Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia

(1)

Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia, 2009.

PENENTUAN KADAR BESI PADA SOFT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PT COCA COLA

BOTTLING INDONESIA

KARYA ILMIAH

ZUNAIDI TRIANJAYA 062401058

PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENENTUAN KADAR BESI PADA SOFT WATER SECARA SPEKTROFOTOMETRI DI PT COCA COLA

BOTTLING INDONESIA

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mencapai gelar Ahli Madya

ZUNAIDI TRIANJAYA 062401058

PROGRAM DIPLOMA III KIMIA ANALIS DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

(4)

PERNYATAAN

PENENTUAN KADAR BESI PADA PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU DI WATER TREATMENT PLANT (WTP) PADA PT. COCA-COLA BOTTLING

INDONESIA – MEDAN

KARMA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juni 2009

(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah ini. Dalam penulisan karya ilmiah ini penulis memilih judul PENENTUAN KADAR

BtSI PADA PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU DI

PA D A P T . C O C A - C O L A B O T T L I N G INDONESIA – MEDAN yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III

Kimia Analis.

Dalam penyusunan karya ilmiah ini penulis telah banyak mendapatkan bimbingan, pengarahan, bantuan dan saran serta kritik dari banyak pihak. Oleh sebab itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

I. Bapak Prof.Basuki Wirjosentono,MS,PhD selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam penyelesaian karya ilmiah ini. 2. Ibu DR. Rumondang Bulan, MS., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

3. Orang tua tercinta serta abang dan adikku yang telah memberikan dukungan moril dan materiil kepada penulis.

4. Sahabatku Adek, Heri, Mabok, Andi, Sherly, Lapendris, Evan, Arsyad, Fizi, Andi G, Afif, Andre, Ani, Ataq, Titis dan teman-teman lainnya yang telah memberikan saran, semangat, serta inspirasi buatku dan terima kasih juga untuk segala kegilaan serta keusilan kalian.

5. Sahabat djarum yang selalu memberi kegokilan, semangat, dan inspirasi dalam pergaulan. .

6. Serta seluruh teman mahasiswa Kimia Analis yang senasib dan seperjuangan yang tidak dapat disebutkan satu persatu, khususnya dan terspesial stambuk 2006 yang selalu buat kehebohan, kerusuhan serta perubahan di FMIPA USU.

Medan,09 Mei 2009

(6)

ABSTRAK

Adanya kadar besi di dalam air akan menyebabkan air menjadi berwarna, berasa, dan dapat menimbulkan korosi pada peralatan. Dalam hal ini PT. Coca-Cola Bottling Indonesia – Medan melakukan analisis untuk menentukan kadar besi dalam air baku yang digunakan sebagai bahan baku utama untuk pembuatan minuman ringan dan berbagai keperluan lain. Analisis besi digunakan dengan menggunaka n met ode Spektro foto met er. Upaya yang d ilakukan unt uk menurunkan kadar besi dalam air baku di Water Treatment Plant (WTP) ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode kombinasi antara aerasi dan saringan pasir. Standard dari PT. Coca-Cola Bottling Indonesia – Medan untuk kadar besi

(7)

Determination Of Iron Contents In Process Produced Standard Water In Water Treatment Plant In The Company Of Coca-Cola Bottling Indonesian

Medan

Abstract

(8)

Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia,

2.3.2. Pengaruh Besi Dalam Tubuh Manusia 12 2.4. Cara Memperkecil Kadar Fe Dalam Air 15 2.5. Metode Penentuan Kadar Besi 17 2.6. Teori Spektrofometri 18 2.6.1. Komponen Spektrofotometer 18 2.6.2. Hukum-Hukum Dasar Spektrofotometer 19 2.6.3. Gangguan Analisa Spektrofotometri 21 BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN 23

3.1. Teknik Pengambilan Sampel 23 3.2. Bahan-Bahan 23

3.3. Alat 24

3.4. Prosedur 24

BAB 4. PEMBAHASAN 25

4.1. Data Dan Pembahasan 25

(9)

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kehidupan manusia,

karena air diperlukan untuk berbagai macam kegiatan seperti minum, pertanian, industri,

perikanan dan rekreasi. Air yang dapat diminum dapat diartikan sebagai air yang bebas

dari bakteri yang berbahaya dari ketidak murnian secara kimiawi. Air yang kita minum

dapat dijadikan sebagai minuman yang berkarbonasi atau lainya. Salah satu perusahaan

besar yang bergerak dalam pengolahan minuman yamng berkarbonasi atau minuman

ringan adalah PT. Coca Cola Bottling Indonesia .

Teknologi pembuatan minuman berkarbonasi ini terus berkembang, baik dari segi

rasa, variasi maupun dari segi aroma. Oleh karena itu pengendalian mutu air sangatlah

penting terutama untuk pembuatan minuman ringan ini, karena kesadahan karbonat yang

tinggi atau alkalinitas dapat menyebabkan minuman asam menjadi tidak lezat dan

rasanya menjadi tawar. Kejernihan yang tinggi dari sebagian besar minuman ringan (soft

drink) merupakan faktor penting dari segi pemasaran.

Minuman ringan biasanya memenuhi kebutuhan orang dewasa akan kesegaran.

Hampir semua bangsa atau kelompok sosial memproduksi minuman non alkohol yang

diberi pemanis. selain menghilangkan dahaga, jika diberikan tambahan gula akan

kebutuhan cairan dan energi tubuh biasanya diperoleh dari minuman ringan. Meski

komposisi bahan tidak dimaksudkan untuk memenuhi gizi tubuh, namun cairan yang

terkandung didalamnya mampu memenuhi kebutuhan cairan dalam tubuh kita.

(10)

Selain air, tubuh juga memerlukan zat-zat gizi untuk pertumbuhan, energi dan

kesehatan. Makanan dan minuman memenuhi kebutuhan terhadap zat-zat gizi yang

sangat penting seperti protein, karbohidrat, lemak, vitamin dan mineral. sementara

minuman ringan dengan pemanis gula mengandung karbohidrat sebagai sumber energi

dan berfungsi sebagai menu tambahan yang menyegarkan.

Minuman ringan sangat penting bagi semua orang disegala usia, baik saat bekerja

maupun saat bermain. Minuman ringan akan menambah kenikmatan makanan kita. juga

mampu menyegarkan perasaan dan pikiran kita saat melakukan aktivitas yang berat dan

tegang.

Di indonesia minuman ringan ini mudah sekali diperoleh diberbagai tempat dan

dikonsumsi oleh semua lapisan masyarakat dari berbagai latar belakang pendidikan dan

pekerjaan, sehingga produk ini telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari

masyarakat. Dengan adanya konsumsi minuman ringan yang semakin luas maka

dibutuhkan pengendalian mutu untuk menjaga mutu minuman yang dihasilkan standard.

Industri minuman ringan memiliki potensi yang sangat besar untuk dikembangkan

dengan jumlah konsumsi perkapita yang sangat rendah dan penduduk berusia muda yang

sangat besar. Minuman ringan merupakan barang yang permintaannya elastis terhadap

harga, oleh karena itu berbagai upaya dilakukan agar harga produk-produk minuman

(11)

1.2 Permasalahan

PT Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan yang merupakan perusahaan air

ringan dan mempunyai sumber air. Sehingga harus mengolah dan memantau kualitas

airnya sendiri untuk mendapatkan kualitas air minum yang diinginkan. Dalam hal ini

banyak parameter yang digunakan untuk memenuhi standard perusahaan. Namun pada

penulisan karya ilmiah ini, penulis mengambil suatu permasalahan bahwa perlu

dilakukan analisa terhadap kadar besi pada air dimana hal ini akan mempengaruhi rasa,

warna pada minuman dan menentukan kualitas hasil produksi dari PT. Coca-Cola

Bottling Indonesia Unit Medan.

1.3. Tujuan

Adapun tujuan dari analisa kadar besi pada PT. Coca-Cola Bottling Indonesia

adalah untuk mengetahui apakah kadar besi dalam air yang digunakan telah memenuhi

standart PT. Coca-Cola Bottling Indonesia, Dep. Kes. R.I. maupun Badan Kesehatan

(12)

1.4. Manfaat

Dapat mengetahui kadar besi dalam air dari masing-masing tempat pada tahap

pengolahan air, sehingga dapat memberikan informasi penting bila pada saat tertentu

(13)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air

Air adalah suatu zat yang terjadi secara alamiah, kadang-kadang tidak cukup bersih

sehingga tidak dapat dipergunakan untuk kehidupan manusia atau kebutuhan industri

tanpa adanya pengolahan. Air yang tersirkulasi dalam tanah, pada permukaan bumi

bahkan diudara maka air tersebut menjadi kotor dan mengandung zat-zat padat (dalam

bentuk suspensi atau larutan) seperti misalnya, partikel-partikel tanah liat, humus,

mikroorganisme (plankton, bakteri), zat-zat organik, dan gas. Berdasarkan sumbernya air

dapat dibedakan menjadi tiga yaitu, air laut, air hujan, air permukaan (air sungai dan

air tawar), air tanah.

Untuk proses industri biasanya pabrik menggunakan air permukaan dan air tanah

Namun pada umumnya air yang lebih baik kualitasnya adalah air tanah. Air tanah ini

dapat di bedakan atas :

1. Air tanah dangkal, terjadi karena daya proses peresapan air dari

permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan

sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih.

2. Air tanah dalam, yaitu air yang tersimpan didalam lapisan tanah. Pada

umumnya lebih baik dari air tanah dangkal, karena penyaringannya

lebih sempurna dan bebas dari bakteri.

3. Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan

(14)

Sistem pengolahan air bersih dengan sumber air baku sungai, tanah dan air

pegunungan, dengan skala atau standar air minum, memerlukan beberapa proses

mengenai apa yang perlu diterapkan tergantung dari kualitas air baku tersebut. Proses

yang diterapkan dalam sistem pengolahan air bersih antara lain:

Proses penampungan air dalam bak penampungan air yang bertujuan sebagai

tolak ukur dari debit air bersih yang dibutuhkan. Ukuran bak penampungan disesuaikan

dengan kebutuhan (debit air) yang mana ukuran bak 2 kali dari kebutuhan

Proses oksidasi atau penambahan oksigen ke dalam air agar kadar-kadar logam

berat serta zat kimiawi lainnya yang terkandung dalam air mudah terurai. Dalam proses

ini ada beberapa perlakuan yang bisa dilakukan seperti dengan penambahan oksigen

dengan sistem aerasi (dengan menggunakan alat aerator) dan juga dapat dilakukan

dengan menggunakan katalisator bahan kimia untuk mempercepat proses terurainya

kadar logam berat serta zat kimiawi lainnya (dengan menggunakan clorine, kaporite,

kapur dll)

Proses pengendapan atau koagulasi, proses ini bisa dilakukan dengan

menggunakan bahan kimia seperti bahan koagulan (Hipoklorite/PAC) dengan rumus

kimia juga proses ini bisa dilakukan dengan menggunakan teknik lamela plate

Proses filtrasi (carbon actived), proses ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran

– kotoran yang masih terkandung dalam air dan bertujuan untuk meningkatkan kualitas

(15)

Biasanya proses ini menggunakan bahan sand filter yang disesuaikan dengan kebutuhan

baik debit maupun kualitas air dengan media filter (silica sand/quarsa, zeolite, dll)

Proses terakhir adalah proses pembunuhan bakteri, virus, jamur, makroba dan

bakteri lainnya yang tujuannya mengurangi patogen yang ada, proses ini menggunakan

proses chlorinator atau sterilisasi dengan menggunakan kaporit.

Pada massa sekarang ini air menjadi suatu masalah yang sangat penting sehingga

memerlukan perhatian khusus dan cermat. Sebab menurut berbagai fihak yang

berwenang, masih banyak penyediaan air minum yang tidak memenuhi standard

tersebut, baik karena keterbatasan pengetahuan, teknologi, sosial, ekonomi, ataupun

budaya.

Penyediaan air bersih selain kuantitasnya, kualitasnya juga harus memenuhi

standard. Untuk itu perusahaan air minum dan minuman ringan, selalu memeriksa

kualitas aimya sebelum diolah ataupun di distribusikan. Jadi air minum yang ideal

harusnya jernih, tidak herwarna, tidak berasa dan tidak berbau.

Air minum pun seharusnya tidak mengandung kuman patogen dan segala

makhluk yang tidak membahayakan kesehatan manusia. Tidak mengandung zat kimia

yang dapat mengubah fungsi tubuh, tidak diterima secara estetis, dan dapat merugikan

secara ekonomis. Air itu juga seharusnya tidak korosif dan tidak meninggalkan endpan

pada seluruh jaringan distribusinya. (Slamet, 1994)

Pengambilan air tanah dalam, tidak semudah pada pengambilan air tanah

dangkal. Pada air tanah dalam pengambilan air dengan menggunakan bor dan

(16)

meter. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur keluar, dalam

keadaan seperti ini sumur disebut sumur artesis. Apabila air tidak dapat keluar dengan

sendirinya digunakanlah pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.

(Sutrisno, 1996)

Air di alam sangat jarang ditemukan dalam keadaan murni. Sekalipun air

hujan, meskipun awalnya murni, tetapi telah mengalami reaksi dengan gas-gas di

udara dalam perjalanannya turun ke bumi dan selanjutnya terkontaminasi selama

mengalir diatas permukaan bumi dan di dalam tanah. Kualitas air menyatakan tingkat

kesesuaian air terhadap penggunaan tertentu dalam memenuhi kebutuhan hidup

manusia, mulai dari air untuk memenuhi kebutuhan langsung seperti, mandi, mencuci,

air irigasi, atau pertanian, perternakan, perikanan, rekreasi, industri, dan transportasi.

Kualitas air mencakup dalam tiga karakteristik yaitu :

a. Karakteristik fisik yaitu :

- Bebas dari bahan padat keseluruhan.

- Tidak ada pengaruh kandungan sedimen dalam air.

- Tingkat kekeruhan air tidak melebihi 5 mg / L.

- Air yang murni tidak memiliki warna.

- Air yang murni tidak berbau.

- Air yang ideal tidak memiliki rasa.

- Temperatur air yang ideal berkisar antara. 5 – 100 0C.

b. Karakteristik kimia yaitu :

- Interval pH air murni berkisar antara 6 – 9.

- Alkalinitas.

(17)

c. Karakteristik biologi yaitu :

Air harus bebas dari bakteri-bakteri patogen, selain itu kualitas air bersih ditentukan

dengan keberadaan dan ketidakberadaan bakteri Coli melalui E-coli Test.Dengan

ketentuan dalam 100 mL contoh air tidak terdapat sate bakteri Coli dan MPN bakteri

Coli tidak melebihi 1/ 100 mL air dari segala macam contoh air. (Suripin, 2004)

2.2. Besi

2.2. 1. Defenisi Besi

Menurut Juli Soemirat Slamet (1994, hal : 114) Besi adalah metal berwarna putih

keperakan, liat, dan dapat dibentuk, biasanya di alam di dapat sebagai hematit. Besi

merupakan elemen kimiawi yang dapat ditemui hampir disemua tempat dimuka bumi,

pada semua bagian lapisan geologis dan semua badan air.

2.2.2. Sifat-Sifat Besi

Besi yang merupakan unsur peralihan deret pertama ini pada umumnya bersifat :

- Terlarut sebgai Fe 2+ (ferro) atau F3+ ( ferri)

- Tersuspensi sebagai butir koloidal atau lebih besar seperti Fe2O3, FeO,

FeO(OH), Fe(OH3) dan sebagainya.

- Tergabung dengan zat organik atau zat padat anorganik.

(Alaerts, et al, 1987)

S ifat besi yang lain adalah

- logam berkilat kekelabuan.

- merupakan logam peralihan.

(18)

- sifat kemagnetannya adalah feromagnetik.

- besi mempunyai berat atom 56.

- jika tidak berbentuk metalloprotein di dalam organisme atau dalam keadaan

bebas akan menghasilkan radikal bebas yang toksik kepada sel.

(http://ms.wikipedia.org/wiki/Besi)

Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg / L, tetapi di dalam air

tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi dapat dirasakan dan

dapat menodai kain dan perkakas dapur, selain itu juga menimbulkan nengendapan pada

dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, kekeruhan karena adanya Koloidal yang

terbentuk.

Air yang tidak mengandung O2, seperti air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang

cukup dapat terlarut, sedangkan sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe2+ teroksidasi

(19)

mikrogram bahkan dapat menjadi Ferihidroksida Fe(OH3), atau salah satu jenis oksida

yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. (Alaerts, et al, 1987)

2.3.2. Pengaruh Besi Dalam Tubuh Manusia

Tubuh manusia hanya mengadung besi sebanyak 4 g. Adanya unsur besi di dalam tubuh

berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan unsur tersebut dalam mengatur metabolisme

tubuh. Didalam tubuh sebagian besar unsur besi terdapat dalam hemoglobin, pigmen

merah yang, terdapat di dalam sel darah merah. Karena itulah masukan besi setiap hari

sangat diperlukan untuk mengganti zat besi yang hilang melaui tinja, air kencing, dan

kulit. Namun masukan zat besi yang di anjurkan juga harus dipengaruhi oleh dua faktor

yaitu kebutuhan fisiologis perseorangan dan persediaan zat besi di dalam makanan yang

disantap.

Tubuh manusia kehilangan zat besi setiap harinya kira-kira 14 mikrogram

perkilogram berat badan, atau hampir sama dengan 0.9 miligram zat besi yang hilang

pada laki-laki dewasa, 0.8 miligram pada wanita dewasa. Bagi wanita usia subur,

kehilangan zat besi menjadi bertambah melalui darah haid yaitu sekitar 1.25 miligram

perhari, selama massa haid. Bagi bayi, anak-anak, dan remaja zat besi di butuhkan untuk

menambah massa sel darah merah dan pertumbuhan jaringan tubuh. Bayi membutuhkan

zat besi 0.96 mg / hari, anak-anak membutuhkan zat besi 0.70 mg / hari dan anak remaja

zat besi yang diperlukan berkisar antara 1.17 – 2.02 mg / hari.

Jenis-jenis Zat Besi

Ada dua jenis zat besi yang berada di dalam makanan yaitu

(20)

Zat besi yang berasal dari hem merupakan penyusun hemoglobin dan mioglobin.

Zat besi jenis ini terkandung di dalam daging, ikan dan unggas,

Serta hasil olahan darah. Zat besi jenis hem terhitung sebagai fraksi yang relatif

kecil dari seluruh masukan zat besi – biasanya kurang dari 1- 2 mg / hari.

b. Zat besi yang berasal dari non – hem.

(21)

tingkat yang berbeda-beda pada seluruh makanan yang berasal dari tumbuhan. Zat

besi non – hem ini dapat dibagi menjadi tiga yaitu

1. Zat besi makanan

berasal dari sayuran dan kacang-kacangan

2. Zat besi cemaran

berasal dari tanah, debu, air, panci besi, dan lainnya.

3. Zat besi fortifikasi

berasal dari berbagai campuran zat besi yang digunakan bervariasi dalam

potensi penyediaanya.

Dari seluruh sumber besi yang ada, dua sumber besi yang terbaik bagi tubuh terdapat hati

dan ginjal. (De Maeyer, 1995)

Akibat Kelebihan dan Kekurangan Zat besi Bagi Manusia

Kelebihan zat besi di dalam tubuh manusia akan menimbulkan efek samping pada

seluruh gastrointestinal pada sebagian orang, seperti rasa tidak enak pada ulu hati,

muntah, dan diare. Frekuensi efek samping ini berkaitan langsung dengan dosis

zat besi. Dan tidak bergantung pada pada senyawa zat besi yang digunakan, tidak satupun

(22)

Akibat defisiensi zat besi adalah anemia yang dapat merugikan kesehatan dan

ampuan fisik dari anemia itu sendiri. Akibat lain dari defisiensi zat besi yang lain adalah :

Bayi dan anak-anak :

- gangguan perkembangan motorik dan kordinasi

- gangguan perkembangan bahasa dan kemajuan belajar

- pengaruh pads psikologis dan perilaku

- penurunan aktivitas fisik

Orang dewasa pria dan wanita :

- penurunan ker a fisik dan days pendapatan

- penurunan days tahan terhadap keletihan

Wanita hamil :

- peningkatan angka kesakitan dan kematian ibu

- peningkatan angka kesakitan dan kematian janin

- peningkatan resiko berat badan lahir rendah

Kuncinya adalah, bahwa hemoglobin mempunyai peran mengangkut oksigen ke jaringan

sehingga kemampuan bekerja dan prestasi fisik orang-orang yang kadar hemoglobinnya

menurun akan berkurang. Dasar biokimiawi gangguan perkembangan dan perubahan

perilaku masih belum jelas, tapi mungkin berhubungan dengan perubahan fungsional

tertentu ditingkat sel, misalnya perubahan enzim-enzim tertentu yang mengandung zat

(23)

2.4. Cara Memperkecil Kadar Fe dalam Air

Dalam air tanah dan permukaan bila kadar besi tinggi dapat mengganggu kualitas air

tersebut karena dapat menimbulkan warna, rasa, bahkan bau. Selain itu kadar besi

yang tinggi dapat mengakibatkan korosif. Melihat efek yang ditimbulkan kadar besi

yang tinggi tersebut maka timbal cara untuk memperkecil kandungan besi tersebut di

dalam air yang akan dikonsumsi. Cara untuk memperkecil kandungan Fe di dalam air

adalah :

I . Oksidasi dan Presipitasi

Pada perairan alarm dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut yang

cukup, ion ferro yang bersifat mudah larut dioksidasi menjadi ion ferri. Pada

oksidasi ini terjadi pelepasan elektron, sebaliknya pada reduksi ferri menjadi

ferro terjadi penangkapan elektron. Proses oksidasi dan reduksi besi tidak

melibatkan oksigen dan hydrogen. Proses oksidasi dan reduksi besi biasanya

melibatkan bakteri sebagai mediator, yaitu bakteri kemosintesis Thiobacillus dan

Ferrobacillus yang memiliki sistem enzim yang dapat mentrasfer electron dari ion

ferro kepada oksigen. Transfer elktron ini menghasilkan ion ferri, air, dan energi

bebas yang digunakan untuk sintetis bahan organik dari CO2.

Pada pH sekitar 7.5-7.7 ion ferri mengalami oksidasi dan berikatan dengan

bidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut dan mengendap (presipitasi)

& dasar perairan, membentuk warna kemerahan pada substrat dasar. Oleh karena itu,

besi hanya ditemukan pada perairan yang berada dalam kondisi anaerob (anoksik) dan

(24)

2. Aerasi

Aerasi adalah suatu bentuk perpindahan gas dan dipergunakan dalam berbagai variasi

operasi, meliputi hal sebagai berikut :

- penambahan oksigen untuk mengoksidasikan besi dan mangan terlarut dalam air.

- pembuangan karbon dioksida.

- pembuangan hydrogen sulfida untuk menghilangkan rasa.

- pembuangan minyak yang mudah menguap dan bahan-bahan penyebab

bau dan rasa serupa yang dikeluarkan mikroorganisme.

Aerasi dilaksanakan dengan cars membuat air terbuka bagi udara ataupun memasukkan

udara kedalam air. (Linsey, 1986)

3. Penambahan Zeolite Mangan

Besi di dalam air terdapat dalam bentuk koloid, sebagai ion ferro, dan senyawa

khelat. Dalam bentuk ion ferro besi ditemukan di dalam air sumur bor dengan konsentrasi

25 mg / 1 pada kondisi anaerob.

Dimana kadar besi tersebut dapat dikurangi tetapi dengan kadar yang relatif rendah

yaitu diantara 2 sampai 3 mg / L. Sehingga tidak mungkin menghilangkan kadar besi

tersebut melalui proses filtrasi, tetapi dengan oksidasi dari udara dan menggunakan

katalis zeolit mangan pada pH 8.5 kemudian didiamkan beberapa saat di dalam

penyaringan untuk mendapatkan oksidasi yang sempurna dan pengurangan kadar besi.

Oksidasi dilakukan dengan menggunakan klorin dan kalsium permanganate. Tahapnya

adalah sebagai berikut

2 Fe2+ + C1 Fe 3++ 2CI

(25)

2.5 Metode Penentuan Kadar Besi

Metode penentuan besi secara analisa kuantitatif dilakukan dengan menggunakan alat

spektrofotometer. Penentuan besi cara ini secara umum dapat diuraikan menjadi tiga

yaitu :

a. Metode Tiosianat

Besi (II) dioksidasi terlebih dahulu menjadi besi (III) dengan menggunakan Kalium

Permanganat dan dengan penambahan tiosianat dalam suasana asam nitrat akan

menghasilkan senyawa berwarna merah tua dan diukur absorbansinya pada panjang

gelombang 480 nm.

b. Metode 1,10 – ortopenantrolin

Besi (III) direduksi menjadi besi (II) dalam suasana, asam dan dengan penambahan

hidroksilamin klorida dan dengan adanya 1.10 – ortopenantrolin serta buffer asetat akan

terbentuk kompleks berwarna merah orange yang diukur absorbansinya pada panjang

gelomabang 510 nm.

c. Metode Tioglikolat

Besi (III) dengan penambahan asam tioglikolat, amonium sitrat, dan amonium

hIdroksida akan memberikan kompleks warns ungu. – merah dan diukur sorbansinya

pada panjang gelomabang 535 nm(10) .

Penerapan dapat juga dengan menggunakan test kit yaitu penentuan dasar untuk

menentukan kadar besi sesuai prinsip umum untuk tujuan pemeriksaan. Penggunan test

(26)

senyawa pada penggunaan alat instrumentasi. Seperti yang dilakukan pada PT.

Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan.

Keadaan yang berwarna inilah yang akan dibaca oleh alat spektrofotometer,

penetapan konsentrasi larutan dilakukan oleh larutan referensi dengan menggunakan

larutan blanko, sedangkan kadar larutan contoh diperoleh berdasarkan referensi sesuai

besarnya absorbansi.

2.6 Teori Spektrofotometri

Spektofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spectrometer dan

fotometer. Spektrometer adalah alat yang menghasilkan sinar dari spektrum. Panjang

gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang

ditensmisikan atau yang diabsorpsi.

Jadi, spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara

relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, ataupun diemisikan,

direfleksikan ataupun diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.

2.6.1. Komponen Spektrofotometer

Komponen-komponen yang terpenting dari suatu spektrofotometer terdiri dari sumber

monokromator, sel pengabsorpsi, dan detektor.

a. Sumber spektrum.

Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah lampu wolfram.

Lampu hidrogren atau lampu deuterium digunakan untuk sumber spektrum pada daerah

(27)

b. Monokromator

Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa

prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari

hasil penguraian dapat digunakan celah.

Sel absorbsi

Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat

digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kits harus menggunakan sel

kuarsa karma gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini.

Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada

berbagai panjang gelombang. (Khopkar, 2003)

16.2. Hukum-Hukum Dasar Spektrofotometri

Hukum yang mendasari dari metode spektrofotometri adalah

Hukum Lambert

Hukum ini menyatakan bahwa " bila cahaya monokromatik melewati medium

menembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan,

berbanding lurus dengan intensitas cahaya ". Ini setara dengan menyatakan bahwa

intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya

ketebalan medium. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan berikut :

(28)

dengan I adalah intensitas cahaya yang masuk dengan panjang gelombang, I ialah

tebalnya medium, dan k adalah faktor kesebandingan. Jika I = I, untuk 1= mol0 maka

akan. diperoleh :

dengan. I,, ialah intensitas cahaya yang masuk yang jatuh pada suatu medium penyerap

yang tebalnya 1. 1, ialah intensitas cahaya yang diteruskan, dan suatu tetapan untuk

panjang gelombang dan medium yang digunakan. Dengan mengubah dasar logaritma

diperoleh :

It = I0 10-4343kl = I0 .10 - KI (3)

dengan K = k / 2,3026, dan biasa disebut koefisien absorpsi. Koefisien absorpsi

umumnya didefenisikan sebagai kebalikan dari ketebalan yang diperlukan untuk

mengurangi cahaya menjadi 1 / 10 intensitasnya. Ini diturunkan dari persamaan (3)

karena. :

It / l0 = 0, 1 = 10-Klatau K1=1 dan K = l / 1

Angka banding It / I0 adalah bagian dari cahaya masuk yang diteruskan oleh

medium setebal I dan disebut transmitans T. Kebalikan I0 / It adalah keburaman, dan

absorbans A medium diberikan oleh :

A = Log I0 / It 4)

Hukum Beer

(29)

lapisan seperti yang ditemukan oleh Lambert antara transmisi dan ketebalan lapisan

(persamaan 2), yakni, " intensitas berkas cahaya monokromatik berkurang secara

eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier. Ini dapat

ditulis dalam bentuk :

It =I0 e-k'c = 10 .10 -0, 4343k'c = I0. 10-Kc (5)

dengan c konsentrasi, dan k' dan K' tetapan. Penggabungan persamaan (3) dan (4)

akan menghasilkan :

log Io / It = a c l (6)

Inilah persamaan fundamental dari spektrofotometri, dan wring disebut sebagai

hokum Lambert-Beer. Nilai a akan jelas bergantung pada cara menyatakan konsentrasi.

Jika c dinyatakan mol dm-3 dan 1 dalam cm, maka a diberi lambang E dan disebut

koefisien absorpsi molar atau absorptivitas molar. Nampaknya ada hubungan antara

absorbans A, transmitans T, dan koefisien absorpsi molar, karena

A = E c l = log I0 = log 1

b. krom dan seng (kalau konsentrasinya 10 kali konsentrasi besi), kobalt dan tembaga = -log T (Vogel, 1994)

It T

2.6.3. Gangguan Analisa Spektrofotometri

Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat di dalam analisa spektrofotometri

maka kita harus menghilangkan beberapa gangguan yang mungkin disebabkan sampel

yang akan digunakan. Beberapa gangguan yang disebabkan oleh sampel yang adalah :

a. Sianida, nitric dan polifosfat yang dapat mengganggu reaksi dalam pengukuran

(30)

(kalau > 5 mg / I) dan nikel (kalau .2 mg/l) yang biasanya dapat ditemukan pada air

limbah dapat dihilangkan dengan penambahan hidroksilamin.

c. Bismut, cadmium, air raksa, molibdat, dan perak dapat mengendapakan penentrolin

dalam dalam masalah ini maka konsentrasi fenantrolin harus dinaikkan

d. Warna dan zat organis (kalau > 20 mg L) juga mengganggu. Cara

menghilangkannya sampel harus diuapkan dengan hati-hati dalam oven (550°C),

kemudian didinginkan dan dilarutkan kembali dengan HNO3(p).

e. Kekeruhan lebih tinggi dari 5 NTU dapat mempersulit pembacaan pada alat

spektrofotometri. (Alaerts, et al, 1987)

Kesalahan lain yang tejadi pada saat pengukuran juga dapat mengganggu hasil analisa

adalah :

a. Sidik jari, kotoran padat yang melekat kuat pada sel yang digunakan, sehingga

dapat menyerap radiasi dari sinar yang dihasilkan.

b. Penempatan sel dalam sinar harus ditiru kembali.

c. Gelembung gas tidak boleh ada didalam lintasan optic karena dapat

mengganggu pada saat pembacaan hasil.

d. Panjang gelombang, ketidakstabilan pada sirkuit harus diteliti dan diperbaiki.

(31)

B A B 3

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Teknik Pengambilan Sampel

a. Pengambilan sampel dilakukan setiap pagi hari pada setiap titik pengambilan

yaitu :

Deep weel, degassifier, flocgulator, sand gabungan, after carbon.

b. Sampel air diambil pada saat air sumur bor dipompakan selama 10 menit agar

sampel yang diambil dapat mewakili dari seluruh sampel (sampel

representative).

c. Kemudian sampel dimasukkan kedalam wadah yang terbuat dari botol plastik

yang terlebih dahulu telah dibilas dengan sampel yang akan diambil sebanyak

3 kali.

d. Sampel dianalisa dengan menggunakan alat spektrofotometri dilaboratorium.

e. Pengecekan kadar Fe dalam sampel dilakukan 2 kali dalam1minggu.

3.2. Bahan – Bahan

- Reagen Fe -1 (hidroksilamin klorida).

(32)

- Reagen Fe -3 (1.10 – orto penantrolin).

- Aquadest.

3.3. Alat

- Spektrofotometer (Spektroquant NOVA 60).

- Beaker glass 50 mL.

- Pipet volume. (1 ml, dan 10 ml)

- Kuvet.

3.4. Prosedur Kerja

Sampel yang akan dianalisa. dimasukkan kedalam beaker glass 50 m-L sebanyak 8 mL.

Kemudian ditambahkan 1 tetes reagent Fe-1, 0.5 ml, reagent Fe-2, dan 1 kali tekan

reagent Fe-I- Dimana reagent Fe-1. Fe-2, dan reagent Fe-1 ad a la h reagent test yang

digunakan untuk penentuan kadar Fe di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia-Medan.

Setelah ditambah 3 reagent test tersebut lalu didiamkan selama ± 30 menit.Kemudian

dimasukkan kedalam kuvet. Sebelum di cek. kuvet dibersihkan dengan menggunakan

tissue hingga kotoran ataupun lemak – lemak yang menempel hilang dari kuvet. Lalu

kuvet dimasukkan kedalam spektofotometer dan dicek kadar Fe-nya. Catat hasil

pembacaan yang ditunjukkan oleh alat spektrofotometer pada panjang gelombang 510

(33)

Zunaidi Trianjaya : Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara Spektrofotometri Di PT Coca Cola Bottling Indonesia,

Dari hasil kegiatan yang telah dilakukan bahwa hasil analisa kadar Fe dalam air sebagai

salah satu bahan baku utama dalam pembuatan minuman ringan dari beberapa tahapan

proses pengolahan dapat dilihat dari tabel berikut :

Hasil Analisa Konsentrasi Kadar Fe (ppm) Dari Proses Pengolahan Air Baku di WTP (Water Treatment Plant) Pada PT.Coca-Cola Bottling Indonesia Unit

(34)

4.1.2. Pembahasan

Pada proses pengolahan air yang digunakan oleh PT. Coca-Cola Bottling

Indonesia-Medan untuk proses produksi yang merupakan salah satu bahan baku utamanya, adalah

suatu proses yang sulit. Dimana dalam hal ini akibat dariadanya kadar Fe di dalam air

dapat menimbulkan warna dan rasa sehingga sangat mempengaruhi kualitas air untuk

proses produksi, sehingga memerlukan biaya yang besar dan teknologi yang tinggi,

Karena hal itulah untuk mendapatkan kualitas air yang balk PT., Coca-Cola Bottling

Indonesia-Medan menggunakan metode aerasi dan filtrasi pada pengolahan airya.

Dari data diatas dapat diketahui bahwa kandungan Fe dalam proses pengolahan

air produksi telah memenuhi standard yang telah ditetapkan oleh perusahaan yaitu < 0.01

ppm bahkan air yang dihasilkan lebih balk lagi karena kandungan Fe yang dihasilkannya

lebih kecil dari pada yang, ditetapkan oleh Dep. Kes. R.I. dan WHO (Organisasi

Kesehatan Dunia) yaitu 0.1-1 ppm.

Adanya perbedaan kadar Fe antara deep weel -5 (air sumur) dan carbon filter,

multi media filter, dan soft water hal ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu air sumur

yang digunakan adalah air sumur bor yang berasal dari tanah yang mempunyai komposisi

lapisan tanah yang berbeda-beda. Sehingga air yang keluar dari sumur bor tersebut

mempunyai kadar Fe yang tinggi. Karena itulah air sumur bor tersebut tidak mempunyai

standard untuk penentuan kadar Fe-nya didalam air, dan untuk deep weel -5 (air sumur)

dan carbon filter, multi media filter, dan soft water ditetapkan standartnya yaitu < 0,01

ppm karena pada proses ini telah melewati proses pengolahan yang diperuntukan untuk

(35)

B A B 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisis kandungan Fe pada masing-masing tahap pengolahan air yang

merupakan salah satu bahan baku utama pembuatan minuman ringan PT. Coca-Cola

Bottling Indonesia Unit Medan telah memenuhi standar yang ditetapkan oleh perusahaan

yaitu < 0.01 ppm. Sebab itulah air olahan tersebut layak untuk digunakan sebagai bahan

baku guna memproduksi minuman ringan yang berkualitas.

5.2. Saran

Untuk terus mendapatkan kualitas air yang berkualitas tinggi dan sesuai standart

perusahaan, diharapkan peran serta dan tanggung jawab Quality Assurance untuk terus

ditingkatkan. Sebaiknya analisa untuk penurunan kadar Fe dalam air olahan di PT.

Coca-Cola Bottling Inonesia Unit Medan dilakukan setiap hari agar dapat terus menjaga

(36)

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. dan Sumestri, S. 1987. Metode Penelitian Air. Surabaya: Penerbit usaha Nasional

De Maeyer, E.M. 1995. Pencegahan Dan Pengawasan Anemia Defisiensi Besi. Jakarta - Penerbit Widya Medika.

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

` "

Kemmer, F. N. 1988. The Nalco Water Handbook. 2edition. New York: by McGraw-Hill Rook Company.

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

Linsey, R. K. 1996.Teknik Sumber Daya Air. Edisi 3. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Slamet, J. S. 1994. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Penerbit Andi Yogyakarta.

Soemantri, A. G. Mt. Hubungan Anemia Kekurangan Zat Besi Dengan Konsentrasi Dan Prestasi Belajar. Jakarta: CV. Petra Jaya.

Suripin. 2004. Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air. Yogyakarta: Penerbit Andi Yogyakarta.

Sutrisno, C. T. 1996. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Edisi 1. Jakarta: UI-Press.

Underwood, A. L. dan Day, R. A. 1980. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta: Penerbit Erlangga,

Vogel. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi 4. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

http://ms.wlkipedia.orp-/wiki/Besi. Diakses tanggal 24 April 2009.

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)