27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengaruh Jenis pH, Jenis Asam dan Umur Lumpur Terhadap Perolehan
Kembali Alum. Dari percobaan yang dilakukan diperoleh hasil seperti yang ditunjukkan oleh
gambar 4.1.
Pada Gambar 4.1. dapat dilihat pengaruh variabel pH dan jenis asam dan umur lumpur yang digunakan di dalam proses untuk memperoleh kembali alum dari
lumpur proses penjernihan air di IPA Deli Tua, dimana dari seluruh hasil percobaan Gambar 4.1. Grafik Perolehan Kembali Alum Rata-Rata Dari Lumpur Proses
Penjernihan Air Di IPA Deli Tua
Universitas Sumatera Utara
yang ada menunjukkan perolehan kembali alum semakin besar pada kondisi pH yang semakin rendah. Hal ini dapat dijelaskan dengan persamaan reaksi berikut:
2AlOH
3
+ 3H
2
SO
4
Al
2
SO
4 3
+ 6H
2
O ........................4.1 AlOH
3
+ 3HCl AlCl
3
+ 3H
2
O ..................................4.2 Pada persamaan reaksi 1, jika ditambahkan asam sulfat 1N, maka kesetimbangan
reaksi akan bergeser ke kanan, dimana jumlah aluminium sulfat yang terjadi akan semakin besar. Begitu juga pada persamaan reaksi 2, jika ditambahkan asam klorida
1N, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke kanan, dimana jumlah aluminium klorida yang terbentuk akan semakin besar. Semakin banyak ditambahkan
asam, baik asam sulfat maupun asam klorida, akan mengakibatkan semakin rendah pH.
Untuk melihat hasil maksimal perolehan kembali alum dari lumpur proses penjernihan air di IPA Deli Tua dapat dilihat pada Gambar 4.2. dan 4.3.
Gambar 4.2. Grafik Perolehan Kembali Alum Dari Lumpur Proses Penjernihan Air Di IPA Deli Tua Dengan Penambahan Asam Sulfat 1N
Universitas Sumatera Utara
Dari Gambar 4.2. dan 4.3. dapat dilihat bahwa pada percobaan ini hasil maksimal perolehan kembali alum terjadi pada pH 1 sebanyak 2.676 mgL atau
98,2 dari kandungan alum yang terdapat pada lumpur sebesar 2.725 mgL dengan penambahan asam sulfat 1 N sebanyak 32,3 mL Lampiran B Sampel 2 Umur 1 hari,
halaman 64,. Sedangkan penggunaan asak klorida 1 N memberikan hasil perolehan kembali alum maksimal sebesar 1.470 mgL atau 59,39 dari kandungan alum yang
terdapat pada lumpur sebesar 2.475 mgL dengan penambahan asam klorida 1 N sebanyak 19,5 mL Lampiran B Sampel 1 Umur 2 hari, halaman 64. Hasil rata-rata
perolehan kembali alum dapat dilihat pada Gambar 4.1. dimana untuk penambahan asam sulfat 1 N memberikan perolehan kembali alum rata-rata sebesar 2.099 mgL
atau sebesar 66,45 pada kondisi pH 1 dan dengan penambahan asam klorida 1 N memberikan hasil perolehan kembali alum sebesar 1.312 mgL atau sebesar 41,53
pada kondisi pH 1. Kondisi ini sesuai dengan pernyataan Goldman dan Wattson 1975 dan King dkk 1975 bahwa alum dapat diperoleh kembali secara maksimal
Gambar 4.3. Grafik Perolehan Kembali Alum Dari Lumpur Proses Penjernihan Air Di IPA Deli Tua Dengan Penambahan Asam Klorida 1N
Universitas Sumatera Utara
pada kondisi pH 2, hanya saja Goldman dan Wattson 1975 menyebutkan kondisi maksimal perolehan kembali alum terjadi pada pH 1,4 sedangkan King dkk 1975
menyebutkan kondisi maksimal perolehan kembali alum terjadi pada pH 1,5. Dari Gambar 4.1. dapat dilihat juga bahwa alum yang diperoleh kembali
dengan penambahan asam sulfat 1N lebih tinggi dibandingkan dengan penambahan asam klorida 1N. Hal ini dapat dijelaskan dengan persamaan stochiometri dari
persamaan reaksi 4.3 berikut : 2AlOH
3
+ 3H
2
SO
4
Al
2
SO
4 3
+ 6H
2
O .......................4.3 Dari data percobaan diketahui bahwa kandungan Al
3+
yang terdapat lumpur kering adalah 4,225 mgL Lampiran C Sampel 1 umur 1 hari, halaman 65. Lumpur kering
ini kemudian dimasukkan ke dalam beaker glass kemudian ditambah aquades dan diatur pH nya mencapai 1. Jadi kandungan Al
3+
yang terdapat di dalam larutan tersebut adalah 4,225 x 1001000 = 0,4225 g. Dari persamaan reaksi 4.4 berikut
Al
3+
+ 3OH
-
AlOH
3
......................................4.4 diperoleh 0,4227 = 0,0156 mol Al
3+
, kemudian dari percobaan diperoleh kebutuhan asam sulfat untuk pengaturan pH menjadi 1 adalah 31 mL H
2
SO
4
1N 2AlOH
3
+ 3H
2
SO
4
Al
2
SO
4 3
+ 6H
2
O A 0,0156 mol 0,062 mol
R 0.0156 mol 0,022 mol 0,0075 mol + 0,045 mol S 0 0,040 mol 0,0075 mol + 0,045 mol
Jumlah Al
2
SO
4 3
yang terbentuk adalah sebanyak 0,0075 mol. Pada kondisi ini asam sulfat bukan merupakan pembatas reaksi.
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan untuk penggunaan asam klorida memenuhi persamaan reaksi 4.5 sebagai berikut:
AlOH
3
+ 3HCl AlCl
3
+ 6H
2
O ............................4.5 Asam klorida yang dibutuhkan untuk mengatur pH menjadi 1 adalah sebanyak 15,8
ml HCl 1N. AlOH
3
+ 3HCl AlCl
3
+ 6H
2
O A 0,015 mol 0,0158 mol
R 0.005 mol 0,0158 mol 0,005 mol + 0,03 mol S 0,010 mol 0 mol 0,005 mol + 0,03 mol
Jumlah AlCl
3
yang terbentuk adalah sebanyak 0,005 mol. Pada kondisi ini asam klorida merupakan pembatas reaksi.
Dari kedua persamaan reaksi tersebut dapat dilihat bahwa AlCl
3
yang dihasilkan sebanyak 0,005 mol sedangkan Al
2
SO
4 3
yang dihasilkan sebanyak 0,0075 mol. Jadi dengan penambahan alum sulfat 1N sebanyak 31 mL akan
memperoleh alum kembali lebih banyak dibandingkan menggunakan asam klorida 1N sebanyak 15,8 mL.
Pada gambar 4.1. di atas dapat dilihat bahwa penambahan asam sulfat 1N pada lumpur yang berumur 1 hari memberikan hasil perolehan kembali alum yang
paling tinggi. Hal ini berlaku untuk kondisi pH 1 dan 1,5 sedangkan pada kondisi pH 2 dan 2,5 menunjukkan bahwa umur lumpur 3 hari dengan penambahan asam sulfat
1N memberikan hasil yang lebih tinggi dari sampel yang berumur 1 dan 2 hari. Sedangkan pada kondisi pH 3 sampel yang berumur 2 hari menunjukkan hasil yang
lebih tinggi dibanding sampel berumur 1 dan 3 hari.
Universitas Sumatera Utara
Kondisi ini juga terjadi pada penambahan asam klorida 1N, walaupun secara keseluruhan memiliki hasil perolehan kembali alum yang lebih rendah dibandingkan
dengan penggunaan asam sulfat 1N, hasil yang ditunjukkan pada Gambar 4.1. memiliki pola yang hampir sama dengan hasil yang ditunjukkan pada penambahan
asam sulfat 1N. Pada sampel yang berumur 1 hari, terlihat hasil yang paling tinggi diperoleh pada pH 1 dan 1,5, pada pH 2,5 sampai 3 sampel yang berumur 3 hari
menunjukkan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan sampel yang berumur 1 dan 2 hari.
Kondisi yang sama dapat juga dilihat pada Gambar 4.2. dan Gambar 4.3. dimana terjadi ketidakkonsistenan hasil perolehan kembali alum yang ditunjukkan
oleh variabel umur lumpur. Hal lain yang dapat dilihat pada Lampiran C halaman 65 – 66 adalah
kandungan alum pada lumpur yang berumur satu hari lebih besar dari kandungan alum pada lumpur yang berumur dua hari dan lumpur yang berumur tiga hari
memiliki kandungan alum yang lebih kecil dibandingkan dengan lumpur yang berumur dua hari. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh adanya bahan organik yang
terdapat pada lumpur, Hal ini disebutkan oleh Lin dan Grenn 1987 bahwa lumpur alum kemungkinan mengandung mikroorganisme termasuk alga dan plankton serta
bahan organik dan anorganik lainnya yang terdapat di air baku. Walaupun lumpur alum memiliki BOD
5
dan COD yang tinggi, biasanya tidak mengalami dekomposisi aktif ataupun menyebabkan terjadinya kondisi anaerobik. Jadi semakin lama lumpur
dibiarkan berada pada wadahnya, maka semakin banyak mikroorganisme dan bahan
Universitas Sumatera Utara
organik dan anorganik yang mengendap bersama-sama lumpur. Tetapi karena tidak mengalami dekomposisi, maka jumlah mikroorganisme dan bahan organik tidak
berkurang. Pada saat dilakukan penelitian dengan mengambil 5 gram lumpur yang telah dikeringkan, maka sebagian dari lumpur tersebut merupakan mikroorganisme
dan bahan organik, sehingga pada saat dilakukan pemeriksaan kandungan alum pada lumpur akan diperoleh kandungan alum pada lumpur berumur satu hari lebih tinggi
dibanding lumpur berumur dua dan tiga hari. Begitu juga lumpur yang berumur dua hari memiliki kandungan alum yang lebih besar dibandingkan lumpur yang berumur
tiga hari. Jadi dapat dikatakan bahwa faktor umur lumpur tidak memiliki pengaruh
yang signifikan terhadap tingkat perolehan kembali alum dari lumpur dengan penambahan baik asam sulfat 1 N maupun asam klorida 1 N.
4.2. Analisa Faktorial Desain Terhadap Persentase Perolehan Kembali Alum
Kategori