BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air adalah komponen kimia utama pada organisme hidup. Sifat fisiknya yang unik mencakup kemampuan untuk melarutkan berbagai molekul organik dan anorganik. Tubuh dapat bertahan selama berminggu-minggu tanpa makanan, tapi hanya beberapa hari tanpa air. Air atau cairan tubuh merupakan bagian utama tubuh, yaitu 55-60% dari berat badan orang dewasa atau 70% dari bagian tubuh tanpa lemak. Angka ini lebih besar untuk anak-anak. Proses penuaan pada manusia disebabkan karena kehilangan air. Kandungan air bayi pada waktu lahir adalah 75% berat badan, sedangkan pada usia tua menjadi 50%. Kehilangan ini sebagian besar berupa kehilangan cairan ekstraselular. Kandungan air tubuh relatif berbeda antarmanusia, bergatung pada proposi jaringan otot dan jaringan lemak. Tubuh yang mengandung relatif lebih banyak otot mengandung lebih banyak air, sehingga kandungan air atlet dari pada nonatlet, kandungan pada laki-laki lebih banyak daripada perempuan, dan kandungan air pada anak muda lebih banyak daripada orang tua (Murray, 2009; Almatsier,2009)
Air yang ada di bumi ini tidak pernah terdapat dalam keadaan murni bersih, tetapi selalu ada senyawa atau unsur lain yang terlarut didalamnya. Meskipun rumus kimia air murni di lingkungan laboratorium adalah H2O namun kenyataannya di alam, rumus tersebut seolah-olah berubah menjadi H2O + X. Unsur X merupakan komponen-komponen yang masuk atau dimasukkan ke
dalam badan air sehingga menyebabkan perairan menurun kualitasnya. (Wardhana, 1995).
Standard air yang bersih didapatkan dengan cara yang tidak mudah, karena tergantung pada banyak faktor penentu yang perlu dipertimbangkan dalam dua aspek yang mana pertama berdasarkan kegunaan air yang meliputi air untuk minum, air untuk keperluan rumah tangga, air untuk industri, air untuk mengairi sawah, air untuk kolam perikanan. Sementara yang kedua berdarakan asal sumber air yaitu air dari mata air pegunungan, air danau, air sungai, air sumur, air hujan (Wardhana, 1995)
Melalui penyediaan air bersih baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya di suatu daerah, maka penyebaran penyakit menular dalam hal ini adalah penyakit perut diharapkan bisa ditekan seminimal mungkin.Penurunan penyakit perut ini didasarkan atas pertimbangan bahwa air merupakan salah satu mata rantai penularan penyakit perut.Agar seseorang menjadi tetap sehat sangat dipengaruhi oleh adanya kontak manusia tersebut dengan makanan dan minuman.Air adalah salah satu di antara pembawa penyakit yang berasal dari tinja untuk sampai kepada manusia.Supaya air yang masuk kedalam baik berupa minuman maupun makanan tidak menyebabkan atau merupakan pembawa bibit penyakit, maka pengolahan air baik berasal dari sumber, jaringan transmisi atau distribusi adalah mutlak diperlukan untuk mencegah terjadinya kontak antara kotoran sebagai sumber penyakit dengan air yang sangat diperlukan (Sutrisno, 2004).
2.1.1 Pembagian Air Berdasarkan Analisis
Berdasarkan analisis air maka air digolongkan menjadi 3 (tiga), yaitu: 1. Air kotor/air tercemar
Air yang bercampur dengan satu atau berbagai campuran hasil buangan disebut air kotor/tercemar.
2. Air bersih
Air yang sudah terpenuhi syarat fisik dan kimia, namun masih mengandung bakteri. Air bersih ini diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air sumber yang dari mata air.
3. Air minum
Air minum ialah air yang sudah terpenuhi sifat fisik, kimia, tidak mengandung bakteri serta level kontaminasi maksimum (LKM) memenuhi standart. Level kontaminasi maksimum meliputi kekeruhan, kandungan zat kimia organik/anorganik, dan jumlah bakteri coliform.
2.1.2 Pencemaran Air
Air di permukaan bumi ini terdiri atas 97% air asin di lautan, 2% masih berupa es, 0,0009% berupa danau, 0,00009% merupakan air tawar di sungai dan sisanya merupakan air permukaan yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan hidup manusia, tumbuhan dan hewan yang hidup di daratan, oleh sebab itu air merupakan barang langka yang paling dominan dibutuhkan di permukaan bumi ini (Gintings, 1992).
Suatu perairan merupakan suatu ekosistem yang kompleks sekaligus merupakan habitat dari berbagai jenis makhluk hidup, baik yang berukuran besar seperti ikan dan berbagai jenis makhluk hidup berukuran kecil (mikroba) yang hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Perairan alami mempunyai sifat yang dinamis dan aliran energi yang kontinyu selama sistem di dalamnya tidak
mengalami gangguan atau hambatan, antara lain dalam pencemaran (Gintings, 1992).
Seiring dengan meningkatnya kemajuan di sektor industri, semakin meningkat pula masalah pencemaran di Indonesia. Masuknya limbah industri ke dalam suatu perairan dapat menyebabkan menurunnya kualitas perairan tersebut (Gintings, 1992).
Menurut peruntukkanya, air pada sumber air dapat dikategorikan menjadi empat golongan, yaitu :
a. Golongan A yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
b. Golongan B yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga lainnya.
c. Golongan C yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan pertanian.
d. Golongan D yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat digunakan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik tenaga air (Kristanto, 2002).
2.1.3 Dampak dari Pencemaran Air
Pencemaran air dapat menyebabkan berkurangnya keanekaragaman atau punahnya populasi organisme perairan seperti benthos, perifiton dan plankton. Dengan menurunnya atau punahnya organisme tersebut maka sistem ekologis perairan dapat terganggu. Sistem ekologis perairan (ekosistem) mempunyai kemampuan untuk memurnikan kembali lingkungan yang telah tercemar sejauh beban pencemaran masih berada dalam batas daya dukung lingkungan yang
bersangkutan. Apabila beban pencemaran melebihi daya dukung lingkungannya maka kemampuan itu tidak dapat dipergunakan lagi (Gintings, 1992) . Menurut Gabriel (2001) akibat yang ditimbulkan oleh pencemaran air adalah;
a) Terganggunya kehidupan organisme air. b) Pendangkalan dasar perairan.
c) Punahnya biota air seperti ikan.
d) Menjalarnya wabah penyakit seperti muntaber. e) Banjir akibat tersumbatnya saluran air.
Maka air yang sudah tercemar dapat mengakibatkan kerugian yang besar bagi manusia. Berdasarkan garis besarnya pencemaran air dapat mengakibatkan dua hal yaitu:
Air menjadi tidak bermanfaat lagi
Air yang sudah tercemar tidak dapat dimanfaatkan lagi untuk berbagai keperluan seperti keperluan rumah tangga, keperluan industri, dan untuk keperluan pertanian. Hal ini dikarenakan air tersebut sudah tidak memenuhi persyaratan untuk digunakan, tentu saja hal ini juga menimbulkan dampak sosial bagi masyarakat.
Air menjadi penyebab penyakit
Air lingkungan yang kotor karena tercemar oleh berbagai macam komponen dan dapat menimbulkan kerugian yang lebih jauh lagi yaitu kematian. Kematian dapat terjadi akibat pencemaran yang terlalu parah sehingga air menjadi penyebab berbagai macam penyakit (Wardhana, 1999).
2.2 Pengolahan Air
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) melakukan pengolahan terhadap air baku dari beberapa sumber, yaitu mata air dan air sungai untuk memenuhi kebutuhan air bersih bagi masyarakat. Adapun proses pengolahannya dimulai dari pengambilan air baku melalui intake. Intake tersebut mempunyai saringan untuk menyaring sampah-sampah kasar yang ada di air baku. Kemudian air baku dialirkan ke dalam Presentlink Tank (bak pengendap). Disini air baku diberi gas
chlorine yang berguna mengoksidasi zat-zat anorganik dan juga sebagai
desinfektan atau pembunuh bakteri. Setelah itu air baku dipompakan ke Splitter Box melalui Raw Water Pumping Station (rumah pompa air baku). Di dalam
Splitter Box air baku ditambahkan tawas dengan kadar yang sesuai dengan kondisi
air baku. Larutan atau tawas ditambahkan dengan memakai Dossing Pump. Kemudian air secara gravitasi dialirkan ke Clarifier. Pembentukan flok terjadi di dalam Clarifier, dimana bahan koagulan atau tawas akan mengikat koloidal atau logam halus yang terdapat di dalam air baku. Unit ini terdapat Agitator yang berfungsi sebagai alat untuk mempercepat proses pembentukan flok. Disini juga terjadi pemisahan antara flok yang bersifat sedimen dengan air bersih sebagai
effluent lalu dilanjutkan ke Filter. Filter berfungsi untuk menyaring flok halus dan
kotoran lain yang lolos dari Clarifier. Media filter ini terdiri dari bahan-bahan batuan, kerikil dan pasir kuarsa. Kemudian air bersih yang keluar dari filter ditampung di dalam reservoir.
Air bersih yang ada didalam reservoir ditambahkan lagi dengan kaporit dan kapur melalui Dossing Pump. Larutan kapur berfungsi untuk mengatur pH air bersih agar sesuai dengan kualitas air bersih yang dibolehkan untuk diminum.
Larutan kaporit disuntikkan ke reservoir apabila Chlorination (ruang klorin) tidak berfungsi. Akhirnya melalui Finish Water Pump Station (rumah pompa air bersih), air bersih dialirkan dari reservoir melalui pipa transmisi ke pelanggan. Pengolahan yang akan dilakukan juga mengalami berbagai kesulitan, antara lain: a. Adanya fosfat yang berlebihan dapat mengakibatkan kesulitan di dalam
pengendapan oleh flokulan. Dosis flokulan harus diperbesar, dengan demikian biaya untuk membeli flokulan sebagai koagulan naik dan biaya produksi naik pula.
b. Zat-zat organik, algae, plankton dan mikroba-mikroba nitrifikasi yang sangat halus dapat mengakibatkan kesulitan pada proses pengendapan dengan flokulan biasa, tetapi akan mengendap apabila di aerasi (menghembuskan oksigen / udara ke dalam cairan).
Konsentrasi bahan-bahan penyebab kesulitan pengolahan sangat jauh berkurang di musim penghujan karena debit aliran sungai berlipat ganda dan juga cukup deras untuk mencegah pertumbuhan algae dan plankton. Namun ini tidak berarti bahwa pekerjaan instalasi menjadi ringan, pekerjaan instalasi tetap berat hanya saja hasil pengolahannya dapat berkualitas lebih baik.
Pengolahan air merupakan suatu usaha menjernihkan air dan meningkatkan mutu air agar dapat diminum. Proses pengolahan air meliputi 4 (empat) tahap yaitu:
1. Proses pemurnian air yaitu suatu proses merubah keadaan air dari keruh, berbau dan berwarna, pH beraneka menjadi air yang jernih, bebas dari keruh, berbau dan berwarna serta pH yang netral.
2. Proses desinfeksi yaitu proses agar kuman patogen yang berada dalam air dipanaskan. Cara yang dipakai dalam proses desinfeksi adalah sebagai berikut: a. Klorinsasi: Air setelah mengalir melalui filter pasir cepat maka air tersebut akan diberi klor 60% dengan perbandingan satu kubik air diperlukan klor sebanyak 5 gram. Pemakaian klor cenderung meningkat keasaman air maka terdapat reaksi.
H2O + Cl2 HCl + HClO
HClO HCl + [O]
Pemakaian klor bertujuan membasmi kuman dan [O] yang terbentuk juga membantu pembasmian kuman. HCl yang terbentuk dalam pemakaian Cl2 akan menambah keasaman air dan dapat merusak pipa yang terbuat dari logam.
b. Ozonisasi: Air yang mendapat ozon atau ozonisasi, kuman-kuman yang terkandung di dalamnya akan mati. Cara ozonisasi air mengalir melalui suatu penekanan, ozon (O3) akan larut di dalam air.
H2O + O3 H2O + O2 + [O]
c. Proses ultravioletisasi: Melalui penyinaran ultraviolet dengan intensitas cahaya pada air yang sedang mengalir maka kuman-kuman yang terdapat di dalam air akan mati.
3. Proses filtrasi : Proses ini terhadap zat atau unsur mineral dan kuman patogen.
Filter yang dimaksud adalah sebagai berikut:
a. Filter karbon aktif: Filter ini menggunakan karbon aktif berbentuk bubuk atau butiran. .
kemudian dibentuk menjadi keramik.
c. Filter selaput disebut juga filter membran, ada tiga macam filterselaput yaitufilter selaput selulosa asetat, filter selaput selulosa triacetate dan filter resin poliamida.
d. Filter pasir karang aktif.
4. Proses pengaturan pH air: pH air normal berkisar 6,5 – 9,2. Apabila pH kurang dari 6,5 atau lebih besar dari 9,2 akan mengakibatkan pipa air yang terbuat dari logam mengalami korosif sehungga pada akhirnya air tersebut akan menjadi racun terhadap pertumbuhan manusia (Gabriel, 2001).
2.3 Klorida
Klorida adalah salah satu senyawa umum yang terdapat pada perairan alam. Senyawa-senyawa klorida tersebut mengalami proses disosiasi dalam air membentuk ion. Ion klorida pada dasarnya mempunyai pengaruh kecil terhadap sifat-sifat kimia dan biologi perairan.Kation dari garam-garam klorida dalam air terdapat dalam keadaan mudah larut.Ion klorida secara umum tidak membentuk senyawa kompleks yang kuat dengan ion-ion logam.Ion ini juga tidak dapat dioksidasi dalam keadaan normal dan tidak bersifat toksik. Tetapi kelebihan garam klorida dapat menyebabkan penurunan kualitas air yang disebabkan oleh tingginya salinitas. Air ini tidak layak untuk pengairan dan keperluan rumah tangga.Oleh karena itu sangat penting dilakukan analisa terhadap klorida, karena kelebihan klorida dalam air dapat menyebabkan pembentukan noda berwarna putih di pinggiran badan air (Achmad,2004).
Toksisitas klorida tergantung pada gugus senyawanya, misalnya NaCl sangat tidak beracun, tetapi karbonil klorida sangat beracun. Indonesia
menggunakan klor sebagai desinfektan dalam penyediaan air minum. Klorida dalam jumlah banyak akan menimbulkan rasa asin, korosi pada pipa sistem penyediaan air panas. Residu klor didalam penyediaan air sengaja dipelihara karena dapat menjadi sebagai desinfektan, tetapi klor ini dapat terikat pada senyawa organik dan membentuk halogen-hidrokarbon yang banyak diantaranya dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenik, oleh karena itu di berbagai negara maju sekarang ini, klorinasi sebagai proses desinfeksi tidak digunakan lagi (Slamet, 2002).
Klorida banyak dijumpai dalam pabrik industri. Bahan ini berasal dari proses elektrolisa, penjernihan garam dan lain-lain. Klorida merupakan zat terlarut dan tidak menyerap. Sebagai klor bebas berfungsi desinfektan, tapi dalam bentuk ion yang bersenyawa dengan ion natrium menyebabkan air menjadi asin dan merusak pipa-pipa instalasi (Gintings, 1992).
Senyawa klorida dalam contoh uji air dapat dititrasi dengan larutan perak nitrat dalam suasana netral atau sedikit basa (pH 7 sampai dengan 10), menggunakan larutan indikator kalium kromat. Perak klorida diendapkan secara kuantitatif sebelum terjadinya titik akhit titrasi, yang ditandai dengan mulai terbentuknya endapan perak kromat yang berwarna merah kecoklatan (SNI, 2004).
2.4 Argentometri
Argentometri merupakan metode umum untuk menetapkan kadar halogenida dan senyawa-senyawa lain yang membentuk endapan dengan perak nitrat (AgNO3) pada suasana tertentu. Metode argentometri disebut juga dengan
metode pengendapan karena pada argentometri memerlukan pembentukan senyawa yang relatif tidak larut atau endapan. Reaksi yang mendasari titrasi argentometri adalah:
AgNO3 + Cl¯ AgCl(s) +NO3¯
Sebagai indikator, dapat digunakan kalium kromat yang menghasilkan warna merah dengan adanya kelebihan ion Ag+ (Rohman, 2007).
Metode argentometri yang lebih luas lagi digunakan adalah metode titrasi kembali. Perak Nitrat (AgNO3) berlebihan ditambahkan ke sampel yang mengandung ion klorida atau bromida. Sisa AgNO3 selanjutnya dititrasi kembali dengan amonium tiosianat menggunakan indikator besi (III) amonium sulfat. Reaksi yang terjadi pada penentuan ion klorida dengan cara titrasi kembali adalah sebagai berikut:
AgNO3 berlebih + Cl¯ AgCl(s) + NO3¯ Sisa AgNO3 + NH4SCN AgSCN(s) + NH4NO3
3NH4SCN + FeNH4(SO4) Fe(SCN)3 merah + 2(NH4)2SO4 Sebelum dilakukan titrasi kembali, endapan AgCl harus disaring terlebih dahulu atau dilapisi dengan penambahan dietilftalat untuk mencegah disosiasi AgCl oleh ion tiosianat. Halogen yang terikat dengan cincin aromatis tidak dapat dibebaskan dengan hidrolisis sehingga harus dibakar dengan labu oksigen untuk melepaskan halogen sebelum dititrasi (Rohman, 2007).
2.4.1 Metode-metode Dalam Titrasi Argentometri
Ada beberapa metode dalam titrasi argentometri, yaitu metode Mohr, metode Volhard, metode K. Fajans dan metode Leibig.
Metode ini dapat digunakan untuk menetapkan kadar klorida dan bromida dalam suasana netral dengan larutan baku perak nitrat dengan penambahan larutan kalium kromat sebagai indikator. Pada permulaan titrasi akan terjadi endapan perak klorida dan setelah tercapai titik ekivalen, maka penambahan sedikit perak nitrat akan bereaksi dengan kromat dengan membentuk endapan perak kromat yang berwarna merah.
Cara yang mudah untuk membuat larutan netral dari larutan yang asam adalah dengan menambahkan CaCO3 atau NaHCO3 secara berlebihan.Untuk larutan yang alkalis, diasamkan dulu dengan asam asetat kemudian ditambah sedikit berlebihan CaCO3. Kerugian metode Mohr adalah:
a. Bromida dan Klorida kadarnya dapat ditetapkan dengan metode Mohr akan tetapi untuk iodida dan tiosianat tidak memberikan hasil yang memuaskan, karena endapan perak iodida atau perak tiosianat akan mengadsorbsi ion kromat, sehingga memberikan titik akhir yang kacau.
b. Adanya ion-ion seperti sulfida, fosfat dan arsenat juga akan mengendap. c. Titik akhir kurang sensitif jika menggunakan larutan yang encer.
d. Ion-ion yang diadsorbsi dari sampel menjadi terjebak dan mengakibatkan hasil yang rendah sehingga penggojongan yang kuat mendekati titik akhir titrasi diperlukan untuk membebaskan ion yang terjebak tadi.
Titrasi langsung iodida dengan perak nitrat dapat dilakukan dengan penambahan amilum dan sejumlah kecil senyawa pengoksidasi. Warna biru akan hilang pada saat titik akhir dan warna putih-kuning dari endapan perak iodida (AgI) akan muncul (Rohman, 2007).
2. Metode Volhard
Perak dapat ditetapkan secara teliti dalam suasana asam dengan larutan baku kalium atau amonium tiosianat yang mempunyai hasil kali kelarutan 7,1 x 10-13. Kelebihan tiosianat dapat ditetapkan secara jelas dengan garam besi (III) nitrat atau besi (III) amonium sulfat sebagai indikator yang membentuk warna merah dari kompleks besi(III)-tiosianat dalam lingkungan asam nitrat 0,5 – 1,5 N. Titrasi ini harus dilakukan dalam suasana asam, sebab ion besi (III) akan diendapkam menjadi Fe(OH)3 jika suasananya basa, sehingga titik akhir tidak dapat ditunjukkan. pH larutan harus dibawah 3. Pada titrasi ini terjadi perubahan warna 0,7 – 1% sebelim titik ekivalen. Untuk mendapatkan hasil yang teliti pada waktu akan dicapai titik akhir, titrasi digojog kuat-kuat supaya ion perak yang diadsorbsi oleh endapan perak tiosianat dapat bereaksi dengan tiosianat. Metode Volhard dapat digunakan untuk menetapkan kadar klorida. Bromida dan iodida dalam suasana asam. Caranya dengan menambahkan larutan baku perak nitrat berlebihan, kemudian kelebihan larutan baku perak nitrat dititrasi kembali dengan larutan baku tiosianat (Rohman, 2007).
3. Metode K. Fajans
Metode ini digunakan indikator adsorbs, yang mana pada titik ekivalen, indikator teradsorbsi oleh endapan. Indikator ini tidak memberikan perubahan warna kepada larutan, tetapi pada permukaan endapan.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam metode ini ialah, endapan harus dijaga sedapat mungkin dalam bentuk koloid. Garam netral dalam jumlah besar dan ion bervalensi banyak harus dihindarkan karena mempunyai daya mengkoagulasi. Larutan tidak boleh terlalu encer karena endapan yang terbentuk
sedikit sekali sehingga mengakibatkan perubahan warna indikator tidak jelas. Ion indikator harus bermuatan berlawanan dengan pengendap. Ion indikator harus tidak teradsorbsi sebelum tercapai titik ekivalen, tetapi harus segera teradsorbsi kuat setelah tercapai titik ekivalen. Ion indikator tidak boleh teradsorbsi sangat kuat, seperti misalnya pada titrasi klorida dengan indikator eosin, yang mana indikator teradsorbsi lebih dulu sebelum titik ekivalen tercapai (Rohman, 2007). 4. Metode Leibig
Metode ini, titik akhir titrasinya tidak ditentukan dengan indikator, akan tetapi ditunjukan dengan terjadinya kekeruhan. Ketika larutan perak nitrat ditambahkan kepada larutan alkali sianida akan terbentuk endapan putih, tetapi pada penggojogkan akan larut kembali karena terbentuk kompleks sianida yang stabil dan larut (Rohman, 2007).
Cara Leibig hanya menghasilkan titik akhir yang memuaskan apabila pemberian pereaksi pada saat mendekati titik akhir dilakukan perlahan-lahan. Cara Leibig ini tidak dapat dilakukan pada keadaan larutan amoni- alkalis karena ion perak akan membentuk kompleks Ag(NH3)2+ yang larut. Hal ini dapat diatasi dengan menambhakan sedikit larutan kalium iodida (Rohman, 2007).
Titrasi argentometri digunakan untuk penentuan kadar sebagai berikut: amonium klorida, feneterol hidrobromida, kalium klorida, klorbutanol, melfalan, metenamin mandelat dan sediaan tabletnya, natrium klorida, natrium nitroprusida, sistein hidroklorida, dan tiamfenikol (Rohman, 2007).
