BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Air merupakan salah satu komponen lingkungan yang mempunyai peranan yang cukup besar dalam kehidupan masyarakat. Di bumi terdapat sekitar 1,3-1,4 milyard km3 air, yang terdiri dari 97,5 % air laut, 1,75% berupa es dan 0,73% yang berada di daratan sebagai air sungai, air danau, air tanah dan sebagainya. Air yang digunakan untuk kesehatan haruslah memenuhi syarat dari segi kualitas maupun kuantitas, dimana secara kualitas, air haruslah tersedia dalam kondisi yang memenuhi syarat kesehatan yang di tinjau dari aspek fisika, kimia dan mikrobiologi, sedangkan secara kuantitas air haruslah tersedia dalam jumlah yang cukup.
Air yang sering digunakan masyarakat adalah air yang berasal dari dalam tanah atau disebut juga air tanah. Air tanah disebut juga air tawar karena rasanya yang tidak asin seperti air laut, jenis air tanah salah satunya adalah air sumur, namun air sumur yang berada di dekat pantai akan terasa sedikit asin yang disebabkan karena adanya intrusi air laut.
Intrusi merupakan proses masuknya air laut ke air tawar sehingga mengakibatkan air tawar menjadi asin akibat terkontaminasi dan tidak berfungsi lagi sebagaimana mestinya. Bila intrusi ini sudah masuk ke dalam sumur maka air sumur akan terasa asin maka air di dalam nya tidak bias dipakai lagi untuk keperluan sehari-hari. Intrusi ini terjadi karena tekanan pada air laut lebih kuat
dibandingkan air tawar atau dengan kata lain tidak adanya keseimbangan antara tekanan air laut dengan air tawar. Intrusi ini merupakan proses yang alami, namun dapat juga terjadi karena gangguan dari manusia seperti adanya pergerakan atau penggunaan air tawar yang berlebihan di daerah pantai, berkurangnya daerah peresapan di daerah pantai, kurangnya vegetasi pada daerah pantai, banyaknya bangunan permanen pada wilayah pantai, bentuk pantai yang relative landai serta cepatnya proses abrasi laut yang merupakan faktor yang mempercepat terjadinya intrusi air laut.
Rasa asin pada air sumur disekitar pantai berkaitan dengan salinitas, dimana salinitas merupakan jumlah dari seluruh senyawa garam dalam gram pada setiap kilogram massa air laut. Ion-ion utama pembentuk senyawa garam dalam air laut adalah klorida(55%), natrium (31%), sulfat (8%), magnesium (4%), kalsium (1%) yang terdiri dari bikarbonat, bromide, asam borak, strontium dan florida. Senyawa garam pada air dalam jumlah tertentu masih dapat diizinkan untuk berbagai macam keperluan, dimana persoalan salinitas ini akan timbul jika senyawa garam melebihi dari kadar yang diizinkan, hal ini dapat mempengaruhi terhadap kesehatan dan aktifitas manusia, toleransi dan respon makanan terhadap tanaman dan erosi pada tanah.
Masyarakat di sekitar pantai Kota Padang dan di sekitar pantai Pesisir Selatan banyak memamfaatkan air sumur untuk keperluan sehari-hari. Daerah pantai adalah darratan yang berbatasan langsung dengan lautan yang pada umumnya air tanah pada daerah pantai terpengaruh oleh intrunisi air laut. Masyarakat disekitar pantai Kota Padang dan Pesisir Selatan kebanyakan
meninggunakan sumur sebagai sumber air bersih jika air sumurnya sudah berasa asin tanapa mengatahui banyaknya kadar garam pada air tersebut. Berdasarkan permasalahan diatas maka perlu dilakukan uji salinitas terhadap sumur disekitar pantai Kota Padang dan pantai Pesisir Selatan serta membandingkan banyaknya kadar garam yang telah terintrunisi oleh air laut. Metode yang digunakan untuk pengujian salinitas air sumur pada penelitian ini adalah melalui metode spektroskopi dengan alat spektrofotometer. Spektrofotometer merupakan sebuah alat instrument untuk mengukur absorbsi atau penyerapan cahaya yang berkaitan dengan intensitas cahaya dengan energi (panjang gelombang) tertentu oleh suatu atom dan molekul.
1.2 Tujuan
Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk menentukan kandungan garam pada air sumur sekitar pantai Kota Padang dan Pesisir Selatan dengan menggunakan metode spektroskopi melalui perbandingan intensitas dan panjang gelombang sampel uji terhadap sampel standar yang telah dibuat dari berbagai kensentrasi senyawa garam NaCl
1.3 Batasan Masalah
Penelitian ini difokuskan pada pengamatan spektrum cahaya yang menggunakan alat spektrofotometer dengan lampu merkuri sebagai sumber cahaya. Pengamatan dilakukan pada air sumur yang berada disekitar pantai Kota Padang di daerah …………. dan pesisir pada daerah pasir putih dan karang labung, parameter parameter yang diukur adalah intensitas cahaya dan posisi sudut dari sampel. Hasil pengujian dibandingkan dengan sampel standar yang
terlebih dahulu dibuat beruapa larutan senyawa garam NaCl dengan berbagai konsentrasi.
1.4 Manfaat
Mendapatkan informasi tentang salinitas air sumur yang digunakan masyarakat disekitar pantai Kota Padang dan Pesisir Selatan dan dapat membandingkan kualitas standar syarat-sayarat sehingga diketahui apakah air tersebut masaih dapat dikomsimsi atau tidak oleh masyarakat luas.
BAB II
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada labor eksperimen Fisika Unand dengan menggunakan alat spektrofotometer, dengan mengambil air sumur di sekitar pantai Kota Padang dan pantai Pesisir Selatan pada dua daerah masing-masing yaitu pada Kota Padang air sumur yang dijadikan sampel diambil pada daerah ……. Sedangkan di Pesisir Selatan sampel di ambil pada daerah Pasir Putih dan Karang Labung. Peta lokasi dapat dilihat pada Lampiran ……..
3.2 Alat dan Bahan Penelitian 3.2.1 Alat
Alat yang digunakan berupa seperangkat alat spektrofotometer, sumber cahaya, interface, kuvet dan seperangkat computer yang disusun seperti gambar berikut :
Bagian-bagian dari spektrofofometer serapan atorm merkuri adalah sebagai berikut:
1. Lampu uap raksa (mercuri vapour light source)
Lampu uap raksa pada penelitian ini digunakan sebagai sumber cahaya. Lampu uap raksa ini mempunyai beberapa spectrum cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Lampu uap merkuri mempunyai panjang gelombang pada daerah cahaya tampak yaitu sekitar 180 nm sampai 780 nm. Intensitas cahaya dari masing-masing spectrum inilah yang akan diamati
2. Spektrofotometer
Spektrofotometer terdiri dari beberapa bagian yaitu:
a. Celah Kolimator (collimating slit), yang berfungsi untuk mengumpulkan berkas cahaya dari lampu merkuri.
b. Lensa Kolimator (collimating lens), berfungsi untuk menghasilkan sinar yang sejajar atau parallel.
c. Monokromator, pada alat ini yang digunakan adalah kisi difraksi (grating mount). Kisi difraksi berfungsi untuk menghasilkan cahaya dengan warna yang berbeda dengan sudut disperse yang berbeda pula, kisi ini mempunyai tipe 600 garis/mm .
d. Lensa Pemfokus (focusing lens), berfungsi unutk memfokuskan cahaya yang melewatinya.
e. Celah Bukaan (aperture bracket), berfungsi sebagai celah untuk menangkap cahaya yang diteruskan oleh lensa pemfokus agar
ditangkap oleh sensor cahaya. Celah bukaan terdiri dari 6 buah celah dengan lebar bevariasi yaitu 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 1 mm, dan 1,5 mm. celah yang berbentuk lingkaran dengan diameter 8 mm, dilengkapi dengan lobang-lobang kecil dengan diameter 0,25 mm yang mampu menangkap 10% dari cahaya yang melewatinyad an sebuah lagi lingkaran yang memeiliki celah pada tepinya dengan lebar 2 mm. semua celah bukaan itu terletak pada suatu lingkaran yang disebut
aperture disk. Celah bukaan berada pada sebuah piringan (disk) yang
disebut dengan aperture disk. Aperture disk dapa berotasi pada sembilan posisi.
f. Sensor cahaya (high sensitivity light sensor), berfungsi untuk menangkap cahaya yang melewati celah bukaan pada aperture disk. g. Sensor gerak rotasi (rotary motion sensor), berfungsi untuk mengukur
besar sudut spectrum akibat pembelokan cahaya ketika melewati kisi difraksi.
h. Piringan derajat (degree plate), berfungsi untuk menentukan besar sudut putaran.
i. Batang optic (optic bench), meripakan batang yang panjangnya 60 cm yang berfungsi sebagai tempat untuk meletakna sensor rotasi, lensa kolimator dan celah kolimator.
3. InterfaceMerupakan inti dari alat spektrofotometer yagn berfungsi sebagai
penghubung antara sensor yang di gunakan dengan computer. Jenis
Interface yang digunakan adalah PASCO Science Workshop 750 Interface.
4. Kuvet
Merupakan wadah tempat sampel, kuvet yang digunakan mempunyai ketebalan 3 mm dan bersifat transparan. Penetapan kuvet ini harus tegak lurus terhadap sinar yang masuk. Jika tidak maka intensitas sinar yang masuk akan berkurang akibat adanya pemantulan dan pembiasaan oleh dinding kuvet.
5. Computer
Digunakan sebagai alat untuk menampilkan data yang didapatkan melalui pengukuran spektrofotometer.
3.2.2 Bahan
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah air sumur penduduk di sekitar pantai Kota Padang dan Pesisir Selatan pada daerah masing-masing sebanyak 10 sumur. Larutan garam NaCl sebagai sampel standar dengan berbagai konsentrasi mulai dari 0,09 M dampai dengan 0,69 M dengan interval 0,05 M.
3.3 Prosedur Penelitian
Penelitian dilakukan dealm beberapa tahapan, yaitu tahap pengumpulan sampel, persiapan alat, tahap pengambilan data dan tahap pengolahan data.
1. Tahap Pengumpulan Sampel
Sampel yang diuji dalam penelitian ini adalah sampel air sumur yang diambil dari sumur pendduduk yang tinggal di sekitar pantai Kota Padang kelurahan ……. dan Pesisir Selatan kelurahan ……. Pada masing-masing daerah diambil 5 sampel sebagai sampel uji
2. Tahap Persiapan Alat
Sebelum mengambil data, alat spektrofotometer harus dipasangkan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
a. Spektrofotometer dihubungkan dengan arus DC dengan cara menghubungkan dengan adaptor. Sensor cahaya dipindahkan ke posisi kedua pada lengan sensor sehingga ada ruang untuk kuvet antara bagian belakang aperture disk dan sensor cahaya.
b. Sumber cahaya dinyalakan dan dipanaskan selama lebih kurang 20 menit.
c. Science Workshop Interface dihubungkan ke keomputer.
d. Kabel sensor cahaya dihubungkan ke chanel analog A, dan kabel sensor gerakan rotary ke chanel digital 1 dan 2.
e. Dalam program Science Workshop Interface, dipilih Rotary Motion
Sensor dan dihubungkan ke chanel digital 1 dan 2, dipilih Light Sensor dan dihubungkan ke chanel analog A.
f. Dalam program diatur sensor gerak rotary untuk resolusi tinggi dan
Sample Rate menjadi 20 Hz.
h. Dipilih tampilan grafik.
i. Diatur tampilan grafik sehingga Light Intensity pada sumbu vertical dan Angular Position pada sumbu horizontal.
j. Ruangan digelapkan
k. Digunkan lengan sensor cahaya pada spektrofotometer unutk memutar piringan derajat sehingga sensor cahaya di luar warna terakhir dalam orde terang pertama pola spectrum.
3. Tahap Pengambilan Data
Setelah alat dipersiapkan seperti langkah diatas maka untuk pengambilan data dapat dilakukan dengan langkah berikut:
a. Sampel dimasukkan kedalam kuvet, dan kemudian kuvet di letakkan pada tempat di spektrofotometer.
b. Tombol “start” ditekan pada program.
c. Lengan sensor cahaya didorong untuk menscan spectrum secara lambat dan berkelanjutan dalam satu arah. Pola spectrum yang diambil adalah orde satu pada salah satu sisi dari cahaya pusat, kemudian melewati cahay pusat iu sendiri, dan kemudian pola spectrum orde pertama pada sisi dari cahaya pusat.
d. Tombol “stop” ditekan pada program.
e. Langkah b dan d di ulang beberapa kali untuk masing-masing sampel. 4. Tahap Pengolahan Data
a. Data yang diperoleh berpa grafik hubungan antara intensitas cahaya yang dilewatkan dan posisi sudut seperti contoh gambar …
Dari data posisi sudut yang terukur pada grafik dihitung panjang gelombang dari tiap-tiap warna dengan menggunakan persamaan …. Nilai Ө diperoleh dengan mengunakan persamaan ….
