Pengolahan limbah cair praktikum analisis kualitatif logam berat menggunakan polialuminium klorida sebagai koagulan

ABSTRAK
TRIE NENNY FEBRIYANTI. Pengolahan Limbah Cair Praktikum Analisis Kualitatif
Logam Berat Menggunakan Polialuminium Klorida sebagai Koagulan. Dibimbing oleh
ETI ROHAETI dan IRMANIDA BATUBARA.
Kegiatan penelitian di laboratorium sering menggunakan bahan-bahan yang
mengandung logam berat. Salah satunya ialah analisis kualitatif golongan klorida dan
spot test yang mengukur keberadaan logam berat dalam suatu sampel. Air limbah ini
mengandung berbagai jenis bahan kimia terutama logam berat dan bahan-bahan yang
bersifat asam. Hal ini ditunjukkan oleh rendahnya nilai pH, tingginya kadar zat warna,
dan logam berat. Tempat penyimpanan limbah pun perlu mendapat perhatian.
Berdasarkan pengamatan, botol polipropilena menjadi berwarna kehitaman setelah diisi
limbah logam berat selama 2 tahun. Penelitian ini mencoba mengolah limbah dengan
proses koagulasi dengan tujuan menentukan kondisi optimum penggunakan koagulan
polyaluminum chloride (PAC) serta identifikasi botol polipropilena menggunakan
scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer. Koagulasi yang
dilakukan menggunakan kombinasi konsentrasi PAC 500, 600, 700, 800 mg/L, dan pH 7,
8, 9, 10. Parameter yang diujikan adalah pH, warna, dan kadar logam berat Cr, Ni, dan
Pb. Dari hasil pengujian tersebut, penurunan tertinggi terlihat pada kadar logam Cr yang
mencapai 97,79% pada pH koagulasi 10 dan konsentrasi PAC 700 mg/L. Hasil
identifikasi botol polipropilena menunjukkan kandungan karbon yang menurun pada
ketiga botol sampel, sedangkan kandungan unsur-unsur lainnya relatif tidak terpengaruh.

ABSTRACT
TRIE NENNY FEBRIYANTI. Processing Laboratory Wastewater from Heavy Metal
Qualitative Experiments using Polyaluminum Chloride as Coagulant. Supervised by ETI
ROHAETI and IRMANIDA BATUBARA.
Research activity in laboratory often use substances containing heavy metals. One
of them is qualitative analysis for chloride and spot test for measuring the existence of
heavy metals on the samples. This wastewater contains various chemicals especially
heavy metals and acidic substances. It appears with low pH value and high concentration
of dye and heavy metals. Waste storage containers also need handling. Based on
observation, polypropylene bottle became dark-colored after it kept heavy metal waste for
2 years. In this research, wastewater samples were treated with coagulation process to
obtain optimum condition for polyaluminum chloride (PAC) and to identify
polypropylene bottle using scanning electron microscope and energy dispersive
spectrometer. Samples were coagulated using PAC at concentrations 500, 600, 700, 800
mg/L, and pH 7, 8, 9, 10. Parameters observed were pH, color, and Cr, Ni, and Pb heavy
metal content. The result showed that the highest Cr reduction was 97.99% at coagulation
pH 10 and PAC concentration of 700 mg/L. Polypropylene bottle showed carbon content
lowering in all 3 sampled bottles, whereas contents of all other elements were relatively
not affected.

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PRAKTIKUM
ANALISIS KUALITATIF LOGAM BERAT
MENGGUNAKAN POLIALUMINIUM KLORIDA
SEBAGAI KOAGULAN

TRIE NENNY FEBRIYANTI

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

ABSTRAK
TRIE NENNY FEBRIYANTI. Pengolahan Limbah Cair Praktikum Analisis Kualitatif
Logam Berat Menggunakan Polialuminium Klorida sebagai Koagulan. Dibimbing oleh
ETI ROHAETI dan IRMANIDA BATUBARA.
Kegiatan penelitian di laboratorium sering menggunakan bahan-bahan yang
mengandung logam berat. Salah satunya ialah analisis kualitatif golongan klorida dan

spot test yang mengukur keberadaan logam berat dalam suatu sampel. Air limbah ini
mengandung berbagai jenis bahan kimia terutama logam berat dan bahan-bahan yang
bersifat asam. Hal ini ditunjukkan oleh rendahnya nilai pH, tingginya kadar zat warna,
dan logam berat. Tempat penyimpanan limbah pun perlu mendapat perhatian.
Berdasarkan pengamatan, botol polipropilena menjadi berwarna kehitaman setelah diisi
limbah logam berat selama 2 tahun. Penelitian ini mencoba mengolah limbah dengan
proses koagulasi dengan tujuan menentukan kondisi optimum penggunakan koagulan
polyaluminum chloride (PAC) serta identifikasi botol polipropilena menggunakan
scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer. Koagulasi yang
dilakukan menggunakan kombinasi konsentrasi PAC 500, 600, 700, 800 mg/L, dan pH 7,
8, 9, 10. Parameter yang diujikan adalah pH, warna, dan kadar logam berat Cr, Ni, dan
Pb. Dari hasil pengujian tersebut, penurunan tertinggi terlihat pada kadar logam Cr yang
mencapai 97,79% pada pH koagulasi 10 dan konsentrasi PAC 700 mg/L. Hasil
identifikasi botol polipropilena menunjukkan kandungan karbon yang menurun pada
ketiga botol sampel, sedangkan kandungan unsur-unsur lainnya relatif tidak terpengaruh.

ABSTRACT
TRIE NENNY FEBRIYANTI. Processing Laboratory Wastewater from Heavy Metal
Qualitative Experiments using Polyaluminum Chloride as Coagulant. Supervised by ETI
ROHAETI and IRMANIDA BATUBARA.

Research activity in laboratory often use substances containing heavy metals. One
of them is qualitative analysis for chloride and spot test for measuring the existence of
heavy metals on the samples. This wastewater contains various chemicals especially
heavy metals and acidic substances. It appears with low pH value and high concentration
of dye and heavy metals. Waste storage containers also need handling. Based on
observation, polypropylene bottle became dark-colored after it kept heavy metal waste for
2 years. In this research, wastewater samples were treated with coagulation process to
obtain optimum condition for polyaluminum chloride (PAC) and to identify
polypropylene bottle using scanning electron microscope and energy dispersive
spectrometer. Samples were coagulated using PAC at concentrations 500, 600, 700, 800
mg/L, and pH 7, 8, 9, 10. Parameters observed were pH, color, and Cr, Ni, and Pb heavy
metal content. The result showed that the highest Cr reduction was 97.99% at coagulation
pH 10 and PAC concentration of 700 mg/L. Polypropylene bottle showed carbon content
lowering in all 3 sampled bottles, whereas contents of all other elements were relatively
not affected.

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PRAKTIKUM
ANALISIS KUALITATIF LOGAM BERAT
MENGGUNAKAN POLIALUMINIUM KLORIDA
SEBAGAI KOAGULAN

TRIE NENNY FEBRIYANTI

Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana sains pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011

Judul : Pengolahan Limbah Cair Praktikum Analisis Kualitatif Logam Berat
Menggunakan Polialuminium Klorida Sebagai Koagulan
Nama : Trie Nenny Febriyanti
NIM : G44204054

Menyetujui

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Eti Rohaeti, MS
NIP 19600807 198703 2 002

Dr. Irmanida Batubara, M.Si
NIP 19750807 200501 2 001

Mengetahui
Ketua Departemen,

Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS
NIP 19501227 197603 2 002

Tanggal lulus :

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya

sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Karya ilmiah ini berjudul Pengolahan
Limbah Cair Praktikum Analisis Kualitatif Logam Berat Menggunakan Polialuminium
Klorida Sebagai Koagulan dan merupakan penelitian yang dilaksanakan mulai bulan
Februari 2010 sampai Juni 2010 di Laboratorium Kimia Analitik Departemen Kimia IPB.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Dr. Eti Rohaeti, MS dan Ibu Dr.
Irmanida Batubara, M.Si selaku pembimbing yang sudah memberikan masukan dan
pengarahan selama pelaksanaan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Terima kasih
penulis ucapkan kepada suami, orang tua, dan keluarga atas segala kasih sayang,
semangat, dan doa yang telah diberikan. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ibu
Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS selaku Kepala Bagian Kimia Analitik, Pak Eman,
Pak Dede, Ibu Nunung, Pak Ridwan, Pak Kosasih atas bantuan yang telah diberikan
kepada penulis.
Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi banyak pihak.

Bogor, Agustus 2010

Trie Nenny Febriyanti

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang, Sumatera Selatan pada tanggal 9 Februari 1987

sebagai anak ketiga dari enam bersaudara pasangan R. Guntur dan Ida Fitriani.
Tahun 2004 penulis masuk Institut Pertanian Bogor melewati jalur Undangan
Seleksi Masuk IPB (USMI). Setelah mengikuti Tahap Persiapan Bersama (TPB), tahun
2005 penulis masuk Departemen Kimia IPB Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam.
Selama perkuliahan penulis aktif dalam kegiatan organisasi dan kerohanian, yaitu
BEM FMIPA tahun ajaran 2005/2006, Imasika tahun ajaran 2006/2007, dan DKM AlGhifari tahun ajaran 2006/2007. Selain itu, penulis pernah menjadi asisten praktikum
kimia analitik layanan ITP tahun ajaran 2006/2007. Tahun 2009 penulis melaksanakan
praktik lapangan di Balai Penelitian Tanah, Bogor.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... i
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... i
PENDAHULUAN ................................................................................................ 1
TINJAUAN PUSTAKA
Limbah Laboratorium ................................................................................
Logam Berat ..............................................................................................
Warna..........................................................................................................
Derajat Keasaman ......................................................................................

Koagulasi ..................................................................................................
Polialuminium Klorida (PAC) ...................................................................

1
2
3
3
3
3

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat .......................................................................................... 3
Metode ....................................................................................................... 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
pH Koagulasi .............................................................................................
Warna .........................................................................................................
Kurva Stándar Logam Cr, Ni, dan Pb ........................................................
Kadar Logam Terlarut ...............................................................................
Identifikasi Unsur pada Botol Polipropilena (PP) ....................................

5
5
6
6
8

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan .................................................................................................... 8
Saran .......................................................................................................... 9
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 9
LAMPIRAN .......................................................................................................... 11

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Limbah Laboratorium Sebelum dan Setelah Perlakuan ..................................... 5
2 Hubungan antara Konsentrasi PAC dan pH dengan Penurunan Warna ............ 6
3 Kurva Standar Logam Cr, Ni, dan Pb ................................................................. 6
4 Hubungan Konsentrasi PAC dan pH dengan Penurunan Nikel .......................... 6
5 Hubungan Konsentrasi PAC dan pH dengan Penurunan Kromium .................. 7
6 Hubungan Konsentrasi PAC dan pH dengan Penurunan Timbal ...................... 7

7 Hubungan Konsentrasi PAC dan pH Terhadap Bobot Endapan ........................ 7
8 Wadah Polipropilena yang Telah Menghitam .................................................... 8
9 Grafik Kandungan Unsur Pada Botol Polipropilena ........................................... 8

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Data Pemakaian Bahan Kimia dan Perkiraan Konsentrasinya ........................ 11
2 Diagram Variasi Konsentrasi Koagulan dan pH Koagulasi ............................ 12
3 Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 13
4 Pengaruh Konsentrasi Koagulan Terhadap pH Campuran ............................. 14
5 Pengaruh Konsentrasi PAC dan pH Terhadap Penurunan Warna ................... 15
6 Data Pengukuran Larutan Standar Cr, Ni, dan Pb ........................................... 16
7 Pengaruh Konsentrasi PAC dan pH Terhadap Penurunan Logam Ni .............. 17
8 Pengaruh Konsentrasi PAC dan pH Terhadap Penurunan Logam Cr .............. 18
9 Pengaruh Konsentrasi PAC dan pH Terhadap Penurunan Logam Pb .............. 19
10 Nilai Perbandingan Q dan Ksp Pada Limbah Cair .......................................... 20
11 Data Bobot Endapan Total Hasil Pengolahan Limbah dengan Koagulasi...... 21
12 Hasil Analisis Botol Polipropilena .................................................................. 22
13 Gambar Hasil Analisis Botol Polipropilena dengan SEM EDS ...................... 23

PENDAHULUAN
Laboratorium
di
perguruan
tinggi
merupakan
fasilitas
penunjang
untuk
mewujudkan pendidikan, penelitian, dan
pengabdian masyarakat. Di laboratorium, para
mahasiswa memperoleh pengalaman praktis
guna memahami teori-teori yang dipelajari di
bangku kuliah melalui kegiatan praktikum dan
pembuatan
tugas,
sedangkan
dosen
memerlukan laboratorium untuk memperoleh
data ilmiah. Kegiatan di laboratorium ini
menggunakan bahan kimia yang tentunya
menghasilkan sejumlah bahan buangan atau
limbah. Sebagian limbah tersebut beberapa
diantaranya bersifat pencemar dan bahkan
tergolong limbah bahan berbahaya beracun
(B3) yang memerlukan penanganan khusus.
Kegiatan praktikum dan penelitian di
laboratorium sering menggunakan bahanbahan yang mengandung logam berat. Salah
satunya ialah Analisis Kualitatif Terbatas:
Golongan Klorida dan Spot Test yang
mengukur keberadaan logam-logam seperti
Hg, Pb, Ag, Cr, Fe, Mn, dan Ni secara
kualitatif dalam suatu larutan contoh. Data
pemakaian bahan kimia dan perkiraan
konsentrasinya dalam limbah pada analisis
tersebut dapat dilihat pada Lampiran 1.
Logam berat tergolong limbah B3 yang pada
kadar
tertentu
dapat
membahayakan
lingkungan sekitarnya karena bersifat toksik
bagi hewan dan manusia (La Grega 2001).
Tempat penampungan limbah logam berat
pun perlu mendapat perhatian. Berdasarkan
pengamatan di laboratorium, limbah analisis
spot test yang disimpan selama kurang lebih 2
tahun
dalam
botol
polipropilena
mengakibatkan warna dinding botol menjadi
hitam.
Beberapa
senyawa
diduga
mengakibatkan perubahan warna tersebut dan
perlu dianalisis lebih lanjut. Di samping itu,
lamanya penyimpanan limbah tersebut
sebelum dimanfaatkan sudah menyimpang
dari Peraturan Pemerintah No. 18/1999 yang
membatasi paling lama 90 hari.
Salah
satu
cara
menanggulangi
pencemaran logam berat yang bisa diterapkan
dalam pengolahan limbah laboratorium ialah
metode
koagulasi.
Metode
koagulasi
merupakan proses absorpsi oleh koagulan
terhadap partikel koloid yang menyebabkan
destabilisasi pertikel. Ada beberapa jenis
koagulan di antaranya adalah polialuminium
klorida (PAC) yang digunakan untuk
mengendapkan logam berat. Koagulan PAC
mempunyai kelebihan, yaitu PAC lebih cepat

membentuk flok daripada koagulan biasa. Hal
ini disebabkan adanya gugus aktif aluminat
yang bekerja efektif dalam mengikat koloid
yang ikatan ini diperkuat dengan rantai
polimer dari gugus polielektrolit sehingga
gumpalan floknya menjadi lebih padat (Gao et
al. 2005). Karamah et al (2008)
mengungkapkan bahwa peningkatan dosis
koagulan PAC dapat meningkatkan persen
pemisahan logam berat besi, tembaga, dan
nikel dari limbah serta dapat menurunkan nilai
kebutuhan oksigen kimiawi (COD) dalam air
limbah.
Setiap koagulan memiliki karakteristik
yang berbeda-beda. Oleh karena itu, kondisi
optimum koagulasi dengan koagulan tertentu
perlu diketahui. Ada dua parameter utama
yang memengaruhi proses koagulasi, yaitu
konsentrasi koagulan dan pH koagulasi. Oleh
karena itu, variasi kedua parameter tersebut
dapat dilakukan untuk mencari kondisi
optimum koagulasi. Penelitian ini bertujuan
menentukan kondisi optimum kerja koagulan
PAC pada limbah cair praktikum analisis
kualitatif logam berat (spot test) serta
mengidentifikasi unsur-unsur yang terdapat
pada botol kemasan polipropilena (PP) yang
digunakan untuk menampung limbah.

TINJAUAN PUSTAKA
Limbah Laboratorium
Limbah laboratorium pada dasarnya
merupakan limbah yang terbentuk dari
aktivitas laboratorium, seperti kegiatan
praktikum dan penelitian. Adanya bahan
kimia di universitas dimulai dari pemberian
bahan kimia yang diperlukan dari gudang
kimia kepada pekerja atau mahasiswa yang
mengambil mata kuliah praktik atau
mahasiswa yang sedang melakukan penelitian
di laboratorium. Bahan tersebut digunakan
untuk sintesis maupun analisis. Oleh karena
tujuan penggunaannya, maka terbentuklah
bahan awal, produk samping, pelarut yang
digunakan
dan
bahan
kimia
yang
terkontaminasi sehingga bahan tersebut harus
diurai atau dibuang jika daur ulang tidak
mungkin dilakukan (Jamhari 2009).
Limbah laboratorium tidak boleh dibuang
secara langsung begitu saja ke badan air.
Beberapa tipe limbah berbahaya yang
dihasilkan tidak dapat dibuang dalam bentuk
aslinya dan harus diolah terlebih dahulu
sebelum dibuang. Penanganan yang sesuai

dapat
membantu
mengurangi
atau
menghilangkan sifat racunnya. Keuntungan
dari penghilangan sifat racun juga mengurangi
resiko kontaminasi pada pekerja laboratorium
atau mahasiswa yang melakukan kegiatan di
laboratorium (Jamhari 2009). Limbah yang
dibuang sembarangan jika masuk ke badan air
tanah dan mengalir ke pemukiman penduduk
akan menimbulkan bahaya, terutama logamlogam berat. Jika tidak ditangani dengan
dengan baik dapat membahayakan makhluk
hidup dan merusak lingkungan (Saputra
2008).
Secara umum diketahui bahwa limbah dari
laboratorium umumnya bersifat sangat
beragam dibandingkan dengan limbah dari
sumber
lainnya.
Beberapa
limbah
laboratorium itu berpotensi mengandung
bahan dengan kategori B3 (Bahan Berbahaya
Beracun) yang memerlukan penanganan
secara khusus. Pengolahan limbah B3 dapat
dilakukan secara fisika, kimia, dan biologi
atau kombinasinya. Sebelum diolah, limbah
B3 terlebih dahulu harus dianalisis parameter
fisika, kimia dan/atau biologinya sebagai
dasar untuk menentukan proses pengolahan
limbah yang tepat, yang dapat memenuhi
ketetapan baku mutu pembuangan dan/atau
lingkungan. Terdapat beberapa alternatif
teknologi proses pengolahan limbah B3 secara
kimia, di antaranya netralisasi, presipitasi,
koagulasi-flokulasi,
oksidasi,
inaktivasi,
stabilisasi, dan insinerasi (Departemen Kimia
2007).
Logam Berat
Logam berat merupakan unsur-unsur
logam yang memiliki densitas lebih besar dari
5 mg/l. Unsur-unsur ini terletak di bagian
tengah dari daftar periodik. Logam-logam
tersebut meliputi Ni, Mn, Pb, Cr, Cd, Zn, Cu,
Fe, dan Hg. Diantara logam tersebut
merupakan unsur renik esensial bagi
pertumbuhan tanaman, hewan, dan manusia
karena logam tersebut dibutuhkan hanya
sedikit sekali untuk pertumbuhan dan bila
kadarnya berlebih maka logam-logam tersebut
bersifat racun. Oleh karena itu perlu adanya
kontrol terhadap logam-logam berat dalam
lingkungan (Departemen Kimia 2007).
Menurut Widowati et al. (2008), logam
berat bersifat toksik karena tidak bisa
dihancurkan oleh organisme hidup yang ada
di lingkungan. Logam-logam tersebut
terakumulasi ke lingkungan, terutama
mengendap di dasar perairan dan membentuk
senyawa kompleks bersama bahan organik

dan anorganik. Lebih lanjut dijelaskan urutan
toksisitas logam berat terhadap hewan air dari
yang paling toksik, yaitu merkuri (Hg),
kadmium (Cd), seng (Zn), timbal (Pb), krom
(Cr), nikel (Ni), dan kobalt (Co). Sedangkan
urutan toksisitas logam terhadap manusia
yaitu Hg, Cd, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, dan Zn.
Berikut adalah logam-logam berat yang
berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan,
antara lain:
1. Timbal (Pb)
Timbal merupakan jenis logam lunak yang
berwarna coklat kehitaman serta mudah
dimurnikan dalam proses pertambangan.
Dalam pertambangan, logam ini berbentuk
sulfida logam (PbS) yang sering disebut
galena. Penggunaan paling banyak adalah
bahan pada produksi baterai pada kendaraan
bermotor (Darmono, 1995). Kebanyakan
garam timbal hanya larut sebagian dalam air
dan beberapa diantaranya misalnya PbSO4
atau PbCrO4 tidak larut (Cotton FA &
Wilkinson G 1989). Timbal dapat diendapkan
sebagai Pb(OH)2 pada pH 10 dengan sisa
kadar timbal di bawah 0,05 mg/l (Teng 2000).
2. Kromium (Cr)
Kromium merupakan unsur yang terdapat
melimpah di alam dengan berbagai bentuk
oksida, yaitu Cr (0), Cr (III), Cr (IV), atau Cr
(VI). Kromium merupakan logam yang tahan
korosi, dan mudah larut dalam HCl, H2SO4,
dan HClO4 tetapi menjadi pasif oleh HNO3
(Cotton FA & Wilkinson G 1989).
Pengolahan limbah yang mengandung
kromium terdiri dari 2 tahap yaitu mengubah
Cr (VI) menjadi bentuk Cr (III) dan tahap
kedua
Cr
(III)
diendapkan
dengan
menggunakan kapur atau kaustik sampai pada
pH kelarutan minimum Cr (III) yang berada
pada rentang pH 7-8 (Teng 2000).
3. Nikel (Ni)
Nikel berwarna putih keperak-perakan
dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat
keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis,
dan merupakan konduktor yang agak baik
terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong
dalam grup logam besi-kobal, yang dapat
menghasilkan alloy yang sangat berharga.
Nikel merupakan logam yang mudah larut
dalam asam mineral encer (Cotton FA &
Wilkinson G 1989). Nikel dalam bentuk nikel
hidroksida tak larut dengan penambahan
kapur akan memberikan hasil kelarutan
maksimum sebesar 0,01 mg/l pada pH 9-10
(Teng 2000).

Warna
Warna merupakan parameter yang penting
untuk diukur dalam pengolahan air limbah.
Warna yang timbul dalam perairan dapat
disebabkan oleh bahan organik, alga atau
mikroorganisme lainnya. Air yang berwarna
dapat mengganggu keindahan dan dapat
bersifat racun. Genangan air yang berwarna
banyak menyerap oksigen dalam air, sehingga
meningkatkan nilai COD dan dalam waktu
lama akan membuat air berwarna hitam dan
berbau (Sugiharto 2006).
Derajat Keasaman (pH)
Nilai derajat keasaman (pH) dapat
didefinisikan sebagai ukuran dari aktivitas ion
hidrogen (H+) yang menunjukkan suasana
asam atau basa. Penentuan pH harus seketika
setelah sampel diambil dan sampel tidak dapat
diawetkan karena nilai pH ditentukan oleh
interaksi berbagai zat dalam air, termasuk zatzat yang secara kimia maupun biokimia tidak
stabil (Saeni 1989).
Pengaturan pH merupakan hal yang
penting dalam proses pengolahan limbah
logam berat secara kimiawi melalui
pengendapan. Hal ini karena proses koagulasiflokulasi terjadi pada pH tertentu tergantung
dari bahan koagulan yang digunakan.
Pengaturan pH dapat dilakukan dengan
penambahan asam atau basa (Teng 2000).
Koagulasi
Prinsip pengendapan polutan berupa
partikel koloid adalah berdasarkan proses
koagulasi dan flokulasi. Koagulasi adalah
proses adsorpsi oleh koagulan terhadap
partikel-partikel
koloid
sehingga
menyebabkan destabilisasi partikel. Proses ini
biasa disebut juga proses netralisasi partikel.
Setiap
koagulan
memiliki
kondisi
optimumnya
masing-masing
dalam
mengendapkan polutan dalam limbah cair.
Proses
koagulasi
dilakukan
dengan
pengadukan. Setelah selesai dengan proses
koagulasi, proses dilanjutkan dengan tahap
kedua yaitu flokulasi. Pada proses flokulasi
terjadi penggabungan partikel yang tidak
stabil sehingga membentuk flok yang lebih
besar dan lebih cepat dapat dipisahkan (Teng
2000).
Mekanisme pengendapan dengan koagulan
pada partikel koloid, berkaitan dengan muatan
listrik pada partikel koloid tersebut. Partikel
koloid memiliki muatan yang sama satu sama

lain. Akibatnya partikel koloid saling tolak
menolak satu sama lain dan pembentukan
partikel yang lebih besar menjadi terhalang.
Koagulan yang mengandung muatan yang
berlawanan dengan muatan partikel koloid
akan mengadsorpsi koloid tersebut pada
permukaannya dan menurunkan gaya tolak
menolak antara koloid sehingga partikel tidak
terhalang lagi untuk berkoagulasi, membentuk
partikel yang lebih besar dan dapat
mengendap (Aminzadeh et al. 2007).
Polialuminium Klorida (PAC)
Salah satu koagulan polimer utama adalah
polialuminium klorida yang digunakan secara
luas pada pengolahan air dan air limbah.
Penggunaan PAC dimulai lebih dari 30 tahun
yang lalu dan hingga sekarang penggunaannya
semakin berkembang. (Li et al. 2010). PAC
dengan rumus kimia Al13(OH)20(SO4)2Cl15
terbuat dari hidrolisis parsial asam alumunium
klorida menggunakan reaktor yang spesifik
(Gao et al. 2005). PAC efektif bekerja pada
rentang pH yang cukup luas yaitu pH 6
sampai dengan 9 (Karamah et al. 2008).
Beberapa keunggulan PAC dalam proses
koagulasi adalah sangat baik untuk
menghilangkan kekeruhan dan warna,
memadatkan dan menghentikan penguraian
flok, membutuhkan kebasaan rendah untuk
hidrolisisnya, serta sedikit mempengaruhi pH.
Keunggulan PAC lainnya, yaitu tidak menjadi
keruh
bila
pemakaiannya
berlebihan,
sedangkan koagulan lain (seperti aluminium
sulfat, besi klorida, dan ferro sulfat) bila dosis
berlebihan bagi air yang kekeruhannya rendah
maka akan bertambah keruh akibat dari flok
yang berlebihan (Dempsey 1998).

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan adalah PAC,
NaOH 13%, HNO3 pekat, HCl pekat, botol
kemasan polipropilena, Pb(NO3)2, AgNO3,
CrCl3·6H2O, Ni(NO3)2·6H2O, air bebas ion,
dan akuades. Sampel adalah limbah yang
berasal dari praktikum mahasiswa di
Laboratorium Kimia Analitik dengan materi
“Analisis Kualitatif Terbatas Golongan
Klorida dan Spot Test” yang diadakan pada
semester genap 2009/2010 dengan jumlah
sampel sebanyak 5,23 liter.
Alat-alat
yang
digunakan
adalah
pengaduk bermagnet, kertas saring Whatman

0.45 µm, pH meter HM-20S, spektrofotometer
serapan atom (AAS) Analytic Jena Nova 300,
spektrofotometer DR 2000 Hach, SEM-EDS
EVO 50, oven, neraca analitik, corong, pompa
vakum, dan peralatan kaca yang lazim di
laboratorium
.
Metode
Penelitian ini dilakukan dalam beberapa
tahap: pengukuran kondisi awal limbah,
perlakuan dengan PAC, dan pengukuran
kondisi akhir limbah, serta identifikasi unsurunsur
yang
terdapat
dalam
wadah
polipropilena. Pengukuran kondisi awal
limbah meliputi pengukuran pH, warna, dan
kadar logam Ni, Cr, Hg, Pb, Fe, dan Mn.
Perlakuan
terhadap
contoh
meliputi
pengaturan pH dan penambahan koagulan
PAC. Penentuan kondisi optimum koagulasi
dengan PAC dilakukan dengan meragamkan
konsentrasi PAC sebesar 500, 600, 700, dan
800 mg/l, serta meragamkan pH menjadi 7, 8,
9, dan 10 (Lampiran 2).
Koagulasi dilakukan dengan menggunakan
pengaduk bermagnet. Setiap labu Erlenmeyer
diisi 150 ml contoh limbah, kemudian diatur
pH dengan penambahan NaOH 13% untuk
mencapai pH yang diinginkan. Selanjutnya
campuran ditambahkan koagulan PAC dan
diaduk selama 10 menit. Pengadukan
dihentikan dan didiamkan selama 30 menit.
Filtrat yang diperoleh diukur kembali pH,
warna, dan kadar logamnya. Endapan yang
terbentuk dikeringkan dalam oven sampai
bobot konstan lalu ditimbang. Setiap
perlakuan dilakukan sebanyak 2 ulangan (Ma
dan Xia 2009). Diagram alir penelitian dapat
dilihat pada Lampiran 3.
Pengukuran Warna
Warna diukur menggunakan metode
APHA 2120C 2005 dengan spektrofotometer
DR 2000 Hach. Selanjutnya, diatur program
untuk pengukuran warna, lalu diatur panjang
gelombangnya. Larutan blanko dan larutan
contoh yang diuji dipersiapkan dan
dimasukkan ke dalam kuvet yang sesuai.
Contoh
limbah
diukur
sampai
alat
menunjukkan pembacaan skala atau angka
yang tetap.
Pengukuran Kadar Logam Terlarut
a) Tembaga (Pb)
Larutan standar Pb dibuat dengan
konsentrasi 1, 5, 10, 20, 30, dan 40 mg/l dan
diukur pada panjang gelombang 283,3 nm
menggunakan AAS. Setelah diperoleh kurva

standar, dilanjutkan pengukuran kadar Pb
dalam contoh sebelum dan setelah koagulasi
(SNI 06-6989.8-2004).
b) Nikel (Ni)
Larutan standar Ni dibuat dengan
konsentrasi 0.5; 1; 3; dan 4 mg/l dan diukur
pada panjang gelombang 232.0 nm
menggunakan AAS. Setelah diperoleh kurva
standar, dilanjutkan pengukuran kadar Ni
dalam contoh sebelum dan setelah koagulasi
(SNI 06-6989.18-2004).
c) Kromium (Cr)
Larutan standar Cr dibuat dengan
konsentrasi 0.2; 0.5; 2; 4; 8; 16; 20; dan 30
mg/l dan diukur pada panjang gelombang
425.4 nm menggunakan AAS. Setelah
diperoleh
kurva
standar,
dilanjutkan
pengukuran kadar Cr dalam contoh sebelum
dan setelah koagulasi (SNI 06-6989.17-2004).
Identifikasi Unsur pada Botol Kemasan
polipropilena (PP)
Bagian botol PP yang menghitam
dipotong dengan ukuran diameter kurang dari
2 cm. Selanjutnya sampel dianalisis
menggunakan Scanning Electron Microscope
and Energy Dispersive Spectrometer (SEM
EDS).

HASIL DAN PEMBAHASAN
Limbah cair buangan praktikum ”Analisis
Kualitatif Terbatas Golongan Klorida dan
Spot Test” memiliki warna merah kecokelatan
dan berbau menyengat. Data kondisi limbah
cair sebelum mendapat perlakuan beserta baku
mutu air limbah sebelum dibuang ke perairan
dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Kondisi awal limbah cair praktikum
Parameter
pH

Satuan

Hasil
analisis

Baku
Mutu *)

-

1.40

6.0-9.0

Warna

PtCo

472

50.00

Besi terlarut (Fe)

mg/l

6.12

10.00

Nikel (Ni)

mg/l

2.46

0.50

Timbal (Pb)

mg/l

82.81

1.00

Kromium (Cr)

mg/l

177.39

0.50

Mangan (Mn)

mg/l

0.06

5.00

*Sumber: SK Gub.Jawa Barat No.6 /1999

Tabel 1 menunjukkan bahwa dari tujuh
parameter analisis yang diuji, terdapat lima
parameter yang memiliki nilai yang masih di
atas baku mutu air limbah yang aman untuk

dibuang ke lingkungan menurut SK. Gubernur
Jawa Barat No. 6 Tahun 1999. Kelima
parameter tersebut adalah pH, warna, serta
logam Cr, Pb, dan Ni. Hal ini cukup
membuktikan bahwa limbah cair buangan
praktikum analisis logam berat cukup
berbahaya. Kelima parameter tersebut
memiliki nilai lebih tinggi dari baku mutu
sehingga perlu dilakukan lagi pengolahan
yang dapat menurunkan nilai kelima
parameter tersebut sehingga memenuhi baku
mutu air limbah.
Limbah praktikum diukur kondisi awal,
kemudian
diberi
perlakuan
koagulasi
menggunakan PAC. Limbah ini disaring
terlebih dahulu sebelum pengaturan pH dan
penambahan koagulan untuk memisahkan
padatan limbah dari cairannya. Penambahan
koagulan ke dalam limbah menyebabkan
koloid dan partikel tersuspensi lainnya
bergabung membentuk partikel berat (flok)
yang dapat dihilangkan dengan penyaringan.
Proses koagulasi dapat menghilangkan
kontaminan seperti bahan pengotor padatan
yang tidak dapat dihilangkan dengan
penyaringan biasa (Gao et al. 2005).
Penambahan koagulan PAC ke dalam
limbah akan menetralisasi partikel bermuatan
negatif. Hal tersebut karena PAC memiliki
muatan positif yang tinggi dan dapat mengikat
koloid secara kuat untuk membentuk agregat.
(Dempsey 1998).
pH Koagulasi
pH memiliki pengaruh yang besar terhadap
pengendapan logam. Tiap logam memiliki pH
tertentu saat kelarutannya minimum, sehingga
dapat
mengendap
secara
maksimum.
Pengaturan pH koagulasi diperlukan karena
koagulan PAC dapat bekerja efektif pada pH
6-9. Hasil pengukuran pH setelah koagulasi
menunjukkan terjadinya penurunan pH pada
berbagai nilai pH koagulasi (Tabel 2 dan
Lampiran 4). Hal tersebut karena PAC
merupakan bahan koagulan yang bersifat
asam (memiliki tapak keasaman BronstedLowry) sehingga semakin banyak PAC yang
ditambahkan, semakin besar penurunan pHnya pada pH akhir setelah proses koagulasi
(Karamah et al. 2008).

Tabel 2 pH akhir pada ragam pH koagulasi
pada limbah cair
Konsentrasi

pH Koagulasi & pH akhir

PAC (mg/l)

7.0

8.0

9.0

10.0

500
600
700
800

5.43
5.29
5.25
5.16

5.66
5.60
5.41
5.36

7.22
6.88
7.05
6.63

8.57
8.90
8.74
8.63

Pada Tabel 2 terlihat bahwa beberapa nilai
pH limbah setelah perlakuan belum memenuhi
baku mutu pH air limbah, yaitu pH 6,0–9,0
berdasarkan SK. Gubernur Jawa Barat No. 6
Tahun 1999. Pengaturan pH koagulasi 7 dan 8
menghasilkan nilai pH di bawah kisaran pH
baku mutu air limbah sehingga limbah belum
boleh dibuang ke lingkungan. Pada pH
koagulasi 9 dan 10, nilai pH telah berada pada
kisaran pH baku mutu air limbah.
Warna
Warna merupakan salah satu parameter
dalam pengolahan limbah terutama limbah
berwarna, seperti pada limbah laboratorium,
limbah percetakan, limbah tekstil, dan tinta.
Warna dengan satuan Pt-Co ini berbeda
dengan tingkat kekeruhan. Semakin keruh
tidak berarti warna akan semakin gelap.
Warna pada limbah laboratorium ini berasal
dari kandungan logam-logam yang terdapat di
dalamnya. Sebagi contoh, adanya [Fe(SCN)]2+
dan Fe3+ menyebabkan limbah berwarna
merah kecokelatan.
Warna awal limbah lebih gelap, yaitu
coklat kemerahan dengan nilai sebesar 472 PtCo. Setelah diberi perlakuan dengan koagulan
PAC, warna limbah tersebut menjadi kuning
cerah
(Gambar
1).
Warna
tersebut
menandakan bahwa ion Fe3+ di dalam larutan
semakin berkurang dan terdapat CrO42- dalam
jumlah banyak (Keenan et al. 1991). Secara
visual warna yang dihasilkan setelah
perlakuan sangat berbeda dengan kondisi
limbah awal, yaitu lebih jernih. Hasil analisis
warna juga menunjukkan nilai di bawah
warna limbah awal (Lampiran 5).

(a)
(b)
Gambar 1 Limbah laboratorium a) sebelum
perlakuan, b) setelah perlakuan

Pengaruh ragam konsentrasi koagulan
PAC terhadap perubahan warna tidak
menunjukkan perbedaan yang signifikan,
tidak demikian halnya dengan faktor pH
(Gambar 2). Diantara semua kisaran
konsentrasi PAC, penurunan warna tertinggi
terjadi pada pH 7 dan konsentrasi koagulan
500 mg/l, yaitu sebesar 20,66%. Walaupun
demikian, warna pada limbah setelah diberi
perlakuan dengan PAC semuanya belum
memenuhi baku mutu air limbah sehingga
masih harus diolah agar intensitas warna
berada di bawah baku mutu air limbah.

Gambar 2 Hubungan konsentrasi PAC dan pH
dengan penurunan warna (
pH
7,
pH 8,
pH 9, dan
pH
10)
Kurva Standar Logam
Logam terlarut dalam contoh limbah
diukur menggunakan AAS didahului dengan
pengukuran larutan standar logam Ni, Pb, dan
Cr. Hal ini diperlukan agar diperoleh
persamaan kurva standar sehingga konsentrasi
logam terlarut pada sampel dapat diketahui.
Pengukuran larutan standar Cr, Ni, dan Pb
menunjukkan hasil yang baik. Hal ini dilihat
dari nilai R yang diperoleh, yaitu lebih besar
dari 99% (Gambar 3) pada ketiga logam.
Masing-masing logam diukur pada panjang
gelombang yang berbeda, yaitu 283,3 nm
untuk Pb, 232,0 nm untuk Ni, dan 425,4 nm
untuk Cr Perbedaan pengaturan panjang
gelombang yang digunakan pada ketiga logam
dikarenakan atom-atom menyerap cahaya
pada panjang gelombang tertentu bergantung
pada sifat unsurnya.

Persamaan garis yang diperoleh untuk
larutan standar Cr, Ni, dan Pb berturut-turut
y = 0,0077x + 0,0038, y = 0,1428x + 0,0012,
dan y = 0,0172x + 0,0170. Persamaan garis
tersebut diperoleh dengan memasukkan nilai
konsentrasi standar sebagai x dan hasil
pengukuran absorban pada konsentrasi standar
tersebut sebagai y. Data absorban dan
konsentrasi larutan standar dapat dilihat pada
Lampiran 6.
Kadar Logam Terlarut
Praktikum dengan judul ”Analisis
Kualitatif Terbatas Golongan Klorida dan
Spot Test” merupakan praktikum yang
menganalisis kandungan logam-logam berat
dalam sampel cair secara kualitatif. Dalam
praktikum tersebut, banyak digunakan bahanbahan yang mengandung logam berat
(Lampiran 1) sehingga limbah yang dihasilkan
pun pasti mengandung logam berat. Pada
Tabel 1, telah diuraikan bahwa logam-logam
yang masih belum memenuhi baku mutu air
limbah adalah logam kromium, tembaga, dan
nikel sehingga logam-logam tersebut diukur
kembali kadarnya setelah diberi perlakuan
dengan PAC.
Pada kondisi awal, kandungan nikel yang
terdapat dalam limbah adalah 2,46 mg/l. Nilai
tersebut masih berada di atas batas baku mutu
air limbah, yaitu maksimum 0,50 mg/l.
Pengaturan
pH
dengan
NaOH
dan
penambahan
koagulan
PAC
dapat
menurunkan kandungan Ni hingga mencapai
72,36% (Gambar 4). Penurunan logam Ni
terbesar ini terjadi pada pH koagulasi 10 dan
konsentrasi PAC sebesar 700 mg/l dengan
kadar Ni sisa sebesar 0,68 mg/l (Lampiran 7).

Gambar 4 Hubungan konsentrasi PAC dan pH
dengan penurunan kadar Ni
terlarut (
pH 7,
pH 8,
pH 9, dan
pH 10)
Gambar 3 Kurva standar logam (
kromium
(Cr),
timbal (Pb), dan
Nikel
(Ni))

Kandungan Cr dan Pb pada kondisi awal
limbah sebesar 177,39 mg/l untuk Cr dan
82,81 mg/l untuk Pb, jauh lebih besar

dibandingkan kondisi awal Ni. Nilai tersebut
masih jauh di atas batas baku mutu air limbah,
yaitu maksimum sebesar 0,50 mg/l untuk Cr
dan 1,00 mg/l untuk Pb. Pengaturan pH
dengan NaOH dan penambahan koagulan
PAC ternyata dapat menurunkan kandungan
Cr dan Pb. Penurunan kandungan Cr terbesar
mencapai 97,79% (Gambar 5) dengan kadar
Cr sisa sebesar 3,39 mg/l (Lampiran 8)
sedangkan penurunan kandungan Pb terbesar
mencapai 90,13% (Gambar 6) dengan kadar
Pb sisa sebesar 8,18 mg/l (Lampiran 9). Sama
halnya dengan Ni, penurunan logam Cr
terbesar terjadi pada pH campuran 8,74 (pH
koagulasi 10) dan konsentrasi PAC sebesar
700 mg/l, sedangkan untuk Pb, penurunan
terbesar terjadi pada pH campuran 8,57 (pH
koagulasi 10) dan konsentrasi PAC 500 mg/l.

Gambar 5 Hubungan konsentrasi PAC dan pH
dengan penurunan kadar Cr
terlarut ( pH 7,
pH 8,
pH
9, dan
pH 10)

Gambar 6 Hubungan konsentrasi PAC dan pH
dengan penurunan kadar Pb
terlarut ( pH 7,
pH 8,
pH
9, dan
pH 10)
Dari Gambar 4, 5 dan 6, terlihat bahwa
pengaruh
konsentrasi
PAC
terhadap
penurunan kadar logam Ni, Cr, dan Pb tidak
menunjukkan perbedaan yang signifikan,
tidak demikian halnya dengan faktor pH.
Semakin besar pH koagulasi, kadar logam Ni,
Cr, dan Pb sisa dalam limbah setelah proses
koagulasi semakin kecil. Berdasarkan
perhitungan secara teoritis bila logam
mengendap sebagai hidroksidanya seperti
terlihat pada Lampiran 10, hanya logam Cr

yang mengendap pada berbagai variasi pH
koagulasi sedangkan pada logam Pb dan Ni
hanya pada pH koagulasi 10 terjadi
pengendapan sehingga pada pH 10 inilah
semua logam mengendap. Hal ini dibuktikan
dengan besarnya bobot endapan yang
dihasilkan pada pH 10 dibandingkan pH 7, 8,
dan 9 pada semua variasi konsentrasi PAC.
Pengendapan terjadi jika hasil kali konsentrasi
telah melampaui tetapan hasil kali kelarutan
(Ksp). Penimbangan bobot endapan setelah
koagulasi dimaksudkan untuk mengetahui
pengaruh koagulasi baik pada perbedaan
konsentrasi maupun pH terhadap endapan
yang dihasilkan. Semakin besar bobotnya,
maka proses koagulasi berlangsung baik.
Bobot endapan terbesar terdapat pada
kombinasi konsentrasi PAC 800 mg/l pada pH
10 (Gambar 7 dan Lampiran 11).

Gambar 7 Hubungan konsentrasi PAC dan pH
terhadap bobot endapan yang
dihasilkan (
pH 7,
pH 8,
pH 9, dan
pH 10)
Penurunan kandungan logam Ni, Cr, dan
Pb dalam limbah terjadi karena terbentuknya
endapan Ni(OH)2, Cr(OH)3, dan Pb(OH)2.
Endapan yang dihasilkan semakin besar
dengan bertambahnya pH larutan. Adanya
logam yang mengendap mengakibatkan
konsentrasi logam yang terlarut semakin kecil.
Adapun reaksi yang terjadi dengan
penambahan NaOH adalah sebagai berikut:

Pengaturan pH dan penambahan koagulan
PAC sangat berperan terhadap penurunan
kadar logam yang terlarut dalam limbah.
Walaupun pengaturan pH dengan NaOH telah
dapat mengendapkan sebagian logam,
penambahan PAC menyebabkan endapan

yang berbentuk koloid dapat membentuk
flock. Oleh karena itu, dengan dibantu
pengadukan, logam-logam dapat mengendap
sempurna.
Penambahan koagulan PAC menyebabkan
unsur-unsur dalam limbah (dalam hal ini, Ni,
Cr, dan Pb) mengalami ketidakstabilan.
Ketika koagulan PAC ditambahkan ke dalam
air limbah, PAC akan terdisosiasi dan ion
logam akan mengalami hidrolisis dan
menghasilkan ion kompleks hidrokso yang
bermuatan positif sehingga teradsorpsi pada
permukaan koloid negatif. PAC memiliki
karakteristik muatan positif yang tinggi dan
dapat mengikat agregat dengan kuat sehingga
dapat menarik dan mengggabungkan partikel
tersuspensi di dalam air limbah tersebut (AlKdasi et al. 2004).
Identifikasi Unsur pada Botol
Polipropilena (PP)
Lama penyimpanan limbah dalam suatu
wadah penampungan, terlebih limbah tersebut
adalah limbah logam berat perlu diperhatikan.
Limbah logam berat yang disimpan dalam
wadah poliproilena (PP) selama 2 tahun,
teramati dapat mengubah warna wadah yang
semula putih bersih menjadi kehitaman.
Ketiga botol seperti terlihat pada Gambar 8
merupakan wadah yang digunakan untuk
menyimpan limbah. Adanya perbedaan warna
pada ketiga botol disebabkan isi dari botol
yang berbeda-beda didukung dengan fakta
banyaknya sesi praktikum dengan materi yang
sama tidak mutlak menghasilkan limbah
logam berat dengan kandungan yang sama.
Perbedaan isi botol tersebut menyebabkan
perbedaan warna botol PP . Warna hitam yang
timbul bukan seperti endapan yang menempel
melainkan menyatu dengan bahan dari botol
tersebut. Warna hitam ini dapat disebabkan
adanya reaksi antara logam dalam limbah
tersebut. Lamanya penyimpanan limbah
menyebabkan warna hitam dari limbah
tersebut terserap ke dalam pori-pori wadah
PP.

a

b

Gambar 8 Wadah poli propilena (a) botol 1,
(b) botol 2, dan (c) botol 3

Identifikasi
unsur
diperlukan
agar
diketahui unsur–unsur yang menempel pada
botol PP yang menyebabkan botol tersebut
berwarna hitam. Dapat dilihat pada Gambar 9,
karbon menunjukkan jumlah yang tinggi
dibandingkan dengan unsur-unsur lainnya.
Hal ini karena penyusun dari polipropilena itu
sendiri salah satunya adalah karbon.
Kandungan karbon terbesar terdapat pada
botol pembanding, sedangkan pada ketiga
botol sampel menunjukkan pengurangan
kandungan karbon (Lampiran 12).

Gambar 9 Grafik kandungan unsur pada botol
PP (
C,
O,
N,
Al,
Na,
Mg, dan
Si)
Kandungan unsur lainnya yang terdeteksi
oleh SEM-EDS antara lain oksigen, nitrogen,
aluminium, natrium, magnesium, dan silikon
sedangkan
unsur-unsur
logam
yang
terkandung dalam limbah tidak tampak pada
hasil analisis oleh SEM-EDS karena kadar
yang terlalu kecil pada botol PP (Lampiran
13).

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pengolahan limbah praktikum yang
mengandung logam berat dengan koagulasi
PAC dan pengaturan pH berhasil menurunkan
warna limbah serta kadar logam Ni, Cr, dan
Pb. Penurunan tertinggi terlihat pada kadar
logam Cr mencapai 97,79 % pada pH
koagulasi 10 dan konsentrasi PAC 700 mg/l.
Namun demikian, penurunan warna dan kadar
logam belum ada yang memenuhi batas baku
mutu air limbah.
Hasil identifikasi botol polipropilena
dengan SEM-EDS menunjukkan kandungan
karbon yang menurun pada ketiga botol
sampel, sedangkan kandungan unsur-unsur
lainnya relatif tidak terpengaruh. Kandungan
unsur lainnya yang terdeteksi oleh SEM-EDS
antara lain oksigen, nitrogen, aluminium,
natrium, magnesium, dan silikon.

Saran
Tahap selanjutnya yang perlu dilakukan
adalah pengolahan limbah dengan menambah
ragam konsentrasi PAC dan penjerapan untuk
mengurangi warna dan kadar logam sehingga
berada dalam batas baku mutu air limbah.

DAFTAR PUSTAKA
Al-Kdasi A, Idris A, Saed K, Guan CT. 2004.
Treatment of textile wastewater by
advanced oxidation processes a review.
Global Nest 6:222-230.
Aminzadeh B, Sarparastzadeh H, Saeedi M,
Naeimpoor F. 2007. Pretreatment of
municipal wastewater by enhanced
chemical coagulation. Int J Environ Res
1:104-113.
[APHA] American Public Health Association.
2005. Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater
ADMI
Weighted
Ordinate
Spectrophotometric Methods. APHA
2120C.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2004.
SNI 06-6989.8-2004. Air dan Air LimbahCara Uji Tibal (Pb) dengan Metode
Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)Nyala. Serpong: BSN.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2004.
SNI 06-6989.17-2004. Air dan Air
Limbah-Cara Uji Krom Total (Cr-T)
dengan Metode Spektrofotometri Serapan
Atom (SSA)-Nyala. Serpong: BSN.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2004.
SNI 06-6989.18-2004. Air dan Air
Limbah-Cara Uji Nikel (Ni) dengan
Metode Spektrofotometri Serapan Atom
(SSA)-Nyala. Serpong: BSN.
Cotton FA, Wilkinson G. 1989. Kimia
Anorganik Dasar. S Suharto, penerjemah.
Jakarta: UI-Press. Terjemahan dari: Basic
Inorganic Chemistry.
Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi
Makhluk hidup. Jakarta: UI-Press.
Dempsey BA. 1998. Synthesis and speciation
of polyaluminum chloride for water
treatment. Environt Int 24:899-910.
Departemen Kimia. 2007. Inventarisasi dan
pemetaan limbah cair dalam upaya
peningkatan kualitas air danau [laporan
penelitian]. Bogor: Departemen Kimia,
Fakultas
Matematika
dan
Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.

Gao BY, Yue QY, Wang BJ, Wang SG. 2005.
Characterization and coagulation of a
Polyaluminum Chloride (PAC) coagulant
with high Al13 content. J Environ Mgmt.
76:143-147.
Jamhari. 2009. Reduksi logam berat Hg, Ag,
dan Cr limbah laboratorium menggunakan
metode presipitasi dan adsorpsi [skripsi].
Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor.
[KLH]. Kementrian Lingkungan Hidup.
Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun
1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan
Berbahaya
dan
Beracun.
Jakarta:
Departemen Lingkungan Hidup.
Karamah EF, Bismo S, Simbolon HM. 2008.
Pengaruh ozon dan konsentrasi zeolit
terhadap kinerja proses pengolahan limbah
cair yang mengandung logam dengan
proses flotasi. Makara 12:43-47.
Keenan, Charles W, Donald C, Kenfelter,
Jesse HW. 1991. Ilmu Kimia untuk
Universitas Jilid 1. Ed ke-6. Jakarta:
Erlangga.
La Grega. 2001. Hazardous Waste
Management. Ed ke-2. Singapore:
McGraw-Hill International.
Li F, Jiang JQ, Shengju W, Bingru Z. 2010.
Preparation and performance of highpurity-poly-aluminum-chloride. Chem Eng
156: 64-69.
Ma XJ, Xia HL. 2009. Treatment of waterbased printing ink wastewater by fenton
process combined with coagulation.
Journal of Hazardous Materials. 162:
386-390.
[SK. Gub]. Surat Keputusan Gubernur Kepala
Daerah Tingkat I Jawa Barat Nomor 6
Tahun 1999 tentang Baku Mutu Limbah
Cair Bagi Kegiatan Industri di Jawa Barat.
Jakarta: Departemen Lingkungan Hidup.
Saeni MS. 1989. Kimia Lingkungan. Bogor:
Dirjen Pendidikan Tinggi Departemen
Pendidikan dan Kebudayaan Pusat Antar
Universitas Ilmu Hayati IPB.
Saputra YE. 2008. Pembuangan dan
penanganan bahan kimia tumpahan di
http://www.chem-islaboratorium.
try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/
pembuangan-dan-penanganan-bahankimia-tumpahan-di-laboratorium. html [1
jan 2010]
Sugiharto. 2006. Dasar-Dasar Pengelolaan
Air Limbah. Jakarta: UI Press.
Teng ST. 2000.
Gambaran Umum
Penanganan
Limbah.
Jakarta:
PT
Nusantara Water Centre.

Widowati W, Astiana S, Raymond JR. 2008.
Efek Toksik Logam: Pencegahan dan

Penanggulangan
Yogyakarta: Andi Offset.

Pencemaran.

LAMPIRAN

Lampiran 1 Pemakaian bahan kimia dan perkiraan konsentrasinya dalam limbah

No

Bahan

Jumlah
mahasiswa

*Jumlah
Pemakaian

Konsentrasi
Larutan

Perkiraan
Konsentrasi
(mg/l)

Perkiraan
bobot tiap
semester
(mg)

Produk Reaksi

(ml)
1

AgNO3

25,3

0.1 M

2247,74

429,8

AgCl

2

(Pb(CH3COO)2

25,3

0.1 M

4304,34

823,0

PbCrO4

3

Hg2(NO3)2

25,3

0.1 M

6949,26

1328,7

HgI2

4

HCl

25,3

1N

4824,43

922,5

5

KI

25,3

1N

21965,32

4199,9

6

H2SO4

25,3

0.1 M

1297,77

248,1

7

K2CrO4

25,3

5%

8

NH4OH

25,3

4N

18548,90

3546,6

9

HNO3

25,3

0.1 M

833,78

159,4

10

(NH4)2S

25,3

1M

9016,61

1724,0

11

Co(NO3)2

25,3

0.1 M

2420,68

462,8

12

Na2S2O3

25,3

1M

20920,96

4000,2

13

NH4SCN

25,3

1M

10072,39

1925,9

14

Aseton

25,3

0.1 M

15

FeCl3

25,3

0.1 M

2146,25

410,4

[Fe(SCN)6] 3-

16

MnSO4

25,3

0.1 M

1998,04

382,0

HMnO4

17

KIO4

25,3

20%

18

NiSO4

25,3

0.1 M

2047,73

391,5

Ni(NC2H3)4 ·2H2O

19

Dimetilglioksim

25,3

0.1 M

20

Amonium molibdat

25,3

2%

21

SnCl2

25,3

10%

22

NaWolframat

25,3

2%

23

K3Fe(CN)6

25,3

0.1 M

253

I2

[Co(SCN)4] 2-

[MoO(SCN)5] 2-

W2O5
4356,54

833,0

* Pemakaian per mahasiswa rata-rata sebanyak 0.1 ml
** Volume total limbah: volume bahan praktikum ditambah volume air untuk pencucian alat
selama satu semester sebesar 5,23 liter

Lampiran 2 Diagram variasi konsentrasi koagulan PAC dan pH koagulasi

pH 7
pH 8
500
500 mg/l
mg/l
pH 9
pH 10
pH 7
pH 8
600 mg/l
pH 9
pH 10
Koagulan
PAC
pH 7
pH 8
700 mg/l
pH 9
pH 10
pH 7
pH 8
800 mg/l
pH 9
pH 10

Lampiran 3 Diagram alir penelitian

Limbah cair analisis
Spot test

Warna

pH
awal

Kadar
logam berat

Pencarian kondisi
optimum
Ragam konsentrasi koagulan PAC dan pH
koagulasi

dikeringkan
Filtrat

Pengukuran pH,
warna & kadar

Endapan

Nilai memenuhi baku mutu
air limbah

Bobot
endapan
Konsentrasi koagulan dan
pH koagulasi optimum

Lampiran 4

Pengaruh konsentrasi koagulan PAC terhadap pH campuran setelah

koagulasi
pH
Perlakuan

Limbah Awal

Sebelum Koagulasi

Setelah Koagulasi

Ulangan
1

Ulangan
2

Ulangan
1

Ulangan
2

Ulangan
1

Ulangan
2

Rerata

500 mg/l pH 7

1.47

0.87

7.01

7.02

5.40

5.45

5.43

500 mg/l pH 8

1.48

0.94

8.04

8.09

5.68

5.63

5.66

500 mg/l pH 9

1.49

0.86

9.01

9.02

7.67

6.77

7.22

500 mg/l pH 10

1.52

0.93

10.01

10.01

8.86

8.27

8.57

600 mg/l pH 7

1.69

0.97

7.08

7.11

5.25

5.33

5.29

600 mg/l pH 8

1.54

0.85

8.13

8.16

5.67

5.52

5.60

600 mg/l pH 9

1.49

0.88

9.03

9.06

7.34

6.42

6.88

600 mg/l pH 10

1.56

0.95

10.06

10.00

9.06

8.74

8.90

700 mg/l pH 7

1.58

0.91

7.06

7.08

5.24

5.26

5.25

700 mg/l pH 8

1.63

0.86

8.05

8.08

5.44

5.37

5.41

700 mg/l pH 9

1.56

0.90

9.01

9.02

7.62

6.48

7.05

700 mg/l pH 10

1.55

0.94

10.01

10.01

8.89

8.58

8.74

800 mg/l pH 7

1.61

0.91

7.16

7.00

5.13

5.19

5.16

800 mg/l pH 8

1.57

0.90

8.03

8.01

5.34

5.41

5.36

800 mg/l pH 9

1.59

0.91

9.01

9.02

7.46

5.80

6.63

800 mg/l pH 10

1.62

0.94

10.04

10.00

8.78

8.48

8.63

Lampiran 5 Pengaruh Konsentrasi PAC dan pH terhadap % penurunan warna
Warna (PtCo)
Perlakuan
Ulangan 1

Ulangan 2

Rerata

Penurunan warna (%)

500 mg/l pH 7

373

376

375

2.66

500 mg/l pH 8

387

386

387

18.11

500 mg/l pH 9

446

411

429

9.22

500 mg/l pH 10

471

442

457

3.28

600 mg/l pH 7

382

379

381

19.39

600 mg/l pH 8

393

381

387

18.01

600 mg/l pH 9

444

421

433

8.37

600 mg/l pH 10

459

437

448

5.08

700 mg/l pH 7

384

375

380

19.60

700 mg/l pH 8

380

377

379

19.81

700 mg/l pH 9

435

404

420

11.12

700 mg/l pH 10

454

437

446

5.61

800 mg/l pH 7

378

378

378

19.92

800 mg/l pH 8

380

377

379

19.81

800 mg/l pH 9

431

386

409

13.45

800 mg/l pH 10

451