Pengaruh Penambahan Arang Tongkol Jagung Dan Serbuk Tongkol Jagung (Zea Mays) Terhadap Penurunan Kadar Besi (Fe), Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlaryt ( TDS), Kekeruhan, Dan pH Pada Air Rawa.

TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS),

KEKERUHAN DAN pH PADA AIR RAWA

SKRIPSI

RENITA SIMBOLON 060802003

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

PENGARUH PENAMBAHAN ARANG TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS),

KEKERUHAN DAN pH PADA AIR RAWA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RENITA SIMBOLON 060802003

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

ii

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH PENAMBAHAN ARANG

TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARYT ( TDS), KEKERUHAN, DAN pH PADA AIR RAWA

Kategori : SKRIPSI

Nama : RENITA SIMBOLON

Nnomor Iduk Mahasiswa : 060802003 Program studi : SARJANA (S1)

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di

Medan, Desember 2011 Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc Drs.Saut Nainggolan NIP. 195211161980031001 NIP. 194701251974031001

Disetujui oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 195408031985032001

iii

PERNYATAAN

PENGARUH PENAMBAHAN ARANG TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI ( Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), KEKERUHAN, DAN pH PADA AIR RAWA

SKRIPSI

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

Medan, Desember 2011

RENITA SIMBOLON 060802003

PENGHARGAAN

Segala Pujidan Syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa Yang Maha Kasih, berkat kasih dan AnugrahNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.

Terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Saut Nainggolan dan Bapak Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc selaku pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran selama penulis melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. Kepada orang tua saya, Bapak tersayang S. Simbolon dan Mama tersayang R. Siagian serta adik-adik tercinta (Andryan Simbolon, Irene Simbolon, Purnama Simbolon, Riris Simbolon, Rony Tua Simbolon) yang dengan ketulusan hati menyayangi, memberikan semangat, dan memberika n segala sesuatu kepada saya. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan bapak Drs. Albert Pasaribu M.Sc, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, Bapak Prof. Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU serta semua dosen Departemen Kimia FMIPA USU, khususnya kepada Ibu Dra. Herlince Sihotang, MS selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di FMIPA USU Medan. Kepada kak Sri Pratiwi Aritonang selaku laboran Kimia Analitik, Seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik (Natalia, Sevia, Ferri, Grand, Sari, Vascalya, Okta, Bella, Indah, juga abang kakak stambuk 2004, 2005),teman mahasiswa/I Departemen Kimia khususnya stambuk 2006, juga adik adik jurusan kimia stambuk 2007- 2009 dan buat sahabatku kelompok tumbuh bersama Netanya Salvation (Kak Nurhaida, Rony, Elisa, Saulina), juga saudara terkasihku Anna, Hana, Lamtumiur, B’Hottua, B’Ricardo, B’Ardy, B’Herman yang telah memberikan dukungan doa, semangat dan perhatian kepada penulis. Serta seluruh keluarga.TuhanYesus memberkati kita semua.

v

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung (Zea Mays) terhadap penurunan kadar besi (Fe), Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan dan pH pada air rawa. Parameter yang diukur adalah Total Padatan Tersuspensi (TSS) dengan metode gravimetri, Total Padatan Terlarut (TD S) dengan metode gravimetri, Kekeruhan (Turbiditas) dengan metode Turbidimetri, Besi (Fe) dengan metode Spektrofotometri dan penentuan pH. Penentuan parameter tersebut dilakukan sebelum dan sesudah penambahan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung. Persen penurunan yang dihasilkan dengan penambahan arang tongkol jagung untuk Total Padatan Tersuspensi (TSS),Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan (Turbiditas), Besi (Fe) berturut-turut sebesar 11,11%; 36,36%; 45,93%; 38,22%, sedangkan persen penurunan dengan penamb ahan serbuk tongkol jagung untuk Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan (turbiditas) dan Besi (Fe) berturut-turut sebesar 66,67%; 45,45%; 39,83%; 57,20%. Dari hasil diatas persen penurunan terhadap parameter yang dianalisa adsorben serbuk tongkol jagung memiliki daya serap yang lebih tinggi dari pada arang tongkol jagung.

THE ADDITION EFFECT CHARCOAL AND CORN COBS POWDER (Zea Mays) TO THE DECREASE OF CONTENT IRON (Fe), TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS),

TOTAL DISOLVED SOLID (TDS), TURBIDITY AND pH ON SWAMP WATER

ABSTRACT

The addition effect’s charcoal and corn cobs powder (Zea Mays) to the decrease of Iron, TSS, TDS, Turbidity, and pH on swamp water has been done. The analysis parameters of was : Total Suspended Solid (TSS) and Total Disolved Solid (TDS) by Gravimetry, Turbidity by Turbidimetry Iron (Fe) by Spectrophotometry and pH determination. Content determination has done before an affter charcoal and corn cobs powder addition. The percentages of decreasing from this research by charcoal corn cobs addition for Total Suspended Solid (TSS), Total Disolved Solid (TDS), Turbidity, and Iron (Fe),11%; 36,36%; 45,93%; 38,22%, respectively. However the percentages of decreasing by corn cobs powder addition for Total Suspended Solid (TSS), Total Disolved Solid (TDS), Turbidity, and Iron (Fe), 66,67%; 45,45%; 39,83%; 57,20, respectively. From the result percentages of decreasing to analysis of parameters, corn cobs powder has adsorptive higher than charcoal corn cobs.

vii

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar isi vii

Daftar Lampiran x

Daftar Gambar xi

Daftar Tabel xii

Bab 1 Pendahuluan

1.1Latar Belakang 1

1.2Permasalahan 2

1.3Pembatasan masalah 3

1.4Tujuan Penelitian 3

1.5Manfaat Penelitian 3

1.6Lokasi Penelitian 3

1.7Metodologi Penelitian 3

Bab 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Air Permukaan 5

2.2 Air Tanah 6

2.3 Polusi Air 7

2.3.1 Sifat-sifat Air 8

2.3.1.1 Nilai pH 8

2.3.1.2 Kekeruhan dan Warna 10

2.3.1.3 Besi (Fe) 11

2.3.1.4 Zat Padat dalam Air 12

2.4 Arang 13

2.5 Pembuatan Arang 14

2.5.1 Metode Tradisional 15

2.5.2 Metode Diperbaharui 15

2.6 Adsorpsi 16

2.6.1 Adsorpsi Gas oleh Zat Padat 16

2.6.2 Adsorpsi Zat Terlarut olehZat Padat 16

Bab 3 Bahan dan Metode Penelitian

3.1 Alat 18

3.2 Bahan 18

3.3 Prosedur Penelitian 19

3.3.1 Penyediaan Sampel Air Rawa 19

3.3.2 Pembuatan Pereaksi danLarutan Standar

Untuk Penentuan Ion Fe Total ( metodeSpektrofotometri) 19

3.3.3 Pengukuran pH Sampel 21

3.3.4 Penentuan Ion Fe Total dengan Metode Spektrofotometri 21 3.3.5 Penentuan Kekeruhan dengan Metode Turbidimetri 21 3.3.6 Penentuan Padatan Terlarut dan

Padatan Tersuspensi dalam Air 21

3.3.7 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 22

3.3.8 Penentuan Waktu Operasi 22

3.3.9 Pembuatan Kurva Standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 22 Dengan Metode Spektrofotometri

3.4 Bagan Penelitian

3.4.1 Preparasi Sampel Air Rawa 23

3.4.2 Preparsi Pembuatan Arang 23

3.4.3 Preparasi Pembuatan Serbuk tongkol jagung 24 3.4.4 Penambahan Arang kedalam Sampel Air Rawa 24

3.4.5 Penentuan pH Sampel Air Rawa 25

3.4.6 Penetuan Turbiditas Sampel Air 25

3.4.7 Penentuan Ion Fe Total dalam Sampel Air Rawa 26 3.4.8 Penetuan Padatan Terlarut (TDS) dan

Padatan Tersuspensi (TSS) dalam Sampel Air Rawa 26

Bab 4 Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil dan Pengolahan Data 28

4.1.1 Hasil Penelitian 28

4.1.2 Data Persen Penurunan Kadar 28

4.2 Perhitungan 28

4.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi Ion Fe Total

dengan Metode Kurva Kalibrasi 28

4.2.2 Penentuan Kadar Ion Fe Total dalam Sampel 30 4.2.2.1 Penentuan Kadar Ion Fe total dalam Sampel Air Rawa Sebelum Penambahan SerbukTongkol Jagung

Dan Arang TongkolJagung 30

4.2.2.2 Penentuan Kadar Ion Fe total dalam Sampel Air Rawa Setelah Penambahan Serbuk Tongkol Jagung

Dan Arang TongkolJagung 31

4.2.2.3 Persen Penurunan Kadar Ion Fe Total 31 4.2.3 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) dalam Sampel 32

4.2.3.1 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) secara Turbidimetri pada Sampel Air Rawa

ix Sebelum Penambahan Serbuk TongkolJagung

Dan ArangTongkolJagung 32

4.2.3.2 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) secara Turbidimetri pada Sampel Air Rawa

Setelah Penambahan Serbuk TongkolJagung

dan ArangTongkolJagung 32

4.2.3.3 Persen PenurunanTurbiditas (Kekeruhan)

Dalam Sampel Air Rawa 32

4.2.4 Penentuan Total PadatanTerlarut (TDS)

dan Total PadatanTersuspensi (TSS dalam sampel 33 4.2.4.1 Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS)

Dalam sampel air rawa sebelum Penambahan

Serbuk Tongkol Jagung danArang Tongkol Jagung 34 4.2.4.2 Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS)

Dalam sampel air rawa Setelah

Penambahan Serbuk Tongkol Jagung 34 4.2.4.3 Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS)

dalam Sampel Air Rawa Setelah 34 Penambahan Arang Tongkol Jagung

4.2.4.4 Persen Penurunan Total Padatan Tersuspensi

dalam Larutan (TSS) 35

4.2.4.5 Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam Sampel Air Rawa Sebelum Penambahan

Serbuk Tongkol Jagungdan Arang Tongkol Jagung 35 4.2.4.6 Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam

sampel air rawasetelah penambahan Serbuk Tongkol

Jagung 36

4.2.4.7 Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam sampel air rawa setelah penambahan

Arang Tongkol Jagung 36

4.2.4.8 Persen Penurunan Total Padatan Terlarut (TDS) 36 4.2.5 Penentuan pH pada sampel air rawa Sebelum

PenambahanSerbukTongkol Jagung

dan Arang Tongkol Jagung 37

4.2.5.1 Penentuan pH pada sampel air rawa

Setelah Penambahan Serbuk Tongkol Jagung 37 4.2.5.2 Penentuan pH pada Sampel Air Rawa

Setelah PenambahanArang TongkolJagung 37

4.3. Pembahasan 38

Bab 5 Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan 40

5.2 Saran 40

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari

Larutan StandarFe(NH4)2( SO4)2 6H2O0,8 mg/L 42 Lampiran 2. Gambar grafik penentuan panjang gelombang maksimum untuk

larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L 42 Lampiran 3. Penentuan Waktu Operasi dari Larutan

Standar Besi (Fe) 0,8 mg/L 43 Lampiran 4. Gambar grafik penentuan waktu operasi larutan seri standar

Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L 43 Lampiran 5. Pembuatan Kurva Kalibrasi Standar Besi (Fe) 44 Lampiran 6. Gambar grafik kurva kalibrasi larutan

Standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2 44 Lampiran 7. Data Hasil Pengukuran Kadar Besi (Fe) sebelum dan Setelah

PenambahanArang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 45 Lampiran 8. Data Hasil Pengukuran Turbiditas (Kekeruhan) sebelum dan

Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagun dan Serbuk Tongkol Jagung 45 Lampiran 9. Data Hasil Pengukuran Nilai pH sebelum dan Setelah

Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 46 Lampiran 10.Data Hasil Pengukuran Berat Kertas Saring sebelum dan

Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 46 Lampiran 11.Data Hasil Pengukuran Berat Gelas Beaker sebelum dan Setelah

Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 47 Lampiran 12. Data hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia

dalam sampel air rawa serta penurunannya 47 Lampiran 13. Daftar persyaratan kualitas air bersih menurut Peraturan

Menteri Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990 48 Lampiran 14. Gambar peralatan instrumen 50

x DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Alat Turbidimeter 50

Gambar 2. Alat Spektrofotometer spektonik 20 50

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi kimia tongkol jagung 17

Tabel 4.1 Data Hasil Penurunan Persamaan Regresi untuk Logam Besi (Fe) 29 Tabel4.2.Data hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia dan

v

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung (Zea Mays) terhadap penurunan kadar besi (Fe), Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan dan pH pada air rawa. Parameter yang diukur adalah Total Padatan Tersuspensi (TSS) dengan metode gravimetri, Total Padatan Terlarut (TD S) dengan metode gravimetri, Kekeruhan (Turbiditas) dengan metode Turbidimetri, Besi (Fe) dengan metode Spektrofotometri dan penentuan pH. Penentuan parameter tersebut dilakukan sebelum dan sesudah penambahan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung. Persen penurunan yang dihasilkan dengan penambahan arang tongkol jagung untuk Total Padatan Tersuspensi (TSS),Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan (Turbiditas), Besi (Fe) berturut-turut sebesar 11,11%; 36,36%; 45,93%; 38,22%, sedangkan persen penurunan dengan penamb ahan serbuk tongkol jagung untuk Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan (turbiditas) dan Besi (Fe) berturut-turut sebesar 66,67%; 45,45%; 39,83%; 57,20%. Dari hasil diatas persen penurunan terhadap parameter yang dianalisa adsorben serbuk tongkol jagung memiliki daya serap yang lebih tinggi dari pada arang tongkol jagung.

THE ADDITION EFFECT CHARCOAL AND CORN COBS POWDER (Zea Mays) TO THE DECREASE OF CONTENT IRON (Fe), TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS),

TOTAL DISOLVED SOLID (TDS), TURBIDITY AND pH ON SWAMP WATER

ABSTRACT

The addition effect’s charcoal and corn cobs powder (Zea Mays) to the decrease of Iron, TSS, TDS, Turbidity, and pH on swamp water has been done. The analysis parameters of was : Total Suspended Solid (TSS) and Total Disolved Solid (TDS) by Gravimetry, Turbidity by Turbidimetry Iron (Fe) by Spectrophotometry and pH determination. Content determination has done before an affter charcoal and corn cobs powder addition. The percentages of decreasing from this research by charcoal corn cobs addition for Total Suspended Solid (TSS), Total Disolved Solid (TDS), Turbidity, and Iron (Fe),11%; 36,36%; 45,93%; 38,22%, respectively. However the percentages of decreasing by corn cobs powder addition for Total Suspended Solid (TSS), Total Disolved Solid (TDS), Turbidity, and Iron (Fe), 66,67%; 45,45%; 39,83%; 57,20, respectively. From the result percentages of decreasing to analysis of parameters, corn cobs powder has adsorptive higher than charcoal corn cobs.

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan oleh banyak orang, bahkan oleh semua mahluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta mahluk hidup yang lain. Saat ini masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun.

Kualitas air meliputi sifat air dan kandungan mahluk hidup, zat, energi, atau komponen lain dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter, yaitu parameter fisika meliputi suhu, kekeruhan, padatan terlarut sedangkan parameter kimia meliputi pH, oksigen terlarut, BOD, kadar logam dan sebagainya. Pengolahan sumber daya air sangat penting, agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan. Salah satu jenis air permukaan adalah air rawa, dimana pengertian air rawa adalah lahan genangan ilmiah yang terjadi terus-menerus atau musiman akibat mempunyai ciri-ciri khusus secara dijumpai memiliki warna coklat kemerahan, seperti yang banyak terdapat di daerah Tapanuli Utara yang diduga mengandung kadar besi (Fe) yang tinggi yang tidak baik bagi kesehatan.

Banyak cara dan metode yang digunakan pada pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air bersih dalam rumah tangga, dimana dengan cara menambahkan adsorben yang berfungsi untuk menurunkan beberapa kadar parameter air. Bebarapa adsorben yang biasa digunakan adalah zeolit, tongkol jagung, tanah diatome, pasir dan arang aktif. (Hefni, E. 2003)

Dari beberapa jenis adsorben diatas penulis tertarik untuk menggunakan adsorben dari tongkol jagung dimana dilihat dari produksinya, jagung merupakan tanaman terpenting kedua setelah padi, dengan besarnya produksi jagung di Indonesia khususnya di daerah Tapanuli Utara tepatnya Kecamatan Garoga yang sebagian besar penduduk bertani jagung, maka akan semakin besar pula limbah tongkol jagung yang dihasilkan oleh tanaman palawija ini. Masalah dari limbah tongkol ini dapat diatasi dengan menjadikan tongkol jagung menjadi produk yang bernilai dan bermanfaat bagi masyarakat.

Telah banyak penelitian sebelumnya yang menggunakan beberapa adsorben untuk menurunkan kadar zat pencemar yaitu MS Saeni pada tahun 1989 dengan judul pengaruh kontak langsung air dengan pasir, tanah liat, dan arang terhadap sifat- sifat fisik dan kimia air dan Sari Sulistyawati dengan judul modifikasi tongkol jagung sebagai adsorben logam berat Pb (II).

Dari uraian diatas peneliti tertarik untuk mengetahui bagaimana daya serap arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung terhadap penurunan beberapa parameter air sebelum dan sesudah ditambahkan dengan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung pada sampel air rawa yang terdapat di daerah Garoga dimana air rawa tersebut digunakan masyarakat sebagai air kebutuhan sehari-hari, dimana sifat fisika yang diuji adalah kekeruhan, total padatan tersuspensi (TSS), dan total padatan terlarut (TDS) sedangkan sifat kimia yang diuji adalah pH dan besi (Fe).

1.2.Permasalahan

Bagaimana pengaruh penambahan masing-masing arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung terhadap air rawa yang dipakai untuk air bersih?

3

1.3.Pembatasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada penentuan pH, besi (Fe), kekeruhan (turbiditas) dan Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS) sebelum penambahan dan sesudah penambahan masing-masing arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung selama 24 jam, dan tidak melihat jenis dari tongkol jagung yang digunakan.

1.4.Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan persen penurunan kadar dari pH, besi (Fe), kekeruhan (turbiditas) dan Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS) pada air rawa dengan penambahan masing-masing arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung.

1.5.Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai sumber informasi yang berguna tentang pengolahan air rawa sebagai air bersih yang digunakan masyarakat.

1.6.Lokasi Penelitian

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

Pengambilan sampel air rawa dan tongkol jagung diambil dari desa Garoga Tapanuli Utara.

1.7.Metodologi Penelitian

1. Pengambilan sampel air rawa dilakukan secara acak

2. Pengambilan tongkol jagung dilakukan pada jagung yang sudah tua dan kering 3. Penelitian ini merupakan eksperimen laboratorium

5. Penentuan kadar besi (Fe) dilakukan dengan metode spektrofotometri 6. Penentuan kekeruhan (turbiditas) dilakukan dengan metode turbidimetri

7. Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS) dilakukan dengan metode gravimetri.

8. Waktu perendaman arang tongkol jagung di dalam air rawa adalah 1 kali 24 jam. 9. Waktu perendaman serbuk tongkol jagung di dalam air rawa adalah 1 kali 24 jam

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air permukaan ( surface Water)

Air tawar berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan (surface water) dan air tanah (ground water). Air permukaan adalah air yang berada di sungai, danau, waduk, rawa dan badan air lain, yang tidak mengalami infiltrasi ke bawah tanah. Areal tanah yang mengalirkan air ke suatu badan air disebut watersheads atau drainage basins. Air yang mengalir dari daratan menuju suatu badan air disebut limpasan permukaan (surface run off) dan air yang mengalir di sungai menuju laut disebut aliran air sungai (river run off). Sekitar 60 % air yang masuk ke sungai berasal dari hujan, pencairan es/salju (terutama untuk wilayah ugahari), dan sisanya berasal dari air tanah.Wilayah di sekitar daerah aliran sungai yang menjadi tangkapan air disebut catchment basin.

Air hujan yang jatuh ke bumi dan menjadi air permukaan memiliki kadar bahan-bahan terlarut atau unsur hara yang sangat sedikit. Air hujan biasanya bersifat asam, dengan nilai pH sekitar 4,2. Hal ini disebabkan air hujan melarutkan gas-gas yang terdapat di atmosfer, misalnya gas karbondioksida (CO2), sulfur (S), dan nitrogen oksida (NO2) yang dapat membentuk asam lemah. Setelah jatuh ke permukaan bumi, air hujan mengalami kontak dengan tanah dan melarutkan bahan-bahan yang terkandung di dalam tanah.

Perairan permukaan diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama, yaitu badan air tergenang (standing waters atau lentik) dan badan air mengalir (flowing waters atau lotik). Perairan tergenang meliputi danau, kolam, waduk, rawa dan sebagainya. Perairan tergenang (lentik), khususnya danau. Biasanya mengalami stratifikasi secara vertikal akibat perbedaan

intensitas cahaya dan perbedaan suhu pada kolam air yang terjadi secara vertikal. Sedangkan perairan mengalir (lotik) contohnya adalah sungai. Sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relatif kencang, dengan kecepatan berkisar antara 0,1 – 1,0 m/detik serta sangat dipengaruhi oleh waktu, iklim, dan pola drainase. Pada perairan sungai, biasanya terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertikal kolom air seperti pada perairan lentik. Kecepatan arus, erosi, dan sedimentasi merupakan fenomena yang biasa terjadi di sungai sehingga kehidupan flora dan fauna sangat dipengaruhi oleh ketiga variabel tersebut.

Klasifikasi perairan lentik sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan perbedaan suhu air, sedangkan klasifikasi perairan lotik justru dipengaruhi oleh kecepatan arus atau pergerakan air, jenis sedimen dasar, erosi, dan sedimentasi.(Hefni. E 2003)

2.2. Air Tanah (Groundwater)

Air tanah (groundwater) merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah. Air tanah ditemukan pada aliran air di bawah permukaan tanah. Pergerakan air tanah sangat lambat, kecepatan arus berkisar antara 10-10-10-3 m/det dan dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah, dan pengisian kembali air. Karakteristik utama yang membedakan air tanah dari air permukaan adalah pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal yang sangat lama, dapat mencapai puluhan bahkan ratusan tahun. Karena pergerakan yang sangat lambat dan waktu yang tinggal lama tersebut, air tanah akan sulit untuk pulih kembali jika mengalami pencemaran.

Daerah di bawah tanah yang terisi air disebut daerah saturasi. Pada daerah saturasi, setiap pori tanah dan batuan berisi oleh air, yang merupakan air tanah (groundwater). Batas atas daerah saturasi yang banyak mengandung air dan daerah belum saturasi/jenuh yang masih mampu menyerap air. Jadi, daerah saturasi berada di bawah daerah unsaturated.

Pada dasarnya air tanah dapat berasal dari air hujan, baik melalui proses infiltrasi secara langsung ataupun secara tidak langsung dari air sungai, danau, rawa, dan genangan air lainnya.

7 Air yang terdapat di rawa-rawa sering kali dikategorikan sebagai peralihan antara air permukaan dan air tanah.

Pergerakan air tanah pada hakikatnya terdiri atas pergerakan horizontal air tanah, infiltrasi air hujan, sungai, danau dan rawa ke lapisan akifer, dan menghilangnya atau keluarnya air tanah melalui spring (sumur), pancaran air tanah, serta aliran air tanah memasuki sungai dan tempat-tempat lain yang merupakan tempat keluarnya air tanah. Daerah yang merupakan tempat masuknya air tanah disebut recharge area, sedangkan daerah tempat keluarnya air tanah atau tempat penyadapan/pengambilan air tanah disebut discharge area. Sungai, danau, rawa, waduk, dan genangan air lainya dapat berperan sebagai recharge maupun discharge area.

Air tanah yang berasal dari lapisan deposit pasir memiliki kandungan karbondioksida tinggi dengan kandungan bahan terlarut (total dissolved solid/TDS) rendah. Air tanah yang berasal dari lapisan deposit kapur juga memiliki kadar karbondioksida yang rendah(karena karbondioksida bereaksi dengan kapur), namun memiliki nilai TDS yang tinggi.

Air tanah biasanya memiliki kandungan besi relatif tinggi. Jika air tanah mengalami kontak dengan udara dan mengalami oksigenasi, ion ferri pada ferri hidroksida yang banyak terdapat dalam air tanah akan teroksidasi menjadi ion ferro, dan segera mengalami pengendapan serta membentuk warna kemerahan pada air. (Hefni E,2003)

2.3. Polusi Air

Polusi air adalah penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air permukaan dan air sumur biasanya mengandung bahan-bahan terlarut seperti Na, Mg, Ca, dan Fe. Air yang mengandung komponen-komponen tersebut dalam jumlah tinggi disebut air sadah. Ciri-ciri air yang mengalami polusi sangat bervariasi tergantung dari jenis air dan komponen yang mengakibatkan polusi. Sebagai contoh air minum yang terpolusi mungkin rasanya akan berubah meskipun perubahan baunya mungkin sukar dideteksi.

8 Persyaratan fisis untuk air ditentukan oleh faktor-faktor kekeruhan (turbidity), warna, bau maupun rasa. Dari keempat indikator tersebut, hanya bau saja penilaiannya ditentukan secara subyektif, dengan jalan air diencerkan secara berturut-turut sampai pengenceran berapakah ia masih tetap ber bau pada larutan yang paling encer. Jumlah pengenceran itu akan merupakan angka bau (odor number) dari air yang diperiksa. Umumnya penilaian bau maupun rasa sering dilakukan bersamaan sebagai suatu indikator, di mana antara keduanya sulit dipisahkan secara kualitatif.

Sedangkan persyaratan kimia untuk air dilihat dari bahan-bahan kimia yang terlarut khususnya timbal balik perlu dinilai kadarnya untuk mengetahui sejauh mana bahan-bahan terlarut itu mulai dapat dikatakan membahayakan eksistensi organisme maupun mengganggu bila digunakan untuk suatu keperluan. ( Slamet R, 1984)

Untuk mengetahui apakah suatu air terpolusi atau tidak, diperlukan pengujian untuk menentukan sifat-sifat air sehingga dapat diketahui apakah terjadi penyimpangan dari batasan-batasan polusi air.

2.3.1 Sifat-Sifat Air

Sifat-sifat air yang umum diuji yaitu :

2.3.1.1 Nilai pH

Pada prinsipnya pengukuran suatu pH adalah didasarkan pada potensial elektro kimia yang terjadi antara larutan yang terdapat didalam elektroda gelas (membrane gelas) yang telah diketahui dengan larutan yang terdapat diluar elektroda gelas yang tidak diketahui. Hal ini dikarenakan lapisan tipis dari gelembung kaca akan berinteraksi dengan ion hidrogen yang

9 ukurannya relatif kecil dan aktif, elektroda gelas tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen atau diistilahkan dengan potential of hidrogen.

pH menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan, melalui konsentrasi ion hidrogen H+. Ion hidrogen merupakan faktor utama untuk mengerti reaksi kimiawi dalam ilmu teknik penyehatan karena :

- H+ selalu ada dalam keseimbangan dinamis dengan air/H2O, yang membentuk suasana untuk semua reaksi kimiawi yang berkaitan dengan masalah pencemaran air dimana sumber ion hidrogen tidak pernah habis.

- H+ tidak hanya merupakan unsur molekul H2O saja tetapi juga merupakan unsur banyak senyawa lain, hingga jumlah reaksi tanpa H+ dapat dikatakan hanya sedikit saja. (G.Alaerts, 1984)

Nilai pH air yang normal adalah sekitar netral, yaitu antara 6 sampai 8, sedangkan pH yang terpolusi berbeda-beda tergantung dari jenis buangannya. Perubahan keasaman pada air buangan, baik ke arah alkali maupun ke arah asam, akan sangat mengganggu kehidupan. (Srikandi F,1992)

pH juga mempengaruhi toksisitas suatu senyawa kimia. Senyawa amonium yang dapat terionisasi banyak ditemukan pada perairan yang memiliki pH rendah. Amonium bersifat tidak toksik. Namun, pada suasana alkalis (pH tinggi) lebih banyak ditemukan amonia yang tak terionisasi dan bersifat toksik.

Dalam penentuan pH larutan secara potensiometri menggunakan emf sel galvani yang cenderung mengukur keaktifan ion hidrogen, kesetimbangan konsentrasi ion hidrogen. Maka pengertian penetapan pH diambil sebagai : pH = - log H+. Akan tetapi penggunaan pengertian pH akan mendapatkan kesulitan secara eksperimental, karena tak mungkin untuk mengukur keaktifan spesies ion hidrogen tanpa arti ganda.(Mulja, 1995)

2.3.1.2 Kekeruhan dan Warna

Prinsip kerja turbidimeter pada pengukuran tingkat kekeruhan dimana alat akan memancarkan cahaya pada media atau sample, dan cahaya tersebut akan diserap dan ada yang diteruskan, dipantulkan atau menembus media tersebut. Cahaya yang menembus/diserap media akan diukur dan ditransfer kedalam bentuk angka yang merupakan tingkat kekeruhan, semakin banyak cahaya yang diserap maka semakin keruh

Kekeruhan merupakan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air. Kekeruhan disebabakan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut(misalnya lumpur dan pasir halus), maupun bahan anorganik dan organik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain.

Ada tiga metode pengukuran kekeruhan yaitu:

1. Metode Nefelometrik ( unit kekeruhan nefelometrik FTU atau NTU) 2. Metode Hellige Turbidimetri (Unit kekeruhan Silika)

3. Metode Visual ( Unit kekeruhan Jackson)

Prinsip metoda nefelometrik adalah perbandingan antara intensiti cahaya yang dihamburkan dari suatu sampel air dengan intensiti cahaya yang dihamburkan oleh suatu larutan keruh standard pada kondisi yang sama. Makin tinggi intensiti cahaya yang dihamburkan, maka makin tinggi pula kekeruhannya. Sebagai standar kekeruhan dipergunakan suspensi polimer formazin.

Kekeruhan dinyatakan dalam satuan unit turbiditas, yang setara dengan 1 mg/liter SiO2. Peralatan yang pertama kali digunakan untuk mengukur turbiditas atau kekeruhan adalah Jackson Candler Turbidimeter, yang dikalibrasi dengan menggunakan silika. Kemudian Jackson Candler Turbidimeter dijadikan sebagai alat baku atau standar bagi pengukuran kekeruhan. Satu unit turbidtas Jackson Candler turbimeter. (Hefni E, 2003)

11 Warna air yang terdapat di alam sangat bervariasi, misalnya air di rawa-rawa berwarna kuning, coklat atau kehijauan, air sungai biasanya berwarna kuning kecoklatan karena mengandung lumpur, dan air buangan yang mengandung besi dalam jumlah tinggi berwarna coklat kemerahan. Warna air yang tidak normal biasanya menunjukkan adanya polusi. Warna air dapat dibedakan atas dua macam yaitu warna sesungguhnya yang di sebabkan oleh bahan-bahan kimia terlarut, dan warna tampak yang selain disebabkan oleh adanya bahan-bahan-bahan-bahan terlarut juga karena adanya bahan-bahan tersuspensi, termasuk yang bersifat koloid.

Warna perairan ditimbulkan oleh adanya bahan organik dan bahan anorganik, karena keberadaan plankton, humus, dan ion-ion logam, serta bahan-bahan lain. Warna dapat diamati secara langsung ataupun diukur berdasarkan skala platinum kobalt, dengan membandingkan warna air sampel dan warna standar. Perairan alami tidak berwarna, air dengan nilai warna lebih kecil dari 10 PtCo biasanya tidak memperlihatkan warna yang jelas. Air yang berasal dari rawa-rawa yang biasanya berwarna kuning kecokelatan hingga kehitaman memiliki nilai warna sekitar 200-300 PtCo karena adanya asam humus. (Srikandi F,1992)

2.3.1.3 Besi

Keberadaan besi pada kerak bumi menempati posisi keempat terbesar. Besi ditemukan dalam bentuk kation ferro (Fe2+) dan ferri (Fe3+). Pada perairan alami dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut yang cukup, ion ferro yang bersifat mudah larut dioksidasi menjadi ion ferri. Pada oksidasi ini terjadi pelepasan elektron. Sebaliknya, pada reduksi ferri menjadi ferro terjadi penangkapan elektron.

Pada perairan alami, besi berikatan dengan anion membentuk senyawa FeCl2, Fe(HCO3), dan FeSO4. Pada perairan domestik pengendapan ion ferri dapat mengakibatkan warna kemerahan pada porselin, bak mandi, pipa air, dan pakaian. Kelarutan besi meningkat dengan menurunnya pH. Air tanah biasanya memiliki karbondioksida dengan jumlah yang relatif

banyak, ini dicirikan dengan rendahnya pH dan disertai dengan kadar oksigen terlarut yang rendah.

Pada umumnya, besi yang dalam air dapat bersifat ; - Terlarut sebagai Fe2+ (fero) atau Fe3+ (feri)

- Tersuspensi sebagai butir koloidal ( diameter < 1 µm atau lebih besar seperti Fe2O3, FeO, FeOOH, Fe(OH)3

- Tergabung dengan zat organis atau zat padat yang anorganis seperti tanah liat.

Prinsip analisa Fe adalah dimana didihan dalam asam dan hidroksilamin serta penggabungannya dengan 1,10 fenantrolin akan mengubah semua zat besi menjadi Fe2+ yang terlarut. Besi (II) bereaksi dengan 1,10 fenantrolina membentuk kompleks merah jingg [Fe(C12H8N2)3]2+. Intensitas warnanya tidak bergantung pada keasaman dalam jangka pH 2-9, dan stabil untuk waktu yang lama. Besi (III) dapat direduksi dengan hidroksilamonium klorida. (Vogel 1994)

2.3.1.4. Zat Padat dalam Air

Padatan total (residu) adalah bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami pengeringan pada suhu tertentu. Residu dianggap sebagai kandungan total bahan terlarut dan tersuspensi dalam air. Padatan tersuspensi total ( Total Suspended Solid atau TSS) atau bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1µm) yang tertahan pada saringan millipore dengan diameter pori 0,45 µm. TSS terdiri atas lumpur dan pasir halus serta jasad-jasad renik, yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air. Prinsip analisanya bila zat padat dalam sampel dipisahkan dengan menggunakan filter kertas atau fiber glass dan kemudian zat padat yang tertahan pada filter dikeringkan pada suhu ± 1050C maka berat residu sesudah pengeringan adalah zat padat tersuspensi. (G.Alaerts 1984)

13 Settleable solid adalah jumlah padatan tersuspensi yang dapat diendapkan selama periode waktu tertentu. Padatan terlarut total (Total Dissolved Solid atau TDS) adalah bahan-bahan terlarut (diameter < 10-6 mm) dan koloid (diameter 10-6 mm – 10-3mm) yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain, yang tidak tersaring pada kertas saring. (Hefni E, 2003)

Prinsip analisa Zat padat terlarut yaitu zat padat yang lolos filter pada analisa zat tersuspensi kemudian diuapkan dan dikeringkan pada suhu 1050C. Residu yang tertinggal adalah zat padat terlarut.

Dalam metode analisa zat padat pengertian zat padat total adalah semua zat-zat yang tersisa sebagai residu dalam suatu bejana, bila sampel air dalam bejana tersebut dikeringkan pada suhu tertentu. Zat padat total terdiri dari zat padat terlarut dan zat padat tersuspensi yang bersifat organis dan inorganis.

Zat Padat Tersuspensi sendiri dapat diklasifikasikan sekali lagi menjadi antara lain zat padat terapung yang selalu bersifat organis dan zat padat terendap yang dapat bersifat organis dan inorganis. Zat padat terendap adalah zat padat dalam suspensi yang dalam keadaan tenang dapat mengendap setelah waktu tertentu karena pengaruh gaya beratnya. Dimensi dari zat-zat padat di atas adalah dalam mg/L atau g/L, namun sering pula ditemui % berat yaitu kg zat padat / kg larutan atau % volume yaitu dm3 zat padat / liter larutan. (G. Alaerts, 1984)

2.4 Arang

Arang adalah padatan berpori yang terdiri dari karbon yang berbentuk amorf. Arang juga merupakan suatu jaringan atom dengan komponen utama karbon, berwarna hitam dan dapat dihasilkan dalam bentuk serbuk, butiran, maupun bongkahan. Bahan yang mengandung hidrokarbon dapat digunakan sebagai sumber atau bahan baku pembuatan arang antara lain : batubara, residu petrokimia, kayu, cangkang kelapa, tongkol jagung, tulang dan lain sebagainya. Dalam pembutan arang yang memegang peranan penting adalah fixed karbon yang terdapat dalam komponen-kkomponen bahan baku seperti selulosa, lignin, dan hemiselulosa. Proses

pengarangan (pirolisis) merupakan suatu “ evolusi “ pembentukan dari bahan baku menjadi arang melalui beberapa tahapan. Proses pembuatan arang dibagi atas 4 (empat) tahapan sebagai berikut :

1. Pada permulaan pemanasan, air menguap, kemudian selulosa terurai pada suhu antara 200-2600C

2. Pada suhu 260-310oC selulosa terurai secara intensif, pada tingkatan ini banyak dihasilkan cairan piroligneous, gas, dan ter

3. Pada suhu 310-500oC lignin terurai dan ter yang dibentuk lebih banyak, sedangkan cairan piroligneous dan gas menurun

4. Pada suhu lebih besar dari 500oC, diperoleh gas hidrogen yang sukar dikondensasikan dan tahapan ini merupakan proses pemurnian arang.

Arang dapat dibedakan menurut penggunaannya dan jenisnya, sebagai berikut :

1. Arang keras ( hard charcoal), banyak digunakan sebagai reduktan pengolahan biji logam, metalurgi, arang aktif, serbuk hitam dan karbon disulfida.

2. Arang sedang ( moderate charcoal) digunakan sebagai bahan bakar dan untuk obat-obatan kimia seperti karbon disulfida, natrium sianida dan lain sebagainya.

3. Arang lunak (soft charcoal), merupakan bahan baku untuk pembuatan arang aktif dan briket arang.

Arang selain digunakan sebagai bahan bakar juga dapat digunakan sebagai adsorben bahan penyeerap. Daya serap ditentukan luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktivasi dengan aktivator bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia, arang yang demikian disebut arang aktif. (Ita KS, 1996)

15

2.5 Pembuatan Arang

Ada bermacam-macam metode pembuatan arang, baik metode tradisional maupun metode yang lebih diperbaharui. Perbedaan metode-metode ini dapat berupa alat atau teknik yang dipakai dalam pembuatannya, yang mana setiap metode mempunyai kelebihan dan kekurangan.

2.5.1 Metode Tradisional

Metode tradisional yang dikenal serta umum digunakan oleh masyarakat di dalam pembuatan arang, yaitu berupa metode lubang tanah. Selain itu dikenal juga metode lain yang sudah berkembang dengan pengaturan ventilasi udara yang lebih terkontrol serta penggunaan bahan lain sebagai media tungku. Beberapa metode tersebut antara lain adalah metode tungku drum serta tungku batu bata.( H. Iskandar, 2005)

2.5.2 Metode Diperbaharui

Pembuatan karbon dengan metode yang diperbaharui dilakukan dengan dua tahap, yaitu tahap pengarangan (karbonisasi) dan tahap pengaktifan (aktivasi). Dalam metode ini bahan baku dipanaskan dengan jumlah udara seminimal mungkin agar rendemen yang dihasilkan cukup besar. Hasil yang diperoleh dengan metode ini berupa karbon yang memberikan keaktifan dan rendemen yang cukup besar terhadap karbon aktif cara di atas.

Menurut Cheremisinoff dan A.C Morresi, dikemukakan bahwa proses pembuatan arang aktif terdiri dari tiga tahap yaitu :

1. Dehidrasi : proses penghilangan air

Bahan baku dipanaskan sampai suhu 270o C

Temperatur diatas 170oC akan menghasilkan CO, CO2 dan asam asetat. Pada temperatur 275oC, dekomposisi menghasilkan tar, metanol, dan hasil sampingan lainnya. Pembentukan karbon terjadi pada temperatur 400-600 oC.

3. Aktivasi : Dekomposisi tar dan perluasan pori-pori

Dapat dilakukan dengan uap atau CO2 sebagai aktivator. (Dhanny H, 2001)

2.6. Adsorpsi

Bila dua fasa bertemu (terjadi kontak antar fasa), maka diantara kedua fasa terjadi daerah antar muka yang sifatnya berbeda dengan fasa ruah kedua fasa tersebut. Pada kondisi dan tekanan tertentu, molekul-molekul dalam daerah ini dapat mengalami ketidakseimbangan gaya tersebut tercapai. Melekatnya atom atau molekul suatu zat pada permukaan zat lain disebut adsorpsi. Zat yang teradsorpsi biasanya terkonsentrasi pada permukaan, hal ini menyebabkan pengurangan dari tegangan permukaan dan adsorpsi akan berlangsung terus sampai energi bebas permukaan minimum. (Benefield dkk, 1982)

2.6.1. Adsorpsi Gas oleh Zat Padat

Daya serap zat padat terhadap gas tergantung dari jenis adsorben, jenis gas, luas permukaan adsorbens, temperatur gas, dan tekanan gas. Makin luas permukaan adsorbens, makin banyak gas yang diserap. Luas permukaan sukar ditentukan, hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa adsorbens. Pada adsorpsi gas dipermukaan zat padat, terjadi kesetimbangan antara gas yang terserap dengan gas sisa.

2.6.2. Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat

Penyerapan zat dari larutan, mirip dengan penyerapan gas oleh zat padat. Penyerapan bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut. Bila dalam larutan ada dua zat atau

17 lebih, zat yang satu akan diserap labih kuat dari yang lain. Zat-zat yang dapat menurunkan tegangan permukaan lebih kuat diserap.

Menurut jenisnya, adsorpsi pada antar muka dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu : 1. Adsorpsi Fisika

2. Adsorpsi Kimia

Adsorpsi fisika dihasilkan karena adanya gaya-gaya Van Der Walls. Biasanya adsorpsi fisika terjadi pada semua zat. Jika molekul-molekul yang diadsorpsi itu mempunyai gugus hidroksil, maka adsorpsi fisika dapat berlangsung disebabkan terbentuknya ikatan hidrogen.

Adsorpsi kimia adalah peristiwa dimana ikatan kimia terbentuk antara permukaan zat pada (adsorben) dan molekul-molekul yang diadsorpsi, dan sifat kimia adsorbat mula-mula beda dengan sifat kimia dari keadaan setelah adsorpsi. (Sukardjo, 1989)

2.7.Jagung

Jagung (Zea mays L.) merupakan salah sat

selain menargetkan produksi jagung sebesar 16,5 juta ton dari kebutuhan 13 juta ton. Dengan besarnya produksi jagung di Indonesia maka akan semakin besar pula limbah tongkol jagung yang dihasilkan oleh tanaman palawija ini.

Limbah tongkol jagung selama ini kurang dimanfaatkan, kebanyakan limbah tongkol jagung hanya digunakan untuk bahan tambahan makanan ternak atau untuk kayu bakar.

Masalah dari limbah tongkol jagung ini dapat diatasi dengan menjadikan tongkol jagung menjadi produk yang bernilai. Tongkol jagung banyak sekali mengandung senyawa jenis sellulosa.

Tabel 2.1 Komposisi kimia tongkol jagung

Komponen Jumlah (%)

Air 7,68

Sellulosa 19,48

Serat 38,99 Crude Fiber

Xilan 12,4

Lignin 9,1

BAB 3

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

3.1.Alat – alat

Alat – alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Neraca elektrik Mettler PM 400

2. pH meter WTW

3. Spektrofotometer Milton Roy

4. Turbidimeter HF scientific

5. Oven Fisher

6. Alat – alat gelas Pyrex

7. Mikro Pipet Pyrex

8. Kertas Saring Whatman

9. Botol Cuci 10.Kaleng 11.Kolom

12.Statif dan Klem

3.2. Bahan – bahan

Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Tongkol jagung

HCl(p) P.a E.Merck

H2SO4(p) P.a E.Merck

1,10 fenantrolin P.a E.Merck

CH3COOH Glasial P.a E.Merck

CH3COONH4 P.a E.Merck

NH2OH.HCl P.a E.Merck

Akuades

Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O P.a E.Merck

KMnO4 P.a E.Merck

3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Penyediaan Sampel Air Rawa

Sampel air rawa diambil, kemudiaan dimasukkan kedalam botol plastik yang terlebih dahulu dibilas dengan air rawa tersebut.

3.3.2. Pembuatan Pereaksi dan Larutan Standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O untuk Penentuan ion Fe total dengan Metode Spektrofotometri

a. Larutan Hidroksilamin (NH2OH.HCl)

Sebanyak 10 g NH2OH.HCl dilarutkan dengan akuades, kemudian diencerkan di dalam labu takar 100 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

b. Larutan Buffer Ammonium Asetat

Sebanyak 25 g NH4.C2H3O2 dilarutkan dengan 15 mL akuades dan ditambahkan 70 mL asam asetat glasial, kemudian diencerkan di dalam labu ukur 100 mL sampai garis tanda dan dihomogenkan.

21

c. Larutan 1,10 Fenantrolin

Sebanyak 0,1 g kristal 1,10 fenantrolin monohidrat (C12H8N2.H2O) dilarutkan dalam 100 mL akuades, kemudian dipanaskan sampai suhu 80oC (tidak boleh mendidih)

d. Larutan induk Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 1000 mg/L

Di dalam labu ukur 1L diisi 50 mL akuades, kemudian ditambahkan dengan hati-hati 20 mL H2SO4 pekat, kemudian larutkan kedalamnya sebanyak 7,0225 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O. Tambahkan larutan KMnO4 0,1 N sedikit demi sedikit sampai warna merah muda. Diencerkan dengan akuades sampai garis tanda kemudian dihomogenkan.

e. Larutan standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 100 mg/L

Sebanyak 5 mL larutan induk Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 1000 mg/L dimasukkan dalam labu ukur 50 mL lalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dan dihomogenkan.

f. Larutan standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 10 mg/L

Sebanyak 25 mL larutan induk 100 mg/L dimasukkan dalam labu ukur 250 mL lalu diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dan dihomogenkan.

g. Larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 mg/L

Sebanyak 6, 8, 10, 12,14,16,18 dan 20 mL larutan standar 10 mg/L dan dimasukkan ke dalam masing-masing labu ukur 100 mL, kemudian diencerkan dengan akuades sampai garis tanda dan dihomogenkan.

Sebanyak 100 mL sampel air rawa dimasukkan kedalam gelas beaker 250 mL. Terlebih dahulu pH meter dikalibrasi dengan larutan buffer pH = 7, kemudian pH sampel diukur dengan menggunakan pH meter (Perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali).

3.3.4. Penentuan ion Fe total dengan metode spektrofotometri

Sebanyak 25 mL sampel di pipet ke dalam erlenmeyer 250 mL kemudian ditambah 1 mL HCl(p) dan 0,5 mL NH2OH.HCl kemudian dididihkan 15 sampai 20 menit diatas hot plate. Setelah itu, didinginkan kemudian ditambah 5 mL larutan buffer ammonium asetat dan 1 mL 1,10 fenantrolin kemudian didiamkan selama 10 menit sehingga dihasilkan larutan berwarna merah orange. Transmitansi larutan diukur dengan spektrofotometer Spektronik 20 pada λ = 510 nm (perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali)

3.3.5. Penentuan Kekeruhan dengan metode Turbidimetri

Sebanyak 100 mL sampel dimasukkan ke dalam kuvet sampai tidak terdapat gelembung udara, kemudian ditutup dan dimasukkan kedalam turbidimeter yang diukur kekeruhannya.

3.3.6. Penentuan Padatan Terlarut dan Padatan Tersuspensi dalam Air

Sebanyak 50 mL sampel disaring menggunakan kertas saring whatman no 42 dan ditampung di dalam gelas beaker 250 mL. Yang terlebih dahulu massa kertas saring whatman no.42 dan gelas beaker 250 mL telah diukur massa kosongnya dengan menggunakan neraca elektrik. Setelah itu, kertas saring whatman no.42 dan endapan dikeringkan di dalam oven sampai suhu 105oC dan dimasukkan ke dalam desikator, kemudian diukur massa kertas saring yang diukur sebagai padatan tersuspensi dan gelas beaker 250 mLyang berisi larutan sampel diuapkan diatas hot plate sampai air menguap, kemudian dimasukkan di dalam oven sampai suhu 105oC. setelah itu, gelas beaker 250 mL dimasukkan ke dalam desikator dan ditimbang massanya dengan menggunakan neraca elektrik yang diukur sebagai padatan terlarut dalam air.

23

3.3.7. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum (λ maks)

Sebanyak 25 mL Larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan 1 mL HCl(p), 0,5 mL NH2OH.HCl, 5 mL larutan buffer amonium asetat dan 1 mL 1,10 fenantrolin sehingga didapat larutan berwarna merah orange. Setelah itu, didiamkan 10 menit, kemudian diukur transmitansi larutan dengan spektrofotometer sinar tampak spektronik 20,dengan variasi panjang gelombang 500,505,510,515, dan 520 nm

3.3.8. Penentuan Waktu Operasi

Sebanyak 25 mL Larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan 1 mL HCl(p), 0,5 mL NH2OH.HCl, 5 mL larutan buffer amonium asetat dan 1 mL 1,10 fenantrolin sehingga didapat larutan berwarna merah orange. Setelah itu, didiamkan dengan variasi waktu 5 menit, kemudian diukur transmitansi larutan dengan spektrofotometer sinar tampak spektronik 20, dengan panjang gelombang 510 nm, dilakukan perlakuan yang sama dengan vaiasi waktu 10, 15,20, dan 25 menit.

3.3.9. Pembuatan Kurva Larutan Standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dengan metode Spektrofotometri

Sebanyak 25 mL Larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,6 mg/L dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan 1 mL HCl(p), 0,5 mL NH2OH.HCl, 5 mL larutan buffer amonium asetat dan 1 mL 1,10 fenantrolin sehingga didapat larutan berwarna merah orange. Setelah itu, didiamkan 10 menit, kemudian diukur absorbansi larutan dengan

spektrofotometer spektronik 20 λ = 510 nm (perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali dan

dilakukan hal yang sama untuk larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 ;1,0;1,2;1,4;1,6;1,8 dan 2,0 mg/L)

3.4. Bagan penelitian

3.4.1. Preparasi sampel Air Rawa

Air Rawa

Ditutup hingga tidak terdapat gelembung udara Sampel Air Rawa

Dimasukkan ke dalam botol plastik 5 L

3.4.2. Preparasi Pembuatan Arang

Tongkol Jagung

Dimasukkan ke dalam kaleng Dipotong kecil-kecil

Dipasang tutup kaleng dan cerobong asap pada bagian atas kaleng Dibakar sampai semua bahan baku menjadi arang

Arang

Disaring dengan Ayakan Listrik Ukuran 80 Mesh Dihaluskan arang

25 3.4.3. Preparasi Pembuatan Serbuk Tongkol Jagung

Tongkol Jagung

Dihaluskan dengan menggunakan blender Dipotong kecil-kecil

Disaring dengan Ayakan listrik 80 Mesh

Serbuk Tongkol Jagung

3.4.4. Penambahan Arang Tongkol Jagung Kedalam Sampel Air Rawa

200 g Arang

Ditambahkan 1 L sampel Air Rawa Dimasukkan ke dalam kolom

Ditutup dengan plastik Didiamkan selama 24 jam

Larutan jernih disaring dan ditampung ke dalam gelas beaker 1 L Larutan jernih dan Endapan Arang

Larutan jernih air rawa

3.4.5. Penentuan pH Sampel Air Rawa

pH- Meter

dihidupkan dengan menekan tombol-ON disambung dengan elektroda

dibiarkan 15 menit

elektroda dicuci dan dikeringkan

harga pH diatur pada angka 7 dengan menekan tombol "Cal" elektroda dicelupkan kedalam larutan buffer pH 7

diulangi dengan menggunakan pH 4 dan 9 pH Meter terkalibrasi

elektroda dicelupkan kedalam sampel air rawa Hasil

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali, sebelum dan sesudah penambahan arang dan serbuk tongkol jagung

3.4.6. Penentuan Turbiditas Sampel Air Rawa

Sampel Air Rawa

ditutup hingga tidak terdapat gelembung udara dimasukkan ke dalam kuvet

diukur turbiditasnya dengan menggunakan turbidimeter

Hasil

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali, sebelum dan sesudah penambahan arang dan serbuk tongkol jagung.

27

3.4.7. Penentuan Ion Fe Total Dalam Sampel Air Rawa

25 mL Sampel Air Rawa

dimasukkan kedalam gelas erlenmeyer 250 mL ditambahkan 1 mL HCl_(p)

ditambahkan 0,5 mL NH₂OH.HCl

dididihkan diatas hot plate selama 15-20 menit

ditambahkan 1 mL 1,10 fenantrolin didiamkan selama 10 menit

larutan berwarna merah orange

Diukur transmitansi dengan spektrofotometer pada max = 510 nm Hasil

ditambahkan 5 mL buffer amonium asetat

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali, sebelum dan sesudah penambahan Arang dan Serbuk Tongkol Jagung

3.4.8. Penentuan Padatan Terlarut (TDS) Dan Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam Sampel Air Rawa

a. Penentuan Berat Awal (Berat kosong) gelas beaker

Gelas Beaker 250 mL

dibersihkan

dikeringkan dalam oven pada suhu ± 105oC dimasukkan kedalam desikator

ditimbang berat Hasil

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan untuk kertas saring Whatman No. 42, dan pengukuran yang sama dilakukan sebanyak 3 kali, sebelum dan sesudah penambahan arang dan serbuk tongkol jagung.

b. Penentuan Berat Akhir Padatan Terlarut (TDS) dan Padatan Tersuspensi (TSS) dari Sampel Air Rawa

50 mL Sampel Air Rawa disaring

Filtrat

dimasukkan kedalam gelas beaker dikeringkan diatas hot plate dimasukkan kedalam desikator ditimbang berat gelas beaker Berat akhir

dihitung sebagai TDS

Hasil Endapan

dikertas saring

dikeringkan di dalam oven pada suhu 105 ± oC

dimasukkan kedalam desikator ditimbang berat kertas saring Berat akhir

dihitung sebagai TSS Hasil

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan sebanyak 3 kali, sebelum dan sesudah penambahan arang dan serbuk tongkol jagung.

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil dan Pengolahan Data

4.1.1. Hasil Penelitian

Hasil analisis sifat fisik yaitu Turbiditas, Padatan Total Terlarut (TDS), Padatan Total Tersuspensi (TSS) dan sifat Kimia yaitu pH, Besi (Fe), pada sampel air rawa sebelum dan sesudah penambahan tongkol jagung kedalam air rawa dapat dilihat pada tabel 4.2.

4.1.2. Data Persen Penurunan Kadar

Data hasil percobaan yang diperoleh ditunjukkan dalam tabel 4.2, dalam pembahasan. Persen penurunan kadar diperoleh dari hasil perhitungan dengan rumus sebagai berikut :

Persen penurunan = x100% awal

akhir awal−

4.2. Perhitungan

4.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dengan metode kurva kalibrasi

Hasil pengukuran absorbansi larutan standar dari suatu larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa.

garis linier dapat dilihat pada lampiran. Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode Least Square dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4.1. Data Hasil Penurunan Persamaan Regresi untuk Larutan Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

No Xi Yi (Xi-X) (Xi-X)2 (Yi-Y) (Yi-Y)2 (Xi-X)(Yi-Y) 1 0,6 0,1024 - 0,7 0,49 -0,1116 0,0125 0,0781 2 0,8 0,1308 - 0,5 0,25 -0,0832 0,0069 0,0416 3 1,0 0,1612 - 0,3 0,09 -0,0528 0,0028 0,0158 4 1,2 0,2001 - 0,1 0,01 -0,0139 0,0002 0,0014

5 1,4 0,2291 0,1 0,01 0,0151 0,0002 0,0015

6 1,6 0,2596 0,3 0,09 0,0456 0,0021 0,0137

7 1,8 0,3010 0,5 0,25 0,0870 0.0076 0,0435

8 2,0 0,3279 0,7 0,49 0,1139 0,0129 0,0797

∑ 10,4 1,7121 0,0 1,68 0,0001 0,0452 0,2753

Dimana harga X rata-rata : 1,3 8 4 , 10 = = ∑ n Xi

Dan harga Y rata-rata : 0,2140 8 7121 , 1 ₌ = ∑ n Yi

Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis : y = ax + b

Dimana : a = Slope b = intersept

(

)(

)

(

)

2

X Xi Y Yi X Xi a − ∑ − − ∑ =

Sehingga diperoleh harga a : 1639 , 0 68 , 1 2753 , 0 = = a

31 Harga Intersept (b) diperoleh melalui subsitusi harga (a) ke persamaan berikut :

Y = ax + b b = Y – ax

= 0,2140 – ( 0,1639 x 1,3 ) = 0,2140 – 0,2131

= 0,0009

Maka persamaan garis regresi yang diperoleh adalah : Y = 0,1639x + 0,0009

4.2.2. Penentuan Kadar Ion Fe Total dalam Sampel

Kadar ion Fe total dapat ditentukan dengan menggunakan metode kurva kalibrasi dengan mensubsitusikan nilai Y (Absorbansi) yang diperoleh dari hasil pengukuran terhadap persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi.

4.2.2.1. Penentuan Kadar Ion Fe Total dalam Sampel Air Rawa sebelum penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) yang terdapat dalam lampiran 7, ke persamaan garis regresi berikut :

Y = 0,1639x + 0,0009 Maka diperoleh

X1 = 1,8309 mg/L X2 = 1,7785 mg/L X3 = 1,7785 mg/L

Dengan demikian kadar besi (Fe) pada sampel air rawa adalah :

n Xi X =

∑

_

4.2.2.2. Penentuan Kadar Ion Fe Total dalam Sampel Air Rawa setelah penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung

Dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) yang terdapat dalam lampiran 7, ke persamaan garis regresi berikut :

Y = 0,1639x + 0,0009 Maka diperoleh :

Untuk Serbuk tongkol jagung : X1 = 0,7566 mg/L X2 = 0,7566 mg/L X3 = 0,7926 mg/L Untuk Arang tongkol jagung :

X1 = 1,1361 mg/L X2 = 1,0964 mg/L X3 = 1,0964 mg/L

Dengan demikian kadar ion Fe total pada sampel air rawa setelah penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung adalah :

n Xi X =

∑

_

Untuk Serbuk tongkol jagung X 0,7686mg/L

_ =

Untuk Arang tongkol jagung X 0,1096mg/L

_ =

4.2.2.3. Persen Penurunan Kadar Ion Fe Total

Persen penurunan kadar ion Fe total = x100% awal

akhir awal−

Serbuk tongkol jagung

% 100 7960 , 1 7686 , 0 7960 , 1

%= − x

= 57,20 %

Arang tongkol jagung

% 100 7960

, 1

1096 , 1 7960 , 1

%= − x

= 38,22 %

4.2.3 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) dalam Sampel

4.2.3.1 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan ) secara turbidimetri pada sampel air rawa sebelum penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung

Dari masing-masing turbiditas yang terdapat dalam lampiran 8, sehingga didapat nilai turbiditas rata-rata yaitu :

n d d =

∑

_

Sehingga didapat : 18,05 NTU

4.2.3.2 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan ) secara turbidimetri pada sampel air rawa setelah penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung

Dari masing-masing turbiditas yang terdapat dalam lampiran 8, sehingga didapat nilai turbiditas rata-rata yaitu :

n d d =

∑

_

10,86 NTU dan dengan penambahan arang tongkol jagung sebesar 9,76 NTU

4.2.3.3. Persen Penurunan turbiditas (kekeruhan ) dalam sampel air rawa

Persen penurunan turbiditas = x100% awal

akhir awal−

Untuk Serbuk tongkol jagung : % 100 05 , 18 86 , 10 05 , 18

%= − x

= 39,83 %

Untuk Arang tongkol jagung : % 100 05 , 18 76 , 9 05 , 18

%= − x

= 45,93 %

4.2.4. Penentuan Total Padatan Terlarut dalam larutan (TDS) dan Total Padatan Tersuspensi dalam larutan (TSS) dalam sampel.

Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dan Total Padatan Tersuspensi (TSS) dalam sampel dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

) ( 1000 ) ( / tan mL sampel volume x A B L terlarut pada total

mg = −

Keterangan : A = Berat awal (berat kosong) gelas beaker sebelum ditambah sampel air (mg)

B = Berat akhir gelas beaker dan endapan setelah dikeringkan (mg)

) ( 1000 ) ( / tan mL sampel volume x A B L i tersuspens pada total

mg = −

Keterangan : A = Berat awal (berat kosong) kertas saring sebelum ditambah sampel air (mg)

B = Berat akhir kertas saring dan endapan setelah dikeringkan (mg)

4.2.4.1. Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS) dalam sampel air rawa sebelum penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung.

Dari masing-masing berat kertas saring yang terdapat dalam lampiran 10, didapat nilai berat rata-rata yaitu :

n W Wk =

∑

i

−

sehingga di dapatkan : =

−

k

W 0,009 g = 9 mg

Dengan mensubstitusikan nilai berat rata-rata ini ke rumus diatas maka diperoleh total padatan tersuspensi dalam larutan adalah :

TSS = 180 mg/L

4.2.4.2. Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS) dalam sampel air rawa setelah penambahan Serbuk Tongkol Jagung

Dari masing-masing berat kertas saring yang terdapat dalam lampiran 10, didapat nilai berat rata-rata yaitu :

n W

Wk i

∑

=

−

sehingga di dapatkan : =

−

k

W 0,003 g = 3 mg

Dengan mensubstitusikan nilai berat rata-rata ini ke rumus diatas maka diperoleh total padatan tersuspensi dalam larutan adalah :

4.2.4.3. Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS) dalam sampel air rawa setelah penambahan Arang Tongkol Jagung

Dari masing-masing berat kertas saring yang terdapat dalam lampiran 10, didapat nilai berat rata-rata yaitu :

n W Wk =

∑

i

−

sehingga di dapatkan : =

−

k

W 0,008 g = 8 mg

Dengan mensubstitusikan nilai berat rata-rata ini ke rumus diatas maka diperoleh total padatan tersuspensi dalam larutan adalah :

TSS = 160 mg/L

4.2.4.4. Persen Penurunan Total Padatan Tersuspensi dalam larutan (TSS)

Persen penurunan TSS = x100% awal

akhir awal−

Untuk Serbuk tongkol jagung :

% 100 180

60 180

%= − x

= 66,67 %

Untuk arang tongkol jagung :

% 100 180

160 180

%= − x

= 11,11 %

4.2.4.5. Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam sampel air rawa sebelum penambahan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung.

Dari masing-masing berat gelas beaker yang terdapat dalam lampiran 11, sehingga didapat nilai berat rata-rata yaitu :

n W WG =

∑

i

−

Sehingga di dapatkan : =

−

G

W 0,011 g = 11 mg

Dengan mensubstitusikan nilai berat rata-rata ini ke rumus diatas maka diperoleh total padatan terlarut dalam larutan adalah :

TDS = 220 mg/L

4.2.4.6. Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam sampel air rawa setelah penambahan Serbuk Tongkol Jagung

Dari masing-masing berat gelas beaker yang terdapat dalam lampiran 11, sehingga didapat nilai berat rata-rata yaitu :

n W W_G =

∑

i

−

Sehingga di dapatkan : =

−

G

W 0,006 g = 6 mg

Dengan mensubstitusikan nilai berat rata-rata ini ke rumus diatas maka diperoleh total padatan terlarut dalam larutan adalah :

TDS = 120 mg/L

4.2.4.7. Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam sampel air rawa setelah penambahan Arang Tongkol Jagung

berat rata-rata yaitu :

n W W_G =

∑

i

−

Sehingga di dapatkan : =

−

G

W 0,007 g = 7 mg

Dengan mensubstitusikan nilai berat rata-rata ini ke rumus diatas maka diperoleh total padatan terlarut dalam larutan adalah :

TDS = 140 mg/L

4.2.4.8. Persen Penurunan Total Padatan Terlarut (TDS)

Persen penurunan TDS = x100% awal

akhir awal−

Untuk Serbuk tongkol jagung :

% 100 220

120 220

%= − x

= 45,45 %

Untuk arang tongkol jagung :

% 100 220

140 220

%= − x

= 36,36 %

4.2.5. Penentuan pH pada sampel air rawa sebelum ditambahkan Serbuk Tongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung

Dari masing-masing nilai pH yang terdapat dalam lampiran 9, sehingga didapat nilai pH rata-rata yaitu :

n pH pH =

∑

−

Sehingga didapat : 6,72

4.2.5.1. Penentuan pH pada sampel air rawa setelah ditambahkan Serbuk Tongkol Jagung

Dari masing-masing nilai pH yang terdapat dalam lampiran 9, sehingga didapat nilai pH rata-rata yaitu :

n pH pH =

∑

−

Sehingga didapat : 7,40

4.2.5.2. Penentuan pH pada sampel air rawa setelah ditambahkan Arang Tongkol Jagung

Dari masing-masing nilai pH yang terdapat dalam lampiran 9, sehingga didapat nilai pH rata-rata yaitu :

n pH pH =

∑

−

Sehingga didapat : 7,7

Di dalam penelitian ini, pembuatan arang tongkol jagung dilakukan dengan secara tradisional dan pembuatan serbuk tongkol jagung dihaluskan.Sehingga diperoleh arang yang memiliki unsur karbon yang tinggi dan serbuk tongkol jagung yang kemudian disaring dengan menggunakan ayakan listrik ukuran ± 80 mesh. Setelah didapat arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung yang berukuran ± 80 mesh kemudian masing-masing dimasukkan dalam kolom dan ditambahkan air rawa yang telah ditentukan parameter Air untuk mewakili sifat-sifat fisik dan kimia pada air rawa tersebut. Dari hasil analisis yang sudah dilakukan terhadap sampel air rawa yang telah ditambahkan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung diperoleh perubahan kadar sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia pada sampel air rawa yaitu :

Tabel 4.2. Data Hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia dalam sampel air rawa serta penurunannya.

No Parameter Air

Nilai sebelum penambahan Arang / serbuk tongkol jagung

Nilai Setelah penambahan

% penurunan oleh

Serbuk tongkol jagung Arang tongkol jagung Serbuk tongkol jagung Arang tongkol jagung

1 pH 6,72 7,40 7,76

2 Turbiditas (NTU)

18,05 10,86 9,76 39,83 45,93

3 TSS (mg/L) 180 60 160 66,67 11,11

4 TDS (mg/L) 220 140 120 45,45 36,36

5 Fe (mg/L) 1,7960 0,7686 1,1096 57,20 38,22

Dari hasil yang didapatkan dalam tabel 4.2 dapat dilihat bahwa terjadi perubahan pada kadar atau nilai beberapa parameter air yang terdapat dalam air rawa ini menunjukkan bahwa adanya peranan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung yang berfungsi sebagai adsorben yang ditambahkan didalam sampel air rawa yang berada dalam kolom. Dari kedua bahan adsorben

yang ditambahkan kedalam air rawa dapat diketahui bahwa terjadi peningkatan nilai pH ini disebabkan karena komposisi dari tongkol jagung yang dominan bersifat basa, dan juga mampu menurunkan kadar kekeruhan, Total padatan tersuspensi (TSS), Total padatan terlarut (TDS) dan besi (Fe) pada air rawa, hal ini disebabkan juga dari komposisi tongkol jagung yang banyak mengandung selulosa dan serat. Adsorben serbuk tongkol jagung memiliki daya serap yang lebih tinggi dibandingkan arang tongkol jagung, dimana arang tongkol jagung memiliki unsur karbon sedangkan serbuk tongkol jagung memiliki komposisi yang alami yaitu selulosa dan serat.

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari penelitian ini diperoleh hasil sebagai berikut :

Persen penurunan kadar parameter besi (Fe), Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), dan Kekeruhan lebih tinggi dengan menggunakan adsorben serbuk tongkol jagung dibandingkan dengan arang tongkol jagung (lampiran 12).

5.2. Saran

Pada penelitian ini dilakukan dengan ukuran adsorben 80 mesh dimana % penurunan kadar dari setiap parameter berkisar 50 %, sehingga pada penelitian selanjutnya disarankan menggunakan ukuran adsorben yang lebih halus dan variasi pengaktifan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

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

Benelfild, L.N. 1982.Process Chemistry for Water and Wastewater Treatment. New Jersey : Prentice Hall Inc.

Effendi, H. 2003.Telaah Kualitas Air.Yogyakarta : Kanisius Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Yogyakarta : Kanisius

Greenberg, A. et al. 1985. Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater. Sixth Edition. Washington DC : American Publish Health Association.

Hermawan, D. 2001. Studi Perbandingan Analisis Logam Tembaga (Cu2+) dan Logam Besi (Fe3+) Dengan Menggunakan Arang Aktif Sekam Kayu dan Arang Aktif Komersial Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom. Skripsi Sarjana jurusan Kimia. FMIPA-USU. Medan

Iskandar, H. et al. 2005. Panduan Singkat Cara Pembuatan Arang Kayu. Jakarta. PT Inti Prima Karya

Miller, J C. 1991. Statistika Untuk Kimia Analitik. Bandung. Penerbit ITB Mulja, M. 1995. Analisis Instrument. Surabaya : Airlangga University Press

Pasaribu, Farida A. 2009. Peranan Gliserol Sebagai Plastisiser Dalam Film Pati Jagung Dengan Pengisi Serbuk Halus Tongkol Jagung. Tesis Pascasarjana – USU.

Medan

Ryadi, S. 1984. Pencemaran Air. Surabaya : Karya Anda

Silalahi, Ita K.1996. Pengaruh Kecepatan Aliran Gas Nitrogen (N2) Pada Proses Karbonisasi Terhadap Luas Permukaan Arang. Skripsi Sarjana. Jurusan Kimia FMIPA – USU. Medan

Sukardjo. 1989. Kimia Fisika. Jakarta : Bina Aksara

Vogel. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi Keempat. Jakarta : Buku Kedokteran

Lampiran 1. Data Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan Seri Standar Fe(NH4)2( SO4)2 6H2O 0,8 mg/L

No Panjang Gelombang (nm)

% T Absorbansi

1 500 75 0,1249

2 505 74 0,1308

3 510 73 0,1367

4 515 74 0,1308

5 520 76 0,1192

Lampiran 2. Gambar grafik penentuan panjang gelombang maksimum untuk larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L

45

0,115 0,12 0,125 0,13 0,135 0,14

495 500 505 510 515 520 525

A

bso

rba

nsi

Lampiran 3. Data Penentuan Waktu Operasi dari Larutan Standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L

No Waktu (menit) % T Absorbansi

1 5 75 0,1249

2 10 72 0,1472

3 15 74 0,1308

4 20 74 0,1308

5 25 76 0,1192

Lampiaran 4. Gambar grafik penentuan waktu operasi larutan seri standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,8 mg/L

46

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16

0 5 10 15 20 25 30

A

bso

rba

nsi

4 2 4 2 2

No Konsentrasi % T Absorbansi

1 0,6 79 0,1024

2 0,8 74 0,1308

3 1,0 69 0,1612

4 1,2 63 0,2001

5 1,4 59 0,2291

6 1,6 55 0,2596

7 1,8 50 0,3010

8 2,0 47 0,3279

Lampiran 6. Gambar grafik kurva kalibrasi larutan Standar Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O

47

Y = 0,1639X + 0,0009 R² = 0,9992

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

0 0,5 1 1,5 2 2,5

A

bso

rba

nsi

Lampiran 7. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Ion Fe Total Sebelum dan setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil Pengukuran sebelum penambahan arang / serbuk tongkol jagung

Hasil Pengukuran setelah penambahan

% T Absorbansi Arang Tongkol Jagung

Serbuk Tongkol Jagung % T Absorbansi % T Absorbansi

1 50 0,3010 65 0,1871 74 0,1308

2 51 0,2924 66 0,1806 75 0,1249

3 51 0,2924 66 0,1806 75 0,1249

Lampiran 8. Data Hasil Pengukuran Turbiditas (Kekeruhan) sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil pengkuran Kekeruhan (NTU) sebelum penambahan

arang / serbuk tongkol jagung

Hasil pengkuran Kekeruhan (NTU) setelah penambahan Arang Tongkol

Jagung

Serbuk Tongkol Jagung

1 18,01 9,77 10,85

2 18,10 9,71 10,84

3 18,03 9,80 10,88

Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil pengkuran pH sebelum penambahan arang / serbuk

tongkol jagung

Hasil pengkuran pH setelah penambahan

Arang Tongkol Jagung

Serbuk Tongkol Jagung

1 6,70 7,80 7,41

2 6,75 7,71 7,39

3 6,71 7,77 7,39

Lampiran 10. Data Hasil Pengukuran Berat Kertas Saring sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil Pengukuran sebelum penambahan arang / serbuk

tongkol jagung

Hasil Pengukuran setelah penambahan Arang Tongkol Jagung Serbuk Tongkol Jagung Berat kosong (g) Berat kertas saring dan endapan (g) Berat kosong (g) Berat kertas saring dan endapan (g) Berat kosong (g) Berat kertas saring dan endapan (g)

1 1,171 1,180 1,173 1,180 1,155 1,159

2 1,180 1,188 1.166 1,173 1,142 1,145

3 1,173 1,182 1,176 1,185 1,162 1,165

Lampiran 11. Data Hasil Pengukuran Berat Gelas Beaker sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil Pengukuran sebelum penambahan arang / serbuk tongkol

jagung

Hasil Pengukuran setelah penambahan Arang Tongkol Jagung Serbuk Tongkol Jagung Berat kosong (g) Berat gelas dan endapan (g) Berat kosong (g) Berat gelas dan endapan (g) Berat kosong (g) Berat gelas dan endapan (g)

1 62,887 62,898 34,852 34,859 61,788 61,794

2 69,961 69,973 48,908 48,915 62,990 62,996

3 62,988 62,999 34,849 34,856 62,891 62,898

Lampiran 12. Data Hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia dalam sampel air rawa serta penurunannya.

No Parameter Air

Nilai sebelum penambahan Arang / serbuk tongkol jagung

Nilai Setelah penambahan

% penurunan oleh

Serbuk tongkol jagung Arang tongkol jagung Serbuk tongkol jagung Arang tongkol jagung

1 pH 6,72 7,40 7,76

2 Turbiditas (NTU)

18,05 10,86 9,76 39,83 45,93

3 TSS (mg/L)

180 60 160 66,67 11,11

4 TDS (mg/L)

220 140 120 45,45 36,36

5 Fe (mg/L) 1,7960 0,7686 1,1096 57,20 38,22

Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990

No Parameter Satuan Kadar Maksimum

yang diperbolehkan

Keterangan A. FISIKA

1 Bau - - Tidak berbau

2 Jumlah zat padat terlarut (TDS)

mg/L 1000 -

3 Kekeruhan Skala NTU 5 -

4 Rasa - - Tidak berasa

5 Suhu 00C Suhu Udara ± 30C -

6 Warna Skala TCU 15 -

B. KIMIA

a. Kimia Anorganik

1 Air Raksa mg/L 0,001

2 Arsan mg/L 0,05

3 Besi mg/L 1,0

4 Fluorida mg/L 1,5

5 Kadmium mg/L 0,005

6 Kesadahan (CaCO3) mg/L 500

7 Klorida mg/L 600

8 Kronium valensi 6 mg/L 0,05

9 Mangan mg/L 0,5

10 Nitrat sebagai N mg/L 10

11 Nitrit sebagai N mg/L 1,0

12 pH 6,5 – 9,0 Mer upakan

bat as m inim um dan

m aksim um , khusus air huj an pH m inim um 5,5

13 Salenium mg/L 0,01

14 Seng mg/L 15

15 Sianida mg/L 0,1

16 Sulfat mg/L 400

17 Timbal mg/L 0,05

b. Kimia Organik

1 Aldrin dan Dieldrin mg/L 0,0007

2 Benzena mg/L 0,01

3 Benzo (a) pyrene mg/L 0,00001

4 Chloroform (total isomer)

mg/L 0,007

6 2,4-D mg/L 0,10

7 DDT mg/L 0,03

8 Detergen mg/L 0,5

9 1,2 Dichloroethene mg/L 0,01

10 1,1 Dichloroethene mg/L 0,0003

11 Heptachlor dan Hepctachlor epoxide

mg/L 0,003

12 Hexachlorobenzena mg/L 0,00001

13 Gamma- HCH (Lindane)

mg/L 0,004

14 Methoxychlor mg/L 0,010

15 Pentachloropenol mg/L 0,01

16 Pestisida Total mg/L 0,10

17 2,4,6-trichlorophenol mg/L 0,01

18 Zat Organik (KmnO4) mg/L 10

c. Mikrobiologik

1 Total koliform (MPN) Jumlah per 100 mL

0 Bukan air

pipaan 2 Koliform tinja belum

diperiksa

Jumlah per 100 mL

0 Bukan air

pipaan

d. Radio aktivitas

1 Aktivitas Alpha (Gross Alpha Activity)

Bg/L 0,1

2 Aktivitas Beta (Gross Beta Activity)

Bg/L 1,0

Gambar 1. Alat Turbidimeter

Gambar 2. Alat Spektrofotometer spektonik 20

Lampiran 9. Data Hasil Pengukuran Nilai pH Sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil pengkuran pH sebelum penambahan arang / serbuk

tongkol jagung

Hasil pengkuran pH setelah penambahan

Arang Tongkol Jagung

Serbuk Tongkol Jagung

1 6,70 7,80 7,41

2 6,75 7,71 7,39

3 6,71 7,77 7,39

Lampiran 10. Data Hasil Pengukuran Berat Kertas Saring sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil Pengukuran sebelum penambahan arang / serbuk

tongkol jagung

Hasil Pengukuran setelah penambahan Arang Tongkol

Jagung

Serbuk Tongkol Jagung

Berat kosong (g)

Berat kertas saring dan endapan (g)

Berat kosong (g)

Berat kertas saring dan endapan (g)

Berat kosong (g)

Berat kertas saring dan endapan (g)

1 1,171 1,180 1,173 1,180 1,155 1,159

2 1,180 1,188 1.166 1,173 1,142 1,145

Lampiran 11. Data Hasil Pengukuran Berat Gelas Beaker sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung

Perlakuan Hasil Pengukuran sebelum penambahan arang / serbuk tongkol

jagung

Hasil Pengukuran setelah penambahan Arang Tongkol Jagung Serbuk Tongkol Jagung Berat kosong (g) Berat gelas dan endapan (g) Berat kosong (g) Berat gelas dan endapan (g) Berat kosong (g) Berat gelas dan endapan (g) 1 62,887 62,898 34,852 34,859 61,788 61,794 2 69,961 69,973 48,908 48,915 62,990 62,996 3 62,988 62,999 34,849 34,856 62,891 62,898

Lampiran 12. Data Hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia dalam sampel air rawa serta penurunannya.

No Parameter Air

Nilai sebelum penambahan Arang / serbuk tongkol jagung

Nilai Setelah penambahan

% penurunan oleh

Serbuk tongkol jagung Arang tongkol jagung Serbuk tongkol jagung Arang tongkol jagung

1 pH 6,72 7,40 7,76

2 Turbiditas (NTU)

18,05 10,86 9,76 39,83 45,93

3 TSS (mg/L)

180 60 160 66,67 11,11

4 TDS (mg/L)

220 140 120 45,45 36,36

5 Fe (mg/L) 1,7960 0,7686 1,1096 57,20 38,22

Lampiran 13. Daftar persyaratan kualitas air bersih menurut Peraturan Menteri Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990

No Parameter Satuan Kadar Maksimum

yang diperbolehkan

Keterangan A. FISIKA

1 Bau - - Tidak berbau

2 Jumlah zat padat terlarut (TDS)

mg/L 1000 -

3 Kekeruhan Skala NTU 5 -

4 Rasa - - Tidak berasa

5 Suhu 00C Suhu Udara ± 30C -

6 Warna Skala TCU 15 -

B. KIMIA

a. Kimia Anorganik

1 Air Raksa mg/L 0,001

2 Arsan mg/L 0,05

3 Besi mg/L 1,0

4 Fluorida mg/L 1,5

5 Kadmium mg/L 0,005

6 Kesadahan (CaCO3) mg/L 500

7 Klorida mg/L 600

8 Kronium valensi 6 mg/L 0,05

9 Mangan mg/L 0,5

10 Nitrat sebagai N mg/L 10

11 Nitrit sebagai N mg/L 1,0

12 pH 6,5 – 9,0 Mer upakan

bat as m inim um dan

m aksim um , khusus air huj an pH m inim um 5,5

13 Salenium mg/L 0,01

14 Seng mg/L 15

15 Sianida mg/L 0,1

16 Sulfat mg/L 400

17 Timbal mg/L 0,05

b. Kimia Organik

1 Aldrin dan Dieldrin mg/L 0,0007

2 Benzena mg/L 0,01

3 Benzo (a) pyrene mg/L 0,00001

4 Chloroform (total isomer)

6 2,4-D mg/L 0,10

7 DDT mg/L 0,03

8 Detergen mg/L 0,5

9 1,2 Dichloroethene mg/L 0,01

10 1,1 Dichloroethene mg/L 0,0003

11 Heptachlor dan Hepctachlor epoxide

mg/L 0,003

12 Hexachlorobenzena mg/L 0,00001

13 Gamma- HCH (Lindane)

mg/L 0,004

14 Methoxychlor mg/L 0,010

15 Pentachloropenol mg/L 0,01

16 Pestisida Total mg/L 0,10

17 2,4,6-trichlorophenol mg/L 0,01

18 Zat Organik (KmnO4) mg/L 10

c. Mikrobiologik

1 Total koliform (MPN) Jumlah per 100 mL

0 Bukan air

pipaan 2 Koliform tinja belum

diperiksa

Jumlah per 100 mL

0 Bukan air

pipaan d. Radio aktivitas

1 Aktivitas Alpha (Gross Alpha Activity)

Bg/L 0,1

2 Aktivitas Beta (Gross Beta Activity)

Bg/L 1,0

Lampiran 14. Gambar peralatan instrumen

Gambar 1. Alat Turbidimeter