Elektrokoagulasi Dr. Tini Sembiring,MS

dehidrasi dan gangguan elektrolit 2 mencegah defisiensi mikromineral 3 mencegah dan mengatasi ketoasidosis 4 meminimalkan degradasi protein dan 5 akhirnya, diindikasikan untuk mempercepat penyembuhan. iyanho.otsuka.co.id, Jakarta, 29 Nov 2009. 2.5.5 Akibat kelebihan magnesium. Akibat kelebihan magnesium belum diketahui secara pasti. Kelebihan magnesium terjadi pada penyakit gagal ginjal.

2.6 Elektrokoagulasi

Elektrokoagulasi adalah proses penggumpalan dan pengendapan partikel-partikel halus dalam air menggunakan energi listrik. Proses elektrokoagulasi dilakukan pada bejana elektrolisis yang didalamnya terdapat dua penghantar arus listrik searah yang disebut elektroda, yang tercelup dalam larutan limbah sebagai elektrolit. Apabila dalam suatu larutan elektrolit ditempatkan dua elektroda dan dialiri arus listrik searah, maka akan terjadi peristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi elektrolit, yaitu ion positif kation bergerak ke katoda dan menerima elektron yang di reduksi dan ion negative anion bergerak ke anoda dan menyerahkan elektron yang dioksidasi. Sehingga membentuk flok yang mampu mengikat kontaminan dan partikel-partikel dalam limbah. 2.6.1 Flokulasi Flokulasi adalah penggabungan dari partikel-partikel hasil koagulasi menjadi partikel yang lebih besar dan mempunyai kecepatan mengendap yang lebih besar, Universitas Sumatera Utara dengan cara pengadukan lambat. Dalam hal ini proses koagulasi harus diikuti flokulasi yaitu penggumpalan koloid terkoagulasi sehingga membentuk flok yang mudah terendapkan atau transportasi partikel tidak stabil, sehingga kontak antar partikel dapat terjadi Sutrisno,1987. Proses Flokulasi Terdapat 3 tiga tahapan penting yang diperlukan dalam proses koagulasi yaitu: tahap pembentukan inti endapan, tahap flokulasi dan tahap pemisahan flok dengan cairan. 1. Tahap pembentukan inti Endapan Pada tahap ini diperlukan zat koagulan yang berfungsi untuk penggabungan antara koagulan dengan pollutan yang ada dalam air. Agar penggabungan dapat berlangsung diperlukan pengadukan dan pengaturan pH. Pengadukan dilakukan pada kecepatan 60 sd 100 rpm selama 1 sd 3 menit ; pengaturan pH tergantung dari jenis koagulan yang digunakan misalnya : Tawas pH 6 sd 8 Ferro Sulfat pH 8 sd 11 Ferri Sulfat pH 5 sd 9 2. Tahap Flokulasi Pada tahap ini terjadi penggabungan inti-inti endapan, sehingga menjadi molekul yang lebih besar. Pada tahap ini dilakukan pengadukan lambat dengan kecepatan 40 sd 50 rpm selama 15 sd 30 menit. Untuk mempercepat dapat terbentuknyaflok dapat ditambahkan flokulan misalnya polielektrolit.Polielektrolit digunakan secara luas, Universitas Sumatera Utara baik untuk pengolahan air proses maupun untuk pengolahan air limbah industry. Polielektrolit dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu non ionik, kationik dan anionik, biasanya bersifat larut dalam air. Sifat yang menguntungkan dari penggunaan polielektrolit adalah volume lumpur yang terbentuk relative lebih kecil, mempunyai kemampuan untuk menghilangkan warna dan efisien untuk proses pemisahan air dari lumpur. 3. Tahap Pemisahan flok dengan Cairan Flok yang terbentuk selanjutnya harus dipisahkan dari cairannya, yaitu dengan cara pengendapan atau pengapungan. Bila flok yang terbentuk dipisahkan dengan cara pengendapan, maka dapat digunakan alat klarifier, sedangkan Bila flok yang terjadi diapungkan dengan menggunakan gelembung udara, maka flok dapat diambil dengan menggunakan skimmer Gambar 2.4. Proses Flokulasi Universitas Sumatera Utara Zat-zat kimia yang digunakan untuk mendestabilkan partikel koloid disebut dengan koagulan. Koagulan yang paling sering digunakan adalah alumunium sulfat. Jika senyawa ini dimasukkan ke dalam air akan terionisasi membentuk Al 3+ dan SO 4 2- yang dapat menetralkan muatan koloid. Al 2 SO 4 3 → 2 Al 3+ + 3SO 4 2- H 2 O → H + + OH - 2Al 3+ + 6 OH - → 2 AlOH 3 Laing D.1973. Mekanisme yang terjadi pada proses flokulasi dengan koagulannya adalah sebagai berikut : 1. Adsorpsi flokulan polimer pada permukaan partikel koloid sehingga terbentuk lapisan flokulan. Dalam hal ini terjadi destabilisasi muatan elektron negatif partikel koloid oleh muatan positif hasil hidrolisa flokulan sehingga terjadi penggumpalan yang tidak stabil, proses ini disebut adsorpsi koagulasi. 2. Gumpalan partikel-partikel yang tidak stabil ini akan membentuk flok yang lebih besar, sehingga akibat dari tubrukan partikel-partikel dengan bantuan pengadukan, sehingga menjadi stabil dan mudah mengendap terflokulasi. Nainggolan,J.W.1997 Reaksi koagulasi dengan Tawas secara sederhana dapat ditulis sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Al 2 SO 4 3 .18 H 2 O + 3 CaHCO 3 2 == 2 AlOH 3 +3 CaSO 4 + 6 CO 2 + 18 H 2 O alkalinity Al 2 SO 4 3 .18 H 2 O + 3 CaOH 2 == 2 AlOH 3 + 3 CaSO 4 + 3 CO 2 + 18 H 2 O mengendap Pengendapan kotoran dapat terjadi karena pembentukan alumunium hidroksida, AlOH 3 yang berupa partikel padat yang akan menarik partikel - partikel kotoran sehingga menggumpal bersama-sama, menjadi besar dan berat dan segera dapat mengendap. Reaksi Pada Katoda Reaksi pada katoda adalah reduksi terhadap kation. Jadi yang diperhatikan hanya kation saja. 1. Jika larutan mengandung ion-ion logam alkali, ion-ion logam alkali tanah, ion logam Al 3+ dan ion Mg 2+ , maka ion-ion logam alkali ini tidak dapat direduksi dari larutan.Yang akan mengalami reduksi adalah pelarut air dan terbentuk gas Hidrogen H 2 pada katoda. 2 H 2 O + 2e == 2 OH - + H 2 2. Jika larutan mengandung asam, maka ion H + dari asam akan direduksi menjadi gas hydrogen pada katoda. 2 H + + 2e == H 2 3. Jika larutan mengandung ion-ion lain, maka ion-ion logam ini akan direduksi menjadi logamnya dan logam yang terbentuk itu diendapkan pada permukaan batang katoda. Universitas Sumatera Utara Fe 2+ + 2e == Fe Mn 2+ + 2 e == Mn Suaib,1994. Reaksi pada Anoda 1. Elektroda pada anoda, elektrodanya dioksidasi menjadi ionnya. Contoh : Al == Al 3+ + 3 e Zn == Zn 2+ + 2 e 2. Dalam system elektrokimia dengan anoda terbuat dari alumunium, beberapa kemungkinan reaksi elektroda dapat terjadi sebagai berikut; Anoda Al == Al 3+ + 3e Katoda : 2 H 2 O + 2 e == H 2 + 2OH a. 2 H + + 2e == H 2 b. O 2 + 4 H + + 4e == 2 H 2 O 2.6.2 Proses Elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dikenal juga sebagai elektrolisis gelombang pendek. Elektrokoagulasi merupakan suatu proses yang melewatkan arus listrik ke dalam air. Itu dapat digunakan menjadi sebuah uji nyata dengan proses yang sangat efektif untuk pemindahan bahan pengkontaminasi di dalam air. Proses ini dapat mengurangi lebih dari 99 kation logam berat. Pada dasarnya sebuah elektroda logam akan teroksidasi Universitas Sumatera Utara dari logam M menjadi kation M n+ . Selanjutnya, air akan direduksi menjadi gas hidrogen dan ion hidroksil OH. Elektrokoagulasi ini dikenal sebagai reaksi in situ kation logam. Gambar 2.5. Prinsif Kerja Elektrokoagulasi. Interaksi yang terjadi dalam larutan : 1. Migrasi menuju muatan elektroda yang berlawanan elektroporesis dan netralisasi muatan. 2. Kation atau ion hidroksil membentuk sebuah endapan dengan pengotor. 3. Interaksi kation logam dengan OH - membentuk sebuah hidroksida, dengan sifat adsorpsi yang tinggi selanjutnya berikatan dengan pollutan bridge coagulation. 4. Senyawa hidroksida yang terbentuk membentuk gumpalan flok yang lebih besar . 5. Oksidasi pollutan sehingga sifat toksiknya berkurang. Universitas Sumatera Utara 6. Sesudah flok terjadi,gas H 2 membantu Flotasi dengan membawa pollutan kelapisan buih flok di permukaan cairan. Holt,P.2006. Gambar 2.6. Interaksi Dalam Proses Elektrokoagulasi 2.6.3 Keuntungan Elektrokoagulasi Eletrokoagulasi menggunakan peralatan yang sederhana dan mudah dioperasikan. Pengolahan air limbah dengan elektrokoagulasi menghasilkan air yang bersih, warna dan baunya berkurang. Endapan yang terbentuk dari proses elektrokoagulasi lebih mudah dipisahkan dari air. Flok-flok yang dibentuk dengan elektrokoagulasi memiliki persamaan dengan flok-flok kimia. Hasil elektrokoagulasi dapat menurunkan total padatan terlarut. Proses elektrokoagulasi dapat memindahkan partikel-partikel koloid yang lebih kecil. Proses elektrokoagulasi dapat diatur arus listriknya. Universitas Sumatera Utara 2.6.4 Kerugian Elektrokoagulasi Elektrodanya dapat terlarut sehingga dapat mengakibatkan terjadinya oksidasi. Penggunaan arus listrik yang mahal. Pada berbagai sistem elektrokoagulasi, lapisan oksida dapat membentuk katoda dan pengaturan unit elektrokoagulasi kurang efisien. http:en.wikipedia.org.wikielektrocoagulation,2008. Elektrodanya dapat terlarut sehingga dapat mengakibatkan terjadinya oksidasi. Penggunaan arus listrik yang mahal. Pada berbagai sistem elektrokoagulasi, lapisan oksida dapat membentuk katoda dan pengaturan unit elektrokoagulasi kurang efisien. kurang efisien. kurang kurang kurang . http:en.wikipedia.org.wikielektrocoagulation,2008.

2.7 Spektrofotometer Serapan Atom SSA