BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air
2.1.1. Sifat air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut:
1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0°C (32°F) - 100°C, air berwujud cair. Suhu 0°C merupakan titik beku (freezing point) dan suhu 100°C merupakan titik didih (boiling point) air. Tanpa sifat tersebut, air yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk hidup maupun air yang terdapat dilaut, sungai, danau dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas atau padatan , sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi, 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 atau pun dingin 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 sebagai pendingin mesin.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan (evaporasi)
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.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga 35.000 mg/liter. Sifat ini memungkinkan unsur hara (nutrient) terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungkinkan bahan – bahan toksik yang masuk kedalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk kebadan air.
6. Air merupakan satu – satunya senyawa yang merenggang ketika membeku. Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas (massa/volume) yang lebih rendah daripada air. Dengan demikian, es akan mengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau –danau didaerah yang beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan (bagian di bawah pemukaan masih berupa cairan) sehingga kehidupan organisme akuatik tetap berlangsung. Sifat ini juga dapat mengakibatkan pecahnya pipa air pada saat air di dalam pipa membeku. Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm3 terjadinya pada suhu 3,95 °C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari 3,95 °C, densitas air lebih kecil dari satu (Effendi,2003).
2.1.2 Penggolongan Air
Menurut Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan hidup Nomor: KEP-02/MEN KLH/I/1998 tentang Pedoman Penetapan Baku Mutu Lingkungan Air, maka air dapat dibagi atas beberapa kriteria yaitu:
- Golongan A: Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu. Contoh: mata air.
- Golongan B: Yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga. Contoh: air sungai.
- Golongan C: Yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan. Contoh: air tanah.
2.1.2. Pencemaran Air
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI no 173/Menkes/VII/77 yaitu pencemaran air adalah suatu peristiwa masuknya zat kedalam air yang mengakibatkan kualitas (mutu) air tersebut menurun sehingga dapat mengganggu atau membahayakan kesehatan masyarakat. Menurut Peraturan Pemerintah RI no 20 tahun 1990 yaitu pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain kedalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ketingkat tertentu yang membahayakan , yang mengakibatkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya ( Mukono,2005).
2.1.3. Penanggulangan Terhadap Pencemaran Air
Pencemaran dapat menimbulkan dampak yang sangat luas dan merugikan sehingga perlu dilakukan usaha untuk menanggulanginya. Ada dua macam cara untuk menanggulangi pencemaran tersebut yaitu :
1. Penanggulangi secara non teknis
Yaitu suatu usaha untuk menanggulangi dan mengurangi pencemaran dengan cara menciptakan peraturan perundangan yang dapat merencanakan, mengatur segala macam kegiatan industri yang meliputi :
• Penyajian informasi lingkungan (PIL)
• Analisis mengenai dampak lingkungan (AMDAL)
• Perencanaan kawasan kegiatan industri dan Teknologi • Pengaturan dan pengawasan Kegiatan
• Menanamkan perilaku disiplin
2. Penanggulangi secara teknis
Yaitu suatu usaha menanggulangi pencemaran dengan cara teknis Penanggulangi dengan cara ini adalah :
• Mengubah proses • Mengelolah limbah
• Menambah alat bantu (Wardhana,1999).
2.1.4. Dampak dari pencemaran Air
a. Mineral
Beberapa jenis mineral yang dapat memberikan dampak lingkungan pada pencemaran air
1. Cu (tembaga)
Dalam jumlah besar menyebabkan rasa tidak enak dilidah dan menimbulkan kerusakan pada ginjal dan hati.
2. Pb (timah hitam)
Keracunan Pb menimbulkan anemia, gangguan ginjal dan pada dalam jangka lama Pb berkumpul pada gigi dan tulang.
b. Mikrobiologi dalam air
Contoh penyakit yang ditimbulkan seperti disentri, disebabkan oleh Entamoeba histolitytica.
c. Pepstisida
Diantaranya yang paling berbahaya adalah senyawa organo klor seperti DDT (Dichlor Diphenyl Trichloretan). DDT dapat larut dalam lemak sehingga memungkinkan terakumulasi dalam tubuh organisme. Percemaran air oleh pestisida dapat menyebabkan kanker kulit, keracunan, kerusakaan jaringan dan pada konsentrasi tertentu akan menyebabkan kematian (Mukono,2005).
2.2. Air Tanah
tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahaan pada air. Contoh air tanah adalah air sumur.
Sumur merupakan sumber utama persedian air bersih bagi penduduk yang tinggal didaerah perdesaan maupun diperkotaan indonesia. Secara teknis sumur dapat dibagi menjadi 2 jenis :
1. Sumur dangkal (Shallow well)
Sumur semacam ini memiliki sumber air yang berasal dari resapan air hujan diatas permukaan bumi terutama didaerah dataraan rendah. Jenis sumur ini banyak terdapat di Indonesia dan mudah sekali terkontaminasi air kotor yang berasal dari kegiatan mandi-cuci-kakus (MCK) sehingga persyaratan sanitasi yang ada perlu sekali diperhatikan.
2. Sumur Dalam (deep well)
Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari proses purifikasi alami air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah. Sumber airnya tidak terkontaminasi dan memenuhi persyaratan sanitasi (Chandra,2005).
saluran-saluran yang tidak berputus-putus tetapi tak teratur, bervariasi dalam ukuran antara saluran-saluran yang tak terhingga kecilnya sampai saluran-saluran yang berdiameter sekian banyak millimeter (Otto,1984).
2.3. Klorida
Kotoran manusia, khususnya urine, mengandung sejumlah klorida oleh karena sebagian dari pada garam yang terdapat didalam makanan dan minuman turut dibuang dalam sampah tubuh itu . Tubuh manusia mengeluarkan delapan sampai lima belas gram sodium klorida seharinya (Otto,1984).
Klorida dalam konsentrasi yang layak adalah tidak berbahaya bagi manusia. Klorida dalam jumlah kecil dibutuhkan untuk desinfektan, dapat menyebabkan rasa asin, dan dapat merusak pipa-pipa air. Konsentrasi maksimal klorida dalam air yang ditetapkan sebagai standar persyaratan oleh Dep. Kes. R.I. adalah sebesar 200,0 mg/l sebagai konsentrasi maksimal yang dianjurkan, dan 600,0 mg/l sebagai konsentrasi maksimal yang diperbolehkan (Sutrisno, 2004).
Ion klorida adalah anion yang dominan diperairan laut. Sekitar ¾ dari klorin (Cl2)
Kadar klorida mencapai ratusan mg/liter. Keberadaan klorida pada perairan alami berkisar antara 2-20 mg/liter. Air yang berasal dari daerah pertambangan mengandung klorida sekitar 1.700 ppm. Kadar klorida 250 mg/liter dapat mengakibatkan air menjadi asin. Air laut mengandung klorida sekitar 19.300 mg/liter dan urine mengandung klorida hingga 200.000 mg/liter.
Kadar klorida yang tinggi, misalnya pada air laut , yang diikuti oleh kadar kalsium dan magnesium yang juga tinggi dapat meningkatan sifat korosivitas air. Perairan yang demikian mudah mengakibatkan terjadinya perkaratan peralatan yang terbuat dari logam (Mahida, 1984).
Klorida tidak bersifat toksik bagi mahluk hidup, bahkan berperan dalam pengaturan tekanan osmotik sel. Perairan yang diperuntukkan bagi keperluan domestik , termasuk air minum , pertanian, dan industri. Sebaiknya memiliki kadar klorida lebih kecil dari 100 mg/liter.
Klorin sering digunakan sebagai desinfektan untuk menghilangkan mikroorganisme yang tidak dibutuhkan , terutama bagi air yang diperuntukkan bagi kepentingan domestik. Proses penambahan klor dikenal dengan istilah klorinasi. Klorin yang digunakan sebagai desinfektan adalah gas klor yang berupa molekul klor (Cl2) atau
kalsium hipoklorit. Namun, penambahaan klor secara kurang tepat akan menimbulkan bau dan rasa pada air (Effendi, 2003).
harus disingkirkan dengan pengendapan. Jika klorida itu tak dapat larut, ia perlu dididihkan, dengan larutan natrium karbonat jenuh yang sangat berlebih, atau meleburnya dengan natrium karbonat dan mengekstraksi leburan dengan air (Vogel,1994).
Analisa klorida dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya analisa titrimetri dengan menggunakan metode argentometri. Metode yang sering digunakan pada penetapan klorida adalah metode argentometri. Metode argentometri (titrasi pengendapan) dapat dilakukan dengan beberapa cara yang melibatkan ion perak, diantaranya adalah cara Mohr, cara Volhard, dan cara Fajans. Pada titrasi ini biasanya digunakan larutan baku perak nitrat 0,1 M dan larutan baku Kalium Tiosianat 0,1 M. Kedua pereaksi ini dapat diperoleh sebagai zat baku utama, namun Kalium Tiosianat sedikit mudah menyerap air sehingga larutannya perlu dibakukan dengan larutan perak nitrat. Namun, karena amonium tiosianat sangat mudah menyerap air, maka harus dibakukan dulu dengan larutan baku perak nitrat memakai cara titrasi Volhard (Rivai, 1995).
Faktor yang menyebabkan kelebihan titran berpengaruh kecil, tetapi untuk larutan encer, masalahnya menjadi serius. Maka diperlukan faktor koreksi, yang dicapai dengan titrasi blanko (blank titration), yaitu diambil suspensi CaCO3 yang bebas ion
Cl- dengan volume dan indikator sebanyak yang digunakan dalam titrasi sebenarnya, lalu ditambah AgNO3 sampai tercapai wama tertentu; jumlah AgNO3 dikurangkan
2.4. Penentuan klorida dalam air
-Penentuan kadar klorida dalam air dapat dilakukan melalui beberapa metode yaitu metode merkurium (II) kloranilat , Metode merkur ium (II) tiosianat dan metode titrasi argentometri.
2.4.1 Metode merkurium (II) kloranilat.
Garam merkurium (III) asam dari klora nilat (2,5-dikloro-3,6-dihidroksi-p -benzokuinona dapat digunakan untuk penetapan jumlah kecil ion klorida. Reaksinya adalah:
HgC6Cl2O4 + 2Cl- + H+→ HgCl2 + HC6Cl2O
Banyaknya ion klora nilat-asam yang ungu kemerahan yang disebabkan itu sebanding dengan konsentrasi ion-klorida. 2-Metoksi-etanol ditambahkan untuk menurunkan keter-larutan merkurium (II) kloranilat dan menekan disosiasi merkurium (II) klorida, asam nitrat ditambahkan (konsentrasi 0,05M) untuk memberikan absorbansi maksimum. Pengukuran dilakukan pada 530 nm dalam daerah nampak atau 305 nm dalam daerah ultraviolet. Batas deteksi 0,2 ppm ion klorida; batas atas sekitar 120 ppm. Kebanyakan kation, tetapi ion ammonium tidak mengganggu dan harus disingkirkan. Perak kloronilat tak dapat digunakan dalam penetapan karena menghasilkan perak klorida koloidal.
2.4.2. Metode merkurium (II) tiosianat.
hadirnya ion besi(III) akan terbentuk kompleks besi(III) tiosianat yang sangat berwarna, dan intensitas warnanya itu berbanding lurus dengan konsentrasi ion-klorida yang asli.
2Cl- + Hg (SCN)2 + 2Fe3+↔ HgCL2 + 2[Fe(SCN)]2+
Metode ini dapat ditetapkan pada jangka kuantitas ion-klorida 0,5-100µg (Vogel,1994).
2.4.3. Titrasi Argentometri
2.4.3.1. Prinsip Argentometri
Reaksi pengendapan yang cepat mencapai kesetimbangan pada setiap penambahaan titran , tidak ada pengotor yang menggangu dan diperlukan indikator untuk melihat titik akhir titrasi. Dimana zat yang hendak ditentukan kadarnya diendapkan oleh larutan baku AgNO3. Zat tersebut misalkan garam-garam halogenida (Cl, Br, I) , sianida (CN) ,
tiosianida (SCN) dan fosfat (Underwood dan Day,1994).
2.4.3.2. Jenis-Jenis Titrasi Argentometri
1. Metode Mohr
khromat sebesar 0,005 sampai 0,01 M digunakan. Titrasi Mohr terbatas pada larutan-larutan dengan harga pH dari kisaran 6 sampai 10.
Cara Mohr dapat juga digunakan untuk titrasi ion bromida dengan perak dan juga ion sianida dalam larutan sedikit alkalis . Akibat absorpsi membuat titrasi ion iodida dan tiosianat tidak mungkin dapat dilaksanakan. Perak tidak dapat dititrasi secara langsung dengan klorida dengan menggunakan indikator khromat. Endapan perak khromat, yang semula ada, larut kembali hanya perlahan-lahan dekat titik ekuivalen. Akan tetapi larutan standart dalam jumlah berlebih dapat ditambahkan dan kemudian dititrasi kembali dengan menggunakan indikator khromat (Underwood dan Day, 1994).
Kelebihaan Metode Mohr
• biasanya digunakan untuk menitrasi ion halida seperti NaCl, dengan
AgNO3 sebagai titran dan K2CrO4 sebagai indikator.
• Cara Mohr dapat juga digunakan untuk titrasi ion bromida dengan perak dan juga
ion sianida dalam larutan sedikit alkalis.
Kekurangan metode Mohr yaitu:
• Pengaturan pH sangat perlu, agar tidak terlalu rendah ataupun tinggi. Bila terlalu
tinggi, dapat terbentuk endapan AgOH yang selanjutnya terurai menjadi Ag2O
sehingga titran terlalu banyak terpakai.
Bila pH terlalu rendah, ion CrO4- sebagian akan berubah menjadi Cr2O72- karena
reaksi
2H+(aq) + 2CrO42-(aq)↔ Cr2O72- +H2O(l)
Selama titrasi Mohr, larutan harus diaduk dengan baik. Bila tidak, maka akan terjadi kelebihan titrant yang menyebabkan indikator mengendap sebelum titik ekivalen tercapai (Rivai, 1995).
2. Metode Volhard
Metode Volhard menggunakan NH4SCN atau KSCN sebagai titrant, dan larutan
Fe3+sebagai indikator. Sampai dengan titik ekivalen harus terjadi reaksi antara titrant dan Ag sehingga membentuk endapan putih.
Ag+(aq) + SCN-(aq)↔ AgSCN(s)↓ (putih)
Cara Volhard secara luas digunakan untuk perak dan klorida karena kenyataan bahwa titrasi dapat dilakukan dalam larutan asam. Cara-cara umum lain untuk perak dan klorida memerlukan larutan hampir netral agar titrasi berhasil baik. banyak kation mengendap pada keadaan demikian , dan karenanya mengganggu pada cara-cara ini. merkuri merupakan kation umum satu-satu-nya yang mengganggu dengan cara Volhard (Underwood dan Day,1994).
Kelebihaan metode Volhard yaitu :
• Cara Volhard dapat digunakan untuk titrasi langsung dan tidak langsung.
• Penentuan kadar perak dapat menggunakan titrasi langsung.
• Cara titrasi tidak langsung dapat digunakan untuk menentukan kadar klorida,
dimana pada cara tidak langsung, cuplikan klorida direaksikan dengan perak nitrat berlebih. Kelebihan perak nitrat dititrasi dengan tiosianat standar yang diketahui konsentrasinya. Titik akhir titrasi dapat diketahui dengan terbentuknya warna merah dari kompleks besi (III) tiosianat
Kekurangan metode Volhard yaitu :
• Konsentrasi indikator dalam titrasi Volhard juga tidak boleh sembarang, karena
titrant bereaksi dengan titrat maupun dengan indikator, sehingga kedua reaksi itu saling mempengaruhi.
• Sedikit kelebihan titrant kemudian bereaksi dengan indikator, membentuk ion
SCN-(aq) + Fe3+(aq)↔ FeSCN2+(aq) (Rivai, 1995).
• Merkuri merupakan kation umum satu-satu-nya yang mengganggu dengan cara
Volhard (Underwood dan Day,1994).
2.4.2.3. Metode Fajans
Dalam titrasi Fajans digunakan indikator adsorpsi. Indikator adsorpsi ialah zat yang dapat diserap pada permukaan endapan (diadsorpsi) dan menyebabkan timbulnya warna. Penyerapan ini dapat diatur agar terjadi pada titik ekivalen, antara lain dengan memilih macam indikator yang dipakai dan pH.
Cara kerja indikator adsorpsi ialah sebagai berikut: indikator ini ialah asam lemah atau basa lemah organik yang dapat membentuk endapan dengan ion perak. Misalnya fluoresein yang digunakan dalam titrasi ion klorida. Dalam larutan, fluoresein akan meng-ion (untuk mudahnya ditulis HFl saja).
HFl(aq)↔ H+(aq) +Fl-(aq)
Mekanisme bekerja dari indikator demikian berbeda dari apapun. Beberapa fluoresein yang disubstitusikan dapat bekerja sebagai indikator untuk titrasi perak. Jika perak nitrat ditambahkan kepada suatu larutan natrium klorida , maka partikel perak klorida yang terbagi halus itu cenderung menahan pada permukaannya (menyerap) beberapa ion klorida berlebih yang ada didalam larutan (Underwood dan Day,1994).
Kelebihan metode Fajans yaitu:
• Titrasi menggunakan indikator adsorpsi biasanya cepat, akurat dan terpercaya
Kelemahan metode Fajans yaitu:
• Suatu kesulitan dalam menggunakan indikator adsorpsi ialah, bahwa banyak
diantara zat warna tersebut membuat endapan perak menjadi peka terhadap cahaya
(fotosensifitasi) dan menyebabkan endapan terurai.
• Sebaliknya penerapannya agak terbatas karena memerlukan endapan berbentuk
