BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi kehidupan. Semua makhluk hidup memerlukan air. Tanpa air tak akan ada kehidupan. Demikian pula manusia tak dapat hidup tanpa air. Kebutuhan air kita menyangkut dua hal. Pertama, air untuk kehidupan kita sebagai makhluk hayati dan kedua, air untuk kehidupan kita sebagai manusia yang berbudaya. Tubuh kita sebagian besar terdiri atas air. Proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita yaitu yang disebut metabolisme, berlangsung dalam medium air. Molekul air juga ikut dalam banyak reaksi kimia metabolisme. Air merupakan alat untuk mengangkut zat dari bagian tubuh yang satu ke bagian lain. Misalnya darah yang sebagian besar terdiri atas air, mengalir ke seluruh bagian tubuh dan membawa oksigen yang terikat pada sel darah merah ke semua sel dalam tubuh. Air juga diperlukan untuk mengatur suhu tubuh. (Mahida,U.N., 1993).
2.2 Limbah Rumah Tangga
Limbah rumah tangga adalah limbah yang berasal dari dapur, kamar mandi, cucian, limbah bekas industri rumah tangga dan kotoran manusia. Limbah merupakan buangan atau sesuatu yang tidak terpakai berbentuk cair, gas dan padat. Dalam air limbah terdapat bahan kimia yang sukar untuk dihilangkan dan berbahaya.
(Putra,Y., 2004). Satu meter kubik air limbah domestik kira-kira beratnya 1.000.000 gr dimana mengandung 500 gram zat padat. Satu setengah zat padat menjadi zat padat terlarut seperti kalsium, kalium, dan senyawa organik yang larut. Ada 250 gram lagi yang tidak larut. Fraksi yang tidak larut mengandung kira-kira 125 gram material yang
akan ditempatkan dalam fraksi cair selama 30 menit dibawah kondisi diam. Sisa 125 gram akan tinggal dalam bentuk suspensi dalam waktu yang lama.
(Davis, M. L. and Cornwell, D. A., 2008).
Pengelolaan Limbah Rumah Tangga
Dalam dunia arsitektur ada metode yang bisa diterapkan dalam merencanakan pengolahan limbah rumah tangga yaitu dengan :
1. Membuat saluran air kotor 2. Membuat bak peresapan
3. Membuat tempat pembuangan sampah sementara
Hal-hal tersebut dapat dilakukan dengan memperhatikan ketentuan sebagai berikut:
1) Tidak mencemari sumber air minum yang ada di daerah sekitarnya baik air dipermukaan tanah maupun air di bawah permukaan tanah.
2) Tidak mengotori permukaan tanah.
3) Menghindari tersebarnya cacing tambang pada permukaan tanah. 4) Mencegah berkembang biaknya lalat dan serangga lain.
5) Tidak menimbulkan bau yang mengganggu.
6) Konstruksi agar dibuat secara sederhana dengan bahan yang mudah didapat dan murah.
7) Jarak minimal antara sumber air dengan bak resapan 10 m.
Limbah pada konsentrasi tertentu dengan melewati batas yang ditetapkan akan menimbulkan pencemaran atau lebih tepat disebutkan akan mempengaruhi kondisi lingkungan. Pada umumnya urutan proses dalam teknologi pengolahan limbah domestik terdiri dari proses penyaringan, pengendapan, netralisasi, aerasi, filtrasi dan penghancuran. Proses ini dapat dilakukan pada metode fisika, metode kimia maupun metode biologi. Kalau pengendapan dengan sistem fisika tidak berlangsung dengan baik, maka pengendapan dapat dilanjutkan dengan proses kimia atau proses biologi. Penangkapan dapat dilakukan dengan metode fisika tapi dapat juga dilakukan dengan elektrolisa. Penghancuran dapat dilakukan dengan klorinasi dan juga dapat dilakukan dengan proses fisika. (Ginting,P., 2007).
Pengelolaan yang paling sederhana ialah pengelolaan dengan menggunakan pasir dan benda-benda terapung melalui bak penangkap pasir dan saringan. Pengelolaan sekunder dibuat untuk menghilangkan zat organik melalui oksidasi dengan menggunakan saringan khusus. Pengelolaan secara tersier hanya untuk membersihkan saja. (Putra,Y., 2004). Penyaringan, pemompaan, pengukuran aliran, dan penghilangan pasir adalah langkah pertama yang umum dilaksanakan dalam proses air limbah perkotaan. Koagulasi secara kimiawi dimasukkan untuk menghilangkan kenaikan pengendapan pertama. (Hammer, M. J., 1996).
2.3 Koloid
Koloid merupakan suatu sistem dispersi karena terdiri dari dua fasa yaitu fasa terdispersi (fasa yang tersebar halus) yang kontinyu dan fasa pendispersi yang diskontinyu. Fasa terdispersi umumnya memiliki jumlah yang lebih kecil atau mirip dengan zat terlarut dan fasa pendispersi jumlahnya lebih besar atau mirip pelarut pada suatu larutan. Koloid memiliki diameter partikel antara 1 nm – 100 nm.
(Myers, D., 2006).
2.4 Koagulasi
Koagulasi adalah proses destabilisasi partikel – partikel koloid. Partikel – partikel tersebut membentuk lapisan secara kimia yang kemudian diikuti dengan flokulasi. Zat – zat kimia yang digunakan untuk mendestabilkan partikel koloid disebut dengan koagulan. Koagulan yang paling umum dan paling sering digunakan adalah alum (aluminium sulfat) dan garam – garam besi. Karakteristik dari kation multivalensi adalah mempunyai kemampuan menarik koagulan ke muatan partikel koloid.
(Proste, R.L., 1997).
Di dalam pengolahan air, proses koagulasi digunakan untuk pembentukan agregat dari suspensi yang tidak stabil menjadi stabil. Ketika sejumlah partikel kecil menggumpal membentuk sebuah partikel besar tunggal
gerombolannya akan terbentuk dengan laju yang cepat dari partikel individunya karena diameter yang lebih besar. Hal ini benar meskipun perbedaan massa jenisnya telah menurun akibat air yang terperangkap di antara partikel. Penggumpalan bersama partikel – partikel kecil untuk membentuk partikel yang lebih besar disebut koagulasi. (Mihali, C., 2008).
Dua partikel kecil yang saling berinteraksi satu sama lain umumnya akan saling menempel. Gerak Brown menyatakan bahwa pergerakan molekul dari partikel mikroskopis memastikan bahwa partikel akan saling bertumbukan dan akhirnya gerombolan partikel akan terbentuk dan terdiam secara perlahan – lahan.
(Dean, B.R., 1981).
Proses Koagulasi
Destabilisasi partikel koloid dikontrol oleh repulsi lapisan rangkap listrik dan antar aksi Van der Walls. Empat metode yang digunakan untuk menggambarkan proses ini adalah penekanan lapisan rangkap listrik (double layer), netralisasi muatan, penjaringan partikel dalam endapan, dan pembentukan jembatan antar partikel. Ketika konsentrasi dari ion pusat di dalam medium dispersi adalah kecil, ketebalan lapisan rangkap listrik adalah besar. Dua partikel koloid yang berdekatan tidak bisa bersatu-satu dengan yang lain disebabkan adanya lapisan rangkap listrik yang tebal, oleh karena itu koloidnya stabil. Namun ketika konsentrasi ditingkatkan, kuatnya tarikan di antara muatan pertama dan ion pusatnya ditingkatkan sehingga menyebabkan lapisan rangkapnya berkurang. Lapisan ini kemudian ditekan secukupnya dengan dilanjutkan penambahan ion pusat.
Muatan koloid dapat dinetralkan secara langsung dengan penambahan ion yang mempunyai muatan yang berlawanan yang mempunyai kemampuan mengadsobsi permukaan koloid. Karakteristik beberapa kation dari garam-garam logam seperti Al(III) dan Fe(III) adalah membentuk endapan ketika ditambahkan ke dalam air. Untuk endapan yang terjadi ini, partikel koloid mengalami nukleasi yaitu pembungkusan koloid sehingga membentuk endapan. Jika beberapa partikel dibungkus dan diikat bersama koagulasi akan menghasilkan jebakan
langsung. Metode yang terakhir adalah pembentukan jembatan antar partikel. Sebuah jembatan molekul akan mengikat sebuah partikel koloid pada daerah yang aktif dan partikel koloid kedua pada daerah yang lain. Sisi yang aktif menunjukkan molekul dimana partikelnya diikat dengan ikatan kimia dari koloid yang terjadi sehingga menyebabkan diikatnya koloid sehingga terjadi proses koagulasi (Sincero, 1990).
2.5 Flokulasi
Flokulasi adalah penggabungan dari partikel – partikel hasil koagulasi menjadi partikel yang lebih besar dan mempunyai kecepatan mengendap yang lebih besar, dengan cara pengadukan lambat. Dalam hal ini proses koagulasi harus diikuti flokulasi yaitu penggumpulan koloid terkoagulasi sehingga membentuk flok yang mudah terendapkan atau transportasi partikel tidak stabil, sehingga kontak antar partikel dapat terjadi. (Sutrisno, 1987).
Proses Flokulasi
Terdapat 3(tiga) tahapan penting yang diperlukan dalam proses koagulasi yaitu tahap pembentukan inti endapan, tahap flokulasi, dan tahap pemisahan flok dengan cairan. 1. Tahap Pembentukan Inti Endapan
Pada tahap ini diperlukan zat koagulan yang berfungsi untuk penggabungan antara koagulan dengan polutan yang ada dalam air limbah. Agar penggabungan dapat berlangsung diperlukan pengadukan dan pengaturan pH limbah. Pengadukan dilakukan pada kecepatan 60 s/d 100 rpm selama 1 s/d 3 menit; pengaturan pH tergantung dari jenis koagulan yang digunakan, misalnya untuk
Alum pH 6 s/d 8 Fero Sulfat pH 8 s/d 11 Feri Sulfat pH 5 s/d 9 PAC pH 6 s/d 9 2. Tahap Flokulasi
Pada tahap ini terjadi penggabungan inti endapan sehingga menjadi molekul yang lebih besar, pada tahap ini dilakukan pengadukan lambat dengan kecepatan 40 s/d 50 rpm selama 15 s/d 30 menit. Untuk mempercepat terbentuknya flok dapat ditambahkan flokulan misalnya polielektrolit. Polielektrolit digunakan secara luas, baik untuk pengolahan air proses maupun untuk pengolahan air limbah industri. Polielektrolit dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu non ionik, kationik dan anionik; biasanya bersifat larut air. Sifat yang menguntungkan dari penggunaan polielektrolit adalah volume lumpur yang terbentuk relatif lebih kecil, mempunyai kemampuan untuk menghilangkan warna, dan efisien untuk proses pemisahan air dari lumpur (dewatering).
3. Tahap Pemisahan Flok dengan Cairan
Flok yang terbentuk selanjutnya harus dipisahkan dengan cairannya, yaitu dengan cara pengendapan atau pengapungan. Bila flok yang terbentuk dipisahkan dengan cara pengendapan, maka dapat digunakan alat klarifier, sedangkan bila flok yang terjadi diapungkan dengan menggunakan gelembung udara, maka flok dapat diambil dengan menggunakan skimmer.
2.6 Sel Elektrokimia dengan Elektroda Aluminium
Reaksi pada Katoda
Reaksi pada katoda adalah reduksi terhadap kation. Jadi yang diperhatikan hanya kation saja.
1. Jika larutan mengandung ion-ion logam alkali, ion-ion logam alkali tanah, ion logam Al3+ dan ion Mg2+, maka ion-ion logam ini tidak dapat direduksi dari larutan. Yang akan mengalami reduksi adalah pelarut (air), dan terbentuk gas Hidrogen (H2) pada katoda.
2 H2O + 2e 2OH- + H2
2. Jika larutan mengandung asam, maka ion H+ dari asam akan direduksi menjadi gas hidrogen pada katoda.
3. Jika larutan mengandung ion-ion lain, maka ion-ion logam ini akan direduksi menjadi masing-masing logamnya dan logam yang terbentuk itu diendapkan pada permukaan batang katoda
Fe2+ + 2e Fe
Mn2+ + 2e Mn
Reaksi pada Anoda
Elektroda pada anoda, elektrodanya diketahui dioksidasi (bereaksi) diubah menjadi ionnya.
Contoh : Al Al3+ + 3e
Zn Zn2+ + 2e
Dalam sistem elektrokimia dengan anoda terbuat dari aluminium, beberapa kemungkinan reaksi elektroda dapat terjadi sebagai berikut :
Anoda : Al Al3+ + 3e Katoda : 2 H2O + 2e H2 + 2OH 2 H+ + 2e H2 O2 + 4H+ + 4e 2H2O
2.7 Poli Aluminium Klorida (PAC)
Poli aluminium klorida sering disingkat dengan PAC. PAC merupakan garam yang dibentuk oleh aluminium-aluminium klorida yang khusus digunakan untuk memberikan daya koagulasi dan flokulasi (penggumpalan dan pemadatan penggumpalan) yang lebih besar dibandingkan dengan garam-garam aluminium dan besi lainnya. (Gregory et al, 2001). Poli aluminium klorida mengumpalkan zat-zat yang tersuspensi atau secara koloidal tersuspensi dalam air membentuk flok-flok yang mengendap dengan cepat. PAC secara umum dirumuskan dengan : Aln(OH)mCl(3m-n). Dalam air akan menjadi :
2 Al(OH)Cl2 (s) + 4 H2O (l) 2 Al(OH)3
Putih
PAC baik digunakan dalam pengolahan air, air sungai maupun air limbah industri yang dapat mengoptimalkan pemisahan limbah padat dari suspensinya. PAC bekerja dengan jangkauan pH yang lebih luas dibandingkan dengan koagulan lainnya. Adapun keunggulan PAC dibandingkan dengan koagulan lainnya adalah sebagai berikut (Anonimous I, 2007) :
a. aplikasinya luas dan cocok dengan kebanyakan jenis air b. walaupun pada suhu rendah dapat diendapkan dengan baik
c. derajat kebasaannya lebih tinggi daripada garam-garam aluminium dan besi, dan efek korosinya sedikit
d. keefektifan PAC biasanya adalah pada interval pH 6-9
e. membentuk flok dengan diameter yang lebih besar sehingga mempercepat proses pengendapan
f. tidak mengakibatkan degradasi pH yang drastis sehingga dapat mengurangi pemakaian alkali
g. memiliki kemampuan proses koagulasi yang tidak dipengaruhi oleh suhu
h. berbagai bahan kimia baik senyawa organik maupun anorganik biasanya dibutuhkan coagulant aids (katalisator penggumpalan), tetapi untuk PAC biasanya tidak membutuhkan itu (Klimiuk,E., 1999).
2.8 Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi adalah suatu proses teknologi elektrokimia yang populer untuk digunakan pada pengolahan air limbah. Proses elektrokoagulasi disusun meliputi proses equalisasi, elektrokimia, sedimentasi dan proses filtrasi. Proses equalisasi dimaksudkan untuk menyeragamkan limbah cair yang akan diolah terutama kondisi pH, pada tahap ini tidak terjadi reaksi kimia. Pada proses elektrokimia akan terjadi pelepasan Al3+ dari plat elektroda ( anoda ) sehingga membentuk flok Al(OH)3 yang
mampu mengikat kontaminan dan partikel-partikel dalam limbah. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang didalamnya terdapat dua
penghantar arus listrik searah yang disebut elektroda, yang tercelup dalam larutan limbah sebagai elektrolit. Apabila dalam suatu elektrolit ditempatkan dua elektroda dan dialiri arus listrik searah, maka akan terjadi peristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi elektrolit, yaitu ion positif (kation) bergerak ke katoda dan menerima elektron yang direduksi dan ion negatif (anion) bergerak ke anoda dan menyerahkan elektron yang dioksidasi. (Sunardi, 2007).
Elektrokoagulasi dikenal juga sebagai “Elektrolisis Gelombang Pendek”. Elektrokoagulasi merupakan suatu proses yang melewatkan arus listrik ke dalam air. Itu dapat digunakan menjadi sebuah uji nyata dengan proses yang sangat efektif untuk pemindahan bahan pengkontaminasi di dalam air. Proses ini dapat mengurangi lebih dari 99% kation logam berat. Pada dasarnya sebuah elektroda logam akan teroksidasi dari logam (M) menjadi kation (Mn+). Selanjutnya, air akan direduksi menjadi gas hidrogen dan ion hidroksil (OH-). Elektrokoagulasi ini dikenal sebagai reaksi in situ kation logam. Interaksi yang terjadi di dalam larutan :
1. Migrasi menuju muatan elektroda yang berlawanan (elektroporesis) dan netralisasi muatan.
2. Kation atau ion hidroksil membentuk sebuah endapan dengan pengotor.
3. Interaksi kation logam dengan OH- membentuk sebuah hidroksida, dengan sifat adsorpsi yang tinggi selanjutnya berikatan dengan pollutan (bridge coagulation) 4. Oksidasi pollutan sehingga sifat toksiknya berkurang. (Holt,P., 2006).
2.8.1 Kelebihan Elektrokoagulasi
Elektrokoagulasi dalam pengolohan limbah sudah dilakukan sejak ratusan tahun yang lalu, tetapi nanti abad 20 ini telah ditemukan berbagai pengembangan teknologi tentang elektrokoagulasi, berikut ini kelebihan dari elektrokoagulasi :
1. Elektrokoagulasi memerlukan peralatan sederhana dan mudah untuk dioperasikan. 2. Flok yang dihasilkan elektrokoagulasi ini sama dengan flok yang dihasilkan
koagulasi biasa.
3. Keuntungan dari elektrokoagulasi ini lebih cepat mereduksi kandungan koloid/partikel yang paling kecil, hal ini disebabkan pengaplikasian listrik kedalam
air akan mempercepat pergerakan mereka didalam air dengan demikian akan memudahkan proses.
4. Gelembung-gelembung gas yang dihasilkan pada proses elektrokoagulasi ini dapat membawa polutan ke atas air sehingga dapat dengan mudah dihilangkan.
5. Dapat memberikan efisiensi proses yang cukup tinggi untuk berbagai kondisi, dikarenakan tidak dipengaruhi temperatur.
6. Tidak diperlukan pengaturan pH.
7. Tanpa menggunakan bahan kimia tambahan.
2.8.2 Kelemahan Elektrokoagulasi
Ada beberapa kekurangan elektrokoagulasi ini, berikut ini kekurangan dari proses elektrokoagulasi :
1. Tidak dapat digunakan untuk mengolah limbah cair yang mempunyai sifat elektrolit cukup tinggi dikarenakan akan terjadi hubungan singkat antar elektroda.
2. Besarnya reduksi logam berat dalam limbah cair dipengaruhi oleh besar kecilnya arus voltase listrik searah pada elektroda, luas sempitnya bidang kontak elektroda dan jarak antar elektroda.
3. Penggunaan listrik yang mungkin mahal.
4. Batangan anoda yang mudah mengalami korosi sehingga harus selalu diganti. (Purwaningsih, I., 2008).
2.9 pH atau Konsentrasi Hidrogen - Ion
pH menyatakan intensitas kemasaman atau alkalinitas dari suatu cairan encer, dan mewakili konsentrasi hidrogen ionnya. pH tidak mengukur seluruh kemasaman atau seluruh alkalinitas; suatu metode titrasi (penurunan kadar) yang dibutuhkan untuk memperkirakan jumlah yang sebenarnya daripada keasaman atau alkali yang ada. Larutan – larutan netral mempunyai pH = 7, asam mempunyai pH kurang dari 7 sedangkan larutan – larutan yang mengandung alkali mempunyai pH yang lebih tinggi
daripada 7. Air limbah domestik yang normal biasanya mengandung sedikit alkali. (Mahida, U. N., 1984).
Air dapat bersifat asam atau basa, tergantung pada besar kecilnya pH air atau besarnya konsentrasi ion hidrogen di dalam air. Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH antara 6,5 - 7,5. Air limbah industri belum terolah yang dibuang langsung ke sungai akan mengubah pH air yang dapat mengganggu kehidupan organisme di dalam sungai. Kondisi ini akan semakin parah jika daya dukung lingkungan rendah seperti debit sungai yang kecil. (Sunu,P., 2001).
Aktivitas biologik dapat mengubah pH dari unit penanganan. Contoh-contoh reaksi biologik yang dapat menyebabkan kenaikan pH adalah fotosintesis, denitrifikasi, pemecahan nitrogen organik dan reduksi sulfat. Contoh reaksi biologik yang dapat menyebabkan penurunan pH adalah oksidasi sulfat, nitrifikasi, oksidasi karbon organik. Perubahan relatif dalam pH akan mempengaruhi kapasitas penyangga dari cairan dan jumlah substrat yang digunakan oleh mikroorganisme. Proses penanganan biologik konvensional tidak dapat bekerja dengan baik di luar daerah pH 6,5 – 8,5 dan sifat asam atau alkali harus dimodifikasi dengan cara tertentu seperti dengan pengenceran, netralisasi dan pengendalian proses reaksi biologik. Air limbah yang mengandung konsentrasi asam organik yang cukup banyak sering mempunyai pH yang rendah dan dapat diatasi secara efektif dengan menyesuaikan laju penghilangan dengan laju input massa dari asam. (Laksmi, B.S., 1993).
2.10 Kekeruhan
Pengeruhan terjadi disebabkan oleh adanya zat – zat koloid yaitu zat yang terapung serta terurai secara halus sekali. Hal itu disebabkan pula oleh kehadiran zat organik yang terurai secar halus, jasad – jasad renik, lumpur, tanah liat dan zat koloid yang serupa atau benda terapung yang tidak mengendap dengan segera. Pengeruhan atau tingkat kelainan adalah sifat fisik yang lain dan unik daripada limbah dan meskipun penentuannya bukanlah merupakan ukuran mengenai jumlah benda – benda yang
terapung, sebagai aturan umum dapat dipakai bahwa semakin luar biasa kekeruhan semakin kuat limbah itu. Air cucian di jalanan juga menambah/menghasilkan kekelaman. Kekeruhan diukur dalam bagian – bagian per sejuta dalam ukuran berat atau dengan miligram per liter, namun ukuran – ukuran demikian itu umumnya terbatas pada air dan hanya kadang – kadang dibuat untuk limbah dan selokan. (Mahida, U.N., 1984).
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan – bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan bahan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus). Padatan tersuspensi berkorelasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, nilai kekeruhan juga akan semakin tinggi. Akan tetapi, tingginya padatan terlarut tidak selalu diikuti dengan tingginya kekeruhan. Kekeruhan dinyatakan dalam satuan unit turbiditas, yang setara dengan 1 mg/L SiO2. Peralatan
yang digunakan untuk mengukur kekeruhan yaitu Jackson Candler Turbidimeter yang dikalibrasi menggunakan silika. Satu unit turbiditas Jackson Candler Turbidimeter dinyatakan dengan 1 JTU. Pengukurannya bersifat visual, yaitu membandingkan air sampel dengan air standar. Metode lain mengukur kekeruhan yaitu Nephelometri dengan satuan NTU. Konversi antara NTU dan JTU yaitu 40 NTU setara dengan 40 JTU. (Gandjar, G.I., 2007).
Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang datang; pengukuran perbandingan cahaya yang diteruskan terhadap cahaya yang datang; pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman di mana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan medium yang keruh. Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedang pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan larutan standar. Turbidimeter meliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbanding lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi turbiditas tergantung juga pada warna. Prinsip spektroskopi absorpsi dapat digunakan pada turbidimeter dan nefelometer. Untuk turbidimeter, absorpsi akibat partikel yang tersuspensi diukur
sedangkan pada nefelometer, hamburan cahaya oleh suspensilah yang diukur. Meskipun presisi metode ini tidak tinggi tetapi mempunyai kegunaan praktis, sedang akurasi pengukuran tergantung pada ukuran dan bentuk partikel. Setiap instrumen spektroskopi absorpsi dapat digunakan untuk turbidimeter, sedang nefelometer memerlukan reseptor pada sudut 90° terhadap lintasan cahaya. (Khopkar,S.M., 2003).
Turbiditas dalam air diukur dengan efek partikel suspensi dalam sinar lampu. Kesimpulan cahaya metoda analitis diklasifikasikan sebagai nefelometri, dan satu sistem pengukuran turbiditas menggunakan Nephelometric Turbidity Units (NTU). Metoda original nefelometri digunakan sebagai standar lilin, memberikan hasil dalam Jackson Turbidity Units (JTU), dinamakan untuk orang yang mengembangkan standar lilin. Standar turbiditas disiapkan dengan formazin untuk menentukan perbandingan pipa yang memberikan kenaikan ketiga unit turbiditas, FTU. JTU diukur dengan transmisi sinar lampu, sedangkan NTU diukur dengan lampu yang dihamburkan, jadi tidak ada perbandingan di antara kedua unit yang berlaku untuk semua air. (Kemmer,F.N., 1979).
2.11 Nilai Permanganat
Kebutuhan oksigen kimiawi didefinisikan sebagai jumlah oksigen dalam bentuk ion pengoksidasi yang dikonsumsi oleh senyawa – senyawa organik dalam air. Derajat oksidasi tergantung pada tipe dari substansi, pH, temperatur, waktu reaksi dan konsentrasi dari ion pengoksidasi. Kalium permanganat telah lama digunakan sebagai ion pengoksidasi untuk menentukan senyawa organik dalam air dan limbah. Adapun metode ini terutama digunakan pada permukaan air yang telah dicemari atau air minum, dimana hasilnya digunakan hanya untuk orientasi. Pengukuran ini terutama ditunjukkan dalam larutan asam yang mana ion permanganat direduksi menjadi Mn (II).
MnO4- + 8 H+ + 5e-
Nilai kebutuhan oksigen kimiawi semakin akurat disebabkan oleh oksidasi kalium dikromat dalam larutan asam kuat.
Cr2O72- + 14 H+ + 6e-
2 Cr3+ + 4 H2O
Metode ini digunakan untuk menentukan kebutuhan oksigen kimiawi pada semua jenis air dan air limbah. Dengan sedikit pengecualian semua senyawa – senyawa organik hampir dioksidasi dengan sempurna. Konsentrasi (mg/L O2) dari 10 – 15
mg/L secara normal dapat diukur. Metode ini dapat dimodifikasi untuk konsentrasi yang lebih kecil. Untuk interpretasi dari hasil – hasil sangat penting untuk diketahui bahwa nilai kebutuhan oksigen kimiawi tidak dapat secara langsung dikonversikan kepada pengukuran jumlah senyawa organik yang ada, dimana komposisi kuantitasnya tidak diketahui. Senyawa – senyawa yang berbeda membutuhkan jumlah yang berbeda dari ion pengoksidasi untuk oksidasi yang sempurna.
(Rump, H.H dan Krist, H., 1992).
Uji coba selama tiga menit menentukan kebutuhan langsung oksigen dari contoh disebabkan oleh zat anorganik yang dapat dioksidasi maupun zat organik yang telah dioksidasi oleh potassium permanganat. Uji coba ini dengan cepat menunjukkan kebutuhan langsung oksigen yang disebabkan oleh zat – zat anorganik yang dapat dioksidasi seperti nitrit, sulfida, sulfit dan sebagainya, maupun oleh zat – zat organik yang dapat dioksidasi dengan mudah. Daya guna daripada uji coba selama tiga menit ini akan menunjukkan adanya zat – zat yang mudah dioksidasi. Uji coba permanganat selama empat jam merupakan uji coba kimiawi murni dan mengukur jumlah zat pencemar yang dioksidasi secara kimiawi oleh potassium permanganat. Uji coba permanganat menunjukkan jumlah yang sesungguhnya daripada kotoran – kotoran organik di dalam suatu contoh; BOD adalah suatu petunjuk mengenai kemudahan relatif yang berlangsung sejalan dengan oksidasi secara biokimiawi.
Suatu selokan akhir yang baik yang berasal dari suatu instalasi pembenahan aerobik seharusnya tidak melebihi 15 mg/L seperti nilai uji coba permanganat selama empat jam. Apabila beberapa sampah perdagangan terdapat dalam air limbah, nilai ini dapat mencapai setinggi – tingginya 25 mg/L. Untuk air –
air sungai, nilai uji coba selama empat jamnya secara umum tidak boleh melebihi 5 mg/L. Tidak ada ikan yang tahan hidup dalam aliran – aliran apabila permanganat naik melebihi 10 mg/L.
(Mahida, U.N., 1984).
2.12 Zat Padat Tersuspensi (TSS)
Zat tersuspensi yang halus dalam air alam biasanya organik alami mewakili zat koloid dimana flokulasi dibawah pengaruh bakteri dan protozoa. Zat tersuspensi inorganik terutama dibatasi menjadi zat silika yang terbentuk dari pengikisan mineral tanah. Sebagai contoh sampel TSS dikontrol dengan filter penyerap. Satu metoda yang direkomendasikan adalah untuk menyaring melalui alas ukur percobaan Gooch. Satu kegunaan yang berlainan bentuk Hartley dari corong Buchner dan serat kaca kertas saring. Bagaimanapun, maksudnya untuk mampu menyaring melalui kaca ukur kertas saring dalam corong dan mudah dicuci dengan air destilasi atau air tanpa ion. Residu dikeringkan untuk ukur konstanta dan kemudian ditimbang. Kertas serat kaca digunakan sejak kandungan air dapat diabaikan dan kertas kering tidak dapat berubah selama penimbangan, berbeda dengan kertas saring biasanya. Kertas kaca mengandung sejumlah kecil zat organik, tetapi dapat mengurangi tingkat yang tidak berarti dengan pencucian terlebih dahulu. Informasi lebih lanjut tentang faktor yang mempengaruhi penentuan zat padat tersuspensi dapat berlaku dari Crane dan Dewey (1980).
2.13 Zat Padat Terlarut (TDS)
Itu sering tepat untuk menentukan zat padat terlarut dalam sisa penyaringan dari penentuan TSS. (Allen,S.E., 1989).
