EFEKTIFITAS MEDAN ELEKTROMAGNET TERHADAP PRESIPITASI CaCO3 pada AIR SADAH.

(1)

SKRIPSI

EFEKTIFITAS MEDAN ELEKTROMAGNET TERHADAP

PRESIPITASI CaCO

3

pada AIR SADAH

O l e h :

DWI AYU PRICILLIA

0852010032

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN

(2)

.

SKRIPSI

EFEKTIFITAS MEDAN ELEKTROMAGNET TERHADAP

PRESIPITASI CaCO

3

pada AIR SADAH

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik ( S-1)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

O l e h :

DWI AYU PRICILLIA

0852010032

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM

SURABAYA

2012

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

(3)

SKRIPSI

EFEKTIFITAS MEDAN ELEKTROMAGNET TERHADAP

PRESIPITASI CaCO

3

pada AIR SADAH

Oleh :

DWI AYU PRICILLIA

0852010032

Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi

Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Pada hari : Tanggal :

Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes NIP : 19590729 198603 2 00 1

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :...

Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

(4)

.

No. Kegiatan Tempat/ Judul Selesai Tahun

1 Kuliah Lapangan PT. SI ER, PT. Multi Bintang I ndonesia, PT. Sritex,DSDP Denpasar, Balai Konservasi hutan Mangrove Denpasar-Bali

2011

2 KKN Desa Kedungrojo, Kec. Bantaran

Kab.Probolinggo 2011

3 Kerja Praktek Proses Pengolahan Air Minum PDAM Tirta

Benteng Kota Tangerang 2011

4 PBPAM Perencanaan Bangunan Pengolahan Air

Minum 2012

5 SKRI PSI Efektifitas Medan Elektomagnet Terhadap

Presipitasi CaCO3 pada Air Sadah

2012

Or ang Tua

Nama : Budhy Syakur

Alamat : JL. Siwalankerto Utara Buntu 11-A

Telp : -

Pekerjaan : Swasta

(5)

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah yang telah diberikan kepada penulis sehingga Tugas Akhir Efektifitas Medan Elektromagnet Terhadap Presipitasi CaCO3 Pada Limbah Pengolahan Udang terselesaikan

dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu prasyarat akademik untuk meraih gelar sarjana teknik (S1) Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

Tugas Akhir ini dapat terselesaikan atas bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., Mkes selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur 2. Bapak DR. Ir. Munawar, MT selaku Ketua Program Studi Teknik

Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

3. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., Mkes selaku dosen wali dan dosen penguji 4. Bapak Okik H.C. ST, MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir yang

(6)

ii

5. Bapak Ir. Putu Wesen.,MS, Bapak Ir. Tuhu Agung R., MT selaku dosen penguji saya, terima kasih bapak atas saran, arahan, dan kritiknya sehingga saya bisa menjadi lebih baik lagi.

Penyusun menyadari banyak kekurangan dalam penyusunan laporan ini. Segala bentuk kritik dan saran yang sifatnya membangun, demi kesempurnaan penyusunan laporan yang akan datang.

Surabaya,

Penyusun

(7)

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR TABEL ... vi

INTISARI ... vii

ABSTRACT ... viii

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Perumusan Masalah ... 2

I.3 Tujuan ... 2

I.4 Manfaat ... 2

I.5 Ruang Lingkup ... 2

BAB II TINJ AUAN PUSTAKA II.1 Kesadahan ... 3

II.2 Cara Penurunan Kesadahan ... 6

II.2.1 Cara Kimia ... 6

II.2.2 Cara Fisik ... 9

II.3 Definisi proses pengolahan air secara fisik ... 9

II.4 Air Sadah ... 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Bahan Penelitian ... 20

III.2 Alat Penelitian ... 20

(8)

iv

III.4 Pembuatan Larutan Sadah ... 21

III.5 Prosedur Kerja ... 21

III.6 Pengujiaan presipitasi CaCO3 ... 22

III.7 Gambar Alat ... 23

III.8 Kerangka Penelitian ... 24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Penelitian Pendahuluan ... 25

IV.2 Hasil Penelitian ... 27

IV.2.1. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir Terhadap Peningkatan Presipitasi CaCO3 dengan Jumlah 150 Lilitan Pada Alat EWT ... 27

IV.2.2. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir Terhadap Kesadahan Ca2+ ... 30

IV.2.3. Pengaruh Tegangan dan laju Alir Terhadap Prosentase Penurunan Kesadahan Ca2+ ... 32

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1. Kesimpulan ... 34

V.2. Saran ... 34

DAFTAR PUSTAKA ... ix LAMPIRAN A

LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D

(9)

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Kurva Kenaikan Konduktivitas (Δ k) Fungsi Waktu dari Larutan Elektrolit KCl,NaCl,Na3PO4 dan CaCl2 Sebagai Pengaruh Medan

Magnet pada Konsentrasi 0,1 M dan Suhu 20°C ... 15 Gambar 3.1. Detail Alat Elektromagnet Water Treatment ... 23 Gambar 3.2. Bagan Kerangka Penelitian ... 24 Gambar 4.1. Hubungan antara Tegangan terhadap Peningkatan Presipitasi

CaCO3 dengan Jumlah 150 lilitan pada Alat EWT ... 28

Gambar 4.2. Hubungan antara Laju Alir terhadap Peningkatan Presipitasi CaCO3 dengan Jumlah 150 lilitan pada Alat EWT ... 29

Gambar 4.3. Hubungan Antara Tegangan Terhadap Terhadap Kesadahan Ca2+ ... 30 Gambar 4.4. Hubungan Antara laju Alir Terhadap Kesadahan Ca2+ ... 31 Gambar 4.5. Hubungan Tegangan dan Laju Alir Terhadap Prosentase Penurunan

(10)

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi Tingkat Kesadahan ... 3 Tabel 4.1. Data Analisa Awal Limbah ditambah Limbah Buatan

(Na2CO3+CaCl2) ... 25

Tabel 4.2. Pengaruh Tegangan terhadap Peningkatan Presipitasi CaCO3 dengan

Jumlah 150 lilitan pada Alat EWT ... 27 Tabel 4.3. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir Terhadap Kesadahan Ca2+ ... 30 Tabel 4.4. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir Terhadap Prosentase penurunan

Kesadahan Ca2+ ... 32

(11)

INTISARI

Elektromagnet Water Treatment (EWT) merupakan metode baru yang

digunakan untuk menurunkan kesadahan air secara efektif. Medan elektromagnet dapat mendorong presipitasi ion Ca2+ dan CO32- pada air sadah membentuk

CaCO3 sehingga kesadahan menurun. Untuk itu perlu adanya suatu penelitian

guna menguji efektifitas medan elektromagnet terhadap presipitasi CaCO3.

Percobaan ini menggunakan model air sadah sintetik yang didapatkan dengan mencampurkan Na3CO3 dan CaCl2. Percobaan ini menggunakan alat

Elektromagnet Water Treatment (EWT) yang jumlah lilitannya sebanyak 150,

waktu sirkulasi 10 menit dan volume sampel 2,085 l dengan memvariasikan laju alir dan tegangan untuk mengukur kesadahan dan peningkatan presipitasi CaCO3 .

Metode analisis yang digunakan adalah titrasi EDTA untuk mengetahui prosentase penurunan kesadahan dan pengujian presipitasi CaCO3 yang terjadi

untuk mengetahui seberapa efektif medan Elektromagnet Water Treatment

(EWT). Hasil percobaan alat Elektromagnet Water Treatment (EWT) terbukti efektif terhadap peningkatan presipitasi CaCO3 dengan penurunan kesadahan

mencapai 93,22% karena peningkatan presipitasi berdampak terhadap turunnya kesadahan dalam air sadah.

Kata Kunci : Kesadahan (Ca2+), Presipitasi CaCO3, Alat Elektromagnet Water

(12)

viii Abstract

Electromagnetic water treatment (EWT) is a method that can be developed to reduce the hardness of water effectively. The electromagnetic field can promote

the precipitation of Ca2+ and CO32- ions form CaCO3 therefore reducing the

hardness. To research the extent of the precipitation, need to be conducted to test

effectiveness of electromagnetic fields on CaCO3 precipitation. This experiment

uses an artifical model of hard water obtained by mixing Na2CO3 and CaCl2. The

research uses a number of tools Electromagnetic water treatment windings 150, circulation time 10 minutes, and the volume of 2,085l has been conducted by varying the flow rate and voltage to measure hardness and increased precipitation. The methods of analisis used were the EDTA titration to measure

concentration of Ca2+ and testing that CaCO3 precipitation and testing going on

to determine how effective field Electromagnetic water treatment (EWT). The result indicates that electromagnetic proven effective against increased hardness

CaCO3 with decreasing precipitation reaches 93,22% because of increased

precipitation affect the hardness drop in water.

Keyword: Hardness (Ca2+), CaCO3 precipitation, Equipment Electromagneti

Water Treatment

(13)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Air merupakan unsur penting dalam kehidupan, hampir seluruh kehidupan di dunia ini tidak terlepas dari adanya unsur air. Air yang banyak mengandung mineral kalsium dan magnesium dikenal sebagai “air sadah”. (Atatisna,dkk.2005).

Selama ini penurunan kesadahan dilakukan dengan berbagai cara salah satunya yaitu dengan pengolahan air secara kimiawi, pengolahan ini banyak digunakan untuk menghilangkan kesadahan air. Penambahan inhibitor anti kerak digunakan untuk menghambat pembentukan kerak pada air sadah, namun pada metode ini sifat kimia air akan berubah sehingga dapat membahayakan jika digunakan dalam industri makanan dan farmasi. Oleh karena itu diperlukan metode lain yang tidak mengubah sifat kimia air yaitu pengolahan air secara fisik (Saksono,2006).

Saksono et al, menjelaskan metode pengolahan air secara fisik seperti ultrasonik, radiasi ultraviolet, magnetik dan elektromagnetik merupakan teknologi alternatif yang banyak dikembangkan saat ini karena bersifat relatif terhadap manusia maupun lingkungan. Hingga saat ini, penelitian mengenai EWT

(Elektromagnet Water Treatment) masih terus dikembangkan.

(14)

2

I.2. Perumusan Masalah

Penurunan kesadahan selama ini menggunakan cara kimia yang ternyata dapat membahayakan karena penggunaan inhibitor anti karak pada pengolahan oleh karenanya diperlukan metode lain yang dapat menurunkan kesadahan tanpa merubah sifat kimia air dan juga relatif lebih ekonomis

I.3. Tujuan

a. Untuk mengetahui pengaruh medan elektromagnet (EWT) terhadap peningkatan jumlah presipitasi CaCO3.

b. Untuk mengetahui pengaruh laju alir dan tegangan yang efektif dalam menurunkan kesadahan pada sistem EWT (Elektromagnet Water

Treatment).

I.4. Manfaat

Manfaat dari penelitian ini ialah memberi solusi efektif dan ekonomis dalam penurunan kesadahan.

I.5. Ruang lingkup

Dalam penelitian ini dibatasi hal-hal sebagai berikut :

1. Air sampel : Sampel air sadah yang dikondisikan dari larutan Na2CO3

dan CaCl2

2. Proses pengolahan air secara fisik yang digunakan dalam penelitian ini ialah proses fisik dengan menggunakan elektromagnet

3. Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah: Kesadahan Ca2+, Presipitasi CaCO3.

4. Penelitian ini dilakukan dengan sistem Batch

(15)

BAB II

TINJ AUAN PUSTAKA

II.1. Kesadahan

kesadahan disebabkan oleh adanya logam-logam atau kation-kation yang bervalensi 2, seperti Fe, Sr, Mn, Ca dan Mg, tetapi penyebab utama dari kesadahan adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Kalsium dalam air mempunyai kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat, khlorida dan nitrat, sementara itu magnesium terdapat dalam air kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat dan khlorida.

Tingkat kesadahan di berbagai tempat perairan berbeda-beda, pada umumnya air tanah mempunyai tingkat kesadahan yang tinggi, hal ini terjadi, karena air tanah mengalami kontak dengan batuan kapur yang ada pada lapisan tanah yang dilalui air. Air permukaan tingkat kesadahannya rendah (air lunak), kesadahan non karbonat dalam air permukaan bersumber dari kalsium sulfat yang terdapat dalam tanah liat dan endapan Iainnya.

Tabel 2.1 : Klasifikasi Tingkat Kesadahan.

Mg/I CaCO3 Tingkat Kesadahan

0 — 75 Lunak (soft)

75 – 150 Sedang (moderately hard)

150 – 300 Tinggi (hard)

>300 Tinggi sekali (very hard)

(16)

4

Kesadahan atau hardness adalah salah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air. Penyebab air menjadi sadah adalah karena adanya ion-ion Ca2+, Mg2+. Atau dapat juga disebabkan karena adanya ion-ion lain dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Mn, Sr dan Zn dalam bentuk garam sulfat, klorida dan bikarbonat dalam jumlah kecil.

Air yang banyak mengandung mineral kalsium dan magnesium dikenal sebagai “air sadah”, atau air yang sukar untuk dipakai mencuci. Senyawa kalsium dan magnesium bereaksi dengan sabun membentuk endapan dan mencegah terjadinya busa dalam air. Oleh karena senyawa-senyawa kalsium dan magnesium relatif sukar larut dalam air, maka senyawa-senyawa itu cenderung untuk memisah dari larutan dalam bentuk endapan atau presipitat yang akhirnya menjadi kerak.

Pengertian kesadahan air adalah kemampuan air mengendapkan sabun, di mana sabun ini diendapkan oleh ion-ion yang saya sebutkan diatas. Karena penyebab dominan/utama kesadahan adalah Ca2+ dan Mg2+, khususnya Ca2+, maka arti dari kesadahan dibatasi sebagai sifat / karakteristik air yang menggambarkan konsentrasi jumlah dari ion Ca2+ dan Mg2+, yang dinyatakan sebagai CaCO3. Kesadahan ada dua jenis, yaitu (Giwangkara, 2008) :

a. Kesadahan Sementar a

Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam bikarbonat, seperti Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2. Kesadahan sementara ini dapat / mudah

dieliminir dengan pemanasan (pendidihan), sehingga terbentuk endapan CaCO3

atau MgCO3.

(17)

5

Reaksinya:

Ca(HCO3)2 → dipanaskan → CO2 (gas) + H2O (cair) + CaCO3 (endapan)

Mg(HCO3)2 → dipanaskan → CO2 (gas) + H2O (cair) + MgCO3

(endapan)

b. Kesadahan Tetap

Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam klorida, sulfat dan karbonat, misal CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2. Kesadahan tetap dapat

dikurangi dengan penambahan larutan soda – kapur (terdiri dari larutan natrium karbonat dan magnesium hidroksida) sehingga terbentuk endapan kalsium karbonat (padatan/endapan) dan magnesium hidroksida (padatan/endapan) dalam air.

Reaksinya:

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 (padatan/endapan) + 2NaCl (larut)

CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 (padatan/endapan) + Na2SO4 (larut)

MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaCl2 (larut)

MgSO4 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 (padatan/endapan) + CaSO4 (larut)

(18)

6

Kesadahan mungkin terbentang dari nol ke ratusan miligram per liter, bergantung kepada sumber dan perlakuan dimana air telah subjeknya.

II.2. Cara Penur unan Kesadahan

Penurunan kesadahan menggunakan berapa cara yaitu beberapa pengolahan yaitu cara kimia dan fisik:

II.2.1. Cara Kimia a. Pemanasan

Untuk membebaskan air dari kesadahan tetap, tidak dapat dengan jalan pemanasan melainkan harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan

karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+. CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) + 2NaCl (aq)

Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah

terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan

(19)

7

b. Pengenceran

Pengenceran dengan menggunakan air destilasi (air suling/aquadest) dapat pula dilakukan untuk menurunkan kesadahan. Air yang memiliki tingkat kesadahan yang tinggi, dapat diencerkan dengan air yang bebas sadah.

c. Reverse Osmosis (RO) atau Deioniser (DI)

Cara yang paling baik untuk menurunkan kesadahan adalah dengan menggunakan reverse osmosis (RO) atau deioniser (DI). Celakanya metode ini termasuk dalam metode yang mahal. Hasil reverse osmosis akan memiliki kesadahan = 0, oleh karena itu air ini perlu dicampur dengan air keran sedemikian rupa sehingga mencapainilai kesadahan yang diperlukan.

d. Penggunaan Asam-Asam Organik

Penurunan secara alamiah dapat pula dilakukan dengan menggunakan jasa asam-asam organik (humik/fulvik) , asam-asam ini berfungsi persis seperti halnya yang terjadi pada proses deionisasi yaitu dengan menangkap ion-ion dari air pada gugus-gusus karbonil yang terdapat pada asam organik (tanian). Beberapa media yang banyak mengandung asam-asam organik ini diantaranya adalah gambut yang berasal dari Spagnum (peat moss), daun ketapang, kulit pohon Oak, dll.

(20)

8

e. Penggunaan Resin Pelunak Air (Penukar Ion)

Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil, meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Resin adalah zat yang punya pori yang besar dan bersifat sebagai penukar ion yang berasal dari polysterol, atau

polyakrilat yang berbentuk granular atau bola kecil dimana mempunyai struktur

dasar yang bergabung dengan grup fungsional kationik, non ionik/anionik atau asam. Dalam prosoes ini natrium (Na) pada umumnya digunakan sebagai ion penukar, sehingga pada akhirnya natrium akan berakumulasi pada hasil air hasil olahan. Kelebihan natrium (Na) dalam air akuarium merupakan hal yang tidak dikehendaki.

f. Penggunaan Zeolit

Zeolit adalah aluminosilikat berhidrat, alami atau buatan, dengan struktur Kristal berdimenci tiga terbuka, yang di dalam kisinya teerdapat molekul air. Air dapat diusih lewat pemanasan dan zeolit kemudian dapat menyerap molekul lain yang ukurannya cocok. Zeolit digunakan untuk memisahkan campuran lewat penyerapan terpilih (selektif) (Anonim 2011).

Namun pengolahan air secara kimiawi, banyak digunakan untuk menghilangkan kesadahan air. Penambahan inhibitor anti kerak digunakan untuk menghambat pembentukan kerak pada air sadah. Pada metode ini, sifat kimia air akan berubah, sehingga dapat membahayakan jika digunakan dalam industri makanan dan farmasi. Metode lain yang digunakan adalah pengolahan air secara fisik (Saksono,2006).

(21)

9

II.2.2. Cara Fisik

Saksono et al, menjelaskan metode pengolahan air secara fisik seperti ultrasonik, radiasi ultraviolet, magnetik dan elektromagnetik merupakan teknologi alternatif yang banyak dikembangkan saat ini karena bersifat relatif aman terhadap manusia maupun lingkungan.

II.3. Definisi Pr oses Pengolahan Air Secara Fisik II.3.1. Ultrasonik

Gelombang ultrasonik dapat memberikan efek fisis, kimia, maupun biologis pada medium. Salah satu efek dari iradiasi ultrasonik yang dikaji dalam penelitian ini adalah peristiwa flokulasi yang dibuktikan melalui penurunan kekeruhan air. Pemrosesan ultrasonik dilakukan dengan cara meiradiasikan gelombang ultrasonik ke dalam cairan dengan frekuensi dan intensitas tertentu. Salah satu efek dari iradiasi ultrasonik yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah penurunan kekeruhan sebagai efek dari adanya acoustic agglomeration

(22)

10

partikel semula ini akan menyebabkan massa totalnya semakin membesar sampai akhirnya cukup besar untuk mengendap (Komarov et al., 2005; Meegan et

al.,2001;). Mekanisme kompleks dari aglomerasi akustik melibatkan interaksi dari

gaya orthokinetik dan hidrodinamik. Interaksi orthokinetik merupakan interaksi yang disebabkan akibat gaya kinetik partikel akibat tumbukan, sedangkan interaksi hidrodinamik merupakan interaksi yang disebabkan oleh gaya luar seperti pergerakan zat cair (Gallego, 1999). Gabungan partikel dapat terdiri dari ukuran partikel yang bermacam-macam dan konsentrasi yang berbeda-beda pula. Penggabungan partikel merupakan akibat lanjutan dari tumbukan antar partikel, dimana laju tumbukan sebanding dengan konsentrasi dari dua partikel yang saling bertumbukan (Gregory, 2006). Frekuensi dan daya yang digunakan turut mempengaruhi efisiensi yang dihasilkan (Gondrexon et al., 1998). Frekuensi dari iradiasi ultrasonik tidak bisa dinaikkan tanpa batas karena mempengaruhi efisiensi proses yang terjadi (Googate, 2003). Percobaan sebelumnya yang pernah dilakukan oleh Zhang (2006) membuktikan bahwa ultrasonik terbukti efektif untuk menurunkan kekeruhan dari sampel yang mengandung alga. Dari hasil percobaan yang dilakukan, trend penurunan kekeruhan sebanding dengan peningkatan efisiensi penghilangan alga. Hasil tersebut menunjukkan bahwa ultrasonik tidak hanya berfungsi untuk menghilangkan alga dalam air tetapi juga zat-zat terlarut lainnya (Mutiarani,2011).

II.3.2. Radiasi Ultr aviolet

Radiasi UV merusak DNA mikroba pada panjang gelombang hampir 260 nm. Menyebabkan dimerisasi thymine, yang menghalangi replikasi DNA dan

(23)

11

efektif menginaktivasi mikroorganisme. Inaktivasi mikroba sebanding dengan dosis UV, yang memakai satuan microwat per detik per centimeter kuadrat. Beberapa variable (seperti partikel tersuspensi, COD, warna) dalam efluent air limbah dapat mempengaruhi transmisi UV dalam air dan akhimya mempengaruhi kebutuhan untuk disinfeksi. Beberapa senyawa organik (seperti zat humus, senyawa phenol, lignin sulfonat dari industri pulp dan kertas, besi feri) dapat juga mempengaruhi transmisi UV dalam air.

(24)

12

menunjukkan ketahanan yang lebih tinggi terhadap iradiasi UV dibandingkan virus enteric (seperti virus hepatitis A, rotavirus).

Keuntungan dan Kerugian Disinfeksi dengan UV

Berikut keuntungan disinfeksi air atau air limbah dengan iradiasi UV antara lain :

• Efisien untuk menginaktivasi bakteri dan virus pada air minum (diperlukan dosis yang lebih tinggi untuk kista protozoa).

• Tidak menimbulkan hasil samping senyawa karcinogen atau hasil samping yang bersifat racun.

• Tidak menimbulkan masalah rasa atau bau.

• Tidak diperlukan penyimpanan dan penanganan bahan kimia beracun.

• Unit UV hanya memerlukan ruang yang kecil.

Beberapa kerugian disinfeksi dengan UV antara lain adalah :

• Tidak ada residu disinfektan pada air yang telah diolah (oleh karena itu diperlukan penambahan khlorin atau ozon setelah proses UV)

• Relat if sulit menentukan dosis UV.

Pembentukan bioffim pada permukaan lampu (Said,2008). II.3.3. Anti-scale Magnetic Water Treatment (AMWT)

Anti-scale Magnetic Water Treatment (MWT) merupakan suatu metode

yang dapat mengurangi tingkat kesadahan air tanpa mengubah sifat kimia dari air dan relatif lebih ekonomis. Magnetisasi air sadah banyak dilakukan dengan sistem

(25)

13

sirkulasi fluida dinamik, yaitu air sadah dialirkan melalui suatu medan magnet secara berulang-ulang. Proses ini menyebabkan peningkatan CaCO3 yang

terbentuk (Saksono at al.,2007).

Anti scale magnetic treatment (AMT), merupakan metode pengolahan air

sadah dengan menggunakan medan magnet yang mempunyai sejarah panjang dan kontroversial. Publikasi ilmiah dibidang AMT ini hingga saat ini masih terus dilaporkan

Hal ini disebabkan masih banyak aspek-aspek teoretis maupun aplikasi yang belum terjawab dengan memuaskan. Pengaruh medan magnet terhadap pembentukan CaCO3 hingga efektifitas proses AMT masih menjadi perdebatan

yang hangat oleh para peneliti, dimana hasil-hasil yang dilaporkan masih bersifat kontradiktif

Efektivitas AMT akan dapat diketahui dengan memahami terlebih dahulu pengaruh medan magnet terhadap proses presipitasi CaCO3. Model larutan air

sadah yang banyak digunakan oleh para peneliti sampai saat ini, untuk melihat proses pembentukan partikel CaCO3, adalah campuran larutan Na2CO3 dan CaCl2.

Persamaan reaksinya dapat ditulis pada Persaman (1) :

Na2CO3 (aq)+ CaCl2 (aq) → CaCO3 (s)+ 2NaCl(aq) (1)

Higashitani dalam percobaannya mendapatkan bahwa magnetisasi ion CO32- pada

larutan Na2CO3 yang dilanjutkan dengan pencampuran dengan larutan CaCl2

(26)

14

II.3.3.1. Efek Hidrat Ion

Dalam air sadah terdapat ion-ion dan partikel hasil presipitasi ion-ion. Keberadaan ion-ion seperti Ca2+ dan CO32- dalam air sadah menyebabkan ion-ion

tersebut akan terhidrasi oleh molekul air membentuk ion hidrat. Semakin tinggi energi hidrasinya (Δ G hydration), maka semakin kuat molekul air terikat di sekeliling ion tersebut. Proses pembentukan kerak (presiptasi CaCO3) akan sangat

ditentukan oleh kestabilan ion Ca2+ dan CO32- dalam larutan air sadah.

Magnetisasi diduga akan memperkuat energi hidrasi ion terutama untuk ion dengan energi hidrasi yang rendah (ion meta-stabil) seperti CO32-. Magnetisasi ion

CO32- dalam larutan dapat menstabilkan atau mencegah ion tersebut dari proses

presipitasi dengan ion Ca2+ untuk membentuk kerak.Efek hidrat ion juga memiliki sifat memori, dimana ion CO32- yg sudah termagnetisasi akan tetap memiliki sifat

kestabilan yang tinggi meskipun sudah tidak dikenai medan magnet lagi

Efek hidrat ion adalah salah satu efek penting yang akan diamati dalam penelitian ini dengan perlakuan magnetisasi larutan Na2CO3 sebelum dicampur dengan

CaCl2 untuk diamati proses presipitasinya.

II.3.3.2. Konduktivitas Larutan Elektrolit.

Holysz telah melakukan pengamatan pengaruh medan magnet terhadap konduktivitas dari berbagai larutan elektrolit menggunakan sistem fluida statik. Gambar 1 menunjukkan bahwa medan magnet akan menaikkan konduktivitas larutan.

(27)

15

Konduktivitas suatu larutan elektrolit dapat menunjukkan mobilitas dari ion-ion hidrat yang ada dalam larutan tersebut. Kenaikan konduktivitas suatu larutan eletrolit pada konsentrasi, tekanan dan suhu yang konstan menunjukkan adanya penurunan diameter ion hidrat yang disertai dengan penguatan ikatan ion hidratnya. Semakin tinggi kenaikan konduktivitas (Δ κ), menunjukkan semakin besar penguatan hidrat ion yang terjadi akibat medan magnet.

Gambar 2.1. Kurva Kenaikan Konduktivitas ( Δ κ) Fungsi Waktu dari Larutan Elektrolit KCl, NaCl, Na3PO4 dan CaCl2 Sebagai Pengaruh Medan Magnet pada

Konsentrasi 0.1 M dan Suhu 20oC

Pengujian konduktivitas dari larutan Na2CO3 dan CaCl2 dibawah pengaruh

medan magnet akan memberikan informasi dan pemahaman yang lebih baik terhadap efek hidrat ion khususnya dalam menekan laju presipitasi CaCO3.

II.3.3.3. Morfologi Kristal CaCO3

Jenis kristal kerak CaCO3 yang terbentuk merupakan bagian penting dari

(28)

16

dijumpai pada kerak CaCO3. Beberapa hasil penelitian menunjukkan adanya

peningkatan jumlah kristal Aragonit di fasa larutan pada air sadah yang termagnetisasi . Kristal aragonit adalah jenis kristal yang bersifat lebih mudah lepas dari dinding (soft scale) dibanding kalsit. Studi tentang pengaruh medan magnet terhadap pembentukan kerak khususnya pada deposit kerak akan melengkapi studi komprehensif pengaruh medan magnet dalam proses presipitasi CaCO3 (Saksono,2007).

II.3.4. Elektromagnet Water Treatment (EWT)

Electromagnetic Water Treatment (EWT) merupakan metode yang

berpotensi dikembangkan untuk menurunkan kesadahan air. Medan elektromagnet dapat mendorong presipitasi in Ca2+ dan CO32- pada air sadah membentuk CaCO3

sehingga kesadahan menurun

Metode pengolahan air sadah menggunakan medan elektromagnet memberikan suatu keuntungan tersendiri karena dampaknya yang tidak menimbulkan perubahan kimia terhadap produk air yang diolah serta biaya pemeliharaan dan operasionalnya yang relatif rendah. Prinsip kerja alat ini adalah dengan memberikan medan listrik dengan frekuensi tertentu pada aliran air sadah melalui sebuah kumparan dengan lilitan tertentu sehingga dapat mendorong terjadi proses presipitasi CaCO3. Hasil penelitian terkini menunjukan bahwa

penggunaan medan elektromagnet pada air sadah mampu meningkatkan pembentukan jumlah partikel CaCO3 hingga 540 % (Leonard et al., 2007).

Medan elektromagnet dapat mempengaruhi jenis kristal CaCO3 yang

terbentuk. Kristal kalsit merupakan kristal yang paling banyak dijumpai pada

(29)

17

kerak CaCO3, dan bersifat menempel kuat di permukaan (hard scale). Aragonit

dijumpai sebagai kerak CaCO3 yang mudah terlepas dari dinding (soft scale),

sedangkan vaterite bersifat tidak stabil dan bertransformasi lanjut menjadi kalsit (Abdel et al., 2002). Knez (2005) dan Kobe (2002) dengan memakai larutan CaCO3 dan kuat medan magnet di atas 1 T mendapatkan adanya peningkatan

aragonit pada fasa larutan. Sistem EWT yang efektif adalah yang mampu mendorong presipitasi CaCO3, sehingga kandungan ion Ca2+ pada air sadah dapat

diturunkan. Untuk itu diperlukan studi pengaruh kondisi operasi EWT terhadap proses presipitasi CaCO3 pada air sadah.

Ion Ca2+ dan CO32- pada air sadah akan dikelilingi oleh molekul air

membentuk suatu lapisan (hydration shell) yang disebut hidrat ion. Hydration shell ini akan menahan bergabungnya ion-ion tersebut membentuk molekul CaCO3 seperti yang terlihat pada Gambar 2.2

Gambar 2.2. Orientasi molekul air Terhadap ion Ca2+ dan CO32- dalam

(30)

18

Kekuatan interaksi hidrat ion dapat dipengaruhi oleh agitasi mekanik, suhu, konsentrasi

ion dan medan elektromagnet. Medan elektromanget dapat memperlemah ion dan molekul air dan meningkatkan tumbukan antara ion Ca2+ dan CO3 2- sehingga

mempercepat laju nukleasi dan presipitasi CaCO3. Laju nukleasi CaCO3 (J) dapat

dirumuskan pada persamaan (1) sebagai berikut (Cho et al., 1997)

J=A exp ∆ A exp ₍ ₎

Dimana A : faktor frekuensi; T : suhu; S :faktor supersaturasi/konsentrasi ; dan _: Volume molekular.

Faktor frekuensi mengatur jumlah dan efektivitas tumbukan yang berhubungan dengan jumlah tumbukan total. Medan elektromagnet dapat merubah faktor frekwensi sehingga keefektifan dari tumbukan ion-ion meningkat dan akhirnya akan menghasilkan nukleasi (Choet al.1997). Perubahan faktor frekuensi meyebabkan melemahnya ikatan hidrogen antara ion dan molekul air di sekelilingnya. Medan elektromagnet mengorientasikan penggabungan ion (baik positif maupun negatif) dengan meningkatkan momen dipolenya (Kozic et al., 2003). Hal ini merupakan basis dalam memahami peningkatan presipitasi CaCO3

dibawah pengaruh medan elektromagnet (Saksono et al, 2010). II.4. Air Sadah

Dalam penelitian ini air sadah yang digunakan adalah air sadah buatan, dengan volume 1000 ml didapatkan dari campuran antara Na2CO3 1060 mg dan

CaCl2 1100 mg yang diencerkan dengan aquades hingga mencapai 1000 ml.

(31)

19

Model air sadah ini banyak digunakan oleh para peneliti untuk melihat proses

pembentukkan partikel CaCO3 .

Wang et al melakukan magnetisasi pada campuran larutan Na2CO3 dan

CaCl2 dengan mengamati turbiditas larutan saat presipitasi. Wang mendapatkan

bahwa saat magnetisasi terjadi peningkatan nukleasi CaCO3 dan terbentuk partikel

CaCO3 yang lebih banyak dengan ukuran partikel yang lebih kecil dibanding

sampel non-magnetisasi.

Sedangkan Gabrielli et al menggunakan model larutan CaCO3 dan sistem

aliran sirkulasi mendapatkan adanya peningkatan laju presipitasi CaCO3 di fasa

larutan selama proses magnetisasi. Presipitasi partikel CaCO3 dapat terjadi di fasa

larutan dan di fasa permukaan berupa deposit. Total presipitasi CaCO3 merupakan

gabungan presipitasi dari kedua fase tersebut ( Saksono et al,2006 ).

Dalam penelitian sebelumnya Saksono (2010) membuktikan bahwa medan

elektromagnet berpengaruh terhadap meningkatnya jumlah presipitasi CaCO3

dimana terjadi kenaikan presipitasi CaCO3 hingga 347 % dengan jumlah 150

(32)

20 BAB III

METODE PENELITIAN

III.1. Bahan yang digunakan

1. Serbuk Na2CO3 1,06 gram dan serbuk CaCl2 1,10 gram

2. Aquades

3. Larutan EDTA 0,01 N

4. Larutan Buffer pH 12 sebanyak 2 ml

5. Larutan buffer pH 10 sebanyak 2 ml

6. Indikator Murexida 1 spatula

7. Indikator EBT 3 spatula

III.2. Peralatan Penelitian

1. Pipa besi

2. Kawat tembaga

3. Adaptor

4. Pipa dengan panjang ± 2 m dan diameter 1,8 cm dan tebal 1 mm

5. Pompa submersibel

6. Bak penampung

7. Valve

8. Erlenmeyer 250 ml

9. Pipet volume 2 ml

10.Filler

11.Timbangan digital

(33)

21

12. Cawan

13.Labu ukur 1000 ml

III.3. Var iabel

1. Variabel tetap :

a. jumlah lilitan yaitu = 150 lilitan

b. Waktu sirkulasi = 10 menit

c. Volume sampel = 2,085 liter

2. Variabel Bebas :

a. Laju alir ( ml/det ) : 3,3 ; 5 ; 6,7 ; 8,3

b. Tegangan (Volt) : 3 ; 4,5 ; 6 ; 9 ; 12

3. Parameter yang diteliti : Kesadahan Ca2+ ; Presipitasi CaCO3

III.4. Pembuatan Larutan Sadah

Pembuatan larutan Natrium Karbonat (Na2CO3) 0,01 M dan larutan kalsium

klorida (CaCl2) 0,01 M dilakukan dengan melarutkan masing-masing

sebanyak 1060 mg dan 1100 mg dengan aquades hingga mencapai volum

1000 ml menggunakan labu ukur.

III.5. Prosedur Kerja

1.Sampel air sadah menggunakan larutan Na2CO3 dan CaCl2 masing-masing

0,01M

2. Sampel air sadah kemudian di masukkan ke dalam bak penampung

(reservoir) disirkulasi melewati medan elektromagnet menggunakan selang

(34)

22

3. Sebelum proses treatment terlebih dahulu dilakukan sirkulasi 1 menit yang

ditujukan untuk mencampur larutan sadah sintetik secara merata

4. Proses treatment dilakukan dengan mensirkulasi larutan sadah sebanyak

2,085 liter selama 10 menit dengan kecepatan yang di variasi antara lain:

3,3 ml/det ; 5 ml/det ; 6,7 ml/det ; 8,3 ml/det

5. Setelah proses treatment larutan dalam tabung reservoar dikeluarkan untuk

dilakukan proses pengujian.

6. Pengujian meliputi titrasi kompleksometri EDTA untuk mengukur

kandungan ion Ca2+

III.6. Pengujian Presipitasi CaCO3

Setelah terjadi presipitasi dalam waktu 10 menit larutan sampel

dipindahkan ke labu erlemeyer untuk diukur kandungan ion Ca2+ nya. Pertama

larutan sampel ditambahkan 2ml larutan buffer 10 untuk membuat suasana basa

dimana indikator EBT dapat bekerja. Penambahan indikator EBT sebanyak 3

spatula akan menangkap semua ion Ca2+ bebas yang ada dilarutan hingga tidak

terjadi presipitasi lanjut. Selanjutnya larutan ini dititrasi dengan larutan EDTA

dimana molekul EDTA akan menarik kembali ion Ca2+ dari indikator EBT hingga

warna sampel larutan berubah menjadi biru. Volum tirasi EDTA akan dihitung

sebagai jumlah CaCO3 yang belum terpresipitasi

(35)

23

III.7. Gambar Alat

Gambar 3.1. Detail Alat Elektromagnet Water Treatment

Keterangan :

1. Bak penampung

2. Pompa

3. Valve

4. Pipa dengan panjang ± 2 m dan diameter 1,8 cm dan tebal 1 mm

5. Alat Elektromagnet Water Treatment

(36)

24

III.8. Kerangka Penelitian

Gambar 3.2. Bagan Kerangka Penelitian

Gambar 3.2. Bagan Kerangka Penelitian Judul

Efektifitas Medan Elektromagnet terhadap Presipitasi CaCO3 pada

Air Sadah

1. Pengaruh Tegangan dan laju alir terhadap peningkatan

presipitasi CaCO3 dengan jumlah 150 lilitan pada alat

Elektromagnet Water Treatment (EWT)

2. Pengaruh Tegangan dan laju alir Terhadap Kesadahan Ca2+

3. Pengaruh Tegangan dan laju alir terhadap prosentase

Penurunan Kesadahan Ca2+

Kesimpulan dan Saran

(37)

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Penelitian Pendahuluan

Penelitian ini dilakukan sesuai dengan prosedur kerja yang tercantum

dalam bab tiga dan dilaksanakan di laboratorium riset dengan menggunakan

sampel air sadah yang dikondisikan.

Pada penelitian ini dilakukan penelitian pendahuluan (Trial and eror)

untuk menentukan laju alir, proses yang dilakukan sesuai dengan variabel tetap

yaitu waktu proses 10 menit dengan variasi putaran valve, hasil yang didapatkan

adalah 8,3 ml/det ; 6,7 ml/det ; 5 ml/det dan 3,3 ml/det.

Dari hasil variasi valve yang telah ditetapkan kemudian dilakukan uji

analisa awal sebagai berikut :

Tabel 4.1. Data Analisa Awal Air Sadah

Parameter Satuan Air Sadah

Kesadahan Mg/l 188,8

Presipitasi awal Mg/l 0,01200

Sumber : Data Primer

Dari hasil analisa diatas menunjukkan bahwa nilai Kesadahan belum

(38)

26

dilakukan proses agar Air Sadah mencapai klasifikasi tingkat kesadahan agar

aman untuk digunakan.

Penelitian ini diawali dengan membuat larutan sadah sintetik dari

campuran serbuk Na2CO3 sebanyak 1060 mg dan CaCl2 sebanyak 1100 mg

dengan konsentrasi masing-masing 0,01 M dengan cara dilarutkan dengan

aquades sampai 1000 ml, setelah itu larutan sadah sintetik di sirkulasi 1 menit

dengan tujuan untuk mencampur larutan air sadah secara merata.

Setelah itu larutan sadah yang telah tercampur diolah dengan proses fisik

yaitu dengan menggunakan metode Elektromagnet Water Treatment dengan

variasi laju alir yang digunakan yaitu 8,3 ml/det ; 6,7 ml/det ; 5 ml/det dan 3,3

ml/det, sesuai dengan range untuk laju alir yaitu 0,12-22 ml/det (Saksono et al,

2009). Dan variasi tegangan 3 ; 4,5 ; 6 ; 9 ; 12. Dengan variabel tetap yaitu waktu

proses 10 menit, dengan jumlah lilitan 150 dan volume sampel 2,085 liter.

(39)

27

IV.2. Hasil Penelitian

IV.2.1.Pengaruh Tegangan dan Laju Alir terhadap Peningkatan Presipitasi

CaCO3 dengan J umlah 150 Lilitan pada Alat Elektromagnet Water

Treatment

Tabel 4.2. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir terhadap Peningkatan Presipitasi

CaCO3 dengan Jumlah Lilitan 150 pada Alat Elektromagnet Water

Treatment

Laju Alir (ml/det)

Tegangan ( Volt )

3 4,5 6 9 12

3,3

0,01234 0,01263 0,01296 0,01330 0,01368

5 _0,01296 _0,01339 _0,01373 _0,01392 _0,01445

6,7 _0,01368 _0,01402 _0,01440 _0,01469 _0,01503

8,3 _0,01488 _0,01570 _0,01594 _0,01632 _0,01666

Sumber : Hasil Pengamatan,2012

Gambar 4.1. Hubungan antara Tegangan dengan Peningkatan Presipitasi CaCO3

pada Alat Elektromagnet Water Treatment dengan Jumlah 150

(40)

28

Berdasarkan Gambar 4.1 dan tabel 4.2. dapat dilihat bahwa peningkatan

presipitasi pada alat Elektromagnet Water Treatment dengan jumlah 150 lilitan

yang optimum terjadi pada tegangan 12 volt yaitu 0,016 mg/l hal ini disebabkan

karena pada kumparan Elektromagnet Water Treatment dengan jumlah 150 lilitan

semakin besar tegangan yang diberikan maka semakin besar juga induksi medan

elektromagnet yang diterima air sadah dalam kumparan sehingga menyebabkan

peningkatan jumlah presipiasi CaCO3.

Semakin banyak jumlah lilitan yang digunakan maka akan semakin besar

induksi medan elektromagnet yang diterima air sadah dalam kumparan. Hal

tersebut berdampak pada peningkatan keefektifan tumbukan tumbukan antara ion

Ca2+ dan CO32- sehingga akan meningkatkan proses presipitasi CaCO3.

Jumlah lilitan yang semakin banyak akan menghasilkan medan terpapar

yang semakin luas. Sehingga menambah waktu kontak antara ion-ion dengan

medan elektromagnet sehingga akan menambah efektif proses treatment yang

dilakukan (Saksono et al,2010).

Selain itu juga mempertegas dengan acuan teori gradient medan magnet

yaitu daerah dimana terjadi perubahan kuat medan sebagai fungsi posisi. Jika

suatu zat dengan sifat kemagnetan lemah (paramagnetik) melewati dengan gradien

medan magnet, maka akan mengalami gaya tarik menarik antara partikel zat

tersebut, dalam hal ini sifat kemagnetan lemah (paramagnetik) terdapat pada

partikel CaCO3. Munculnya gaya tarik magnet pada daerah gradien medan magnet

ini diduga bertanggungjawab terhadap meningkatnya presipitasi CaCO3 (saksono

et al,2010).

(41)

29

Gambar 4.2. Hubungan antara Laju Alir dengan Peningkatan Presipitasi CaCO3

terhadap Jumlah 150 lilitan pada Alat Elektromagnet Water

Treatment

Pada gambar 4.2 dan tabel 4.2 dapat dilihat bahwa peningkatan presipitasi

pada alat Elektromagnet Water Treatment dengan jumlah 150 lilitan pada laju alir

8,3 ml/dtk didapat hasil yang optimum yaitu 0,016 mg/l hal ini disebabkan karena

dengan bertambahnya aliran yang diberikan pada proses sirkulasi maka akan

semakin banyak pula air sadah melewati kumparan Elektromagnet Water

Treatment sehingga menyebabkan meningkatnya presipitasi CaCO3.

Dengan bertambahnya kecepatan aliran larutan akan menyebabkan

meningkatnya agitasi mekanik sehingga laju transfer masa CO2 dari fasa cair ke

gas akan meningkat yang disertai naiknya pH larutan. naiknya pH larutan

mengakibatkan meningkatnya jumlah ion CO32- sehingga penurunan presipitasi

(42)

30

IV.2.2. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir Terhadap Kesadahan Ca2+

Tabel 4.3. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir terhadap Kesadahan Ca2+

Laju Alir (ml/det)

Tegangan ( Volt )

3 4,5 6 9 12

3,3 112 97,6 62 30,4 24

5 80 76 46,4 20,8 19,2

6,7 64 61 38,4 19,2 16

8,3 40 36,8 30 12,8 12,8

Sumber : Hasil Pengamatan, 2012

Gambar 4.3. Hubungan antara Tegangan (volt) terhadap Kesadahan Ca2+

Pada Tabel 4.3dan Gambar 4.3 dapat dilihat pada tegangan terbaik yaitu

12 Volt dari laju alir 3,3 ml/dtk, 5 ml/dtk, 6,7 ml/dtk 8,3 ml/dtk. Hasil yang paling

optimum dalam penurunan kesadahan Ca2+ terdapat pada tegangan 12 volt

dengan laju alir 8,3 ml/dtk yaitu mencapai 12,8 mg/l. Hal ini dikarenakan

semakin besarnya tegangan yang diberikan pada alat Elektromagnet Water

Treatment berarti semakin banyak air sadah melewati kumparan Elektromagnet

Water Treatment yang berpengaruh terhadap bertambahnya presipitasi CaCO3

sehingga berpengaruh juga terhadap penurunan kesadahan Ca2+

(43)

31

Semakin tingginya tegangan yang diberikan maka semakin bertambahnya

arus yang melewati kumparan selenoida pada alat Elektromagnet Water

Treatment. Arus tersebut akan meningkatkan induksi medan elektromagnet pada

air sadah, yang juga meningkatkan efektivitas dan energi tumbukan antara ion

Ca2+ dan CO32- dalam larutan sehingga laju nukleasi dan presipitasi CaCO3

bertambah, semakin bertambahnya presiptasi CaCO3 maka semakin besar pula

penurunan kesadahan Ca2+ (Saksono et al,2010).

Gambar 4.4. Hubungan antara Laju Alir terhadap Kesadahan Ca2+

Tabel 4.3 dan gambar 4.4 menunjukkan pada tegangan 12 volt dengan laju alir

3,3 ml/dtk, 5 ml/dtk, 6,7 ml/dtk dan 8,3 ml/dtk didapatkan hasil yang optimum

pada penurunan kesadahan Ca2+ yaitu pada tegangan 12 Volt dengan laju alir 8,3

ml/dtk yaitu mencapai 12,8 mg/l, hal ini menunjukkan bahwa bertambahnya laju

alir pada alat elektromagnet water treatment maka memperbanyak larutan sadah

sintetik melewati kumparan alat elektromagnet water treatment yang

menyebabkan presipitasi CaCO3 semakin bertambah sehingga memperbanyak

(44)

32

Semakin ditambahkan laju alir pada proses sirkulasi akan menyebabkan

meningkatnya agitasi mekanik sehingga laju transfer masa CO2 dari fasa cair ke

gas akan meningkat yang disertai naiknya pH larutan. naiknya pH larutan

mengakibatkan meningkatnya jumlah ion CO32- sehingga presipitasi CaCO3 yang

terjadi juga semakin meningkat dan kandungan ion Ca2+ pada air sadah juga

mengalami penurunan ( Saksono,2008).

IV.2.3. Pengaruh Tegangan dan Laju Alir Terhadap Pr osentase Penurunan

Kesadahan Ca2+

Tabel 4.4. Pengaruh Laju Alir dan Tegangan Terhadap Prosentase Penurunan

Kesadahan Ca2+

Laju Alir (m/dtk)

Tegangan (Volt)

3 4,5 6 9 12

3,3 40,7 48,31 73,73 83,9 87,3

5 57,63 59,74 75,42 88,98 89,83

6,7 66,1 67,69 79,66 89,83 91,52

8,3 78,81 80,51 83,1 91,52 93,22

Sumber :Hasil Pengamatan, 2012

(45)

33

Gambar 4.5. Hubungan Tegangan dan Laju Alir Terhadap Prosentase Penurunan

Kesadahan Ca2+.

Pada gambar 4.5 dan tabel 4.4 dijelaskan hubungan tegangan dengan laju

alir terhadap prosentase penurunan kesadahan Ca2+ pada tegangan 12 volt dengan

laju alir 3,3 ml/dtk, 5 ml/dtk, 6,7 ml/dtk dan 8,3 ml/dtk. hasil prosentase penurunan

kesadahan Ca2+ yang optimum terdjadi pada tegangan 12 Volt dengan laju alir 8,3

ml/dtk yaitu sebanyak 93,22% hal ini disebabkan karena semakin besarnya

tegangan yang diberikan dan juga semakin cepatnya laju alir maka semakin banyak

juga air sadah melewati kumparan selenoida pada alat elektromagnet Water

Treatment yang mampu mendorong presipitasi CaCO3, sehingga kandungan ion

Ca2+ pada air sadah menjadi turun.

Peningkatan laju presipitasi CaCO3 terjadi pada 10 menit pertama

presipitasi dan laju pembentukan deposit CaCO3 terjadi pada 30 menit pertama

presipitasi. Terjadi peningkatan persentase kenaikan deposit dengan

(46)

34

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan dan pengamatan dapat diproleh kesimpulan sebagai

berikut :

1. Medan Elektromagnet Water Treatment dengan jumlah lilitan 150

terbukti berpengaruh terhadap peningkatan jumlah presipitasi CaCO3

2. Hasil penurunan kesadahan Ca2+ terbaik terjadi pada laju alir 8,3 ml/det

dan tegangan 12 v sebesar 93,22% dari konsentrasi awal Ca2+ sebesar

188,8 mg/l menjadi 12,8 mg/l.

V.2. SARAN

1. Pada penelitian ini parameter yang digunakan hanya kesadahan Ca2+ saja,

diharapkan pada penelitian selanjutnya parameter kesadahannya bisa

ditambah dengan menggunakan Mg2+, Al , Fe , Mn , Sr , dan Zn.

2. Rekomendasi yang diberikan pada penelitian ini yaitu penelitian dapat

diterapkan dalam industri namun digunakan sebagai pre treatment saja

karena dalam penelitian ini hanya menurunkan kesadahan sehingga

diperlukan pengolahan selanjutnya untuk menyisihkan kekeruhan.

(47)

DAFTAR PUSTAKA

Abun, 2009, Makalah ilmiah pengolahan limbah udang windu secara

kimiawi dengan NaOH dan H2SO4 terhadap protein dan mineral\

terlarut

Anonim,2010, http://ginoest.wordpress.com/2010/03/23/17/

Anonim,2011 http://swandanu-tunkey.blogspot.com/2011/01/pembuatan- chitosan-dari-pemanfaatan.htm

Atastina. Dkk. 2005. Penghilangan Kesadahan air yang Mengandung ion

Ca2+ dengan menggunakan zeolit Alam Lampung sebagai Penukar

Kation. http//www. Google. Com. (10 mei 2008). Giwangkara, E., 2008,

http://persembahanku.wordpress.com/2006/09/29/mengapa mandi dipantai boros sabun\

Mutiarani, Dkk. 2011, Iridiasi Ultrasonik dalam menurunkan kekeruhan

air ULTRASONIC IRRADIATION IN DECREASING WATER

TURBIDITY

Said N.I. 2008.Penghilangan Kesadahan di dalam Air minum.

http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/AirMinuht ml

Saksono N, 2006 Magnetisasi Air Sadah untuk Pencegahan Pembentukan\ Kerak, Jurnal Teknologi Desember No 4 Tahun XX

Saksono N, Achmad Fauzie, Setijo Bismo, and Roekmijati W S. 2007, Effect of Magnetic Field on Calcium Carbonate Precipitation in Static and Dynamic Fluid Systems. 14th Regional Symposium of Chemical Engineering

Saksono N, Mubarok .M.H, Soemantojo,R.W, S. Bismo,2007. Pengaruh

Medan Magnet Terhadap Konduktivitas Larutan Na2CO3 Dan

CaCl2 Serta Presipitasi Dan Morfologi Partikel CaCO3 Pada Sistem

Fluida Statis, JURNAL TEKNOLOGI, Edisi No. 4 Tahun XXI,

Desember, 317-323 ISSN 0215-1685

Saksono N, Wijaya A, dan Budikania T. 2010. Pengaruh Medan\

Elektromagnet Terhadap Presipitasi CaCO3 Prosiding Seminar

Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” ISSN 1693 – 4393 Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya

Alam Indonesia Yogyakarta, 26 Januari 2010.