BAB II KAJIAN PUSTAKA

5 BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. Air

Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Air punya peranan penting bagi masyarakat untuk berbagai kegiatan sehari -hari termasuk dalam bidang peternakan, perikanan, industri, pertanian, pariwisata, dan lainnya. Tanpa air tidak akan ada kehidupan di muka bumi ini karena setiap makhluk hidup sangat membutuhkan air untuk bertahan hidup [14].

2.1.1. Kualitas Air

Kualitas air merupakan suatu kondisi baik atau buruknya air tersebut. Kelayakan air konsumsi sangat mempengaruhi kesehatan manusia [15], [16]. Dapat dilihat pada Tabel 2.1 merupakan parameter kualitas air bersih.

Tabel 2.1 Persyaratan parameter fisika kualitas air bersih [17].

Parameter fisika Satuan Kadar max Keterangan

Suhu C Suhu Udara ± 3 -

Rasa - - Tidak Berasa

Kekeruhan Skala NTU 5 -

Jumlah zat padat terlarut Mg/I 500 -

Bau - - Tidak Berbau

6 2.1.2. Syarat Air Konsumsi

Menurut Peraturan menteri Kesehatan Republik Indonesia No.492/Menkes /PER/ IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, menyatakan bahwa air minum yang aman bagi kesehatan harus memenuhi persyaratan fisik, biologi, dan kimia [17]. 2.1.2.1 Syarat Fisik

Air yang telah memenuhi persyaratan fisik adalah air yang tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna, tidak keruh atau jernih. Air baiknya berada dalam suhu dibawah suhu udara, hal tersebut menimbulkan rasa nyaman, dan jumlah zat padat terlarut (TDS) rendah [18].

2.1.2.2 Syarat Bakteriologi

Sumber air di alam umumnya mengandung bakteri, baik air permukaan, maupun air dalam tanah. Jumlah serta jenis bakteri dalam air berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya, oleh karena itu air yang dikonsumsi untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari bakteri patogen. Bakteri patogen tidak termasuk golongan Coli (Coliform bakteri), akan tetapi bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri patogen [19].

2.1.2.3 Syarat Kimia

Air minum yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain Kesadahan, Zat Organik (KMnO4), Besi (Fe), Mangan (Mn), Derajat keasaman (pH), Kadmium (Cd) dan zat-zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air minum yang dikonsumsi sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan [17].

7 2.2. Limbah

Limbah merupakan suatu zat atau benda buangan sisa dari proses produksi [21]. Limbah dibagi menjadi 4 bagian yaitu limbah cair, limbah padat, limbah gas, dan limbah suara [22]. Limbah memiliki peranan penting dalam proses pencemaran lingkungan yang salah satu diantaranya adalah limbah cair, dimana logam berat yang terkandung dalam limbah tersebut dapat membahayakan metabolisme tubuh apabila terkonsumsi oleh manusia. Biasanya limbah cair dihasilkan oleh industri tekstil yang memakai pewarna buatan sebagai proses pewarnaan kain [23]

2.3. Cahaya

Cahaya merupakan salah satu bentuk energi yang dipancarkan oleh benda atau sumber cahaya dalam bentuk gelombang elektromagnetik, dimana gelombang elektromagnetik ini dapat merambat di dalam ruang hampa udara (vakum). Menurut James Maxwell (1831-1897), cahaya merupakan pancaran elektromagnetik yang terlihat oleh mata telanjang manusia [24]. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik, sehingga cepat rambat cahaya sama dengan cepat rambat gelombang elektromagnetik (v), yaitu 3.10*8 m/s, apabila frekuensi (f) dan Panjang gelombang (I), maka berlaku:

v f

 = (2.1)

Dimana:

λ = Panjang gelombang dengan satuan meter (m)

v = Kecepatan cahaya dengan satuan meter per detik (m/s)

f = Frekuensi dengan satuan Hertz (Hz)

Cahaya tampak biasa disebut dengan spektrum tampak dimana salah satu bagian dari gelombang elektromagnetik yang dalam rentang panjang tersebut terlihat oleh mata

8

manusia. Energi radiasi yang ditimbulkan membentuk spektrum – spektrum yang disebut cahaya [25]. Pada penelitian ini memanfaatkan intensitas cahaya yang dihasilkan oleh lampu LED, intensitas cahaya merupakan besaran energi yang dikeluarkan atau dipancarkan dari suatu sumber cahaya [26], [27].

2.4. Hukum Lambert-Beer

Pada penelitian ini didasarkan oleh metode Hukum Lambert-Beer. Hukum ini menjelaskan tentang hubungan pelemahan dari intensitas cahaya terhadap sifat bahan yang dilewati berkas cahaya, apabila sumber cahaya monokromatik melewati bahan atau media transparan maka intensitas cahaya tersebut akan berkurang seiring dengan tingkat ketebalan media penyerapnya. Selain itu intensitas cahaya yang diteruskan akan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi episimen atau zat yang menyerap cahaya tersebut [28]. Hukum Lambert-Beer ini dinyatakan dalam Persamaan 2.2.

A=lc (2.2)

Keterangan:

𝐴 = Absorbansi (serapan) 𝜀 = Absorptivitas (M-1 _cm-1₎

𝑙 = Ketebalan media penyerap (cm) 𝑐 = Konsentrasi penyerap (Molar)

dimana besar nilai absorbansi jika dihubungkan dengan nilai intensitas cahaya datang dengan cahaya yang diteruskan merupakan fungsi logaritma seperti persamaan 2.3 dibawah ini [28]. 0 log t A=   (2.3)

9 Keterangan: 𝐴 = Absorbansi (Serapan) log = Logaritma 0  = Intensitas awal t  = Intensitas akhir 2.5. Mikrokontroler Arduino

Mikrokontroler merupakan suatu mikroprosesor atau biasa disebut komputer kecil karena memiliki ukuran dan kapasitas memori yang kecil. Mikrokontroler didalamnya terdapat beberapa komponen seperti CPU, ROM, RAM, dan Input/Output. Mikrokontroler berfungsi sebagai pengontrol atau pengatur dengan memberikan suatu perintah menggunakan source code berdasarkan program yang diberikan. Sedangkan Arduino merupakan papan rangkaian elektronik yang didalamnya terdapat chip berupa IC (intregrated circuit) yang bisa diberikan program agar dapat melakukan pembacaan input, kemudian melakukan perintah sesuai initial code yang diberikan hingga menghasilkan output yang diinginkan [29]–[31]. Pada gambar 2.1 merupakan jenis mikrokontroler Arduino UNO, Arduino UNO adalah papan pengembangan mikrokontroler yang berbasis Arduino dengan menggunakan chip ATmega328 (datasheet). Papan ini memiliki pin Input dan Output yang cukup banyak, yaitu 14 buah pin digital Iinput dan Output. Arduino UNO dilengkapi dengan power jack, port USB, tombol reset, dan lainnya[32].

10

Gambar 2.1 Mikrokontroller Arduino UNO [33].

2.6. Sensor

Sensor merupakan suatu alat yang mampu membaca fenomena fisika atau kimia yang kemudian mengubahnya menjadi sinyal elektrik baik dalam bentuk arus listrik ataupun tegangan. Dalam sensor terdapat sebuah transduser dimana transduser adalah suatu komponen elektronika yang dapat mengubah suatu variabel keluaran bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Bentuk energi yang dapat diubah seperti cahaya, listrik gelombang elektromagnetik, gelombang bunyi, termal, energi listrik dan lainya [34]. Dalam penelitian ini hanya menggunakan satu unit sensor yaitu modul BH1750. Modul BH1750 termasuk dalam golongan sensor cahaya. Sensor cahaya merupakan komponen elektronika yang merubah besaran fisis, dalam hal ini adalah cahaya menjadi besaran elektrik. Gambar 2.2 merupakan modul BH1750 yang akan digunakan dalam penelitian ini.

11

Gambar 2.2 Modul BH1750 [35].

Sensor ini bekerja berdasarkan jumlah intensitas cahaya yang diterima oleh sensor dan menghasilkan nilai keluaran sensor berupa nilai intensitas dalam satuan lux [36]. Pada gambar 2.3 dibawah ini merupakan block diagram dari sensor BH1750 [37].

Gambar 2.3 Block diagram sensor BH1750 [38].

Keterangan:

1) PD : Photodiode dengan perkiraan respon mata manusia.

2) AMP : Integration – OP AMP untuk mengubah arus PD ke tegangan. 3) ADC : konverter AD untuk memperoleh data digital 16bit.

12

4) Logic + I2C Interface: Perhitungan Cahaya Sekitar dan Antarmuka Bus I2C.

5) OSC : Osilator Internal (320 KHz). Ini adalah CLK untuk logika internal

Prosedur dari pengukuran sensor meliputi beberapa tahapan dimana posisi awal sensor dalam keadaan off setelah diberikan tegangan DC maksimal 5volt maka sensor akan secara otomatis melakukan perintah pengukuran yaitu pengukuran satu kali atau secara berkelanjutan. Pada Gambar 2.4 menunjukan flowchart dari prosedur pengukuran sensor BH1750 [38].

13 2.7 LCD 2X16

LCD 2x16 merupakan layar penampil dengan 2 karakter baris dimana tiap baris dengan 16 karakter [39]. Berikut gambar 2.5 menunjukkan bentuk dari LCD 2x16.

Gambar 2.5 LCD 2x16 [39].

LCD 2x16 ini memiliki beberapa pin input/output yang terhubung pada kontrol basis untuk menampilkan suatu inputan. Pada Tabel 2.2 dibawah ini dapat dilihat keterangan dari masing – masing pin LCD.

Tabel 2.2 Deskripsi pin LCD 2x16 [39].

NO Nama Pin Deskripsi Port

1 VCC + 5V VCC

2 GND 0 V GND

3 VEE Tegangan Kontras LCD

4 RS Register Select, 0=Input Instruksi, I=Input data PD7

5 R/W 1=Read, 0=Write PD5

6 E Enable Clock PD6

7 D4 Data Bus 4 PC4

14

9 D6 Data Bus 6 PC6

10 D7 Data Bus 7 PC7

11 Anode Tegangan Positif Backlight 12 Katode Tegangan Negatif Backlight

2.8. Light Emitting Diode (LED)

LED merupakan suatu semikonduktor khusus dimana chip diisi oleh bahan semikonduktor yang penuh atau di-dop, hal tersebut membentuk struktur p-n junction. Bahan pembentuk p-n junction tersebut menghasilkan pita energi yang mempengaruhi Panjang gelombang dan warna yang dipancarkan [40]. Lampu LED ini memiliki kecenderungan polarisasi, dengan adanya kutub positif dan negatif (p-n), LED hanya akan menyala apabila diberikan arus searah maju (arus searah). Gambar 2.7 menunjukan bentuk LED yang dipakai dalam penelitian ini.