Senyawa Besi Pengaruh pH

2.8.2 Senyawa Besi

Untuk senyawa besi, tipe hidrolisa yang sama dapat berlangsung seperti : Fe 3+ + 3H 2 O → FeOH 3 + 3H + Reaksi di atas dilanjutkan dengan reaksi H + dengan alkalinitas seperti ditunjukkan oleh reaksi 2 dan 3. Terdapat pula ion ferri hidrat seperti : [FeH 2 O 6 ] 3+ dengan persamaan reaksi yang sama dengan hidrolisa [AlH 2 O 6 ] 3+ . Pembentukan [FeH 2 O 2 OH 4 ] − atau FeOH 4 − hanya terjadi pada pH tinggi, tetapi tidak biasa ditemui pada pengolahan secara konvensional, jadi batas pH untuk koagulasi dengan Fe 3+ lebih besar dari pada untuk Al 3+ , sebagai contoh pH 9 untuk koagulasi dengan Fe 3+ dan 7,8 untuk Al 3+ . Senyawa besi mempunyai tendensi membentuk jenis polinuklir yang lebih kecil dibandingkan dengan aluminium. Dosis kagulan yang diperlukan tergantung pada : 1. Konsentrasi warna. 2. Zeta potential pengukuran mobilitas elektroforesa juga merupakan faktor penting untuk menghilangkan warna secara efektif. Hal ini erat hubungannya dengan sisa konsentrasi warna. Pada pH yang optimum, sisa warna berkurang secara proporsional dengan penambahan dosis koagulan. 3 Jenis koagulan → koagulan yang dapat digunakan untuk menghilangkan warna adalah : - Garam aluminium : Alum sulfattawas, Al 2 SO 4 3. xH 2 O, Polyaluminium chloride, PAC PACl, Al n OH m Cl 3n-m - Garam besi III : Ferri sulfat, Fe 2 SO 4 3 .xH 2 O, Ferri klorida, FeCl 3 . Semakin tinggi dosis koagulan yang digunakan akan menghasilkan efisiensi penghilangan warna yang lebih besar pula, akan tetapi residu koagulan akan semakin besar. Pada kasus pembentukan flok yang lemah dengan menggunakan dosis tawas optimum untuk menghilangkan warna, polialumunium klorida PAC dapat digunakan sebagai koagulan pilihan selain tawas. Koagulasi dengan poli alumunium klorida dapat dengan mudah memproduksi flok yang kuat dalam air dengan jangkauan dosis Universitas Sumatera Utara yang lebih kecil dan rentang pH yang lebih besar, tanpa mempertimbangkan kehadiran alkalinitas yang cukup.

2.8.3 Poly Aluminium Chlorida

Senyawa Al yang lain yang penting untuk koagulasi adalah Polyaluminium chloride PAC, Al n OH m Cl 3n-m . Ada beberapa cara yang sudah dipatenkan untuk membuat polyaluminium chloride yang dapat dihasilkan dari hidrolisa parsial dari aluminium klorida, seperti ditunjukkan reaksi berikut : n AlCl 3 + m OH − . m Na + → Al n OH m Cl 3n-m + m Na + + m Cl − Senyawa ini dibuat dengan berbagai cara menghasilkan larutan PAC yang agak stabil. PAC adalah suatu persenyawaan anorganik komplek, ion hidroksil serta ion alumunium bertarap klorinasi yang berlainan sebagai pembentuk polynuclear mempunyai rumus umum Al m OH n Cl 3m-n. Beberapa keunggulan yang dimiliki PAC dibanding koagulan lainnya adalah : 1. PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan demikian tidak diperlukan pengoreksian terhadap pH, terkecuali bagi air tertentu. 2. Kandungan belerang dengan dosis cukup akan mengoksidasi senyawa karboksilat rantai siklik membentuk alifatik dan gugusan rantai hidrokarbon yang lebih pendek dan sederhana sehingga mudah untuk diikat membentuk flok. 3. Kadar khlorida yang optimal dalam fasa cair yang bermuatan negatif akan cepat bereaksi dan merusak ikatan zat organik terutama ikatan karbon nitrogen yang umumnya dalam truktur ekuatik membentuk suatau makromolekul terutama gugusan protein, amina, amida dan penyusun minyak dan lipida. 4. PAC tidak menjadi keruh bila pemakaiannya berlebihan, sedangkan koagulan yang lain seperti alumunium sulfat, besi klorida dan fero sulfat bila dosis berlebihan bagi air yang mempunyai kekeruhan yang rendah akan bertambah keruh. Jika digambarkan Universitas Sumatera Utara dengan suatu grafik untuk PAC adalah membentuk garis linier artinya jika dosis berlebih maka akan didapatkan hasil kekeruhan yang relatif sama dengan dosis optimum sehingga penghematan bahan kimia dapat dilakukan. Sedangkan untuk koagulan selain PAC memberikan grafik parabola terbuka artinya jika kelebihan atau kekurangan dosis akan menaikkan kekeruhan hasil akhir, hal ini perlu ketepatan dosis. 5. PAC mengandung suatu polimer khusus dengan struktur polielektrolite yang dapat mengurangi atau tidak perlu sama sekali dalam pemakaian bahan pembantu, ini berarti disamping penyederhanaan juga penghematan untuk penjernihan air. 6. Kandungan basa yang cukup akan menambah gugus hidroksil dalam air sehingga penurunan pH tidak terlalu ekstrim sehingga penghematan dalam penggunaan bahan untuk netralisasi dapat dilakukan. 7. PAC lebih cepat membentuk flok daripada koagulan biasa ini diakibatkan dari gugus aktif aluminat yang bekerja efektif dalam mengikat koloid yang ikatan ini diperkuat dengan rantai polimer dari gugus polielektrolite sehingga gumpalan floknya menjadi lebih padat, penambahan gugus hidroksil kedalam rantai koloid yang hidrofobik akan menambah berat molekul, dengan demikian walaupun ukuran kolam pengendapan lebih kecil atau terjadi over-load bagi instalasi yang ada, kapasitas produksi relatif tidak terpengaruh. http:smk3ae.wordpress.com, 2009 Poly aluminium chlorida sering disingkat dengan PAC. PAC adalah garam yang dibentuk oleh aluminium chlorida yang khusus diperuntukkan guna memberi daya koagulasi dan flokulasi penggumpalan dan pemadatan penggumpalan yang lebih besar dibanding garam-garam aluminium dan besi lainnya. PAC sebenarnya adalah merupakan suatu senyawa komplek berinti banyak dari ion-ion aquoaluminium yang terpolimerisasi, yaitu suatu jenis dari polimer senyawa organik. Berbagai bahan kimia baik senyawa organik maupun senyawa an-organik biasanya dibutuhkan sebagai koagulan aid katalisator penggumpalan tetapi untuk PAC biasanya tidak membutuhkan hal tersebut. PAC bekerja dengan jangkauan pH Universitas Sumatera Utara yang lebih luas dibandingkan dengan Al 2 SO 4 3 dan koagulan lainnya. Keefektifan PAC biasanya adalah pada interval pH 6-9. PAC dengan arti fiotal yang kuat mengumpulkan setiap zat-zat yang tersuspensi atau secara koloidal terdispersi di dalam air, membentuk flok-flok kepingan-kepingan gumpalan yang akan mengendap dengan cepat membentuk sludge lumpur endapan yang dapat disaring dengan mudah. Amsyari, F,1996

2.9. Mekanisme Terjadinya Gumpalan

Aluminium atau besi akan bereaksi dengan alkalinitas dalam air. Reaksi ini menghasilkan AlOH 3 yang mengendap. Pada reaksi ini akan membebaskan asam yang menurunkan pH larutan dan bereaksi dengan alkalinitas. Reaksi tersebut tidak sederhana karena hidroksida-hidroksida Al dan Fe ternyata terbentuk ion-ion lain menunjukkan reaksi yang sangat komplek. Pada penambahan garam aluminium atau besi akan segera terbentuk ion-ion polimer dan dapat terserap oleh partikel-partikel koloid, yang berarti bahwa koloid akan segera terselubungi oleh koagulan, maka besarnya potensial akan diturunkan atau diubah dari sedikit negatif menjadi netral dan akhirnya positif. Dan suspensi ini tidak stabil sehingga terjadi penggumpalan sampai ukuran yang dapat mengendap dalam partikel ini proses koloid dapat menarik dan menggabungkan sehingga membentuk gumpalan yang besar dan terjadilah pengendapan. Suripin, 2004

2.10. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Penggumpalan

2.10.1 Pengaruh pH

pH adalah salah satu faktor yang menentukan pada proses koagulasi. Pada koagulan ada daerah optimum, dimana kelarutan koagulan akan terjadi dalam waktu yang singkat dengan dosis koagulan tertentu. Luasnya range pH koagulan ini dipengaruhi Universitas Sumatera Utara oleh jenis-jenis konsentrasi koagulan yang dipakai. Hal ini penting untuk menghindari adanya kelarutan koagulan. Untuk proses koagulan pH yang terbaik adalah 7 netral.

2.10.2 Pengaruh Temperatur