BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Jenis dan Rancangan Penelitian
Jenis Penelitian yang dilakukan adalah penelitian yang bersifat Quasi Eksperimen untuk mengetahui penurunan kadar Cd menggunakan saringan pasir
menggunakan karbon aktif yang berbahan baku limbah padat industri tepung tapioka dengan ketebalan karbon aktif 40 cm, 50 cm, 60 cm dan 70 cm yang dilakukan 3 kali
pengulangan untuk mendapatkan data yang akurat. Kemudian dibandingkan dengan kontrolnya yaitu saringan pasir yang tidak menggunakan karbon aktif. Rancangan
penelitian yang dilakukan adalah Pre and Post Test Design yaitu penelitian dilakukan sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir menggunakan karbon aktif terhadap
air sumur gali. Notoatmodjo, 2005
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang dan lokasi pemeriksaan sampel dilakukan di Balai Teknik
Kesehatan Lingkungan Medan. Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Mei-Juni 2012.
3.3. Metode pengumpulan Data 3.3.1. Data Primer
Data primer diperoleh dari hasil pengukuran kadmium Cd air sumur gali yang diukur di laboratorium sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir
menggunakan karbon aktif berbahan baku limbah padat tepung tapioka.
Universitas Sumatera Utara
3.3.2. Data Sekunder
Data sekunder diperoleh dari Kantor Kepala Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang.
3.4. Objek Penelitian dan Sampel 3.4.1. Objek Penelitian
Yang menjadi objek penelitian adalah air sumur gali dengan perlakuan menggunakan saringan pasir menggunakan karbon aktif berbahan baku limbah padat
tepung tapioka pada ketebalan karbon aktif 40 cm, 50 cm, 60 cm dan 70 cm dalam menurunkan kadar kadmium Cd pada air sumur.
3.4.2. Sampel
Yang menjadi sampel dalam penelitian ini yaitu air sumur gali Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang. Pengambilan sampel
dilakukan secara purposive sampling pada 1 sumur gali dengan kriteria memiliki kandungan Cd melebihi ambang batas 0,005 ppm, kemudian dilakukan pemeriksaan
terhadap sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir menggunakan menggunakan karbon aktif berbahan baku limbah padat tepung tapioka.
3.5. Pelaksanaan Penelitian
Dalam pelaksanaannya penulis membagi dalam dua kegiatan yaitu pelaksanaan percobaan dan pemeriksaan sampel sebelum dan sesudah penggunaan
saringan pasir menggunakan karbon aktif berbahan baku limbah padat tepung tapioka di laboratorium.
Universitas Sumatera Utara
3.5.1. Proses Pembuatan Karbon Aktif
a. Alat yang digunakan 1. Tanur listrik
2. Neraca elektrik 3. Oven
4. Hot plate stirrer 5. Alat-alat gelas
6. Alat penggiling b. Bahan yang digunakan
1. Limbah padat tepung tapioka 2. Larutan NaOH 15
3. Larutan Aquades 4. Larutan HCl 1 N
c. Proses pembuatan 1. Sebelum digunakan, limbah padat tapioka yang berupa ampas dibersihkan dan
dicuci dengan menggunakan aquadest untuk menghilangkan kadar logam Cd yang mungkin menempel pada limbah padat tersebut.
2. Kemudian limbah padat tapioka tersebut dikeringkan di dalam oven selama 3 hari pada suhu 100-105
C untuk mengurangi kandungan airnya. Pembakaran limbah padat tapioka harus dilakukan diruang tertutup tanur agar tidak ada
udara atau oksigen yang masuk saat pembakaran sehingga arang tidak habis terbakar menjadi debu.
Universitas Sumatera Utara
3. Pembakaran dilakukan selama 3 jam pada suhu 200 C hingga menjadi arang.
Kemudian arang yang terbentuk dihaluskan 4. Arang halus yang terbentuk direfluks dan diaktivasi selama 5 jam dengan
larutan NaOH 15 dengan tujuan meningkatkan daya serap. Kemudian dicuci dengan aquades dan dinetralkan dengan larutan HCl 1 N hingga pH karbon
aktif menjadi netral pH=7 , kemudian ditiriskan dan dikeringkan di dalam oven.
3.5.2. Bahan dan Peralatan Pembuatan Saringan Pasir Menggunakan Karbon Aktif
Menurut Said 1999, Adapun bahan dan peralatan yang diperlukan untuk pengadaan penggunaan saringan pasir menggunakan karbon aktif berbahan baku
limbah padat tepung tapioka adalah : 1. Pipa dengan diameter 8 inchi dan panjang 1,2 m
2. Pasir kuarsa 3. Karbon aktif berbahan baku limbah padat tepung tapioka
4. Kerikil. 5. Kain Katun
3.5.3. Cara Perakitan Saringan Karbon Aktif
Adapun cara-cara merakit alat media saringan pasir menggunakan karbon aktif yang berbahan baku limbah padat industri tepung tapioka adalah sebagai
berikut: 1. Rendam pasir kuarsa dan kerikil yang akan digunakan dalam air untuk
menghilangkan kotoran yang menempel selama ± 1 hari.
Universitas Sumatera Utara
2. Sediakan 5 pipa yang berdiameter 8 inchi dan panjang 1,2 m sebagai wadah saringan air.
3. Pada kelima pipa masukkan kain katun, kerikil setinggi ± 15 cm dan pasir kuarsa setinggi ± 20 cm. Kemudian beri nomor pada setiap pipa.
4. Pada pipa I tambahkan karbon aktif setinggi 40 cm, pada pipa II setinggi 50 cm, pada pipa III setinggi 60 cm, pada pipa IV setinggi 70 cm, dan pipa V tidak
ditambahkan karbon aktif kontrol 5. Kemudian lakukan penyaringan pada masing-masing pipa terhadap air sumur gali.
3.5.4. Cara Kerja
1. Air Baku Air baku diambil dari sumur gali dengan menggunakan botol kemudian
dibawa ke laboratorium untuk pengukuran kadar kadmium Cd dengan menggunakan alat Inductively Couple Plasma ICP.
2. Saringan Pasir Menggunakan Karbon Aktif Limbah Padat Tepung Tapioka Air baku dituangkan ke saringan pasir menggunakan karbon aktif yang
berbahan baku limbah padat industri tepung tapioka. Air yang keluar dari kran pada ember tersebut diambil dengan menggunakan botol dan dibawa ke laboratorium
untuk pengukuran kadar Kadmium Cd dengan menggunakan alat Inductively Couple Plasma ICP.
3.5.5. Cara Pengambilan Sampel
A. Air Baku 1. Botol yang dipakai adalah botol yang berwarna gelap dan terbuat dari kaca.
2. Botol sampel diikat dengan menggunakan tali beserta pemberat dari batu.
Universitas Sumatera Utara
3. Tutup botol dibuka, kemudian botol diturunkan ke dalam sumur pelan-pelan dengan menggunakan tali
4. Botol ditenggelamkan sepenuhnya ke dalam air. 5. Setelah air di dalam botol penuh, tarik botol dengan menggunakan tali pelan-
pelan ke atas kemudian ditutup. B. Air Sesudah Melewati Saringan Pasir Menggunakan Karbon Aktif Limbah Padat
Industri Tepung Tapioka 1. Botol yang digunakan adalah botol berwarna gelap yang terbuat dari bahan
kaca. 2. Kran pada ember ke empat dibuka sampai air mengalir.
3. Botol dibuka dan diletakkan di bawah keran, kemudian diisi sampai penuh dan ditutup.
3.5.6. Metode Pemeriksaan Sampel 3.5.6.1. Alat dan Bahan
A. Alat
1. Inductively Couple Plasma ICP 2. Pemanas listrik
3. Pipet volume 3, 5, 10, 25 mL 4. Labu ukur 1000 mL
5. Corong 6. Erlenmeyer 250 mL
B. Bahan
1. Larutan standar Hg 1000 mgL
Universitas Sumatera Utara
2. Air suling 3. Asam Nitrat, HNO
3
pekat 4. Kertas saring
5. Gas argon
3.5.6.2. Persiapan Sampel A. Pengujian Kadmium Terlarut
1. Saring sampel sebanyak 50 mL ke dalam Erlenmeyer 250 mL 2. Filtrat hasil saringan siap untuk diuji
B. Pengujian Kadmium Total
1. Masukkan 50 mL sampel ke dalam Erlenmeyer 250 mL 2. Tambahkan 5 mL HNO
3
pekat dan panaskan perlahan-lahan sampai sisa volumenya 15-20 mL
3. Tambahkan lagi 5 mL HNO
3
pekat, tutup Erlenmeyer dengan kaca arloji dan panaskan lagi
4. Lanjutkan penambahan asam dan pemanasan sampai semua logam larut, yang terlihat dari warna endapan dalam sampel menjadi agak putih atau
sampel menjadi jernih 5. Tambahkan lagi 2 mL HNO
3
pekat dan panaskan kira-kira 10 menit 6. Bilas kaca arloji dan masukkan air bilasannya ke dalam Erlenmeyer
7. Sampel siap untuk di uji
3.5.6.3. Pembuatan Larutan Baku Kadmium a.
Pembuatan Larutan Baku Kadmium 5 mgL
- Pipet 5 mL larutan baku Cd 1000 mgL ke dalam labu ukur 1000 mL
Universitas Sumatera Utara
- Tambahkan air suling sampai tepat tanda tera
b. Pembuatan Larutan Kerja Kadmium
- Pipet 0, 3, 5, 10, 15, 25 ml larutan baku Cd 0.05 mgL ke dalam labu ukur 1000 mL
- Tambahkan air suling sampai tepat tanda tera sehingga diperoleh kadar raksa 0 ; 0,015 ; 0,025 ; 0,050 ; 0,075 ; 0,125 mgL
- Masukkan masing-masing larutan kerja tersebut ke dalam erlenmeyer 250 ml.
3.5.6.4. Prosedur Analisa dan Pengoprasian Inductively Couple Plasma A. Prosedur Analisa
1. Atur alat ICP dan optimalkan sesuai dengan petunjuk penggunaan alat untuk pengujian kadar raksa.
2. Isapkan larutan baku dan larutan sampel satu per satu ke dalam alat ICP melalui pipa injeksi alat.
3. Catat konsentrasi masing-masing sampel yang terbaca di layar komputer.
B. Pengoprasian Inductively Couple Plasma ICP
1. Alirkan gas argon, tunggu sekitar 3 menit untuk memastikan aliran sudah stabil.
2. Hidupkan komputer, pilih program ICP Expert. 3. Hidupkan water chiller, tunggu sampai tempratur stabil menunjukkan
angka 19-20 ºC.
Universitas Sumatera Utara
4. Lakukan kalibrasi panjang gelombang komplit, pilih parameter yang akan diperiksa dan jumlah sampel beserta standar melalui menu yang
ada di komputer. 5. Hidupkan plasma, tunggu sekitar 3 menit untuk memastikan plasma
sudah stabil. 6. Tekan STAR ANALYSIS.
7. Celupkan slang ICP ke dalam masing-masing larutan sampel sesuai perintah yang muncul di layar komputer.
8. Konsentrasi sampel akan terbaca di layar komputer. 9. Setelah analisis selesai, matikan alat, komputer, dan water chiller.
3.6. Defenisi Operasional
Kategori