Kegunaan Air Fosfat TINJUAN PUSTAKA

kecepatan arus berkisar antara 10 -10 mdetik dan kuantitas air yang mampu diserap oleh tanah tergantung pada kondisi fisik tanah, misalnya bobot isi bobot tanah tiap satuan volume tanah, permeabilitas daya tanah melalukan air, infiltrasi daya tanah meresapkan air, porositas jumlah volume udara yang terkandung dalam tanah. Sebelum mencapai jenuh, air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan dialirikan sebagai limpasan permukaan surface run off ke badan air. Air yang masuk ke dalam tanah akan mencapai akifer Effendi,2003.

2.3 Kegunaan Air

Air dibutuhkan untuk bermacam-macam keperluan. Kualitas air untuk keperluan minum berbeda dengan untuk keperluan industri. Kegunaan air dirinci menjadi golongan sebagai berikut : Gol. I : Air minum yang dapat digunakan langsung tanpa pengolahan Gol II: Air untuk minum rumah tangga dan keperluan lainnya tapi tidak untuk golongan I. Gol. III : Air untuk keperluan perikanan, peternakan dan keperluan lainnya tetapi tidak sesuai golongan I dan II Gol. IV : Air untuk keperluan pertanian, usaha industri listrik tenaga air, lalu lintah air dan keperluan lainnya tapi tidak sesuai I, II, dan III Gol. V : Air yang tidak sesuai untuk golongan I, II, III, dan IV Gintings. P, 1992

2.4 Sifat-Sifat Air

Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara 1. Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut :pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0° C 32° F – 100° C, air berwujud cair. Suhu 0°C merupakan titik beku freezing point dan pada suhu 100°C merupakan titik didih boiling point air. Tanpa sifat tersebut, air yang terdapat di laut, sungai, danau, dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi ini, karena sekitar 60 - 90 bagian sel makhluk hidup adalah air. 2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi panas ataupun dingin dalam seketika. Perubahan suhu air yang lambat mencegah terjadinya stresspada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai pendingin mesin. 3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan evaporasi adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses ini perubahan uap air menjadi cairan kondensasi melepaskan energi panas yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa kita kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi. 4. Air merupakan pelarut yang sangat baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga Universitas Sumatera Utara 35.000 mgliter. Sifat ini memungkinkan unsur hara nutrien terlarut diangkut keseluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar polutan yang masuk kedalam badan air. 5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar - molekul cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi juga memungkinkan terjadinya sistem kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler dan sifat sebagai pelarut yang baik, air dapat membawa nutrien dari dalam tanah ke jaringan tumbuhan akar, batang, dan daun. Adanya tegangan permukaan memungkinkan beberapa organisme, misalnya jenis- jenis insekta, dapat menyerap di permukaan air. 6. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku. Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas massavolume yang lebih rendah daripada air. Dengan demikian, es akan mengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau-danau di daerah yang beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan bagian di bawah permukaan masih berupa cairan sehingga kehidupan organisme akuatik tetap berlangsung.

2.4.1. Parameter Fisika

Parameter fisika umumnya dapat diidentifikasi dari kondisi fisik air tersebut. Parameter fisika meliputi bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna dan jumlah zat padat terlarut TDS. Air yang baik idealnya tidak berbau. Air yang berbau busuk tidak menarik dipandang dari sudut estetika. Universitas Sumatera Utara Air yang baik idealnya harus jernih. Air yang keruh mengandung partikel padat tersuspensi yang dapat berupa zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Disamping itu air yang keruh sulit didesinfeksi, karena mikroba patogen dapat terlindungi oleh partikel tersebut. Air yang baik idealnya juga tidak memiliki rasatawar. Air yang tidak tawar mengindikasikan adanya zat-zat tertentu di dalam air tersebut. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu di dalam air, begitu juga rasa asam disebabkan adanya asam di dalam air dan rasa pahit disebabkan adanya basa di dalam air tersebut. Padatan terlarut total Total Dissolved Solid-TDS adalah bahan bahan terlarut Diameter 10 6 dan koloid diameter 10 -6 - 10 -3 mm yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik. Kesadahan yang tinggi dapat mengakibatkan terjadinya endapankerak pada sistem perpipaan.

2.4.2. Parameter Kimia

Parameter kimiawi dikelompokkan menjadi kimia anorganik dan kimia organik. Dalam standard air minum di Indonesia zat kimia anorganik dapat berupa logam, zat reaktif, zat-zat berbahaya dan beracun serta derajat keasaman pH. Sedangkan zat kimia organik dapat berupa insektisida dan herbisida, Volatile organic chemicals zat kimia organik mudah menguap zat-zat berbahaya dan beracun maupun zat pengikat oksigen. Sumber logam dalam air dapat berasal dari industri, pertambangan ataupun proses pelapukan secara alamiah. Korosi dari pipa penyalur air minum dapat juga menyebabkan kehadiran logam dalam air minum. Universitas Sumatera Utara

2.5. Fosfat

Fosfat terdapat dalam air alam atau air limbah sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat, dan fosfat organis. Ortofosfat adalah senyawa monomer seperti H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , dan PO 4 3- , sedangkan polifosfat juga disebut “condensed phosphates” merupakan senyawa polimer seperti PO 3 6 3- heksametafosfat, P 3 O 10 5- tripolifosfat dan P 2 O 7 4- pirofosfat; fosfat organis adalah P yang terikat dengan senyawa-senyawa organis sehingga tidak berada dalam larutan secara terlepas. Dalam air alam atau buangan, fosfor P yang terlepas dan senyawa P selain yang disebutkan di atas hampir tidak ditemui Alaerts, G. dan Sri Sumestri, S. 1984. Kandungan fosfat yang tinggi menyebabkan suburnya algae dan organisme lainnya. Fosfat kebanyakan berasal dari bahan pembersih yang mengandung senyawa fosfat. Dalam industri kegunaan fosfat terdapat pada ketel uap untuk mencegah kesadahan. Maka pada saat penggantian air ketel, buangan ketel menjadi sumber fosfat. Pengukuran kandungan fosfat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar fosfat sehingga tidak merangsang pertumbuhan tumbuh- tumbuhan dalam air. Sebab pertumbuhan subur akan menghalangi kelancaran arus air. Pada danau suburnya tumbuh-tumbuhan air mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut karena berkurangnya intensitas cahaya yang masuk ke perairan dan kesuburan tanaman lainnya Gintings, 1992. Air biasanya mengandung fosfat anorganik terlarut. Fitoplankton dan tanaman lain akan mengabsorbsi fosfat ini membentuk senyawa misalnya adenosin trifosfat, ATP. Fosfor juga merupakan faktor pembatas. Perbandingan fosfor dengan unsur lain dalam ekosistem air lebih kecil daripada dalam tubuh Universitas Sumatera Utara organisme hidup. Diduga bahwa fosfor merupakan nutrien pembatas dalam eutrofikasi, artinya air dapat mempunyai misalnya konsentrasi nitrat yang tinggi tanpa percepatan eutrofikasi asalkan fosfat sangat rendah. Fosfor ternyata merupakan pendorong kegiatan pengikatan nitrogen bagi ganggang biru Sastrawijaya, 1991. Didalam suatu perairan sumber nutrien dapat berupa unsur hara makro C, O, H, N, P, Mg, Ca, Na dan Cl dan unsur hara mikro Fe, Mn, Cu, Zn, B, Co. Diantara unsur hara tersebut, yang dianggap sangat esensial untuk produksi yaitu nitrogen N dan fosfor P karena dapat dibentuk melalui proses fotosintesis. Selain itu, N dan P merupakan faktor pembatas pertumbuhan fitoplankton di perairan alami. Namun demikian, N dan P dapat menjadi pemicu blooming alga apabila jumlahnya berlebihan. Tabel 1.1. Kategori Kesuburan Perairan berdasarkan Kandungan Fosfat Kandungan P mgL Kesuburan Perairan 0,000 – 0,020 Rendah 0,021 – 0,050 Cukup 0,051 – 0,100 Baik 0,101 – 0,200 Baik sekali 0,201 Sangat baik sekali Nugroho, 2006 Air limbah yang berasal dari rumah tangga setempat sangat kaya akan senyawa-senyawa fosfor. Kadar fosfor anorganik biasanya berkisar antara 2 sampai 3 mgL; bagian- bagian yang anorganik bervariasi dari 0,4 hingga 1 mgL. Hal kebanyakan tergantung pada kebiasaan makanan penduduk yang memberi Universitas Sumatera Utara sumbangan, dimana jumlah fosfor yang dilepaskan merupakan suatu fungsi pemasukan protein. Tetapi pada saat ini, karena pemakaian detergen sintetik yang meningkat, kadar fosfor air limbah rumah tangga dengan cepat meningkat. Semua air limbah mengandung fosfor dalam jumlah yang memadai, cukup untuk tujuan- tujuan pemupukan. Jumlah fosfor dalam tumbuh-tumbuhan tidaklah besar dibandingkan dengan jumlah-jumlah nitrogen dan kalium. Air limbah rumah tangga bahkan sekarang sangat kaya akan senyawa fosfor, tapi sejumlah fosfor yang lebih besar barangkali akan harus diberikan pada tanah dikemudian hari selama dialiri dengan irigasi air limbah, karena meningkatnya penggunaan detergen sintetik. Sekali pun, jika sejumlah besar fosfor dibawa dalam kombinasi- kombinasi organik, senyawa-senyawa semacam itu mudah disederhanakan oleh jasad-jasad renik. Fosfor organik dimineralisasi dan muncul dalam larutan tanah dalam kombinasi anorganik, yang bentuk khususnya tergantung dari pH tanah Mahida, U. N. 1984. Polusi air yang disebabkan oleh penggunaan detergen terutama menyangkut masalah surfaktan atau bahan pembentuk. Penanganan terhadap polusi surfaktan telah banyak dilakukan, sedangkan penanganan terhadap polusi bahan pembentuk baru akhir-akhir ini banyak dibicarakan dan dipraktekkan. Surfaktan yang banyak digunakan pada saat ini berbeda dengan yang digunakan beberapa tahun yang lalu. Perbedaan utama adalah karena yang digunakan pada saat ini mempunyai sifat dapat dipecah secara biologis biodegradable, yaitu dapat dipecah menjadi senyawa-senyawa sederhana oleh bakteri yang terdapat dilingkungan, sedangkan surfaktan yang digunakan sebelum tahun 1965 tidak dapat dipecah oleh bakteri Universitas Sumatera Utara sehingga terdapat dalam bentuk tetap tidak berubah dalam jangka waktu lama di lingkungan. Setelah perang dunia kedua penggunaan detergen semakin meningkat untuk berbagai keperluan, dan masalah utama yang timbul bukan karena racunnya, tetapi busanya yang mengganggu lingkungan di sekitarnya. Surfaktan yang digunakan dalam detergen sebelum tahun 1965 tidak dapat dipecah dengan cepat sehingga mengumpul di tempat buangan atau sungai disekitarnya. Masalah ini kemudian dapat dipecahkan dengan cara mengubah struktur molekul komponen secara kimia sehingga lebih mudah dipecah oleh bakteri. Perubahan struktur surfaktan dari yang bersifat “nonbiodegradable” menjadi “biodegradable” dilakukan sejak tahun 1965 dan ternyata dapat memecahkan masalah utama tersebut. Bahan pembentuk utama di dalam detergen adalah natrium tripolifosfat Na 5 P 3 O 10 . Senyawa ini tidak merupakan masalah dalam dekomposisinya di lingkungan sebab ion P 3 O 10 -5 akan mengalami reaksi hidrolisis perlahan di dalam lingkungan untuk memproduksi ortofosfat yang tidak beracun. Reaksinya adalah sebagai berikut: P 3 O 10 -5 + 2H 2 O → 2HPO 4 -2 + H 2 PO 4 - Fardiaz, S. 1992.

2.6. Pemilihan Titik Pengambilan Sampel