BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan salah satu salah satu kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan. Dimana air merupakan senyawa kimia yang tersusun atas dua molekul
Hidrogen H
+
dan satu molekul Oksigen O
2
, mempunyai berat molekul 18,016. H
+
= 11,19, O
2
= 88,8 berupa cairan jernih, tidak berwarna dan tidak berbau serta tidak mempunyai rasa dan mempunyai titik didih 100
C dan titik beku 0 C
pada tekanan 1 atm, bobot jenis 1.000.000 serta mempunyai indeks bias 1,3330 pda suhu 20
C. Kurang lebih ¾ bagian dari permukaan bumi terdiri atas air dalam bentuk cairan, padat, dan gas. Air merupakan komponen penting pada atmosfir
bumi juga dalam jaringan makhluk hidup dan tumbuh-tumbuhan dimana fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain Sutrisno, 1990.
Menurut Keputusan Menteri Negara Kependudukkan dan Lingkungan hidup Nomor:KEP-02MEN KLHI1998 tentang Pedoman Penetapan Baku Mutu
Lingkungan Air, maka air dapat dibagi atas beberapa kriteria yaitu: -
Golongan A:Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tapa pengolahan terlebih dahulu. Contoh:mata air.
- Golongan B:Yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk
diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga dengan kandungan logam sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
L ogam
berat Jumlah Maksimum
yang dianjurkan ppm Jumlah maksimum
yang diizinkan ppm
Z n
1,00 15
H g
0,0005 0,001
P b
0,05 0,01
C u
0,00 1,0
Contoh:air sungai. -
Golongan C:Yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan. Contoh:air tanah.
- Golongan D:Yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian
dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, listrik tenaga air, dengan kandungan logam-logam berat sebagai berikut:
Logam berat
Air golongan C jumlah maksimum ppm
Air golongan D jumlah maksimum ppm
Zn 0,02
2,0 Hg
0,002 0,005
Pb 0,03
1,0 Cu
0,02 0,20
Universitas Sumatera Utara
2.2 Sumber Air
Sumber air yang dapat kita manfaatkan pada dasarnya dapat digolongkan sebagai berikut Gabriel, 2001:
- Air hujan.
- Air tanah.
- Air permukaan.
2.2.1 Air Hujan
Air hujan adalah air yang menguap karena panas dan kemudian menguap di udara. Pada waktu di atas, uap air bercampur dan melarutkan gas Oksigen, debu
Nitrogen, Karbondioksida dan senyawa kimia lainnya. Karena itu air hujan juga mengandung debu, bakteri serta berbagai senyawa yang terdapat dalam udara.
Jadi kualitas air hujan akan dipengaruhi oleh keadaan lingkungannya. Air hujan walaupun tidak murni adalah air lunak, tetapi dapat digunakan sebagai
sumber air minum dengan cara dididihkan atau disucihamakan sebelum digunakan sebagai air minum. Pengotoran air hujan terbatas dari bahan yang berasal dari
udara misalnya gas terlarut O
2
, CO
2
, NH
3
, SO
2
dan N
2
partikel debu dan radioaktif.
Untuk menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun karena masih
banyak mengandung kotoran. Wadah yang digunakan untuk menampung air hujan dapat berupa waduk, danau buatan atau bak. Di samping itu dapat pula dibuat
sumur penampung air hujan yang kemudian dilapisi dengan lembaran plastik tipis untuk menjaga agar tidal terserap ke dalam lapisan tanah Gabriel, 2001.
Universitas Sumatera Utara
2.2.2 Air Tanah
Air tanah adalah air yang berasal dari permukaan yang merembes ke dalam tanah yang terdapat di dalam butir-butir tanah di lapisan kulit bumi.
Suatu saat air ini menemui lapisan tanah yang sangat keras tidak dapat ditembus dan akhirnya berkumpul di dalam bumi. Tekanan air ini sangat keras dan kuat,
maka air akan keluar ke permukaan sebagai mata air dan jika air keluar dengan
teknik manusia, maka air ini dinamakan sumur bor Gabriel, 2001. 2.2.3 Air Permukaan
Air permukaan secara alamiah adalah air sungai, air rawa, air laut, air danau, air sumur dan lain-lain. Ditinjau dari segi kesehatan maka air permukaan
tidak terjamin kemurniannya dan merupakan penyebab penyakit seperti kolera, tipus, disentri dan lain-lain. Pada umumnya air permukaan tersuspensi oleh
sampah dan kotoran padat dan cair Gabriel, 2001. Air pada beberapa sumber air permukaan sebagian berasal dari tanah dan
sebagian berasal dari air hujan yang telah mengalir melalui permukaan tanah dan masuk ke dalam penampungan air permukaan. Air tanah membawa zat padat
terlarut ke air permukaan, dan air hujan yang telah mengalir melalui permukaan tanah membawa zat-zat penyebab kekeruhan, zat organik dan organisme
pathogen. Pada air permukaan, partikel-partikel mineral yang terlarut akan tetap tidak berubah, tetapi zat organik diuraikan secara kimiawi dan mikrobiologi.
Pengendapan di danau atau di sungai-sungai yang kecepatan alirannya rendah menyebabkan hilangnya zat padat yang melayang. Organisme pathogen
akan mati, disebabkan karena kurangnya makanan. Walaupun demikian,
Universitas Sumatera Utara
kontaminasi baru terhadap air permukaan akan terjadi, adanya air bunga dan pertumbuhan alga yang akan menjadi sumber makanan untuk mikroorganisme
Gabriel, 2001.
2.3 Manfaat Air 2.3.1 Manfaat Air dalam Rumah Tangga
Air adalah kebutuhan yang paling penting dalam rumah tangga penting untuk menjaga kesehatan keluarga, pada umumnya masyarakat kota banyak yang
menggunakan air sumur bor dan air leding. Hal ini telah dianalisa oleh petugas laboratorium perusahaan air minum. Bila air yang digunakan untuk rumah tangga
mengandung bibit penyakit maka konsumen air mudah terserang penyakit, karena hampir setiap saat manusia memerlukan air dan dalam hal tertentu seperti
mencuci, memasak, mandi, dan semuanya memerlukan air Gabriel, 2001.
2.3.2 Manfaat Air untuk Pertanian
Negara Indonesia merupakan negara agraris, maka kebutuhan air untuk pertanian cukup besar. Dalam menggunakan air untuk pertanian dibutuhkan
pengetahuan dan keterampilan. Irigasi diperlukan untuk mengendalikan air pada musim kemarau.
Perairan dimaksudkan untuk mengalirkan air yang berguna pada saat bercocok tanam, sawah dan ladang secara teratur. Untuk tanaman padi kebutuhan
air adalah empat kali kebutuhan air pada tanaman Palawija. Sumber air yang baik adalah air sungai yang belum tercemar.
Universitas Sumatera Utara
Adanya lumpur yang mengandung zat-zat yang berguna bagi tanaman yang terapung dalam air sungai akan mengendap di atas permukaan tanah,
sehingga dengan sendirinya akan menambah kesuburan tanah Gabriel, 2001.
2.3.3 Manfaat Air untuk Industri
Air merupakan kebutuhan yang paling penting dalam kebutuhan pabrik agar proses produksi dapat berlangsung. Dalam industri diperlukan air untuk
menghindari efek samping akibat penggunaan air yang tidak murni dari pabrik. Air yang keluar dari industri sedikit banyaknya telah mengalami pengotoran,
apalagi bila air berasal dari industri kimia. Air yang bersifat korosif tidak dapat digunakan dalam industri karena
akibatnya sangat buruk dan merugikan. Air yang mengandung H
2
S, SO
2
dan CO
2
tidak baik digunakan pada alat-alat yang terbuat dari logam karena bersifat korosif air yang mengandung garam-garam mengakibatkan pembentukan kerak dan
kebocoran pada alat-alat yang digunakan Gabriel, 2001.
2.4 Karakteristik Air 2.4.1 Karakteristik Fisika Air
Pada umumnya air dinyatakan sebagai H
2
O. Namun selalu mengandung bermacam-macam material dan konsentrasi berkisar antara beberapa mgL untuk
air hujan sampai 35.000 mgL untuk air laut. Sifat-sifat fisik air adalah sebagai berikut Gabriel, 2001:
Universitas Sumatera Utara
a. Warna
Warna di dalam air dapat disebabkan oleh adanya ion-ion metal alam Fe dan Mn, humus, plankton, tanaman air dan buangan industri. Pemeriksaan
warna ditentukan dengan membandingkan secara visual warna dari sampel dengan larutan standard warna yang diketahui konsentrasinya. Kekeruhan dan zat
tersuspensi dapat mengganggu pemeriksaan warna. Penentuan warna adalah analisa agak kasar. Sampel dapat diawetkan di kulkas suhu 4
C dan analisa sampel tersebut boleh ditunda paling lama 2 hari.
b. Bau dan Rasa
Bau dan rasa biasanya terjadi bersama-sama dan biasanya disebabkan oleh bahan-bahan organik yang membusuk atau kegiatan mikroba. Cara pengujian
dilakukan secara organoleptik. c.
Temperatur Temperatur air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat akan air
tersebut dan dapat mempengaruhi pula reaksi kimia dengan pengolahan, terutama apabila temperatur tersebut sangat tinggi. Temperatur air yang diinginkan adalah
50 F – 60
F, tetapi pengaruh iklim setempat, kedalaman pipa-pipa air, dan jenis dari sumber-sumber air akan mempengaruhi temperatur. Selain itu, temperatur
pada air mempengaruhi secara langsung toksinitas bahan kimia pencemar, pertumbuhan mikroorganisme dan virus dalam air.
Universitas Sumatera Utara
d. Kekeruhan
Kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspensi, seperti Lumpur, zat organic, plankton dan zat-zat halus lainnya. Ada 3 metoda
pengukuran kekeruhan, yaitu : -
Metoda Nefelometrik unit Nefelometrik FTU dan NTU -
Metoda Hellige Turbidimetri unit kekeruhan silica -
Metoda Visual unit kekerusahan Jackson Prinsip Metoda Nefelometrik adalah perbandingan antara
intensitas cahaya yang dihamburkan dari suatu sampel air dengan intensitas cahaya yang dihamburkan oleh sesuatu larutan keruh standart pada kondisi yang
sama. Warna nyata mengganggu pemeriksaan kekeruhan, sehingga mengakibatkan penurunan nilai kekeruhan yang disebabkan oleh absorbsi cahaya.
Faktor yang paling penting untuk menaikkan ketelitian penentuan kekeruhan adalah sampel yang refresentatif, terutama bila sampel mengandung banyak zat
tersuspensi. Selama penyimpangan zat tersuspensi mengendap bersama zat koloid, karena terjadi flokulasi sendiri, sifat-sifat zat padat tersebut berubah sehingga
penentuan kekerusahan terpengaruh. e.
Conductivity Daya Hantar Listrik Conductivity adalah suatu larutan yang memiliki Daya Hantar Listrik
DHL. DHL seimbang dengan jumlah garam yang terlarut zat padat terlarut. Conductivity meter digunakan untuk menentukan DHL suatu larutan.
Universitas Sumatera Utara
2.4.2 Karakteristik Kimia Organik Adapun karakteristik kimia organik Gabriel, 2001 yaitu:
a. Zat Organik
Adanya bahan organik dalam air erat hubungannya dengan terjadinya perubahan fisik dari air yaitu timbulnya bau, rasa, warna, dan kekeruhan yang
tidak diinginkan. Adanya zat organik dapat diketahui dengan menentukan angka permanganat. Walaupun KMnO
4
sebagai oksidator tidak mengoksidasi semua zat organik yang ada. Namun cara ini sangat praktis dan cepat pengerjaannya.
Adapun zat organik yang dapat dioksidasi adalah Karbohidrat, phenol dan sisa peragian.
b. Chemical Oxygen Demand COD Chemical Oxygen Demand COD atau Kebutuhan Oksigen Kimia KOK
adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L sampel air, dimana pengoksidasi K
2
Cr
2
O
7
digunakan sebagai sumber Oksigen Oxidizing Agent. Sebagian besar zat organik melalui tes COD
ini dioksidasi oleh larutan K
2
Cr
2
O
7
dalam keadaan asam yang mendidih. Analisa COD hanya memakan waktu kurang lebih 3 jam.
b. Tes COD
Tes COD hanya merupakan suatu analisa yang menggunakan suatu reaksi kimia yang menirukan oksidasi biologis yang
sebenarnya terjadi di alam, sehingga merupakan suatu pendekatan saja. Penyimpangan Baku antar Laboratorium adalah 13 mgL, sampel yang
mengandung Lumpur halus dikocok sampai merata sebelum dianalisa karena
Universitas Sumatera Utara
lumpur juga terdiri dari zat-zat organik yang harus dioksidasikan dalam tes COD untuk mendapatkan angka COD yang benar.
2.5 Syarat Air Minum
Adapun syarat-syarat air minum, meliputi Gabriel, 2001: a. Syarat Fisik
Air yang baik digunakan untuk minuman adalah air yang tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih. Syarat fisik merupakan syarat yang sangat
sederhana sekali, karena dalam sehari-hari sering ditemui air yang memenuhi syarat diatas.
b. Syarat Bakterologis Secara teoritis air minum hendaknya bebas terkontaminasi dengan bakteri,
terutama yang bersifat pathogen, namun dalam kehidupan sehari-hari, sulit untuk menentukan apakah air tersebut benar-benar bebas bakteri atau tidak. Pegangan
yang dipakai adalah bakteri E. Coli. Air minum tidak Boleh mengandung bakteri E. Coli melebihi batas-batas yang
telag ditentukan yaitu 1 E. Coli100 ml air. c. Syarat Kimia
Air minum yang baik adalh air minum yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia ataupun mineral yang berbahaya bagi kesehatan.
Sebaliknya zat ataupun bahan kimia yang dibutuhkan oleh tubuh, hendaknya harus terdapat dalam konsentrasi yang diperbolehkan dalam air minum tersebut.
Universitas Sumatera Utara
Daftar kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air minum menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416MENKESPERIX1990 Tanggal 3
september 1990 tentang syarat-syarat air minum, dapat dilihat dalam tabel dibawah ini:
No Parameter
Satuan Kadar
Maksimum yang diperbolehkan
Keterangan
A.Fisika 1
Bau -
2 Jumlah Zat Padat
Terlarut Mgl
1000
3 Kekeruhan
Skala NTU 5
4 Rasa
- Tidak Berasa
5 Suhu
°C Suhu Udara
±3 °C
6 Warna
Skala TCU Skala TCU
15 B. Kimia
1 Air Raksa
Mgl 0,001
2 Alumunium
Mgl 0,2
3 Arsen
Mgl 0,05
4 Barium
Mgl 1,0
5 Besi
Mgl 0,3
6 Flouride
Mgl 1,5
7 Kadmium
Mgl 0,005
Universitas Sumatera Utara
8 Kesadahan
Mgl 500
9 Khlorida
Mgl 250
10 Khromium Mgl
0,05 11 Mangan
Mgl 0,1
12 Narium Mgl
200 13 Nitrat
Mgl 1,0
14 Nitrit Mgl
1,0 15 Perak
Mgl 0,005
16 Ph _
6.5-9.0 Merupakan
batas minimum dan
maksimum 17 Selenium
Mgl 0,1
18 Seng Mgl
5,0 Merupakan
batas maksimum
dan minimum 19 Sianida
Mgl 0,1
20 Sulfat Mgl
400 21 Sulfida
Mgl 0,05
22 Tembaga Mgl
1,0 23 Timbal
Mgl 0,05
C. Kimia Organik 1
Detergen Mgl
0,5 2
Pestisida Mgl
0,10 3
Zat Mgl
10
Universitas Sumatera Utara
OrganikKMnO
4
D.Mikrobiologi 1
Koliform tinja Jumlah per 100 ml
2 Total Koliform
Jumlah per 100 ml 2.6 Zinc Seng
Di Indonesia, pencemaran logam berat cenderung meningkat sejalan dengan meningkatnya proses industrialisasi. Pencemaran logam berat dalam
lingkungan bisa menimbulkan bahaya bagi kesehatan, baik pada manusia, hewan, tanaman, maupun lingkungan. Terdapat 80 jenis logam berat dari 109 unsur kimia
di muka bumi ini. Logam berat dibagi ke dalam dua jenis yaitu Abdullah,1989: 1.
Logam berat esensial, yakni logam dalam tertentu yang sangat dibutuhkan oleh mahkluk hidup. Dalam jumlah yang berlebihan,
logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik, dimana kadar maksimum Zn yang dibutuhkan oleh tubuh menurut Peraturan
Menteri Kesehatan RI Nomor 416MENKESPERIX1990 adalah 5,0 Mgl. Contohnya : Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dll.
2. Logam berat tidak esensial : yakni logam yang keberadaannya dalam
tubuh masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik. Contohnya : Hg, Cd, Pb, Cr, dll.
Logam berat dapat menimbulkan efek gangguan terhadap kesehatan manusia, tergantung pada bagian mana dari logam berat tersebut yang terikat
dalam tubuh serta besarnya dosis paparan. Efek toksik dari logam berat mampu
Universitas Sumatera Utara
menghalangi kerja enzim sehingga mengganggu metabolisme tubuh, menyebabkan alergi, bersifat mutagen, teratogen, atau karsinogen bagi manusia
maupun hewan Widowati, 2008. Seng Zn adalah komponen alam yang terdapat dikerak bumi. Zn adalah
logam yang memiliki karekteristik cukup reaktif, berwarna putih kebiruan, pudar bila terkena uap udara, dan terbakar bila terkena udara dengan api hijau terang. Zn
dapat bereaksi dengan asam, basa, dan senyawa non logam. Zn memiliki nomor atom 30 dan memiliki titik lebur 419,73
º C. Zn terdapat dalam berbagai bentuk,
antara lain debu, granula, lembaran, bubuk, batangan, serta bubuk teraktivasi dalam ukuran nano Widowati, 2008.
2.6.1 Fungsi Seng Zn bagi tubuh
Zn bukan senyawa toksik dan merupakan unsur esensial bagi pertumbuhan manusia, semua jenis hewan dan tumbuhan. Zn ditemukan pada hampir semua sel.
Metabolisme sel dipengaruhi dan ditentukan oleh Zn. Zn berperan dalam fungsi syaraf dan reproduksi. Zn berperan penting dalam menyusun stuktur protein dan
membrane sel. Zn berperan struktur protein. Zn sebagai katalisator enzim superoksida berperan mengeliminasi radikal bebas anionsuperoksida. Struktur dan
fungsi membran sel ditentukan serta dipengaruhi oleh Zn. Zn membantu sistem imunitas tubuh, dibutuhkan dalam penyembuhahan luka, serta dapat membantu
syaraf perasa dan penciuman. Selain itu, Zn dibutuhkan pula dalam sintesis DNA, replikasi DNA, transkip RNA, pertumbuhan dan aktivasi sel, pertumbuhan dan
perkembangan normal selama hamil, masa pertumbuhan anak dan pertumbuhan
Universitas Sumatera Utara
remaja, menjaga kesehatan kulit dan daya tahan tubuh terhadap infeksi Widowati, 2008.
2.7 Penetapan Kadar Seng Zn
Cara pengujian kadar seng dalam air dengan menggunakan alat Colorimeter Dr890. Zn dalam sampel bereaksi dengan Zinco Ver 5 reagent
powder pillow menghasilkan warna merah orange, jika didalam sampel mengandung seng. Dimana warna dari reagen tersebut berwarna ungu.
Sampel dipipet masing-masing sebanyak 20 ml. Dimana air yang dipakai untuk sampel diambil dari air baku, air lagoon, dan air reservoir. Dimasukkan
kedalam botol, kemudian tambahkan satu bungkus Zinc ver 5 powder pillow kocok himgga larut. Pipet 10 ml larutan lalu masukkan kedalam botol kedua
sebagai blanko, lalu tambahkan 0,5 ml Cyclohexanone kedalam botol pertama, aduk hingga homogen. Diamkan selama 3 menit, lalu letakkan kuvet yang
didalamnya telah ada sampel yang berwarna merah orange.dan tunggu hasil analisa yang ditunjukkan pada layar Sipayung, 2007.
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI
3.1 Peralatan dan Bahan 3.1.1 Peralatan