PENGARUH H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-n DAN Ca(OCl)2
PADA PROSES PENGOLAHAN AIR TANAH SUMUR DALAM
MENJADI AIR PRODUKSI
DI PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA UNIT MEDAN
KARYA ILMIAH
NURFADILLAH
062409052
PROGRAM DIPLOMA 3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGARUH H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-n DAN Ca(OCl)2 PADA PROSES PENGOLAHAN AIR TANAH SUMUR DALAM MENJADI AIR PRODUKSI
DI PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA UNIT MEDAN
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
NURFADILLAH 062409052
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-n DAN Ca(OCl)2 PADA PROSES PENGOLAHAN AIR TANAH SUMUR DALAM MENJADI AIR PRODUKSI DI PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA UNIT MEDAN
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : NURFADILLAH
Nomor Induk Mahasiswa : 062409052
Program Studi : DIPLOMA (D3) KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Juli 2009
Diketahui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU Pembimbing, Ketua,
Dr. Rumondang Bulan M.S Prof. Dr. Basuki Wirjosentono M.S,Phd
PERNYATAAN
PENGARUH H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-n DAN Ca(OCl)2 PADA PROSES
PENGOLAHAN AIR TANAH SUMUR DALAM MENJADI AIR PRODUKSI DI PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA UNIT MEDAN
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2009
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT Rab Semesta Alam, dengan rahmat dan karuniaNya Karya Ilmiah yang berjudul ”Pengaruh H2SO4, Ca(OH)2,
Alm(OH)nCl3m-n dan Ca(OCl)2 Pada Proses Pengolahan Air Tanah Sumur Dalam
Menjadi Air Produksi Di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia Unit Medan” ini
dapat diselesaikan tepat pada waktu yang telah ditetapkan.
Karya Ilmiah ini disusun sebagai persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Program Studi D3 Kimia Industri, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.
Dalam pembuatan Karya Ilmiah ini, penulis banyak menemui kendala, namun berkat bimbingan dan bantuan serta pengarahan dari berbagai pihak masalah tersebut dapat penulis atasi dengan baik.
Atas bimbingan, bantuan, dan pengarahan serta dukungan dari berbagai pihak, maka penulis dengan tulus mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis ayahanda H. Abdul Rahman Ritonga dan ibunda Hj. Ida Zubaidah yang telah memberikan cinta, kasih dan sayangnya serta doa dan restunya atas kesuksesan penulis.
2. Saudara-saudara penulis tercinta kakanda Nurjannah, NurAzizah, Nur Komariah, abangda Dedi Rahmadani Sagala, Said Molok, Rinto Harahap dan adik yang penulis sayangi Ismail Umar Ritonga serta Keponakan yang penulis cintai Nabilah Aulia Rahma atas dorongan semangat, bantuan spiritual dan materi yang telah diberikan.
3. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, Dekan FMIPA USU.
4. Bapak Prof. Dr. Basuki Wirjosentono M.S,Phd, Dosen Pembimbing jurusan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
5. Ibu Dr. Rumondang Bulan, M. S, Ketua Departemen Kimia FMIPA USU.
6. Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, Koordinator Program Studi D3 Kimia Industri FMIPA USU.
7. Bapak Dr. Firman Sebayang M.S, Dosen Pembimbing Akademis. 8. Seluruh Staf Pengajar Program Studi D3 Kimia Industri.
9. Bapak Efri Mutia, Pembimbing lapangan PKL di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia.
11.Seluruh Staf Pegawai Departemen Kimia FMIPA USU
12.Seluruh staf Karyawan/i di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia yang telah banyak membantu Penulis selama Praktek Kerja Lapangan (PKL)
13.Kak Iva, Kak Dina, Kak Sarah dan Tika yang selalu memberikan saran dan motivasi kepada penulis.
14.Patimah, Maria dan Ruaidah, Sahabat PKL dan dari jurusan Kimia Analis; Inggit, Andi, Evan dan Dian .
15.Sahabat baik Penulis Nurhidayati,SE.
16.Sahabat seperjuangan penulis Pu3, Mbak Wulan, Ra-rha dan Dewi
17.Sahabat Se-16 F Mbak Irda, Mbak yuni, Risa, Rina, Ega, Wulan, Leni, Mira, Ani, Juli, Hafizah, Amah, Dilah, Bang Dedi, dan Bang Iqbal.
18.Saudara-saudari penulis Akhwat dan Ikwah di UKMI Al-Falak FMIPA USU yang selalu memberikan saran dan motivasi kepada penulis yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
19.Sahabat-sahabat seperjuangan di Kimia Industri ’06, abang dan kakak alumni ’04 dan ‘05 serta adik-adik ‘07 & ’08 .
20.Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu penulis sehingga selesainya Karya Ilmiah ini.
Penulis menyadari bahwa Karya Ilmiah ini masih Jauh dari kesempurnaan, apabila ada kekurangan-kekurangan didalamnya penulis menerima pendapat , saran, dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak untuk memperbaiki dan melengkapi Karya Ilmiah ini.
Harapan Penulis, semoga Karya Ilmiah ini bermanfaat bagi para pembaca, serta semua pihak yang memerlukannya.
Akhir kata dengan segala kerendahan hati, penulis mohon maaf atas segala kekurangan, Semoga Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi setiap orang yang membacanya.
Medan, Juli 2009 Penulis,
ABSTRAK
THE INFLUENCE OF H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-nAND Ca(OCl)2 IN
DEEP WELL WATER TREATMENT BECOME TREATED WATER IN PT. COCA-COLA BOTTLING INDONESIA
ABSTRACT
DAFTAR ISI
Bab I Pendahuluan 1
1.1Latar Belakang 1
1.2Permasalahan 3
1.3Tujuan 3
1.4Manfaat 4
Bab 2 Tinjauan Pustaka 5
2.1 Air 5
2.2 Sumber Air 6
2.3 Kualitas Air 7
2.3.1 Karakteristik Fisik 8
2.3.2 Karakteristik Kimia 9
2.3.3 Karakteristik Biologi 11
2.4 Mutu Air dan Baku Mutu Air 11
2.4.1 Mutu Air 12
2.4.2 Baku Mutu Air 12
2.5 Metode-Metode Pengolahan Air 13
2.5.1 Metode-Metode Pengolahan Fisik 13
2.5.2 Metode-Metode Pengolahan Kimiawi 17
2.6 Pembagian Air dalam Industri Kimia 20
2.7 Proses Pengolahan Air 23
2.7.1 Secara umum/sederhana 23
2.7.2 Secara Industri 24
Bab 3 Metodologi Percobaan 27
3.1 Alat dan Bahan 27
3.1.1 Alat 27
3.1.2 Bahan 28
3.2 Prosedur 28
3.2.1 Penentuan pH 28
3.2.2 Penentuan Turbiditas 28
3.2.3 Penentuan Free Chlorine dan Total Chlorine 29
3.2.4 Penentuan Alkalinitas 30
3.3 Diagram Alir Percobaan 32
3.3.1 Penentuan pH 32
3.3.3 Penentuan Free Chlorine dan Total Chlorine 34
3.3.4 Penentuan Alkalinitas 36
Bab 4 Hasil dan Pembahasan 39
4.1 Data Percobaan 39
4.2 Perhitungan 42
4.2.1 Penggunaan H2SO4 (Asam Sulfat) 42
4.2.2 Penggunaan Ca(OH)2 (Kapur) 44
4.2.3 Penggunaan PAC (Poly Aluminium Chlorida) 45
4.2.4 Penggunaan Ca(OCl)2 (Kaporit) 46
4.3 Pembahasan 48
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 51
5.1 Kesimpulan 51
5.2 Saran 52
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Air merupakan suatu bahan yang sangat penting bagi kehidupan seluruh makhluk hidup, karena tanpa air tidak akan ada kehidupan. Kebutuhan air diperlukan dalam berbagai kegiatan seperti minum, aktivitas rumah tangga, peternakan, pertanian, perikanan, rekreasi serta dalam proses industri. (Kristanto, P. 2002)
Diantara kegunaan-kegunaan air tersebut yang sangat penting adalah kebutuhan untuk minum. Air yang dapat diminum harus memenuhi persyaratan yang telah ditentukan yaitu bebas dari bakteri yang berbahaya dan dari ketidakmurnian secara fisik dan kimiawi. (Notoatmodjo,S. 2003)
Air juga dapat dibuat menjadi minuman ringan dalam bentuk kemasan yang lebih bernilai praktis dan ekonomis serta mampu menyegarkan perasaan dan pikiran kita setelah melakukan aktivitas yang berat dan tegang. Teknologi pembuatan minuman kemasan ini terus berkembang, baik dari segi rasa, variasi maupun aroma.
Air yang digunakan dalam industri pembuatan minuman kemasan ini biasanya dari air tanah dalam karena sifatnya yang bertekanan tinggi dan keluar memancar. (Suriawiria, U. 2005).
terapung; warna, rasa dan bau; senyawa organik dan kesadahan air. Dengan demikian, dapat dilakukan pengolahan yang diistilahkan dengan operasi satuan fisik yang mendapatkan perubahan-perubahan melalui penerapan gaya-gaya fisik. Misalnya: pengendapan gravitasi. Proses-proses satuan kimiawi atau biologis, perubahan yang diperoleh dengan cara reaksi-reaksi kimiawi atau biologis. Proses satuan serta penerapan dalam pengolahan air. (Linsley,R.K. 1995).
Sehingga dengan melakukan beberapa metode tersebut dapat diperoleh air yang berkualitas bersih dan murni yang akan digunakan sebagai air produksi dalam pembuatan minuman kemasan. Dari uraian diatas penulis tertarik untuk memilih judul
Pengaruh H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-n dan Ca(OCl)2 Pada Proses
Pengolahan Air Tanah Sumur Dalam Menjadi Air Produksi di PT. Coca-Cola
Bottling Indonesia Unit Medan.
1.2Permasalahan
- Bagaimanakah pengaruh H2SO4, Ca(OH)2, PAC, dan Ca(OCl)2 pada proses pengolahan air tanah menjadi air produksi di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia unit Medan .
- Apakah air produksi dalam pembuatan minuman kemasan di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia unit Medan pada tanggal 19 Januari 2009-24 Januari 2009 telah memenuhi standar air minum yang ditetapkan oleh Standar Nasional Indonesia.
- Untuk mengetahui volume bahan-bahan kimia yang ditambahkan dalam proses pengolahan air produksi di PT. Coca-Cola Bottling Indonesia
- Untuk mengetahui pengaruh penambahan zat-zat kimia terhadap kualitas air
- Untuk mengetahui syarat-syarat air yang berkualitas dalam memenuhi standar
PT. Coca-Cola Bottling Indonesia.
1.4 Manfaat
- Untuk melengkapi persyaratan untuk memperoleh gelar Diploma Tiga (D3) - Menambah pengetahuan penulis dalam proses pengolahan air
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
Air merupakan sumber bagi kehidupan. Sering kita mendengar bumi disebut sebagai planet biru, karena air menutupi ¾ permukaan bumi. Tetapi tidak jarang pula kita mengalami kesulitan mendapatkan air bersih, terutama saat musim kemarau disaat air sumur mulai berubah warna atau berbau.
Air adalah sangat penting bagi kehidupan manusia. Manusia akan lebih cepat meninggal karena kekurangan air daripada kekurangan makanan. Didalam tubuh manusia itu sendiri sebagian besar terdiri dari air. Tubuh orang dewasa, sekitar 55-60% berat badan terdiri dari air, untuk anak-anak sekitar 65% dan untuk bayi sekitar 80%.
Kebutuhan manusia akan air sangat kompleks antara lain untuk minum, masak, mandi, mencuci (bermacam-macam cucian) dan sebagainya. Menurut perhitungan WHO, dinegara-negara maju tiap orang memerlukan air antara 60-120 liter per hari. Sedangkan dinegara-negara berkembang termasuk Indonesia, tiap orang memerlukan air 30-60 liter perhari.
Dialam ini ada tiga macam sumber air yaitu : air hujan, air dalam tanah, air dipermukaan.
a. Air Hujan
Bagi daerah yang tidak memiliki sumber air atau hanya memiliki sedikit sumber air tanah maupun sumber air permukaan, maka air hujan merupakan sumber air yang sangat penting. Air hujan dapat dipercaya kemurniannya karena sudah memenuhi syarat-syarat bakteriologi, fisik, dan kimia. Air hujan yang sudah terkumpul 2 –3 hari kemurniannya tidak terjamin lagi.
b. Air Tanah Dalam
Air tanah dalam merupakan sumber air dalam bentuk mata air. Air ini berasal dari kulit bumi yang telah mengalami penyaringan oleh lapisan tanah. Air dalam tanah ini dua macam mata air yaitu : mata air arthesis dan mata air biasa.
Mata Air Arthesis
Airnya berasal dari lapisan kulit bumi (tanah) dalam, tidak dipengaruhi oleh musim hujan, musim kemarau serta musim lainnya
Mata Air Biasa
Airnya berasal dari dalam tanah dan juga air permukaan yang meresap kedalam tanah melalui lapisan tanah yang tidak kuat keluar sebagai mata air, mata air ini dipengaruhi oleh musim, pada musim hujan, air yang keluar banyak sebaliknya pada musim kemarau sedikit kadang-kadang menjadi kering.
c. Air Permukaan
rannya tergantung kepada lokasi daerahnya. Sumber air permukaan ini dapat berupa sungai, danau, air saluran irigasi. (Kartasopoetra, 1991).
2.3 Kualitas Air.
Air dialam sangat jarang ditemukan dalam keadaan murni. Sekalipun air hujan, meskipun awalnya murni, telah mengalami reaksi dengan gas-gas di udara dalam perjalanannya turun kebumi dan selanjutnya terkontaminasi selama mengalir diatas permukaan bumi dan dalam tanah. Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air terhadap penggunaan tertentu dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia, mulai dari air untuk memenuhi kebutuhan langsung yaitu air minum, mandi dan cuci, air irigasi atau pertanian, peternakan, perikanan, rekreasi dan transportasi. Kualitas air mencakup tiga karakteristik, yaitu fisik, kimia dan biologi.
2.3.1 Karakteristik fisik
Karakteristik fisik yang terpenting yang mempengaruhi kualitas air ditentukan oleh (a) bahan padat keseluruhan, yang terapung maupun yang terlarut, (b) kekeruhan, (c) warna, (d) bau dan rasa, dan (e) Temperatur (suhu) air.
a. Bahan padat keseluruhan.
Koloid mempengaruhi kualitas air dalamproseskoagulasi dan filtrasi. Material layang dapat diukur dengan melakukan penyaringan, sedangkan material terlarut dapat diukur dengan penguapan.
diendapinya. untuk keperluan air minum, kandungan sedimen akan mempengaruhi biaya pengolahan.
b. Kekeruhan.
Air yang mengandung material kasat mata dalam larutan disebut keruh. Kekeruhan dalam air terdiri dari lempung, liat, dan bahan organik, dan mikroorganisme. Kekeruhan terutama disebabkan oleh terjadinya erosi tanah di DAS maupun di saluran/sungai. Air sungai biasanya lebih keruh pada saat terjadi hujan lebat dibandingkan pada kondisi normal. Kekeruhan tergantung pada kondisi partikel-partikel padat yang ada dalam air. Tingkat kekeruhan ini biasanya diukur dengan alat yang disebut turbidimeter. Kekeruhan air minum dibatasi tidak lebih dari 10 mg/ltr (skala silika), lebih baik kalau tidak melebihi 5 mg/ltr.
c. Warna.
Air murni tidak berwarna. Warna dalam air diakibatkan oleh adanya material yang larut atau koloid dalam suspensi atau mineral. Air yang mengalir melewati rawa atau tanah yang mengandung mineral dimungkinkan untuk mengambil warna material tersebut. Batas intensitas warna yang dapat diterima adalah 5 mg/ltr. Sinar matahari secara alamiah mempunyai sifat disinfeksi dan menggelantang pada bahan pewarna air, tetapi pengaruhnya hanya pada kedalaman beberapa sentimeter dari permukaan air keruh. Untuk air yang jernih, pengaruh penggelantangan dapat mencapai kedalaman 1,5 m.
d. Bau dan rasa.
dikehendaki. Untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak dikehendaki dapat dilakukan dengan aerasi, pemakaian Potassium Permanganat, pemakaian karbon aktif, koagulasi, sedimentasi dan filtrasi.
e. Temperatur.
Temperatur air merupakan hal penting dalam kaitannya dengan tujuan penggunaan, pengolahan untuk menghilangkan bahan-bahan pencemar serta pengangkutannya. Temperatur air tergantung pada sumbernya. Temperatur normal air di alam (tropis) sekitar 20oC sampai 30oC. Untuk sistem air bersih, temperatur ideal berkisar antara 5oC sampai 10oC.
2.3.2 Karakteristik kimia
Kandungan bahan-bahan kimia yang ada di dalam air berpengaruh terhadap kesesuaian penggunaan air. Secara umum karakteristik kimiawi air meliputi pH, alkalinitas, kation dan anion terlarut, dan kesadahan.
a. pH.
Sebagai pengukur sifat keasaman dan kebasaan air dinyatakan dengan nilai pH, yang didefinisikan sebagai logaritma dari pulang-baliknya konsentrasi ion-hidrogen dalam moles per liter. Air murni pada 24oC ditimbang berkenaan dengan ion-ion H+ dan ion-ion OH- masing-masing mempunyai kandungan 10-7 moles per liter. Dengan demikian pH air murni adalah 7. air dengan pH diatas 7 bersifat basa dan dibawah 7 bersifat asam. Nilai pH dapat diukur dengan potensiometer, yang mengukur potensi listrik yang dibangkitkan oleh ion-ion H+, atau dengan bahan celup penunjuk warna, misalnya methil orange atau phenolphthalein.
b. Alkalinitas.
berada dalam tanah. Ketidakmurnian air ini akibat adanya karbonat dan bikarbonat dari Kalsium, Sodium dan Magnesium. Alkalinitas dinyatakan dalam mg/ltr ekivalen Kalsium Karbonat, keasaman air disebabkan adanya karbon dioksida dalam air. Hal ini diukur berdasarkan banyaknya Kalsium Karbonat yang diperlukan untuk menetralkan asam karbonat dan dinyatakan dalam mg/ltr.
c. Kesadahan (Hardness).
Kesadahan air merupakan hal yang sangat penting dalam penyediaan air bersih. Air dengan kesadahan tinggi memerlukan sabun lebih banyak sebelum terbentuk busa. Air sadah mengandung Karbonat dan Sulfat, Atau Klorida dan Nitrat, dari Kalsium dan Magnesium, disamping Besi dan Aluminium. Kesadahan air sementara, akibat keberadaan Kalsium dan Magnesium bikarbonat, dapat dihilangkan dengan dididihkan atau menambahkan kapur dalam air. Kesadahan air permanen, akibat adanya Kalsium dan Magnesium Sulfat, Klorida, dan Nitrat, dapat dilunakkan dengan perlakuan khusus. Kesadahan air dinyatakan dalam mg/ltr berat kalsium karbonat.
2.3.3 Karakteristik Biologi Air
Air permukaan biasanya mengandung berbagai macam organisme hidup, sedangkan air tanah biasanya lebih bersih, karena proses penyaringan oleh akifer. Jenis-jenis organisme hidup yang mungkin terdapat dalam air meliputi makroskopik, mikroskopik, dan bakteri.
yang dapat menyebabkan penyakit disebut bakteri patogen, sedangkan tidak membahayakan bagi kesehatan disebut non-patogen. Escherichia Coli (colon bacili atau coliform) adalah bakteri non-patogen yang hidup dalam usus binatang berdarah panas. Dalam air, bakteri ini biasanya mengeluarkan tinja, sehingga keberadaanya didalam air dapat dijadikan indikasi keberadaan bakteri patogen. Kualitas air bersih ditentukan dengan keberadaan atau ketidakberadaan bakteri ini melalui E-coli Test. (Suripin. 2002)
2.4 Mutu Air dan Baku Mutu Air.
Mutu air dinilai dalam pengertian ciri-ciri fisik, kimiawi dan biologinya serta tujuan penggunaannya. Sebagai contoh, walaupun air suling ditinjau dari segi fisik, kimiawi dan bakteriologis murni, tetapi rasanya agak tawar dan sangat menimbulkan karat. Telah ditunjukkan berkali-kali bahwa air yang mengandung bahan terlarut akan jauh lebih lezat daripada ”air murni”.
2.4.1 Mutu Air.
Bila air dinilai berdasarkan kandungan pencemar (kontaminan) fisik, kimiawi, dan biologisnya, maka mutu tersebut akan tergantung pada sejarah air itu sebelumnya. Air menangkap pencemar-pencemar sejak saat pembentukannya diawan. Beberapa pencemar tidaklah berbahaya, yang lain secara estetik mungkin bersifat ofensif atau bahkan berbahaya berkenaan dengan pemakaian airnya.
2.4.2 Baku Mutu Air.
Baku mutu air yang diambil oleh badan-badan pengatur biasanya didasarkan pada salah satu atau beberapa hal dibawah ini:
2. Perolehan (baku tersebut harus dapat diperoleh dengan mudah atau dengan wajar). a. Secara teknologis
b. Secara ekonomis
3. Perkiraan ilmiah dengan mempergunakan informasi terbaik yang ada. 4. Percobaan-percobaan (misalnya percobaan dengan binatang).
5. Pengalaman berdasarkan akibat terhadap manusia.
a. Mengambil keuntungan dari suatu bencana yang terjadi. b. Dengan percobaan langsung terhadap manusia.
(Catatan: Konsepsi yang sama berlaku juga untuk tanaman dan binatang, termasuk tanaman air).
6. Model matematik (misalnya peluang, mode, persentil, jumlah coliform yang paling mungkin).
2.5 Metode-Metode Pengolahan Air.
Metode-metode yang dipergunakan untuk pengolahan air berkaitan dengan pencemar-pencemar yang ada dalam persediaan air tertentu. Pencemar-pencemar-pencemar utama yang harus diperhatikan pada kebanyakan persediaan air adalah bakteri patogen, kekeruhan dan bahan-bahan terapung, warna, rasa dan bau, senyawa-senyawa organik, dan kesadahan. Faktor-faktor ini terutama berhubungan dengan kesehatan dan estetika.
2.5.1 Metode-metode Pengolahan Fisik
a. Penyaringan.
disungai-sungai. Saringan kasar dari batang-batang yang berjarak kira-kira 0,75-2 inci (20-50 mm) dipergunakan untuk tujuan ini. Pada instalasi-instalasi kecil saringan semacam ini biasanya dibersihkan secara manual (dengan tenaga orang). Instalasi-instalasi yang besar umumnya mempergunakan saringan-saringan yang dibersihkan secara mekanik.
Saringan-saringan mikro (ayakan mikro) dibuat dalam suatu drum yang ditutup dengan jala halus yang ditunjang oleh suatu jala kasar sebagai penguat. Lubang-lubang saringan bervariasi antara kira-kira 23-65 mikron. Air yang berisi bahan-bahan halus terapung disalurkan kebagian dalam drum tersebut, kemudian air yang telah tersaring dikumpulkan dari luarnya. Karena penyumbatan saringan terjadi dengan cepat, jala haruslah dicuci terus menerus dengan semprotan air bertekanan tinggi. Ayakan mikro paling sering dipergunakan sebagai pengolahan awal sebelum pengolahan air secara konvensional.
b.Aerasi.
Aerasi adalah suatu bentuk perpindahan gas dan dipergunakan dalam berbagai variasi operasi, meliputi sebagai berikut: (1) tambahan oksigen untuk mengoksidasikan besi dan Mangan terlarut, (2) pembuangan Karbon Dioksida, (3) pembuangan Hidrogen Sulfida untuk menghapuskan bau dan rasa, serta (4) pembuangan minyak yang mudah menguap dan bahan-bahan penyebab bau dan rasa serupa yang dikeluarkan oleh ganggang serta mikroorganisme yang serupa.
meningkatkan pencampuran zat cair dan membuat air terbuka ke atmosfer dalam bentuk butir-butir tetesan. Metode tertentu yang dipergunakan tergantung pada jenis bahan yang harus dibuang serta tujuan yang harus dicapai.
c. Pencampuran.
Bahan-bahan kimia yang dipergunakan untuk pengolahan air dapat dimasukkan dengan mesin pemasukan larutan atau mesin pemasukan kering. Untuk dapat menjadi efektif, bahan-bahan kimia ini haruslah tersebar dengan baik dalam air dengan pencampuran yang sempurna. Hal ini biasa dilakukan dengan cara mekanis, yaitu memutar dengan cepat dayung-dayung di dalam kolam pencampur yang direncanakan dengan khusus, yang mempunyai waktu penahanan sebesar 30 hingga 60 detik. Pencampuran jaringan pipa telah pula dipergunakan. Disamping itu, bahan-bahan kimia dapat ditambahkan pada titik-titik lain yang turbulensinya tinggi, misalnya pada suatu loncatan air, bila ia tetap efektif pada suatu kisaran besar aliran yang cukup.
d. Flokulasi.
Bila bahan-bahan kimia pengental ditambahkan ke air yang mengandung kekeruhan, akan terbentuk kumpulan partikel yang turun mengendap. Untuk melakukan pembuangan kumpulan partikel yang pada awalnya sangat kecil ini, pengadukan cepat harus diikuti dengan suatu jangka waktu pengadukan halus (flokulasi) selama 20 hingga 30 menit. Hal ini akan menyebabkan bertumbukannya kumpulan-kumpulan partikel kecil yang akan membentuk partikel-partikel yang lebih besar dan jumlahnya lebih sedikit. Berhubung dengan ukuran dan kerapatannya, partikel-partikel besar ini dapat dibuang dengan pengendapan gaya berat.
dibawah kolam-kolam pengaduk; dan dengan penambahan suatu gas, biasanya udara. Input tenaga yang dibutuhkan untuk mencapai flokulasi berbeda dari kira-kira 1 hingga 2 hp perjuta galon (0,2 sampai 0,4 kw/103 m3) kapasitas tangki flokulator.
e. Pengendapan.
Laju pengendapan suatu partikel didalam air tergantung pada kekentalan dan kerapatan air maupun ukuran, bentuk, dan berat jenis partikel yang bersangkutan. Air hangat kurang rapat, sehingga suatu partikel akan mengendap lebih cepat daripada didalam air yang dingin. Partikel-partikel anorganik terapung yang terdapat didalam air mempunyai berat jenis yang berkisar dari 2,65 untuk partikel-partikel pasir yang terlepas, hingga kira-kira 1,03 untuk partikel-partikel lumpur yang terkumpul. Berat jenis bahan-bahan organik terapung berkisar dari 1,0 hingga kira-kira 1,4. kumpulan-kumpulan kimiawi mempunyai kisaran berat jenis yang serupa tergantung pada jumlah kandungan air dalam kumpulan itu.
f. Filtrasi.
Pancaran-pancaran air yang diarahkan kepermukaan selama pencucian sering dipergunakan untuk membebaskan bahan-bahan yang tersaring dari butir-butir pasir . laju kenaikan air pembersih tidak boleh melampaui kecepatan mengendap dari partikel terkecil yang harus ditahan didalam filter tersebut biasanya 12-36 inci per menit (30 hingga 90 cm per menit); jangka waktu pencucian biasanya 3 hingga 5 menit. Jumlah air yang dibutuhkan untuk mencuci suatu filter pasir cepat bervariasi dari 1 hingga 5 persen kali jumlah yang disaring keseluruhan. Filter tersebut harus dicuci tiap 1 hingga 3 hari. Air pencuci biasanya dibuang kedalam satu selokan pembuang atau kedalam kolam penampung untuk direklamasi kemudian. Berbagai jenis drainasi – bahwa telah digunakan pada filter-filter pasir cepat termasuk blok-blok filter, Jeruji logam dan alas filter yang mendapat paten khusus. Suatu alas filter yang direncanakan dengan baik akan memberikan distribusi air pencuci yang seragam.
2.5.2 Metode-metode Pengolahan Kimiawi.
a. Koagulasi.
Bila bahan-bahan padat terapung didalam air ukurannya halus atau koloidal, sering dipergunakan bahan-bahan kimia untuk menghilangkan benda-benda terapung dengan lebih sempurna. Koagulan bereaksi dengan air dan partikel-partikel yang membuat keruh untuk membentuk endapan flokulan. Selama flokulasi masing-masing partikel kumpulan dirubah menjadi partikel-partikel yang lebih besar pada waktu bertumbukan satu sama lain. Partikel-partikel yang lebih besar mempunyai kerapatan yang cukup untuk memungkinkan pembuangannya dengan cara pengendapan gravitasi.
hidroksida, sesuai dengan persamaan berikut:
Al2(SO4). 18 H2O + 3 Ca(HCO3 )2 3CaSO4 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18 H2O
Aluminium kalsium kalsium Aluminium karbon
Sulfat karbonat sulfat hidroksida dioksida
Bila air tidak mengandung alkalinitas yang diperlukan, maka mungkin perlu ditambahkan kapur (CaO) atau abu soda (Na2CO3) disamping alum untuk memperoleh flokulasi yang tepat. Silika yang diaktifkan kadang-kadang ditambahkan kedalam air untuk menjadi inti bagi pembentukan kumpulan.
Dosis alum yang biasa adalah 10 hingga 40 mg/l (kira-kira 75 hingga 300 lb perjuta gallon). Jumlah bahan kimia pelengkap yang dipergunakan tergantung pada sifat air. Ferrous sulfat (FeSO4) dan Ferri klorida (FeCl3) juga dipergunakan sebagai koagulan. Mereka ini membentuk endapan hidroksida besi. Garam Ferrous membutuhkan kapur sebagai bahan kimia pelengkap, kalau tidak, garam ferrous harus dirubah kedalam bentuk ferric dengan menambahkan klorin.
b.Disinfeksi.
Lebih dari 50% patogen didalam air akan mati dalam waktu 2 hari dan 90% akan mati pada akhir 1 minggu. Oleh karena itu, waduk-waduk penampung sebenarnya cukup efektif untuk mengendalikan bakteri. Walaupun demikian, beberapa jenis patogen mungkin tetap hidup selama 2 tahun atau lebih; karena itu dibutuhkan disinfeksi. Klorin telah terbukti merupakan desinfektan yang ideal. Bila dimasukkan kedalam air akan mempunyai pengaruh yang segera dan membinasakan kebanyakan makhluk mikroskopis.
Cl2 + H2O HOCl + Cl- + H+
Gas asam
klorin hipoklorus
Reaksi ionisasi adalah
HOCl OCl- + H+ Asam ion
Hipoklorus hipoklorit
Diambil bersama-sama, konsentrasi dari asam hipoklorus dan ion hipoklorit didefinisikan sebagai klorin bebas yang dapat diperoleh.
Karena klorin dalam bentuk asam hipoklorus 40 hingga 80 kali lebih efektif daripada ion hipoklorit, maka desinfeksi dengan klorin akan paling efektif pada nilai-nilai pH yang asam.
c. Pelembutan Air dengan Pengendapan.
Penghilangan kesadahan air bukanlah hal yang penting untuk pengamanan air yang bersangkutan. Keuntungannya terutama terletak pada berkurangnya kebutuhan sabun dan turunnya biaya pemelliharaan sambungan dan perlengkapan pipa. Apakah kesadahan suatu persediaan air harus dikurangi tergantung pada hubungan antara biaya dan pengolahan dan kepuasan para pelanggan. Dua metode dasar yang dipergunakan untuk menghilangkan kesadahan adalah proses kapur soda dan proses pertukaran ion.
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2 CaCO3 + 2 H2O
Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2 2 CaCO3 + Mg(OH)2 + H2O MgSO4 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaSO4
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4
Kapur menurunkan kesadahan karbonat dan menggantikan garam-garam kalsium dengan garam-garam magnesium, sedangkan soda bekerja pada kesadahan non-karbonat dari garam-garam kalsium. Garam-garam sodium yang terbentuk bersifat dapat terlarut dan tidak tertolak bila dalam jumlah yang biasa dihasilkan oleh proses pelembutan. Kebanyakan endapan CaCO3 dan Mg(OH)2 yang terbentuk akan mengendap didalam kolam pengendapan, tetapi sebagian akan tetap berupa partikel-partikel yang terbagi halus yang dapat diendapkan diatas suatu filter atau didalam pipa-pipa dari jaringan distribusi. Untuk mencegah hal ini, air haruslah dikarbonkan kembali dengan mengallirkan gas karbon dioksida (CO2) melaluinya pada waktu meninggalkan tangki pengendapan. Dalam proses ini karbonat-karbonat tak terlarut yang bergabung dengan CO2 untuk membentuk kembali bikarbonat terlarut. Walaupun air mendapatkan kembali sebagian kesadahannya melalui proses ini, rekarbonasi selalu disarankan. ( Linsley,RK. 1995)
2.6 Pembagian Air Dalam Industri Kimia
Dalam industri kimia, air digunakan bermacam-macam keperluan misalnya : - Sebagai media pemanas (air panas) dan media pendingin (air pendingin) - Sebagai bahan baku untuk pembuatan kukus (air yang berbentuk gas) - Sebagai energi hidrolik (penggerak pada alat sentrifugasi)
- Sebagai air minum, bahan pembersih, pemadam api.
Air Dapat Dibedakan
1. Air Alam
Dengan bantuan pancaran sinar matahari, air yang ada didunia berputar dalam siklus yang terus menerus. Air terutama terdapat dalam bentuk air tanah dan air permukaan. Selain itu, air dapat dijumpai dalam bentuk es, kabut dan uap air.
Air alam selalu mengandung beberapa macam pengotor, misalnya : - Gas yang larut (O2, CO2 )
- Garam yang larut (Ca (HCO3)2, Mg (HCO3)2, CaSO4) - Zat-zat organik yang larut
- Zat-zat tersuspensi dan mikroorganisme 2. Air Yang Sudah Diolah
Tergantung dari penggunaannya, air alami dapat digunakan langsung atau diolah dengan
a. Pembuangan gas
b. Penghilangan bahan tersuspensi
c. Penghilangan garam kalsium dan magnesium (pelunakan air) d. Penghilangan semua garam terlarut
e. Penghilangan Semua Garam Terlarut a. Pembuangan Gas
b. Penghilangan Bahan Tersuspensi
Penghilangan bahan tersuspensi dapat dilakukan dengan cara perjernihan, filtrasi, pembentukan flok dan penghilangan kuman
Penjernihan : pengendapan bahan tersuspensi yang kasar dalam bak pengendap (yang berfungsi sebagai pembersih)
Filtrasi : Penyaringan melalui filter pasir dengan berbagai ukuran butir. Air dibiarkan meresap kedalam tanah dan terikat sebagai air tanah
c. Pembentukan flok
Mencampurkan bahan-bahan kimia dapat membentuk flok (misalnya besi khlorida). Bahan ini menggumpalkan bahan halus yang tersuspensi, sehingga pada penjernihan atau penyaringan, bahan tersuspensi ini akan lebih mudah dihilangkan. Penghilangan kuman-kuman : Air dibebaskan dari kuman-kuman penyakit dengan menambahkan bahan kimia misalnya NaOCl, ClO2, O3
d. Penghilangan Garam Kalsium dan Magnesium (pelunakan air).
Garam-garam kalsium dan magnesium yang larut sebagian besar diubah menjadi garam yang tidak larut (CaCO3, MgCO3 ). Garam-garam ini kemudian dapat dihilangkan dengan filtrasi. Dengan menambahkan Natrium Fosfat akan terbentuk garam-garam yang tidak larut dan kurang padat serta hanya sedikit membentuk kerak. e. Penghilangan Semua Garam Terlarut
- Air mengalir melalui sebuah unggun yang berisi campuran resin penukar anion dan penukar kation. (Bernasconi, 1995)
2.7 Proses Pengolahan Air
Proses pengolahan air dapat dilakukan dengan berbagai cara. Dalam hal ini dilakukan secara umum/sederhana dan untuk skala industri.
2.7.1 Secara umum/sederhana
2.7.2 Secara Industri
Air merupakan bahan baku utama dalam pembuatan minuman berkarbonasi (sparkling) maupun non karbonasi (still). Di PT. Coca-Cola Bottling Medan. Air diperoleh dari air dalam tanah atau sumur bor dengan kedalaman 100-200 meter. Air yang telah diolah ini yang kemudian akan digunakan sebagai air produksi atau bahan baku pada pembuatan minuman.
Proses Pengolahan Air Untuk Air Produksi.
Pada proses produksi minuman berkarbonasi (sparkling) air yang digunakan adalah air produksi. Dimana proses pengolahannya adalah sebagai berikut :
a. Deep Well
Air yang diperoleh adalah air sumur bor. Dimana kedalaman sumur ini sekitar 100-200 meter. Sebelum air dimasukkan kedalam degassifier, air diinjeksikan dengan H2SO4 4% pada pipa inlet ke degassifier. Air yang telah diinjeksikan sulfat memiliki pH 4-5, dan disini terjadi penurunan alkalinitas air. H2SO4 bersifat sebagai oksidator yang mengoksidasi ion ferro menjadi ion ferri.
Reaksi : Fe2+ Fe3+ + e-
b. Degassifier
Reaksi : H2SO4 + HCO3- H SO4- + H2CO3 (tidak stabil) H2SO4 + CO32- HSO4- + H2CO3 (tidak stabil) H2CO3 H2O + CO2 (stabil)
Kemudian air dialirkan dari degassifier masuk menuju ke reaktor yang terlebih dahulu dinetralkan pH-nya dengan kapur dan kemudian diinjeksikan dengan PAC sehingga proses pembentukan flok akan sempurna.
c. Reaktor Tank (Floculator)
Flokulator merupakan tempat reaksi pembentukan flok. Flok yang terbentuk akan mengendap secara gravitasi sehingga terpisah antara air yang jernih dengan flok. Selanjutnya air dari reaktor dialirkan secara overflow ke sand filter yang terlebih dahulu diinjeksi dengan kaporit, yang berfungsi untuk membunuh bakteri dan juga untuk menghilangkan lumut-lumut dalam air.
d. Sand Filter
Air bersih yang masih terklorinasi akan dilewatkan ke sand filter atau saringan pasir yang berfungsi untuk mengurangi atau menghilangkan partikel-partikel atau flok-flok yang terikut.
e. Storage Tank
Merupakan tempat penampungan air yang akan digunakan untuk produksi
f. Hidrophore Tank
g. Buffer Tank
Merupakan tempat cadangan air yang waktu tinggalnya minimal 2 jam untuk memastikan kerja efektif dari kaporit untuk membunuh bakteri. Dari buffer tank ini didistribusikan dengan pompa ketiga bagian yaitu langsung untuk minuman berkarbonasi, frestea dan pembuatan sirup.
h. Carbon Filter
Air yang akan digunakan untuk produksi minuman berkarbonasi, frestea dan pembuatan sirup harus melewati carbon filter yang berfungsi untuk menghilangkan bau dari kaporit dan kandungan klorin yang masih ada. Carbon filter yang digunakan adalah carbon filter nomor 2 khusus untuk pembuatan sirup berkarbonasi seperti Coca-Cola, Sprite, dan Fanta.
i. Bag Filter
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Alat Dan Bahan
3.1.1 Alat-Alat
- Alat turbidimeter
- Beaker glass 100 ml - Botol aquadest - Buret 25 ml
- Erlenmeyer 250 ml - Gelas ukur 100 ml - Komparator - Kuvet
- Kuvet Lovibond - pH meter - Tissue
3.1.2 Bahan
- Poly Aluminium Klorida (PAC) 6000-7500 ppm - Air dari degassifier
- Air dari Flokulator - Air dari Sand Filter - Aquadest
- Indikator PP - Indikator Mix - H2SO4 0,02 N
3.2 Prosedur Percobaan
3.2.1 Penentuan pH
- Diambil sampel sesuai yang dibutuhkan
- Dimasukkan sampel kedalam beaker glass - Dinyalakan pH meter
- Dimasukkan elektroda ke dalam sampel
- Dibaca nilai pengukuran pH apabila tanda pembacaan telah berhenti berkedip
- Dicatat nilai pH
3.2.2 Penentuan Turbiditas
- Diambil sampel sesuai yang dibutuhkan
- Dibilas terlebih dahulu kuvet yang akan digunakan dengan sampel - Diisi kuvet dengan sampel hingga batas leher kuvet
- Dibersihkan permukaan luar dengan tissue hingga kering
- Dimasukkan kuvet ke dalam lubang pengukuran turbiditas (tube)
3.2.3 Penentuan Free Chlorine dan Total Chlorine
Free Chlorine
- Dimasukkan sampel sebanyak 10 ml ke dalam kuvet lovibond - Ditambahkan 1 tablet DPD No. 1
- Dimasukkan sampel sebanyak 10 ml aquadest (blanko) ke dalam kuvet lovibond yang lain
- Diletakkan kedua kuvet tersebut dalam komparator dan pastikan kuvet sampel sebelah kiri, kuvet aquadest sebelah kanan
- Dibandingkan pada komparator dengan mencari perbadingan warna yang sama antara blanko dan sample yang telah ditambah DPD No. 1
- Dibaca free chlorine yang terbaca pada komparator lalu dicatat hasilnya
Total Chlorine
- Dimasukkan sampel sebanyak 10 ml kedalam kuvet lovibond - Ditambahkan 1 tablet DPD No. 4
- Dikocok hingga larut
- Dimasukkan sampel sebanyak 10 ml aquadest (blanko) kedalam kuvet lovibond yang lain.
- Diletakkan kedua kuvet tersebut dalam komparator dan pastikan kuvet sampel sebelah kiri, kuvet aquadest sebelah kanan.
- Dibandingkan pada komparator dengan mencari perbadingan warna yang sama antara blanko dan sample yang telah ditambah DPD No. 4
- Dibaca kadar total chlorine yang terbaca pada komparator lalu dicatat hasilnya.
3.2.4. Penentuan Alkalinitas
p-Alkalinitas
- Ditambahkan Na2SO3 20% sebanyak 0,5 ml (khusus air yang mengandung klorin)
- Diteteskan 3 tetes indicator PP 1%, diamati perubahan warna yang terjadi pada sampel
- Apabila sampel tidak berubah warna maka p-Alkalinitas = 0 dan dilanjutkan untuk memeriksa m-Alkalinitas
- Apabila sampel berubah warna menjadi merah muda maka dilakukan titrasi dengan menggunakan larutan H2SO4 0,02N
- Titrasi dihentikan apabila sampel kembali tidak berwarna
- Dicatat volume H2SO4 yang diperlukan untuk titrasi tersebut (VT) - p-Alkalinitas dihitung dengan rumus :
p-Alkalinitas = VT x N x 50 x 1000 volume sampel
p-Alkalinitas = volume titrasi x 10
Dimana : VT = Volume total titrasi asam sulfat N = Normalitas asam sulfat
m-Alkalinitas
- Sampel yang telah diuji sebelumnya (p-Alkalinitas = 0), langsung ditetesi dengan 2 tetes indikator mix
- Dikocok hingga larut
- Sampel dititrasi dengan larutan H2SO4 0,02N hingga terjadi perubahan warna kemerahan.
m-Alkalinitas = VT x N x 50 x 1000 volume sampel
m-Alkalinitas = volume titrasi x 10
3.3 Diagram Alir Percobaan
3.3.1 Penentuan pH
1). Air sumur Deep well
Dimasukkan kedalam beaker glass secukupnya Dinyalakan pH meter
Dimasukkan elektroda kedalam sampel
Dibaca nilai pH jika pembacaan telah berhenti berkedip Dicatat nilai pH
Hasil
2). Air tangki sand filter
Dimasukkan kedalam beaker glass secukupnya Dinyalakan pH meter
Dimasukkan elektroda kedalam sampel
Dibaca nilai pH jika pembacaan telah berhenti berkedip Dicatat nilai pH
3.3.2 Penentuan Turbiditas
1) Air Sumur Deep Well
Dibilas terlebih dahulu kuvet yang akan digunakan dengan sampel Diisi kuvet dengan sampel hingga batas leher kuvet
Dibersihkan permukaan luar dengan tissue hingga kering
Dimasukkan kuvet ke dalam lubang pengukuran turbiditas (tube) Dibaca nilai turbiditas pada turbidimeter
Dicatat Hasil
2) Air tangki sand filter
Dibilas terlebih dahulu kuvet yang akan digunakan dengan sampel Diisi kuvet dengan sampel hingga batas leher kuvet
Dibersihkan permukaan luar dengan tissue hingga kering
Dimasukkan kuvet ke dalam lubang pengukuran turbiditas (tube) Dibaca nilai turbiditas pada turbidimeter
3.3.3 Penentuan Free Chlorine dan Total Chlorine
Penentuan Free Chlorine
Air tangki sand filter
Dimasukkan ke dalam kuvet lovibond sebanyak 10 ml Ditambahkan 1 tablet DPD No. 1
Dikocok hingga larut
Dimasukkan aquadest (blanko) kedalam kuvet lovibond yang lain sebanyak 10 ml
Diletakkan kedua kuvet tersebut dalam komparator dan pastikan kuvet sampel sebelah kiri, kuvet aquadest sebelah kanan
Dibandingkan kedua kuvet pada komparator dengan mencari perbadingan warna yang sama antara blanko dan sample yang telah ditambah DPD No. 1
Dibaca nilai free chlorine yang terbaca pada komparator Dicatat
PenentuanTotal Chlorine
Air tangki sand filter
Dimasukkan kedalam kuvet lovibond sebanyak 10 ml Ditambahkan 1 tablet DPD No. 4
Dikocok hingga larut
Dimasukkan aquadest (blanko) sebanyak 10 ml kedalam kuvet lovibond yang lain
Diletakkan kedua kuvet tersebut dalam komparator dan pastikan kuvet sampel sebelah kiri, kuvet aquadest sebelah kanan
Dibandingkan kedua kuvet pada komparator dengan mencari perbadingan warna yang sama antara blanko dan sample yang telah ditambah DPD No. 4
Dibaca kadar total chlorine yang terbaca pada komparator Dicatat
3.3.4 Penentuan Alkalinitas
Penentuan p-Alkalinitas
1) Air sumur deep well
Dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer sebanyak 100 ml Ditambahkan Na2SO3 20% sebanyak 0,5 ml (khusus air yang mengandung klorin)
Diteteskan 3 tetes indicator PP 1%, diamati perubahan warna yang terjadi pada sampel
Apabila sampel tidak berubah warna maka p-Alkalinitas = 0 dan dilanjutkan untuk memeriksa m-Alkalinitas
2) Air tangki sand filter
Dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer sebanyak 100 ml Ditambahkan Na2SO3 20% sebanyak 0,5 ml (khusus air yang mengandung klorin)
Diteteskan 3 tetes indicator PP 1%, diamati perubahan warna yang terjadi pada sampel
Apabila sampel tidak berubah warna maka p-Alkalinitas = 0 dan dilanjutkan untuk memeriksa m-Alkalinitas
Penentuan m-Alkalinitas
1) Air sumur deep well
Air sumur deep well yang telah diuji sebelumnya (p-Alkalinitas = 0), langsung ditetesi dengan 2 tetes indikator mix
Dikocok hingga larut
Sampel dititrasi dengan larutan H2SO4 0,02N hingga terjadi perubahan warna kemerahan
Dicatat volume H2SO4 yang diperlukan untuk titrasi tersebut (VT) Hasil
2) Air tangki sand filter
Air sumur deep well yang telah diuji sebelumnya (p-Alkalinitas = 0), langsung ditetesi dengan 2 tetes indikator mix
Dikocok hingga larut
Sampel dititrasi dengan larutan H2SO4 0,02N hingga terjadi perubahan warna kemerahan
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Percobaan
Data kebutuhan penggunaan H2SO4, Ca(OH)2, Alm(OH)nCl3m-n dan Ca(OCl)2 tiap liter per jam
No Bahan Nimia Kebutuhan (liter/jam)
1 H2SO4 (Asam Sulfat) 17
2 Ca(OH)2 (Kapur) 90
3 PAC (Poly Aluminium Chlorida) 37
4 Ca(OCl)2 (Kaporit) 76
Data pengaruh penambahan bahan kimia H2SO4, Ca(OH)2, PAC, Ca(OCl)2 terhadap kualitas air produksi.
Hari/tgl Areal Parameter Check Pengamatan
Hari/tgl Areal Parameter Check Pengamatan
Hari/tgl Areal Parameter Check Pengamatan
Hari/tgl Areal Parameter Check Pengamatan
Hari/tgl Areal Parameter Check Pengamatan
Hari/tgl Areal Parameter Check Pengamatan
Volume akhir tangki H2SO4 = 250 – 233
= 17 liter
2. Banyaknya serbuk H2SO4 yang terpakai tiap jam V = Volume awal – volume akhir
Jadi, serbuk H2SO4 yang terpakai setiap jam adalah 1,224 kg
4.2.2 Penggunaan Ca(OH)2 (Kapur)
1. Volume tabung larutan Ca(OH)2 = 1000 Liter
ρ =
Maka volume larutan Ca(OH)2 yang terpakai = Volume awal tangki Ca(OH)2– Volume akhir tangki Ca(OH)2 = 1000 – 910
= 90 liter
2. Banyaknya serbuk Ca(OH)2 yang terpakai tiap jam V = Volume awal – volume akhir
4.2.3 Penggunaan Alm(OH)nCl3m-n(Poly Aluminium Chlorida / PAC)
1. Volume tabung larutan PAC = 500 Liter
Dengan asumsi bahwa PAC larut sempurna dengan air, maka untuk menghitung berapa banyak PAC yang terpakai digunakan dengan rumus: 50 kg PACdilarutkan dalam 500 liter air maka rumus
ρ = Volume akhir tangki PAC = 463 liter
Maka volume larutan PACyang terpakai = Volume awal tangki PAC – Volume akhir tangki PAC = 500 – 463
= 37 liter
Maka 1
ρ
= 2ρ
Jadi, serbuk PAC yang terpakai setiap jam adalah 3,7 kg
4.3.4 Penggunaan Ca(OCl)2 (Kaporit)
1. Volume tabung larutan Ca(OCl)2 = 500 Liter
Dengan asumsi bahwa Ca(OCl)2 larut sempurna dengan air, maka untuk menghitung berapa banyak Ca(OCl)2 yang terpakai digunakan dengan rumus: 15 kg Ca(OCl)2 dilarutkan dalam 500 liter air maka rumus
ρ = Volume akhir tangki Ca(OCl)2 = 500 – 424
= 76 liter
2. Banyaknya serbuk Ca(OCl)2 yang terpakai tiap jam V = Volume awal – volume akhir
Untuk menghitung density
Jadi, serbuk Ca(OCl)2 yang terpakai setiap jam adalah 2,28 kg
4.3 Pembahasan
Sesuai dengan ketentuan badan dunia (WHO) maupun badan setempat (Departemen Kesehatan) serta ketentuan/peraturan lain yang berlaku seperti APHA (American Public Health Association atau Asosiasi Kesehatan Masyarakat AS), layak tidaknya air untuk kehidupan manusia terutama untuk air minum ditentukan berdasarkan persyaratan kualitas secara fisik, kimia dan biologinya sehingga diperoleh air yang berkualitas.
Untuk mendapatkan air yang berkualitas tersebut, PT. Coca-Cola Bottling Indonesia melakukan pengolahan air dengan jalan menambahkan bahan-bahan kimia yang diperlukan, yaitu:
Penambahan H2SO4 (Asam Sulfat) yang digunakan adalah sebagai oksidator yang berfungsi untuk mengoksidasi ion ferro dalam air menjadi ion ferri.
-H2SO4 (Asam Sulfat) juga dapat menurunkan alkalinitas air karena ketidakmurnian yang disebabkan adanya garam karbonat dan bikarbonat. Volume H2SO4 yang dibutuhkan oleh perusahaan adalah 17 liter/jam, merupakan volume yang optimum untuk penurunan alkalinitas air atau garam-garam/senyawa yang terlarut dalam air. Jika dosis H2SO4 kurang, hal ini akan menyebabkan nilai alkalinitas dalam air masih tinggi dan kekeruhan air juga masih tinggi. Sedangkan dosis H2SO4 yang berlebih akan menyebabkan keasaman air.
Berdasarkan hasil penyelidikan diperoleh kesimpulan bahwa nilai alkallinitas akhir yang diperoleh masih dalam standar karena standar nilai alkalinitas air di PT. Coca-Cola adalah maksimal 85 mg/liter.
Penambahan Ca(OH)2 (kapur) yang digunakan adalah sebagai penetral pH setelah penambahan asam sulfat. Kapur bereaksi dengan garam-garam kalsium dan magnesium dalam air membentuk endapan. Volume Ca(OH)2 yang dibutuhkan oleh perusahaan adalah 90 liter/jam, merupakan volume yang optimum untuk penetral pH air dan dalam pembentukan endapan. Jika dosis Ca(OH)2 kurang, hal ini menyebabkan air akan berasa asam dan endapan dari karbonat atau bikarbonat dalam air yang terbentuk sedikit. Jika dosis Ca(OH)2 berlebih pH akan terlalu basa tidak sesuai dengan yang diharapkan dan menyebabkan biaya pengolahan semakin meningkat.
Berdasarkan hasil penyelidikan diperoleh kesimpulan bahwa nilai pH yang diperoleh masih dalam standar karena standar nilai pH air di PT. Coca-Cola adalah 6,5-7,5.
kekeruhan air. Jika dosis koagulan kurang hal ini menyebabkan tumbukan antar partikel akan kurang dan netralisasi muatan tidak sempurna dan mengakibatkan banyak partikel halus yang melayang sehingga mikroflok yang terbentuk hanya sedikit dan nilai kekeruhan air juga masih tinggi. Sedangkan dosis koagulan yang berlebih akan mempengaruhi keasaman air.
Berdasarkan hasil penyelidikan diperoleh kesimpulan bahwa nilai turbiditas yang diperoleh masih dalam standard karena standard nilai turbiditas air di PT. Coca-Cola adalah maksimal 0,5 NTU
Penambahan Ca(OCl)2 (kaporit) adalah sebagai desinfektan apabila dimasukkan kedalam air akan mempunyai pengaruh yang segera dan membinasakan kebanyakan makhluk mikroskopis, klorin juga berfungsi untuk menghilangkan lumut-lumut dalam air. Volume Ca(OCl)2 yang dibutuhkan oleh perusahaan adalah 76 liter/jam.Jika dosis desinfektan kurang, hal ini menyebabkan patogen tersebut masih hidup dalam air dan menyebabkan pembentukan lumut dalam pipa. Jika dosis desinfektan berlebih, akan mempengaruhi keasaman air.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
- Volume bahan kimia yang digunakan dalam proses pengolahan air produksi di PT Coca-Cola Bottling Indonesia yaitu:
- H2SO4 sebanyak 17 liter/jam - Ca(OH)2 sebanyak 90 liter/jam
- PAC (Poly Aluminium Chlorida) sebanyak 37 liter/jam - Ca(OCl)2 sebanyak 76 liter/jam
- Pengaruh penambahan bahan-bahan kimia terhadap kualitas air yaitu: - H2SO4 menurunkan alkalinitas pada air dan bersifat oksidator terhadap logam-logam yang ada dalam air
- Ca(OH)2 menurunkan pH dan membentuk endapan terhadap karbonat dalam air bila bereaksi dengan garam-garam kalsium dan magnesium dalam air.
- Alm(OH)nCl3m-n membentuk flok dalam air sehingga air dapat mudah mengendap
- Ca(OCl)2 sebagai desinfektan atau pembunuh kuman dan juga dapat menghilangkan lumut-lumut pada pipa
- tidak ada bau asing
- jernih/tidak keruh
- p-Alkalinitas = 0
- m-Allkalinitas = < 85 mg/liter
- pH = 6,5 – 7,5
- Free Chlorin = 1 -3 mg/liter
- Turbidity = < 0,5 NTU
5.2. Saran
- Sebaiknya air yang digunakan adalah air tanah dalam, karena jumlahnya banyak dan tingkat pencemarannya tidak terlalu besar.
- Sebaiknya apabila air yang digunakan untuk produksi belum/tidak sesuai dengan standar yang ditetapkan maka harus dilakukan pengolahan ulang dan tangki-tangki yang digunakan harus di Back Wash terlebih dahulu
DAFTAR PUSTAKA
Annonym.1990.Coca-Cola Botling Indonesia Beverage Quality Control Manual Standard and Prosedur Operasi. Volume 4. Jakarta.
Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Bagian 1. Jakarta: Pradiya Paramita.
Kartasopoetra. 1991. Teknologi Pengairan Pertanian Irigasi. Jakarta : Bumi Aksara Kristanto, P. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta: Penerbit Andi
Linsley, R.K. 1995.Teknik Sumber Daya Air. Edisi Ketiga. Jilid 2. Jakarta: Erlangga. Notoatmodjo, S. 2003. Prinsip-Prinsip Dasar Ilmu Kesehatan Masyarakat. Cetakan
kedua. Jakarta: Rineka Cipta
Suriawiria,U.2005. Air Dalam Lingkungan dan Kehidupan Sehat. Edisi I. Cetakan kedua. Bandung : PT. Alumni.
Suripin. 2002. Pelestarian Sumber Daya Tanah Dan Air. Yogyakarta: Penerbit Andi
Lampiran 1 : Diagram alir proses pengolahan air untuk produk (Treated Water)
Hidrophore Carbon Filter
Lampiran 2 :
Grafik hubungan antara densitas Ca(OH)2 terhadap pH air
Grafik Y VS X
Grafik Ca(OH)2 (mg/l) VS pH
Ca(OH) (mg/l)
30
25 20
15
10
5 0
3 4 5 6
Lampiran 3 :
Grafik pengaruh penggunaan koagulan terhadap kekeruhan air
Grafik Y VS X
Grafik Coagulant dose (mg/l) VS Turbidity (NTU)
Coagulant dose
(mg/l)
10 9 8
7 6 5 4 3 2 1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Lampiran 4 :
Grafik pengaruh pH terhadap Asam hipoklorit yang digunakan untuk
Desinfektan
Grafik Y VS X
% Hyphoclorous acid VS pH
100 0 %
% 90 10 h
H 80 20 i
i 70 30
p a p
o c 60 40 o
c i 50 50 c
h d 40 60 h
l 70 l
o 30 o
r 20 80 r
o 10 90 i
u 0 100 t
s
0 5 6 7 8 9 9 10
Lampiran 5 :
Grafik hubungan antara waktu terhadap kekeruhan air pencucian di backwash
Grafik Y VS X
Backwash time (minutes) VS Backwash water Turbidity (NTU)
Coagulant dose
(mg/l)
10 9 8
7 6 5 4 3 2 1 0
0 20 40 60 80 100 120 140
