BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air Minum
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan
mahluk hidup di bumi ini. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh
senyawa lain. Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah
sebagai air minum. Hal ini terutama untuk mencukupi kebutuhan air di dalam
tubuh manusia sendiri (Mulia,2005).
Sifat umum air terdiri dari sifat fisika dan sifat kimia air. Sifat fisika air
meliputi titik beku 0ºC, massa jenis es (0ºC) 0,92 g/cm3, massa jenis air (0ºC) 1,00 g/cm3, panas lebur 80 kal/gram, titik didih 100ºC, panas penguapan 540 kal/gram, temperatur kritis 347ºC, tekanan kritis 217 Atm, Konduktivitas listrik spesifik
(25ºC) 1 x 10-17/ohm-cm, konstanta dielektrikum (25ºC) 78 (Gabriel, 2001).
Sifat kimia air yaitu bersifat polar, sebagai pelarut, bersifat netral (pH=7)
tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau pada kondisi standar yaitu pada tekanan
100 kPa (1 bar) dan suhu 273,15 K dan mengandung mineral. Macam-macam
mineral yang terkandung dalam air tawar bervariasi tergantung struktur tanah
dimana air itu diambil (Gabriel, 2001). Misalnya pada air tanah dikedalaman
antara 100-300 m jika melalui kapur, maka air itu akan menjadi sadah, karena
mengandung Ca (HCO3)2 dan Mg (HCO3)2. Jika melalui batuan granit, maka air
itu lunak dan agresif karena mengandung gas CO2 dan Mn (HCO3)2 (Sutrisno,
Peran air yang begitu penting bagi kehidupan manusia sehingga sangat
diperlukan adanya sumber air yang dapat menyediakan air yang baik dari segi
kuantitas dan kualitasnya. Di Indonesia, umumnya sumber air minum berasal dari
air permukaan/surface water (dapat berupa air sungai dan air danau), air
tanah/ground water (dapat berupa air sumur dangkal, air sumur dalam maupun
mata air). Perbedaan sumber air minum akan menyebabkan perbedaan komposisi
air yang dihasilkannya. Misalnya Air tanah dapat melarutkan mineral-mineral
bahan induk dari tanah yang dilewatinya. Disamping itu juga, pada air tanah
terjadi penyaringan sebagian besar mikroorganisme sewaktu air meresap dalam
tanah. Sedangkan pada air permukaan tidak terjadi penyaringan mikroorganisme
yang terdapat di dalamnya (Mulia, 2005).
Penggunaan air yang tidak memenuhi persyaratan dapat menimbulkan
terjadinya gangguan kesehatan. Gangguan kesehatan tersebut dapat berupa
penyakit menular maupun penyakit tidak menular. Penyakit menular (Diare,
kolera) umumnya disebabkan oleh mahluk hidup, sedangkan penyakit tidak
menular umunya bukan disebabkan oleh mahluk hidup (Mulia,2005).
Secara umum untuk berbagai pemanfaatan ditetapkan adanya Peraturan
Pemerintah RI (24/LA-18/1981) tentang kriteria dan standard kualitas nasional
yang membagi air menurut kegunaannya dalam 5 golongan :
1. Golongan A yaitu, Air baku yang digunakan sebagai air minum secara
lansung tanpa pengelolaan terlebih dahulu (misalnya air sumur, air hujan
dan lain-lain).
3. Golongan C yaitu, Air baku yang baik untuk kepentingan perikanan dan
peternakan
4. Golongan D yaitu, Air baku yang baik untuk keperluan pertanian dan
dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, listrik tenaga air.
5. Golongan E yaitu, Air yang tidak sesuai untuk keperluan tersebut di atas
golongan A, B, C, dan D (Riadi,1986).
2.2 Pengolahan Air Minum
Pada prinsipnya tujuan pengolahan air minum untuk mendapatkan air yang
bersih dan sesuai dengan standard mutu air dari segi biologi, fisika, kimia. Tidak
hanya dari segi biologi, kimia, dan fisika sekarang ini pencemaran radioaktif perlu
juga diteliti karena penggunaannya yang semakin meluas (Riadi,1986).
Proses pengolahan air dilakukan dengan dua cara yaitu :
1. Proses lengkap yaitu air akan mengalami pengolahan lengkap, baik fisika,
kimiawi, dan bakteriologi. Pengolahan ini dilakukan terhadap air sungai yang
kotor/keruh.
Pengolahan lengkap ini dibagi dalam tiga tingkatan pengolahan yaitu fisika,
pengolahan kimia, pengolahan bakteriologis :
a. Pengolahan fisika yaitu pengolahan yang bertujuan untuk
mengurangi/menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar, penyisihan
lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam
b. Pengolahan kimia yaitu pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia
untuk membantu proses pengolahan selanjutnya. Misalnya dengan
pembubuhan kapur dalam proses pelunakan dan sebagainya.
c. Pengolahan bakteriologis yaitu pengolahan untuk membunuh/
memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandun g dalam air minum yakni
dengan cara membubuhkan kaporit (zat desinfektan).
2. Pengolahan sebagian, misalnya diadakan untuk pengolahan kimiawi dan/atau
pengolahan bakteriologi saja. Pengolahan ini dilakukan untuk mata air bersih
dan air dari sumur yang dangkal/dalam (Sutrisno, 2004).
2.3. Persyaratan Air Minum
Pencemaran lingkungan yang berarti berubahnya kualitas lingkungan
sehingga merugikan manusia, misalnya pencemaran pada air dapat mengakibatkan
gangguan kesehatan kronis seperti merosotnya sistem kekebalan tubuh, terjadinya
mutasi genetik, gangguan pada pertumbuhan janin, gangguan kronis pada
organ-organ vital sehingga menimbulkan peningkatan penyakit kanker, gangguan
kehamilan, gangguan saluran pernafasan, alergi dan semacamnya (Amsyari,F,
1996).
Agar air minum tidak menyebabkan gangguan kesehatan, maka air
tersebut haruslah memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan. Di Indonesia,
standar air minum yang berlaku dapat dilihat pada Peraturan Menteri Kesehatan
RI No.416/MENKES/PER/IX/1990 (Mulia, 2005).
Parameter – parameter persyaratan air dapat dilihat dalam Peraturan
dapat ditinjau dari parameter fisika, parameter kimia, parameter mikrobiologi dan
parameter radioaktivitas yang terdapat di dalam air minum tersebut.
1. Parameter Fisika
Parameter fisika umumnya dapat diidentifikasi dari kondisi fisik air
tersebut. Parameter fisika meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah
zat padat terlarut. Air yang baik idealnya tidak berbau, air yang berbau busuk
tidak menarik dipandang dari sudut estetika (Mulia,2005).
Bau air tergantung dari sumber airnya. Bau air dapat disebabkan oleh
bahan-bahan kimia, ganggang, plankton atau tumbuhan dan hewan air, baik yang
hidup maupun yang sudah mati. Air yang berbau sulfit disebabkan oleh reduksi
sulfat dengan adanya bahan-bahan organik dan mikroorganisme anaerobik
(Fardiaz,1992).
Air yang baik harus jernih. Air yang keruh mengandung partikel padat
tersuspensi yang dapat berupa zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Dan air
yang baik juga tidak memiliki rasa/tawar. Air yang memiliki rasa
mengindikasikan adanya zat-zat tertentu di dalam air tersebut. Rasa asin
disebabkan adanya garam-garam tertentu di dalam air, begitu juga rasa asam
disebabkan adanya asam didalam air dan rasa pahit disebabkan adanya basa di
dalam air tersebut (Mulia, 2005).
Timbulnya rasa yang menyimpang biasanya disebabkan oleh adanya
polusi, dan rasa menyimpang biasanya disebabkan oleh adanya polusi, dan rasa
yang menyimpang tersebut biasanya dihubungkan dengan baunya karena
normal juga diangap mempunyai rasa yang tidak normal. Sebagai contoh, bau
fenol dari air buangan yang berasal dari pabrik gas, petroleum dan plastik juga
dianggap mempunyai rasa fenol, dan bau khlor karena adanya senyawa khloramin
juga dianggap mempunyai rasa khlor (Fardiaz,1992).
2. Parameter Kimiawi
Parameter kimiawi dikelompokkan menjadi kimia anorganik dan kimia
organik. Dalam standard air minum di Indonesia zat kimia anorganik dapat
berupa logam, zat reaktif, zat-zat berbahaya dan beracun serta derajat keasaman
(pH). Sedangkan zat arganik dapat berupa insektisida dan herbisida, volatile
organic chemicals (zat kimia organik mudah menguap) zat-zat berbahaya dan
beracun maupun zat pengikat oksigen. Sumber logam dalam air dapat berasal dari
industri, pertambangan ataupun proses pelapukan secara alamiah. Korosi dari pipa
penyalur air minum dapat juga menyebabkan kehadiran logam dalam air minum
(Mulia, 2005).
3. Parameter Mikrobiologi
Parameter mikrobiologi menggunakan bakteri coliform sebagai organisme
petunjuk (indikator organisme). Dalam laboratorium, istilah total koliform
menunjukkan bakteri koliform dari tinja, atau sumber alamiah lainnya. Istilah
fecal coliform (Koliform tinja) menunjukkan bakteri koliform yang berasal dari
tinja manusia atau hewan berdarah panas lainnya. Penentuan parameter
mikrobiologi dimaksudkan untuk mencegah adanya mikroba patogen dalam air
4. Parameter Radioktivitas
Apapun bentuk radioktivitas efeknya adalah sama, yakni menimbulkan
kerusakan pada sel. Kerusakan dapat berupa kematian dan perubahan komposisi
genetik. Kematian sel-sel dapat diganti kembali apabila sel dapat bergenerasi dan
apabila tidak seluruh sel mati. Perubahan genetis dapat menimbulkan penyakit
seperti kanker dan mutasi (Mulia, 2005).
Beberapa air mengalami radioktivitas berkadar rendah, khususnya air yang
dipompa dari sumur yang sangat dalam. Bahan-bahan radioaktif yang berasal dari
kegiatan manusia juga seing ditemukan dalam permukaan air, sebagai hasil dari
(i) pengembangan industri tenaga nuklir, (ii) penggunaan radioaktif dalam
pengobatan dan industri, dan (iii) pengujian nuklir. Peningkatan jumlah radioaktif
di lingkungan sangat penting untuk ditangani dalam menghindari pengaruhnya
terhadap mutu air, khususnya air yang digunakan untuk air minum dan
pengolahan pangan (Suprihatin dan Suparno, 2013)
2.4 Nitrit
Nitrogen dan senyawanya tersebar luas dalam biosfer. Lapisan atmosfer
bumi mengandung sekitar 78 % gas nitrogen. Bebatuan juga mengandung
nitrogen pada tumbuhan, hewan senyawa nitrogrn berupa nitrogen anorganik dan
organic. Nitrogen anorganik terdiri atas ammonia (NH3), ammonium (NH4), nitrit
(NO2), nitrat (NO3) dan molekuk gas N2, sedikit nitrogen organik protein, asam
amino dan urea (Effendi, 2003).
Senyawa nitrogen ditemui baik di dalam air permukaan maupun air tanah.
kotoran manusia atau hewan. Senyawa nitrogen termasuk kategori nutrient (unsur
hara). Nitrogen dalam bentuk nitrit (NO2) atau amoniak (NH3) bersifat racun bagi
ikan (Suprihatin dan Suparno,2013).
Bentuk-bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi sebagai bagian
dari siklus nitrogen. Transformasi nitrogen juga melibatkan atau tidak
melibatkanmakrobiologi dan mikrobiologi adapun transformasi nitrogen
mikrobiologis mencakup hal-hal sebagai berikut :
1. Nitrifikasi, yaitu oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses oksidasi
ini dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimum pada
pH 8 dan pH < 7 berkurang secara nyata. Bakteri nitrifikasi bersifat
mesofilik yang menyukai suhu 30º.
2. Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit (NO2) dinitrogen oksida
(N2O) dan molekul nitrogen (N2). Proses reduksi nitrat berjalan optimum
pada kondisi anoksi (tak ada oksigen). Oroses ini juga melibatkan bakteri
dan jamur. Dinitrogen oksida adalah produk utama dari denitrifikasi pada
perairan dengan kadar oksigen sangat rendah, sedangkan molekul nitrogen
adalah produk utama dari proses denitrifikasi pada perairan dengan kondisi
anaerob (Effendi,2003).
Nitrit dalam alam pada akhirnya akan sampai juga ke air, dapat terbentuk baik
dari oksidasi ammonia (NH3) oleh bakteri dari Nitrosomonas group dalam kondisi
aerobic maupun dari reduksi Nitrat (NO3_) oleh proses Nitrit, yang lain. Efek
terhadap kesehatan manusia yang dapat ditimbulkan oleh kandungan nitrit ini
menyebabkan terbentuknya “methaemoglobine” yang dapat menghambat
perjalanan oksigen dalam tubuh, dan dapat menyenbabkan “bluebies” pada bayi.
Selain itu, nitrit adalah zat yang bersifat racun, sehingga standar persyaratan
kualitas air minum yang ditetapkan oleh Dep. Kes, R.I. tidak memperoleh
kehadiran bahan ini dalam air (Sutrisno, 2004).
2.5 Gejala Klinis yang disebabkan oleh Nitrit
Nitrit dapat mengakibatkan pelebaran pembuluh darah (vasodilatasi), hal
ini mungkin diakibatkan karena adanya perubahan nitrit menjadi nitrit oksida
(NO) atau NO- yang mengandung molekul yang berperan dalam membuat relaksasi otot-otot polos. Selain itu, nitrit di dalam perut akan berikatan dengan
protein membentuk N- nitroso, komponen ini juga dapat terbentuk bila daging
yang mengandung nitrit dimasak dengan panas yang tinggi. Sementara itu,
komponen ini sendiri diketahui menjadi salah satu bahan karsiogenik seperti
timbulnya kanker perut pada manusia (Utama,2007).
Penggunaan natrium nitrit sebagai pengawet dan untuk mempertahankan
warna daging atau ikan, ternyata menimbulkan efek yang membahayakan
kesehatan. Nitrit dapat berikatan dengan amino atau amida dan membentuk
turunan nitrosamina yang bersifat toksis. Nitrosamina ini dapat menimbulkan
kanker pada hewan. Sampai sejauh ini, penelitian menunjukkan jumlah
nitrosamina yang terbentuk pada makanan masih jauh dari dosis yang
membahayakan hewan. Tetapi jumlah tersebut telah cukup membuat pemakaian
Nitrosmina dapat menimbulkan tumor pada berbagai jenis organ bahkan
kadang-kadang dapat menembus plasenta sehingga dapat pula mengakibatkan
terjadinya tumor pada janin (Yuliarti,2007).
Nitrit yang terabsorpsi bereaksi dengan hemoglobin darah membentuk
methemoglobin. Methemoglobin tidak seperti hemoglobin, tidak dapat membawa
oksigen. Akibat lebih banyak hemoglobin yang dikonversi menjadi
methemoglobin, kapasitas angkut oksigen oleh darah berkurang secara signifikan.
Reduksi konsentrasi oksigen dalam darah menyebabkan perubahan warna kulit
tubuh yang disebut sebagai “bluebaby” syndrome atau methemoglobinemia.
Untuk mencegah methemoglobinemia, konsentrasi nitit dibatasi 1 mg/l
(Suprihatin dan Suparno,2013).
Nitrit juga dapat mengakibatkan penurunan tekanan darah karena efek
vasidilitasinya. Gejala klinis yang timbul dapat berupa mual, muntah, sakit perut,
sakit kepala, penurunan tekanan darah dan denyut nadi lebih cepat (takikardi),
selain itu sianosis dapat muncul dalam jangka waktu beberapa menit sampai 45
menit. Pada kasus yang ringan, gejala hanya tampak disekitar bibir dan membran
mukos. Adanya sianosis sangat tergantung dari jumlah total hemoglobin dalam
darah, saturasi oksigen, pigmentasi kulit dan pencahayaan saat pemeriksaan. Bila
mengalami keracunan yang berat, korban dapat tidak sadar seperti, berkurangnya
kesadaran (stupor) koma atau kejang sebagai akibat turunnya konsentrasi dalam
darah arteri (Hipoksia) (Utama,2007).
Diazotasi adalah reaksi antara amina primer dengan asam nitrit. Asam
nitrit diperoleh dari hasil reaksi natrium nitrit dan asam klorida. Reaksi amina
primer dengan asam nitrit pada suhu dingin membentuk garam diazomium.
Selanjutnya garam ini direaksikan dengan menambahkan senyawa yang memiliki
gugus fenil terbuka yaitu N-(1-Naphtyl) ethylendiamine dihydrochloride (NED)
agar terbentuk senyawa azo yang berwarna violet yang dapat dideteksi pada
panjang gelombang 560-568 nm(Azizah,2015).
Garam diazonium dapat bereaksi dengan senyawa lain yang memiliki
gugus fenil terbuka, akan menghasilkan seyawa azo. Kombinasi garam diazonium
dengan senyawa yang memiliki gugus fenil terbuka yang berbeda – beda
menghasilkan senyawa azo dengan karakteristik yang berbeda-beda misalnya,
senyawa β-naftol dengan sumber garam diazonium 3-nitroanilin akan membentuk
senyawa azo berwarna merah, senyawaN-(1-Naphtyl) ethylendiamine
dihydrochloride sumber garam diazonium asam sulfanilat akan membentuk
senyawa azo berwarna merah keunguan, senyawa fenol dengan sumber garam
diazonium aniline akan membentuk senyawa azo berwarna orange (Fessenden,
1991).
Senyawa α-nafthilamin pertama kali digunakan oleh Peter gries pada tahun
1879 dengan sumber garam diazonium Asam sulfanilat untuk mendeteksi adanya
nitrit dalam suatu larutan atau campuran. Senyawa azo yang terbentuk memiliki
karakteristik berwarna merah keunguan (Diarti, 2015).
Penetapan ion nitrit dalam air penting dalam menilai derajat pencemaran.
Ion nitrit dapat ditetapkan dalam air dengan memanfaatkan reaksi ion ini dengan
amina (diazotasi) (Day,R.A, 1986). Prosedur-prosedur umum untuk penetapan
nitrit biasanya didasarkan pada suatu bentuk diazotasi, yang sering melibatkan
