Pemanfaatan Arang Sekam Padi Sebagai Adsorben Untuk Menurunkan Kadar Besi Dalam Air Sumur

(1)

PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN

UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR

SKRIPSI

CRISMASLY SITANGGANG

070822002

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

(2)

PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

CRISMASLY SITANGGANG 070822002

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR

Kategori : SKRIPSI

Nama : CRISMASLY SITANGGANG

Nomor Induk Mahasiswa : 070822002

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSI Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Agustus 2010 Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Drs. Chairuddin, M.Sc Drs. Saut Nainggolan

NIP : 195912311987011001 NIP : 194701251974031001 Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan Nst, MS NIP : 1954083019803

(4)

PERNYATAAN

PEMANFAATAN ARANG SEKAM PADI SEBAGAI ADSORBEN UNTUK MENURUNKAN KADAR BESI DALAM AIR SUMUR

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Agustus 2010

CRISMASLY SITANGGANG 070822002

(5)

PENGHARGAAN

Segala puji, hormat serta syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, atas kasih karuniaNYA dalam setiap pimpinanNYA dalam setiap detik kehidupan penulis. Sesungguhnya kesanggupan penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini hanya karena campur tangan Tuhan sehingga penulis dapat mengerjakan apa yang menjadi tugas dan tanggung jawab penulis dalam mencapai gelar Sarjana Sains.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs.Saut Nainggolan selaku Pembimbing 1 dan Bapak Drs.Chairuddin selaku Pembimbing 2 yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran kepada penulis selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini dan kepada Bapak Prof Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium bidang Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran-saran kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen KIMIA FMIPA USU, Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst,M.Sc dan Bapak Drs.Firman Sebayang,MS. Kepada semua Dosen Departemen Kimia FMIPA USU yang telah membimbing penulis selama mengikuti perkuliahan di FMIPA USU Medan. Kepada laboran Seri Mawarni dan Sri Pratiwi Aritonang, seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik, teman- teman stambuk 2007, seluruh elemen KMKS, KTB Manna, KPA Rajawali dan teman-teman satu kost. Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih kepada orang tua yang terkasih Bapak Drs. Dj Sitanggang, Mama R. Sipayung, Keluarga Bang Juni dan Kak Yani, Ade Olive, Kak Ister dan Bang Moan untuk dukungan doa, materi dan motivasi kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan penulis baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu, Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Agustus 2010

(6)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian untuk menganalisis kadar besi dari sampel air sumur bor dan air sumur gali, dengan memanfaatkan arang sekam padi sebagai adsorben dan menggunakan asam fosfat sebagai aktivator. Dilakukan perendaman selama 24 jam dan dilanjutkan dengan pengarangan pada suhu 500 °C selama 4 jam. Penentuan kadar besi dari sampel dilakukan sebelum dan setelah dilewatkan adsorben yaitu melalui kolom, dalam hal ini fase diam yaitu arang aktif dari sekam padi dan fase geraknya yaitu sampel. Pengukuran dilakukan secara Spektrofotometri dan diperoleh kadar besi dari air sumur bor dan air sumur gali sebelum dilewatkan adsorben sebesar 1,2424 mg/L, 1,0905 mg/L dan kadar besi dari air sumur bor dan air sumur gali setelah dilewatkan adsorben sebesar 0,3351 mg/L, 0,2479 mg/L. Persen penurunan kadar besi dari air sumur bor dan air sumur gali sebesar 72,99%, 77,24%.

(7)

The Application Of Rice Husk Charcoal As Adsorbent For Reducing

Iron Contents Of Well Water

ABSTRACT

The reduce of iron contents in the well water drill and well dig water, using rice husk charcoal as adsorbent with phosphoric acid as activator has been studied. Soaking was 24 hours, at the temperature of 500°C for 4 hours. Iron content determine from sample done before and after adsorbent through by column, stationer phase was activated charcoal and mobile phase was sample. The iron was measure using spectrophotometric, the result of research could be concluded Iron content for well water drill and well dig water before adsorbent trough was 1.2424 mg/L, 1.0905 mg/L and Iron content for well water drill and well dig water after adsorbent trough was 0.3351 mg/L, 0.2479 mg/L. The percentages of reducing from well water drill and well dig water was 72.99 %, 77.24 %.

(8)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x BAB 1 PENDAHULUAN 1

1.1Latar Belakang 1 1.2Permasalahan 2 1.3Pembatasan Masalah 3 1.4Tujuan Penelitian 3

1.5Manfaat Penelitian 3

1.6Lokasi Penelitian 3

1.7Metodologi Penelitian 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Padi 5 2.2 Sekam Padi 6 2.2.1 Komposisi Sekam Padi dan Abu Sekam Padi 7 2.2.2 Pemanfaatan Sekam Padi di Bidang Industri 7 2.3 Persyaratan Kualitas Air 8 2.3.1 Persyaratan Fisika 8 2.3.2 Persyaratan Kimia 9

2.4 Air Tanah 10

2.5 Senyawa Besi dalam Air 11

2.6 Arang Aktif 12

2.7 Adsorpsi 14

2.7.1 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat 14

2.7.2 Jenis-Jenis Adsorpsi 15

2.7.3 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi 15

2.8 Spektrofotometri 16

BAB 3 BAHAN DAN METODE PENELITIAN 18

3.1 Alat – Alat 18

3.2 Bahan – Bahan 18

3.3 Prosedur Penelitian 19

3.3.1 Pembuatan Pereaksi dan Larutan Standar untuk Penentuan Besi 19

(9)

3.3.3 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 20

3.3.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi 20

3.3.5 Pembuatan Arang Aktif 21

3.3.6 Penentuan Besi (Fe) dari Sampel secara Spektrofotometri 21

3.3.7 Penentuan Besi (Fe) dari Sampel setelah Dilewatkan Adsorben 22

3.4 Bagan Penelitian 23

3.4.1 Pembuatan Arang Aktif 23

3.4.2 Penentuan Besi (Fe) dari Air Sumur 24

3.4.3 Penentuan Besi (Fe) dari Air Sumur setelah Dilewatkan Adsorben25 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 26

4.1 Hasil Penelitian 26

4.2 Pengolahan Data 26

4.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Kurva Kalibrasi 26

4.2.2 Penurunan Persamaan Garis Regresi 27

4.2.3 Koefisien Korelasi 28

4.2.4 Penentuan Batas Deteksi 30

4.2.5 Penentuan Kadar Besi dari Sampel 31

4.2.6 Penentuan Deviasi Standar 34

4.2.7 Penentuan Persen Penurunan Kadar Besi dari Sampel 35

4.3 Pembahasan 37

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 41

5.1 Kesimpulan 41

5.2 Saran 41

DAFTAR PUSTAKA 42

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1 Hasil Penentuan Kadar Besi dari Sampel Air Sumur Gali dan Air

Sumur Bor sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben dan Penentuan

Kadar Besi 26

Tabel 2 Hasil Pengukuran % Transmitansi/Absorbansi Logam Besi sebelum

Dilewatkan Adsorben 31 Tabel 3 Hasil Pengukuran % Transmitansi/Absorbansi Logam Besi setelah

Dilewatkan Adsorben 32 Tabel 4 Kadar Besi dari Air Sumur Bor sebelum dan setelah Dilewatkan

Adsorben 36

Tabel 5 Kadar Besi dari Air Sumur Gali sebelum dan setelah Dilewatkan

Adsorben 36

Tabel 6 Penentuan Panjang gelombang Maksimum dari Larutan Standar

Besi (Fe) 0,6 mg/L 45 Tabel 7 Penentuan Kurva Kalibrasi 45 Tabel 8 Data Perubahan Hasil Analisis Besi (Fe) setelah Dilewatkan Adsorben 46 Tabel 9 Daftar Harga Distribusi t-student 46

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan

Standar Besi (Fe) 0,6 mg/L 47 Gambar 2 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Besi(Fe) 0,6 mg/L 47

(12)

ABSTRAK

(13)

The Application Of Rice Husk Charcoal As Adsorbent For Reducing

Iron Contents Of Well Water

ABSTRACT

(14)

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hingga saat ini padi masih merupakan produk utama pertanian dinegara agraris termasuk Indonesia, hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa beras merupakan bahan makanan pokok. Sekam padi merupakan salah satu produk samping dari proses penggilingan padi, selama ini hanya menjadi limbah dan belum dimanfaatkan secara optimal. Sekam padi merupakan lapisan keras yang terdiri dari dua bentuk daun, yaitu sekam kelopak dan sekam mahkota. Saat proses penggilingan padi, sekam akan terpisah dari butiran beras dan menjadi bahan sisa/limbah dari penggilingan padi. Dari penggilingan padi akan menghasilkan sekitar 25% sekam, 8% dedak, 2% bekatul & 65% beras. (Haryadi. 2006)

Ditinjau dari komposisi kimia, sekam padi mengandung beberapa unsur kimia

penting yaitu kadar air (9,02%), protein kasar (3,03%), lemak (1,18%), serat kasar (35,68%), abu (17,17%) dan karbohidrat (33,71%). (Houston.1972)

Hasil pembakaran sekam padi dapat menghasilkan arang yang dinamakan arang sekam padi, dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan diantaranya sebagai bahan baku untuk industri kimia, bahan bangunan, sebagai adsorben logam-logam berat seperti Pb, Cd, Cr, Fe dalam air. (http://Penggunaan-arang-sekam-padi.htmL.aditbayore.blogspot.com)

Besi merupakan salah satu elemen kimia yang dapat ditemui hampir disetiap tempat dibumi/semua lapisan geologis. Umumnya besi yang terdapat dalam air dapat bersifat terlarut sebagai Fe2+dan Fe3+, sebagai butiran koloidal dalam bentuk senyawa Fe(OH)3, Fe2O3, FeO dan bergabung dengan zat anorganik seperti tanah liat. Kekeruhan pada air umumnya disebabkan oleh adanya bahan anorganik yang terlarut

(15)

(lumpur dan pasir halus) maupun bahan organik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain. Salah satu masalah dari air sumur yaitu tingginya kandungan besi, jika air sumur tersebut didiamkan dalam bak penampungan maka secara perlahan akan berubah warnanya menjadi kuning atau kelihatan keruh karena Fe2+ teroksidasi oleh udara menjadi Fe2O3. (Alaerts.1984)

Berbagai macam bahan baku dapat digunakan untuk menghasilkan arang aktif yaitu bahan yang mengandung karbon, antara lain berbagai jenis kayu, serbuk gergaji, kulit atau biji buah-buahan, batu bara, tongkol jagung, tempurung kelapa, sekam padi dan lain-lain. Dari semua bahan baku ini ada kalanya dapat langsung diproses sebagai arang aktif dan ada pula yang melalui proses aktivasi. Cara mengaktifkan yaitu dngan memakai gas pengoksidasi seperti udara atau karbondioksida dan karbonasi bahan baku dengan memakai pelarut kimia seperti seng klorida atau asam fosfat. (Kusnaedi, 2010)

Dari hasil penelitian terdahulu, telah dilakukan pembuatan arang aktif dari sekam kayu dengan menggunakan asam fosfat sebagai aktivator. Peneliti terdahulu juga telah melakukan penelitian tentang pemakaian berbagai aktivator dalam pembuatan arang aktif dan diperoleh bahwa asam fosfat merupakan aktivator yang baik karena lebih efektif untuk menghasilkan arang aktif dengan daya serap yang tinggi, bila dibandingkan dengan aktivator lain seperti H2SO4, NaOH, senyawa khlorida dan lain-lain. (Silalahi.1996)

Berdasarkan hasil penelitian tersebut, peneliti tertarik untuk memanfaatkan sekam padi sebagai adsorben dengan menggunakan aktivator asam fosfat dan diaplikasikan untuk menurunkan kadar besi dalam air sumur.

1.2 Permasalahan

Berapa besar kemampuan arang aktif dari sekam padi untuk menurunkan logam Besi yang terdapat dalam air sumur.

(16)

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini, penulis memberikan batasan masalah sebagai berikut :

1. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan arang aktif yaitu dari sekam padi.

2. Parameter yang dianalisis yaitu menurunkan kadar besi secara spektrofotometri.

3. Perlakuan sampel dilakukan sebelum dan setelah dilewatkan dari kolom, dalam hal ini fase diam adalah arang aktif dari sekam padi dan fase geraknya adalah sampel. Sampel yang akan dianalisis yaitu air sumur bor dan air sumur gali.

1.4 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan persen penurunan kadar Besi dari sampel dengan memanfaatkan sekam padi sebagai adsorben.

1.5 Manfaat

Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat memberikan informasi tentang pemanfaatan sekam padi bagi masyarakat sehingga tidak hanya sekedar limbah yang akan dijadikan sebagai pupuk untuk tanaman, namun dapat bermanfaat sebagai adsorben yaitu untuk menurunkan kadar Besi dalam air sumur.

1.6 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

(17)

1.7 Metodologi Penelitian

Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium, dilakukan dengan cara :

1. Penyediaan Bahan Baku sebagai Adsorben

Sekam padi diambil dari pabrik kilang padi di daerah Setia Budi, pemanfaatan sekam padi sebagai adsorben dengan menggunakan aktivator asam fosfat. Dilakukan perendaman selama 24 jam, dilakukan pengarangan didalam tanur pada suhu 500°C selama 4 jam. Sekam padi yang diolah lebih lanjut menjadi arang aktif di ayak dengan ukuran partikel 80 mesh. Penurunan kadar Besi dari air sumur yaitu dengan melewatkan air sumur melalui kolom yang berisi arang aktif dari sekam padi dan dibiarkan selama 1 jam (arang aktif sebagai fase diam dan air sumur sebagai fase gerak ). Penentuan kadar Besi (Fe) dilakukan dengan metode spektrofotometri.

2. Pengambilan Sampel

Sampel air sumur bor dan air sumur gali diambil dari perumahan penduduk di jalan Sempurna pasar 7 Tembung – Bandar Kalippa. Kedalaman sumur bor 30 m dan sumur gali 9 m. Pengambilan sampel air sumur bor dan air sumur gali masing-masing dilakukan dari 3 titik pengambilan. Pengambilan sampel air sumur bor diambil langsung dari kran/mulut pompa, ditampung kira-kira lima menit setelah air mulai dibuang (dikeluarkan), pengambilan dilakukan berdasarkan variasi waktu yaitu dengan selang waktu 1 jam untuk setiap pengambilan. Pengambilan air sumur gali yaitu secara sembarang sebanyak 3 kali pengambilan. Masing-masing sampel air sumur bor dan air sumur gali yang telah diambil dari 3 titik pengambilan dicampur dalam suatu wadah dengan volume yang sama.

(18)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Padi

Padi merupakan produk utama pertanian dinegara agraris termasuk Indonesia, hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa beras merupakan hasil olahan dari padi yang merupakan bahan makanan pokok. Tumbuhan padi adalah tumbuhan yang tergolong tanaman air, namun sebagai tanaman air bukan berarti tanaman padi itu hanya bisa tumbuh di tanah yang terus - menerus digenangi air, baik penggenangan itu terjadi secara alamiah, ditanah rawa-rawa, maupun penggenangan itu disengaja pada tanah-tanah sawah. Tanaman padi juga dapat tumbuh ditanah-tanah daratan atau tanah-tanah kering asalkan curah hujan mencukupi kebutuhan tanaman akan air. (Siregar.1981)

Klasifikasi Ilmiah Kingdom Plantae

Ordo Poales Famili Poaceae Genus Oryza Spisies O. sativa

Nama Binomial Oryza Sativa

(19)

2.2 Sekam Padi

Sekam padi adalah bagian terluar dari butir padi yang merupakan hasil samping saat proses penggilingan padi dilakukan. Sekitar 20% dari bobot padi adalah sekam padi dan kurang lebih 15% dari komposisi sekam padi adalah abu sekam yang selalu dihasilkan setiap kali sekam dibakar. (Hara. 1986)

Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri dari dua bentuk daun yaitu sekam kelopak dan sekam mahkota, dimana pada proses penggilingan padi, sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Dari penggilingan padi akan menghasilkan sekitar 25% sekam, 8% dedak, 2% bekatul dan 65% beras. Sekam tersusun dari jaringan serat-serat selulosa yang mengandung banyak silika dalam bentuk serabut-serabut yang sangat keras. Pada keadaan normal, sekam berperan penting melindungi biji beras dari kerusakan yang disebabkan oleh serangan jamur secara tidak langsung, melindungi biji dan juga menjadi penghalang terhadap penyusupan jamur. Selain itu sekam juga dapat mencegah reaksi ketengikan karena dapat melindungi lapisan tipis yang kaya minyak terhadap kerusakan mekanis selama pemanenan, penggilingan dan pengangkutan. ( Haryadi. 2006 )

Sekam padi menduduki 7% dari produksi total padi yang biasanya hanya ditimbun dekat penggilingan padi sebagai limbah sehingga mencemari lingkungan, kadang-kadang juga dibakar. Sekam padi juga dapat digunakan sebagai pupuk, bahan tambahan untuk media tumbuh tanaman sayuran secara hidroponik. Penumpukan sekam padi ditanah dapat membantu mempercepat proses dalam peningkatan hasil tanaman. Hasil analisis sekam padi adalah sebagai berikut:

Kandungan air 9,02 % Protein kasar 3,27 % Lemak 1,18 % Karbohidrat 33,71 % Serat kasar 35,68 % Abu 17,71 %

(20)

Pemanfaatan sekam padi secara tidak langsung dapat memperbaiki sifat fisik tanah karena dapat mempengaruhi sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Pengaruh utama terhadap struktur tanah yaitu berhubungan dengan pemadatan, aerasi dan perkembangan akar. Apabila persentase kandungan sekam padi berkurang/menurun maka konsekuensinya terjadi penurunan aerasi yang akan menghambat perkembangan akar, menurunkan kemampuan akar untuk menyerap dan menghambat aktivitas mikroorganisme. (Sutanto.2002)

2.2.1 Komposisi Sekam Padi dan Abu Sekam Padi

(Luh.1991)

2.2.2 Pemanfaatan Sekam Padi di Bidang Industri a. Sumber Silika

Sekitar 20% silika dalam sekam padi merupakan suatu sumber silika yang cukup tinggi, silika dari sekam merupakan saingan dari sumber silika lain seperti pasir, bentonit dan tanah diatomae tetapi biasanya silika dari sekam padi mempunyai keuntungan karena jumlah elemen lain (pengotor) yang tidak diinginkan adalah sangat

Komposisi Kulit Padi

Air, % 7,6 – 10,2 Protein Kasar, % 1,9 – 3,7 Lemak Kasar, % 0,3 – 0,8 Serat Kasar, % 35,0 – 46,0 Karbohidrat, % 26,5 – 29,8 Abu, % 13,2 – 21,0 Silika, % 18,0 – 22,3 Kalsium, mg/g 0,6 – 1,3 Fosfor, mg/g 0,3 – 0,7 Serat murni pencuci, % 66,0 – 74,0 Serat asam pencuci, % 58,0 – 62,0 Lignin, % 9,0 – 20,0 Selulosa, % 28,0 – 36,0 Pentosa, % 21,0 – 22,0 Hemiselulosa, % 12,0

(21)

sedikit dibandingkan jumlah silikanya. Silika diperoleh dari pembakaran sekam untuk menghasilkan abu atau secara ekstraksi sebagai natrium – silikat dengan larutan alkali.

b. Pemurnian Air

Pemanfaatan sekam antara lain sebagai sumber energi, abu gosok yaitu untuk keperluan rumah tangga, bahan pencampur untuk pembuatan semen portland dalam bidang industri, selain itu untuk menjernihkan air. Pemanfaatan sekam padi untuk menjernihkan air yaitu melalui proses filtrasi/penyaringan partikel, koagulasi dan adsorpsi. Akan tetapi karbon yang terkandung didalam sekam padi berfungsi sebagai koagulan pembantu dengan menyerap atau menurunkan logam – logam pada air yang tercemar.

c. Bahan Bakar

Pembakaran merupakan satu metode yang umum dan sering digunakan dalam proses akhir pengolahan sekam padi. Sekam padi yang dibakar secara langsung untuk meneruskan aliran uapnya atau digunakan didalam generator untuk menghasilkan tenaga penguat dengan minyak ter yang memiliki nilai bahan bakar.

d. Bahan Bangunan

Manfaat sekam padi sebagai bahan bangunan berhubungan dengan pengerasan balok, batu bata, ubin, batu tulis dan sifat lunak. (Luh.1991)

2.3 Persyaratan Kualitas Air 2.3.1 Persyaratan Fisika

Air yang berkualitas harus memenuhi persyaratan fisika sebagai berikut:

a. Jernih atau Tidak Keruh

Air yang keruh disebabkan oleh adanya butiran-butiran koloid dari tanah liat, semakin banyak kandungan koloid maka air semakin keruh.

(22)

b. Tidak Berwarna

Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih, air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.

c. Rasanya Tawar

Secara fisika, air bisa dirasakan oleh lidah, air yang terasa asam, manis, pahit atau asin menunjukkan air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu yang larut dalam air sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.

d. Tidak Berbau

Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat. Air yang berbau busuk mengandung bahan organik yang sedang mengalami dekomposisi (penguraian) oleh mikroorganisme air.

e. Temperaturnya Normal

Air yang baik harus memiliki temperatur sama dengan temperatur udara (20-26°C). Air yang sudah tercemar mempunyai temperatur di atas atau di bawah

temperatur udara. (Kusnaedi.2010)

2.3.2 Persyaratan Kimia

Kualitas air tergolong baik bila memenuhi persyaratan kimia sebagai berikut :

a. pH Netral

Derajat keasaman air minum harus netral, tidak boleh bersifat asam atau basa. Air murni mempunyai pH=7 apabila pH<7 berarti air bersifat asam sedangkan pH>7 berarti bersifat basa.

(23)

b. Tidak Mengandung Zat Kimia Beracun

Air yang berkualitas baik tidak mengandung bahan kimia beracun seperti sianida, sulfida dan fenolik.

c. Tidak Mengandung Garam atau Ion-Ion Logam

Air yang berkualitas baik tidak mengandung garam atau ion logam seperti Fe, Mg, Ca, K, Hg, Zn, Mn, Cl dan Cr.

d. Kesadahan Rendah

Tingginya kesadahan berhubungan dengan garam-garam yang terlarut di dalam air terutama Ca dan Mg.

e. Tidak Mengandung Bahan Organik

Kandungan bahan organik dalam air dapat terurai menjadi zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Bahan-bahan organik itu seperti NH4, H2S, SO42- dan NO3. (Kusnaedi.2010)

2.4 Air Tanah

Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah, pergerakan air tanah sangat lambat dengan kecepatan arus berkisar antara 10ˉ 10-10ˉ3m/detik dan dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah. Pada dasarnya air tanah dapat berasal dari air hujan baik melalui proses infiltrasi secara langsung ataupun tidak langsung dari air sungai, danau, rawa dan genangan air lainnya. Kemampuan tanah dan batuan untuk menahan air tergantung pada sifat porositas dan permeabilitas tanah. Air tanah biasanya memiliki kandungan besi relatif tinggi, jika air tanah mengalami kontak dengan udara dan mengalami oksigenasi, ion ferri pada ferri hidroksida yang banyak terdapat dalam air tanah akan teroksidasi menjadi ion ferro dan akan mengalami presipitasi (pengendapan) serta membentuk warna kemerahan pada air. Oleh karena itu sebelum digunakan untuk berbagai peruntukkan, sebaiknya air tanah yang baru disedot didiamkan terlebih dahulu selama beberapa saat untuk

(24)

mengendapkan besi. Perlakuan ini bertujuan untuk menurunkan kadar karbondioksida dan menaikkan kadar oksigen terlarut. (Hefni.2003)

Adapun keadaan/sifat dari air sumur gali, dengan ketinggian air bebas umumnya sekitar 1-3 m dari dasar sumur yaitu tergantung dari jumlah air yang diambil dan musim. Rasa dan warna air tergantung jenis tanah yang ada, tanah sawah airnya kekuning-kuningan, tanah berpasir airnya jernih dan rasanya sejuk, tanah liat airnya terasa sedikit sepat. Air sumur gali mudah tercemar oleh karena kelalaian dalam menutup mulut sumur dan mengandung bakteri cukup banyak. Keadaan/sifat air sumur bor yaitu airnya jernih dan rasanya sejuk, jumlah bakteri jauh lebih kecil dari pada air sumur gali. Tanah berpasir biasanya memiliki kedalaman 30-40 m sudah memperoleh air dan biasanya airnya naik sampai 5-7 m dari permukaan tanah sedangkan tanah liat dengan kedalaman 40-60 m akan diperoleh air yang baik dan airnya naik mencapai 7 m dari permukaan tanah. (Gabriel.1987)

2.5 Senyawa Besi dalam Air

Perairan yang mengandung besi tidak diinginkan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin dan alat-alat lainnya serta menimbulkan rasa yang tidak enak untuk air minum. Adapun sifat kimia perairan antara lain sifat redoks, pembentukan kompleks, metabolisme oleh mikroorganisme. Besi (II) sebagai ion berhidrat dapat larut, merupakan jenis besi yang terdapat dalam air tanah, karena air tanah tidak berhubungan dengan oksigen dari atmosfer, konsumsi oksigen bahan organik dalam media mikroorganisme akan menghasilkan keadaan reduksi dalam air tanah. Oleh karena itu, besi dengan bilangan oksidasi rendah yaitu Fe(II) umumnya ditemukan dalam air tanah dibandingkan Fe(III). Secara umum Fe(II) terdapat dalam air tanah berkisar antara 1,0-10 mg/L, dalam kondisi tidak ada oksigen air tanah mengandung Fe(II) jernih tetapi saat mengalami oksidasi oleh oksigen yang berasal dari atmosfer ion ferro akan berubah menjadi ion ferri dengan reaksi sebagai berikut :

(25)

dan air menjadi keruh, pada pembentukan Fe(III) oksidasi terhidrat yang tidak larut akan menyebabkan air berubah menjadi abu-abu. (Achmad.2004 )

Kadar besi pada perairan yang mendapat cukup aerasi (aerob) hampir tidak

pernah lebih dari 0,3 mg/liter, kadar besi pada perairan alami berkisar 0,05-0,2 mg/liter. Pada air tanah dengan kadar oksigen yang rendah, kadar besi dapat

mencapai 10-100 mg/liter. Kadar besi >1,0 mg/liter dianggap membahayakan kehidupan organisme akuatik. Air yang diperuntukkan untuk air minum sebaiknya memiliki kadar besi kurang dari 0,3 mg/L. (Hefni.2003)

Besi dan mangan sering menjadi masalah dalam penyediaan air untuk kebutuhan rumah tangga terutama kalau sumbernya adalah air tanah. Dalam tanah, Fe terdapat sebagai Fe2O3 atau sebagai FeS2 yang sifatnya sukar larut dan adakalanya terdapat sebagai FeCO3 yang juga sukar larut. Kekeruhan dan warna kuning yang terdapat di air terbentuk karena oksidasi Fe (II) menjadi Fe (III) berupa endapan koloid berwarna kuning. Dalam kisaran pH 6–9 kelarutan Fe (II) dipengaruhi oleh kelarutan senyawa karbonatnya, bukan oleh senyawa hidratnya. Senyawa Fe(III) terdapat dalam air sebagai Fe(OH)3, FeOOH. Konstanta pembentukan senyawa-senyawa Fe(III) yang larut dalam air seperti FeOH2+, Fe(OH)2+, Fe2(OH)24+ dan Fe(OH)4-. (Fair.1968)

2.6 Arang Aktif

Arang aktif adalah karbon amorf yang telah mendapat perlakuan dengan uap dan panas sampai mempunyai afinitas yang kuat untuk menyerap berbagai bahan. Arang aktif mempunyai luas permukaan yang sangat besar, berkisar 300 sampai 2500 m2/g dan dapat digunakan untuk menyerap hampir semua jenis pelarut organik pada suhu sekitar 35°C. Berbagai bahan berkarbon seperti kokas migas (petroleum), serbuk gergaji, lignit batu bara, gambut, kayu, arang batok dan biji-bijian buah dapat digunakan untuk membuat arang aktif. Sifat-sifat bahan tidak hanya bergantung pada bahan baku yang digunakan tetapi juga pada cara aktivasi. Aktivasi adalah suatu

(26)

memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia yaitu luas permukaan bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Bahan baku yang digunakan di rendam dengan bahan kimia, lalu dikeringkan dan dikarbonisasi pada suhu sampai 850°C. Aktivator yang digunakan antara lain hidroksida logam alkali, garam-garam karbonat, klorida, sulfat dan khususnya ZnCl2, asam-asam anorganik seperti H2SO4 dan H3PO4. (Austin.1996)

Arang aktif adalah sejenis adsorben (penyerap) yang berwarna hitam dan berbentuk granula, bulat, pelet atau bubuk. Arang aktif dipakai dalam proses pemurnian udara, gas, larutan atau cairan, penyerap rasa dan bau dari air, menghilangkan senyawa-senyawa organik dalam air. Hanya dengan 1 g arang aktif akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan sekitar 500 m2. Dengan luas permukaan yang sangat besar, arang aktif memiliki kemampuan menyerap zat-zat yang terkandung dalam air dan sangat efektif dalam menyerap zat terlarut dalam air baik organik maupun anorganik. (Kusnaedi.2010)

Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang dilakukan aktivasi dengan bahan-bahan kimia atau dengan pemanasan pada suhu tinggi sehingga akan mengalami perubahan

sifat-sifat fisik dan kimia. Beberapa keuntungan arang aktif dibandingkan dengan adsorben – adsorben lain yaitu:

a. Penyerapan yang dilakukan untuk proses pemisahan dan pemurnian umumnya tanpa terlebih dahulu melakukan penghilangan kelembapan.

b. Karena luasnya untuk mencapai permukaan bagian dalam dapat menyerap dengan banyak molekul non polar dan menyerap dengan lemah molekul-molekul polar organik.

c. Panas adsorpsi atau kekuatan ikatan, pada arang aktif lebih rendah dibandingkan penyerap yang lain karena kekuatan Vander Waals merupakan kekuatan utama dalam adsorpsi. Sehingga pelepasan molekul–molekul yang terserap relatif lebih

(27)

mudah dan membutuhkan energi yang lebih rendah untuk regenerasi arang aktif. (Ralph. 2003)

2.7 Adsorpsi

Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan suatu zat, ion atau molekul yang melekat pada permukaan, dimana molekul dari suatu materi terkumpul pada bahan pengadsorpsi atau adsorben. Sifat adsorpsi partikel koloid banyak dimanfaatkan dalam proses penjernihan air atau pemurnian suatu bahan yang masih mengandung pengotor, partikel koloid mempunyai permukaan luas sehingga mempunyai daya serap adsorpsi yang besar. Terjadinya adsorpsi pada permukaan larutan disebabkan karena adanya kekuatan atau gaya tarik – menarik antara atom atau molekul pada permukaan larutan. Peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain disebut adsorpsi, zat yang diserap disebut fase terserap sedangkan zat yang menyerap disebut adsorben. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul dipermukaan adsorben. (Estein.2005)

2.7.1 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

Arang merupakan adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat-zat dalam larutan, biasanya dipakai di pabrik untuk menghilangkan warna dari larutan. Penyerapan zat dari larutan mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat, penyerapan bersifat selektif yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut. Bila dalam larutan ada dua zat atau lebih, zat yang satu akan diserap lebih kuat dari yang lain. Jumlah zat yang diserap setiap berat adsorben, tergantung konsentrasi dan zat terlarut sehingga bila adsorben sudah jenuh maka konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Zat-zat terlarut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH3COOH oleh arang aktif, NH3 oleh arang aktif, fenolftalein dari larutan asam atau basah oleh arang aktif. (Sukardjo.1984)

(28)

2.7.2 Jenis Adsorpsi

Adsorpsi ada dua jenis yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia, adsorpsi fisika disebabkan oleh gaya Vander Waals pada permukaan adsorben, panas adsorpsi fisika biasanya rendah dan lapisan yang terjadi pada permukaan adsorben lebih dari satu molekul. Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat. Adsorpsi kimia atau adsorpsi aktivasi terjadi reaksi antara zat yang diserap dan adsorben, lapisan molekul pada permukaan adsorben hanya satu lapis dan panas adsorpsinya tinggi, pada adsorpsi ini terjadi pembentukan senyawa kimia sehingga ikatannya lebih kuat.. Perbedaan antara adsorpsi kimia dengan adsorpsi fisika kadang-kadang tidak jelas dan bayak prinsip-prinsip adsorpsi fisika berlaku pada adsorpsi kimia. (Sukardjo.1984)

2.7.3 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi

Adapun faktor – faktor yang mempengaruhi adsorpsi antara lain :

a. Suhu dan Konsentrasi Zat Terlarut

Dengan bertambahnya suhu maka adsorpsi dari larutan akan berkurang, untuk senyawa yang mudah menguap adsorpsi dilakukan pada suhu kamar dan jika memungkinkan dengan suhu yang lebih rendah.

b. Jumlah Adsorben

Suatu adsorben yang mempunyai ukuran partikel yang seragam yaitu mempunyai luas permukaan per satuan luas yang tetap sehingga banyaknya adsorbat yang diadsorpsi sebanding dengan berat adsorben.

c. Kelarutan Adsorbat

Adsorpsi akan terjadi jika molekul dipisahkan dari pelarut dan diikat pada permukaan karbon, dimana senyawa yang dapat larut yaitu yang mempunyai afinitas yang kuat terhadap pelarutnya.

(29)

d. Pengadukan

Kecepatan adsorpsi tergantung pada jumlah pengadukan dalam sistem, pengadukan dilakukan untuk memberi kesempatan pada partikel arang aktif untuk bersinggungan dengan senyawa serapan.

e. Sifat Adsorben dan Luas Permukaan

Banyak senyawa yang dapat diadsorpsi oleh arang aktif namun kemampuan untuk mengadsorpsi berbeda untuk masing-masing senyawa. Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya ukuran molekul serapan dari struktur yang sama. Makin besar pori–pori adsorben maka adsorpsi molekul dari larutan akan terjadi dengan baik,

semakin luas permukaan adsorben maka semakin banyak molekul yang terserap. (Alberty.1983 )

2.8 Spektrofotometri

Pengukuran kuantitatif dengan menggunakan spektrofotometer UV–Vis terdiri dari beberapa tahap :

a. Pengukuran λ maks

Pengukuran ini ditentukan melalui pengukuran absorbansi atau transmitansi, hasil pengukuran ini jika di plotkan dalam kurva yaitu absorbansi Vs λ dan akan dihasilkan kurva absorpsi atau spektrum absorpsi dari zat tersebut. Sensitivitas pengukuran konsentrasi pada λ maks ditentukan pada kisaran T = 20 % s/d 80 %.

b. Penentuan Operating Time

Ditunjukkan pada saat mana larutan berwarna mencapai transmitansi minimum dan absorbansi maksimum, hal ini dilakukan karena umumnya intensitas warna larutan yang diukur mengalami perubahan sesuai dengan perubahan waktu.

(30)

c. Pengukuran Transmitansi/Absorbansi untuk Satu Larutan Seri Standar yaitu untuk Kurva Kalibrasi

Metoda ini mencakup pengukuran absorbansi/transmitansi dari satu larutan seri standar dengan konsentrasi yang diperkirakan sedemikian sehingga konsentrasi analit di dalam sampel berada pada range konentrasi larutan standar yang akan diukur. Pengukuran ini dilakukan pada λ maks dan operating time yang telah ditentukan sehingga persamaan untuk kurva kalibrasi yaitu plot absorbansi Vs konsentrasi.

d. Pengukuran Transmitansi/Absorbansi dari Larutan Sampel

Pengukuran terhadap sampel dilakukan dibawah kondisi yang sama seperti larutan standar.

Jika transmitansi absorbansi dari sampel berada diluar range dari pada transmitansi/absorbansi standar, maka ada dua hal yang diperhatikan yaitu :

a. Transmitansi sampel lebih besar (Absorbansi lebih kecil) dari pada larutan standar yang konsentrasinya terkecil. Hal ini berarti konsentrasi analit dalam sampel terlalu kecil (larutan ini terlalu encer, perlu dipekatkan terlebih dahulu).

b. Transmitansi sampel lebih kecil (Asbsorbansi lebih besar) dari pada larutan standar yang konsentrasinya besar (larutan ini terlalu pekat, perlu diencerkan terlebih dahulu). (Kenner.1979)

Spektrofotometer dikembangkan beberapa puluh tahun yang lalu untuk keperluan para fisikawan dan kimiawan dalam mempelajari struktur molekul dan mengembangkan teori molekul. Spektrofotometer absorbsi adalah suatu instrumen untuk mengukur absorbsi/penyerapan cahaya dengan energi (panjang gelombang) tertentu oleh suatu molekul/atom. Spektrofotometer juga banyak digunakan untuk berbagai kegiatan seperti studi bahan lingkungan ataupun dapat juga digunakan untuk mengontrol suatu proses kimiawi dalam perindustrian. Spektrofotometer dapat digunakan untuk penentuan terhadap sampel yang berupa larutan dan uap. (Mulja.1995)

(31)

BAB 3

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Alat-Alat

Alat – alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Nama Alat Merek 1. Spektrofotometer Spektronik 20 Milton Roy 2. Neraca analitis Mettler PM 400 3. Oven Fisher

4. Tanur Fisher 5. Hot plate stirer PMC 6. Alat-alat gelas Pyrex 7. Kolom Pyrex 8. Cawan penguap

9. Kertas saring Whatman 42 10. Statif

11. Klem

3.2. Bahan-Bahan

Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

Nama Bahan Merek 1. Sekam padi

2. KMnO4 0,1 N p.a(E.Merck) 3. Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O p.a(E.Merck)

(32)

5. 1,10-Fenantrolin p.a(E.Merck) 6. NH2OH.HCl p.a(E.Merck) 7. HCl (p) p.a(E.Merck) 8. CH3COOH glasial p.a(E.Merck) 9. CH3COONH4 p.a(E.Merck)

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Pembuatan Pereaksi dan Larutan Standar untuk Penentuan Besi (Fe) a. Larutan Standar Fe 1000 mg/L

Ditimbang 7,0161 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dimasukkan ke dalam labu takar 1000 mL, dilarutkan dengan 50 mL akuades, ditambahkan secara perlahan-lahan 20 mL H2SO4(p) ditambah setetes demi setetes KMnO4 0,1 N sampai terbentuk warna merah muda pucat dan diencerkan sampai garis tanda dan dihomogenkan.

b. Larutan Hidroksilamin

Ditimbang 10 g NH2OH.HCl dan diencerkan dalam labu takar 100 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

c. Larutan 1,10 Fenantrolin

Ditimbang 0,1 g 1,10 fenantrolin monohidrat (C12H8N2.H2O) dilarutkan dalam 100 mL akuades, kemudian dipanaskan sampai 80º C (tidak sampai mendidih).

d. Larutan Buffer Amonium Asetat

Ditimbang 25 g NH4.C2H3O2 dilarutkan dengan 15 mL akuades dan ditambah 70 mL asam asetat glasial, kemudian diencerkan di dalam labu takar 100 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan. (Greenberg.1985)

(33)

3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standar Fe 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 dan 1,0 mg/L Dipipet 10 mL larutan standar Fe 1000 mg/l, dimasukkan kedalam labu takar 100 mL dan diencerkan sampai garis tanda dan dihomogenkan sehingga diperoleh larutan standar 100 mg/l. Dipipet 10 ml larutan standar Fe 100 mg/l, dimasukkan kedalam labu takar 100 mL dan diencerkan sampai garis tanda dan dihomogenkan, sehingga diperoleh larutan standar 10 mg/l. Dipipet sebanyak 1, 2, 3, 4 dan 5 mL dari larutan standar 10 mg/l dan dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 50 mL, kemudian diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dan dihomogenkan.

3.3.3 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum ( λ maks )

Dipipet 3 mL larutan standar Fe 10 mg/L, diencerkan dalam labu takar 50 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan. Dimasukkan kedalam erlenmeyer 150 mL ditambah 2 mL HCl (p) , ditambah 1 mL NH2OH.HCl , di didihkan diatas hotplate sampai volumenya ½ dari volume awal, didinginkan dan ditambah 10 mL buffer amonium asetat dan 2 mL 1,10-Fenantrolin , sehingga diperoleh larutan berwarna merah orange. Didiamkan selama 10 menit dan selanjutnya diukur absorbansi larutan dengan spektrofotometer spektronik 20 dari panjang gelombang 480, 490, 500, 510, 520, 530 dan 540 nm.

3.3.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi

Dipipet 1 mL larutan standar Fe 10 mg/L diencerkan dalam labu takar 50 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan (Larutan ini mengandung 0,2 mg/L Fe). Dimasukkan kedalam erlenmeyer 150 mL, ditambah 2 mL HCl(p) , ditambah 1 mL NH2OH.HCl , di didihkan diatas hotplate sampai volumenya ½ dari volume awal, didinginkan dan ditambah 10 mL buffer amonium asetat dan 2 mL 1,10-Fenantrolin , sehingga diperoleh larutan berwarna merah orange. Didiamkan selama 10 menit dan

(34)

λ maks 510 nm. (Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali dan dilakukan hal yang sama untuk larutan seri standar Fe 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 mg/L).

3.3.5 Pembuatan Arang Aktif

Dikeringkan 100 g sekam padi kedalam oven pada suhu ± 110ºC, direndam dengan H3PO4 30% selama 24 jam, disaring dan residu yang diperoleh dimasukkan ke dalam cawan penguap dan dikeringkan dalam oven pada suhu ± 110ºC, diarangkan dalam tanur pada suhu 500 ºC selama 4 jam, dibilas dengan akuades, dikeringkan dalam oven pada suhu ± 110º C selanjutnya digiling atau dihaluskan dan diayak dengan ukuran partikel 80 mesh.

3.3.6 Penentuan Fe dari Air Sumur secara Spektrofotometri

Dipipet 5 mL air sumur dan diencerkan dalam labu takar 50 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan, dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 mL, ditambah 2 mL HCl (p), ditambah 1 mL NH2OH.HCl , di didihka n diatas hotplate sampai volumenya ½ dari volume awal, didinginkan, selanjutnya ditambah 10 mL buffer amonium asetat dan 2 mL 1,10-fenantrolin , sehingga diperoleh larutan berwarna merah orange.

Didiamkan selama 10 menit dan diukur absorbansi larutan dengan spektrofotometer spekronik 20 pada λ 510 nm (perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali).

(35)

3.3.7 Penentuan Fe dari Air Sumur setelah Dilewatkan Adsorben

Dirangkai alat kolom, dimasukkan 10 g arang aktif dari sekam padi kedalam kolom, dipipet 5 mL air sumur dan diencerkan dalam labu takar 50 mL. Dimasukkan sampel yang telah diencerkan ke dalam kolom, didiamkan selama ± 1 jam selanjutnya dibuka kran kolom dan ditampung filtrat larutan sampel yang telah dilewatkan dari kolom. Ditambah 2 mL HCl(p) dan 1 mL NH2OH.HCl , di didihkan diatas hotplate sampai volumenya ½ dari volume awal, didinginkan, selanjutnya ditambah 10 mL buffer amonium asetat dan 2 mL 1,10-fenantrolin , sehingga diperoleh larutan berwarna merah orange. Didiamkan selama 10 menit dan diukur absorbansi larutan dengan spektrofotometer spekronik 20 pada λ 510 nm ( perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali).

(36)

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1 Pembuatan Arang Aktif

Dikeringkan dalam oven pada

suhu ± 110°C

Direndam dengan H3PO4 30% selama 24 jam

Disaring

Dimasukkan kedalam cawan penguap Dikeringkan dalam oven pada suhu ± 110ºC

Diarangkan dalam tanur pada suhu 500ºC selama 4 jam

Dibilas dengan akuades

Dikeringkan dalam oven pada suhu ± 110ºC Digiling/dihaluskan

Diayak dengan ukuran partikel 80 mesh 100 g sekam padi

Sampel kering

Residu Filtrat

Arang

(37)

3.4.2 Penentuan Logam Fe dari Air Sumur

Dipipet 5 mL dan diencerkan dalam labu takar 50 mL Dimasukkan dalam erlenmeyer

Ditambah 2 mL HCl(p) dan 1 mL NH2OH.HCl Di didihkan diatas hotplate hingga ½ volume awal

Didinginkan

Ditambah 10 mL buffer amonium asetat

Ditambah 2 mL 1,10-fenantrolin sehingga diperoleh larutan merah orange

Didiamkan selama 10 menit

Diukur absorbansi larutan dengan Spektrofotometer spekronik 20 pada λ 510 nm

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan untuk sampel air sumur gali

Hasil air sumur bor

(38)

3.4.3 Penentuan Logam Fe dari Air Sumur setelah Dilewatkan Adsorben

Dipipet 5 mL dan diencerkan dalam labu takar 50 mL Dimasukkan kedalam kolom yang berisi 10 g arang aktif Dibiarkan selama ± 1 jam

Dibuka kran kolom dan ditampung filtrat yang telah dilewatkan dari kolom

Ditambah 2 mL HCl(p) dan 1 mL NH2OH.HCl Di didihkan diatas hotplate, hingga ½ volume awal

Didinginkan

Ditambah 10 mL buffer amonium asetat

Ditambah 2 mL 1,10-fenantrolin sehingga diperoleh larutan merah orange

Didiamkan selama 10 menit

Diukur absorbansi larutan dengan Spektrofotometer spektronik 20 pada λ 510 nm

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan untuk sampel air sumur gali Hasil

air sumur bor

Filtrat

(39)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

Dari hasil penelitian ini diperoleh data hasil penentuan kadar besi dari sampel air sumur bor dan air sumur gali sebelum dan setelah dilewatkan adsorben adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Hasil Penentuan Kadar Besi dari Sampel Air Sumur Gali dan Air Sumur Bor sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben dan Penurunan Kadar Besi

NO Sampel Kadar Fe

(mg/L)

Penurunan Kadar Besi

(%) 1. Air sumur Bor sebelum dilewatkan Adsorben 1,2424

72,99 2. Air sumur Bor setelah dilewatkan Adsorben 0,3351

3. Air sumur Gali sebelum dilewatkan Adsorben 1,0905

77,24 4. Air sumur Gali setelah dilewatkan Adsorben 0,2479

4.2 Pengolahan Data

4.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi Besi (Fe) dengan Metode Kurva Kalibrasi

Hasil pengukuran transmitansi dari suatu larutan seri standar yang digunakan, terlebih dahulu dikonversikan menjadi absorbansi dengan menggunakan rumus:

A = 2 – Log %T

Selanjutnya absorbansi diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis linier dapat dilihat pada gambar 2 pada lampiran.

(40)

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode Least Square sebagai berikut :

No Xi Yi Xi -X (Xi )2 ( Yi –Y ) ( Yi -Y )2

(Xi-X )(Yi- Y ) 1 0,2 0,0572 - 0,4 0,16 - 0,0687 0,0047 0,0274 2 0,4 0,0845 - 0,2 0,04 0,0414 0,0017 0,0082 3 0,6 0,1269 0 0 0,0010 0 0 4 0,8 0,1697 0,2 0,04 0,0438 0,0019 0,0087 5 1,0 0,1916 0,4 0,16 0,0657 0,0043 0,0262 ∑ 3,0 0,6299 0 0,40 0,0004 0,0126 0,0705

Dari tabel diatas diperoleh X rata-rata : X =

n Xi ∑ ₌ 5 0 , 3

= 0,6 Dan harga Y rata – rata :

Y = n Yi ∑ ₌ 5 6299 , 0 = 0,1259

4.2.2 Penurunan Persamaan Garis Regresi

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis : Y = aX + b

Dimana : a = slope b = intersept

Harga slope ( a) dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : a =

(

)( )

(

)

∑

− − − 2 X Xi Y Yi X Xi

Sehingga diperoleh harga (a) : a =

40 , 0 0705 , 0

(41)

Sedangkan harga intersept (b) dapat diperoleh melalui substitusi harga (a) ke persamaan berikut :

Y = aX + b b = Y – aX

= 0,1259 – ( 0,1762 x 0,6 ) = 0,0202

Maka persamaan garis regresi yang diperoleh adalah : Y = 0,1762 X + 0,0202

4.2.3 Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi (r) dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

r =

(

) (

)

∑

− − − − 2 2 ) )( ( Y Yi X Xi Y Yi X Xi

r =

0126 , 0 40 , 0 0705 , 0 x

= 0,9943

Dengan mensubstitusikan harga konsentrasi larutan standar (Xi) ke persamaan garis regresi maka diperoleh harga Y yang baru (Y ) seperti yang tercantum dalam tabel :

NO Xi Yi Xi2 _Y | Yi - Y | (Yi - Y )2 1 0,2 0,057 0,04 0,0554 0,0018 0,03X10-4 2 0,4 0,0845 0,16 0,0906 0,0061 0,37x10-4 3 0,6 0,1269 0,36 0,1259 0,0010 0,01x10-4 4 0,8 0,1697 0,64 0,1611 0,0086 0,73x10-4 5 1,0 0,1916 1,0 0,1964 0,0048 0,23x10-4 ∑ 3,0 0,6299 2,2 0,6294 0,0223 1,37x10-4

(42)

Dari perhitungan pada tabel diatas maka dapat ditentukan deviasi standar untuk intersept (Sb) yaitu dengan persamaan :

Sb =

(

)

2 12

  



_∑

_Xi ₋ _X

x Sy

Dimana,

Sy ₌

(

)

2 1 2

2 _



















−

∑

n

Y

Yi

= 2 1 4

2

5

10

37 ,

1 











−

x

= 0,6757 x 10-2

Sehingga diperoleh, Sb =

(

)

12 2 40 , 0 10 6757 ,

0 x −

= 1,0600 x 10-2

Harga Sb dihitung untuk menentukan batas kepercayaan nilai intersept yaitu b ± t (Sb), dimana t diperoleh dari tabel t-distribusi dengan derajat kepercayaan 95%

dan derajat kebebasan (n-2) = 5–2 = 3 diperoleh p = 0,05 dan t = 3,18 sehingga batas kepercayaan untuk nilai intersept adalah :

0,0202 ± ( 3,18) ( 1,0600 x 10-2) 0,0202 ± ( 3,3708 x 10-2)

(43)

Deviasi slope dari standar dapat dihitung dengan persamaan :

Sa = x Sy ₌

(

)

2 1 2 2           −

∑

Xi X

= 0,6757 x 10-2

40 , 0 3 2 , 2 x

= 0,9148 x 10-2

Sesuai dengan cara untuk menentukan batas kepercayaan nilai intersept maka kepercayaan nilai slope adalah a ± t ( Sa)

0,1762 ± 3,18 ( 0,9148 x 10-2 ) 0,1762 ± 2,9090 x 10-2

0,1762 ± 0,0290

4.2.4 Penentuan Batas Deteksi

Batas deteksi dapat dihitung dengan persamaan : 3 Sb = Y - Yb

atau, Y = 3 Sb + Yb

Dimana : Y = signal pada batas kadar deteksi Sb = standar deviasi

Yb = intersep kurva kalibrasi

Persamaan Kurva kalibrasi, Y = 0,1762 X + 0,0202 Dimana, Yb = 0,0202

Sb = x

(44)

Maka dengan mensubstitusikan harga (Yb) dan (Sb) pada persamaan Y = 3 Sb + Yb dapat diperoleh harga untuk batas deteksi :

Y = 3 Sb + Yb

= 3 ( 0,6757 x 10-2) + 0,0202 = 0,0202 + 0,0202

= 0,0404

Dengan mensubstitusikan nilai (Y) terhadap persamaan : Y = 0,1762 X + 0,0202

0,0404 = 0,1762 X + 0,0202 X = 0,1146 mg/L

Jadi, batas deteksi pengukuran besi untuk penelitian ini adalah 0,1146 mg/L.

4.2.5 Penentuan Kadar Besi (Fe) dalam Sampel

Kadar Besi (Fe) dapat ditentukan dengan menggunakan metode kurva kalibrasi dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) yang diperoleh dari hasil pengukuran terhadap persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi.

a. Penentuan Kadar Besi dari Sampel sebelum Dilewatkan Adsorben

Tabel 2. Hasil Pengukuran % Transmitansi/Absorbansi Logam Besi sebelum Dilewatkan Adsorben

Perlakuan Sampel % T A

1 Air Sumur Bor

58 0,2366 57 0,2442 58 0,2336 2 Air Sumur Gali

62 0,2077 61 0,2147 61 0,2147

Dengan mensubstitusikan nilai Y (Absorbansi) dari tabel 2 ke persamaan garis regresi, maka dapat dihitung kadar Besi (Fe) dalam sampel.

Kadar Besi dalam Air Sumur Bor

Y = 0,1762 X + 0,0202 0,2366 = 0,1762 X + 0,0202

(45)

1762 , 0 0202 , 0 2366 , 0 − = X

= 1,2281 mg/L Sehingga diperoleh,

X1 = 1,2281 mg/L X2 = 1,2712 mg/L X3 = 1,2281 mg/L

X = n

∑

_{= 1,2424 mg/L}

Kadar Besi dari Air Sumur Gali

Y = 0,1762 X + 0,0202 0,2077 = 0,1762 X + 0,0202 1762 , 0 0202 , 0 2077 , 0 − = X = 1,0641mg/L Sehingga diperoleh,

X1 = 1,0641 mg/L X2 = 1,1038 mg/L X3 = 1,1038 mg/L

X = n

∑

_{= 1,0905 mg/L}

b. Penentuan Kadar Besi dari Sampel setelah Dilewatkan Adsorben

Tabel 3. Hasil Pengukuran % Transmitansi/Absorbansi Logam Besi setelah Dilewatkan Adsorben

Perlakuan Sampel % T A

1 Air Sumur Bor

83 0,0810 84 0,0758 83 0,0810 2 Air Sumur Gali

86 0,0656 87 0,0605 86 0,0656

(46)

Kadar Besi dari Air Sumur Bor

Y = 0,1762 X + 0,0202 0,0810 = 0,1762 X + 0,0202 1762 , 0 0202 , 0 0810 , 0 − = X

= 0,3450 mg/L Sehingga diperoleh,

X1 = 0,3450 mg/L X2 = 0,3155 mg/L X3 = 0,3450 mg/L

X = n

∑

_{= 0,3351 mg/L}

Kadar Besi dari Air Sumur Gali

Y = 0,1762 X + 0,0202 0,0656 = 0,1762 X + 0,0202 1762 , 0 0202 , 0 0656 , 0 − = X

= 0,2576 mg/L Sehingga diperoleh,

X1 = 0,2576 mg/L X2 = 0,2287 mg/L X3 = 0,2576 mg/L X =

n Xi

(47)

4.2.6 Penentuan Deviasi Standar a. Kadar Besi dari Air Sumur Bor

Kemudian dihitung deviasi standar sebagai berikut :

(

)

(

)

2 4

1 0,3450 0,3551 0,9801 10

− =

−X x

(

)

(

)

2 4

3−X = 0,3450−0,3551 =0,9801x10−

(

)

∑

− 2

Xi 4

10 8018 ,

5 x −

Maka, S =

(

)

1 3 10 8018 , 5 1 4 2 − = − − −

∑

x n X Xi

= 1,7032x10−2 = 01700,

Didapat harga 0,0098 3 0170 , 0 = = = n S Sx

b. Kadar Besi dari Air Sumur Gali Dihitung deviasi standar sebagai berikut :

(

)

(

)

2 4

1 0,2576 0,2479 0,9409 10

− =

−X x

(

)

(

)

2 4

2 0,2287 0,2479 3,6864 10

− =

−X x

(

)

(

)

2 4

1 0,2576 0,2479 0,9409 10

− =

−X x

(

)

∑

− 2

Xi 5,5682x10−4

Maka, S =

(

)

1 3 10 5682 , 5 1 4 2 − = − − −

∑

x n X Xi

= 1,6685x10−2 = 01660,

Didapat harga Sx= S = 0,0166 =0,0095

(

)

(

)

2 4

2− X = 0,3155−0,3551 =3,8416x10−

(48)

Dari data hasil distribusi t student untuk n = 3, derajat kebebasan (dk) = n – 1 = 2 Untuk derajat kepercayaan 95% ( p = 0,05 ), t = 4,30

Maka, d = t ( 0,05 x n – 1) Sx

Untuk Air Sumur Bor

d = 4,30 x 0,1 x 0,0098 d = 0,0042

Dari data hasil pengukuran kadar besi pada air sumur bor adalah sebesar : 0,3351 ± 0,0042 mg/L

Untuk Air Sumur Gali

d = 4,30 x 0,1 x 0,0095 d = 0,0040

Dari data hasil pengukuran kadar besi pada air sumur gali adalah sebesar : 0,2479 ± 0,0040 mg/L

4.2.7 Penentuan Persen Penurunan Kadar Besi dalam Sampel

Data hasil percobaan yang diperoleh, dapat dilihat pada tabel 3 pada lampiran. Persen penurunan kadar diperoleh dari hasil perhitungan dengan rumus sebagai berikut :

(

) (

)

(

)

x

100 %

adsorben dilewatkan

sebelum

adsorben dilewatkan

setelah adsorben

dilewatkan sebelum

Fe







(49)

a. Penentuan Persen Penurunan Kadar Besi dari Air Sumur Bor

Tabel 4. Kadar Besi dari Air Sumur Bor sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben

Sampel Kadar Besi ( mg/L)

X Xi

Air Sumur Bor sebelum dilewatkan Adsorben

1,2281

1,2424 1,2712

1,2281 Air Sumur Bor setelah

dilewatkan Adsorben

0,3450

0,3351 0,3155

0,3450

Maka diperoleh, persen penurunan kadar besi dalam air sumur Bor % 100 2281 , 1 3450 , 0 2281 , 1

%= − x = 71,90 %

Sehingga diperoleh,

% 1 = 71,90 % % 2 = 75,18 % % 3 = 71,90 % % =

n i

∑

= 72,99 %

b. Penentuan Persen Penurunan Kadar besi dari Air Sumur Gali

Tabel 5. Kadar Besi dari Air Sumur Gali sebelum dan setelah Dilewatkan Adsorben

Sampel Kadar Besi (mg/L)

X Xi

Air Sumur Gali sebelum dilewatkan Adsorben

1,0641

1,0905 1,1038

1,1038 Air Sumur Gali setelah

dilewatkan Adsorben

0,2576

02479 0,2287

(50)

Maka diperoleh, persen penurunan kadar besi dari air sumur Gali %

100 0641

, 1

2576 , 0 0641 , 1

%= − x = 75,79 %

Sehingga diperoleh,

% 1 = 75,79 % % 2 = 79,28 % % 3 = 76,66 % % =

n i

∑

= 77,24 %

4.3 Pembahasan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh panjang gelombang maksimum (λ maks) dari pembentukan warna kompleks merah orange dari larutan standar besi 0,6 mg/L sebesar 510 nm. Kurva kalibrasi larutan standar besi dibuat dengan memvariasikan konsentrasi larutan standar besi dengan menggunakan persamaan Least-Square sehingga diperoleh persamaan garis Linier : Y = 0,1762 X + 0,0202. Hal ini dapat dilihat pada grafik 2 di lampiran. Dalam penentuan apakah suatu penelitian memiliki titik yang sejajar pada kurva kalibrasi dengan harga slope positif dapat dilihat dari perhitungan koefisien korelasi (r), diperoleh harga koefisien korelasi sebesar 0,9943. Hal ini menunjukkan ada hubungan antara konsentrasi dengan absorbansi. Pada penelitian analitik, grafik kurva kalibrasi yang baik ditunjukkan pada harga (r) lebih besar atau sama dengan 0,99. (Miller.1991)

Karbon amorf dapat diaktivasi, sehingga mempunyai kapasitas absorpsi yang besar dan dapat menyerap fase gas maupun fase cair secara selektif. Luas permukaan spesifiknya berkisar 300 sampai 2500 m2/g, kuantitas bahan yang diserap oleh karbon aktif sangat besar. Adsorpsi merupakan suatu fenomena fisika yang sangat bergantung pada luas permukaan dan volume pori. Struktur pori itu menyebabkan ukuran molekul yang dapat diadsorpsi itu terbatas sedangkan ukuran partikelnya tidak menjadi masalah, kuantitas bahan yang diserap dibatasi oleh luas permukaan adsorben.

(51)

Sifat-sifat bahan tidak hanya bergantung pada bahan baku yang digunakan tetapi juga pada cara aktivasi. Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Proses aktivasi merupakan hal yang penting dalam pembuatan arang aktif, cara yang paling umum digunakan adalah perlakuan bahan berkarbon dengan gas pengoksidasi seperti udara, uap atau karbon dioksida dan karbonisasi bahan baku dengan bahan kimia seperti seng klorida dan asam fosfat. Bahan hasil karbonisasi itu mengalami aksi gas oksidasi, biasanya uap atau karbon dioksida, di dalam tanur pada suhu 800 – 980°C. (Austin.1996)

Pembuatan arang aktif dari sekam padi dilakukan dalam 3 tahap yaitu dehidrasi (penghilangan kadar air), karbonisasi dan aktivasi. Dilakukan perendaman

dengan asam fosfat 30% selama 24 jam dan diarangkan dalam tanur pada suhu 500o C selama 4 jam. Pada penelitian ini, dilakukan metode aktivasi kimia yaitu

merupakan proses pemutusan rantai karbon dari senyawa organik dengan pemakaian bahan kimia yaitu asam fosfat yang merupakan aktivator yang lebih efektif dibandingkan aktivator lain karena mampu menghasilkan arang aktif dengan daya serap yang tinggi, dengan pemanasan yang tinggi didalam furnace. Arang aktif yang diperoleh digunakan untuk menurunkan kadar besi dalam air sumur bor dan air sumur gali. Penurunan kadar besi dalam sampel diketahui setelah sampel dilewatkan ke dalam kolom yang berisi arang aktif. Dengan menggunakan kolom sebagai alat untuk memisahkan komponen-komponen dalam campuran atau menurunkan kadar besi dalam sampel. Kolom yang digunakan berupa pipa gelas yang dilengkapi dengan suatu kran dibagian bawah kolom untuk mengendalikan aliran zat cair dan dapat juga digunakan buret atau corong pisah. Ukuran kolom tergantung pada banyaknya zat yang akan dipisahkan, untuk menahan penyerapan (adsorben) dalam kolom digunakan gelas wool/kapas dengan tinggi kolom 20 cm dan diameter 3 cm.

Pencemaran air tanah adalah suatu keadaan dimana air tesebut telah mengalami penyimpangan dari keadaan normalnya, yang tergantung pada faktor

(52)

sebagai bahan buangan organik yang berupa limbah yang membusuk/terdegradasi oleh mikroorganisme sehingga mengakibatkan semakin berkembangnya mikroorganisme. Bahan buangan anorganik berupa limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme, apabila bahan buangan anorganik masuk ke air lingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah logam di dalam air. Air tanah biasanya memiliki kandungan besi yang relatif tinggi, jika air tanah kontak dengan udara akan mengalami oksigenasi dimana ion ferri pada ferri hidroksida yang banyak terdapat dalam air tanah akan teroksidasi menjadi ion ferro yang akan mengalami pengendapan serta membentuk warna kemerahan pada air. Kekeruhan pada air menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Hal ini juga disebabkan adanya bahan organik dan anorganik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain. (Hefni.2003)

Selain itu bau dan warna pada air yang berubah disebabkan oleh buangan bahan organik dan bahan anorganik, bahan organik yang mengalami pembusukan sehingga melepaskan gas yang terlarut dalam air sedangkan bahan anorganik misalnya kadar Fe dan Cu yang terlalu banyak dalam air akan memberi bau metal, klorida bebas akan memberi bau khlor dan juga keberadaan plankton, humus dan ion-ion logam (Fe dan Mn) dan bahan lainnya. (Achmad.2004)

Faktor lain yang menyebabkan tingginya kadar besi dalam air yaitu pH air yang berpengaruh terhadap kesadahan kadar besi dalam air, pH yang rendah akan berakibat terjadinya proses korosif, besi yang ada dalam air akan mengendap dan tidak larut dalam air sehingga menyebabkan air menjadi berwarna, berbau dan berasa. Secara biologis tingginya kadar besi terlarut dipengaruhi oleh bakteri besi yaitu bakteri yang dalam hidupnya membutuhkan makanan dengna mengoksidasi besi sehingga larut, antara lain jenis bakteri besi yaitu Crenotrik, Leptotrik, Calltonella, yang mempertahankan hidupnya dengan membutuhkan oksigen dan besi. (Kusnaedi.2010)

Dari hasil analisis yang dilakukan terhadap sampel air sumur bor dan air sumur gali yang telah dilewatkan adsorben (arang aktif dari sekam padi) diperoleh penurunan

(53)

kadar besi dari sampel air sumur. Kadar besi dalam sampel air sumur sebelum dilewatkan adsorben yaitu pada air sumur bor 1,2424 mg/L dan pada air sumur gali sebesar 1,0905 mg/L, setelah dilewatkan adsorben maka kadar besi dalam sampel air sumur berkurang/menurun yaitu pada air sumur bor 0,3351 mg/L dan air sumur gali sebesar 0,2479 mg/L. Dengan demikian persen penurunan kadar besi (Fe) pada air sumur bor sebesar 72,99%, air sumur gali sebesar 77,24% .

(54)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini diperoleh persen penurunan kadar besi dari air sumur bor sebesar 72,99 % dan persen penurunan kadar besi dari air sumur gali sebesar 77,24 %.

5.2 Saran

Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan dari berbagai bahan baku lain yang mengandung karbon sebagai adsorben dengan menggunakan berbagai aktivator terhadap logam-logam lain dalam air.

(55)

(56)

Tabel 6. Penentuaan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,6 mg/L

Tabel 7. Penentuan Kurva Kalibrasi Standar Besi (Fe) NO Konsentrasi

( mg/L ) %T % T

Absorbansi (2- log %T) 1 0,2

87 88 88

87,6666 0,0572

2 0,4

82 82 83

82,3333 0,0845

3 0,6

75 74 75

74,6666 0,1269

4 0,8

68 68 67

67,6666 0,1697

5 1,0

64 65 64

64,3333 0,1916

NO λ ( nm) %T A ( 2 – Log %T )

1 480 79 0,1024 2 490 74 0,1308 3 500 70 0,1550 4 510 69 0,1612 5 520 71 0,1488 6 530 75 0,1250 7 540 80 0,0970

(57)

Tabel 8. Data Perubahan Hasil Analisis Besi (Fe) setelah Dilewatkan Adsorben Sampel Perulangan Konsentrasi

(mg/L)

Kadar Fe (mg/L) (c ± d)

Penurunan Kadar Besi (%) Air

sumur Bor

I 0,3450

0,3351± 0,0042 72,79 II 0,3155

III 0,3450 Air

sumur Gali

I 0,2576

0,2479 ± 0,0040 77,24 II 0,2287

III 0,2576 Catatan : n = 3

Tabel 9. Daftar Harga Distribusi t-student Derajat Kebebasan

(n-1)

Tingkat Probabilitas

90% 95% 98% 99%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 ∞ 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 1.64 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,36 2,31 2,26 2,23 2,18 2,14 2,12 2,10 2,09 2,04 2,01 1,96 31,82 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,68 2,62 2,58 2,55 2,53 2,46 2,40 2,33 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 3,05 2,98 2,92 2,88 2,85 2,75 2,68 2,58

(58)

Gambar 1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,6 mg/L

(1)

(2)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini diperoleh persen penurunan kadar besi dari air sumur bor sebesar 72,99 % dan persen penurunan kadar besi dari air sumur gali sebesar 77,24 %.

5.2 Saran

(3)

(4)

Tabel 6. Penentuaan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,6 mg/L

Tabel 7. Penentuan Kurva Kalibrasi Standar Besi (Fe) NO Konsentrasi

( mg/L ) %T % T

Absorbansi (2- log %T)

1 0,2

87 88 88

87,6666 0,0572

2 0,4

82 82 83

82,3333 0,0845

3 0,6

75 74 75

74,6666 0,1269

4 0,8

68 68 67

67,6666 0,1697

5 1,0

64 65 64

64,3333 0,1916 NO λ ( nm) %T A ( 2 – Log %T )

1 480 79 0,1024

2 490 74 0,1308

3 500 70 0,1550

4 510 69 0,1612

5 520 71 0,1488

6 530 75 0,1250

(5)

Tabel 8. Data Perubahan Hasil Analisis Besi (Fe) setelah Dilewatkan Adsorben Sampel Perulangan Konsentrasi

(mg/L)

Kadar Fe (mg/L) (c ± d)

Penurunan Kadar Besi (%) Air

sumur Bor

I 0,3450

0,3351± 0,0042 72,79

II 0,3155

III 0,3450

Air sumur

Gali

I 0,2576

0,2479 ± 0,0040 77,24

II 0,2287

III 0,2576

Catatan : n = 3

Tabel 9. Daftar Harga Distribusi t-student Derajat Kebebasan

(n-1)

Tingkat Probabilitas

90% 95% 98% 99%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,36 2,31 2,26 2,23 2,18 2,14 2,12 2,10 2,09 2,04 2,01 31,82 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,68 2,62 2,58 2,55 2,53 2,46 2,40 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 3,05 2,98 2,92 2,88 2,85 2,75 2,68

(6)

Gambar 1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,6 mg/L