Peranan Air Dalam Tubuh Teori Umum Spektrofotometri

2.3.2. Air Minum

Dalam hubungannya dengan kebutuhan manusia akan air minum, dan dengan memperhatikan adanya efek gangguan kesehatan yang dapat ditimbulkan karena pemakaian air tersebut, maka ditetapkanlah standar kualitas air minum. Dalam standar persyaratan fisis air-minum tampak adanya lima unsur persyaratan meliputi; suhu, warna, bau, rasa, dan kekeruhan. Berikut standar untuk kelayakan air minum yang berlaku di indonesia menurut Permenkes RI No. 01 Birhubmas I 1975: • Standar fisik: suhu, rasa, bau, kekeruhan. • Standar biologis: kuman parasit, patogen, bakteri golongan koli sebagai patokan adanya pencemaran tinja. • Standar kimia: pH, jumlah zat padat, dan bahan kimia lain. • Standar radioaktif: radioaktif yang mungkin ada dalam air. Standar persyaratan air minum yang menyangkut bau dan rasa ini baik yang ditetapkan oleh WHO maupun U.S. public Health Service menyatakan bahwa dalam air minum tidak boleh terdapat bau dan rasa yang tidak diinginkan.

2.4. Peranan Air Dalam Tubuh

Air mempunyai peranan penting dalam tubuh. Konsumsi air yang cukup bisa membuat fungsi organ dalam tubuh berjalan lancar. Sekitar 80 tubuh manusia terdiri dari air. Diantara organ-organ tubuh, darah dan otak adalah yang paling tinggi kandungan airnya. Masing-masing organ vital itu mengandung hingga 90 dan 95 air. Beberapa fungsi air dalam di dalam tubuh yaitu: 1. Air sebagai pengatur suhu tubuh Kondisi tubuh akan menurun ketika kandungan air yang ada di dalam tubuh menurun. Bila tubuh kekurangan air maka suhu tubuh akan menjadi panas dan naik. 2. Air berguna untuk melancarkan darah Darah dalam tubuh terdiri dari 90 air. Apabila tubuh kekurangan air maka darah menjadi lebih kental. Pengentalan darah membuat persediaan oksigen yang diantarkan ke otak berkurang dan memungkinkan terjadinya stroke, juga akan merusak fungsi ginjal. Bahkan, bisa memicu terjadinya kanker usus besar akibat sisa-sisa makanan pada usus besar mengeras. 3. Air dapat menyehatkan dan menghaluskan kulit tubuh Air sangat penting untuk mengatur struktur dan fungsi kulit. Kecukupan air di dalam tubuh perlu untuk menjaga kelembaban, kelembutan, dan elastisitas kulit. 4. Air sebagai pelumas sendi dan otot Air yang cukup di dalam tubuh akan melindungi dan melumasi gerakan sendi dan otot. Mengonsumsi air selama beraktivitas berguna untuk meminimalisasi risiko kejang otot. 5. Air sebagai media untuk pemulihan kondisi tubuh Apabila tubuh dalam keadaan sakit, cairan yang keluar dari dalam tubuh akan lebih banyak. Oleh karena itu, mengkonsumsi air dalam jumlah yang banyak dapat menggantikan cairan yang telah terbuang dari dalam tubuh.

2.5. Deskripsi Pengolahan Air di PDAM Tirtanadi Medan

Pengolahan air adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat pada sumber air baku menjadi air yang layak digunakan atau bahkan layak untuk diminum. Hal ini penting dilakukan agar dapat memenuhi standar kualitas air minum yang sesuai dengan peraturan kesehatan yang telah ditetapkan.

2.5.1. Unit-unit pengolahan air

Adapun unit-unit pengolahan air terdiri dari: 1. Bendungan Bendungan ini merupakan suatu bangunan untuk menangkap atau mengumpulkan air dari suatu sumber asal air air baku, untuk dapat dimanfaatkan. Bangunan bendungan ini mempunyai panjang 25 m sesuai lebar sungai dan tinggi ± 4 m dimana pada sisi kiri bendungan dibuat sekat channel berupa saluran penyadap yang lebarnya 2 m dilengkapi dengan pintu pengatur ketinggian air masuk ke intake. Fungsi bendungan ini untuk menjaga kontinuitas pengaliran. 2. Intake Bangunan ini adalah saluran bercabang dua dilengkapi dengan bar screen saringan kasar dan fine screen saringan halus yang berfungsi untuk mencegah masuknya kotoran-kotoran yang terbawa arus sungai. Masing- masing saluran dilengkapi dengan pintu sluice gate pengatur ketinggian air dan penggerak elektromotor. Pemeriksaan maupun pembersihan saringan dilakukan secara periodik untuk menjaga kestabilan jumlah air masuk. 3. Raw Water Tank RWT Bangunan RWT bak pengendap dibangun setelah intake yang terdiri dari 2 unit 4 sel. Setiap unitnya berdimensi 23,3 m X 20 m, tinggi 5 m, dilengkapi dengan 2 buah inlate gate, 2 buah outlate gate, dan pintu bilas 2 buah berfungsi sebagai tempat pengendapan lumpur, pasir dan lain-lain yang bersifat sedimen. Untuk menjaga efektivitas ruang pengendapan dan pencegahan pembusukan lumpur endapan, maka secara periodik lumpur endapan harus dikeluarkan. 4. Raw Wtaer Pump RWP WRP pompa air baku berfungsi untuk memompa air dari RWT ke splitter box tempat pembubuhan koagulan berupa alum, dengan dosis normal rata-rata 20-25 grm 3 air dan pendistribusian air kemasing-masing clerator yang terdiri dari 5 unit pompa air baku, kapasitas setiap pompa 375 ldet dengan total head 15 meter memakai elektromotor. Unit ini digunakan agar bahan atau zat kimia yang ditambahkan dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat. 5. Clearator Bangunan clearator proses penjernihan air terdiri dari 4 unit dengan kapasitas masing-masing 350 ldet yang bervolume 1.700 m 3 berfungsi sebagai tempat proses pemisahan antara flok-flok yang bersifat sedimen dengan air bersih hasil olahan effluent melalui pembentukan dan pengendapan flok-flok yang menggunakan agitator pengaduk lambat. Endapan flok-flok ini dibuang sesuai dengan tingkat ketebalannya secara otomatis. 6. Filter Dari clearator air dialirkan ke filter untuk menyaring turbidity kekeruhan beberapa flok-flok halus dan kotoran lain yang lolos dari clearator melalui pelekatan pada media filter yang berjumlah 24 unit jenis saringan pasir cepat masing-masing menggunakan motor AC nominal daya 5 KVA Dimensi masing-masing filter ini adalah 5 m, panjang 8,25 m, tinggi 6,25 m, tinggi permukaan air maksimum 5,05 m, serta tebal media filter 114 cm, dengan lapisan sebagai berikut: 1. Pasir kwarsa, 0,45 – 1,20 mm, dengan ketebalan 61 cm. 2. Pasir kwarsa, 1,80 – 2,00 mm, dengan ketebalan 15 cm. 3. Krikil halus, 4,75 – 6,30 mm, dengan ketebalan 8 cm. 4. Krikil sedang, 6,30 – 10,00 mm, dengan ketebalan 7,5 cm. 5. Krikil sedang, 10,00 – 20,00 mm, dengan ketebalan 7,5 cm. 6. Krikil kasar, 20,00 – 40,00 mm, dengan ketebalan 15 cm. Dalam jangka waktu tertentu filter ini harus dibersihkan dari endapan yang mengganggu penyaringan menggunakan elektromotor. 7. Reservoir Reservoir ini adalah berupa bangunan beton berdimensi panjang 50 m, lebar 40 m, tinggi 7 m, berfungsi untuk menampung air bersih atau air olahan setelah melewati media filter dengan kapasitas ± 12.000 m 3 dan kemudian di distribusikan ke pelanggan melalui reservoir-reservoir distribusi diberbagai cabang. Air bersih yang mengalir dari filter ke reservoir dibubuhi chlor post chlorination dan untuk netralisasi dibutuhkan larutan kapur jenuh atau soda ash. 8. Finish Water Pump FWP FWP pompa distribusi air bersih berfungsi untuk mendistribusikan air bersih dari reservoir utama di instalasi ke reservoir-reservoir distribusi di cabang melalui pipa transmisi 1.000 mm dan 800 mm. FWP terdiri dari 5 unit pompa dengan kapasitas masing-masing 375 ldet total head 55 m menggunakan motor AC. 9. Sludge Lagoon Lagoon ini berfungsi sebagai media penampung air buangan bekas pencucian sistem pengolahan dan kemudian air tersebut disalurkan kembali ke RWT untuk diproses kembali. Tawas Chlorinasi kapur soda ash Intake RWT RWP Clerator Filter Reservoir FWP Splitter box Lagoon Gambar 1.1 : Diagram Pengolahan Air

2.5.2. Bahan-bahan Kimia

Proses pengolahan ini menggunakan beberapa bahan kimia yaitu: a. Liquid Chlorine Berfungsi untuk mengoksidasi logam Fe, Mn, dan untuk desinfektan pembunuh bakteri. Pembubuhan dilakukan antara 3-5 grm 3 dengan menggunakan pompa pada splitter box pre chlorination dan reservoir post chlorination. b. Tawas atau Alum Berfungsi untuk mengikat partikel-partikel halus yang melayang agar membentuk flok. Alum ini dibubuhkan dengan pompa elektromotor di splitter box dengan kebutuhan 20-25 grm 3 air. c. Kapur atau Soda Ash Berfungsi untuk menetralisasikan pH air olahan 6,8,7,3 dibubuhkan dengan elektromotor sebelum masuk ke reservoir sebanyak 5-7 grm 3 air. Rahayu, 1993.

2.6. Logam Besi Fe

Besi Fe merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26. Bilangan oksidasi Fe adalah +3 dan +2. Fe memiliki berat atom 55,845 gmol, titik leleh 1.538° C, dan titik didih 2.861° C. Besi adalah logam dalam kelompok makromineral di dalam kerak bumi, tetapi masuk kelompok mikro dalam sistem biologi. Besi juga merupakan logam transisi yang memiliki sifat sangat kuat, tahan panas, mudah dimurnikan, tetapi mudah korosi sehingga memerlukan logam lain untuk melindungi besi dari korosi. Fe adalah logam esensial bagi tubuh yang dalam dosis tinggi bersifat toksik, sedangkan dalam dosis rendah dapat mengakibatkan defisiensi Fe.Widowati, 2008 Sumber Fe antara lain berasal dari hematit ataupun magnetit. Diperkirakan kandungan Fe dalam kerak bumi adalah sebesar 5,63 x 10 4 mgkg, sedangkan kandungan di dalam laut adalah sebesar 2 x 10 3 mgl. Fe diproduksi secara industri dari dari biji besi, yaitu hematit Fe 2 O 3 dan magnetit Fe 3 O 4 yang menggunakan reaksi karbotermik reduksi menggunakan C pada tanur dengan temperatur 2000° C. Fe dilelehkan menggunakan arang sebagai sumber panas, kemudian berkembang menggunakan batu bara ataupun bahan bakar minyak sebagai alternatif. Widowati, 2008 Mineral yang sering berada dalam air dengan jumlah besar adalah kandungan Fe. Beberapa wilayah perairan di Indonesia tercemar Fe karena aktivitas industri. Makanan dapat tercemar oleh besi melalui tanah. Besi dalam air tanah bisa berbentuk FeII dan FeIII terlarut. Selain itu, besi juga berada pada alat-alat sederhana seperti jarum, peniti, paper clip, sampai dengan mesin dan alat- alat automobil, kapal besar, tank, dan berbagai komponen bangunan. Fe juga digunakan sebagai pelapis makanan kaleng siap saji. Air yang tercemar Fe saat pengolahan menggunakan peralatan panci yang mengandung Fe atau peralatan pengemasan kaleng mengandung Fe. Oleh karena itu, pencemaran Fe berasal dari sampah rumah tangga ataupun limbah industri. Widowati, 2008 Gambar 1.2 Perjalanan Logam Fe Sampai ke Tubuh Manusia Zat besi merupakan suatu unsur yang penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini tubuh membutuhkan 7-35 mg unsur tersebut perhari, yang tidak hanya diperolehnya dari air. Kadar Fe dalam tubuh manusia kira-kira sebesar 3-5 g, sebanyak 23 bagian terikat oleh Hb. Hb mengandung besi Fe sebesar 3,4 gkg yang berperan sebagai pengangkut oksigen dari paru-paru menuju sel diseluruh tubuh. Sutrisno, 2004. Industri dan sampah rumah tangga Limbah logam Sungai Air Minum Perternakan, pertanian Kolam Pangan tanaman, Hewan Ikan Manusia

2.6.1. Efek Toksik Logam Fe

Tempat pertama dalam tubuh yang mengontrol pemasukan Fe ialah didalam usus halus. Bagian usus ini berfungsi untuk absorbsi dan sekaligus juga sebagai ekskresi Fe yang tidak diserap. Toksisitas terjadi bilamana terjadi kelebihan Fe kejenuhan dalam ikatan tersebut. Darmono, 2001 Kadar Fe yang terlalu tinggi bisa mengakibatkan kerusakan selular akibat radikal bebas. Sementara itu, wanita menopause lebih beresiko terserang penyakit jantung koroner karena tidak lagi terjadi proses menstruasi dalam tubuh sehingga pembuangan Fe berlebih dalam tubuh tidak terjadi. Para pekerja penambang Fe dan industri yang menggunakan bahan Fe bisa terserang kanker paru-paru, tuberkulosis, dan fibrosis, serta terserang pneumokoniosis bila kadar Fe melebihi 10 mgm 3 . Orang yang sering mengkonsumsi minuman beralkohol bisa menderita kerusakan hati karena terjadi penimbunan Fe. Widowati, 2008 Anak-anak seringkali mengonsumsi dalam dosis berlebih karena obat atau makanan difortifikasi besi Fe. Konsumsi Fe dalam dosis tinggi bisa menyebabkan toksisitas, dan menyebabkan kematian pada anak-anak berusia kurang dari 6 tahun. Toksisitas ditandai dengan gejala muntah disertai dengan darah. Terjadi ulkerasi alat pencernaan, diikuti gejala shock dan asidosis, kerusakan hati, gagal ginjal, dan serosis hati. Widowati, 2008 Atas dasar pertimbangan tersebut maka ditetapkanlah standar konsentrasi maksimum besi dalam air minum oleh Dep. Kes. R.I. sebesar 0,1 – 1,0 mgl. Dengan dipenuhi standar tersebut oleh air minum, maka tidak lagi terjadi toksisitas dan defisiensi Fe dalam tubuh. Sutrisno, 2004 Salah satu cara penurunan kadar Fe dalam air adalah menggunakan saringan pasir aktif. Daya kerja saringan pasir aktif tersebut diantaranya diperngaruhi oleh jenis pasir dan ketebalan lapisan pasir. Penanggulangannya bisa juga dilakukan dengan menaikkan pH sehingga medium air berubah menjadi oksida yang mudah menguap. Larutan yang mengandung Fe sebesar 10 mgl akan berkurang menjadi 2 mgl dengan menambahkan NaOH guna menaikkan pH. Widowati, 2008

2.6.2. Penetapan Kadar Logam Fe secara Spektrofotometri

Baik besi II dapat ditetapkan secara spektrofotometri. Penggunaan alat spektrofotometri DR 2400 HACH dengan program 265 Iron, Ferrover. Besi II bereaksi dengan 1,10-fenantrolina membentuk kompleks jingga-merah [C 12 H 8 N 2 3 ] 2- , pada pembacaan 515 nm. Intensitas warnanya tak tergantung pada keasaman dalam jangka pH 2-9, dan stabil untuk waktu yang lama. Vogel,1994 Fe +2 + 3 1,10-fenantrolina C 12 H 8 N 2 3 ferroin larutan jingga-merah www.bookchemical.com

2.7. Teori Umum Spektrofotometri

Spektrofotometer visibel adalah pengukuran panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel. Sinar tampak berada pada panjang gelombang 400-800 nm. Spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Dachriyanus, 2004 Prinsip dari alat ini radiasi pada rentang panjang gelombang 400-800 nm dilewatkan melalui suatu larutan senyawa. Elektron-elektron pada ikatan didalam molekul menjadi tereksitasi sehingga menempati keadaan kuantum yang lebih tinggi dan dalam proses menyerap sejumlah energi yang melewati larutan tersebut. Semakin longgar elektron tersebut ditahan di dalam ikatan molekul, semakin panjang panjang gelombang energi lebih rendah radiasi yang diserap. Watson, 2010 Sebagai sumber cahaya biasa digunakan lampu tungsten atau lampu halogen kuartz untuk pengukuran pada cahaya tampak dengan daerah visibel dari 350 sampai 900nm. Panjang gelombang dari sumber cahaya akan dibagi oleh pemisah panjang gelombang seperti prisma wavelenghtcseparator atau monokromator. Dachriyanus, 2004

BAB III METODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat-alat − Spektrofotometri DR2400 − Kuvet 25 ml − Beaker glass 500 ml − Pipet volume 10 ml − Botol semprot − Bola Karet − Stopwacht

3.1.2. Bahan-bahan

− Ferrover, yang berisikan: − 1,10-phenantroline-p-toluenesulfonic acid salt − Sodium Metabisulfite − Air Sampel air resevoir