EFEKTIVITAS KARBON AKTIF SEKAM PADI DALAM MENURUNKAN MANGAN (Mn) AIR SUMUR GALIDI DESA AMPLAS
KECAMATAN PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANG
TAHUN 2014
SKRIPSI Oleh:
NIM. 111021088 IKA SURYA AGUSTIANI
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EFEKTIVITAS KARBON AKTIF SEKAM PADI DALAM MENURUNKAN MANGAN (Mn) AIR SUMUR GALIDI DESA AMPLAS
KECAMATAN PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANG
TAHUN 2014
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat
Oleh:
NIM. 111021088 IKA SURYA AGUSTIANI
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ABSTRAK
Air merupakan zat penting kedua untuk hidup setelah oksigen. Air bersih harus memenuhi syarat kualitas kimia, fisik dan biologi.Salah satu parameter kimia adalah Mangan (Mn). Masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang menggunakan air sumur gali yang mengandung kadar Mn yang tinggi, sehingga perlu dilakukan pengolahan untuk menurunkan kadar logam tersebut. Karbon aktif sekam padi merupakan salah satu bahan alternatif yang digunakan untuk mengurangi kadar mangan pada air.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas karbon aktif sekam padi dalam menurunkan kadar Mn air sumur gali di Desa Amplas.
Jenis penelitian yang digunakan adalah Quasy Experiment dengan rancangan penelitian Pre and Post Test Design. Sampel berupa air sumur gali yang diberi perlakuan dengan menambahkan karbon aktif sekam padi dengan kadar 1 gr, 2 gr, dan 3 gr, pada setiap 100 mL air serta 0 gr sebagai kontrol. Masing-masing dilakukan sebanyak 4 kali pengulangan.
Hasil penelitian menunjukkan kadar Mn pada sampel air tanpa ditambahkan karbon aktif (kontrol) yaitu 3,35579 mg/L, pada kadar 1 gr yaitu 2,97591 mg/L, pada kadar 2 gr yaitu 2,4799 7 mg/L, dan kadar 3 gr yaitu 1,68893 mg/L sedangkan menurut Permenkes RI No.416 tahun 1990, Mn yaitu 0,5 mg/L.Berdasarkan hasil uji
Kruskal-wallis pada taraf kepercayaan 95 % menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (p = 0,003) antara perlakuan berbagai kadar karbon aktif sekam padi dalam menurunkan kadar Mn air sumur gali Desa Amplas. Hasil uji BNT menunjukkan bahwa karbon aktif sekam padi yang dapat menurunkan kadar Mn paling besar adalah pada kadar 3 gr. Penggunaan karbon aktif sekam padi efektif untuk menurunkan kadar Mn namun belum memenuhi baku mutu Permenkes RI No.416 tahun 1990 yaitu melebihi 0,5 mg/L.
Disarankan kepada masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang selain menggunakan karbon aktif sekam padi dalam proses pengolahan air sumur gali juga didampingi dengan bahan kimia yang lain seperti Zeolit.
ABSTRACT
Water is an second essential element for life after oxygen. The clean water must have chemical, physical, and biological quality. One of the chemical parameters is Manganese (Mn).The people in Desa Amplas, Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli Serdang use dug well water that contains high concentration of manganese (Mn), so that the process to decrease it is necessarily needed. Activated carbon of rice husk is one of the alternative materials that are used to decrease the concentration of manganese in the water.
The purpose of this research is to determine effectiveness of activated carbon of rice husk in decreasing Mn concentration in the dug well water in Desa Amplas.
The type of research is Quasy Experiment with Pre and Post test design. The sample is dug well water mixed 1 gr, 2 gr, and 3 gr of the activated carbon of rice husk into every 100 mL water and another one is not given at all (0 gr) this one is as control. Each done 4 times.
The research found that the concentration of Mn in water sample without being mixed the activated carbon (control) is 3,35579 mg/L, in 1 gr is 2,97591 mg/L, in 2 gr is 2,47997mg/L, and in 3 gr is 1,68893 mg/L while according to Permenkes RI No.416 tahun 1990, Mn is 0,5 mg/L.Based on Kruskal-wallis test at level of confidence of 95%. result shows the significant (p = 0,003) difference between various treatment of the activated carbon of rice husk to decrease Mn concentration dug well water in Amplas village. BNT test result shows that activated carbon of rice husk that is able to decrease the biggest concentration of Mn is in 3 gr. The usage of activated carbon of rice husk is effective to decrease Mn concentration but fulfilling standard quality Permenkes RI No. 416 of 1990 not yet that exceed 0,5 mg/L.
Suggested to the people in Desa Amplas, Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli Serdang not only using the activated carbon of rice husk in dug well water treatment but also accompanied with other chemicals such as Zeolite.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama : Ika Surya Agustiani
Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 17 Agustus 1989
Agama : Islam
Status Perkawinan : Menikah
Anak ke : 4 dari 4 bersaudara
Alamat Rumah : Jalan Karya III No.15 Medan Helvetia
Riwayat Pendidikan
1. Tahun 1995-2001 : SD Negeri 064983 Medan 2. Tahun 2001-2004 : SMP Negeri 7 Medan 3. Tahun 2004-2007 : SMA Negeri 12 Medan 4. Tahun 2008-2011 : D3 Kimia Analis USU
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan hanya bagi Allah SWT, Pemelihara seluruh alam raya, yang atas limpahan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya, penulis mampu menyelesaikan skripsi dengan judul “ Efektivitas Karbon Aktif Sekam Padi dalam Menurunkan Mangan (Mn) Air Sumur Gali di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2014”
Skripsi ini dikerjakan demi memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.Penulis menyadari bahwa skripsi ini bukanlah tujuan akhir dari belajar karena belajar adalah sesuatu yang tidak terbatas.
Skripsi ini penulis persembahkan khusus untuk keempat orang tua penulis Ayahanda Drs.H.M.Said Surya dan Ibunda Hj.Sunaryati, S.H, Ayahanda H.Sudjono dan Ibunda Hj.Mulyati serta suami tersayang Nopembri Hartono,S.E sebagai motivator terbaik yang senantiasa memberikan motivasi, nasihat, dan doa tiada henti untuk kesuksesan penulis.
Terselesaikannya skripsi ini tentunya juga tak lepas dari dorongan dan uluran tangan berbagai pihak. Oleh karena itu, tak salah kiranya bila penulis mengungkapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :
1. Dr. Drs. Surya Utama, M.Sselaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.
3. dr.Taufik Ashar, MKM selaku dosen pembimbing skripsi I, yang dengan sabar telah meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis.
4. Dra.Nurmaini, MKM, Ph.D selaku dosen pembimbing skripsi II, yang dengan kebesaran hati meluangkan waktu untuk memberikan arahan pada penulis.
5. Dr.Ir.Erna Mutiara, M.Kes selaku dosen pembimbing akademik, yang telah memotivasi penulis agar mendapatkan nilai terbaik dalam perkuliahan.
6. Seluruh dosen serta staf Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara, khususnya dosen dan staf departemen kesehatan lingkungan yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis selama mengikuti perkuliahan.
7. Dr. Drs. Indah Anggraini, M.Si, selaku Kepala Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit Menular (BTKL & PPM) Kelas 1 Medan beserta seluruh staf.
8. Noviandi, S.Si, M.Kes selaku Manager Laboratorium Kimia (BTKL & PPM) Kelas 1 Medan atas bimbingan dan masukan dalam penulisan skripsi.
9. Seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik FMIPA yang telah banyak membantu dalam pembuatan karbon aktif sekam padi.
10.Edi Purwanto selaku Kepala Desa Amplas, Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli Serdang beserta seluruh staf pegawai.
11.Seluruh teman peminatan Kesehatan Lingkungan khususnya ex.Kimia Analis yang telah membantu proses penulisan skripsi ini.
Semoga Allah SWT membalas kebaikan dan ketulusan semua pihak yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini dengan melimpahkan rahmat dan karunia-Nya.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kekurangan yang harus diperbaiki sehingga diperlukan kritik dan saran yang bersifat membangun. Semoga karya penelitian yang telah saya susun ini dapat memberikan manfaat dan kebaikan bagi semua pihak yang membaca.
Medan, Januari 2014 Penulis,
DAFTAR TABEL
No. Judul Halaman Tabel 2.1 Komposisi Kulit Padi ... 28 Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Mangan (mg/L) pada Kontrol dan setelah
Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi... 46 Tabel 4.2 Hasil Uji Shapiro Wilk Kadar Mangan (Mn) setelah Penambahan
Karbon Aktif Sekam Padi dengan Berbagai Kadar ... 48 Tabel 4.3 Hasil Uji Kesamaan Varians Kadar Mangan (Mn) ... 48 Tabel 4.4 Hasil Uji Kruskal Wallis Kadar Mangan (Mn) ... 49 Tabel 4.5 Hasil Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) Kadar Mangan (Mn) pada Berbagai
DAFTAR GRAFIK
No. Judul Halaman Grafik 4.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Mangan (mg/L) pada Kontrol
dan setelah Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi ... 47 Grafik 4.2 Persentase Penurunan Kadar Mangan terhadap Penambahan Berbagai
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
Lampiran 1 Surat Permohonan Izin Penelitian ... 60
Lampiran 2 Hasil Pemeriksaan Contoh Uji Air Bersih dari BTKL-PP ...61
Lampiran 3 Surat Keterangan telah Selesai Penelitian dari FMIPA USU ...65
Lampiran 4 Surat Pemberian Izin Penelitian dari Kantor Desa Amplas ...66
Lampiran 5 Surat Keterangan telah Selesai Penelitian dari Kantor Desa Amplas ... 67
Lampiran 6 PerMenKes Republik Indonesia No.416 Tahun 1990 ...68
Lampiran 7 Hasil Analisis Statistik ...70
ABSTRAK
Air merupakan zat penting kedua untuk hidup setelah oksigen. Air bersih harus memenuhi syarat kualitas kimia, fisik dan biologi.Salah satu parameter kimia adalah Mangan (Mn). Masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang menggunakan air sumur gali yang mengandung kadar Mn yang tinggi, sehingga perlu dilakukan pengolahan untuk menurunkan kadar logam tersebut. Karbon aktif sekam padi merupakan salah satu bahan alternatif yang digunakan untuk mengurangi kadar mangan pada air.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas karbon aktif sekam padi dalam menurunkan kadar Mn air sumur gali di Desa Amplas.
Jenis penelitian yang digunakan adalah Quasy Experiment dengan rancangan penelitian Pre and Post Test Design. Sampel berupa air sumur gali yang diberi perlakuan dengan menambahkan karbon aktif sekam padi dengan kadar 1 gr, 2 gr, dan 3 gr, pada setiap 100 mL air serta 0 gr sebagai kontrol. Masing-masing dilakukan sebanyak 4 kali pengulangan.
Hasil penelitian menunjukkan kadar Mn pada sampel air tanpa ditambahkan karbon aktif (kontrol) yaitu 3,35579 mg/L, pada kadar 1 gr yaitu 2,97591 mg/L, pada kadar 2 gr yaitu 2,4799 7 mg/L, dan kadar 3 gr yaitu 1,68893 mg/L sedangkan menurut Permenkes RI No.416 tahun 1990, Mn yaitu 0,5 mg/L.Berdasarkan hasil uji
Kruskal-wallis pada taraf kepercayaan 95 % menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (p = 0,003) antara perlakuan berbagai kadar karbon aktif sekam padi dalam menurunkan kadar Mn air sumur gali Desa Amplas. Hasil uji BNT menunjukkan bahwa karbon aktif sekam padi yang dapat menurunkan kadar Mn paling besar adalah pada kadar 3 gr. Penggunaan karbon aktif sekam padi efektif untuk menurunkan kadar Mn namun belum memenuhi baku mutu Permenkes RI No.416 tahun 1990 yaitu melebihi 0,5 mg/L.
Disarankan kepada masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang selain menggunakan karbon aktif sekam padi dalam proses pengolahan air sumur gali juga didampingi dengan bahan kimia yang lain seperti Zeolit.
ABSTRACT
Water is an second essential element for life after oxygen. The clean water must have chemical, physical, and biological quality. One of the chemical parameters is Manganese (Mn).The people in Desa Amplas, Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli Serdang use dug well water that contains high concentration of manganese (Mn), so that the process to decrease it is necessarily needed. Activated carbon of rice husk is one of the alternative materials that are used to decrease the concentration of manganese in the water.
The purpose of this research is to determine effectiveness of activated carbon of rice husk in decreasing Mn concentration in the dug well water in Desa Amplas.
The type of research is Quasy Experiment with Pre and Post test design. The sample is dug well water mixed 1 gr, 2 gr, and 3 gr of the activated carbon of rice husk into every 100 mL water and another one is not given at all (0 gr) this one is as control. Each done 4 times.
The research found that the concentration of Mn in water sample without being mixed the activated carbon (control) is 3,35579 mg/L, in 1 gr is 2,97591 mg/L, in 2 gr is 2,47997mg/L, and in 3 gr is 1,68893 mg/L while according to Permenkes RI No.416 tahun 1990, Mn is 0,5 mg/L.Based on Kruskal-wallis test at level of confidence of 95%. result shows the significant (p = 0,003) difference between various treatment of the activated carbon of rice husk to decrease Mn concentration dug well water in Amplas village. BNT test result shows that activated carbon of rice husk that is able to decrease the biggest concentration of Mn is in 3 gr. The usage of activated carbon of rice husk is effective to decrease Mn concentration but fulfilling standard quality Permenkes RI No. 416 of 1990 not yet that exceed 0,5 mg/L.
Suggested to the people in Desa Amplas, Kecamatan Percut Sei Tuan, Kabupaten Deli Serdang not only using the activated carbon of rice husk in dug well water treatment but also accompanied with other chemicals such as Zeolite.
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Air merupakan zat penting kedua untuk hidup setelah oksigen. Setiap makhlukhidup bergantung kepada air. Selain dikonsumsi untuk mencuci, mandi, makan dan minum, air juga digunakan untuk pembangkit tenaga listrik, transportasi, perikanan, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, proses pabrik atau industri dan lain sebagainya. Air yang diperuntukkan bagi konsumsi manusia harus berasal dari sumber yang bersih dan aman.Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber (Chandra, 2006).
Sumber air bagi kehidupan manusia dapat dikelompokkan berdasarkan sumber alami dan sumber buatan manusia. Sumber air alami adalah 1) air permukaan,seperti air sungai, danau, kolam/genangan, dan air laut; 2) air tanah.Sumber air buatan adalah 1) air sumur, 2) air bor, dan 3)air yang diproses. Air sumur adalah air permukaan karena hanya digali dengan kedalaman beberapa meter atau kurang dari 15 meter (Santoso dkk,2011). Air sesuai peruntukkannya harus memenuhi standar yang telah ditetapkan. Ada beberapa parameter kualitas air, yaitu parameter kimia, fisika, dan biologi. Parameter kimia salah satunya seperti Mangan (Ryadi,S. 1984).
cukup tinggi dengan rata-rata konsentrasi 1,2028 mg/L yang sudah melewati nilai ambang batas yang dipersyaratkan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/Men.Kes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air yaitu 0,5 mg/L.
Mangan (Mn) merupakan logam yang dibutuhkan dalam tubuh namun dalam jumlah kecil.Kelebihan logam ini dalam tubuh dapat menimbulkan efek-efek kesehatan seperti serangan jantung, gangguan pembuluh darah bahkan kanker hati.Logam ini bersifat akumulatif terutama di organ penyaringan sehingga dapat mengganggu fungsi fisiologis tubuh.Nilai estetika juga dapat dirusak oleh keberadaan logam ini karena dapat menimbulkan bercak-bercak hitam pada pakaian.Air yang tercemar oleh logam ini biasanya nampak pada intensitas warna yang tinggi pada air, berwarna kuning bahkan berwarna merah kecoklatan, dan terasa pahit atau masam (Wardhana, 2004).
Banyak cara dan metode yang digunakan pada pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air bersih dalam rumah tangga, dimana dengan cara menambahkan adsorben yang berfungsi untuk menurunkan beberapa kadar parameter air. Beberapa adsorben yang biasa digunakan adalah zeolit, tongkol jagung, tanah diatome, pasir dan arang aktif (Effendi,2003).
penurunan hingga 91,69 % untuk besi dan 57,98 % untuk mangan. Menurut penelitian Jusmanizah (2011) penggunaan karbon aktif kulit singkong juga dapat menurunkan kadar Mangan (Mn) dalam air sumur gali sebesar 69,1 %. Penggunaan adsorben arang tongkol jagung untuk menurunkan kadar besi (Fe) juga dilakukan oleh Simbolon (2011) dimana penambahan arang tongkol jagung dapat menurunkan kadar besi (Fe) hingga 57,20 %.
Oleh karena Besi (Fe) dan mangan (Mn) merupakan logam yang sering bersamaan keberadaannya di alam maupun dalam air maka penulis tertarik untuk mengembangkan penggunaan karbon aktif sekam padi dalam menurunkan kadar mangan (Mn) air sumur gali.
Karbon aktif sekam padi merupakan salah satu bahan alternatif yang digunakan untuk mengurangi kadar mangan pada air. Hingga saat ini padi masih merupakan produk utama pertanian di negara agraris termasuk Indonesia, hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa beras merupakan bahan makanan pokok. Sekam padi merupakan salah satu produk samping dari proses penggilingan padi, selama ini hanya menjadi limbah dan belum dimanfaatkan secara optimal (Haryadi,2006).
%), abu (17,17 %) dan karbohidrat (33,71 %). Hasil pembakaran sekam padi dapat menghasilkan arang yang dinamakan arang sekam padi, dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan diantaranya sebagai bahan baku untuk industri kimia, bahan bangunan, sebagai adsorben logam-logam berat mangan dalam air.
1.2 Perumusan Masalah
Masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang sangat rentan terhadap terjadinya gangguan kesehatan akibat tingginya konsentrasi mangan pada air sumur gali mereka yang sudah jauh melewati nilai ambang batas yang dipersyaratkan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/Men.Kes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air yaitu 0,5 mg/L.
Karbon aktif sekam padi dikenal sebagai adsorben bahan-bahan organik dan kimia seperti logam berat dalam air. Oleh karena itu, dapat dirumuskan masalah seberapa besar persentase penurunan kadar mangan (Mn) pada air sumur gali masyarakat dengan menggunakan karbon aktif dari sekam padi.
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan Umum
1.3.2 Tujuan Khusus
a. Untuk mengetahui kadar mangan (Mn) air sumur gali sebelum dilakukan penambahan karbon aktif sekam padi.
b. Untuk mengetahui kadar mangan (Mn) air sumur gali setelah dilakukan penambahan karbon aktif sekam padi sebanyak 1gr, 2gr, dan 3gr pada setiap 100mL air sumur gali.
c. Untuk mengetahui persentase penurunan kadar mangan (Mn) setelah ditambahkan karbon aktif sekam padi.
d. Untuk mengetahui kadar karbon aktif yang paling tinggi untuk menurunkan kadar mangan (Mn) pada air sumur gali yang disesuaikan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Men.Kes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air.
1.4 Manfaat Penelitian
a. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa sekam padi dapat digunakansebagai karbon aktif untuk mengolah air sumur gali yang mengandung mangan(Mn).
b. Memberikan bahan masukan bagi pemerintah dalam mencanangkan programpenyediaan dan penyehatan air bersih.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
2.1.1 Pengertian Air
Air merupakan molekul kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini, terutama fungsinya yang sangat vital adalah untuk diminum (Slamet,2009). Air terdiri dari atom H dan O. Sebuah molekul air terdiri dari satu atom O yang berikatan kovalen dengan dua atom H. Molekul air yang satu dengan molekul air lainnya bergabung dengan satu ikatan hidrogen antara atom H dengan atom O dari molekul air yang lain. Adanya ikatan hidrogen inilah yang menyebabkan air mempunyai sifat-sifat yang khas (Achmad, 2004).
2.1.2 Karakteristik Air
Keseluruhan jumlah dari 40 juta mil kubik air yang berada di planet bumi ini, baik yang di dalam atau di permukaan ternyata hanya 0,5 % atau 0,2 juta mil kubik yang secara langsung dapat dipergunakan. Sisanya, yaitu 97 % berbentuk air laut, dan 2,5 % berbentuk salju dan es abadi yang dalam keadaan cair baru dapat dipergunakan (Suriawiria, 2005). Berdasarkan pendapat para ahli (seperti Dugan, 1972; Hutchinson, 1975; Miller, 1992) yang dikutip oleh Effendi (2003) sifat-sifat khas dari air adalah :
danau, dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi ini, karena sekitar 60 % - 90 % bagian sel makhluk hidup adalah air.
2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi panas ataupun dingin dalam seketika. Perubahan suhu air yang lambat mencegah terjadinya stress pada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai pendingin mesin.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan (evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi.
memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk ke badan air.
5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar-molekul cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik (higher wetting ability). Tegangan permukaan yang tinggi juga memungkinkan terjadinya sistem kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler (pipa dengan lubang yang kecil). Dengan adanya sistem kapiler dan sifat sebagai pelarut yang baik, air dapat membawa nutrien dari dalam tanah ke jaringan tumbuhan (akar, batang, dan daun). Adanya tegangan permukaan memungkinkan beberapa organisme, misalnya jenis-jenis insekta, dapat merayap di permukaan air.
2.1.3 Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan suatu fenomena alam. Hidrologi sendiri merupakan suatu ilmu yang mempelajari siklus air pada semua tahapan yang dilaluinya, mulai dari proses evaporasi, kondensasi uap air, presipitasi, penyebaran air di permukaan bumi, penyerapan air ke dalam tanah, sampai berlangsungnya proses daur ulang.
Secara umum, pergerakan air di alam terdiri dari berbagai peristiwa, yaitu : 1. Penguapan air (evaporasi)
2. Pembentukan awan (kondensasi)
3. Peristiwa jatuhny a air ke bumi/hujan (presipitasi)
4. Aliran air pada permukaan bumi dan di dalam tanah (Chandra,2006). 2.1.4 Pembagian Air
Menurut Gabriel (2001), pembagian air berdasarkan analisis yaitu : 1. Air kotor/air tercemar
Air yang bercampur dengan satu atau berbagai campuran hasil buangan disebut air tercemar/air kotor. Sumber air tercemar/air kotor ini dapat dibagi menjadi dua jenis menurut lokasi pencemarannya yaitu:
a. Air tercemar di pedesaan dengan sumber pencemar adalah hasil sampah rumah tangga, hasil kotoran hewan dan hasil industri kecil.
b. Air tercemar di perkotaan yang bersumber dari hasil sampah rumah tangga, pusat perbelanjaan, industri kecil, industri besar, hotel, restaurant dan tempat keramaian.
kemajuan masyarakat. Makin modern suatu masyarakat, maka akan semakin bervariasi bahan cemarannya. Masyarakat desa, umumnya bahan cemaran berupa feses (kotoran manusia), urin, kotoran hewan, lumpur, pestisida, pupuk, sabun, detergen, sedangkan masyarakat kota, umumnya bahan cemaran berupa sampah industri (kulit, kertas, bahan farmasi, pengalengan susu, daging, dan buah-buahan, bumbu masak, oli bekas dan lain-lain), sampah perhotelan (sisa makanan), sampah restauran (sisa makanan), sampah dari tempat cuci mobil dan lain-lain.
2. Air bersih
Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi.Air bersih ini diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air dari sumber mata air.
Secara umum dapat dikatakan penggunaan air bersih sebagai berikut : a. Untuk diolah menjadi air siap minum
b. Untuk keperluan keluarga (cuci, mandi) c. Sarana pariwisata (air terjun)
d. Pada industri (sarana pendingin)
e. Sebagai bahan pelarut (dalam bidang farmasi/kedokteran)
f. Pelarut obat-obatan dan infus(apabila air tersebut telah diolah menjadi air steril) g. Sebagai sarana irigasi
h. Sebagai sarana peternakan
3. Air siap diminum/air minum
Air siap diminum/air minum ialah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, bakteriologi serta level kontaminasi (LKM) (Maximum Contaminant Level).Level kontaminasi maksimum meliputi sejumlah zat kimia, kekeruhan dan bakteri koliform yang diperkenankan dalam batas-batas aman, lebih jelas lagi bahwa air siap minum/air minum yang berkualitas harus memenuhi syarat.
2.1.5 Persyaratan Kualitas Air
1. Menurut Kusnaedi (2010), persyaratan fisik air yaitu: a. Tidak berwarna
Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih, air yang berwarna berarti air tersebut telah mengandung bahan-bahan berbahaya yang dapat mengganggu kesehatan jika dikonsumsi. Menurut Permenkes RI No 416 tahun 1990, kadar maksimum yang diperbolehkan untuk air bersih yaitu 50 TCU.
b. Temperaturnya normal
Air yang baik harus memiliki temperatur sama dengan temperatur udara (20-26oC). Air yang sudah tercemar mempunyai temperatur di atas atau di bawah temperatur udara. Menurut Permenkes RI No 416 tahun 1990, temperatur air yang baik adalah suhu udara ± 3oC.
c. Rasanya tawar
d. Tidak berbau
Air yang baik adalah air yang apabila dicium tidak menimbulkan bau baik dicium pada jarak dekat maupun jauh. Air yang berbau busuk mengandung bahan organik yang sedang mengalami penguraian (dekomposisi) oleh mikroorganisme air.
e. Jemih atau tidak keruh
Air yang keruh disebabkan oleh adanya koloid-koloid dari bahan tanah liat yang terkandung di dalam air tersebut. Semakin banyak kandungan koloid maka air tersebut akan semakin keruh. Menurut Permenkes RI Nomor 416 tahun 1990, kekeruhan yang diperbolehkan di dalam air bersih adalah 25 NTU.
f. Tidak mengandung zat padatan
Air minum yang baik tidak diperbolehkan mengandung padatan, meskipun air tersebut jemih namun jika mengandung padatan yang terapung maka air tersebut tidak baik digunakan sebagai air minum. Total zat padatan terlarut (TDS) yang diperbolehkan di dalam air minum adalah 500 mg/L menurut Permenkes RI Nomor 492 tahun 2010.
2. Persyaratan Kimia
Kualitas air tergolong baik bila memenuhi persyaratan kimia sebagai berikut : a. pH Netral
b. Tidak Mengandung Zat Kimia Beracun
Air yang berkualitas baik tidak mengandung bahan kimia beracun seperti sianida, sulfida dan fenolik.
c. Tidak Mengandung Garam atau Ion-Ion Logam
Air yang berkualitas baik tidak mengandung garam atau ion logam seperti Fe, Mg, Ca, K, Hg, Zn, Mn, Cl dan Cr. Contohnya Mangan (Mn), keberadaannya di dalam tubuh memang diperlukan namun dalam konsentrasi yang rendah. Menurut Permenkes RI Nomor 416 tahun 1990, untuk syarat kimia air yaitu kandungan mangan (Mn) yang masih diperbolehkan ada dalam air bersih adalah Mn (0,5 mg/L).
d. Kesadahan Rendah
Tingginya kesadahan berhubungan dengan garam-garam yang terlarut di dalam air terutama Ca dan Mg.
e. Tidak Mengandung Bahan Organik
Kandungan bahan organik dalam air dapat terurai menjadi zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Bahan-bahan organik itu seperti NH4, H2S, SO4 2-dan NO3.
3. Menurut Mulia (2005), persyaratan mikrobiologi yaitu :
4. Persyaratan Radioaktif
Air tidak boleh mengandung zat-zat radioaktif. Adanya zat radioaktif di lingkungan tentu saja sangat membahayakan. Hal ini disebabkan zat radioaktif ini bersifat sangat reaktif karena mengandung radiasi yang tinggi. Di dalam air, zat radioaktif ini biasanya ada akibat bahan radioaktif dibuang langsung ke lingkungan air. Zat radioaktif dapat menimbulkan kerusakan pada sel yang terpapar dan kerusakan ini berupa kematian serta perubahan komposisi genetik. Perubahan genetik dapat menimbulkan penyakit seperti kanker dan mutasi.
2.1.6 Sumber Air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa (hujan), air permukaan, dan air tanah.
1. Air Angkasa (Hujan)
itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas, misalnya karbon dioksida, nitrogen,dan ammonia (Chandra,2006). Maka untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaklah pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun karena masih banyak mengandung kotoran (Sutrisno, 2002).
2. Air Permukaan
Air permukaan merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Air permukaan yang meliputi badan-badan air semacam sungai, danau telaga, waduk, rawa, dan terjun, Sebagian besar berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya.
Faktor-faktor yang harus diperhatikan, antara lain : a. Mutu atau kualitas baku
b. Jumlah atau kuantitasnya c. Kontinuitasnya
Dibandingkan dengan sumber air lain, air permukaan merupakan sumber air yang paling tercemar akibat kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lain.
3. Air Tanah
sumber air lain. Air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun.Sementara itu, air tanah juga memiliki beberapa kerugian atau kelemahan dibanding sumber air lainnya.Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi. Konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral semacam magnesium, kalsium, dan logam berat seperti Fe dan Mn dapat menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air ke atas permukaan, diperlukan pompa (Chandra,2006).
2.1.7 Fungsi Air Bagi Tubuh
Sebagai zat gizi, air mempunyai fungsi penting bagi tubuh manusia ; yaitu 1) sebagai pembentuk sel dan cairan tubuh ; 2) sebagai pengatur suhu tubuh ; 3) sebagai pelarut ; 4) sebagai pelumas dan bantalan ; 5) sebagai media transportasi ; 6) sebagai media eliminasi toksin dan produk sisa metabolisme. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pemenuhan kebutuhan air dalam tubuh dapat mencegah timbulnya berbagai penyakit dan membuat hidup jadi lebih sehat dan nyaman.
2.1.8 Sumur
Sumur merupakan sumber utama persediaan air bersih bagi penduduk yang tinggal di daerah pedesaan maupun di perkotaan Indonesia. Ada beberapa macam sumur, yaitu sumur pompa dalam (drilled well), sumur bor (bored well), sumur pantek (driven well), dan sumur gali (dug well) dan sumur sanitasi.
1. Sumur pompa dalam (drilled well)
melayani kebutuhan air beberapa keluarga, bahkan dalam satu kompleks perumahan tertentu.Kontaminasi air sumur berasal dari sumber pencemar di sekitarnya dan dari permukaan tanah melalui batang pipa yang ditanam.Sebaiknya air sumur sebelum digunakan sebagai sumber air bersih perlu diperiksa kualitasnya di laboratorium.
2. Sumur bor (bored well)
Sumur bor adalah sumur yang dibangun dengan bantuan alat auger, metode pengeborannya dilakukan secara manual. Setelah proses pengeboran, dinding lubang sumur dilindungi dengan pipa besi atau PVC, sedangkan pipa pompa dimasukkan belakangan setelah ditemukan deposit air yang cukup. Sumur ini tidak terlalu dalam, yang biasa disebut sumur pompa dangkal.Oleh karena kedalamannya yang tidak begitu tinggi, maka perlu juga dipertimbangkan dalam pemilihan letak atau lokasi.
3. Sumur pantek (driven well)
Sumur ini dibuat dengan menggunakan metode “memantekkan” atau memancangkan pipa besi yang ujungnya dibuntu dan diruncingkan (dengan memipihkan) dan di belakang bagian ini diberi banyak lubang untuk masuknya air tanah.Sumur jenis ini dibangun secara manual dan termasuk sumur pompa dangkal seperti sumur bor.
4. Sumur gali (dug well)
kuantitatif sulit untuk menjamin kontinyuitasnya.Untuk menghindari kontaminasi dari permukaan maka dibuat pengaman yang disebut bibir sumur yang kedap air setinggi 2-3 feet di atas permukaan lantai sumur. Sampai kedalaman 10 feet dari permukaan tanah, dinding sumur dibuat kedap air, yang berperan sebagai penahan agar air permukaan yang mungkin meresap ke dalam sumur telah melewati lapisan tanah sedalam 10 feet, sehingga mikroba yang mungkin ada di dalamnya telah tersaring dengan baik. Kontaminasi akan jauh dapat ditekan lagi dari sumber pencemar seperti debu, serangga, binatang kecil, burung, air hujan, dan kontaminasi karena pengambilan air dengan timba, yaitu dengan melindungi sumur dengan menutupnya dengan concrete dan melengkapinya dengan pompa untuk pengambilan airnya (Sarudji,2010).
5. Sumur sanitasi
Sumur sanitasi adalah jenis sumur yang telah memenuhi persyaratan sanitasi dan terlindung dari kontaminasi air kotor.Untuk membuat sumur sanitasi, persyaratan berikut ini harus dipenuhi.
a. Lokasi
Langkah pertama adalah menentukan tempat yang tepat untuk membangun sumur. Sumur harus berjarak minimal 15 meter dan terletak lebih tinggi dari sumber pencemaran seperti kakus, kandang ternak, tempat sampah, dan sebagainya.
b. Dinding sumur
c. Dinding parapet
Dinding parapet merupakan dinding yang membatasi mulut sumur dan harus dibuat setinggi 70-75 cm dari permukaan tanah.Dinding ini merupakan satu kesatuan dengan dinding sumur.
d. Lantai kaki lima
Lantai kaki lima harus terbuat dari semen dan lebarnya lebih kurang 1 meter ke seluruh jurusan melingkari sumur dengan kemiringan sekitar 10 derajat ke arah tempat pembuangan air (drainase).
e. Drainase
Drainase atau saluran pembuangan air harus dibuat menyambung dengan parit agar tidak terjadi genangan air di sekitar sumur.
f. Tutup sumur
Sumur sebaiknya ditutup dengan penutup terbuat dari batu terutama pada sumur umum.Tutup semacam itu dapat mencegah kontaminasi langsung pada sumur. g. Pompa tangan/listrik
Sumur harus dilengkapi dengan pompa tangan/listrik.Pemakaian timba dapat memperbesar kemungkinan terjadinya kontaminasi.
h. Tanggung jawab pemakai
i. Kualitas
Kualitas air perlu dijaga terus melalui pelaksanaan pemeriksaan fisik, kimia, maupun pemeriksaan bakteriologis secara teratur, terutama pada saat terjadinya wabah muntaber atau penyakit saluran pencernaan lainnya (Chandra, 2006). 2.2 Mangan
2.2.1 Karakteristik Mangan
Mangan adalah kation logam yang memiliki karakteristik kimia serupa dengan besi (Effendi,2003). Mangan, Mn (nomor atom = 25, massa atom relatif = 54,938) merupakan unsur logam yang termasuk periode empat dan golongan VII B pada tabel periodik. Mangan merupakan logam berwarna putih keabuan, keras, mudah retak serta mudah teroksidasi. Sebagian besar Mn memiliki bilangan valensi +2, +3, +4, +6, dan +7(Widowati, 2008).
Berdasarkan pengelompokan logam yang membagi logam menjadi kelompok logam berat dan logam ringan, maka mangan merupakan salah satu logam berat karena memiliki berat jenis 7,4 g/cm3 (logam berat adalah golongan logam yang memiliki berat jenis lebih besar dari 5 g/cm3). Golongan logam berat tidak dapat terdegradasi atau hancur, menyebabkan logam berat tetap persisten ada di lingkungan (Slamet, 2009).
carboxylase, serta mengaktifasi enzim lainnya yaitu: kinase, decarboxylase,
transferase, dan hydrolase (WHO, 2002). 2.2.2 Penggunaan Mangan
Logam Mangan dimanfaatkan dalam bidang metalurgi, antara lain untuk produksi besi baja dan untuk industri logam yang memerlukan sekitar 85-90% dari keseluruhan kebutuhan Mangan. Mangan juga digunakan untuk formula stainless
steel dan alloy.Mangan sangat penting dalam industri logam, sebagai bahan
deoksidasi dan desulfurisasi. Mangan ditambahkan pada gasolin guna mengurangi
engine knocking. Mangan dan senyawa mangan digunakan dalam pembuatan
electrical coilkorek api, kaca, cat rambut, pupuk, penyambungan logam, dan food additive. Mangan oksida dan mangan dioksida sebagai bahandry cell baterai, sebagai katalisator, dekolorisasi kaca (membuang warna hijau), serta mangan dosis besar untuk membuat warna violet pada kaca. Mangan dioksida adalah pigmen warna coklat yang bisa digunakan untuk :
1. Membuat cat yang bisa memberikan efek warna ungu pada kaca
2. Untuk pabrik penghasil oksigen dan klorin serta untuk mengeringkan cat warna hitam
3. Bahan pengering, sebagai katalisator reaksi oksidasi minyak cat dan minyak
2.2.3 Mangan dalam Air
Menurut Barceloux yang dikutip oleh Noviandi (2010), mangan secara alami terdapat pada air permukaan dan air tanah serta dalam tanah yang kemudian tererosi masuk ke air.Namun, aktivitas manusia juga turut menyebabkan kontaminasi mangan ke dalam air. Konsentrasi ambien mangan di air laut dilaporkan berkisar dari 0,4 – 10 µg/L. Pada air tawar konsentrasi mangan mencapai 1 – 120 µg/L.
Menurut Sarudji (2010), Mangan merupakan golongan toksik metal. Toksisitas mangan relatif sudah tampak pada konsentrasi rendah. Dengan demikian tingkat kandungan mangan yang diizinkan dalam air yang digunakan untuk keperluan domestik sangat rendah, yaitu dibawah 0,05 mg/L. Dalam kondisi aerob mangan dalam perairan terdapat dalam bentuk MnO2 dan pada dasar perairan tereduksi menjadi Mn2+ atau dalam air yang kekurangan oksigen (DO rendah). Oleh karena itu, pemakaian air yang berasal dari suatu sumber air, sering ditemukan mangan dalam konsentrasi tinggi (Achmad ,2004).
Konsentrasi Mn yang lebih besar dari 0,5 mg/L, dapat menyebabkan rasa yang aneh pada minuman dan meninggalkan warna coklat-coklatan pada pakaian cucian, dan dapat juga menyebabkan kerusakan pada hati. Menurut Slamet (2007), mangan (Mn) dalam air minum bersifat neurotoksik. Gejala yang timbul berupa gejala susunan syaraf : insomnia, kemudian lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng/mask. Konsentrasi standar maksimum yang ditetapkan Men.Kes.R.I untuk Mn pada air bersih adalah sebesar 0,5 mg/L dimana 0,5 mg/L adalah merupakan batas konsentrasi maksimal yang diperbolehkan.
2.3 Karbon Aktif
Arang adalah padatan berpori yang terdiri dari karbon yang berbentuk amorf (Silalahi,1996). Arang aktif adalah sejenis adsorben (penyerap) yang berwarna hitam dan berbentuk granula, bulat, pelet atau bubuk. Sumber arang aktif antara lain kayu lunak, sekam, tongkol jagung, tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, kayu keras dan batubara (Sembiring, 2003). Arang aktif dipakai dalam proses pemurnian udara, gas, larutan, penyerap rasa dan bau dari air, menghilangkan senyawa-senyawa organik dalam air. Hanya dengan 1 g arang aktif akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan sekitar 500 m2. Dengan luas permukaan yang sangat besar, arang aktif memiliki kemampuan menyerap zat-zat yang terkandung dalam air dan sangat efektif dalam menyerap zat terlarut dalam air baik organik maupun anorganik (Kusnaedi,2010).
kimia atau dengan pemanasan pada suhu tinggi sehingga akan mengalami perubahan sifat-sifat fisik dan kimia. Beberapa keuntungan arang aktif dibandingkan dengan adsorben – adsorben lain yaitu:
a. Penyerapan yang dilakukan untuk proses pemisahan dan pemurnian umumnya tanpa terlebih dahulu melakukan penghilangan kelembapan.
b. Karena luasnya untuk mencapai permukaan bagian dalam dapat menyerap dengan banyak molekul non polar.
c. Panas adsorpsi atau kekuatan ikatan, pada arang aktif lebih rendah dibandingkan penyerap yang lain karena kekuatan Vander Waals merupakan kekuatan utama dalam adsorpsi sehingga pelepasan molekul–molekul yang terserap relatif lebih mudah (Ralph, 2003).
Menurut Silalahi (1996), Proses pembuatan arang dibagi atas 4 (empat) tahapan sebagai berikut :
1. Pada permulaan pemanasan, air menguap, kemudian selulosa terurai pada suhu antara 200-260 oC.
2. Pada suhu 260-310 oC selulosa terurai secara intensif, pada tingkatan ini banyak dihasilkan cairan piroligneous, gas, dan ter.
3. Pada suhu 310-500 oC lignin terurai dan ter yang dibentuk lebih banyak, sedangkan cairan piroligneous dan gas menurun.
Arang dapat dibedakan menurut penggunaannya dan jenisnya, sebagai berikut : 1. Arang keras (hard charcoal), banyak digunakan sebagai reduktan pengolahan biji
logam, metalurgi, arang aktif, serbuk hitam dan karbon disulfida.
2. Arang sedang (moderate charcoal) digunakan sebagai bahan bakar dan untuk obat-obatan kimia seperti karbon disulfida, natrium sianida dan lain sebagainya.
3. Arang lunak (soft charcoal), merupakan bahan baku untuk pembuatan arang aktif dan briket arang.
Sifat arang aktif yang paling penting adalah daya serap. Dalam hal ini, ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap adsorpsi, yaitu :
1. Sifat Adsorben
Arang aktif yang merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing-masing berkaitan secara kovalen.Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non polar. Selain komposisi dan polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang penting diperhatikan. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori arang aktif mengakibatkan semakin luas besar. Dengan demikian kecepatan adsorbsi bertambah.Untuk meningkatkan kecepatan adsorbsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan.Jumlah atau dosis arang aktif yang digunakan juga harus diperhatikan.
2. Sifat Serapan
struktur yang sama, seperti deret homolog. Adsorbsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus fungsi, ikatan rangkap, struktur rantai dari senyawa serapan. 3. Temperatur
Dalam pemakaian arang aktif dianjurkan untuk mengamati temperatur pada saat berlangsungnya proses. Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsorbsi adalah viskositas dan stabilitas termal senyawa serapan. Jika pemanasan tidak mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya.Untuk senyawa volatile, adsorbsi dilakukan pada temperatur kamar atau bila memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah.
4. pH (Derajat Keasaman)
Untuk asam-asam organik, adsorbsi akan meningkat bila pH diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik tersebut. Sebaliknya bila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan menambahkan alkali, adsorbsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya garam.
5. Waktu Kontak
molekul adsorbat berlangsung lebih baik. Konsentrasi zat-zat organik dan logam dalam air akan turun apabila kontaknya cukup. Waktu kontak biasanya sekitar 10-15 menit (Sembiring, 2003).
2.3.1 Sekam Padi
Sekam padi adalah bagian terluar dari butir padi yang merupakan hasil samping saat proses penggilingan padi dilakukan. Sekitar 20% dari bobot padi adalah sekam padi dan kurang lebih 15% dari komposisi sekam padi adalah abu sekam yang selaludihasilkan setiap kali sekam dibakar (Hara, 1986). Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri dari dua bentuk daun yaitu sekam kelopak dan sekam mahkota, dimana pada proses penggilingan padi, sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Dari penggilingan padi akan menghasilkan sekitar 25% sekam, 8% dedak, 2% bekatul dan 65% beras. Sekam tersusun dari jaringan serat-serat selulosa yang mengandung banyak silika dalam bentuk serabut-serabut yang sangat keras. Pada keadaan normal, sekam berperan penting melindungi biji beras dari kerusakan yang disebabkan oleh serangan jamur secara tidak langsung, melindungi biji dan juga menjadi penghalang terhadap penyusupan jamur. Selain itu sekam juga dapat mencegah reaksi ketengikan karena dapat melindungi lapisan tipis yang kaya minyak terhadap kerusakan mekanis selama pemanenan, penggilingan dan pengangkutan ( Haryadi, 2006 )
juga dibakar. Sekam padi juga dapat digunakan sebagai pupuk, bahan tambahan untuk media tumbuh tanaman sayuran secara hidroponik. Penumpukan sekam padi di tanah dapat membantu mempercepat proses dalam peningkatan hasil tanaman. Hasil analisis sekam padi adalah sebagai berikut:
a) Kandungan air 9,02 % b) Protein kasar 3,27 % c) Lemak 1,18 % d) Karbohidrat 33,71 % e) Serat kasar 35,68 % f) Abu 17,71 %
Tabel 2.1 Komposisi Kulit Padi
Komposisi Kulit Padi
Air, % 7,6 – 10,2
Protein Kasar, % 1,9 –3,7
Lemak Kasar, % 0,3 – 0,8
Serat Kasar, % 35,0 – 46,0
Karbohidrat, % 26,5 – 29,8
Abu, % 13,2 – 21,0
Silika, % 18,0 – 22,3
Kalsium, mg/g 0,6 – 1,3
Fosfor, mg/g 0,3 – 0,7
Serat murni pencuci, % 66,0 – 74,0
Serat asam pencuci, % 58,0 – 62,0
Lignin, % 9,0 – 20,0
Selulosa, % 28,0 – 36,0
21,0 – 22,0 Pentosa, %
Hemiselulosa, % 12,0
Nutrisi yang dapat dicerna, % 9,4
Sumber : Luh (1991)
2.3.2 Pemanfaatan Sekam Padi di Bidang Industri a. Sumber Silika
b. Pemurnian Air
Pemanfaatan sekam untuk menjernihkan air. Pemanfaatan sekam padi untuk menjernihkan air yaitu melalui proses filtrasi/penyaringan partikel, koagulasi dan adsorpsi. Akan tetapi karbon yang terkandung didalam sekam padi berfungsi sebagai koagulan pembantu dengan menyerap atau menurunkan logam – logam pada air yang tercemar.
c. Bahan Bakar
Pembakaran merupakan satu metode yang umum dan sering digunakan dalam proses akhir pengolahan sekam padi. Sekam padi yang dibakar secara langsung untuk meneruskan aliran uapnya atau digunakan didalam generator untuk menghasilkan tenaga penguat dengan minyak ter yang memiliki nilai bahan bakar. d. Bahan Bangunan
Manfaat sekam padi sebagai bahan bangunan berhubungan dengan pengerasan balok, batu bata, ubin, batu tulis dan sifat lunak (Luh,1991).
2.4 Teknologi Penurunan Kandungan Mangan (Mn) dalam Air
Menurut Kusnaedi (2010), beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menurunkan kadar mangan (Mn) dalam air adalah:
1. Oksidasi
Cara oksidasi ini dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu a. Oksidasi dengan udara (aerasi)
penyaringan. Proses oksidasi dilakukan dengan menggunakan udara biasa disebut aerasi yaitu dengan cara memasukkan udara dalam air.
b. Oksidasi dengan khlorine (khlorinasi)
Khlorine, Cl2 dan ion hipoklorit (OCl-) adalah bahan oksidator vang kuat, sehingga meskipun pada pH rendah dan oksigen terlarut sedikit dapat mengoksidasi dengan cepat.Untuk melakukan khlorinasi, khlorin dilarutkan dalam air kemudian dimasukkan ke dalam air yang jumlahnya diatur rnelalui orifice flowmeter atau dosimeter yang disebut khlorinator. Pemakaian kaporit atau kalsium hipokhlorit untuk mengoksidasi atau menghilangkan mangan relatif sangat mudah karena kaporit berupa serbuk atau tablet yang mudah larut dalam air.
c. Oksidasi dengan kalium permanganat
Dalam proses oksidasi Mn dengan kalium permanganat, kebutuhan akan kalium permanganat cukup sedikit. Selanjutnya dalam proses akan terbentuk mangan dioksida yang berlebihan. Mangan dioksida ini berfungsi sebagai oksidator yang dapat mengoksidasi Mn dalam air tersebut.
2. Pertukaran Ion
regenerasinya dengan memakai larutan NaCl, dan penukar ion dengan siklus H yang regenerasinya dengan menggunakan larutan HCl.
3. Filtrasi Kontak
Ada dua cara yang banyak dipakai, yaitu:
a. Filtrasi dengan media filter yang mengandung MnO2
Air baku yang mergandung Mn dialirkan ke suatu filter yang medianya mengandung MnO2.nH2O. Selama mengalir melalui media tersebut Mn yang terdapat dalam air baku akan teroksidasi menjadi bentuk Mn2O3 oksigen terlarut dalam air, dengan oksigen sebagai oksidator.
b. Dengan mangan zeolit
Air baku yang mengandung Mn dialirkan melalui suatu filter bed yang media filternya terdiri dari mangan-zeolit (K2Z.MnO.Mn2O7). Mangan zeolit berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang bersamaan mangan yang ada dalam air teroksidasi menjadi bentuk mangandioksida yang tak larut dalam air.
4. Soda Lime
karena pH air baku menjadi tinggi, maka setelah Mn nya dipisahkan, air olahan harus dinetralkan kembali.
5. Bakteri
Pada saringan pasir lambat, pada saat operasi dengan kecepatan 10-30 meter/hari, setelah operasi berjalan 7-10 hari, maka pada permukaan atau dalam media filternya akan tumbuh dan berkembang biak bakteri yang dapat mengoksidasi mangan yang ada dalam air. Bakteri mendapatkan energi aktivasi yang dihasilkan oleh reaksi oksida mangan, untuk proses perkembangbiakannya. Dengan didapatkannya energi tersebut maka jumlah sel bakteri juga akan bertambah dan bertambah pula kemampuan mengoksidasi sedangkan mangan yang telah teroksidasi akan tersaring/tertinggal dalam filter. Yang termasuk dalam grup Bakteri ini yang banyak dijumpai yaitu: Crenothrix yang dapat menghilangkan mangan.
6. Koagulasi dengan Penambahan Koagulan
dalam air menjadi bergabung dan membentuk gumpalan (flock-) kemudian mengendap.Setelah koloid senyawa mangan mengendap, kemudian air disaring dengan saringan pasir cepat atau saringan pasir lambat.
2.5Kerangka Konsep
Tidak Sesuai Baku Mutu (Permenkes RI No. 416 tahun 1990) Penambahan Karbon
Aktif per 100mL air sumur gali dengan kadar :
- 1 gr - 2 gr - 3 gr
- 0 gr (kontrol)
Kadar Mangan (Mn) dalam Air Sumur Gali sebelum perlakuan
Kadar Mangan (Mn) dalam Air Sumur Gali setelah perlakuan
2.6 Hipotesis Penelitian
Ho : Tidak ada perbedaan kadar M angan (Mn) pada air sumur gali sebelum dan sesudah penambahan berbagai kadar karbon aktif sekam padi.
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian adalah Quasy Experiment atau bersifat eksperimen semu. Rancangan penelitian adalah Pre and Post Test Design yaitu pengukuran kadar mangan (Mn) sebelum dan sesudah ditambahkan karbon aktif sekam padi sebanyak 1 gr, 2gr, dan 3grpada setiap 100mL air sumur gali dan dibandingkan dengan kontrol (tidak ditambahkan dengan karbon aktif sekam padi). Rancangan penelitian dapat digambarkan sebagai berikut :
Pre test Perlakuan Post test
dimana,
A0 : Pengukuran mangan (Mn) yang tidak diberi perlakuan (kontrol)
A1 sampai A3 : Kadar mangan (Mn) sebelum perlakuan
X1 : Perlakuan dengan penambahan karbon aktif sebanyak 1gr X2 : Perlakuan dengan penambahan karbon aktif sebanyak 2gr X3 : Perlakuan dengan penambahan karbon aktif sebanyak3gr A1’sampai A3’ : Pengukuran kadar mangan (Mn) setelah perlakuan
A0
A1 X1 A1’
A2 X2 A2’
11.Hot Plate Stirrer b. Bahan yang digunakan
1. Sekam padi 2. Larutan Aquadest 3. Larutan H3PO4 30% c. Pembuatan Arang Aktif
Dicuci dengan aquadest Diambil sebanyak 100 gr
Dikeringkan dalam oven pada suhu ± 110 ºC
Digiling dan diayak dengan ukuran partikel 80 mesh
Direndam dengan H3PO4 30% selama 24 jam Disaring
Dimasukkan ke dalam cawan penguap Dikeringkan dalam oven pada suhu ± 110 ºC
Dimasukkan dalam tanur pada suhu 500 ºC selama 4 jam Pembersihan
Pengeringan Gabah Padi Kering
Panen
Tempering
Pemecah Kulit
Sekam Padi
Karbon
Karbon Aktif
Karbon Aktif
3.7 Pengambilan Sampel Air Sumur
a. Botol sampel diikat dengan menggunakan tali beserta pemberat dari batu. b. Tutup botol dibuka kemudian botol diturunkan ke dalam sumur pelan-pelan. c. Botol ditenggelamkan sepenuhnya ke dalam air.
d. Setelah botol terisi penuh, tarik botol dengan menggunakan tali pelan- pelan ke atas kemudian botol ditutup.
e. Tambahkan asam nitrat sampai pH ≤ 2 untuk pengawetan sampel. Sampel bisa disimpan selama 6 bulan. Selanjutnya sampel dibawa ke laboratorium untuk dianalisis.
3.8 Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi pada Air Sumur
a. Sediakan beaker gelas sebanyak 4 buah dan isi dengan 100 mL air sumur dalam setiap wadah.
b. Masukkan karbon aktif sekam padi ke dalam masing-masing wadah dengan jumlah yang bervariasi yakni 1 gr, 2 gr, 3 gr, dan juga kontrol (tanpa diberi karbon aktif).
c. Aduk menggunakan Magnetic Stirrer dengan kecepatan yang sama sampai homogen selama 15 menit untuk memberikan waktu kontak bagi karbon aktif. d. Disaring air tersebut dengan kertas saring Whatman No. 42, kemudian
e. Air yang sudah disaring, dimasukkan ke dalam botol untuk di uji kadar mangan (Mn) nya dan dibandingkan dengan kontrol.
3.9 Metode Pemeriksaan Sampel
Pada penelitian ini analisis Mangan dalam air sumur dilakukan dengan menggunakan alat Inductively Couple Plasma (ICP). Dengan adanya aliran gas argon dan medan magnet frekuensi tinggi pada alat tersebut, terbentuklah plasma yang akan menyebabkan atom mangan mengalami eksitasi (berpindahnya elektron terluar ke lintasan energi yang lebih tinggi). Elektron yang tereksitasi akan segera kembali ke kondisi ground state (kondisi energi terendah). Pada saat kembali ke ground state tersebut terjadi pelepasan energi berupa cahaya, dimana intensitas cahaya yang dipancarkan sebanding dengan konsentrasi mangan.
Adapun cara kerja analisis mangan (Standard Method APHA, 2005) adalah : a. 100 mL sampel dimasukkan ke dalam beaker glass.
b. Filtrat hasil penyaringan dianalisis dengan mencelupkan selang pengukuran ke dalam filtrat.
c. ICP akan melakukan pembacaan konsentrasi.
d. Hasil akan langsung ditampilkan di layar komputer dalam bentuk konsentrasi dengan satuan mg/L.
3.10 Analisis Data
Analisis univariat untuk menggambarkan kadar mangan (Mn) air sumur gali sebelum perlakuan. Data yang diperoleh akan dibandingkan dengan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416/Men.Kes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air yaitu 0,5 mg/L.
Analisis bivariat untuk mengetahui efektivitas berbagai kadar karbon aktif dalam menurunkan kadar mangan (Mn). Data yang diperoleh dari hasil pemeriksaan sampel akan dianalisis dengan :
1. Uji Shapiro Wilk
Uji Shapiro Wilk digunakan untuk mengetahui data berdistribusi normal atau tidak. Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho : Distribusi populasi yang diwakili sampel berdistribusi normal Ha : Distribusi populasi yang diwakili sampel berdistribusi tidak normal Dengan dasar pengambilan keputusan :
Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak. Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima. 2. Uji Levene
Uji Levene digunakan untuk mengetahui varians data homogen atau tidak. Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho : Varians data populasi darimana data sampel ditarik seragam (homogen) Ha : Varians data populasi darimana data sampel ditarik tidak seragam
Dengan dasar pengambilan keputusan : Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima 3. Uji Kruskal Wallis
Uji Kruskal-Wallis adalah uji non-parametrik yang digunakan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan penurunan kadar mangan (Mn) pada berbagai kadar karbon aktif sekam padi. Uji ini dilakukan apabila sampel tidak berdistribusi normal. Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho : Tidak ada perbedaan penurunan kadar mangan (Mn) pada berbagai kadar karbon aktif sekam padi
Ha : Ada perbedaan penurunan kadar mangan (Mn) pada berbagai kadar karbon aktif sekam padi
Dengan dasar pengambilan keputusan : Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima 4. Uji Anova One Way
Adapun hipotesis yang akan di uji adalah :
Ho : Tidak ada perbedaan kadar Mangan (Mn) air sumur gali sebelum dan sesudah penambahan berbagai kadar karbon aktif sekam padi.
Ha : Ada perbedaan kadar Mangan (Mn) air sumur gali sebelum dan sesudah penambahan berbagai kadar karbon aktif sekam padi.
Dasar pengambilan keputusan ialah : Jika probabilitas < 0,05 maka Ho ditolak. Jika probabilitas > 0,05 maka Ho diterima. 5. Uji Beda Nyata Terkecil (BNT)
BAB IV
HASIL PENELITIAN 4.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Desa Amplas merupakan salah satu desa yang terletakc di Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang dengan luas ± 1982 Ha, berada pada dataran rendah dengan ketinggian 5 – 10 m di atas permukaan laut. Suhu udara di Desa
Amplas berkisar antara 24oC – 32oC dengan curah hujan rata-rata 1700 – 1900mm/tahun.
Desa Amplas mempunyai batas-batas wilayah sebagai berikut : 1. Sebelah Utara : Berbatasan dengan Desa Bandar Klippa
2. Sebelah Timur : Berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Morawa 3. Sebelah Selatan : Berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Morawa dan
Kecamatan Medan Amplas
4. Sebelah Barat : Berbatasan dengan Kecamatan Medan Amplas dan Kecamatan Medan Denai
menggunakan air isi ulang untuk keperluan minum. Di desa ini belum masuk instalasi air perpipaan dari PDAM.
4.2 Hasil Penelitian
Karakteristik air sumur yang menjadi sampel diketahui bahwa sumur gali masyarakat tersebut mengandung logam Mangan (Mn) yang cukup tinggi. Adapun hasil pengukuran kadar awal Mangan (Mn) Di Desa Amplas dari pemeriksaan air salah satu sumur tersebut adalah 3,35579 mg/L. Berdasarkan hasil pengukuran tersebut dapat diketahui bahwa kadar Mangan (Mn) telah melebihi baku mutu, sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/MENKES/Per/IX/1990, dimana kadar Mangan (Mn) dalam air bersih yang masih diperbolehkan yaitu 0,5 mg/L.
Penggunaan karbon aktif yang terbuat dari sekam padi sebagai adsorben untuk memerangkap logam Mangan (Mn) dalam sampel air sumur di Desa Amplas dilakukan sebanyak 4 kali pengulangan. Data hasil pengukuran kadar Mangan (Mn) dalam air setelah diberi karbon aktif adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Mangan (mg/L) pada Kontrol dan setelah Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi
Keterangan : Tanda (*) = lihat pada Lampiran 7
Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa rata-rata kadar mangan (Mn) pada kontrol yaitu 3,35579mg/L belum memenuhi baku mutu sesuai Permenkes RI
No Kadar Karbon Aktif Sekam Padi
Kadar Mangan (mg/L) Air Sumur
Rata- Rata (mg/L) Penurunan (%)* Baku Mutu Kadar Mn (mg/L) Pengulangan
1 2 3 4
1. 0 gr 3,35576 3,35574 3,35580 3,35586 3,35579
0,5 2. 1 gr 2,97588 2,97584 2,97598 2,97594 2,97591 11,32014
3. 2 gr 2,47989 2,47996 2,47996 2,48007 2,47997 26,09877
No.416 Tahun 1990. Penambahan karbon aktif sekam padi, menyebabkan rata-rata kadar Mangan (Mn) mengalami penurunan namun tetap tidak memenuhi baku mutu. Grafik 4.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Mangan (mg/L) pada Kontrol dan
setelah Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi
Grafik 4.2 Persentase Penurunan Kadar Mangan terhadap Penambahan Berbagai Kadar Karbon Aktif Sekam Padi
3.35579 2.97591 2.47997 1.68893 0.00000 0.50000 1.00000 1.50000 2.00000 2.50000 3.00000 3.50000 4.00000
0 gr (kontrol) 1 gr 2 gr 3 gr
K ad ar M an gan (m g/ L)
Kadar Karbon Aktif Sekam Padi
0 11.32014 26.09877 49.67117 0 10 20 30 40 50 60
0 gr (kontrol) 1 gr 2 gr 3 gr
P e n u r u n an K ad ar M an gan (% )
Penambahan 1 gr karbon aktif sekam padi, kadar mangan (Mn) mengalami penurunan sebesar 11,32014 % hingga rata-ratanya menjadi 2,97591 mg/L, penambahan 2 gr karbon aktif sekam padi, penurunan rata-rata kadar mangan (Mn) sebesar 26,09877 % hingga rata-ratanya menjadi 2,47997 mg/L, dan penambahan 3 gr karbon aktif sekam padi penurunan sebesar 49,67117 % hingga rata-rata kadarnya menjadi 1,68893 mg/L.
4.3 Analisis Statistik Pengaruh Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi terhadap Kadar Mangan (Mn) Sampel Air Sumur
Berdasarkan data hasil pengukuran kadar mangan (Mn) yang diperoleh, maka selanjutnya dilakukan analisis data secara statistik untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan penurunan kadar mangan (Mn) setelah ditambahkan berbagai kadar karbon aktif sekam padi.
Tabel 4.2 Hasil Uji Shapiro Wilk Kadar Mangan (Mn) setelah Penambahan Karbon Aktif Sekam Padi dengan Berbagai Kadar
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk
Statistic df Sig. Statistic df Sig.
kadar mangan .207 16 .065 .847 16 .012
Berdasarkan tabel 4.2 diperoleh nilai p (0,012) < 0,05 , maka Ho ditolak. Hal ini menunjukkan bahwa data sampel berdistribusi tidak normal.
Tabel 4.3 Hasil Uji Kesamaan Varians Kadar Mangan (Mn)
Levene Statistic df1 df2 Sig.
1.272 3 12 .328
Tabel 4.4 Hasil Uji Kruskal Wallis Kadar Mangan (Mn)
Kadar Mangan
Chi-Square 14.138
df 3
Asymp. Sig. .003
Berdasarkan tabel 4.4 diperoleh nilai p (0,003) < 0,05 , maka Ho ditolak. Artinya, ada perbedaan yang signifikan antara kadar mangan (Mn) air sumur gali sebelum dan sesudah penambahan berbagai kadar karbon aktif sekam padi, maka uji lanjutannya menggunakan uji Beda Nyata Terkecil (BNT).
Tabel 4.5 Hasil Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) Kadar Mangan (Mn) pada Berbagai Kadar Karbon Aktif Sekam Padi
(I) kadar karbon aktif (J) kadar karbon aktif Sig.
0 gr
1 gr .000
2 gr .000
3 gr .000
1 gr
0 gr .000
2 gr .000
3 gr .000
2 gr
0 gr .000
1 gr .000
3 gr .000
3 gr
0 gr .000
1 gr .000
2 gr .000
[image:64.612.112.537.339.605.2]BAB V PEMBAHASAN
5.1 Kualitas Air Sumur Gali
Kualitas air sumur gali di Desa Amplas secara fisik kurang baik, terlihat dari warna yang kekuning-kuningan dan berbau logam. Setelah dibiarkan beberapa saat di dalam suatu wadah, terdapat endapan-endapan kuning di dasar wadah dan lama-kelamaan endapan tersebut semakin banyak dan membuat kerak pada wadah tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa di dalam air sumur tersebut terkandung logam seperti mangan (Mn). Menurut hasil pemeriksaan awal kadar mangan (Mn) yang diperoleh adalah sebesar 3,35579 mg/L. Kadar tersebut telah melebihi baku mutu sesuai Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/MENKES/Per/IX/1990 tentang persyaratan kesehatan air bersih mangan (Mn) yang masih diperbolehkan yakni tidak melebihi 0,5 mg/L.
terkena anemia, gangguan kulit, jantung, hati, pembuluh darah dan kerusakan otak. Selain itu, mangan yang berlebihan dapat mencegah penyerapan zat besi oleh tubuh. 5.2 Pengaruh Pemberian Berbagai Kadar Karbon Aktif Sekam Padi terhadap
Kadar Mangan (Mn) Air Sumur
Pemeriksaan kadar mangan (Mn) air sumur juga dilakukan dengan metode ICP. Kadar mangan (Mn) awal yang diperoleh dari hasil pemeriksaan yaitu sebesar 3,35579 mg/L. Kadar ini tidak memenuhi syarat kesehatan sebagai air bersih. Tingginya kadar mangan (Mn) pada air sumur dimungkinkan karena adanya gas-gas yang biasa terlarut dalam air yang dapat menyebabkan korosif yaitu O2, CO2 dan H2O (Sanropie,1984).
Penurunan kadar mangan (Mn) dalam sampel air sumur juga terlihat dari hasil pengukuran setelah air tersebut ditambahkan dengan karbon aktif sekam padi. Rata-rata kadar mangan (Mn) tertinggi terdapat pada kontrol (yang tidak diberikan karbon aktif) yaitu sebesar 3,35579 mg/L. Setelah diberikan karbon aktif, hasil pemeriksaan air menunjukkan adanya penurunan kadar mangan (Mn) karena logam tersebut telah terjerap ke dalam pori-pori karbon aktif. Penambahan 1 gr karbon aktif sekam padi, kadar mangan (Mn) rata-ratanya menjadi 2,97591 mg/L, penambahan 2 gr karbon aktif sekam padi kadar mangan (Mn) menjadi 2,47997 mg/L, dan penambahan 3 gr karbon aktif sekam padi rata-rata kadarnya menjadi 1,68893 mg/L.
butiran karbon aktif yang berpori, maka molekul-molekul zat terlarut tertarik pada permukaan pori dan tertahan di tempat tersebut melalui gaya-gaya yang lemah. Kemampuan karbon aktif untuk mengadsorpsi sejumlah besar adsorbat adalah karena struktur pori yang sangat terkembang yang dimiliki karbon aktif (Siregar, 2009).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan penambahan karbon aktif dengan kadar yang tinggi menyebabkan semakin tinggi pula penurunan kadar mangan (Mn), hal ini sesuai dengan Ambarwati dalam Jusmanizah (2011) yang mengatakan bahwa makin banyak karbon aktif yang ditambahkan makin besar penurunan kadar mangan dan makin lama waktu kontak makin besar juga penurunan kadar mangannya. Demikian juga menurut Sembiring (2003), semakin lama waktu kontak dapat memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. Konsentrasi zat-zat organik dan logam dalam air akan turun apabila kontaknya cukup. Waktu kontak biasanya sekitar 10-15 menit.
Kadar karbon aktif pada keseluruhan perlakuan yaitu 1 gr, 2 gr, dan 3 gr berpengaruh terhadap penurunan kadar mangan (Mn) namun apabila dibandingkan dengan Permenkes RI No.416 Tahun 1990, rata-rata kadar mangan (Mn) tersebut belum memenuhi baku mutu persyaratan kesehatan air bersih karena masih melebihi 0,5 mg/L.
5.3 Kadar Karbon Aktif yang Paling Tinggi untuk Menurunkan Kadar Mangan Air Sumur
pengujian pasangan rata-rata yang berbeda nyata untuk kadar mangan (Mn), digunakan uji beda nyata terkecil (BNT). Perlakuan terbaik (optimum) terletak pada 3 gr karbon aktif sekam padi penurunan yang meningkat sebesar 49,67117% hingga rata-rata kadarnya menjadi 1,68893mg/L, penurunan pada kadar 3 gr ini lebih tinggi daripada kadar lainnyadalam menurunkan kadar mangan (Mn) di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang.
Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi.Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara di dalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi.Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap).Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktivasi dengan bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai arang aktif (Sembiring, 2003).
air, fenol, zat racun, dan bahan dengan berat molekul yang tinggi seperti besi (Fe) dan mangan (Mn).
5.4 Nilai Efisiensi Penggunaan Karbon Aktif Sekam Padi untuk Mengolah Air di Desa Amplas
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut :
1. Kadar mangan (Mn) air sumur gali sebelum dilakukan penambahan karbon aktif sekam padi yaitu 3,35579 mg/L.
2. Kadar mangan (Mn) air sumur gali setelah penambahan karbon aktif sekam padi sebanyak 1 gr, 2 gr, dan 3 grmasing-masing sebesar 2,97591 mg/L, 2,47997 mg/L, dan 1,68893 mg/L,
3. Persentase penurunan kadar mangan (Mn) setelah ditambahkan karbon aktif sekam padi yaitu pada 1 gr, 2 gr dan 3 gr karbon aktif sekam padi berturut-turut 11,32014 %, 26,09877 %, dan 49,67117 %.
6.2 Saran
1. Bagi masyarakat Desa Amplas tidak dapat menggunakan karbon aktif sekam padi untuk mengolah air sumur yang mengandung Mangan (Mn) yang cukup tinggi. Tetapi dapat digunakan karbon aktif sekam padi dengan didampingi penambahan bahan kimia yang lain seperti Zeolit.
2. Diharapkan kepada pemerintah setempat agar memperhatikan kondisi lingkungan, memberikan penyuluhan tentang kualitas air yang memenuhi syarat kesehatan untuk digunakan masyarakat serta mendayagunakan hasil samping pertanian yaitu sekam padi yang ada di daerah mereka.
