sedikit dibandingkan jumlah silikanya. Silika diperoleh dari pembakaran sekam untuk menghasilkan abu atau secara ekstraksi sebagai natrium – silikat dengan larutan alkali.
b. Pemurnian Air
Pemanfaatan sekam antara lain sebagai sumber energi, abu gosok yaitu untuk keperluan rumah tangga, bahan pencampur untuk pembuatan semen portland dalam
bidang industri, selain itu untuk menjernihkan air. Pemanfaatan sekam padi untuk menjernihkan air yaitu melalui proses filtrasipenyaringan partikel, koagulasi dan
adsorpsi. Akan tetapi karbon yang terkandung didalam sekam padi berfungsi sebagai koagulan pembantu dengan menyerap atau menurunkan logam – logam pada air yang
tercemar.
c. Bahan Bakar
Pembakaran merupakan satu metode yang umum dan sering digunakan dalam proses akhir pengolahan sekam padi. Sekam padi yang dibakar secara langsung untuk
meneruskan aliran uapnya atau digunakan didalam generator untuk menghasilkan tenaga penguat dengan minyak ter yang memiliki nilai bahan bakar.
d. Bahan Bangunan
Manfaat sekam padi sebagai bahan bangunan berhubungan dengan pengerasan balok, batu bata, ubin, batu tulis dan sifat lunak. Luh.1991
2.3 Persyaratan Kualitas Air
2.3.1 Persyaratan Fisika
Air yang berkualitas harus memenuhi persyaratan fisika sebagai berikut:
a. Jernih atau Tidak Keruh
Air yang keruh disebabkan oleh adanya butiran-butiran koloid dari tanah liat, semakin banyak kandungan koloid maka air semakin keruh.
Universitas Sumatera Utara
b. Tidak Berwarna
Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih, air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain yang berbahaya bagi kesehatan.
c. Rasanya Tawar
Secara fisika, air bisa dirasakan oleh lidah, air yang terasa asam, manis, pahit atau asin menunjukkan air tersebut tidak baik. Rasa asin disebabkan adanya garam-garam
tertentu yang larut dalam air sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.
d. Tidak Berbau
Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari dekat. Air yang berbau busuk mengandung bahan organik yang sedang mengalami dekomposisi
penguraian oleh mikroorganisme air.
e. Temperaturnya Normal
Air yang baik harus memiliki temperatur sama dengan temperatur udara 20-26°C. Air yang sudah tercemar mempunyai temperatur di atas atau di bawah
temperatur udara. Kusnaedi.2010
2.3.2 Persyaratan Kimia
Kualitas air tergolong baik bila memenuhi persyaratan kimia sebagai berikut :
a. pH Netral
Derajat keasaman air minum harus netral, tidak boleh bersifat asam atau basa. Air murni mempunyai pH=7 apabila pH7 berarti air bersifat asam sedangkan pH7
berarti bersifat basa.
Universitas Sumatera Utara
b. Tidak Mengandung Zat Kimia Beracun
Air yang berkualitas baik tidak mengandung bahan kimia beracun seperti sianida, sulfida dan fenolik.
c. Tidak Mengandung Garam atau Ion-Ion Logam
Air yang berkualitas baik tidak mengandung garam atau ion logam seperti Fe, Mg, Ca, K, Hg, Zn, Mn, Cl dan Cr.
d. Kesadahan Rendah
Tingginya kesadahan berhubungan dengan garam-garam yang terlarut di dalam air terutama Ca dan Mg.
e. Tidak Mengandung Bahan Organik
Kandungan bahan organik dalam air dapat terurai menjadi zat-zat yang berbahaya bagi kesehatan. Bahan-bahan organik itu seperti NH
4
, H
2
S, SO
4 2-
dan NO
3.
Kusnaedi.2010
2.4 Air Tanah
Air tanah merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah, pergerakan air tanah sangat lambat dengan kecepatan arus berkisar antara 10
ˉ
10
-10 ˉ
3
mdetik dan dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah. Pada dasarnya air tanah
dapat berasal dari air hujan baik melalui proses infiltrasi secara langsung ataupun tidak langsung dari air sungai, danau, rawa dan genangan air lainnya. Kemampuan
tanah dan batuan untuk menahan air tergantung pada sifat porositas dan permeabilitas tanah. 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 akan mengalami presipitasi pengendapan serta membentuk warna kemerahan pada air. Oleh karena itu sebelum digunakan untuk berbagai peruntukkan, sebaiknya
air tanah yang baru disedot didiamkan terlebih dahulu selama beberapa saat untuk
Universitas Sumatera Utara
mengendapkan besi. Perlakuan ini bertujuan untuk menurunkan kadar karbondioksida dan menaikkan kadar oksigen terlarut. Hefni.2003
Adapun keadaansifat dari air sumur gali, dengan ketinggian air bebas umumnya sekitar 1-3 m dari dasar sumur yaitu tergantung dari jumlah air yang
diambil dan musim. Rasa dan warna air tergantung jenis tanah yang ada, tanah sawah airnya kekuning-kuningan, tanah berpasir airnya jernih dan rasanya sejuk, tanah liat
airnya terasa sedikit sepat. Air sumur gali mudah tercemar oleh karena kelalaian dalam menutup mulut sumur dan mengandung bakteri cukup banyak. Keadaansifat
air sumur bor yaitu airnya jernih dan rasanya sejuk, jumlah bakteri jauh lebih kecil dari pada air sumur gali. Tanah berpasir biasanya memiliki kedalaman 30-40 m sudah
memperoleh air dan biasanya airnya naik sampai 5-7 m dari permukaan tanah sedangkan tanah liat dengan kedalaman 40-60 m akan diperoleh air yang baik dan
airnya naik mencapai 7 m dari permukaan tanah. Gabriel.1987
2.5 Senyawa Besi dalam Air
Perairan yang mengandung besi tidak diinginkan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin dan alat-alat lainnya
serta menimbulkan rasa yang tidak enak untuk air minum. Adapun sifat kimia perairan antara lain sifat redoks, pembentukan kompleks, metabolisme oleh mikroorganisme.
Besi II sebagai ion berhidrat dapat larut, merupakan jenis besi yang terdapat dalam air tanah, karena air tanah tidak berhubungan dengan oksigen dari atmosfer, konsumsi
oksigen bahan organik dalam media mikroorganisme akan menghasilkan keadaan reduksi dalam air tanah. Oleh karena itu, besi dengan bilangan oksidasi rendah yaitu
FeII umumnya ditemukan dalam air tanah dibandingkan FeIII. Secara umum FeII terdapat dalam air tanah berkisar antara 1,0-10 mgL, dalam kondisi tidak ada oksigen
air tanah mengandung FeII jernih tetapi saat mengalami oksidasi oleh oksigen yang berasal dari atmosfer ion ferro akan berubah menjadi ion ferri dengan reaksi sebagai
berikut : 4 Fe
2+
+ O
2
+ 10H
2
O 4FeOH
3
+ 8 H
+
Universitas Sumatera Utara
dan air menjadi keruh, pada pembentukan FeIII oksidasi terhidrat yang tidak larut akan menyebabkan air berubah menjadi abu-abu. Achmad.2004
Kadar besi pada perairan yang mendapat cukup aerasi aerob hampir tidak pernah lebih dari 0,3 mgliter, kadar besi pada perairan alami berkisar
0,05-0,2 mgliter. Pada air tanah dengan kadar oksigen yang rendah, kadar besi dapat mencapai 10-100 mgliter. Kadar besi 1,0 mgliter dianggap membahayakan
kehidupan organisme akuatik. Air yang diperuntukkan untuk air minum sebaiknya memiliki kadar besi kurang dari 0,3 mgL. Hefni.2003
Besi dan mangan sering menjadi masalah dalam penyediaan air untuk kebutuhan rumah tangga terutama kalau sumbernya adalah air tanah. Dalam tanah, Fe
terdapat sebagai Fe
2
O
3
atau sebagai FeS
2
yang sifatnya sukar larut dan adakalanya terdapat sebagai FeCO
3
yang juga sukar larut. Kekeruhan dan warna kuning yang terdapat di air terbentuk karena oksidasi Fe II menjadi Fe III berupa endapan
koloid berwarna kuning. Dalam kisaran pH 6–9 kelarutan Fe II dipengaruhi oleh kelarutan senyawa karbonatnya, bukan oleh senyawa hidratnya. Senyawa FeIII
terdapat dalam air sebagai FeOH
3
, FeOOH. Konstanta pembentukan senyawa- senyawa FeIII yang larut dalam air seperti FeOH
2+
, FeOH
2 +
, Fe
2
OH
2 4+
dan FeOH
4-
. Fair.1968
2.6 Arang Aktif
Arang aktif adalah karbon amorf yang telah mendapat perlakuan dengan uap dan panas sampai mempunyai afinitas yang kuat untuk menyerap berbagai bahan. Arang
aktif mempunyai luas permukaan yang sangat besar, berkisar 300 sampai 2500 m
2
g dan dapat digunakan untuk menyerap hampir semua jenis pelarut organik pada suhu
sekitar 35°C. Berbagai bahan berkarbon seperti kokas migas petroleum, serbuk gergaji, lignit batu bara, gambut, kayu, arang batok dan biji-bijian buah dapat
digunakan untuk membuat arang aktif. Sifat-sifat bahan tidak hanya bergantung pada bahan baku yang digunakan tetapi juga pada cara aktivasi. Aktivasi adalah suatu
perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara
Universitas Sumatera Utara
memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia yaitu luas
permukaan bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi. Bahan baku yang digunakan di rendam dengan bahan kimia, lalu dikeringkan dan dikarbonisasi
pada suhu sampai 850°C. Aktivator yang digunakan antara lain hidroksida logam alkali, garam-garam karbonat, klorida, sulfat dan khususnya ZnCl
2
, asam-asam anorganik seperti H
2
SO
4
dan H
3
PO
4
. Austin.1996
Arang aktif adalah sejenis adsorben penyerap yang berwarna hitam dan berbentuk granula, bulat, pelet atau bubuk. Arang aktif dipakai dalam proses
pemurnian udara, gas, larutan atau cairan, penyerap rasa dan bau dari air, menghilangkan senyawa-senyawa organik dalam air. Hanya dengan 1 g arang aktif
akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan sekitar 500 m
2
. Dengan luas permukaan yang sangat besar, arang aktif memiliki kemampuan menyerap zat-zat
yang terkandung dalam air dan sangat efektif dalam menyerap zat terlarut dalam air baik organik maupun anorganik. Kusnaedi.2010
Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang dilakukan aktivasi dengan bahan-bahan kimia
atau dengan pemanasan pada suhu tinggi sehingga akan mengalami perubahan sifat- sifat fisik dan kimia. Beberapa keuntungan arang aktif dibandingkan dengan
adsorben – adsorben lain yaitu:
a. Penyerapan yang dilakukan untuk proses pemisahan dan pemurnian umumnya
tanpa terlebih dahulu melakukan penghilangan kelembapan.
b. Karena luasnya untuk mencapai permukaan bagian dalam dapat menyerap dengan
banyak molekul non polar dan menyerap dengan lemah molekul-molekul polar organik.
c. Panas adsorpsi atau kekuatan ikatan, pada arang aktif lebih rendah dibandingkan
penyerap yang lain karena kekuatan Vander Waals merupakan kekuatan utama dalam adsorpsi. Sehingga pelepasan molekul–molekul yang terserap relatif lebih
Universitas Sumatera Utara
mudah dan membutuhkan energi yang lebih rendah untuk regenerasi arang aktif. Ralph. 2003
2.7 Adsorpsi
Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan suatu zat, ion atau molekul yang melekat pada permukaan, dimana molekul dari suatu materi terkumpul pada bahan pengadsorpsi
atau adsorben. Sifat adsorpsi partikel koloid banyak dimanfaatkan dalam proses penjernihan air atau pemurnian suatu bahan yang masih mengandung pengotor,
partikel koloid mempunyai permukaan luas sehingga mempunyai daya serap adsorpsi yang besar. Terjadinya adsorpsi pada permukaan larutan disebabkan karena adanya
kekuatan atau gaya tarik – menarik antara atom atau molekul pada permukaan larutan. Peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain disebut adsorpsi, zat yang
diserap disebut fase terserap sedangkan zat yang menyerap disebut adsorben. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul dipermukaan adsorben.
Estein.2005
2.7.1 Adsorpsi Zat Terlarut oleh Zat Padat
Arang merupakan adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat-zat dalam larutan, biasanya dipakai di pabrik untuk menghilangkan warna dari larutan.
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 lebih, zat yang satu akan diserap lebih kuat dari yang lain. Jumlah zat yang diserap setiap berat adsorben, tergantung konsentrasi dan zat terlarut sehingga
bila adsorben sudah jenuh maka konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Zat-zat terlarut dapat diadsorpsi oleh zat padat, misalnya CH
3
COOH oleh arang aktif, NH
3
oleh arang aktif, fenolftalein dari larutan asam atau basah oleh arang aktif. Sukardjo.1984
Universitas Sumatera Utara
2.7.2 Jenis Adsorpsi
Adsorpsi ada dua jenis yaitu adsorpsi fisika dan adsorpsi kimia, adsorpsi fisika disebabkan oleh gaya Vander Waals pada permukaan adsorben, panas adsorpsi fisika
biasanya rendah dan lapisan yang terjadi pada permukaan adsorben lebih dari satu molekul. Kesetimbangan adsorpsi reversibel dan cepat. Adsorpsi kimia atau adsorpsi
aktivasi terjadi reaksi antara zat yang diserap dan adsorben, lapisan molekul pada permukaan adsorben hanya satu lapis dan panas adsorpsinya tinggi, pada adsorpsi ini
terjadi pembentukan senyawa kimia sehingga ikatannya lebih kuat.. Perbedaan antara adsorpsi kimia dengan adsorpsi fisika kadang-kadang tidak jelas dan bayak prinsip-
prinsip adsorpsi fisika berlaku pada adsorpsi kimia. Sukardjo.1984
2.7.3 Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Adsorpsi
