Chapter II Pengaruh Kadar Mangan dan Besi terhadap Turbidity pada Air Baku, Air Reservoir, dan Air Konsumen menggunakan metode

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Air
Air merupakan kebutuhan dasar manusia, air dibutuhkan manusia untuk
kelangsungan hidup. Semakin banyak jumlah penduduk, pemanfaatan sumber
daya air semakin meningkat. Ekplotasi sumber-sumber air yang berlebihan
dengan

tidak

diimbang

dengan

perawatan

terhadap

sumber

air

akan

mengakibatkan kelangkaan air. Ditambah lagi ulah manusia yang tidak
bertanggung jawab, melakukan penebangan pohon tanpa memperdulikan
penghijauannya, pembangunan betonisasi yang mengurangi resapan air tanah,
pembuangan sampah dan limbah industri ke sungai-sungai, akibatnya dewasa ini
sumber air baku air bersih menjadi sangat langka (Rifai, 2007).
Air adalah substansi yang paling melimpah di permukaan bumi,
merupakan

komponen

utama bagi semua mahluk hidup, dan merupakan

kekuatan utama yang secara konstan membentuk permukaan bumi. Air juga
merupakan faktor penentu dalam pengaturan iklim dipermukaan bumi untuk
kebutuhan manusia (Indarto, 2010).
Air merupakan

kesehatan

suatu

sarana utama untuk

meningkatkan derajat

masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai

mcam penularan, terutama penyakit perut. Seperti yang telah kita ketahui bahwa
penyakit perut adalah penyakit yang paling banyak terjadi di indonesia (Sutrisno,
1996).

Susunan molekul air sangat sederhana. Dua atom hidrogen dan satu atom
oksigen. H-O-H atau ditulis dengan rumus molekul H2O. Air juga punya sifat
yang unik yang memungkinkan berperan sebagai material yang universal. Salah
satu sifat khusus air adalah sangat mudah berubah wujud. Air dapat dijumpai di
planet bumi dalam tiga bentuk, yaitu padat, cair dan gas (Indarto, 2010).
Kegunaan air bagi tubuh manusia antara lain untuk proses pencernaan,

metabolisme, mengangkut zat-zat makanan dalam tubuh, mengatur keseimbangan
suhu tubuh, dan menjaga jangan sampai tubuh kekeringan. Apabila tubuh
kehilangan banyak air, maka akan mengakibatkan kematian. Sebagai contoh :
penderita penyakit kolera (Sutrisno, 1996)
2.2 Sumber Sumber Air
2.2.1 Air Laut
Air laut merupakan bagian terbesar dari muka bumi, sebagai terminal dari
sungai, dan memiliki kadar garam yang tinggi dibandingkan dengan air daratan.
Selain itu, air bukan hanya merupakan komponen terbesar dari pembentukan
awan, melainkan juga lingkungan terbesar dari makhluk hidup bergantung pada
air (Sitepoe, 1997).
Air laut tidak dapat langsung digunakan untuk keperluan rumah tangga
karena harus melalui proses pengolahan dahulu. Pada saat ini negara-negara yang
kekurangan air memanfaatkan air laut untuk keperlua rumah tangga melalui
proses desalinasi (Sitepoe, 1997).

2.2.2 Es
Pada negara yang memiliki empat musim setiap tahun dijumpai musim
salju sehingga permukaan bumi ditutupi oleh es atau terjadi hujan salju.
Sebaliknya, es banyak dibuat untuk keperluan rumah tangga atau keperluan

industri lain (Sitepoe, 1997).
2.2.3 Air Sungai
Air sungai merupakan aliran yang berasal dari mata air yang kadangkadang bercampur dengan limbah manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan serta
limbah lainnya, termasuk campuran dari air hujan. Air sungai dipergunakan
sebagai air irigasi, untuk industri, dan langsung dipakai sebagai keperluan rumah
tangga atau dapat juga diolah terlebih dahulu, sebelum digunakan sebaai air untuk
rumah tangga (Sitepoe, 1997).
Sebagian besar air hujan yang turun kepermukaan tanah, mengalir
ketempat-tempat yang lebih rendah dan setelah mengalami bermacam-macam
perlawanan akibat gaya barat, akhirnya melimpah ke danau atau ke laut. Suatu
alur yang panjang di atas permukaan bumi tempat mengalirnya air yang berasal
dari hujan. Menurut undang-undang persungaian mengenai air sungai adalah suatu
daerah yang terdapat di dalamnya air yang mengalir secara terus menerus
(Suyono, 1994).
Sungai mempunyai fungsi mengumpulkan curah hujan dalam suatu daerah
tertentu dan mengalirkannya ke laut. Selain itu dapat digunakan juga untuk
berjenis-jenis aspek seperti pembangkit tenaga listrik, pelayaran, pariwisata dan
pengelolah air dan lain-lain (Suyono, 1983).

2.2.4 Mata Air

Mata air merupakan air tanah yang muncul ke permukaan bumi. Biasanya
mata air langsung dipergunakan sebagai air minum atau air keperluan rumah
tangga, atau sebagai sumber pembuatan air minum berupa reservoir atau dalam
jumlah kecil-kecilan. Dibeberapa tempat mata air dipergunakan sebagai sumber
air bagi kota-kota yang disimpan dalam reservoir (Sitepoe, 1997).
2.2.5 Air Tanah
Air tanah didapatkan melalui pengolahan. Air tanah dapat dipergunakan
langsung sebagai air minum, keperluan rumah tangga lainnya, dan sebagai air
idustri. Air tanah dapat dibedakan menjadi air celah dan air lapisan (Sitepoe,
1997).
2.2.6 Air Hujan
Air hujan dapat dipergunakan sebagai air irigasi pada sawah tadah, dapat
pula dipergunakan sebagai ar rumah tangga dengan cara menampung air hujan
dan dipergunakan saat kekurangan air. Diperkirakan 40% dari air yang jatuh
didaerah yang banyak tumbuh-tumbuhan akan menjadi aliran sungai, sedangkan
sisanya ditahan didalam tanah atau oleh tumbuh-tumbuhan sebagai persediaan air.
Jadi, tumbuh-tumbuhan merupakan faktor yang menentukan keseimbangan air
didaratan (Sitepoe, 1997).
2.3 Penggolongan Air
2.3.1 Penggolongan air menurut Peraturan Presiden No. 2 /1990 :

Golongan A : Air yang dapat digunakan sebagai air minum tanpa pengolahan
terlebih dahulu.

Golongan B : Air yang digunakan sebagai air baku air minum.
Golongan C : Air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan
peternakan.
Golongan D : Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat
dimanfaatkan

untuk

usaha

perkotaan,

industri

dan

Kesehatan

RI

pembangkittenaga listrik (Rivai, 2007).
2.3.2 Penggolongan air menurut Peraturan
No.416/MENKES/PER/IX/90 :

Menteri

a. Air adalah air minum, air bersih, air kolam renang dan air pemandian
umum.
b. Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan
dapat langsung diminum.
c. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang
kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah
dimasak.
d. Air kolam renang adalah air didalam kolam renang yang digunakan
untuk olahraga renang dan kualitasnya memenuhi syarat kesehatan.
e. Air pemandian umum adalah air yang digunakan pada tempat pemandian
bagi umum (tidak temasuk pemandian untuk pengobatan tradisional dan

kolam renang) yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan (Rivai,
2007).

2.3 Persyaratan Air Minum
Menjamin bahwa suatu sistem

penyediaan air minum adalah aman,

higenis, dan baik serta dapat diminum tanpa kemungkinan dapat menginfeksi para
pemakai air maka haruslah terpenuhi suatu persyaratan kualitasnya (Joko, 2010).
Air minum adalah, air yang kualitasnya memenuhi syarat-syarat kesehatan
yang dapat diminum. Sedangkan KEPMENKES RI No 17 / MENKES / VII /
2002, mengartikan air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau
tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung
diminum. Standar kualitas air minum yang digunakan diatur oleh Pemerintah
melalui PERMENKES No 416 / MENKES / PER / IX / 1990 antara lain :
a. Tidak berbau dan tidak berasa
b. Kekeruhan tidak lebih dari skala 5 NTU
c. pH antara 6,5-8,5
d. Besi sebagai Fe 0,3 mg / lt

e. Mangan sebagai Mn 0,1 mg / lt
f. Zat organik sebagai KMnO4 10 mg / lt
g. Bebas bakteri indikator penyakit yang disebarkan
Air minum selain harus bebas dari zat yang berbahaya bagi kesehatan,
juga harus menarik rasa dan baunya.Dalam perencanaan/pelaksanaan fasilitas
penyediaan air minum (sumber, waduk, jaringan distribusi) harus bebas dari
kemungkinan pengotoran dan kontaminasi. Berdasarkan SK Menkes RI No.
907/Menkes/SK/VII/2002 tentang syarat – syarat dan pengawasan kualitas air
minum pada lampiran I persyaratan kualitas air minum adalah sebagai berikut :

a. Persyaratan Fisika
Air tidak boleh bewarna, tidak boleh berasa, tidak boleh berbau, suhu air
hendaknya di bawah sela udara (sejuk± 25ºC), air harus jernih (
b. Persyaratan Bakteriologis
Parameter persyaratan bakteriologis adalah jumlah maksimum E. Coli atau
Fecal Coli dan total bakteri coliform per 100 ml sampel. Persyaratan
tersebut harus dipenuhi oleh air minum, air yang masuk system distribusi,
dan air pada sistem distribusi.
c. Persyaratan Kimiawi
Air minum tidak boleh mengandung racun, zat – zat mineral atau zat – zat

kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan ( Joko,
2010).
2.4 Pencemaran Air
Pencemaran air adalah adanya suatu penyimpangan dari sifat-sifat air dari
keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air yang tersebar di alam semesta ini
tidak pernah terdapat dalam bentuk murn, namun bukan berarti bahwa semua air
sudah tercemar. Misalnya, walaupun di daerah pegunungan atau hutan yang
terpencil dengan udara yang bersih dan bebas dari pencemaran, air hujan yang
turun di atasnya selalu mengandung bahan-bahan terlarut, seperti karbondioksida,
oksigen dan nitrogen serta bahan-bahan tersuspensi lainya seperti debu dan
partikel-partikel lainnya yang terbawa air hujan dari atmosfer (Kristanto, 2002).
Berdasarkan keputusan menteri negara kependudukan dan lingkungan hidup
no 02/MENKLH/1998 yang dimaksud pencemaran adalah masuknya atau

dimasukkannya makluk hidup, zat energi dan komponen lain ke dalam air dan
udara atau berubahnya tatanan atau komposisi air dan udara oleh kegiatan
manusia atau proses alam sehingga kualitas udara dan air menjadi kurang atau
tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukannya (Kristanto, 2002).
Demi pemenuhan kebutuhan air bersih, dicari sumber-sumber air untuk
diolah.Salah satunya sumber air dari air permukaan (sungai).Sebelum air

permukaan dijadikan sumber pengolahan air bersih, terlebih dulu air diperiksa
secara fisika dan kimia untuk mengetahui kualitas dan kuantitas air
tersebut.Selanjutnya dapat ditentukan metode pengolahan dan perencanaan
instalasi pengolahan yang tepat (Rivai, 2007).
2.5 Logam besi
Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir
setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan bumi. Pada
air permukaan jarang ditemui kadar besi lebih besar dari 1 mg/L, tetapi di dalam
air tanah

kadar besi menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada

dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan. Zat besi merupakan suatu
komponen dari berbagai enzim yang mempengaruhi seluruh reaksi kimia yang
terpenting di dalam tubuh. Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin, yang
memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan menghantarkan ke
jaringan tubuh (Nainggolan, 2011).
Keberadaan besi dalam air bersifat terlarut, menyebabkan air menjadi
merah kekuning-kuningan, menimbulkan bau amis, dan membentuk lapisan
seperti minyak. Beso merupakan logam yang menghambat proses desinfeksi.

Hal ini disebabkan karena daya pengikat klor (DPC) selain digunakan untuk
mengikat zat organik, juga digunakan untuk mengikat besi, akibatnya sisa klor
menjadi lebih sedikit dan hal ini memerlukan desinfektan yang lebih banyak pada
proses pengolahan air. Dalam air minum kadar maksimum besi yaitu 0,3 mg/l,
sedangkan untuk nilai ambang rasa pada kadar 2mg/l. Besi dalam tubuh
dibutuhkan untuk pembentukan hemoglobin namun dalam dosis yang berlebihan
dapat merusak dinding halus.
Besi merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26.Bilangan
oksidasi Fe adalah

+3

dan

+2

. Fe memiliki berat atom 55,845 g/mol, titik leleh

1.5380C, dan titik didih 2.8610 C. Fe menempati urutan sepuluh besar sebagai
unsur bumi. Fe menyusun 5 – 5,6% dari kerak bumi dan menyusun 35% dari masa
bumi. Fe menempati berbagai lapisan bumi.Konsentrasi tertinggi terdapat pada
lapisan terluar kerak bumi.Beberapa tempat di bumi bisa mengandung Fe
mencapai 70% (Widowati, 2008).
Pada umumnya besi yang ada dalam air dapat bersifat :
a. Terlarut sebagai Fe2+ (Fero) atau Fe3+ (Feri)
b. Tersuspensi sebagai butir koloidal ( diameter < 1 µm ) atau lebih besar
c. Tergabung dengan zat organik atau zat padat yang inorganik
(seperti tanah liat) (Kusnaedi, 2006).
Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe lebih besar dari 1 mg/l, tetapi
dalam air tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi
ini dapat dirasakan dan dapat menodai kain dan perkakas dapur. Dalam air
minum Fe menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding

pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan. Zat besi merupakan suatu
komponen dari berbagai enzim yang mempengaruhi seluruh reaksi kimia yang
penting di dalam tubuh. Besi juga merupakan komponen dari hemoglobin, yang
memungkinkan sel darah merah membawa oksigen dan menghantarkannya ke
jaringan tubuh (Susilawati, 2011).
Didalam air minum dijumpai valensi 2 atau 3. Dalam air minum pernah
dijumpai kadar zat besi mencapai 1mg/l yang berasal dari air tanah, padahal
normalnya didalam air minum kira-kira dibawah 0,3mg/l. Pada pH tertentu zat
besi akan mengalami perubahan sehingga air minum akan terasa tidak enak dan
warna air juga berubah konsumsi zat besi lebih banyak melalui makanan
dibandingkan melalui minuman. Zat besi berfungsi sebagai komponen
hemoglobin, enzim cytochrome dan enzim oksidasi- reduksi (Sitepoe, 1997)
Untuk memenuhi syarat kadar besi pada air yang telah di tetapkan
permenkes maka di perlukan suatu proses kimia. proses pengolahan cara kimia
adalah menggunakan bahan kimia untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar
dalam limbah. Menggunakan bahan kimia membutuhkan perkiraan dari sudut
biaya mengingat dari antara bahan tersebut harganya sangat mahal. Oleh karena
itu diperlukan koagulan bahan kimia yang sangat efektif dalam penurunan kadar
besi yang melampaui batas yang telah ditetapkan (Ginting, 1992)
2.6 Logam Mangan
Mangan diperlukan tubuh sebagai enzim, pembentukan darah merah, dan
berbagai kegiatan metabolisme yang lain. Oleh karena itu defisiensi (kekurangan)
mangan akan mengakibatkan kekurangan darah, perubahan tulang pada anak-

anak, dan lupus erythematous. Jarang dijumpai adanya keracunan mangan dari air
minum (Sitepoe, 1997)
Pada kadar tertentu Mn dalam air minum akan mengakibatkan korosi pipa
penyalur air dan terjadi persipitasi yang hitam sebagai tempat perkembangbiakan
bakteri sehingga air lebih keruh berwarna dan perubahan rasa (Sitepoe, 1997)
Mangan dalam air bersifat

terlarut, biasanya membentuk MnO2. Kadar

mangan dalam air maksimum yang diperbolehkan adalah 0,1 mg/l. Adanya
mangan yang berlebihan dapatmenyebabkan flek pada benda-benda putih oleh
deposit MnO2, menimbulkan rasa dan menyebabkan warna (ungu/hitam) pada air
minum, serta bersifat toksik (Joko, 2010).
2.7 Kekeruhan (Turbidity)
Pengeruhan terjadi disebabkan pada dasarnya oleh adanya zat-zat koloid
yaitu zat yang terapung serta terurai secara halus sekali. Hal itu disebabkan pula
oleh kehadiran zat organik yang terurai secara halus, jasad-jasad renik, lumpur,
tanah liat dan zat koloid yang serupa atau benda terapung yang tidak megendap
dengan segera. Pengeruhan atau tingkat kelainan adalah sfat fisik yang lain dan
unik dari pada limbah dan meskipun penentuannya bukanlah merupakan ukuran
mengenai jumlah benda-benda yang terapung, sebagai aturan umum dapat dipakai
bahwa semakin luar biasa kekeruhan semakin kuat limbah itu. Sampah industri
dapat menambah sejumlah zat-zat organik dan anorganik yang menghasilkan
kekeruhan (Mahida, 1981).

2.8 Metode Spektrofotometri
Analisis dengan sistem ini cara kerjanya berdasarkan atas pengukuran
energi cahaya yang diserap oleh larutan dalan suatu suspensi. Dalam sistem
kolorimetri ini, sinar alamiah (putih) digunakan sebagai sumber cahaya dan
medianya adalah suatu media berwarna. Larutan standar diukur dan dibandingkan
dengan larutan blanko, sedangkan larutan sampel diukur berdasarkan larutan
standar menurut besarnya absorben (Khopkar, 1990).
Menurut buku panduan Hach Company (2004), spektrophotometer DR
2400 adalah salah satu metode yang digunakan untuk menganalisis kandungan
nutrien di dalam air. Beberapa petunjuk yang mengatakan bahwa dalam
penggunaannya jangan menempatkan botol yang lebih panas dari 100 ° C (212 °
F) ke salah satu adapter sel sampel dan jangan dalam kondisi basah harus dalam
konsisi kering. Mengaktifkan Power On dan Off Hidupkan alat dan mematikan.
Pertama kali instrumen dihidupkan, layar pemilihan bahasa akan muncul. Pilih
bahasa, lalu tekan OK. Pada setiap berhasil instrumen power-up, kalibrasi panjang
gelombang akan dilakukan secara otomatis, dan kemudian Menu Utama akan
muncul.
a. Dengan instrumen off, tekan tombol Power dan terus ke bawah sampai
layar pemilihan bahasa muncul.
b. Pilih bahasa, lalu tekan OK. Layar menu akan muncul dalam bahasa yang
dipilih.
c. Lalu pilih tekan hach program pilih program yang sesuai dengan zat yang
akan di analisis kemudian ikuti aturan selanjutnya (Hach Company, 2004).

Beberapa bagian buku panduan berikut berisi informasi dalam bentuk
peringatan, peringatan dan catatan yang memerlukan perhatian khusus. Baca dan
ikuti petunjuk ini dengan seksama untuk menghindari cedera dan kerusakan
instrumen. Hanya teknisi yang memenuhi syarat untuk melakukannya, harus
melakukan tugas instalasi/ pemeliharaan yang dijelaskan dalam bagian ini manual.
Untuk memverifikasi kinerja fotometrik dari DR/ 2400 dengan standar, instrumen
nol harus dilakukan pada "seperti" standar untuk memperoleh kemampuan kinerja
maksimum dari instrumen. Contoh berikut memberikan metode untuk memeriksa
akurasi fotometri menggunakan standar kaca dengan DR / 2400 yang paling
sesuai dengan kinerja yang diperoleh ketika kosong digunakan dalam Hach
metode analisis air (Hach Company, 2004).