Upaya Mengendapkan Logam Mikro melalui Penambahan Kapur atau KMnO

33 Menurut Waluyo 2005, logam terlarut dapat mengendap melalui peningkatan pH maupun proses oksidasi. Salah satu bahan yang dapat meningkatkan pH adalah kapur dan bahan yang dapat mengoksidasikan logam mikro adalam KMnO 4 . Asri 2009 mengemukakan bahwa tiap-tiap logam memiliki karakteristik pH optimum presipitasi pengendapan tersendiri, yaitu pH pada saat logam tersebut memiliki kelarutan minimum. Oleh karena itu, pada limbah yang mengandung beragam logam, presipitasi dapat dilakukan dengan perubahan pH sehingga pada pH tertentu logam yang diinginkan dapat mengendap. Logam dalam keadaan terlarut umumnya dapat dipresipitasikan dalam bentuk hidroksidanya. Menurut Asrie 2009, logam besi membutuhkan alkalinitas dalam bentuk ion hidroksidanya. Upaya untuk mempresipitasikan logam besi dapat dilakukan dengan menambahkan CaOH 2 agar besi dapat mengendap. Reaksi pengendapan besi sulfat digambarkan Asrie 2009 sebagai berikut: 2FeSO 4 .7H 2 O + 2CaOH 2 + ½O 2 ---- 2FeOH 3 + 2CaSO 4 + 13H 2 O Hasil penelitian Asrie 2009 didapatkan bahwa dalam upaya mengendapkan logam mikro, penggunan CaOH 2 lebih cepat dibanding NaOH. Di samping itu biaya operasional dari penggunaan CaOH 2 juga relatif lebih murah dibanding NaOH. Praswati et al. 2001 dalam Asrie 2009 mengemukakan bahwa variabel pH 4,6 hingga pH 8 tidak berpengaruh secara siginifikan terhadap pengendapan logam Cu dan Fe. Hasil penelitiannya juga didapatkan bahwa penambahan CaOH 2 dengan waktu flokulasi 30 menit menyebabkan kelarutan crom Cr dan seng Zn secara teoritis minimum, masing-masing pada pH 7,5 dan 10,2 dan menunjukkan kenaikan yang signifikan dalam konsentrasi di atas atau di bawah pH tersebut. Besarnya removal Fe pada pH 8, 9, 10, 11 dan 12 berturut-turut sebesar 99,82, 99,91, 99,924 dan 99,927. Besarnya removal masing-masing logam berbeda-beda. Hal ini terjadi karena kelarutan masing-masing logam berbeda-beda. Oleh karena itu, perlakuan pH untuk masing-masing logam tidak sama. Reaksi antara CaOH 2 dengan beberapa logam seperti yang digambarkan Asrie 2009 sebagai berikut. Cu 2+ CuOH 2 Ni 2+ + CaOH 2 ------ NiOH 2 + Ca 2+ Zn 2+ ZnOH 2 Fe 2+ FeOH 2 34 Keefektifan dari suatu bahan pengendap baik kapur maupun bahan lainnya seperti FeCl 3 dalam menurunkan bahan-bahan terlarut dapat ditunjukkan oleh nilai TDS yang terdapat air yang diolah. Nilai TDS semakin rendah berarti bahan pengendap tersebut semakin efektif dalam menurunkan bahan terlarut Effendi, 2003. Pemberian FeCl 3 sebesar 1000 ppm mampu menyebabkan nilai TDS terendah Amuda, 2005. Oleh karenanya, pemberian bahan pengendap berupa kapur pada dosis tersebut juga diharapkan dapat memaksimalkan pengendapan padatan terlarut dalam air limbah. Selain melalui perubahan pH akibat penambahan kapur, pengendapan logam dalam air limbah juga dapat terjadi melalui proses oksidasi. Salah satu bahan oksidator yang digunakan untuk mengendapkan logam mikro adalah KMnO 4 . Harjadi 1993 mengemukakan bahwa kalium permanganat KMnO 4 dapat bereaksi dengan cara yang berbeda-beda tergantung dari pH larutannya. Kekuatannya sebagai oksidator juga berbeda-beda sesuai dengan reaksi yang terjadi pada pH yang berbeda. Reaksi yang bermacam-macam ini disebabkan oleh keragaman valensi mangan dari 1 sampai dengan 7. Menurut Waluyo 2005, pada proses pengolahan air bersih, KMnO 4 selain dapat digunakan untuk mengendapkan logam terlarut, juga dapat digunakan untuk menghilangkan baurasa dan membunuh mikroorganisme yang tidak diinginkan. Menurut Rismana 2002, penggunaan 0,02 KMnO 4 dapat membunuh mikroorganisme yang terdapat dalam air dengan daya aksi dalam hitungan detik hingga menit. Upaya pengendapan logam mikro terlarut yang dilakukan dengan penambahan bahan dapat dimaksimalkan dengan proses fisik menggunakan alat diantaranya alat kocok shaker dan sentrifuge agar bahan yang ditambahkan ke larutan dapat bereaksi hingga logam mikro yang masih terlarut dapat membentuk endapan. Menurut Lahay 2004, alat kocok shaker digunakan untuk menghomogenkan 2 bahan yang dicampurkan agar membentuk endapan; sedangkan sentrifuge, menurut Anonim 2009 digunakan untuk memisahkan zat dari cairannya dengan cara pemutaran menggunakan kekuatan rotasi. Pemutaran dengan kecepatan tertentu dapat menyebabkan zat-zat yang terlarut mengendap. Kecepatan putar 60 – 100 rpm selama 1 – 3 menit mampu mengoptimalkan pengendapan logam terlarut. 35

2.7 Beberapa Logam Mikro yang terdapat pada Lindi dan Manfaatnya bagi

Tanaman Beberapa logam terlarut yang terdapat dalam lindi yang juga terdapat dalam pupuk cair komersial adalah Cu, Zn, Mn dan Fe. Karsono et al. 2004 mengemukakan manfaat dan pengaruh dari unsur-unsur tersebut pada pertumbuhan tanaman sebagai berikut. 1. Besi Fe Besi diperlukan untuk sintesis klorofil. Sebagai enzim, Fe akan mengaktivasi proses biokimia, misalnya respirasi, fotosintesis dan fiksasi nitrogen. Mobilitas Fe rendah, sehingga bila sudah berada di dalam suatu jaringan tanaman tidak dapat dibongkar untuk dipindahkan ke bagian lain. Oleh karenanya, gejala defisiensi seperti tulang daun tetap hijau, tetapi warna hijau di antara tulang daun memudar atau berwarna kekuningan akan mudah terlihat di pucuk daun; sedangkan gejala kelebihan Fe jarang terlihat. 2. Mangan Mn Unsur mangan merupakan aktivator untuk berbagai enzim lainnya. Mangan juga membantu Fe dalam pembentukan klorofil dan membantu produksi oksigen dari air ketika proses fotosintesis berlangsung. Defisiensi Mn menunjukkan gejala helaian daun menguning diantara tulang daun pucuk. Daun tua berubah warna menjadi coklat, kemudian terjadi nekrotik bercak hitam karena kematian sel dan jaringannya dan akhirnya rontok. Kelebihan Mn menunjukkan gejala klorosis, yakni warna daun berubah menjadi kuning, pembentukan klorofil tidak merata dan pertumbuhan terhambat. 3. Cuprum Cu Unsur Cu berperan sebagai aktivator enzim-enzim tertentu dan ikut dalam kegiatan fotosintesis. Jika kekurangan Cu, produksi protein juga akan terhambat. Gejala kekurangan Cu adalah pertumbuhan terhambat, tanaman kerdil, daun muda berwarna hijau gelap, terpelintir, berubah bentuk, muncul bintik-bintik nekrotik, mudah layu dan akhirnya pucuk daun kering dan mati. Kelebihan Cu menunjukkan gejala pertumbuhan tanaman terhambat yang diikuti dengan klorosis karena terdesaknya Fe oleh Cu yang berlebih. Gejala lainnya adalah tanaman kerdil, percabangan berkurang, akar menggelembung dan berwarna gelap. 36 4. Seng Zn Seng diperlukan untuk pembentukan hormon IAA dan mengaktivasi enzim-enzim tertentu. Defisiensi seng ditunjukkan oleh gejala memendeknya jarak antar ruas batang, ukuran daun mengecil, tepi daun sering bergelombang dan kadang-kadang terjadi klorosis di antara tulang daun. Kelebihan Zn ditandai oleh gejala klorosis karena terdesaknya Fe oleh Zn.

2.8 Pupuk dan Pemupukan

Dalam pengertian sehari-hari, pupuk diartikan sebagai bahan yang digunakan untuk memperbaiki kesuburan tanah, sedangkan pemupukan adalah penambahan bahan pupuk zat hara ke tanah agar tanah menjadi lebih subur Hardjowigeno, 2010. Pemupukan akan menjadi efektif apabila persyaratan kualitatif dan kuantitatif telah terpenuhi. Persyaratan kuantitatifnya adalah dosis pupuk, sedangkan persyaratan kualitatif meliputi empat hal, yakni : 1 unsur hara yang diberikan dalam pemupukan harus relevan dengan masalah nutrisi yang ada, 2 waktu pemupukan dan penempatan pupuk yang tepat, dan 3 unsur hara yang berada pada waktu dan tempat yang tepat dapat diserap oleh tanaman Indranada, 1994.

2.8.1 Jenis Unsur Hara yang Dibutuhkan Tanaman

Keharusan untuk memupuk disebabkan tanaman memerlukan sejumlah unsur hara dalam takaran cukup, seimbang dan kontinyu untuk terus tumbuh, berkembang dan menyelesaikan daur hidupnya. Takaran dan jenis unsur hara yang dibutuhkan setiap jenis tanaman berbeda. Unsur hara yang dibutuhkan dalam takaran banyak disebut unsur hara makro, sedangkan unsur hara yang diperlukan dalam takaran sedikit disebut unsur hara mikro. Unsur hara makro terdiri dari : N, P, K, Ca, Mg, S. Unsur hara mikro, diantaranya: Cu, Zn, Mn, Fe Poerwowidodo, 1992.

2.8.2 Jenis-Jenis Pupuk Cair

Berdasarkan bahan bakunya, pupuk dibedakan menjadi pupuk buatan dan pupuk alam. Pupuk buatan adalah pupuk yang dibuat oleh industri atau pabrik, yang kadar haranya sengaja dibuat dalam jumlah tertentu, contohnya : urea, TSP, KCl dan sebagainya. Pupuk alam adalah pupuk yang bahan bakunya berasal dari alam, contohnya pupuk kandang, kompos dan sebagainya. Kadar hara dari pupuk alam terdapat secara alami, sedangkan pupuk buatan dibedakan menjadi pupuk tunggal dan pupuk majemuk Hardjowigeno, 2010.