisno, 2004).
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
- Jar tes Flocculator SW 6
- Beaker glass 1L
- Erlenmeyer 250mL
- Pipet volume 1mL
- Pipet volume 10mL
- Pipet volume 100mL
- pH meter dan TDS meter Hach Sension 378
- Turbidimeter Orbeco Hellige Infrared
3.1.2 Bahan
- Sampel air dari Sumur 4
- PAC (Polialuminium klorida) 10%
- Kapur (Ca(OH)2 1%
- Akuades
3.2 Prosedur
- Diambil sampel dari pipa air sumur 4 sebanyak 10 liter
- Disediakan 4 buah beaker glass, lalu masing-masing diberi tanda
- Diisi keempat beaker glass dengan sampel masing-masing sebanyak 1liter, dimana
sebelumnya diperiksa terlebih dahulu pH, kekeruhan dan total padatan terlarut dari
sampel
- Kemudian beaker glass disusun pada peralatan jar-tes dan kemudian agitator
diturunkan
- Ditambahkan larutan kapur yang telah disediakan dengan variasi volume 4mL, 5mL,
6mL dan 7mL
- Ditambahkan larutan PAC sebanyak 0,5ml pada masing-masing beaker glass
- Diatur waktu dan kecepatan putaran agitator pada jar-tes dengan kecepatan 250 rpm
selama 15 menit, kemudian dihidupkan jar-tes dengan menekan tombol ON
- Setelah 15 menit dihentikan putaran agitator dengan menekan tombol OFF
- Didiamkan selama sekitar 20 menit agar flok-flok yang telah terbentuk turun
kebawah dan mengendap
BAB 4
Sebelum penambahan Sesudah penambahan
pH Kekeruhan
Kebutuhan PAC = 0,0005L x 42000L/jam
= 21L/jam
Dari hasil percobaan yang dilakukan terhadap pengaruh penambahan kapur
terhadap perubahan pH, kekeruhan dan total padatan terlarut pada proses pengolahan
air di PT.Coca-Cola Bottling Indinesia Unit Medan dapat dilihat dari data bahwa
dengan penambahan volume kapur sebanyak 4ml terjadi perubahan pH dari 7,15
menjadi 6,79; kekeruhan dari 8,61 NTU menjadi 0,17NTU dan total padatan terlarut
dari 117,4 menjadi 143,4 mg/L. Volume kapur 4ml adalah volum optimum
penggunaan kapur untuk kondisi ini karena dengan volume sebesar ini dihasilkan air
yang memenuhi standar yang telah ditetapkan.
Kapur digunakan untuk mengatur pH agar pH optimum koagulasi tercapai.
Kapur juga berguna sebagai zat tambahan (penolong) koagulan dimana kapur dapat
memberatkan flok yang terbentuk sehingga dapat segera mengendap setelah flok
terbentuk. Juga menyediakan alkalinitas dalam air yang akan bereaksi dengan ion H+
yang dilepaskan dari reaksi koagulan PAC sehingga diperoleh pH air yang stabil
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Volum optimum kapur yang dibutuhkan agar diperoleh pH, kekeruhan dan total
padatan terlarut yang sesuai standar di PT.Coca-Cola Bottling Indinesia Unit
Medan adalah 4ml dimana terjadi perubahan :
pH : 7,15 – 6,79
kekeruhan : 8,61 NTU – 0,17 NTU
total padatan terlarut : 117,4 – 143,4
2. Dari hasil percobaan yang dilakukan dengan penambahan kapur sebanyak 4 ml
untuk 1 L air baku telah memenuhi standar kualitas air yang ditetapkan oleh
PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan (standar kualitas air dapat dilihat
pada lampiran 1).
5.2 Saran
Sebaiknya analisa terhadap air baku (treated water) dilakukan secara rutin
sehingga kualitas air baku tetap terjaga dan memenuhi standar mutu air untuk
memproduksi minuman sesuai dengan yang telah ditetapkan oleh PT.Coca-Cola
DAFTAR PUSTAKA
Cohen, J.M. 1971. Water Quality And Treatment. Third Edition. New York : McGraw-Hill Book Company.
Davis, C.V. 1952. Handbook Of Applied Hidraulics. Second Edition. New York : McGraw-Hill Book Company.
Effendi. 2004. Telaah Kualitas Air. Surabaya : Penerbit Kanisius.
Hammer, M.J. 1986. Water And Wastewater Technology. Second Edition. New York: John Wiley and Sons.
http://id.wikipedia.org/wiki/Kapur. Diakses tanggal 7 April, 2010.
http://smk3ae.wordpress.com/2008/05/bahan-kimia-penjernih-air-koagulan/. Diakses tanggal 7 April, 2010.
http://www.yatai.cn/poly-aluminium chloride (PAC).htm. Diakses tanggal 7 April, 2010.
Linsley, R.K. 1991. Teknik Sumber Daya Air. Jilid 2. Jakarta : Erlangga.
Peavy, H.S. 1985. Environmental Engineering. New York : McGraw-Hill Book Company.
Sutrisno, T. 2004. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : Rineka Cipta.
Slamet, J.S. 2002. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.
Lampiran 1 : Standar Analisa Air di PT.Coca-Cola Bottling Indonesia
PARAMETER STANDAR
Rasa Tidak ada rasa asing Bau Tidak ada bau asing Penampakan Jernih/Tidak keruh
pH 6,5 – 7,5
