Pengaruh Ferri Sulfat Dan Zeolit Dalam Proses Penurunan Kadar Besi dan Mangan Di Dalam Air Gambut Dengan Metode Elektrokoagulasi
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kebutuhan manusia,
karena air diperlukan untuk bermacam – macam keperluan seperti air minum, pertanian,
industri, perikanan dan rekreasi. Air yang dapat diminum diartikan sebagai air yang bebas
dari bakteri berbahaya dan ketidakmurnian kimiawi.
Salah satu sumber daya air di Indonesia adalah air gambut. Luas lahan gambut di
Indonesia mencapai 39,41 juta Ha atau sebesar 27% dari wilayah Indonesia (tidak termasuk Irian
Jaya). Sebaran wilayah gambutnya terdapat di Pulau Kalimantan dan Sumatera. Masyarakat yang
mendiami wilayah gambut sangat kesulitan dalam mendapat air bersih karena air gambut bersifat
asam dan berwarna cokelat (Pinem, 2004).
Berdasarkan data diatas maka air gambut di Indonesia berpotensial untuk dikelola sebagai
sumber daya air yang dapat diolah menjadi air bersih atau air minum. Namun masih ditemui
banyak kendala dalam proses pengolahannya. Ini disebabkan karena air gambut mengandung
sangat banyak senyawa – senyawa organik seperti asam humat, asam fulvat dan humin yang
merupakan zat pewarna didalam air gambut. (Gasim, et al, 2007).
Penelitian yang telah dilakukan untuk mengolah air gambut salah satunya adalah dengan
cara adsorpsi menggunakan zeolit alami. Namun, hasil dari penelitian ini menyebutkan bahwa
diperlukan waktu 48 jam proses adsorpsi untuk bisa mendapatkan air minum yang sesuai
standart. Sehingga proses adsorpsi dengan zeolit saja dinilai kurang efektif untuk pengoahan air
gambut. (S. Syafalni et al, 2013).
Samosir, A. (2009) telah melakukan penelitian mengenai perbandingan penggunaan
tawas dan tanah diatomea dalam proses elektrokoagulasi air gambut menghasilkan air bersih,
dimana kadar Fe dan Al dalam air bersih hasil elektrokoagulasi ini telah memenuhi syarat
kesehatan air bersih menurut KEPMENKES RI No. 907/MENKES/VII/2002.
Universitas Sumatera Utara
Susilawati, et al. (2009) telah melakukan pengolahan air gambut dengan
mengkombinasikan larutan tawas dan metode elektrokoagulasi yang kemudian di uji coba ke
model. Sebelum proses elektrokoagulasi berlangsung, air gambut terlebih dahulu dicampur
dengan larutan tawas (tawas yang dikomersialkan dengan mutu 17 %) sebanyak 10 ml/l air
gambut (kadar 1000 ppm). Proses elektrokoagulasi berlangsung optimum dengan waktu
elektrokoagulasi 45 menit dengan memberikan tegangan pada elektroda aluminium sebesar
12 volt dan kecepatan alir 1 L/menit. Hasil uji coba ke model diperoleh persentase penurunan
warna sebesar 91,79 % (dari 94,295 Pt- Co menjadi 7,746 Pt-Co), kekeruhan sebesar 98,68 %
(dari 72,43 NTU menjadi 0,953 NTU), COD sebesar 96,93 %, BOD sebesar 94,58 %, dan
kadar besi sebesar 83,65 %.
Dari uraian di atas, maka peneliti akan membandingkan pengaruh penggunaan ferri
sulfat atau pun zeolit dalam membantu proses elektrokoagulasi untuk mengurangi kadar Fe
dan Mn di dalam air gambut.
1.2.
Permasalahan
Asam humus dan derivatnya merupakan penyebab utama warna air gambut berwarna kuning,
merah kecoklatan dan hitam. Senyawa-senyawa organik tersebut bersifat asam sehingga
umumnya logam – logam terlarut dalam bentuk mikro elemen di dalam air gambut, sehingga
dengan proses koagulasi dan flokulasi akan berproses sangat lama, dan bila dengan
elektrokoagulasi saja juga sangat lambat. Hal ini dikarenakan, air gambut sangat didominasi
oleh senyawa organik.
Berdasarkan identifikasi masalah diatas, maka permasalahan dalam penelitian ini
adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara mengurangi kadar besi dan mangan dari air gambut ?
2. Bagaimana
kemampuan
ferri
sulfat
atau
zeolit
dalam
membantu
proses
elektrokoagulasi ?
Universitas Sumatera Utara
1.3.
Pembatasan Masalah
Peneliti menggunakan air gambut yang berasal dari Desa Ketapang Indah, Kecamatan Aceh
Singkil, Nanggroe Aceh Darussalam. Untuk mengurangi kadar besi dan mangan di dalam air
gambut digunakan proses elektrokoagulasi yang dibantu dengan penambahan ferri sulfat atau
zeolit.
1.4.
Tujuan Penelitian
Yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mempercepat proses elektrokoagulasi pada proses pengurangan kadar besi dan mangan
didalam air gambut.
2. Mengoptimalkan penggunaan ferri sulfat atau zeolit dalam proses elektrokoagulasi.
3. Memperoleh air dengan kadar besi dan mangan yang sesuai dengan persyaratan air
bersih menurut KEPMENKES RI No. 907/MENKES/VII/2002.
1.5.
Manfaat Penelitian
Yang menjadi manfaat dari hasil penelitian ini adalah:
1.
Memberikan informasi tentang solusi alternatif yang mudah dan murah dalam
menurunkan kadar besi dan mangan di dalam air gambut.
2.
Air hasil elektrokoagulasi yang dihasilkan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari
oleh masyarakat yang berada di sekitar lahan gambut.
1.6.
Lokasi Penelitian
Air gambut diperoleh dari Desa Ketapang Indah, Kecamatan Aceh Singkil, Nanggroe Aceh
Darussalam. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU,
Medan. Analisis Spektofotometer Serapan Atom (SSA) dilakukan di BARISTAN Industri
Medan.
Universitas Sumatera Utara
1.7.
Metodologi Penelitian
Sebanyak 1000 ml air gambut dimasukkan kedalam gelas beaker lalu ditambahkan larutan
Fe2(SO4)3 dengan variasi volume 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml dan 25 ml, dielektrokoagulasi
selama 1 jam, kemudian dialirkan ke dalam bejana filtrasi. Lalu sebanyak 100 ml filtratnya
dimasukkan kedalam gelas beaker kemudian ditambahkan 5 ml HNO3 (p) dan diuapkan hingga
sampel hampir habis. Selanjutnya ditambahkan 50 ml aquadest kemudian dimasukkan ke
dalam labu takar 100 ml melalui kertas saring. Lalu diencerkan dengan aquadest hingga garis
batas dan dihomogenkan. Selanjutnya dianalisa logam Fe dan Mn dengan Spektrofotometer
Serapan Atom (SSA) .
Sebanyak 1000 ml air gambut dimasukkan kedalam gelas beaker lalu ditambahkan
zeolit dengan variasi massa zeolit 5 g, 10 g, 15 g, 20 g dan 25 g, dielektrokoagulasi selama 1
jam, kemudian dialirkan ke dalam bejana filtrasi. Lalu sebanyak 100 ml filtratnya
dimasukkan kedalam gelas beaker kemudian ditambahkan 5 ml HNO3 (p) dan diuapkan hingga
sampel hampir habis. Selanjutnya ditambahkan 50 ml aquadest kemuadian dimasukkan ke
dalam labu takar 100 ml melalui kertas saring. Lalu diencerkan dengan aquadest hingga garis
batas dan dihomogenkan. Selanjutnya dianalisa logam Fe dan Mn dengan Spektrofotometer
Serapan Atom (SSA) .
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kebutuhan manusia,
karena air diperlukan untuk bermacam – macam keperluan seperti air minum, pertanian,
industri, perikanan dan rekreasi. Air yang dapat diminum diartikan sebagai air yang bebas
dari bakteri berbahaya dan ketidakmurnian kimiawi.
Salah satu sumber daya air di Indonesia adalah air gambut. Luas lahan gambut di
Indonesia mencapai 39,41 juta Ha atau sebesar 27% dari wilayah Indonesia (tidak termasuk Irian
Jaya). Sebaran wilayah gambutnya terdapat di Pulau Kalimantan dan Sumatera. Masyarakat yang
mendiami wilayah gambut sangat kesulitan dalam mendapat air bersih karena air gambut bersifat
asam dan berwarna cokelat (Pinem, 2004).
Berdasarkan data diatas maka air gambut di Indonesia berpotensial untuk dikelola sebagai
sumber daya air yang dapat diolah menjadi air bersih atau air minum. Namun masih ditemui
banyak kendala dalam proses pengolahannya. Ini disebabkan karena air gambut mengandung
sangat banyak senyawa – senyawa organik seperti asam humat, asam fulvat dan humin yang
merupakan zat pewarna didalam air gambut. (Gasim, et al, 2007).
Penelitian yang telah dilakukan untuk mengolah air gambut salah satunya adalah dengan
cara adsorpsi menggunakan zeolit alami. Namun, hasil dari penelitian ini menyebutkan bahwa
diperlukan waktu 48 jam proses adsorpsi untuk bisa mendapatkan air minum yang sesuai
standart. Sehingga proses adsorpsi dengan zeolit saja dinilai kurang efektif untuk pengoahan air
gambut. (S. Syafalni et al, 2013).
Samosir, A. (2009) telah melakukan penelitian mengenai perbandingan penggunaan
tawas dan tanah diatomea dalam proses elektrokoagulasi air gambut menghasilkan air bersih,
dimana kadar Fe dan Al dalam air bersih hasil elektrokoagulasi ini telah memenuhi syarat
kesehatan air bersih menurut KEPMENKES RI No. 907/MENKES/VII/2002.
Universitas Sumatera Utara
Susilawati, et al. (2009) telah melakukan pengolahan air gambut dengan
mengkombinasikan larutan tawas dan metode elektrokoagulasi yang kemudian di uji coba ke
model. Sebelum proses elektrokoagulasi berlangsung, air gambut terlebih dahulu dicampur
dengan larutan tawas (tawas yang dikomersialkan dengan mutu 17 %) sebanyak 10 ml/l air
gambut (kadar 1000 ppm). Proses elektrokoagulasi berlangsung optimum dengan waktu
elektrokoagulasi 45 menit dengan memberikan tegangan pada elektroda aluminium sebesar
12 volt dan kecepatan alir 1 L/menit. Hasil uji coba ke model diperoleh persentase penurunan
warna sebesar 91,79 % (dari 94,295 Pt- Co menjadi 7,746 Pt-Co), kekeruhan sebesar 98,68 %
(dari 72,43 NTU menjadi 0,953 NTU), COD sebesar 96,93 %, BOD sebesar 94,58 %, dan
kadar besi sebesar 83,65 %.
Dari uraian di atas, maka peneliti akan membandingkan pengaruh penggunaan ferri
sulfat atau pun zeolit dalam membantu proses elektrokoagulasi untuk mengurangi kadar Fe
dan Mn di dalam air gambut.
1.2.
Permasalahan
Asam humus dan derivatnya merupakan penyebab utama warna air gambut berwarna kuning,
merah kecoklatan dan hitam. Senyawa-senyawa organik tersebut bersifat asam sehingga
umumnya logam – logam terlarut dalam bentuk mikro elemen di dalam air gambut, sehingga
dengan proses koagulasi dan flokulasi akan berproses sangat lama, dan bila dengan
elektrokoagulasi saja juga sangat lambat. Hal ini dikarenakan, air gambut sangat didominasi
oleh senyawa organik.
Berdasarkan identifikasi masalah diatas, maka permasalahan dalam penelitian ini
adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara mengurangi kadar besi dan mangan dari air gambut ?
2. Bagaimana
kemampuan
ferri
sulfat
atau
zeolit
dalam
membantu
proses
elektrokoagulasi ?
Universitas Sumatera Utara
1.3.
Pembatasan Masalah
Peneliti menggunakan air gambut yang berasal dari Desa Ketapang Indah, Kecamatan Aceh
Singkil, Nanggroe Aceh Darussalam. Untuk mengurangi kadar besi dan mangan di dalam air
gambut digunakan proses elektrokoagulasi yang dibantu dengan penambahan ferri sulfat atau
zeolit.
1.4.
Tujuan Penelitian
Yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mempercepat proses elektrokoagulasi pada proses pengurangan kadar besi dan mangan
didalam air gambut.
2. Mengoptimalkan penggunaan ferri sulfat atau zeolit dalam proses elektrokoagulasi.
3. Memperoleh air dengan kadar besi dan mangan yang sesuai dengan persyaratan air
bersih menurut KEPMENKES RI No. 907/MENKES/VII/2002.
1.5.
Manfaat Penelitian
Yang menjadi manfaat dari hasil penelitian ini adalah:
1.
Memberikan informasi tentang solusi alternatif yang mudah dan murah dalam
menurunkan kadar besi dan mangan di dalam air gambut.
2.
Air hasil elektrokoagulasi yang dihasilkan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari
oleh masyarakat yang berada di sekitar lahan gambut.
1.6.
Lokasi Penelitian
Air gambut diperoleh dari Desa Ketapang Indah, Kecamatan Aceh Singkil, Nanggroe Aceh
Darussalam. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU,
Medan. Analisis Spektofotometer Serapan Atom (SSA) dilakukan di BARISTAN Industri
Medan.
Universitas Sumatera Utara
1.7.
Metodologi Penelitian
Sebanyak 1000 ml air gambut dimasukkan kedalam gelas beaker lalu ditambahkan larutan
Fe2(SO4)3 dengan variasi volume 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml dan 25 ml, dielektrokoagulasi
selama 1 jam, kemudian dialirkan ke dalam bejana filtrasi. Lalu sebanyak 100 ml filtratnya
dimasukkan kedalam gelas beaker kemudian ditambahkan 5 ml HNO3 (p) dan diuapkan hingga
sampel hampir habis. Selanjutnya ditambahkan 50 ml aquadest kemudian dimasukkan ke
dalam labu takar 100 ml melalui kertas saring. Lalu diencerkan dengan aquadest hingga garis
batas dan dihomogenkan. Selanjutnya dianalisa logam Fe dan Mn dengan Spektrofotometer
Serapan Atom (SSA) .
Sebanyak 1000 ml air gambut dimasukkan kedalam gelas beaker lalu ditambahkan
zeolit dengan variasi massa zeolit 5 g, 10 g, 15 g, 20 g dan 25 g, dielektrokoagulasi selama 1
jam, kemudian dialirkan ke dalam bejana filtrasi. Lalu sebanyak 100 ml filtratnya
dimasukkan kedalam gelas beaker kemudian ditambahkan 5 ml HNO3 (p) dan diuapkan hingga
sampel hampir habis. Selanjutnya ditambahkan 50 ml aquadest kemuadian dimasukkan ke
dalam labu takar 100 ml melalui kertas saring. Lalu diencerkan dengan aquadest hingga garis
batas dan dihomogenkan. Selanjutnya dianalisa logam Fe dan Mn dengan Spektrofotometer
Serapan Atom (SSA) .
Universitas Sumatera Utara