TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang membentuk bumi ( zat padat, air, atmosfer ). Bumi dilingkupi air sebanyak 70% sedangkan sisanya 30% berupa daratan ( dilihat dari permukaan bumi ). Udara mengandung uap air sebanyak 15% di dalam atmosfer ( Gabriel, 2001 ).
Air memegang peranan penting dalam suatu komunitas, karena penyediaan air merupakan suatu persyaratan penting bagi terbentuknya suatu komunitas yang permanen. Air murni adalah berupa zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna, dan bau yang terdiri dari unsur hidrogen dan unsur oksigen dengan rumus kimia H2O. Air bersih adalah salah satu jenis sumberdaya berbasis air yang bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau dalam melakukan aktivitas mereka sehari-hari ( Linsley, 1986 ).
Air sangat penting bagi kehidupan manusia dan fungsinya tidak dapat digantikan dengan senyawa lain. Sesuai fungsinya, air digunakan untuk berbagai keperluan seperti : untuk minum, keperluan rumah tangga, keperluan industri, pertanian, pembangkit tenaga listrik, untuk sanitasi dan air untuk transportasi baik di sungai maupun laut ( Linsley, 1986 ).
2.2 Macam-Macam Air Menurut Farmakope 2.2.1 Aqua Demineralisata
Aqua demineralisata adalah air yang telah dihilangkan kation dan anionnya ( FI ed III, 1979 ).
2.2.2 Aqua Destillata
Aqua destilata adalah air hasil penyulingan tidak sama dengan air mineral, bahkan tidak ada kandungan mineralnya ( FI ed III, 1979 ).
2.2.3 Aqua Pro Injections
Air untuk injeksi adalah air suling segar yang disuling kembali, disterilkan dengan cara sterilisasi A atau C ( FI ed III, 1979 ).
2.2.4 Aqua Aromatika
Aqua aromatika adalah adalah larutan jenuh minyak atsiri atau zat-zat yang beraroma dalam air. Air aromatika harus mempunyai bau dan rasa yang menyerupai bahan asal, bebas bau, tidak berwarna dan tidak berlendir
( FI ed II, 1972 ).
2.2.5 Aqua Purificata ( Air Murni )
Air murni adalah air ang dimurnikan dengan proses destilasi, perlakuan dengan menggunakan penukar ion, osmosis balik, atau proses lain yang sesuai. Dibuat dari air yang memenuhi persyaratan air minum. Tidak mengandung zat tambahan lain ( FI ed IV,1995 ).
Adalah air untuk injeksi yang disterilkan disebut juga aqua bidestilata dan dikemas dengan cara yang sesuai. Tidak mengandung bahan antimikroba atau bahan tambahan lainnya ( FI ed IV,1995 ).
2.3 Sumber-Sumber Air
Kita ketahui bahwa sumber air merupakan komponen penting untuk penyediaan air bersih karena tanpa sumber air maka suatu sistem penyediaan air bersih tidak akan berfungsi. Berikut ini adalah 5 macam sumber air minum yang dapat digunakan:
2.3.1 Air Laut
Air ini rasanya asin karena mengandung garam NaCl. kadar garam NaCl dalam air laut 3% dengan keadaan ini maka air laut tidak memenuhi syarat untuk diminum ( Sutrisno, 2004 ).
2.3.2 Air Hujan
Cara menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya jangan saat air hujan baru mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Air hujan juga mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi atau karatan. 2.3.3 Air Permukaan
( Sutrisno, 2004). 2.3.4 Air Tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawah tanah di dalam zona jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer
( Sutrisno, 2004 ). 2.3.5 Mata Air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah dengan hampir tidak dipengaruhi oleh musim, sedangkan kualitasnya sama dengan air dalam ( Sutrisno, 2004 ).
2.4 Pengolahan Air di PDAM Tirtanadi IPA Sunggal
Proses pengolahan air baku menjadi air bersih di IPA Sunggal memerlukan unit-unit pengolahan. Unit-unit serta proses pengolahan air yang terdapat di IPA Sunggal adalah sebagai berikut:
1. Bendungan
Intake berfungsi untuk pengambilan/penyadap air baku. Bangunan ini
merupakan saluran bercabang dua yang dilengkapi dengan bar screen (saringan kasar) yang berfungsi untuk mencegah masuknya sampah-sampah berukuran besar ( > 10 cm) dan fine screen (saringan halus) yang berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran–kotoran maupun sampah berukuran kecil yang terbawa arus sungai ( > 5 cm). Masing-masing saluran dilengkapi dengan pintu ketinggian air (sluice gate) dan penggerak elektromotor. Pemeriksaan maupun pembersihan saringan dilakukan secara periodik dan manual untuk menjaga kestabilan air masuk.
3. Raw Water Tank (RWT)
Raw water tank atau bak air baku merupakan bangunan yang dibangun
setelah intake yang terdiri dari dua unit (empat sel). Setiap unit berdimensi 50 m x 25 m, tinggi 5 m yang dilengkapi dengan dua buah inlet gate, dua buah outlet gate, sluice gate dan pintu bilas dua buah. Raw water tank berfungsi sebagai
tempat pengendapan partikel-partikel kasar dan lumpur yang terbawa dari sungai dengan sistem sedimentasi (pengendapan alamiah). Di IPA Sunggal volume air baku pada dua RWT memiliki ± 14.000 m3. Waktu pengendapan (detention time) untuk air baku yang akan diolah di RWT IPA Sunggal kurang dari 15 menit agar menghasilkan air baku dengan turbidity (kekeruhan) rendah. Tiap sel dalam raw water tank dibersihkan sekali dalam empat bulan, dan dilakukan secara bergilir
dilakukan pada malam hari secara manual dengan menggunakan nozle dan dibuang ke lagoon.
Di Raw Water Tank ini terjadi penginjeksian klorin yang disebut
prechlorination. Prechlorination berfungsi mengoksidasi zat-zat organik,
anorganik dan mengendalikan pertumbuhan lumut (alga) dan membunuh spora dari lumut, jamur dan juga menghilangkan polutan-polutan lainnya. Dosis klorin yang diberikan adalan 2-3 g/m3 air, tergantung pada turbidity air.
4. Raw Water Pump (RWP)
Raw Water Pump atau pompa air baku berfungsi untuk memompakan air
dari RWT ke clearator. RWP ini terdiri dari 16 unit pompa air baku. Kapasitas setiap pompa adalah 110 l/detik dengan rata-rata 18 m, memakai motor AC nominal 75 KW.
5. Clearator (Clarifier)
Bangunan clearator terdiri dari lima unit dengan kapasitas masing-masing 400 l/detik. Clearator berfungsi sebagai tempat pemisahan antara flok yang bersifat sedimen dengan air bersih sebagai effluent. Hasil clearator dilengkapi dengan agitator sebagai pengaduk lambat dan selanjutnya dialirkan ke filter. Endapan flok-flok tersebut kemudian dibuang sesuai dengan tingkat ketebalannya secara otomatis.
6. Filter
Filter merupakan tempat berlangsungnya proses filtrasi, yaitu proses
permukaan (surface filter). Filter tersebut berjumlah 32 unit yang prosesnya berlangsung secara paralel, menggunakan jenis saringan cepat (rapid sand filter) berupa pasir silika dengan menggunakan motor AC nominal daya 0,75 KW. Filter ini berfungsi menyaring turbidity melalui pelekatan pada media filter.
7. Reservoir
Reservoir merupakan bangunan beton dibawah tanah berdimensi 50 m x
40 m x 4 m yang berfungsi untuk menampung air minum (air olahan) setelah melewati media filter. IPA Sunggal mempunyai dua buah reservoir (R1 dan R2) dengan kapasitas total 12.000 meter3. Reservoir berfungsi untuk menampung air bersih yang telah disaring melalui filter dan juga berfungsi sebagai tempat penyaluran air ke pelanggan. Air yang mengalir dari filter ke reservoir dibubuhi klor (post chlorination) yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme pathogen dan penambahan larutan kapur jenuh untuk menetralisasi pH air karena dengan adanya kandungan alum dalam air akan membuat pH air bersifat asam. Kapur disalurkan dari saturator. Saturator adalah sebuah tabung besar yang merupakan terminal larutan kapur untuk diinjeksikan ke air hasil olahan. Di PDAM Tirtanadi terdapat dua saturator yang dialirkan ke masing-masing reservoir 1 dan reservoir 2.
8. Finish Water Pump (FWP)
Finish water pump (FWP) IPA Sunggal berjumlah 14 unit yang berfungsi
didistribusikan bila air memenuhi syarat kualitas air. Untuk memastikan kualitas air, perlu dilakukan pengendalian mutu. Pengendalian mutu mutlak diperlukan agar kualitas air bersih dapat dijamin sesuai dengan Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No. 492/MENKES/PER/IV/2010 yang meliputi aspek fisika, kimia dan mikrobiologi.
9. Lagoon
Air buangan (limbah cair) dari masing-masing unit pengelohan dialirkan ke lagoon untuk didaur ulang. Daur ulang merupakan cara yang tepat dan aman dalam mengatasi dan meningkatkan kualitas lingkungan. Prinsip ini telah diterapkan sejak tahun 2002 di IPA Sunggal dengan kapasitas 9.600 m3 (berdimensi 80 x 40 m).
Lagoon terdiri dari tiga sel. Sel pertama adalah sebagai tempat lumpur . jika sel telah penuh, lumpur akan disedot ke atas dan digunakan untuk menimbuh tanah sekitar lagoon. Air dari sel pertama ini akan dialirkan ke sel berikutnya yang difiltrasi dengan batu bronjong. Air dari sel kedua ini difiltrasi lagi dengan batu benjong ke sel ketiga pada tiap-tiap unit produksi, dibuang ke lagoon untuk diproses lagi menjadi air bersih. Sehingga tidak ada air yang dibuang kembali ke badan air apabila sudah memasuki intake.
2.5 Syarat Fisik Air Minum Air tidak boleh berwarna
Suhu air hendaknya dibawah udara sejuk (± 250C)
Air harus Jernih
2.6 Syarat Kimia Air Minum
Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.
Menururt Gabriel (2001), syarat air minum standart internasional ditunjukkan dalam tabel berikut :
Syarat Air Minum Standart Internasional
Kandungan kimia Diperkenankan Maksimum (kelebihan)
Total Solid 500 mg/l 1500 mg/l
Warna 5 unit 50 unit
Kekeruhan 5 unit 25 unit
Rasa Tidak berasa -
Bau Tidak berbau -
Besi ( Fe ) 0,3 mg/l 1 mg/l
Mangan ( Mn ) 0,1 mg/l 0,5 mg/l
Tembaga ( Cu ) 1,0 mg/l 1,5 mg/l
Zink ( Zn ) 5,0 mg/l 15 mg/l
Calcium ( Ca ) 75 mg/l 200 mg/l
Magnesium ( Mg ) 50 mg/l 150 mg/l
Sulfate ( SO4 ) 200 mg/l 400 mg/l
Chloride ( Cl ) 200 mg/l 600 mg/l
Magnesium dan sodium sulfate
500 mg/l 1000 mg/l
Phenolic substans 0,001 mg/l 0,002 mg/l
Dalam peraturan menteri kesehatan nomor 492/Menkes/per/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum tertera pada lampiran 3 halaman 28.
2.7 Logam Besi
Besi adalah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya besi yang ada dalam air dapat bersifat :
Terlarut sebagai Fe2+ (Fero) atau Fe3+ (Feri)
Tersuspensi sebagai butir koloidal ( diameter < 1 µm ) atau lebih besar
Tergabung dengan zat organik atau zat padat yang inorganik ( seperti
tanah liat ) (Kusnaedi, 2006).
memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan menghantarkannya ke jaringan tubuh ( Susilawati, 2011).
Besi merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26. Bilangan oksidasi Fe adalah +3 dan +2. Fe memiliki berat atom 55,845 g/mol, titik leleh 1.5380 C, dan titik didih 2.8610 C. Fe menempati urutan sepuluh besar sebagai unsur bumi. Fe menyusun 5 – 5,6 % dari kerak bumi dan menyusun 35% dari masa bumi. Fe menempati berbagai lapisan bumi. Konsentrasi tertinggi terdapat pada lapisan terluar kerak bumi. Beberapa tempat di bumi bisa mengandung Fe mencapai 70% (Widowati, 2008).
2.8 Teori Umum Kolorimetri
Adalah suatu metode analisis kimia yang didasarkan pada tercapainya kesamaan warna antara larutan sampel dan larutan standar. Dengan menggunakan sumber cahaya polikromatis dengan detector mata.
Persyaratan larutan yang harus dipenuhi untuk absorbsi sinar tampak adalah larutan harus berwarna. Oleh karena itu metode spektroskopi sinar tampak disebut juga dengan metode kolorimetri dan alatnya disebut kolorimeter. Kolorimeter didasarkan pada perubahan warna larutan yang sebanding dengan perubahan konsentrasi komponen pembentuk larutan. Oleh karena itu aspek kuantitatif merupakan tujuan pengukuran dengan metode ini.
ataupun komponen yang belum berwarna, namun dengan menggunakan reagen pewarna yang sesuai dapat menghasilkan senyawa berwarna yang merupakan fungsi dari kandungan komponennya. Jika telah tercapai kesamaan warna berarti jumlah molekul zat penyerap yang dilewati sinar pada kedua sisi tersebut telah sama dan ini dijadikan dasar perhitungan.
Pemilihan metode kolorimetri untuk penetapan kadar didasarkan pada :
1. Metode kolorimetri sering kali akan memberikan hasil yang lebih tepat pada konsentrasi rendah dibandingkan gravimetri , juga dapat lebih sederhana dilakukannya.
2. Metode kolorimetri sering kali dapat diterapkan pada kondisi dimana tidak terdapat prosedur gravimetri yang tepat.
3. Kolorimetri mempunyai keunggulan untuk penetapan rutin dari beberapa komponen ( Basset, 1994 ).
2.8.1 Penetapan Kadar Besi Dalam Air Secara Kolorimetri
Larutan besi dapat diukur menggunakan alat kolorimetri. Cara pengujian kadar besi didalam air dengan menggunakan kolorimetri fotolistrik. Dalam metode ini menggunakan pereaksi ferro ver iron powder pillow untuk menjamin stabilitas dari pereaksi. Ferro ver merupakan pereaksi yang berisi sodium metabisulfite yang dikemas dalam bentuk powder pillow. Komponen zat pereaksi
