Analisis Kalsium (Ca) Dan Magnesium (Mg) Pada Air Sumur, Air Umpan Dan Air Boiler Dari PT. Coca-cola Bottling Indonesia

ANALISIS KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA AIR SUMUR, AIR UMPAN DAN AIR BOILER DARI PT.COCA – COLA BOTTLING

INDONESIA

SKRIPSI

LAMBOK SIALLAGAN 020802051

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2007

ANALISIS KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA AIR SUMUR, AIR UMPAN DAN AIR BOILER DARI PT.COCA – COLA BOTTLING

INDONESIA

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

LAMBOK SIALLAGAN 020802051

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2007

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg)

PADA AIR SUMUR, AIR UMPAN DAN AIR BOILER DARI PT.COCA – COLA BOTTLING INDONESIA

Kategori : SKRIPSI

Nama : LAMBOK SIALLAGAN

Nim : 020802051

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, 15 Desember 2007

Komisi Pembimbing :

Dosen Pembimbing II Dosen Pembimbing I

Drs.Chairuddin,M.Sc Prof.Dr.Harlem Marpaung NIP. 131 653 992 NIP.130 422 458

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr.Rumondang Bulan Nst, MS NIP. 131 459 466

PERNYATAAN

ANALISIS KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA AIR SUMUR, AIR UMPAN DAN AIR BOILER DARI PT.COCA – COLA BOTTLING

INDONESIA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Oktober 2007

LAMBOK SIALLAGAN 020802051

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa Yang Maha Kasih berkat kasih dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Prof.Dr.Harlem Marpaung selaku pembimbing I dan Bapak Drs.Chairuddin, M.Sc selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran kepada penulis selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini, dan kepada Bapak Prof.Dr.Harlem Marpaung selaku kepala Laboratorium bidang Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran-saran kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Ibu Dr.Rumondang Bulan Nst, MS. dan Bapak Drs. Firman Sebayang, MS, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, semua dosen pada Departemen Kimia FMIPA USU, khususnya kepada Bapak Drs.Mimpin Ginting, MS selaku dosen wali yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di FMIPA-USU Medan. Kepada seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU Medan: B’Riki, K’Eneldawaty, K’Anita, K’Yogi, K’Maria, K’Reni, K’Irma, teman-teman seperjuanganku : Tiwi, Melda, Fanny, Fer, Willy dan Adek-adekku : Butet, Devi, Jetty, Umri, Ferdinand, Hisar, Ester, Eve, Julia, Melfa, dan Refanti serta K’Seri selaku analis L.A. Rekan mahasiswa/i jurusan kimia khususnya stambuk 2002, yang telah memberikan dukungan dan perhatian kepada penulis, terkhusus : Ida, Steve, Lintong, dan tidak lupa Helwida, Imei, Lisda, Trisna, Philip, Edo, Tulus trims buat perhatianya, serta K’Dormalum, yang selalu setia mendoakan penulis. Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga buat keluarga tercinta : Bapak tersayang S.Siallagan dan Ibu tersayang R. br Sitorus, saudara-saudaraku ’Kak Tiur, Kak Jojor, Kak Nita serta adikku Renni, dan Jonny’ serta seluruh keluarga yang tidak disebutkan namanya satu-persatu atas dorongan dan bimbingan kepada penulis selama mengikuti perkuliahan sampai selesainya skripsi ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu menyertai kita semua.

ABSTRAK

Telah dilakukan analisa kuantitatif terhadap kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air sumur, air umpan dan air boiler yang digunakan sebagai injeksi uap dari PT. COCA – COLA BOTTLING INDONESIA. Sampel diambil secara purposif dan tanpa memperhatikan musim dengan waktu pengambilan sampel dilakukan pada minggu pertama, kedua dan ketiga. Analisis kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dilakukan dengan metode titrasi kompleksometri. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa kadar kalsium pada minggu pertama, kedua dan ketiga dalam sumber air yang digunakan yaitu air sumur sebesar 0,0127 ± 0,0004 mg/L; 0,0130 ± 0,0004 mg/L; 0,0131 ± 0,0009 mg/L dan magnesium sebesar 0,0072 ± 0,0002 mg/L; 0,0070 ± 0,0004 mg/L; 0,0072 ± 0,0007 mg/L. Ini dapat mengakibatkan terbentuknya kerak pada boiler, sehingga sangat diperlukan proses pengolahan air sebelum dipakai sebagai injeksi uap.

Untuk air umpan kadarnya rendah dan ini tidak mempengaruhi terbentuknya kerak pada boiler karena telah terlebih dahulu mengalami proses pengolahan air. Kadar kalsiumnya pada minggu pertama, kedua dan ketiga sebesar 0,0009 ± 0,0004 mg/L; 0,0010 ± 0,0004 mg/L; 0,0010 ± 0,0004 mg/L dan magnesium sebesar 0,0020 ± 0,0007 mg/L; 0,0021 ± 0,0004 mg/L; 0,0022 ± 0,0002 mg/L.

Sedangkan kadar kalsium dan magnesium pada air boiler sebagai sistem penerima dari air umpan, tiap minggunya terjadi peningkatan. Kadar kalsium pada minggu pertama, kedua dan ketiga pada air boiler sebesar 0,0064 ± 0,0009 mg/L; 0,0089 ± 0,0009 mg/L; 0,0133 ± 0,0009 mg/L dan magnesium sebesar 0,0040 ± 0,0002 mg/L; 0,0050 ± 0,0002 mg/L; 0,0062 ± 0,0002 mg/L.

ANALYSIS OF CALSIUM (Ca) AND MAGNESIUM (Mg)

CONTENT IN DEEP WELL, FEED WATER AND BOILER

WATER FROM PT. COCA – COLA BOTTLING

INDONESIA

ABSTRACT

Have been done by quantitative analysis of calcium (Ca) and magnesium (Mg) at the deep well, feed water and water boiler which applied as steam injection from PT. COCA - COLA BOTTLING INDONESIA. Sample was obtained in purposif and without care the season of sampling time that done on first, second and third sunday. Calsium (Ca) and magnesium (Mg) content was analysed using complexometry titration method. The research result has been obtained calcium content on first, second, third sunday in water source that used is deep well 0.0127 ± 0.0004 mg/L; 0.0130 ± 0.0004 mg/L; 0.0131 ± 0.0009 mg/L and magnesium about 0.0072 ± 0.0002 mg/L; 0.0070 ± 0.0004 mg/L; 0.0072 ± 0.0007 mg/L. It can cause crust at boiler, so that very needed water treatment process before used as steam injection.

For feed water was low content and it if didn’t cause crust at boiler because, before treatment process water. Calcium content on first, second, third about 0.0009 ± 0.0004 mg/L; 0.0010 ± 0.0004 mg/L; 0.0010 ± 0.0004 mg/L and magnesium about 0.0020 ± 0.0007 mg/L; 0.0021 ± 0.0004 mg/L; 0.0022 ± 0.0002 mg/L.

Where as calcium content and magnesium at boiler water as receiver system from feed water, every week happen increase. Calcium content on first, second and third Sunday at boiler water about 0.0064 ± 0.0009 mg/L; 0.0089 ± 0.0009 mg/L; 0.0133 ± 0.0009 mg/L and magnesium about 0.0040 ± 0.0002 mg/L; 0.0050 ± 0.0002 mg/L; 0.0062 ± 0.0002 mg/L.

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB 1 : PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Permasalahan 2

1.3. Pembatasan Masalah 2

1.4. Tujuan Penelitian 2

1.5. Manfaat Penelitian 3

1.6. Lokasi Penelitian 3

1.7. Metodologi Penelitian 3

BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1. Air Sebagai Kebutuhan Pokok Manusia 4

2.2. Ketel Uap 4

2.3. Klasifikasi Ketel Uap 5

2.4. Air Umpan Ketel 6

2.5. Standar Kemurnian Air Boiler 9

2.6. Pengolahan Air Umpan Boiler 10

2.7. Akibat Buruk Air Tanpa Pengolahan pada Boiler 12

2.8. Pemecahan Masalah Pada Boiler 13

2.9. Titasi Kopleksometri 15

2.10. Penentuan Mg + Ca melalui Titrasi EDTA 15 2.11. Penentuan Kalsium (Ca) dengan Titrasi EDTA 16 2.12. Indikator untuk Titrasi Pembentukan Kompleks 16 2.13. Ligan Monodentat dan Ligan Polidentat 17

BAB 3 : BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN 19

3.1. Bahan – Bahan 19

3.2. Alat – Alat 19

3.3. Prosedur Penelitian 20

3.3.1. Penyediaan Reagen 20

3.3.2. Prosedur Penentuan Mg + Ca 21

3.3.3. Prosedur Penentuan Kalsium (Ca) 21

3.4. Bagan Penelitian 22

3.4.1. Penentuan Mg + Ca 22

BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN 24

4.1. Hasil dan Perhitungan 24

4.1.1. Hasil Penelitian 24

4.1.2. Penentuan Kadar Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) dalam Sampel 24

4.2. Pembahasan 27

BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN 28

5.1. Kesimpulan 28

5.2. Saran 28

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1. Konsentrasi Rata-Rata Ion yang biasanya Terdapat didalam

Sungai di Dunia 7

Tabel 2.2. Spesifikasi Air Ketel Berdasarkan Tekanan Ketel 9 Tabel 2.3. Akibat Air Umpan Boiler tidak Memenuhi Syarat 12

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1. Kadar Kalsium (Ca) pada Air sumur, air umpan dam air boiler 16 Gambar 2.2. Kadar Magnesium (Mg) pada Air sumur, air umpan dan air boiler 18

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Tabel 4.1. Volume EDTA 0,01 M untuk Titrasi Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) pada Sampel Minggu Pertama 30 Tabel 4.2. Volume EDTA 0,01 M untuk Titrasi Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) pada Minggu Kedua 30

Tabel 4.3. Volume EDTA 0,01 M untuk Titrasi Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) pada Minggu Ketiga 30

Tabel 4.4. Data Hasil Perhitungan Kadar Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) dalam Sampel Minggu Pertama 31 Tabel 4.5. Data Hasil Perhitungan Kadar Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) dalam Sampel Minggu Kedua 31 Table 4.6. Data Hasil Perhitungan Kadar Kalsium (Ca)

dan Magnesium (Mg) dalam Sampel Minggu Ketiga 31

Tabel 4.7. Daftar Harga Distribusi t-Student 32

Tabel 4.8. Rekomendasi Batas Air Umpan 33

Tabel 4.9. Rekomendasi Batas Air Boiler 34

Gambar 1. Kadar Kalsium (Ca) pada Air sumur, air umpan dam air boiler 35 Gambar 2. Kadar Magnesium (Mg) pada Air sumur, air umpan dan air boiler 36

ABSTRAK

Telah dilakukan analisa kuantitatif terhadap kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air sumur, air umpan dan air boiler yang digunakan sebagai injeksi uap dari PT. COCA – COLA BOTTLING INDONESIA. Sampel diambil secara purposif dan tanpa memperhatikan musim dengan waktu pengambilan sampel dilakukan pada minggu pertama, kedua dan ketiga. Analisis kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dilakukan dengan metode titrasi kompleksometri. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa kadar kalsium pada minggu pertama, kedua dan ketiga dalam sumber air yang digunakan yaitu air sumur sebesar 0,0127 ± 0,0004 mg/L; 0,0130 ± 0,0004 mg/L; 0,0131 ± 0,0009 mg/L dan magnesium sebesar 0,0072 ± 0,0002 mg/L; 0,0070 ± 0,0004 mg/L; 0,0072 ± 0,0007 mg/L. Ini dapat mengakibatkan terbentuknya kerak pada boiler, sehingga sangat diperlukan proses pengolahan air sebelum dipakai sebagai injeksi uap.

Untuk air umpan kadarnya rendah dan ini tidak mempengaruhi terbentuknya kerak pada boiler karena telah terlebih dahulu mengalami proses pengolahan air. Kadar kalsiumnya pada minggu pertama, kedua dan ketiga sebesar 0,0009 ± 0,0004 mg/L; 0,0010 ± 0,0004 mg/L; 0,0010 ± 0,0004 mg/L dan magnesium sebesar 0,0020 ± 0,0007 mg/L; 0,0021 ± 0,0004 mg/L; 0,0022 ± 0,0002 mg/L.

Sedangkan kadar kalsium dan magnesium pada air boiler sebagai sistem penerima dari air umpan, tiap minggunya terjadi peningkatan. Kadar kalsium pada minggu pertama, kedua dan ketiga pada air boiler sebesar 0,0064 ± 0,0009 mg/L; 0,0089 ± 0,0009 mg/L; 0,0133 ± 0,0009 mg/L dan magnesium sebesar 0,0040 ± 0,0002 mg/L; 0,0050 ± 0,0002 mg/L; 0,0062 ± 0,0002 mg/L.

ANALYSIS OF CALSIUM (Ca) AND MAGNESIUM (Mg)

CONTENT IN DEEP WELL, FEED WATER AND BOILER

WATER FROM PT. COCA – COLA BOTTLING

INDONESIA

ABSTRACT

Have been done by quantitative analysis of calcium (Ca) and magnesium (Mg) at the deep well, feed water and water boiler which applied as steam injection from PT. COCA - COLA BOTTLING INDONESIA. Sample was obtained in purposif and without care the season of sampling time that done on first, second and third sunday. Calsium (Ca) and magnesium (Mg) content was analysed using complexometry titration method. The research result has been obtained calcium content on first, second, third sunday in water source that used is deep well 0.0127 ± 0.0004 mg/L; 0.0130 ± 0.0004 mg/L; 0.0131 ± 0.0009 mg/L and magnesium about 0.0072 ± 0.0002 mg/L; 0.0070 ± 0.0004 mg/L; 0.0072 ± 0.0007 mg/L. It can cause crust at boiler, so that very needed water treatment process before used as steam injection.

For feed water was low content and it if didn’t cause crust at boiler because, before treatment process water. Calcium content on first, second, third about 0.0009 ± 0.0004 mg/L; 0.0010 ± 0.0004 mg/L; 0.0010 ± 0.0004 mg/L and magnesium about 0.0020 ± 0.0007 mg/L; 0.0021 ± 0.0004 mg/L; 0.0022 ± 0.0002 mg/L.

Where as calcium content and magnesium at boiler water as receiver system from feed water, every week happen increase. Calcium content on first, second and third Sunday at boiler water about 0.0064 ± 0.0009 mg/L; 0.0089 ± 0.0009 mg/L; 0.0133 ± 0.0009 mg/L and magnesium about 0.0040 ± 0.0002 mg/L; 0.0050 ± 0.0002 mg/L; 0.0062 ± 0.0002 mg/L.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengolahan air sangat diperlukan untuk dapat mengontrol kuantitas dan kualitas air. Hal ini sangat diperlukan khususnya air yang akan digunakan sebagai air umpan boiler. Air umpan yang digunakan bisa berasal dari air sungai, danau dan air tanah. Jadi air tersebut sebelum sampai kepada pemakainya bisa saja telah mengandung bahan-bahan seperti garam-garam kuat, garam-garam lemah, zat-zat organik, gas-gas terlarut dan zat-zat terlarut. Oleh hal tersebut akan menurunkan kualitas air untuk dipakai sebagai air pengisi ketel, dan ini dapat mengakibatkan kerak pada ketel uap. Sehingga dapat menurunkan efisiensi kerja dari ketel uap. Untuk itu agar ketel uap dapat bekerja dengan efisien maka diperlukan air yang murni dan berkualitas tinggi sebagai air pengisi ketel. (Siregar, Harrys.1998)

Ketel uap adalah suatu bagian dari pesawat uap yang digunakan untuk menghasilkan uap air untuk keperluan pembangkit energi maupun untuk keperluan proses industri. Dengan prinsip yang sederhana yaitu dengan mendidihkan air dan mengubahnya menjadi uap panas yang kemudian dipakai untuk keperluan lain. (Siregar, Harrys.1998)

Mineral yang sering menimbulkan masalah pada ketel uap diantaranya seperti besi, kalsium dan magnesium. Adanya mineral tersebut dalam air dapat mengakibatkan kesadahan air meningkat. Ini dijumpai dalam bentuk ion Ca++ dan Mg++ yang akan membentuk garam CaCO3 dan MgCO3 yang sukar larut didalam air. Garam ini dapat bereaksi dengan bikarbonat sulfat dan klorida dalam air. Yang jika dipanaskan pada temperatur yang tinggi, maka garam tersebut akan tertinggal, sehingga kepekatannya bertambah, yang akhirnya menyebabkan garam tersebut menjadi kerak dan melekat pada pipa-pipa ketel. Dimana kerak akan menutupi bidang pemanas sehinggga dibutuhkan panas yang lebih banyak, pemanasan yang lebih akan

melunakkan pipa sehingga pipa akan pecah karena tekanan yang tinggi. Hal ini sangat berbahaya karena dapat merusak peralatan dan bangunan disekitarnya. Dan bahkan kerak dapat menyebabkan perpindahan panas menjadi kecil sehingga dibutuhkan bahan bakar yang lebih.

Berdasarkan uraian di atas maka dilakukan penelitian kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam air yang digunakan sebagai produksi uap pada boiler.

1.2. Permasalahan

Air yang digunakan sebagai bahan baku untuk injeksi uap merupakan air sumur. Pembentukan kerak dapat saja terjadi pada sumber air ini jika sistem pegolahan air tidak baik. Kerak akan terbentuk pada mulut pipa dan di setiap bagian yang dilalui air tersebut. Pertumbuhan kerak yang semakin tebal pada boiler akan mengakibatkan peralatan rusak. Jadi perlu dilakukan pengontrolan kualitas air dari ion-ion pembentuk kerak seperti kalsium dan magnesium. Jadi perumusan permasalahan adalah berapakah kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air sumur, air umpan dan air boiler dari PT. Coca - Cola Bottling Indonesia Medan.

1.3. Pembatasan Masalah

1. Penelitian ini dibatasi pada penentuan kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air sumur, air umpan dan air boiler dari PT. Coca - Cola Bottling Indonesia Medan.

2. Analisa kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dilakukan dengan metode titrasi kompleksometri.

1.4. Tujuan Penelitian

Dari penelitian ini dapat diketahui berapa kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air sumur, air umpan dan air boiler dari PT. Coca - Cola Bottling Indonesia

Medan.

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai sumber informasi kepada PT. Coca - Cola Bottling Indonesia Medan tentang kondisi air yang mereka gunakan untuk produksi uap pada boiler.

1.6. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

1.7. Metodologi Penelitian

1. Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium.

2. Sampel diambil secara purposif dari PT. Coca - Cola Bottling Indonesia Medan tanpa memperhatikan musim dan sampel diawetkan sebelum dianalisa.

3. Penentuan kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dilakukan dengan metode titrasi kompleksometri.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air Sebagai Kebutuhan Pokok Manusia

Air merupakan kebutuhan yang sangat pokok bagi kehidupan. Semua mahluk hidup memerlukan air dan tanpa air tidak akan ada kehidupan. Kebutuhan air untuk manusia menyangkut dua hal yaitu : air untuk kehidupan kita sebagai makhluk hayati dan air untuk kehidupan kita sebagai manusia yang berbudaya. Di dalam kehidupan kita sebagai makhluk hayati air memegang peranan penting dalam berbagai proses metabolisme di dalam tubuh kita, baik sebagai medium proses, alat transportasi dari bagian tubuh yang satu kebagian tubuh yang lain, ataupun sebagai komponen yang ikut dalam reaksi kimia metabolisme. Sebagai makhluk hidup yang berbudaya, kita juga membutuhkan air dalam berbagai kegiatan untuk memenuhi kebutuhan hidup, misalnya pertanian, peternakan, perindustrian, dan berbagai aktivitas rumah tangga yang melibatkan penggunaan air. Di dalam industri, air juga memegang peranan penting misalnya sebagai pendingin, pengangkut limbah, dan sebagai bahan baku untuk produksi uap di dalam boiler. (Mahida, U.N.1986)

2.2. Ketel Uap

Ketel uap adalah suatu bagian dari pesawat uap yang digunakan untuk menghasilkan uap air untuk keperluan pembangkit energi maupun untuk keperluan proses industri. Ketel uap ini terdiri dari bumbung yang tertutup pada ujung pangkalnya dan dalam perkembangannya dilengkapi dengan pipa api maupun pipa air.

Ketel uap yang modren diciptakan untuk menghasilkan uap air yang lebih banyak dari boiler terdahulunya, namun demikian kebutuhan boiler akan air yang mempunyai kualitas yang tinggi juga merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan kualitas air yang rendah selain mempengaruhi terbentuknya uap air yang

maksimal. Juga dapat mengakibatkan kerusakan - kerusakan pada boiler. (Asthon, H.M. 1981)

Ketel uap berfungsi sebagai pesawat konversi energi yang mengkonversikan energi kimia (potensial) dari bahan bakar menjadi energi panas. Ketel uap terdiri dari dua komponen utama, yaitu :

- Dapur, sebagai alat untuk mengubah energi kimia menjadi energi panas

- Alat penguap yang mengubah energi pembakaran (energi panas) menjadi energi potensial uap (energi panas). (Syamsir. 1988)

Ketel uap bekerja dengan prinsip yang sederhana yang dapat kita temukan sehari-hari yaitu dengan cara memanaskan air sampai mendidih sehingga membentuk uap air. Untuk menghasilkan uap panas, maka pesawat uap ini bekerja pada lingkungan yang bertekanan tinggi juga pada temperatur yang sangat tinggi untuk mengubah air pada suhu kamar menjadi uap air yang sangat panas. Untuk itu kita perlu memperhatikan segala hal yang berhubungan dengan pesawat uap ini.

Untuk mendapatkan suatu ketel uap yang mempunyai kerja yang efisien dan aman maka, ketel uap yang modren ini perlu bekerja dengan menggunakan air yang mempunyai kualitas yang tinggi, maka kita tidak lagi dapat menemukannya pada alam ini, disebabkan karena ketidak murnian telah berakumulasi dengan air hujan yang turun melalui atmosfer serta pada saat mengaliri permukaan tanah mengalami kontaminasi dengan mineral-mineral yang terkandung di atas tanah dan juga dengan berbagai macam asam. (Siregar, Harrys. 1998)

2.3. Klasifikasi Ketel Uap

Banyak orang mengklasifikasikan ketel uap tergantung kepada sudut pandang masing-masing. Ketel uap diklasifikasikan dalam kelas, yaitu :

1. Berdasarkan fluida yang mengalir dalam pipa, maka ketel diklasifikasikan sebagai : a. Ketel pipa api, fluida yang mengalir dalam pipa adalah gas nyala, yang

membawa energi panas, yang segera mentransfernya ke air ketel melalui bidang pemanas.

b. Ketel pipa air, fluida yang mengalir dalam pipa adalah air, energi panas ditransfer dari luar pipa ke air ketel.

a. Ketel stasioner, ketel-ketel yang didudukkan di atas fundasi yang tetap. b. Ketel mobil, ketel yang dipasang pada fundasi yang berpindah-pindah. 3. Berdasarkan letak dapur (furnace positition), ketel diklasifikasikan sebagai :

a. Ketel dengan pembakaran di dalam, dalam hal ini pembakaran terjadi di bagian dalam ketel. Kebanyakan ketel pipa api memakai sistem ini.

b. Ketel dengan pembakaran di luar, dalam hal ini pembakaran di bagian luar ketel. Kebanyakan ketel pipa air memakai sistem ini.

4. Menurut jumlah lorong (boiler tube), ketel diklasifikasikan sebagai : a. Ketel dengan lorong tunggal

b. Ketel dengan lorong ganda

5. Tergantung kepada poros tutup drum (shell), ketel diklasifikasikan sebagai : a. Ketel tegak

b. Ketel mendatar

6. Menurut bentuk dan letak pipa, ketel diklasifikasikan sebagai : a. Ketel dengan pipa lurus, bengkok dan berlekak-lekuk b. Ketel dengan pipa miring-datar an miring-tegak

7. Menurut sistem peredaran air ketel (water circulation), ketel diklasifikasikan sebagai :

a. Ketel dengan peredaran alam, peredaran air dalam ketel terjadi secara alami, yaitu air yang ringan naik sedang air yang berat turun, sehingga terjadilah aliran konveksi alami.

b. Ketel dengan peredaran paksa, aliran paksa diperoleh dari sebuah pompa sentrifugal yang digerakkan dengan elektrik motor misalnya. (Syamsir. 1988)

2.4. Air Umpan Ketel

Air yang disuplai ke boiler untuk dirubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah: (1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang. (www.energyefficiencyasia.org, tgl akses 15 Mei 2007)

Air pengisi ketel dipompakan dari luar masuk kedalam ketel dengan menggunakan pompa air pengisian ketel. Air pengisi ketel bisa diambil dari danau, sungai atau lainnya. Sehingga air pengisian bisa mengandung debu padat dan zat cair yang terapung, gas-gas terlarut, koloid-koloid, garam, asam ataupun basa.

Dari Tabel 2.1, kita diberikan keterangan secara singkat tentang kandungan kation dan anion yang terdapat di dalam air sungai pada seluruh dunia. Dan dari tabel di bawah ini, kita dapat melihat jumlah rata-rata kation dan anion yang biasanya terdapat di dalam air.

Tabel 2.1. Konsentrasi rata-rata ion yang biasanya terdapat didalam sungai di dunia

Parameter Konsentrasi (mg/L) Kation (meq/L) Anion (meq/L) Ca Mg Na K Fe SiO2 HCO3 SO4 Cl NO 15 4,1 6,3 2,3 0,67 13,1 58,4 11,2 7,8 1 120 3 Sum 0,750 0,342 0,274 0,059 - - - - - - 1,428 - - - - - - 0,958 0,233 0,220 0,017 1,425 Sumber : Livingstone (1963)

Dari tabel di atas, di bawah ini beberapa akibat buruk bagi boiler dari kation dan anion yang terkandung di dalam air yaitu :

Kalsium, adalah kandungan yang terbanyak kedua setelah bikarbonat dari seluruh air permukaan yang ada di dunia ini, serta menduduki peringkat ketiga atau keempat sebagai pembentuk ion pada air tanah. Kalsium adalah nutrien yang penting pada pertanian, tetapi pada boiler zat tersebut akan mengakibatkan tidak terserapnya energi panas.

Magnesium, terdapat lebih sedikit dibanding dengan kalsium. Magnesium adalah suatu mineral yang penting bagi manusia, tetapi pada temperatur dan tekanan yang tinggi pada boiler maka magnesium dapat menjadi deposit sebagai sedimen.

Natrium, pada air secara alami, natrium biasanya hadir sebagai ion bebas, sehingga mudah membentuk beberapa ion kompleks. Kadar natrium yang tinggi pada tanah juga dapat menjadi racun bagi tanaman, dan pada boiler NaCl dan Na2SO4 itulah yang mengakibatkan terjadinya korosi.

Kalium, keberadaannya pada air sangatlah sedikit, sehingga pengaruhnya terhadap boiler tidaklah begitu besar artinya.

Bikarbonat, dengan air dapat membentuk asam karbonat sehingga dapat mengakibatkan korosi pada boiler.

Mangan, dapat menyebabkan timbulnya karatan dan deposit di dalam boiler.

Klorida, sering timbul karena dipergunakan sebagai desinfektan pada air. Klorida dapat menjadi korosif bagi baja dan aluminium pada kadar 50 mg/L.

Sulfur, dapat bersumber dari air-air vulkanik, mempunyai sifat yang korosif terhadap struktur kontruksi, pipa dan pipa asbestos-cement.

Silika, di dalam air silika biasanya hadir dalam bentuk hidrat yaitu H4SiO4 atau Si(OH)4. Pada boiler bertekanan tinggi dapat menjadi sebagai pengganggu, di mana ia dapat mengalir melalui boiler dengan uap panas yang kemudian terkondensasi pada tabung pemanas (heater tube) dan sirip-sirip turbin (turbin blades).

(M.Montgomery, James. 1985)

Besi, didalam air dapat bersifat ; terlarut sebagai Fe++ atau Fe+++, tersuspensi sebagai butir koloidal dan tergabung dengan zat organik atau zat padat anorganik. Besi sebagai Fe++ cukup dapat larut, tetapi dengan adanya oksigen dapat teroksidasi menjadi Fe+++, ini sulit larut pada pH 6 – 8 bahkan dapat menjadi ferihidroksida Fe(OH)3, atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padatan bisa mengendap, (Alearts,G. 1984). Sehingga mengakibatkan warna kemerahan pada porselin, bak mandi, pipa air, dan pakaian. Kelarutan besi meningkat dengan menurunnya pH. Keberadaan kation ferro dan ferri juga memberikan kontribusi bagi nilai kesadahan total meskipun peranannya relatife kecil. (Effendi, Hefni. 2003)

2.5. Standar Kemurnian Air Boiler

Untuk boiler tekanan tinggi memerlukan air dengan kualitas tinggi, karena dengan tingginya tekanan, material yang ditinggalkan makin besar. Hal ini tentu akan mempengaruhi efisiensi boiler. Karena itu perlu mengikuti standar air tentang boiler A.B.M.A (American Boiler Manufactured Association).

Standar ABMA didasarkan :

1. Total endapan yang terlarut misalnya garam-garam natrium 2. Sludge yang menyebabkan hardness, garam : Ca, Mg 3. Silika ; untuk control blow down

4. Oksigen : juga logam-logam Cu, Fe, dan logam-logam lain yang menyebabkan korosi.

Tabel 2.2. Spesifikasi air ketel berdasarkan tekanan ketel Tekanan psig Total

solid Alkalinity (mg/L) Suspended solid (mg/L) Silica (mg/L) 0 – 300

301 – 450 451 – 600 601 – 750 751 – 900 901 – 1000 1001 – 1500 1501 – 2000

> 2000

3500 3000 2500 2000 1500 1250 1000 750 50 700 600 500 400 300 250 200 150 100 300 250 150 100 60 40 20 10 5 125 90 50 35 20 8 25 1 0,5 Tekanan (psi) Besi (mg/L) Tembaga (mg/L) O2 (mg/L)

600 0,1 0,05 0,007

600 – 100 0,05 0,05 0,007

1000 – 2000 0,01 0,05 0,007

Dari standar diatas dapat diambil kesimpulan : Bahwa makin tinggi tekanan boiler makin kecil konsentrasi mineral yang di izinkan, jadi air harus tinggi, karena makin besar bahaya yang ditimbulkannya. (Serverns, 1984)

2.6. Pengolahan Air Umpan Boiler

Memproduksi steam yang berkualitas tergantung pada pengolahan air yang benar untuk mengendalikan kemurnian steam, endapan dan korosi. Sebuah boiler merupakan bagian dari sistim boiler, yang menerima semua bahan pencemar dari sistim didepannya. Kinerja boiler, efisiensi, dan umur layanan merupakan hasil langsung dari pemilihan dan pengendalian air umpan yang digunakan dalam boiler.

Jika air umpan masuk ke boiler, kenaikan suhu dan tekanan menyebabkan komponen air memiliki sifat yang berbeda. Hampir semua komponen dalam air umpan dalam keadaan terlarut. Walau demikian, dibawah kondisi panas dan tekanan hampir seluruh komponen terlarut keluar dari larutan sebagai padatan partikuat, kadang-kadang dalam bentuk kristal dan pada waktu yang lain sebagai bentuk amorph. Jika kelarutan komponen spesifik dalam air terlewati, maka akan terjadi pembentukan kerak dan endapan. Air boiler harus cukup bebas dari pembentukan endapan padat supaya terjadi perpindahan panas yang cepat dan efisien dan harus tidak korosif terhadap logam boiler.

Ada beberapa cara pengolahan air dari sumber air asal yang sesuai untuk mengisi ketel, yaitu :

1. Proses Presipitasi dan Koagulasi

Proses presipitasi ialah proses dimana partikel-partikel yang terdapat di dalam air dipisahkan dengan menambahkan bahan anorganik ataupun organik yang mempercepat peristiwa agretasi dari partikel menjadi agregat yang lebih besar dari semula. Pada proses ini ada dua macam bahan kimia yang digunakan ialah ion-ion logam seperti aluminium atau besi, yang mana dapat menghidrolisa dengan cepat untuk membentuk presipitat yang tidak dapat melarut, dan dengan menggunakan zat organik polyelektrolite alami ataupun sintetis yang mana dapat mengadsorbsi dengan cepat patikel-partikel. Kedua zat kimia yang dipakai di atas ditujukan untuk mempercepat kecepatan terjadinya agregat-agregat partikel, kemudian agregat-agregat ini dipisahkan dari air secara fisika yaitu pengendapan secara gravitasi, flotasi, atau filtrasi.

Koagulasi adalah peristiwa penggumpalan partikel-partikel yang terdapat di dalam air. Untuk melakukan proses ini kita memerlukan zat penggumpal, dimana zat yang ditambahkan harus merupakan zat yang tak dapat larut dalam air dan juga

merupakan penyerap yang kuat. Proses penggumpalan ini tidak dapat dilakukan secara pasti, semuanya dilakukan secara empiris karena perbandingan jumlah zat penggumpal dan jumlah partikel yang harus digumpalkan tidak dapat diketahui secara pasti.

2. Pemisahan secara Gravitasi

Proses gravitasi adalah proses yang paling banyak dipergunakan dan juga yang telah dikenal lama orang. Suspensi-suspensi partikel lebih berat dari partikel air, cenderung untuk mengendap pada dasar sebagai akibat dari gaya gravitasi di dalam proses sedimentasi. Partikel yang lebih ringan dari air akan mengapung ke atas. Tetapi biasanya partikel-partikel pada air itu lebih berat dari air sehingga proses ini adalah proses yang paling banyak dipakai.

Pemisahan sedimentasi dari bahan-bahan tersuspensi dalam air merupakan proses yang paling murah, dan mempergunakan energi yang sedikit. Secara konsep merupakan hal yang mudah tetapi sering menantang para insinyur kepada disain tempat penampung air.

3. Filtrasi

Filtrasi adalah unit proses yang secara luas dipergunakan pada pengolahan air dan air buangan bagi pemisahan partikel material yang biasanya ditemukan di dalam air. Di dalam proses ini air melewati sebuah medium filter. Partikel-partikel akan berakumulasi pada permukaan medium atau terkumpul dan mengendap di dalam filter. Filter sudah sejak lama ditemukan sebagai alat yang efektif untuk memisahkan partikel segala ukuran bahkan termasuk alga, virus dan lain-lain.

4. Adsorbsi

Adsorbsi adalah proses yang melibatkan proses kimia dan fisika, dimana substansi terakumulasi diantara dua fase. Tujuannya adalah mengadsorbsi larutan terjadi sewaktu zat-zat pengotor dalam air terakumulasi pada keadaan padat cair. Adsorbat adalah substansi yang akan dipisahkan dari fase cair ke interface. Adsorbent adalah fase padat yang terakumulasi. Adsorbsi dari pengenceran larutan dengan air terjadi sewaktu konsentrasi adsorbat dalam air cukup kecil untuk diasumsikan ideal. Pada kasus yang terbatas ini, hukum Henry menyatakan : tekanan partial dari adsorbat sebanding dengan fraksi molnya dan rasio aktifitas adsorbat dengan konsentrasinya adalah sama secara keseluruhan. (M.Montgomery, James. 1985)

2.7. Akibat Buruk Air Tanpa Pengolahan pada Boiler

Akibat yang timbul dalam boiler umumnya disebabkan perlakuan air umpan boiler yang tidak memenuhi persyaratan (Tabel 2.3).

Tabel 2.3. Akibat Air Umpan Boiler tidak Memenuhi Syarat

Masalah Lokasi Akibat

Kerak dan endapan

Steam tidak murni

Korosi

- Daerah permukaan pindah panas

- Pemasukan umpan

-

- Boiler

- Kondensat

- Pengumpan economicer

- Menurunnya efisiensi dan cepat rusak

- Memperkecil kapasitas boiler - Menurunnya nilai ekonomi - Deposit pada superheater - Kegagalan penaikan suhu - Kehilangan efisiensi - Kehilangan boiler

- Memperpendek umur teknis - Uap tidak murni dan kondesat - Deposit pada boiler

- Menurunkan efisiensi - Deposit pada boiler - Menurunkan efisiensi - Deposit pada boiler

- Memperpendek umur teknis (Naibaho, Ponten M. 1996)

Beberapa akibat buruk yang dapat diakibatkan oleh air yang bermutu rendah yaitu : Pengerakan (Scaling), dapat timbul karena jumlah butiran-butiran padat yang banyak terdapat didalam air, sehingga menyebabkan tertimbun menjadi lapisan yang sangat keras di dalam pipa-pipa ketel.

Korosi, dapat timbul di dalam boiler dan di dalam pipa uap (evaporator), dan pipa-pipa yang lain. Korosi dapat disebabkan oleh asam yang terbentuk dari gas oksigen yang terlarut di dalam air serta karbon dioksida di dalam air. Kerusakan

selanjutnya lebih parah dapat terjadi dengan sangat cepat apabila timbulnya asam pada air boiler tidak diatasi dengan cermat dan cepat.

Kejenuhan (Carry-over), adalah merupakan salah satu masalah bagi boiler. Buih-buih akan timbul ketika gelembung-gelembung terbentuk pada permukaan air dan bertambah terus sampai dimana ia masuk kedalam uap dan meninggalkan boiler membawa zat yang terlarut dalam air atau zat padat yang terlarut. Buih-buih dapat terbentuk dari zat padat yang larut dalam air atau zat organik ataupun dari detergent. Carry over ini juga dapat mempersingkat waktu pemakaian perlengkapan uap dan pipa-pipa, terutama pada lekukan-lekukan dimana korosi dapat terjadi.

Priming, adalah peristiwa terkontaminasinya uap air yang ada di dalam boiler, sehingga air masuk kedalam penampung uap. Hal ini disebabkan oleh pengoperasian yang dilakukan dibawah tekanan yang diberikan, yang mengakibatkan pekerjaan pemisahan uap dari air tidak bekerja dengan baik. (Asthon, H.M. 1981)

2.8. Pemecahan Masalah pada Boiler

Masalah pada boiler yang biasa dipecahkan yaitu : 1. Pencegahan pengerakan pada boiler tempat air 2. Pencegahan korosi pada boiler dan sistem uap 3. Pencegahan carry-over didalam sistem uap.

Reaksi kimia yang terjadi pada pemanasan air yang mengandung garam-garam. Kerak yang menumpuk jika dipanaskan dengan senyawa karbonat dapat menjadi :

Ca(HCO3)2 + panas CaCO3 + CO2 + H2

Mg(HCO

O atau :

3)2 + panas MgCO3 + CO2 + H2O

dimana CaCO3 dan MgCO3 akan mengendap. Dan karbon dioksida yang bebas akan menjadi asam dalam uap yaitu asam karbonat, dimana sangat bersifat korosif. Ada dua jenis kesadahan yaitu kesadahan tetap dan kesadahan sementara. Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan pemanasan, dimana jika dipanaskan maka bikarbonat menjadi karbonat dan karbon dioksida yang telah diperlihatkan di atas. Kesadahan tetap disebabkan oleh garam kalsium, garam sulfat atau kalsium silikat, dimana tidak akan berubah jika dipanaskan.

1. Pencegahan Kerak

Teknik yang digunakan tergantung dari kualitas air yang ada, sebenarnya jika kualitas air bagus dengan tekanan rendah, boiler beroperasi pada tekanan 16 bar, hal yang wajar untuk menambah zat kimia pada air ketel, dengan menggunakan ketel itu sendiri sebagai media reaksi. Dimana sangat sedikit dan kompleks untuk mendapatkan air yang berkualitas baik. Air dapat diklasifikasikan dalam tiga bagian :

1. Air lunak

0 – 50 ppm CaCO 2. Air sadah

3

50 – 200 ppm CaCO 3. Air sangat sadah

3

di atas 200 ppm CaCO 2. Pencegahan korosi

3

Pengolahan air dilakukan sebagai pencegahan korosi dalam ketel dan sistem pipa. Akibat dari korosi sangat merugikan dan membutuhkan perbaikan pada alat. Korosi dapat segera merusak ketel serta pipa-pipa dan tidak dapt dikontrol.

Korosi terjadi karena adanya oksigen yang terlarut dalam air . jika konsentrasi oksigen bertambah, suhu meningkat, maka korosi akan meningkat.

Karbon dioksida dalam air akan membentuk asam. Air umpan harus seminimal mungkin mengandung karbon dioksida dengan melakukan pengolahan air sebelumnya. Kalsium dan magnesium bikarbonat berubah ketika kita panaskan dan menghasilkan kalsium dan magnesium karbonat dan karbon dioksida. Oleh karena itu pengolahan air sangat penting agar korosi dapat dipantau.

3. Pencegahan Carry-over

Garam yang larut melampaui batas dalam air akan menimbulkan buih. Ketel uap modern hanya memiliki sedikit permukaan, dimana uap dibebaskan dari air. Pada ketel buatan lama mempunyai permukaan yang lebih luas sehingga carry-over tidak menjadi masalah. Pada ketel uap modern, pabrik telah menetapkan tingkat dari zat padat yang larut dalam air (TDS) yang berkisar 2500 – 4500 ppm. Carry-over dapat menjadi masalah dengan uap yang dihasilkan , partikel yang terbawa oleh uap dapat merusak lintasan pipa, hal ini terutama terjadi pada persambungan. Lagi pula partikel zat padat dapat mengikut menjerat uap.

Untuk mengontrol air ini digunakan blow down, dimana air dikontrol dengan alat control listrik atau mengukur air yang masuk pada ketel. Artinya apabila zat padat terlarut dalam air (TDS) tinggi diganti dengan zat padat terlarut (TDS) yang rendah dengan blow down yang kontinu. (Asthon, H.M. 1981)

2.9. Titrasi Kompleksometri

Kompleksometri adalah salah satu jenis titrasi volumetris dimana titran dan titrat saling mengkompleks, jadi membentuk hasil berupa kompleks. Reaksi-reaksi pembentukan kompleks atau menyangkut kompleks banyak sekali, dan penerapannya juga banyak, tidak hanya dalam titrasi. (Greenberg, A. 1985)

2.10. Penentuan Mg + Ca melalui Titrasi EDTA

Kesadahan total yaitu jumlah ion-ion Ca++ dan Mg++ yang dapat ditentukan melalui titrasi EDTA sebagai titran dan menggunakan indikator yang peka terhadap semua kation tersebut. Kesadahan total tersebut dapat juga ditentukan dengan menjumlahkan ion Ca++ dan ion Mg++ yang dianalisa secara terpisah.

Eriochrome Black T (Eriokrom Hitam T) adalah sejenis indikator yang berwarna merah muda bila berada dalam larutan yang mengandung ion kalsium dan ion magnesium dengan pH 10,0 ± 0,1. Sejenis molekul lain yaitu asam etilendiamintetraasetat dan garam-garam natriumnya (EDTA) dapat membuat pasangan kimiawi (chelated complex) dengan ion-ion kesadahan. Oleh karena itu pada pH 10, larutan akan berubah menjadi biru yaitu disaat jumlah molekul EDTA yang ditambahkan sebagai titran, sama (ekivalen) dengan jumlah ion kesadahan dalam sampel, dan molekul indikator terlepas dari ion kesadahan.

Perubahan semakin jelas bila pH tinggi, namun pH yang tinggi dapat menyebabkan ion-ion kesadahan hilang dari larutan, karena terjadi pengendapan Mg(OH)2 dan CaCO3. Pada pH > 9, CaCO3 sudah mulai terbentuk sehingga titrasi harus selesai dalam waktu 5 menit. Pembentukan Mg(OH)2 pada sample air alam (air sungai, air tanah) belum terjadi pada pH 10. (Alaerts, G. 1984)

2.11. Penentuan Kalsium (Ca) dengan Titrasi EDTA

Metode ini dikenal baik dengan menggunakan zat pengompleks EDTA (garam natrium etilendiamine tetraasetat) yang dapat membentuk kompleks stabil kalsium, magnesium dan ion-ion yang lain pada harga pH tertentu (Schwarzenbach,dkk, 1946; Pribil, 1972). Mulanya indikator yang menjelaskan calcon, telah diuji oleh Belcher,dkk (1958).

Selama reaksi dengan memakai indikator calcon, kalsium membentuk senyawa merah jambu dengan indikator dalam larutan alkalis, tetapi EDTA yang ditambahkan memperlihatkan kompleks kalsium melepaskan indikator yang mana memberikan warna larutan menjadi biru terang.

Interferensi dari logam-logam berat tidak seserius dengan bahan (material) organik yang umum, tetapi dapat menjadi beberapa masalah dengan tanah dan bisa menyebabkan kesalahan dalam penentuan titik akhir.

Beberapa pengaruh dapat dihindari dan guna penambahan sianida untuk Fe2+, Cu, Zn, Ni; trietanolamin untuk Fe3+

OH

N=N HO

Na+-SO3

dan Al dan zirconyl klorida untuk pospat. Pengaruh pospat dapat dikontrol dengan titrasi ulang. Kira-kira 10 mikrogram kalsium dapat ditentukan. (Allen, S. E. 1989)

2.12. Indikator untuk Titrasi Pembentukan Kompleks

Salah satu indikator yang banyak digunakan dalam titrasi ini ialah indikator Eriokrom Black T, strukturnya sebagai berikut :

Gambar 2.1. Struktur Eriokrom Black T

Khelat logam terbentuk dengan molekul ini dengan kehilangan ion hidrogen dari gugus –OH fenolik dan terjadi ikatan ion logam dengan atom oksigen maupun gugus

azo. Molekulnya dinyatakan dalam bentuk singkatan sebagai asam H3In. gugus asam sulfonat di gambar terionisasi, ini gugus asam kuat yang terdissosiasi dalam larutan berair. Indikator ini membentuk kompleks 1:1 stabil, yang berwarna merah anggur, dengan beberapa kation seperti Mg2+, Ca2+, Zn2+ dan Ni2+. Kebanyakan titrasi EDTA dilakukan dalam buffer pH 8 - pH 10. Buffer NH3-NH4Cl dengan pH 9 – 10 sering digunakan untuk logam yang membentuk kompleks dengan amoniak.

Kalsium dan magnesium dapat ditentukan dengan titrasi langsung menggunakan EDTA dengan indikator EBT. Namun jika indikator ini digunakan untuk penentuan Ca maka kompleks antara Ca dengan indikatornya terlalu lemah untuk terjadi perubahan warna yang sesuai. Sedang untuk Mg terjadi kompleks yang kuat sehingga titik akhir titrasi dapat diperoleh dengan buffer ammonium pH 10. (Christian, G.D. 1989)

Calcon merupakan garam Natrium dari Eriochrome Black T, yang disebut juga Pontachrome Blue Black T. Molekul indikator yang netral, H3In, berwarna hijau dan hanya terdapat dalam larutan asam kuat. Pada pH 7 warna menjadi merah sampai pH 10, lalu biru sampai pH 13,5 dan di atas itu, jingga. Rumus molekul calcon hampir serupa dengan Erio Black T. Kelat calcon dengan logam berwarna merah dan ternyata sangat cocok untuk titrasi Ca pada pH 12,5 – 13 tanpa terganggu oleh Mg. perubahan pada titik akhir dari merah ke biru terang. (Potts, L.W. 1987)

2.13. Ligan Monodentat dan Ligan Polidentat

Ligan-ligan seperti I-, NH3, CN-, semuanya hanya berisi satu atom donor pasangan electron. Ligan demikian disebut monodentat atau unidentat. Ada ligan yang mempunyai atom donor lebih dari satu, dan disebut poli atau multidentat, bidentat kalau punya dua donor, tridentat bila tiga, kuartridentat, pentadentat, heksadentat, dan seterusnya bila punya atom donor pasangan electron sebanyak 4, 5, 6, dan seterusnya.

Dalam analisa kimia dan juga dalam penggunaan lain diluar kimia analitik, pengkelat yang sangat terkenal dan mungkin paling banyak dipakai adalah EDTA, singkatan dari Ethylenediaminetetraacetitacid, dengan rumus molekul sebagai berikut:

N-CH₂-CH₂-N

CH₂-CHOOH HOOC-CH₂

HOOC-CH₂ CH₂-CHOOH

Gambar 2.2. Struktur Ethylendiamin tetraasetat

EDTA adalah suatu ligan yang heksadentat (mempunyai enam buah atom donor pasangan elektron), yaitu melalui kedua atom N dan keempat atom O (dari OH). Dalam pembentukan kelat, keenam donor (tetapi kadang-kadang hanya lima) bersama-sama mengikat satu ion inti dengan membentuk lima lingkaran kelat molekul EDTA mengelilingi ion logam itu sedemikian rupa sehingga keenam atom donor terletak pada puncak-puncak sebuah oktahedral (bidang delapan) dan inti terdapat dipusat oktahedral tersebut. (Haryadi, W. 1986)

BAB 3

BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Bahan – Bahan

- EDTA p.a E. Merck

- NaOH p.a E. Merck

- Eriochrome Black T (EBT)

- Mureksid

- NH4Cl p.a E. Merck

- NH4OH (p) p.a E. Merck

- HCl (p) p.a E. Merck

- HNO3 (P)

- Termometer Fisher

p.a E. Merck - Akuades

3.2. Alat – Alat

- Buret 25 mL Pyrex

- Statif - Klemp

- Neraca analitik Mettler PM 400

- Alat-alat gelas Pyrex

- Mikro Pipet Pyrex

- Botol akuades - Spatula

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Penyediaan Reagen

a. Larutan Standar EDTA 0,01M

Sebanyak 3,723 g di-natrium etilendiamin tetraasetat dihidrat dilarutkan dengan akuades dalam labu takar 1000 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

b. Larutan Penyangga pH 10

Sebanyak 1,179 g di-natrium etilendiamin tetraasetat dihidrat dan 780 mg magnesium sulfat dilarutkan dengan 50 mL akuades. Kemudian tambahkan larutan ini pada 16,9 g ammonium klorida (NH4Cl) dilarutkan dengan 143 mL ammonium hidroksida (NH4OH (p)) dan dilarutkan dengan akuades dalam labu takar 250 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

c. Larutan NaOH 1 N

Sebanyak 40 g NaOH dilarutkan dengan akuades dalam labu takar 1000 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

d. Indikator Eriochrome Black T (EBT)

Sebanyak 200 mg EBT dan 100 g kristal NaCl dicampur dan digerus sampai halus kemudian disimpan dalam botol tertutup rapat.

e. Indikator Mureksid

Sebanyak 200 mg Mureksid dan 100 g kristal NaCl dicampur dan digerus sampai halus kemudian disimpan dalam botol tertutup rapat.

f. Larutan Standar CaCl2 0,01 M

Sebanyak 1 g CaCO3 anhidrat dilarutkan dengan sedikit HCl 1:1 dalam erlenmeyer 500 mL kemudian ditambahkan 200 mL akuades lalu didihkan beberapa menit untuk menghilangkan CO2. Larutan didinginkan dan ditambahkan beberapa tetes indikator metil merah dan NH4

Sebanyak 10 mL larutan standar CaCl

OH 3N sampai terbentuk warna jingga kemudian diencerkan dalam labu takar 1000 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

g. Standarisasi Larutan Standar EDTA

2 0,01 M dimasukkan dalam gelas erlenmeyer 150 mL dan ditambah dengan 40 mL akuades, 2 mL larutan penyangga pH 10 dan 30 – 50 mg indikator EBT kemudian dititrasi dengan larutan standar EDTA 0,01 M

sampai warna larutan berubah dari merah keunguan menjadi biru. Konsentrasi larutan standar EDTA dihitung menggunakan rumus sebagai berikut :

MEDTA 2 2 (mmol/mL)

V V x M

EDTA CaCl CaCl

=

Dengan pengertian :

MEDTA = molaritas larutan baku EDTA (mmol/mL)

VEDTA = volume larutan baku EDTA (mL)

MCaCl2 = molaritas larutan CaCl2 yang digunakan (mmol/mL) VCaCl2 = volume larutan CaCl2 yang digunakan (mL)

MEDTA

9 , 9

10 . 01 , 0 =

= 0,0101 mmol/mL

3.3.2. Prosedur Penentuan Mg + Ca

Sebanyak 10 mL sampel dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer 150 mL kemudian ditambah 2 mL larutan penyangga pH 10 dan seujung spatula indikator EBT. Kemudian sampel dititrasi dengan larutan standar EDTA 0,01 M secara perlahan-lahan sampai warna larutan berubah dari merah keunguan menjadi biru. Dicatat banyaknya volume larutan standar EDTA 0,01 M yang digunakan. Perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali.

3.3.3. Prosedur Penentuan Kalsium (Ca)

Sebanyak 10 mL sampel dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer 150 mL kemudian ditambah sedikit demi sedikit NaOH 1N sampai dicapai pH 12 (diukur dengan indikator universal) dan seujung spatula indikator Mureksid. Kemudian sampel dititrasi dengan larutan standar EDTA 0,01 M secara perlahan-lahan sampai warna larutan berubah dari merah muda menjadi ungu. Dicatat banyaknya volume larutan standar EDTA 0,01 M yang digunakan. Perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali.

3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Penentuan Mg + Ca

Dimasukkan kedalam gelas erlenmeyer Ditambahkan 2 mL larutan buffer pH 10 Ditambahkan seujung spatula indikator Eriochrome Black T (EBT)

Dititrasi dengan larutan standar EDTA 0,01 M sampai terjadi perubahan warna dari merah keunguan menjadi warna biru Dicatat volume EDTA 0,01 M yang digunakan

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali

(Greenberg, A.1985) 10 mL Sampel

3.4.2. Penentuan Kalsium (Ca)

Dimasukkan kedalam gelas erlenmeyer Ditambahkan larutan NaOH 1N

sampai pH 12

Ditambah seujung spatula indikator Murexid

Dititrasi dengan larutan standar EDTA 0,01 M sampai terjadi perubahan warna dari merah muda menjadi warna ungu

Dicatat volume EDTA 0,01 M yang digunakan

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali

(Greenberg, A.1985) 10 mL Sampel

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Dan Perhitungan

4.1.1. Hasil Penelitian

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh data hasil pengamatan volume titrasi larutan standar EDTA 0,01 M dalam sampel, dapat dilihat pada tabel 4.1– 4.3 dalam lampiran.

4.1.2. Penentuan Kadar Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) dalam Sampel

Kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam sampel masing – masing dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Ca (mg/L) =

V

P x Ca Ar x N x

VM EDTA

Mg (mg/L) =

V

P x Mg Ar x N x V

V_{E M}) _EDTA

( −

Keterangan :

V : Volume Sampel (mL)

VE : Volume larutan standar terpakai untuk titrasi bila digunakan

indikator EBT (mL)

VM : Volume larutan standar terpakai untuk titrasi bila digunakan

indikator Mureksid (mL) Ar Ca : Massa atom relatif Kalsium Ar Mg : Massa atom relatif Magnesium P : Derajat pengenceran

Data pengukuran volume titrasi kalsium (Ca) dengan larutan standar EDTA 0,01 M untuk air sumur minggu pertama :

V1 = 0,31 mL V2 = 0,32 mL V3 = 0,32 mL

Dengan mensubstitusikan nilai volume ini ke rumus diatas maka dapat diperoleh, X1 = 0,0125 mg/L

X2 = 0,0129 mg/L X3

__ X

= 0,0129 mg/L

Dengan demikian kadar kalsium (Ca) pada air sumur minggu pertama adalah :

= mg L

n Xi / 0127 , 0 = Σ

Kemudian dihitung deviasi standar (Miller, J.C., Miller, J.N. 1986) sebagai berikut : 8

2 2

__

1 ) (0,0125 0,0127) 4 10

(X −X = − = x −

8 2

2 __

2 ) (0,0129 0,0127) 4 10

(X −X = − = x −

8 2

2 __

2 ) (0,0129 0,0127) 4 10

(X −X = − = x −

2 __

) (Xi−X

Σ = 12 x 10

0002 , 0 10 4494 , 2 2 10 12 1 ) ( 4 8 2 __

1 = = =

−− Σ

= x − _x −

n X X S -8 Maka,

Dari harga deviasi standar (S) yang diperoleh di atas dapat dihitung konsentrasi kalsium (Ca) dengan batas kepercayaan melalui rumus sebagai berikut :

n S t X± = __ µ

Dimana : µ = populasi rata – rata

__

X = kadar kalsium rata – rata

t = harga t distribusi (lihat tabel 4.8) S = deviasi standar

n = jumlah perlakuan

Dari data distribusi t student untuk n = 3, derajat kepercayaan (dk) = n – 1 = 2. Untuk derajat kepercayaan 95% (p = 0,05), nilat t = 4,30.

Sehingga diperoleh :

3 ) 0002 , 0 ( 30 , 4 0127 ,

0 ±

= µ

= 0,0127 ± 0,0004 mg/L

Konsentrasi kalsium (Ca) yang sebenarnya adalah : __

X = 0,0127 ± 0,0004 mg/L

Hasil perhitungan kadar kalsium (Ca) dan magnesim (Mg) dalam air sumur, air umpan dan air boiler dapat dilihat pada tabel 4.4 – 4.6 dalam lampiran.

4.2. Pembahasan

Dari hasil penelitian yang dilakukan diperoleh kadar kalsium dan magnesium sebagai berikut :

a. Pada air sumur kadar kalsium untuk minggu I – III sebesar 0,0127 ± 0,0004 mg/L; 0,0130 ± 0,0004 mg/L; 0,0131 ± 0,0009 mg/L dan magnesium sebesar 0,0072 ± 0,0002 mg/L; 0,0070 ± 0,0004 mg/L; 0,0072 ± 0,0007 mg/L.

b. Pada air umpan kadar kalsium untuk minggu I – III sebesar 0,0009 ± 0,0004 mg/L; 0,0010 ± 0,0004 mg/L; 0,0010 ± 0,0004 mg/L dan magnesium sebesar 0,0020 ± 0,0007 mg/L; 0,0021 ± 0,0004 mg/L; 0,0022 ± 0,0002mg/L.

c. Pada air boiler kadar kalsium untuk minggu I – III sebesar 0,0064 ± 0,0009 mg/L; 0,0089 ± 0,0009 mg/L; 0,0133 ± 0,0009 mg/L dan magnesium sebesar 0,0040 ± 0,0002 mg/L; 0,0050 ± 0,0002 mg/L; 0,0062 ± 0,0002 mg/L.

Penentuan kadar kalsium dan magnesium berdasarkan titrasi kompleksometri dengan larutan standar 0,01 M EDTA. Struktur komplekson EDTA mempunyai dua atom donor penyumbang pasangan electron (ligan) yaitu atom oksigen dan atom nitrogen sehingga menghasilkan senyawa kompleks khelat bercincin enam secara serempak dengan ion-ion kalsium maupun magnesium (Basset, J.1994). Karena analisa kalsium dan magnesium secara kuantitatif berada pada range pH yang berdekatan maka diperlukan pengaturan pH yang sesuai. Penentuan kalsium pada pH 12 dengan indicator mureksid dikendalikan dengan penambahan NaOH 1N sehingga pengaruh ion magnesium dapat dihilangkan sebagai hidroksida. Sedangkan penentuan magnesium dilakukan pada pH 10 dengan indicator eriokrom black T pada analisa kesadahan total sehingga kadar magnesium dalam sampel dapat ditentukan dengan mengurangi kadar kalsium (Alaerts, G.1984).

Dari data yang diperoleh dapat dilihat bahwa terjadi penurunan kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dari air sumur ke air umpan dan kadarnya meningkat kembali pada air boiler. Kadar kalsium dan magnesium pada air sumur relatife tinggi, ini membuktikan bahwa air belum mengalami proses pengolahan air. Air sumur yang merupakan air bawah tanah mengandung lebih banyak mineral yang dapat larut dan sedikit zat-zat padatan tidak dapat larut dalam air. Sehingga sebelum dipergunakan oleh industri, air yang tidak murni tersebut harus diolah terlebih dahulu. Sedangkan

terjadinya penurunan kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air umpan, hal itu dikarenakan air sebelum sampai pada air umpan telah mengalami proses pengolahan air sehingga air yang masuk pada air umpan betul-betul air yang telah siap pakai untuk produksi uap pada boiler. Walaupun kadar kalsium dan magnesium pada air umpan telah memenuhi standar (Tabel 4.8), namun pengontrolan kualitas air umpan harus tetap dilakukan. Naiknya kembali kadar kalsium dan magnesium pada air boiler, hal ini karena air umpan yang masuk pada sistem boiler akan menerima semua bahan pencemar dari sistem didepannya. Jika air masuk, kenaikan suhu dan tekanan menyebabkan komponen air memiliki sifat yang berbeda. Hampir semua komponen dalam air umpan dalam keadaan terlarut. Walau demikian, dibawah kondisi panas dan tekanan hampir seluruh komponen terlarut keluar dari larutan sebagai padatan partikulat, kadang-kadang dalam bentuk kristal dan pada waktu yang lain sebagai bentuk amorph (www.energyefficiencyasia.org, tgl akses 15 Mei 2007). Jika kelarutan komponen spesifik seperti kalsium dan magnesium dalam air terlewati, maka akan terjadi pembentukan kerak dan endapan.

Kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam air boiler akan terus meningkat, hal itu dapat dilihat melalui hasil analisa yang diambil pada minggu pertama sampai minggu ketiga. Meskipun kadar kalsium dan magnesium pada air boiler telah memenuhi standar (Tabel 4.9), pengontrolan kualitas air boiler harus tetap dilakukan. Pengontrolan air boiler dapat dilakukan dengan blowdown secara teratur, sehingga dapat mengurangi kepekatan zat terlarut dan mengurangi pembentukan kerak pada boiler. Jadi air boiler harus cukup bebas dari

pembentukan endapan padat supaya terjadi perpindahan panas yang cepat dan efisien serta harus tidak korosif terhadap logam boiler.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang diperoleh maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

Kadar kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) pada air sumur relatif tinggi jadi perlu dilakukan proses pengolahan air sebelum dipakai langsung sebagai injeksi uap pada boiler. Kadar kalsium dan magnesium pada air umpan telah memenuhi standar rekomendasi. Namun demikian harus tetap dilakukan pengontrolan terhadap kualitas air umpan. Sedangkan untuk air boiler kadar kalsium dan magnesiumnya terus meningkat. Jadi untuk menghindari peningkatan tersebut, perlu dilakukan blowdown kontinu untuk mengontrol kualitas air pada boiler sehingga dapat meminimumkan terbentuknya kerak pada boiler.

5.2. Saran

Untuk penelitian lebih lanjut agar dilakukan penelitian terhadap logam-logam lainnya seperti besi, silika, mangan, barium, stronsium, natrium dan kalium sebagai pembentuk kerak dan pengaruhnya terhadap ketahanan boiler.

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya : Usaha Nasional

Allen, S.E. 1989. Chemical Analysis of Ecological Materials. 2nd ed. London : Blackwell Scientific Publications

Asthon, H.M. 1981. Boiler Efficiency and Safety. USA : The Macmillan Press Ltd. Basset, J., 1984. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi keempat, Jakarta : EGC. Christian, G.D. 1989. Analytical Chemistry. 5th ed. New York : John Wiley &

Sons.Inc

Greenberg, A. 1985. Standard Methode for The Examinations of Water and Wastewater. 16nd ed. Washington DC : The Prentice Hall

Haryadi, W. 1986. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta : P.T.Gramedia

thermic fluid heaters (B.Indonesia), tanggal akses 15 Mei 2007.

Mahida, U.N.1986. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri. Jakarta : CV. Rajawali.

Miller, J.C., Miller, J.N. 1986. Statistics for Analytical Chemistry. Second Edition. USA : Jhon Wiley and Sons.Inc

Montgomery, M.James. 1985. Water Treatment Principles and Design. USA : John Wiley and Sons.Inc

Naibaho, Ponten M. 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan

Severns, William H.1984. Steam, Air and Gas Power. Fifth edition. New York : John Wiley & Sons.Inc

Siregar, Harrys. 1998. Air Pengisian Ketel dan Persyaratannya. Medan

Syamsir. 1988. Pesawat-Pesawat Konversi Energi I. Edisi I. Jakarta : Rajawali Press Potts, L.W. 1987. Quantitative Analysis Theory and Practice. 2nd ed. New York :

Tabel 4.1. Volume EDTA 0,01 M untuk Titrasi Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) pada Sampel Minggu Pertama

Sampel

VE .EDTA 0,01 M (mL) VM .EDTA 0,01 M (mL)

V1 V2 V3 ∇ V1 V2 V3 ∇

Air Sumur 0,61 0,62 0,61 0,61 0,31 0,32 0,32 0,31 Air Umpan 0,10 0,12 0,10 0,10 0,03 0,02 0,02 0,02 Air Boiler 0,32 0,32 0,34 0,32 0,16 0,15 0,17 0,16

Tabel 4.2. Volume EDTA 0,01 M untuk Titrasi Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) pada Sampel Minggu Kedua

Sampel

VE .EDTA 0,01 M (mL) VM .EDTA 0,01 M (mL)

V1 V2 V3 ∇ V1 V2 V3 ∇

Air Sumur 0,60 0,62 0,62 0,61 0,32 0,33 0,32 0,32 Air Umpan 0,12 0,11 0,12 0,11 0,03 0,03 0,02 0,02 Air Boiler 0,42 0,44 0,42 0,42 0,21 0,23 0,22 0,22

Tabel 4.3. Volume Titrasi EDTA 0,01 M untuk Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) pada Sampel Minggu Ketiga

Sampel

VE .EDTA 0,01 M (mL) VM .EDTA 0,01 M (mL)

V1 V2 V3 ∇ V1 V2 V3 ∇

Air Sumur 0,62 0,62 0,63 0,62 0,32 0,34 0,32 0,32 Air Umpan 0,13 0,11 0,12 0,12 0,03 0,02 0,03 0,02 Air Boiler 0,58 0,58 0,60 0,58 0,33 0,32 0,34 0,33

Tabel 4.4. Data Hasil Perhitungan Kadar Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) dalam Sampel Minggu Pertama

Sampel Kadar Ca ± S (mg/L) Kadar Mg ± S (mg/L) Air Sumur

Air Umpan Air Boiler

0,0127 ± 0,0004 0,0009 ± 0,0004 0,0064 ± 0,0009

0,0072 ± 0,0002 0,0020 ± 0,0007 0,0040 ± 0,0002

Tabel 4.5. Data Hasil Perhitungan Kadar Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) dalam Sampel Minggu Kedua

Sampel Kadar Ca ± S (mg/L) Kadar Mg ± S (mg/L) Air Sumur

Air Umpan Air Boiler

0,0130 ± 0,0004 0,0010 ± 0,0004 0,0089 ± 0,0009

0,0070 ± 0,0004 0,0021 ± 0,0004 0,0050 ± 0,0002

Tabel 4.6. Data Hasil Perhitungan Kadar Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) dalam Sampel Minggu Ketiga

Sampel Kadar Ca ± S (mg/L) Kadar Mg ± S (mg/L) Air Sumur

Air Umpan Air Boiler

0,0131 ± 0,0009 0,0010 ± 0,0004 0,0133 ± 0,0009

0,0072 ± 0,0007 0,0022 ± 0,0002 0,0062 ± 0,0002

Tabel 4.7 Daftar Harga Distribusi t-Student Derajat

Kebebasan (n-2)

Tingkat Probabilitas

90% 95% 98% 99%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 ∞ 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 1,64 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,36 2,31 2,26 2,23 2,18 2,14 2,12 2,10 2,09 2,04 2,01 1,96 31,82 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,68 2,62 2,58 2,55 2,53 2,46 2,40 2,33 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 3,05 2,98 2,92 2,88 2,85 2,75 2,68 2,58

Tabel 4.8. Rekomendasi Batas Air Umpan (IS 10392, 1982)

Faktor Hingga 20 kg/cm2 21 - 39 kg/cm2 40 - 59 kg/cm2

Total besi (maks.), ppm 0,05 0,02 0,01

Total tembaga (maks.), ppm 0,01 0,01 0,01

Total silica (maks.), ppm 1,0 0,3 0,1

Oksigen (maks.), ppm 0,02 0,02 0,01

Residu hidrasin, ppm - - 0,02 – 0,04

pH pada 250C 8,8 – 9,2 8,8 – 9,2 8,2 – 9,2

Kesadahan, ppm 1,0 0,5 -

Tabel 4.9. Rekomendasi Batas Air Boiler (IS 10392, 1982)

Faktor Hingga 20 kg/cm2 21 - 39 kg/cm2 40 - 59 kg/cm2

TDS, ppm 3000 – 3500 1500 – 2500 500 - 1500

Total padatan besi terlarut, ppm 500 200 150

Koduktivitas listrik spesifik pada 250C (mho) 1000 400 300

Residu fosfat, ppm 20 – 40 20 – 40 15 - 25

pH pada 250C 10 – 10,5 10 – 10,5 9,8 – 10,2

Silika (maks.), ppm 25 15 10

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

0 1 2 3 4

Waktu (Minggu)

K

o

n

s

e

n

tr

a

s

i

(m

g

/L

)

Air Sumur Air Umpan Air Boiler

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

0 1 2 3 4

Waktu (Minggu)

K

o

n

s

e

n

tr

a

s

i

(m

g

/L

)

Air Sumur Air Umpan Air Boiler

DEEP WELL

SOFTENNER WATER

CATCMENT TANK

MULTIMEDIA FILTER

CARBON FILTER

RESIN FILTER

STORAGE WATER

HIDROPORE TANK

BUFFER TANK

PARTIKEL FILTER

TREATED WATER

DEGASIFIER

FLOCULATOR

SAND FILTER

STORAGE WATER

RAW WATER WASHING MACHINE

RAW WATER PRODUK LINE-2

PARTIKEL FILTER RESIN FILTER CARBON FILTER

RESIN FILTER

RAW UTILITIS WATER (BOILER)

BUFFER TANK

CARBON FILTER

PARTIKEL FILTER

RAW WATER PRODUK LINE-1 INJECTION BY CaOCl₂

ASAM SULFAT 3.5 - 4.0%

DISENFECTAN BY CLORINE

Tabel 4.7 Daftar Harga Distribusi t-Student Derajat

Kebebasan (n-2)

Tingkat Probabilitas

90% 95% 98% 99%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 50 ∞ 6,31 2,92 2,35 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,83 1,81 1,78 1,76 1,75 1,73 1,72 1,70 1,68 1,64 12,71 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,36 2,31 2,26 2,23 2,18 2,14 2,12 2,10 2,09 2,04 2,01 1,96 31,82 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,68 2,62 2,58 2,55 2,53 2,46 2,40 2,33 63,66 9,92 5,84 4,60 4,03 3,71 3,50 3,36 3,25 3,17 3,05 2,98 2,92 2,88 2,85 2,75 2,68 2,58

Tabel 4.8. Rekomendasi Batas Air Umpan (IS 10392, 1982)

Faktor Hingga 20 kg/cm2 21 - 39 kg/cm2 40 - 59 kg/cm2

Total besi (maks.), ppm 0,05 0,02 0,01

Total tembaga (maks.), ppm 0,01 0,01 0,01

Total silica (maks.), ppm 1,0 0,3 0,1

Oksigen (maks.), ppm 0,02 0,02 0,01

Residu hidrasin, ppm - - 0,02 – 0,04

pH pada 250C 8,8 – 9,2 8,8 – 9,2 8,2 – 9,2

Kesadahan, ppm 1,0 0,5 -

Tabel 4.9. Rekomendasi Batas Air Boiler (IS 10392, 1982)

Faktor Hingga 20 kg/cm2 21 - 39 kg/cm2 40 - 59 kg/cm2

TDS, ppm 3000 – 3500 1500 – 2500 500 - 1500

Total padatan besi terlarut, ppm 500 200 150

Koduktivitas listrik spesifik pada 250C (mho) 1000 400 300

Residu fosfat, ppm 20 – 40 20 – 40 15 - 25

pH pada 250C 10 – 10,5 10 – 10,5 9,8 – 10,2

Silika (maks.), ppm 25 15 10

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

0 1 2 3 4

Waktu (Minggu)

K

o

n

s

e

n

tr

a

s

i

(m

g

/L

)

Air Sumur Air Umpan Air Boiler

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

0 1 2 3 4

Waktu (Minggu)

K

o

n

s

e

n

tr

a

s

i

(m

g

/L

)

Air Sumur Air Umpan Air Boiler

DEEP WELL

SOFTENNER WATER

CATCMENT TANK

MULTIMEDIA FILTER

CARBON FILTER

RESIN FILTER

STORAGE WATER

HIDROPORE TANK

BUFFER TANK

PARTIKEL FILTER

TREATED WATER

DEGASIFIER

FLOCULATOR

SAND FILTER

STORAGE WATER

RAW WATER WASHING MACHINE

RAW WATER PRODUK LINE-2

PARTIKEL FILTER RESIN FILTER CARBON FILTER

RESIN FILTER

RAW UTILITIS WATER (BOILER)

BUFFER TANK

CARBON FILTER

PARTIKEL FILTER

RAW WATER PRODUK LINE-1

INJECTION BY CaOCl₂

ASAM SULFAT 3.5 - 4.0%

DISENFECTAN BY CLORINE