STUDI OPTIMASI DOSIS POLY ALUMINIUM CHLORIDE (PAC) YANG DIGUNAKAN UNTUK MENURUNKAN KANDUNGAN LOGAM TIMBAL (Pb), DAN KROM (Cr) DI DALAM LIMBAH CAIR
SKRIPSI
FITRI APRIANI SAMOSIR 150822004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
STUDI OPTIMASI DOSIS POLY ALUMINIUM CHLORIDE (PAC) YANG DIGUNAKAN UNTUK MENURUNKAN KANDUNGAN LOGAM TIMBAL (Pb), DAN KROM (Cr) DI DALAM LIMBAH CAIR
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
FITRI APRIANI SAMOSIR 150822004
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
PERSETUJUAN
Judul : Studi Optimasi Dosis Poly Aluminium Chlorida (PAC) yang Digunakan untuk Menurunkan Kandungan Logam Timbal (Pb), dan Krom (Cr) di Dalam Limbah Cair Industri Keramik
Kategori : Skripsi
Nama : Fitri Apriani Samosir
NomorIndukMahasiswa : 150822004
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Ekstensi
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara
Disetujui di, Medan, Oktober 2017
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc
NIP. 195506231986012002 NIP.195209251977031001 Jamahir Gultom, Ph.D
Diketahui/Disetujui oleh:
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
NIP.197404051999032001 Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si
PERNYATAAN
STUDI OPTIMASI DOSIS POLY ALUMINIUM CHLORIDE (PAC) YANG DIGUNAKAN UNTUK MENURUNKAN KANDUNGAN LOGAM TIMBAL (Pb),
DAN KROM (Cr) DI DALAM LIMBAH CAIR
SKRIPSI
Saya mengaku bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, November 2017
FITRI APRIANI SAMOSIR 150822004
PENGHARGAAN
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana sains di Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara sesuai rencana dan kehendak-Nya. Banyak hal sebagai pembelajaran dan pembentukan dalam setiap waktu penulis rasakan sehingga semakin melihat dan merasakan kasih dan kebesaran-Nya. Dalam pelaksanaan penelitian hingga penyelesaian skripsi ini, penulis menyadari banyak mendapat bantuan, motivasi dan saran dari berbagai pihak.
Selanjutnya Ucapan terimakasih penulis ucapkan kepada Orang tua penulis Ayahanda tercinta H. Samosir, S.Pd dan Ibunda tercinta D.Siadari yang telah banyak memberikan dukungan doa, moril, dan materi yang senantiasa memberikan waktu dan kekuatan dengan setulus hati serta tidak melupakan Kakak/abang tercinta Roslina Tetty Veronika Samosir, AmKeb/ Victor Martunas Damanik, S.Pd dan adik tercinta Tiurmaida Samosir yang memberikan semangat dan cintanya kepada penulis. Dan tidak lupa ucapan terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir. Jusmar Sihotang dan Ibu tercinta Dr.Elvri Meliaty Sitinjak dan Adik tercinta Eloisa Dorothy Evany Sihotang yang memberikan semangat dan doa kepada penulis.
Dengan Seluruh kerendahan hati penulis juga ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Bapak Jamahir Gultom, Ph.D sebagai dosen pembimbing 1 dan Bapak Dr.
Hamonangan Nainggolan, M.Sc yang mendukung serta memberikan arahan, motivasi, bimbingan dan saran kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
2. Ibu Dr.Cut Fatimah Zuhra, M.Si selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU.
3. Bapak Dr. Firman Sebayang, MS selaku Ketua Program Studi Kimia Ekstensi USU.
4. Seluruh dosen staff Pegawai yang bertugas di Departemen Kimia FMIPA USU dan terkhusus kepada Ibu Rumondang Bulan, MS sebagai dosen wali yang telah membimbing penulis kuliah di Departemen Kimia Program stuudi Kimia Ekstensi FMIPA USU serta seluruh pegawai yang membantu dalam administrasi.
5. Dosen, Staff dan seluruh Asisten Laboratorium Analitik FMIPA USU yang telah memberikan segala fasilitas yang sangat membantu penulis selama melaksanakan penelitian.
6. Seluruh teman-teman yang ada di Kimia Ekstensi FMIPA USU terkhusus st’15 yang berjuang bersama dan saling memberikan semangat dan doa.
7. Saudara dan saudariku terkasih dalam Pelayanan Sekolah Minggu GKPPD Padang Bulan Medan yang memberikan semangat dan doa.
8. Adik-adik Sekolah Minggu GKPPD Padang Bulan Medan yang memberikan semangat dan doa.
9. Rekan kerja yang memberikan semangat dan doa serta kerja sama yang baik ketika dalam penyelesaian kuliah, penelitian dan skripsi.
Medan, November 2017
Fitri Apriani Samosir
STUDI OPTIMASI DOSIS POLY ALUMINIUM CHLORIDE YANG DIGUNAKAN UNTUK MENURUNKAN KANDUNGAN LOGAM TIMBAL (Pb) DAN KROM
(Cr) DI DALAM LIMBAH CAIR ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian dosis Poly Aluminium Chloride yang optimal untuk menurunkan kandungan logam Timbal (Pb) dan Krom (Cr) di dalam limbah cair pabrik keramik Tanjung Morawa Kabupaten Deli Serdang secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) agar memenuhi persyaratan Peraturan Menteri Negara dan Lingkungan Hidup No 16 Tahun 2008 tentang baku mutu air limbah bagi usaha atau kegiatan industri keramik. Kandungan logam Pb dan Cr pada limbah cair pada pabrik keramik ini yaitu Pb (2,85 mg/L) dan Cr (2,9 mg/L). Sampel terlebih dahulu diawetkan dengan HNO3 pekat yang bertujuan untuk melarutkan Pb dan Cr dan menghilangkan zat-zat pengganggu. Penambahan bahan kimia yaitu koagulan Poly Aluminium Chloride ke dalam limbah cair dengan variasi dosis 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm.
Penentuan kandungan logam Pb dan Cr didalam limbah cair dilakukan dengan metode SSA dengan λspesifik = 283,31 nm untuk logam Pb dan λspesifik = 357,9 nm untuk logam Cr. Hasil penelitian menunujukkan dosis yang optimal yaitu sebesar 25 mg/L.
Kandungan logam setelah penambahan PAC telah mencapai baku mutu yaitu sebesar 0,5 mg/L untuk logam Pb dan 0,25 mg/L untuk logam Cr dengan efisiensi penurunan kadar logam Pb sebesar 82,46% dan kadar logam Cr sebesar 91%. Dari hasil penelitian didapatkan data bahwa koagulan PAC yang optimal digunakan untuk menurunkan kandungan logam pada limbah industri keramik adalah dosis 25 mg/L.
Kata kunci : Limbah cair, Logam Pb, Logam Cr, Poly Aluminium Chloride, SSA
STUDY OF POLY ALUMINIUM CHLORIDE DOSE OPTIMATION USED TO DECREASE THE METAL CONTENT OF TIMBAL (Pb) AND KROM (Cr) IN
THE WASTEWATER CERAMIC INDUSTRY ABSTRACT
Research an optimal Poly Aluminium Chloride dose study has been conducted to reduce the Pb and Cr content of metals in the ceramic wastewater of ceramic plants by Atomic Absorption Spectrophotometry to meet the requirement of State and Environmental Ministrial Regulation No.16 of 2008 on the quality standard of wastewater for ceramic industry business. The content of Pb and Cr metal on ceramic wastewater of this ceramic factory is Pb (2,85 mg/L) and Cr (2,9 mg/L). The samples are first preserved with concentrated HNO3 which aims to dissolve Pb and Cr and eliminate the interference. The addition of chemicals coagulant Poly Aluminium Chloride into liquid waste with dose variation 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, dan 25 ppm. Determination of Pb and Cr content of metal in the waste is done by SSA method with λspesipik = 283,31 nm form metal Pb and λspesifik = 357,9 nm for metal Cr. The result showed an optimal dose of 25 mg/L. The metal content after the addition of PAC has reached the standard quality of 0,5 mg/L for metal Pb and 0,25 mg/L for metal Cr with the efficiency of decreasing Pb metal content by 82,46% and Cr metal content by 91%.
From the research result obtained that optimal coagulant Poly Aluminium Chloride use to reduce the metal content in ceramic liquid waste is 25 mg/L.
Keywords: Liquid waste, metal Pb, metal Cr, Poly Aluminium Chloride, SSA
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Daftar Isi iii
Penghargaan iii
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel xi
Daftar Gambar xiii
Daftar Lampiran xiv
Bab 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Permasalahan 3
1.3. Pembatasan Masalah 3
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 3
1.6. Lokasi Penelitian 4
1.7. Metodologi Penelitian 4
Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Keramik 5
2.2. Limbah Cair 7
2.3. Logam 9
2.4. Kontaminasi Logam dalam Air 9
2.5. Timbal (Pb) 10
2.6. Kromium (Cr) 11
2.7. Poly Aluminium Chloride (PAC) 12
2.8. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) 15
Bab 3 METODE PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan 17
3.1.1. Alat 17
3.1.2. Bahan 18
3.2. Prosedur Penelitian
3.2.1. Preparasi Sampel 19
3.2.2. Preparasi Koagulan Poly Aluminium Chloride (PAC) 19 3.2.3. Pembuatan Larutan Standar dan Kurva Kalibrasi
LogamTimbal (Pb) 19
3.2.4. Preparasi dan Pengukuran Konsentrasi Logam Pb
pada Limbah Cair sebelum penambahan Poly Aluminium
Chloride Menggunakan SSA 20
3.2.5. Pengukuran Konsentrasi Logam Pb pada Limbah Cair
setelah penambahan Poly Aluminium Chloride Menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom 20
3.2.6. Pembuatan Larutan Standar dan Kurva Kalibrasi Logam
Kromium (Cr) 21
3.2.7. Preparasi dan Pengukuran Konsentrasi Logam Cr pada Limbah Cair sebelum penambahan Poly Aluminium
Chloride Menggunakan SSA 21
3.2.8. Pengukuran Konsentrasi Logam Cr pada Limbah Cair
setelah penambahan Poly Aluminium Chloride Menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom 22
3.3. Bagan Penelitian
3.3.1. Preparasi Limbah Cair 23
3.3.2. Preparasi Koagulan Poly Aluminium Chloride (PAC) 23 3.3.3. Pembuatan Larutan standar Logam Timbal (Pb) 23 3.3.4. Preparasi Pengukuran Konsentrasi Logam Pb pada
Limbah Cair sebelum penambahan Poly Aluminium Chloride 25 3.3.5. Preparasi Pengukuran Konsentrasi Logam Pb pada Limbah
Cair setelah penambahan Poly Aluminium Chloride 26 3.3.6. Pembuatan Larutan Standar Logam Krom (Cr) 27
3.3.7. Preparasi Pengukuran Konsentrasi Logam Cr pada Limbah
Cair sebelum penambahan Poly Aluminium Chloride 28 3.3.8. Preparasi Pengukuran Konsentrasi Logam Cr pada Limbah
Cair setelah penambahan Poly Aluminium Chloride 29 Bab 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 30
4.1.1. Data Hasil Pengukuran Kadar Logam Timbal (Pb) 30 4.1.1.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi 31 4.1.1.2. Menghitung Koefisien Korelasi (R) 32
4.1.1.3. Perhitungan Konsentrasi dan kadar Logam Timbal (Pb) di dalam Larutan Standar dengan Variasi
dosis Poly Aluminium Chlorida 33
4.1.1.3.1 Perhitungan Konsentrasi Logam Pb di dalam Larutan Standar dengan
Variasi Dosis PAC 34
4.1.1.3.2 Perhitungan Kadar Logam Pb di dalam Larutan Standar dengan
Variasi Dosis PAC 35
4.1.1.4. Perhitungan Konsentrasi sampel dan Kadar Logam Timbal (Pb) dalam Limbah Cair dengan
Variasi Dosis Poly Aluminium Chlorida. 36 4.1.1.4.1 Perhitungan Konsentrasi Logam Pb
dalam limbah cair. 37
4.1.1.4.2 Perhitungan Kadar Logam Pb Dalam
limbah cair dengan Variasi Dosis PAC 38 4.1.1.5. Data Hasil Perbandingan Kadar Logam
Timbal di dalam limbah cair dan di dalam
larutan standar Pb dengan Variasi Dosis PAC 39 4.1.1.6. Penentuan Persentasi Penurunan Kadar Timbal
(Pb) pada Limbah Cair 39
4.1.1.7 Penentuan Persentasi Penurunan Kadar Timbal oleh PAC untuk Larutan Standard dan Limbah Cair pada
Penambahan PAC 25 ml. 40 4.1.2. Data Hasil Pengukuran Kadar logam Krom (Cr) 41 4.1.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi 42 4.1.2.2. Menghitung Koefisien Korelasi (R) 43
4.1.2.3. Perhitungan Konsentrasi dan kadar Logam Krom (Cr) di dalam Larutan Standar dengan Variasi
dosis Poly Aluminium Chlorida 45
4.1.2.3.1 Perhitungan Konsentrasi Logam Cr di dalam Larutan Standar dengan
Variasi Dosis PAC 45
4.1.2.3.2 Perhitungan Kadar Logam Cr di dalam
Larutan Standar dengan Variasi Dosis PAC 46 4.1.2.4. Perhitungan Konsentrasi sampel dan Kadar
Logam Krom (Cr) dalam Limbah Cair dengan
Variasi Dosis Poly Aluminium Chlorida. 47 4.1.2.4.1 Perhitungan Konsentrasi Logam Cr
dalam limbah cair. 48
4.1.2.4.2 Perhitungan Kadar Logam Cr Dalam
limbah cair dengan Variasi Dosis PAC 48 4.1.2.5. Data Hasil Perbandingan Kadar Logam Krom
di dalam limbah cair dan di dalam larutan
standar Pb dengan Variasi Dosis PAC 50 4.1.2.6. Penentuan Persentasi Penurunan Kadar Krom
(Cr) pada Limbah Cair 50
4.1.2.7 Penentuan Persentasi Penurunan Kadar Krom oleh PAC untuk Larutan Standard dan Limbah Cair pada
Penambahan PAC 25 ml. 51
4.2. Pembahasan 53
Bab 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 55
5.2. Saran 55
Daftar Pustaka 56
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
4.1. Data Absorbansi dari Larutan Standar Pb 30
4.2. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Unsur Pb 31 4.3. Data Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Logam Pb dengan
Variasi Dosis PAC 33
4.4. Data Perhitungan Konsentrasi Logam Pb dalam Larutan Standar
dengan Variasi Dosis PAC 34
4.5. Data Hasil Pengukuran Kadar Logam Timbal dalam Larutan
Standar dengan Variasi Dosis PAC 35
4.6. Data Pengukuran Absorbansi Logam Timbal dalam Limbah Cair
dengan Variasi Dosis PAC 36
4.7. Data Perhitungan konsentrasi Logam Timbal dalam limbah cair
dengan Variasi Dosis PAC 37
4.8. Data Hasil Pengukuran Kadar Logam Timbal dalam limbah cair
dengan Variasi Dosis PAC 38
4.9. Data Hasil Perbandingan Kadar Logam Timbal di dalam limbah cair
dan di dalam larutan standar Pb dengan Variasi Dosis PAC 39 4.10. Kadar dan Persentasi Penurunan Logam Timbal dengan Variasi
Penambahan Poly Aluminium Chlorida 40
4.11. Persentasi Penurunan Logam Timbal oleh PAC untuk Larutan Standard dan Limbah Cair pada Penambahan PAC 25 ml.
4.12. Data Absorbansi dari Larutan Standar Cr 41 4.13. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Unsur Cr 42 4.14. Data Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Logam Cr dengan
Variasi Dosis PAC 42
4.15. Data Perhitungan Konsentrasi Logam Cr dalam Larutan Standar
dengan Variasi Dosis PAC 45
4.16. Data Hasil Pengukuran Kadar Logam Krom dalam Larutan
Standar dengan Variasi Dosis PAC 46
4.17. Data Pengukuran Absorbansi Logam Krom dalam Limbah Cair
dengan Variasi Dosis PAC 47
4.18. Data Perhitungan konsentrasi Logam Krom dalam limbah cair
dengan Variasi Dosis PAC 48
4.19. Data Hasil Pengukuran Kadar Logam Krom dalam limbah cair
dengan Variasi Dosis PAC 49
4.20. Data Hasil Perbandingan Kadar Logam Krom di dalam limbah cair
dan di dalam larutan standar Pb dengan Variasi Dosis PAC 50 4.21. Kadar dan Persentasi Penurunan Logam Krom dengan Variasi
Penambahan Poly Aluminium Chlorida 51
4.22. Persentasi Penurunan Logam Krom oleh PAC untuk Larutan Standard dan Limbah Cair pada Penambahan PAC 25 ml. 52
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1. Poly Aluminium Chloride 16
2.2. Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom 19
4.1. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pb 34
4.2. Kurva Penurunan Kadar Logam Pb di dalam Limbah Cair 39
4.3. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Cr 45
4.4. Kurva Penurunan Kadar Logam Cr di dalam Limbah Cair 50
4.5. Kurva penyerapan Logam Pb 55
4.6. Kurva penyerapan Logam Cr 56
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan industri keramik di Indonesia semakin meningkat. Kebutuhan akan keramik sangat meningkat baik keramik untuk hiasan, ubin dan lain-lain. Bahan baku utama yang digunakan untuk produk keramik adalah felspard, ballclay, dan pasir, selain itu juga digunakan juga berbagai macam mineral lain seperti garam dan oksida.
Bahan mentah yang digunakan terdiri dari bahan pembentuk, pelebur dan pewarna.
Salah satu bahan tambahan yang digunakan untuk menurunkan suhu lebur dan suhu reaksi adalah oksida timbal (PbO). Industri keramik juga menggunakan bahan pewarna yang mengandung krom (Austin, 1996).
Pertumbuhan Industri keramik dewasa ini telah banyak memberikan sumbangan bagi perekonomian Indonesia melalui produk dan jasa yang dihasilkan, namun disisi lain pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan yang cukup serius. Buangan air limbah industri menimbulkan terjadinya pencemaran lingkungan yang dapat merugikan masyarakat sekitar. Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan bahaya.
Sebagai industri keberadaan perusahaan harus dilengkapi dengan pengolahan limbah yang memungkinkan aktifitas industri yang di lakukan tetap ramah lingkungan, keterkaitan dengan penelitian ini adalah dosis optimum yang digunakan untuk menurunkan kandungan logam di dalam air limbah yang berhubungan dengan air limbah yang dihasilkan dalam aktivitas industrinya. Air limbah merupakan salah satu masalah dalam pengendalian dampak lingkungan industri keramik karena memberikan dampak yang luas terhadap lingkungan. Air limbah yang dihasilkan oleh aktivitas industri keramik ini mempunyai hidroulic load sekitar 130 m3 / hari, flow time sekitar 18 jam mulai dari jam 06.00 – 24.00 WIB dengan peak flow sekitar 10 m3/jam. Air limbah
industri keramik ini mengandung logam dan diperlukan langkah penanganan sebelum dibuang ke lingkungan sebagai efluen atau dimanfaatkan kembali sebagai air pendukung aktivitas industri.
Krom (Cr) dan timbal (Pb) merupakan logam berat dan termasuk dalam kelompok logam yang beracun, yang berbahaya bagi kehidupan makhluk hidup.
Akumulasi logam berat dalam tubuh dapat mengganggu kesehatan manusia. Timbal dapat menyebabkan kerusakan hati, otak, sistem reproduksi, kanker, penyakit ginjal, mual bahkan kematian (Sahu, dkk. 2013). Sedangkan krom dapat menyebabkan kanker paru-paru, serta mengakibatkan terjadinya keracunan akut dan keracunan kronis.
Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan Peraturan Menteri Negara dan Lingkungan Hidup No 16 Tahun 2008 tentang baku mutu air limbah bagi usaha atau kegiatan industri keramik. Untuk mengikat atau mengurangi logam-logam berat yang ada dalam limbah cair dapat dilakukan dengan menambah zat koagulan Poly Aluminium Chloride.
Penelitian yang telah dilakukan oleh Priadi,dkk (2014), menyebutkan bahwa kandungan logam berat pada limbah cair industri keramik PT X yaitu Cd (0,013 mg/L);
Cu (0,033 mg/L); Pb (1,20 mg/L); dan Zn (7,00 mg/L). Hasil penelitian menunjukkan dosis efektif Poly Aluminium Chloride sebesar 5 g/L dan waktu kontak 15 menit dengan kondisi pH 8 dan kecepatan pengadukan 150 rpm. Kadar logam setelah di adsorpsi telah mencapai baku mutu yaitu sebesar 0,614 mg/L untuk Pb dan 2,07 mg/L untuk Zn dengan efisiensi pengurangan kadar logam Pb sebesar 61% dan Zn sebesar 9,8% (Priadi,dkk, 2014).
Penambahan bahan kimia harus sesuai kebutuhan, jika penambahan terlalu sedikit maka kotoran-kotoran yang ada dalam air tidak terikat secara sempurna sehingga flok tidak akan terbentuk karena koagulan yang diberikan tidak cukup untuk mengkompresi lapisan ganda partikel koloid ataupun mengikat partikel koloid begitu juga sebaliknya jika penambahan terlalu banyak, restabilitasi koloid dapat terjadi karena kelebihan kation sehingga flok juga tidak akan terbentuk.
Prinsip dasar dalam mekanisme pengikatan poly aluminium chloride dengan logam berat dalam limbah cair adalah prinsip penukar ion dimana poly aluminium chloride yang tidak larut dalam air akan menggumpalkan logam menjadi flok-flok yang akan bersatu kemudian mengendap di dasar bak sehingga dapat dipisahkan (Agus,Widodo,2008). Poly aluminium chloride lebih cepat membentuk flok-flok daripada koagulan biasa hal ini disebabkan gugus aktif aluminat yang bekerja efektif dalam mengikat koloid diperkuat dengan rantai polimer gugus polielektrolit sehingga gumpalan floknya menjadi lebih padat. Di dalam air poly aluminum chloride akan terdisosiasi melepaskan Al3+ yang menurunkan zeta potensial dari partikel. Sehingga gaya tolak menolak antar partikel semakin berkurang akibatnya terjadi penggabungan partikel-partikel membentuk flok yang berukuran lebih besar (Arifin, 2008). Penelitian tentang studi optimasi dosis poly aluminium chloride yang digunakan untuk menurunkan kandungan logam Pb dan Cr di dalam limbah cair industri keramik belum banyak dilakukan, hal inilah yang mendorong peneliti untuk meneliti permasalahan tersebut.
1.2 Permasalahan
1. Seberapa besar kadar logam Pb dan Cr dalam limbah cair sebelum dan sesudah diolah dengan penambahan Poly Aluminium Chloride.
2. Berapa dosis Poly Aluminium Chloride (PAC) optimal yang digunakan untuk menurunkan kandungan logam timbal (Pb) dan Krom (Cr) di dalam limbah cair industri keramik.
1.3 Pembatasan masalah
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada industri keramik tentang pemanfaatan Poly Aluminium Chloride secara optimal untuk menurunkan kandungan logam Pb dan Cr di dalam limbah cair industri keramik.
1.6 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA Universitas Sumatera Utara. Analisa kandungan logam Pb dan Cr menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) dilakukan di Laboratorium Badan Riset Standarisasi dan industri (Baristand) Medan.
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada:
1. Sampel yang digunakan pada penelitian ini yaitu limbah cair industri keramik.
2. Koagulan yang digunakan adalah Poly Aluminium Chloride.
3. Metode analisis yang dilakukan yaitu penentuan kandungan logam Pb dan Cr menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).
1. Untuk mengetahui kadar logam Pb dan Cr di dalam limbah cair sebelum dan sesudah diolah dengan penambahan Poly Aluminium Chloride.
2. Untuk mengetahui dosis Poly Aluminium Chloride optimal yang digunakan untuk menurunkan kandungan logam Pb dan Cr di dalam limbah cair industri keramik.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini eksperimen laboratorium, dengan tahapan sebagai berikut :
a. Sampel diambil langsung dari limbah cair industri keramik dengan waktu yang berbeda, pengambilan dilakukan acak pada hari yang berbeda dan waktu pengambilan dilakukan pada pagi, siang dan sore kemudian sampel ini dicampurkan dalam suatu wadah agar homogen. Untuk keperluan satu tahap proses dilakukan pengambilan sampel air limbah sebanyak 10 liter.
b. Sampel diawetkan dengan asam nitrat pekat yang bertujuan untuk melarutkan Pb dan Cr dan menghilangkan zat-zat pengganggu yang terdapat dalam sampel air limbah.
a. Penambahan bahan kimia (koagulan) Poly aluminium Chloride ke dalam limbah cair yang disebut dengan koagulasi. Uji laboratorium untuk proses koagulasi pada limbah cair dilakukan dengan metode Jar test pada variasi dosis Poly aluminium Chloride 5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 25 ppm. Pada dosis yang terlalu rendah, kotoran-kotoran yang ada dalam air tidak terikat secara sempurna sehingga flok tidak akan terbentuk karena koagulan yang diberikan tidak cukup untuk mengkompresi lapisan ganda partikel koloid ataupun mengikat partikel koloid begitu juga sebaliknya jika dosis terlalu tinggi, restabilitasi koloid dapat terjadi karena kelebihan kation sehingga flok juga tidak akan terbentuk.
b. Penentuan kandungan logam Pb dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dengan panjang gelombang 283,31 nm.
c. Penentuan kandungan logam Cr dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dengan panjang gelombang 357,9 nm.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Keramik
Perkembangan industri keramik di Indonesia semakin meningkat. Kebutuhan akan keramik sangat meningkat baik keramik untuk hiasan, ubin dan lain-lain. Keramik pada awalnya berasal dari bahasa Yunani keramikos yang artinya suatu bentuk dari tanah liat yang telah mengalami proses pembakaran. Pada mulanya diproduksi dari mineral lempung yang dikeringkan di bawah sinar matahari dan dikeraskan dengan pembakaran pada temperatur tinggi. Bahan baku utama yang digunakan untuk produk keramik adalah felspard, ballclay, dan pasir ,selain itu juga digunakan juga berbagai macam mineral lain seperti garam dan oksida. Bahan mentah yang digunakan terdiri dari bahan pembentuk, pelebur dan pewarna. Salah satu bahan tambahan yang digunakan untuk menurunkan suhu lebur dan suhu reaksi adalah oksida timbal (PbO). Industri keramik juga menggunakan bahan pewarna yang mengandung krom, (Austin, 1996).
Bahan baku pembuatan keramik ada tiga yaitu ballclay (tanah liat), pasir dan felspar. Ballclay merupakan aluminium siilikat hidrat yang tidak terlalu murni yang terbentuk sebagai hasil pelapukan dari bahan baku yang mengandung felspar sebagai salah satu mineral asli yang penting. Reaksinya :
K2OAl2O3. 6SiO2 + CO2 + H2O K2CO3 + Al2O3.2SiO22H2O + 4SiO Ada tiga jenis feldspar yang umum, yaitu potas (K
2
2O. Al2O3.SiO2), soda (NaO.
Al2O3.6SiO2), dan gamping (CaO. Al2O3.6SiO2), yang kesemuanya dipakai dalam produk keramik. Feldspar sendiri berfungsi
Kamus dan eksilopedi tahun 1950-an mendefenisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar seperti gerabah, genteng , porselin, former dan lain sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Defenisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat (Anonim, 2013).
sebagai pemberi sifat fluks dalam formulasi keramik.
Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan ineral bawaannya. Oleh karena itu sifat keramik juga tergantung
pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas. Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi konduktor panas yang jelek. Disamping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibandingkan kekuatan tariknya. Sifat yang umum dan mudah dilihat secara fisik pada kebanyakan jenis keramik adalah britle atau rapuh, hal ini kita lihat pada keramik jenis tradisonal seperti barang pecah belah, gelas, kendi, gerabah dan sebagainya (Mangunwijaya, Y. 2013).
Sifat termal penting bahan keramik adalah kapasitas panas, koefisien ekspansi termal, konduktivitas termal. Kapasitas panas bahan adalah kemampuan bahan untuk mengabsorbsi panas dari lingkungan. Panas yang diserap disimpan oleh padatan antara lain dalam bentuk vibrasi (getaran) atom/ion penyusun padatan tersebut. Ini merupakan masalah khusus bila bahan ini digunakan untuk aplikasi struktural. Perbedaan dan kelebihan diantara keramik dengan logam dan bahan polimer adalah seperti berikut : a). Keramik: Bahan bukan organik (bahan metalik), keras, kuat, tidak bertindak balas
dengan bahan kimia, titik cair tinggi.
b). Logam : Bahan-bahan organik (metalik), kekerasan dan kekuatan berbeda-beda, tidak stabil terhadap bahan kimia. Titik cair berbeda-beda.
c). Polimer: Bahan organik, kebiasaan lembut dan lemah, tidak stabil terhadap bahan kimia, temperatur cair rendah.
Disamping proses pemroduksian keramik maka perlu juga dipahami tentang proses pengolahan limbah keramik, hal ini karena setiap proses pemroduksian niscaya disertai dengan keluarnya limbah hasil pemroduksian. Dengan mengetahui pengolahan limbah keramik diharapkan industri keramik berkembang dan ramah lingkungan, kondisi ini sangat penting diwujudkan dalam rangka meningkatkan kualitas lingkungan hidup secara keseluruhan.
2.2 Limbah Cair
Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungannya karena tidak mempunyai nilai ekonomi. Limbah mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan bahaya. Limbah ini di kenal dengan limbah B3
(bahan beracun dan berbahaya). Pengertian limbah menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 82 tahun 2001. Limbah adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya atau beracun yang karena sifat atau konsentrasinya dan jumlahnya baik secara langsung atau tidak langsung akan dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan serta kelangsungan hidup manusia serta mahluk lain.
Pencemaran air yang terjadi sekarang ini umumnya ditimbulkan dari air limbah buangan sisa pengolahan industri. Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain (bahan pemcemar) kedalam perairan sehingga kualitas air menurun hingga ke tingkat tertentu sehingga air tidak berfungsi sesuai peruntukkannya.
Banyaknya limbah cair yang dihasilkan dan kandungan kadar pencemarannya tergantung pada jenis produk yang dihasilkan. Dampak negatif yang ditimbulkan adanya limbah cair yang ditimbulkan, adanya limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan industri dapat berupa gangguan, kerusakan, dan bahaya terhadap keselamatan dan kesehatan masyarakat di sekelilingnya sehingga limbah cair tersebut harus diproses terlebih dahulu sebelum di buang ke perairan bebas (Mahida, 1984).
Limbah cair atau air limbah adalah air yang tidak terpakai lagi, yang merupakan hasil dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Dengan semakin bertambah dan meningkatnya jumlah penduduk dengan segala kegiatannya, maka jumlah air limbah juga mengalami peningkatan. Pada umumnya limbah cair di buang ke dalam air tanah, sungai, danau, dan laut. Jika jumlah air limbah yang dibuang melebihi kemampuan alam untuk menerima atau menampungnya maka akan terjadi kerusakan lingkungan.
Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/ kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian atau pembilasan peralatan. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalian limbah secara cermat dan terpadu baik dalam proses produksi atau setelah proses produksi.
Adapun efek sampingan dari limbah dapat berupa:
1. Membahayakan kesehatan manusia karena dapat merupakan pembawa suatu penyakit (sebagai vehicle).
2. Merugikan segi ekonomi karena dapat menimbulkan kerusakan pada benda/bangunan maupun tanaman-tanaman dan peternakan.
3. Dapat merusak atau membunuh kehidupan yang ada di dalam air seperti ikan dan binatang peliharaan lainnya.
4. Dapat merusak keindahan (estetika), karena bau busuk dan pemandangan yang tidak sedap dipandang terutama di daerah hilir sungai yang merupakan daerah rekreasi.
Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia No 5 Tahun 2014 tentang Baku Mutu Air Limbah bagi usaha/kegiatan Industri Keramik. Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan investasi yang besar dan biaya yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dengan perencanaan yang teliti., pelaksanaan pembangunan fasilitas Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah yang benar, serta pengoperasian yang cermat.
2.3 Logam
Logam berat merupakan senyawa kimia yang sangat berpotensi menimbulkan masalah pencemaran lingkungan terutama yang berkaitan erat terhadap dampak kesehatan manusia. Menurut Vouk (1986) terdapat sebanyak 80 jenis dari sejumlah 109 unsur kimia yang telah teridentifikasi di muka bumi ini termasuk ke dalam jenis logam berat. Dengan demikian sifat kimiawi logam berat dapat dikatakan mewakili sebagian besar golongan kimia anorganik.
Logam berat esensial merupakan logam dimana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh setiap organisme hidup, seperti seng, tembaga, besi, kobalt, mangan, timbal, krom dan lain-lain, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Logam berat non esensial atau beracun merupakan logam dimana keberadaan dalam tubuh organisme hidup hingga saat ini masih belum diketahui manfaatnya bahkan justru dapat bersifat racun, seperti merkuri, kadmium, timbal, kromium, dan lain- lain.
Logam berat dapat mencemari lingkungan udara, tanah maupun air. Masuknya logam berat ke dalam badan air dapat melalui proses alami maupun diakibatkan oleh perbuatan manusia (Mulia, 2005). Logam berat dapat menyebabkan pencemaran lingkungan
dan berpengaruh pada kesehatan manusia karena bersifat toksik, dapat terakumulasi pada rantai makanan dan bersifat persisten (Igwe dan Abia, 2007).
2.4 Kontaminasi Logam dalam air
Logam berat merupakan unsur esensial yang sangat dibutuhkan setiap mahkluk hidup, namun beberapa diantaranya (dalam kadar tertentu) bersifat racun. Logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis yaitu logam berat esensial ,dimana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun . Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain-lain.
Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun,dimana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. (Purnomo, D. 1991).
Logam berat ini menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. Logam berat jika sudah terserap kedalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal didalamnya hingga nanti dibuang melalui proses eksresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama diperairan sudah terkontaminasi (tercemar) logam berat maka proses pembersihannya akan sulit sekali dilakukan. Kontaminasi logam berat ini dapat berasal dari faktor alam seperti kegiatan gunung berapi dan kebakaran hutan atau faktor manusia seperti pembakaran minyak bumi,pertambangan, peleburan, proses industri, kegiatan pertanian, peternakan, dan kehutanan, serta limbah buangan termasuk sampah rumah tangga (Putra, J .A. 2006).
Menurut Fortner dan Prosi, faktor yang menyebabkan logam berat diikelompokkan kedalam zat pencemar adalah :
1. Logam berat tidak dapat terurai melalui biodegradasi seperti pencemar organik.
2. Logam berat dapat terakumulasi dalam lingkungan terutama dalam sendimen sungai dan laut karena dapat terikat dengan senyawa organik dan anorganik melalui proses adsorpsi dan pembentukan senyawa komplek.
2.5 Timbal (Pb)
Timbal adalah suatu unsur kimia dalam sistem tabel periodic yang memiliki lambang Pb dan nomor atom 82. Lambangnya diambil dalam bahasa latin Plumbum. Logam ini termasuk kelompok logam-logam golongan IVA pada tabel periodik unsur kimia.
Mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan bobot (BA) 207,2. Timbal atau plumbum adalah metal kehitaman, dahulu digunakan sebagai kontituen dalam cat, baterai, dan saat ini digunakan dalam bensin. Untuk memperoleh bensin dengan nilai oktan tinggi maka bensin diberi senyawa timbal tetra etil dan timbale tetra metal. Pada pembakaran bensin timbal akan tinggal di udara berkisar 20-50%, peningkatan jumlah kendaraan dan peningkatan bilangan oktan menambah pencemaran timbal di udara.
Timbal termasuk racun sistemik, keracunan akan menimbulkan gejala seperti rasa logam di mulut, garis hitam pada gusi, muntah-muntah, kolik, perubahan keperibadian, kelumpuhan dan kebutaan.
Sifat-sifat dan kegunaan logam timbal adalah :
1. Mempunyai titik lebur yang rendah sehingga mudah digunakan dan murah biaya operasinya.
2. Mudah dibentuk karena logam ini lunak.
3. Mempunyai sifat kimia yang aktif sehingga dapat digunakan untuk melapisi logam untuk mencegah perkaratan.
4. Bila dicampur dengan logam lain membentuk logam campuran yang lebih bagus daripada logam murninya.
5. Kepadatannya melebihi logam lain.
Logam timbal merupakan logam yang tahan korosi, mempunyai titik lebur rendah sekitar 327,50C, memiliki kerapatan yang besar, dan sebagai penghantar listrik yang baik.
Timbal adalah logam berat yang teerdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar dialam dalam jumlah kecil melalui proses alami. Timbal terakumulasi di lingkungan, tidak dapat terurai secara biologis dan toksisitasnya tidak berubah sepanjang waktu. Timbal bersifat toksik jika terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh akan beredar
mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan disimpan di dalam tulang dan gigi. Bagi kebanyakan orang, sumber utama asupan timbal adalah makanan yang biasanya mengandung 100-300 mikrogram/hari. Batas kandungan timbal dalam makanan 2,56 mg/kg didalam tubuh.
Penggunaan timbal terbesar adalah dalam produksi baterai penyimpanan untuk mobil. Untuk produk-produk logam seperti amunisi, pelapis kabel, pipa, dan solder, bahan kimia, pewarna dan lain-lain. Beberapa produk logam dibuat dari timbal murni yang diubah menjadi berbagai bentuk dan sebagian besar terbuat dari alloy timbal. Solder mengandung 50-95 % timbal, sedangkan sisanya adalah timah. Titik lebur solder akan berubah tergantung dari komposisinya. Logam pencetak yang digunakan dalam pencetakan terdiri dari timbal, timah dan antimony, dimana komposisinya pada umumnya terdiri dari 85% timbal, 12%
antimony dan 3% timah. Peluru timbal mengandung 0,1-0,2% arsenik untuk menambahkan kekerasannya. Alloy yang mempunyai titik cair rendah dan digunakan dalam alarm api, pemadam kebakaran otomatis dan skring listrik mengandung bismut, cadmium atau merkuri.
Penggunaan timbal yang bukan alloy terutama terbatas pada produkproduk yang harus tahan karat, sebagai contoh pipa timbal digunakan untuk pipa-pipa yang akan mengalirkan bahan- bahan kimia yang korosif, lapisan timbal digunakan untuk melapisi tempat cucian yang sering
mengalami kontak dengan bahan-bahan korosif dan timbal juga digunakan sebagai pelapis kabel listrik yang akan digunakan didalam tanah atau dibawah permukaan air.
Komponen timbal juga digunakan sebagai pewarna cat karena kelarutannya didalam air rendah sehingga dapat berfungsi sebagai pelindung dan terdapat dalam berbagai warna.
yang paling banyak digunakan adalah timbal putih. Timbal merah berupa bubuk bewarna merah cerah yang digunakan sebagai pewarna cat yang tahan karat, cat bewarna kuning dapat dibuat dengan menambahkan kuning krom. Timbal juga digunakan sebagai campuran dalam pembuatan pelapis keramik yang disebut glaze. Glaze adalah lapisan tipis gelas yang menyerap kedalam permukaan tanah liat yang digunakan untuk membuat keramik.
Komponen utama dari glaze keramik adalah silika yang bergabung dengan oksida lainnya membentuk silikat kompleks atau glaze. Komponen timbal yaitu timbal oksida ditambahkan kedalam glaze untuk membentuk sifat mengkilat yang tidak dapat dibentuk dengan oksida lain.
Lead/timbal/ timah hitam (Pb) pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Kelarutan timbal cukup rendah sehingga kadar timbal di dalam air relatif sedikit. Kadar dan toksisitas timbal dipengaruhi oleh kesadahan, pH, alkalinitas, dan kadar oksigen. Timbal diserap dengan baik oleh tanah sehingga pengaruhnya terhadap tanaman relatif kecil. Kadar timbal pada kerak bumi sekitar 15 mg/kg. Sumber alami utama timbal adalah galena (PbS), gelesite (PbSO4), dan cerrusite (PbCO3
Akumulasi timbal di dalam tubuh manusia mengakibatkan gangguan pada otak dan ginjal, serta kemunduran mental pada anak yang sedang tumbuh. Perairan tawar alami biasanya meniliki kadar timbal <0,05 mg/liter. Pada perairan laut, kadar timbal sekitar 0,025 mg/liter (Moore, 1991). Kelarutan timbal pada perairan lunak (soft water) sekitar 0,003 mg/liter. Sedangkan kadar kromium yang diperkenankan menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah bagi usaha/ industri keramik adalah maksimum 1,0 mg/liter.
) (Novotny dan Olem, 1994;
Moore, 1991). Bahan bakar yang mengadung timbal (leaded gasoline) juga memberikan konstribusi yang berarti bagi keberadaan timbal di dalam air. Di perairan tawar, timbal membentuk senyawa kompleks yang memiliki sifat kelarutan rendah dengan beberapa anion, misalnya hidroksida, karbonat, sulfida, dan sulfat. Timbal banyak digunakan dalam industri baterai (Eckenfelder, 1989).
Timbal tidak termasuk unsur yang esensial bagi makhluk hidup, bahkan unsur ini bersifat toksik bagi hewan dan manusia karena dapat terakumulasi pada tulang. Toksisitas timbal terhadap tumbuhan relatif lebih rendah dibandingkan dengan unsur renik lainnya.
Toksisitas timbal terhadap organisme akuatik berkurang dengan meningkatnya kesadahan dan kadar oksigen terlarut. Toksisitas timbal lebih rendah daripada kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan tembaga (Cu), akan tetapi lebih tinggi daripada kromium (Cr), Mangan (Mn), barium (Ba), zinc (Zn), dan besi (Fe).
2.6 Kromium (Cr)
Kromium (Cr) termasuk unsur yang jarang ditemukan pada perairan alami. Kerak bumi mengadung kromium sekitar 100 mg/kg (Moore, 1991). Kromium yamg ditemukan di perairan adalah kromium trivalen (Cr3+) dan kromium heksavalen (Cr6+). Kromium trivalen stabil, dan berasal dari trikromium dioksida. Kromium heksavalen hampir semua senyawa
anionik, mudah larut dan agen pengoksidasi yang kuat dalam asam. Bentuk heksavalen lebih beracun dibandingkan yang trivalen. Cr (IV) lebih labil, beracun dan bersifat karsinogenik untuk mahluk hidup. Cr (IV) merupakan logam yang sangat beracun dan dapat menyebabkan kanker pada manuasia. Kromium tidak pernah ditemukan di alam sebagai logam murni. Sumber alami kromium sangat sedikit, yaitu bahan chromite (FeCr4O4) dan chromic oxide (Cr2O3
Garam- garam kromium digunakan dalam industri baja, besi, cat, bahan celupan (dyes), bahan peledak, tekstil, kertas, keramik, gelas, fotografi, sebagai penghambat korosi, dan sebagai campuran lumpur pengeboran (drilling mud). Keracunan kromium dapat mengganggu fungsi hati, ginjal, pernafasan, dan mengakibatkan terjadinya kerusakan kulit.
) (Novotny dan Olem, 1994).
Kadar kromium maksimum yang diperkenankan bagi kepentingan air minum adalah 0,05 mg/ liter (Sawyer dan McCarty, 1978). Kadar kromium laut perairan tawar biasanya kurang dari 0,001 mg/liter dan pada perairan laut sekitar 0,00005 mg/liter. Garam-garam kromium yang masuk ke dalam tubuh manusia akan segera dikeluarkan oleh tubuh. Akan tetapi, jika kadar kromium tersebut cukup besar, akan mengakibatkan kerusakan pada sistem pencernaan. Kadar kromium yang diperkenankan pada air minum adalah 0,05 mg/liter (Moore, 1991). Sedangkan kadar kromium yang diperkenankan menurut Peraturan Menteri Negara dan Lingkungan Hidup No 16 Tahun 2008 tentang baku mutu air limbah bagi usaha atau kegiatan industri keramik adalah maksimum 1,0 mg/liter.
2.7 Poly aluminium Chloride (PAC)
Koagulasi adalah metode untuk menghilangkan bahan-bahan limbah dalam bentuk koloid, dengan menambahkan koagulan. Dengan koagulasi, partikel-partikel koloid akan saling menarik dan menggumpal membentuk flok. Bahan kimia yang dapat mengendapkan disebut koagulan. Bahan ini dapat mengendapkan partikel-partikel koloid.
Dosis koagulan yang ditambahkan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi koagulasi. Dosis yang tepat diperlukan agar koagulasi berjalan secara efektif. Jika dosis kurang maka tidak akan terbentuk flok. Jika dosis berlebihan juga dapat menyebabkan flok yang terbentuk tidak sempurna dikarenakan berubahnya pH larutan (biasanya asam).
Dengan penambahan koagulan, partikel-partikel koloid yang sebelumnya melayang- layang dalam air akan diikat menjadi partikel besar yang disebut flok. Dengan ukuran partikelnya yang besar, flok dapat mengendap karena gaya gravitasi. Pada proses koagulasi
terjadi destabilisasi koloid dan partikel dalam air sebagai akibat pengadukan cepat dan pembubuhan bahan kimia. Akibat pengadukan cepat, koloid dan partikel yang stabil berubah menjadi tidak stabil karena terurai menjadi partikel yang bermuatan positif dan negatif.
Pembentukan ion positif dan negatif juga dihasilkan dari dari proses penguraian koagulan.
Proses ini berlanjut dengan pembentukan ikatan antara ion positif dari koagulan (AL3+) dengan ion negatif dari partikel (OH-
PAC adalah garam yang dibentuk oleh aluminium-aluminium Chlorida yang khusus diperuntukkan guna memberdaya koagulasi dan flokulasi (Penggumpalan). Pada umumnya PAC dirumuskan dengan Al
). Dalam pemakaian bahan kimia koagulan disebut juga flokulan. Beberapa koagulan anorganik yang banyak digunakan dalam pengolahan air atau limbah cair di antaranya alumunium sulfat (alum), poli alumunium klorida (PAC), besi sulfat (II), besi klorida (II), dan lain-lain.
m (OH)n Cl (3m-n) . Bentuk PAC dapat berupa cairan jernih kekuningan atau serbuk berwarna kekuningan. PAC mengandung Al2O3 sebanyak 10-12%
dan kandungan basa minimal 50%.
Gambar 2.1. Poly Aluminium Chloride (PAC)
PAC sebenarnya merupakan suatu senyawa kompleks berinti banyak dari ion-ion Aluminium yang terpolimerisasi yaitu suatu jenis dari polimer senyawa organic. PAC dengan arti vital yang kuat mengumpulkan setiap zat-zat yang tersuspensi atau yang secara koloidal tersuspensi dalam air, membentuk flok-flok (kepingan gumpalan-gumpalan) yang akan mengendap dengan cepat membentuk sludge ( Lumpur endapan) yang dapat disaring dengan mudah. 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. Densitas air maksimum sebesar 1 gr/cm3 terjadi pada suhu 3,95 0
Jika kita membandingkan PAC dengan Koagulan yang lainnya, maka kita dapat melihat beberapa keunggulan dari PAC, seperti :
C.
1) Pada kondisi air yang umum, PAC tidak membutuhkan koreksi pH. Sebab PAC memiliki atau dapat bekerja pada tingkat pH yang lebih luas.
2) Tidak seperti yang terjadi dengan koagulan yang lain seperti alumunium sulfat, besi klorida dan fero sulfat. PAC tidak menjadi keruh apabila digunakan secara berlebihan. Ini berarti pengguna PAC dapat melakukan penghematan penggunaan bahan kimia.
3) Terdapatnya kandungan polimer khusus pada PAC, juga dapat membantu mengurangi pemakaian bahan kimia pembantu lainnya. Tentu saja hal ini memberikan
penghematan.
4) Untuk air yang dikonsumsi, tentu saja dibutuhkan bahan untuk menetralisir kandungan kimia. Namun dengan penggunaan PAC ini hal tersebut dapat diminimalisasi. Sebab, kandungan basa yang cukup akan menambah gugus hidroksil dalam air sehingga penurunan pH tidak terlalu ekstrim.
5) Dalam hal pembentukan flok. Poly aluminium chloride memiliki waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan koagulan lainnya. Hal ini disebabkan gugus aktif aluminat yang bekerja efektif dalam mengikat koloid yang ikatan ini diperkuat dengan rantai polimer dari gugus polielektrolite sehingga gumpalan floknya menjadi lebih padat, penambahan gugus hidroksil kedalam rantai koloid yang hidrofobik akan menambah berat molekul, dengan demikian walaupun ukuran kolam pengendapan lebih kecil atau terjadi over-load bagi instalasi yang ada, kapasitas produksi relatif tidak terpengaruh.
2.8 Spektrofotometer Serapan Atom ( SSA )
Spektrofotometer Serapan Atom adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada proses penyerapan energi radiasi oleh atom- atom yang berada pada tingkat energy dasar (ground state). Penyerapan tersebut menyebabkan tereksitasinya elektron dalam kulit atom ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan ini bersifat labil, elektron akan kembali ke tingkat energi dasar sambil mengeluarkan energi yang berbentuk radiasi. Dalam SSA, atom bebas berinteraksi dengan berbagai bentuk energi seperti energi panas, radiasi elektomagnetik, energi kimia dan energi listrik. Interaksi ini menimbulkan proses-proses dalam atom bebas yang menghasilkan absorpsi dan emisi (pancaran) radiasi dan panas.
Radiasi yang dipancarkan bersifat khas karena mempunyai panjang gelombang yang karakteristik untuk setiap atom bebas (Basset, 1994).
Hubungan kuantitatif antara intensitas radiasi yang diserap dan konsentrasi unsur yang ada dalam larutan cuplikan menjadi dasar pemakaian SSA untuk analisis unsur- unsur
logam. Untuk membentuk uap atom netral dalam keadaan/ tingkat energi dasar yang siap menyerap radiasi dibutuhkan sejumlah energi. Energi ini biasanya berasal dari nyala hasil pembakaran campuran gas asetilen-udara atau asetilen N2
I= I
O, tegantung suhu yang dibutuhkan untuk membentuk unsur analit menjadi uap atom bebas pada tingkat energi dasar (ground state). Disini berlaku hubungan yang dikenal dengan hokum Lambert-Beer yang menjadi dasar dalam analisis kuantitatif secara SSA. Hubungan tersebut dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut:
0
Log I/I
. a.b.c atau
0
A = a.b.c = a.b.c
Keterangan:
A= Absorbansi, tidak dimensi a = koefisien serapan (M-1cm-1
b = panjang jejak sinar dalam medium berisi atom penyerap (cm) )
c = konsentrasi (M) I0
I = intensitas sinar yang diteruskan = intensitas sinar mula-mula
Pada persamaan diatas ditunjukkan bahwa besarnya absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi atom- atom pada tingkat tenaga dasar dalam medium nyala. Banyaknya konsentasi atom- atom dalam nyala tersebut sebanding dengan konsentrasi unsur dalam larutan cuplikan Kurva kalibrasi diperoleh dari menghubungkan serapan terhadap konsentarsi unsur dalam larutan standar akan diperoleh konsentasi dalam larutan cuplikan.
Peristiwa serapan atom pertama sekali diamati Fraunhofer, ketika menelaah garis- garis hitam pada spektrum matahari. Sedangkan yang memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang Australia bernama Alan Walsh di tahun 1955.
Sebelumnya ahli kimia banyak tergantung pada cara-cara spektrografik. Beberapa cara ini sulit dan memerlukan waktu yang lama. Kemudian digantikan dengan Spektroskopi Serapan Atom (SSA). Metode ini sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah ( Dedina et al, 1995 ).
Spektrofotometri serapan atom berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom-atom.
Atom-atom menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu tergantung pada sifat unsur-unsurnya. Absorpsi cahaya oleh ion logam timbal terjadi pada panjang gelombang
283,3 nm dan absorpsi cahaya oleh ion logam krom terjadi pada panjang gelombang 357,9 nm. Pada panjang gelombang tersebut cahaya memiliki cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom yang menyerap cahaya tersebut (Khopkar, 2008). Metode serapan sangatlah spesifik, logam-logam yang membentuk campuran komplek dapat dianalisa dan selain itu tidak selalu diperlukan sumber energi yang besar .
Gambar 2.2. Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom
Alat-alat yang utama digunakan untuk analisa dengan metode Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) terdiri dari :
1. Sumber cahaya
Sebagai sumber cahaya digunakan lampu katoda berongga. Sumber ini menghasilkan garis resonansi yang spesifik untuk setiap unsur logam (Khopkar, 2008 dan Mulja, 1995).
2. Nyala
Nyala yang digunakan untuk spektroskopi serapan atom memberikan suhu > 2000 0K . Untuk mencapai suhu setinggi ini biasanya digunakan gas pembakar. Gas pembakar yang umum digunakan adalah asetilena C2H2 , hidrogen (H2), propana (C3H8
3. Monokromator
).
Monokromator berfungsi untuk memisahkan, mengisolasi, serta mengontrol intensitas radiasi yang mencapai detector (Haswell, 1991).
4. Detektor
Frekuensi resonansi yang telah dipisahkan oleh monokromator selanjutnya memasuki detektor sehingga dihasilkan suatu sinyal dan sinyal itu selanjutnya ditransmisikan ke amplifier.
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1. Alat
- Beaker glass Pyrex
- Labu takar Pyrex
- Pipet volume Pyrex
- Pipet tetes
- Corong Kaca Pyrex
- Kaca Arloji
- Hot Plate Fisher
- Labu semprot
- Kertas saring Whatman No.42
- Timbangan analitik Shimadzu ATX 224
- Atomic Absorbtion Spectrophotometer Shimadzu AA-7000 - Lampu hallow katoda Pb
- Lampu hallow katoda Cr - Pengaduk Magnetik
- Desikator yang berisi silika gel - Cawan porselen
- Penjepit/ pinset
- Bola pipet tiga katup Fisher
- Kaca arloji - Jar Test
3.1.2. Bahan - Pb (NO3)2
- Kalium Dikromat (K
p.a (E.Merck)
2Cr2O7
- Asam Nitrat (HNO
) p.a (E.Merck)
3
- Gas asetilen, C
) pekat p.a (E.Merck)
2H2
- Indikator pH Universal E.Merck
p.a (E.Merck)
- Poly Aluminium Chlorida (PAC) p.a (E.Merck) - Aquadest
- Larutan standar logam timbal (Pb) - Larutan Standar logam Krom (Cr) - Sampel Limbah Cair..
3.2 Prosedur Penelitian 3.2.1. Preparasi Sample
Sampel limbah cair sebanyak 100 ml terlebih dahulu diawetkan dengan penambahan 1 ml HNO3 pekat, hingga pH=3. Sampel yang telah diawetkan dimasukkan kedalam wadah yang bertutup rapat.
3.2.2. Preparasi koagulan poly aluminium chlorida (PAC)
Sebelum digunakan sebagai koagulan poly aluminium chloride 1% di larutkan dengan aquadest.
1. Ditimbang 1 gr PAC dilarutkan dalam 100 ml aquadest, di aduk 20 menit, lalu dihomogenkan sehingga diperoleh konsentrasi 10.000 ppm.
2. Dari larutan PAC konsentrasi 10.000 ppm dipipet sebanyak 10 ml kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas sehingga diperoleh larutan PAC konsentrasi 1000 ppm.
3. Dari larutan PAC konsentrasi 1000 ppm dipipet sebanyak 10 ml kemudian dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas sehingga diperoleh larutan PAC konsentrasi 100 ppm.
4. Dari larutan PAC konsentrasi 100 ppm dipipet sebanyak 5, 10, 15, 20, dan 25 ml lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas sehingga di peroleh larutan PAC konsentrasi 5, 10, 15, 20, dan 25 ppm.
3.2.3. Pembuatan Larutan Standar dan kurva kalibrasi logam timbal (Pb) 1. Sebanyak 1,5985 gr Pb(NO3)2
2. Dari larutan standar Pb 1000 mg/L dipipet sebanyak 10 ml lalu dimasukkan kedalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas sehingga diperoleh larutan standar Pb 100 mg/L.
dimasukkan ke dalam beaker glass yang telah berisi aquades, diaduk hingga seluruh larut sempurna, kemudian dimasukkan ke dalam takar 1000 ml,dtambahkan aquadest hingga garis tanda dan dihomogenkan.
3. Dari larutan standar Pb 100 mg/L dipipet sebanyak 10 ml lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas.
4. Selanjutnya dipipet masing-masing 10, 15, 20, 25, 30 ml lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquades sampai tanda batas sehingga diperoleh larutan standar 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/L.
5. Nilai absorbansinya diukur dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dengan panjang gelombang 283,3 nm.
6. Buat kurva kalibrasi logam Pb atau persamaan regresi linearnya dengan memplot absorbansi vs konsentrasi larutan standar logam Pb.
3.2.4. Preparasi dan pengukuran konsentrasi logam Pb pada limbah cair sebelum penambahan Poly Aluminium Chloride dengan menggunakan SSA.
Sebanyak 100 ml limbah cair yang sudah dikocok sampai homogen dimasukkan ke dalam beaker glass dengan menambahkan 1 ml HNO3(P) hingga pH=3 Kemudian dipanaskan di atas pemanas listrik (hot plate) sampai hampir kering/ hingga volume 15-20 ml, didiamkan 10 menit lalu disaring melalui kertas saring Whatman No 42. Fitrat yang dihasilkan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml dan ditepatkan 100 ml dengan aquadest sampai tanda batas lalu dihomogenkan. Di uji absorbansinya dengan SSA dengan panjang gelombang 283,31 nm.
3.2.5 Pengukuran Konsentrasi logam Pb pada limbah cair setelah penambahan Poly Aluminium Chloride dengan menggunakan SSA.
Sebanyak 100 ml limbah cair ditambahkan 5 ml larutan PAC, kemudian diaduk 25 menit, lalu didiamkan selama 2 menit. Disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman No 42, filtratnya diambil. Dianalisa kadar logam Pb menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom dengan λ= 283,3 nm. Kemudian dilakukan perlakuan yang sama dengan variasi volume PAC 10 ml, 15 ml, 20 ml, dan 25 ml.
3.2.6 Pembuatan Larutan Standar dan kurva kalibrasi logam Krom (Cr)
1. Sebanyak 2,8288 gr K2Cr2O7 dimasukkan ke dalam beaker glass yang telah berisi aquades, diaduk hingga seluruh larut sempurna, kemudian dimasukkan ke dalam takar 1000 ml,dtambahkan aquadest hingga garis tanda dan dihomogenkan.
2. Dari larutan standar Cr 1000 mg/L dipipet sebanyak 10 ml lalu dimasukkan kedalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas sehingga diperoleh larutan standar Cr 100 mg/L.
3. Dari larutan standar Cr 100 mg/L dipipet sebanyak 10 ml lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquadest sampai tanda batas.
4. Selanjutnya dipipet masing-masing 10, 15, 20, 25, 30 ml lalu dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml kemudian ditambahkan aquades sampai tanda batas sehingga diperoleh larutan standar 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/L.
5. Nilai absorbansinya diukur dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dengan panjang gelombang 357,9 nm.
6. Buat kurva kalibrasi logam Cr atau persamaan regresi linearnya dengan memplot absorbansi vs konsentrasi larutan standar logam Cr.
3.2.7 Preparasi dan pengukuran konsentrasi logam Cr pada limbah cair sebelum penambahan Poly Aluminium Chloride dengan menggunakan SSA.
Sebanyak 100 ml limbah cair yang sudah dikocok sampai homogen dimasukkan ke dalam beaker glass 100 ml dengan menambahkan 1 ml HNO3(P) hingga pH=3 ditutup dengan kaca arloji. Kemudian dipanaskan perlahan-lahan di atas pemanas listrik (hot plate) hingga volume 15-20 ml, sampai warnanya menjadi agak jernih. Didiamkan selama 10 menit, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml melalui kertas saring Whatman No 42 dan ditepatkan 100 ml dengan aquades sampai tepat tanda batas lalu homogenkan. Di uji absorbansinya dengan SSA dengan panjang gelombang 357,9 nm.
3.2.8 Pengukuran Konsentrasi logam Cr pada limbah cair setelah penambahan Poly Aluminium Chloride dengan menggunakan SSA.
Sebanyak 100 ml limbah cair ditambahkan 5 ml larutan PAC, kemudian diaduk 25 menit, lalu didiamkan selama 2 menit. Disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman No 42, filtratnya diambil. Dianalisa kadar logam Cr menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom dengan λ= 357,9 nm. Kemudian dilakukan perlakuan yang sama dengan variasi volume PAC 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml, dan 25 ml.
3.3. Bagan Penelitian
3.3.1 Preparasi Limbah Cair 100 ml limbah cair
Diawetkan dengan 1 ml HNO3(p) hingga pH = 3
Limbah Cair
3.3.2 Preparasi koagulan Poly aluminium Chlorida (PAC)
1 gr Poly Aluminium Chloride (PAC)
Dilarutkan dengan 100 ml aquadest Diaduk/ dihomogenkan selama 20 menit
Larutan PAC 10.000 ppm
Larutan PAC dipipet 10 ml Diencerkan menjadi 100 ml
Larutan PAC 1000 ppm
Larutan PAC dipipet 10 ml Diencerkan menjadi 100 ml
Larutan PAC 100 ppm
Larutan PAC dipipet sebanyak 5, 10, 15, 20, dan 25 ml
Larutan PAC
5; 10; 15; 20; dan 25 ppm
3.3.3 Pembuatan Larutan Standar Logam Timbal (Pb)
Larutan Standar Logam Pb 1000 mg/l
Larutan standar dipipet 10 ml Diencerkan menjadi 100 ml
Larutan standar logam Pb 100 mg/l
Larutan standar dipipet 10 ml Diencerkan menjadi 100 ml
Larutan standar logam Pb 10 mg/l
Larutan standar dipipet 10,15,20,25,dan30 ml masing- masing diencerkan menjadi 100 ml
Larutan standar logam Pb 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/l
Diukur dengan SSA
panjang gelombang 283,3 nm
Hasil
3.3.4 Preparasi dan Pengukuran Konsentrasi Logam Pb Pada Limbah Cair sebelum penambahan koagulan Poly Aluminium Chlorida.
(SNI 06-6989.8-2004) 100 ml limbah cair
Ditambahkan 1 ml HNO3 (p) hingga pH= 3 Dipanaskan di atas pemanas listrik/hot plate
Diuapkan hingga hampir kering/
hingga volume 15 - 20 ml Didiamkan selama 10 menit
Disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman No 42
Filtrat
Diencerkan dengan aquadest dalam labu takar 100 ml Dihomogenkan
Diukur absorbansinya dengan SSA dengan panjang gelombang 283,31 nm
Hasil
3.3.5 Preparasi dan Pengukuran Konsentrasi Logam Pb Pada Limbah Cair sesudah penambahan koagulan Poly Aluminium Chlorida.
(SNI 06-6989.8-2004)
100 ml limbah cair
Diaduk selama 25 menit Didiamkan selama 2 menit
Disaring menggunakan kertas saring Whatman No 42
Hasil
Filtrat Residu
Dianalisa kadar logam Pb
dengan SSA panjang gelombang 283,31 nm Ditambahkan 5 ml larutan PAC
Prosedur yang sama dilakukan penambahan Poly Aluminium Chloride (PAC) 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml, dan 25 ml.
3.3.6 Pembuatan Larutan Standar Logam Krom (Cr) Larutan Standar Logam Cr 1000 mg/l
Larutan standar dipipet 10 ml Diencerkan menjadi 100 ml
Larutan standar logam Cr 100 mg/l
Larutan standar dipipet 10 ml Diencerkan menjadi 100 ml
Larutan standar logam Cr 10 mg/l
Larutan standar dipipet 10,15,20,25,dan30 ml masing- masing diencerkan menjadi 100 ml
Larutan standar logam Cr 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/l
Diukur Absorbansi dengan SSA panjang gelombang 357,9 nm
Hasil
3.3.6 Preparasi dan Pengukuran Konsentrasi Logam Cr Pada Larutan Cr sebelum penambahan koagulan Poly Aluminium Chlorida
(SNI 06-6989.17-2004)
100 ml limbah cair
Ditambahkan 1 ml HNO3 (p) hingga pH=3, ditutup dengan kaca arloji Dipanaskan di atas pemanas listrik/hot plate
Diuapkan hingga hampir kering/ hingga volume 15-20 ml dan warna sampai agak jernih
Didiamkan selama 10 menit
Filtrat
Diencerkan dengan aquadest dalam labu takar 100 ml Dihomogenkan
Diukur absorbansinya dengan SSA dengan panjang gelombang 357,9 nm
Hasil
Disaring menggunakan kertas saring Whatman No 42
3.3.10 Preparasi dan Pengukuran Konsentrasi Logam Cr Pada Larutan Standar Cr sesudah penambahan koagulan Poly Aluminium Chlorida
(SNI 06-6989.17-2004)
100 ml limbah cair
Ditambahkan 5 ml larutan PAC
Diaduk selama 25 menit Didiamkan selama 2 menit
Disaring menggunakan kertas saring Whatman No 42
Hasil
Filtrat Residu
Dianalisa kadar logam Cr
dengan SSA panjang gelombang 357,9 nm
Prosedur yang sama dilakukan penambahan Poly Aluminium Chloride (PAC) 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml, dan 25 ml.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1. Data Hasil Pengukuran Kadar logam Timbal (Pb)
Kurva kalibrasi larutan standar untuk penentuan kandungan logam Timbal (Pb) dalam air dilakukan dengan membuat larutan standar Pb dengan berbagai konsentrasi yaitu 0; 1,0
;1,5; 2,0; 2,5; 3,0 mg/L dan diukur intensitasnya dengan alat SSA. Data intensitas untuk larutan standar Pb dapat dilihat pada Tabel 4.1 di bawah ini.
Tabel 4.1. Data Absorbansi dari Larutan Standar Pb
Konsentrasi (ppm) Absorbansi (A)
0,0000 1,0000 1,5000 2,0000 2,5000 3,0000
0,0000 0,0114 0,0256 0,0335 0,0445 0,0539
4.1.1.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi
Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Timbal pada tabel 4.1 diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis linear dengan perhitungan seperti tabel di bawah ini :
Tabel 4.2. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Unsur Pb
No xi yi xi - x yi - y (xi–x)2 (yi – y)2 (xi – x)(yi – y) 1
2 0,0 1,0
0,0000 0,0176
-1,670 -0,670
-0,02970 -0,01210
2,7778 0,4444
0,000884 0,000147
0,049556 0,008089 3 1,5 0,0266 -0,167 -0,00310 0,0278 0,000010 0,000522 4 2,0 0,0358 0,333 0,00607 0,1111 0,000037 0,002022 5
6 2,5 3,0
0,0445 0,0539
0,833 1,333
0,01480 0,02420
0,6944 1,7778
0,000218 0,000584
0,012306 0,032222 Σ xi = 10 yi = 0,000
0,1784
0,00000 5,8333 0,001880 0,104717
x = 1,6 y = 0,02973
Keterangan : xi
y
= konsentrasi
i
𝑥𝑥̅ = x rata-rata
= absorbansi
𝑦𝑦� = y rata – rata
Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis : y = ax + b
Dimana : a = slope b = intersept
Selanjutnya harga slope dapat ditentukan sebagai berikut : a = ∑(xi−x�)(yi−y�)
∑(xi−x) 2
=0,104717
5,8333
= 0,0180
Sehingga diperoleh harga slope (a) = 0,0180
Harga intersept (b) diperoleh melalui substitusi harga (a) ke persamaan berikut : y = ax + b
b = y� − ax�
b = 0,02973– (0,018)( 1,6)
