Umum Pengaruh Tegangan Dan Jarak Elektroda pada Pengolahan Air Sungai

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum

Pada bab ini akan dijabarkan hasil penelititan dan pembahasan tentang hasil eksperimen yang telah dilakukan dalam skala laboratorium. Adapun eksperimen dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu: a. Pengaruh tegangan dan jarak elektroda pada pengolahan air sungai Aek Leidong dengan proses elektrokoagulasi b. Penjernihan air sungai Aek Leidong dengan menggunakan proses elektrokoagulasi c. Penjernihan air sungai Aek Leidong dengan menggunakan larutan tawas d. Proses elektrokoagulasi dengan penambahan larutan tawas pada penjernihan air sungai Aek Leidong e. Penjernihan dalam skala aquarium f. Karakteristik air sungai Aek Leidong sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi dengan penambahan larutan tawas Universitas Sumatera Utara

4.2 Pengaruh Tegangan Dan Jarak Elektroda pada Pengolahan Air Sungai

Aek Leidong dengan Proses Elektrokoagulasi Elektrokoagulasi merupakan suatu proses koagulasi kontiniu menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa elektrokimia yaitu gejala dekomposisi elektrolit, dimana salah satu elektrodanya terbuat dari Aluminium. Dalam proses ini akan terjadi proses reaksi reduksi oksidasi, yaitu air sungai Aek Leidong yang mengandung logam-logam akan direduksi dan diendapkan di kutub negatif katoda sedangkan elektroda positif anoda akan teroksidasi menjadi [AlOH 3 ] yang berfungsi sebagai koagulan. Pada percobaan elektrokoagulasi, plat logam yang digunakan selalu dihubungkan dengan sumber arus DC. Jumlah logam yang larut tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir pada elektroda tersebut. Mengenai proses ini proses elektrolisa Faraday mengatakan hukum Faraday: jumlah gram berat ekivalen dari zat yang menempel, dibebaskan, larut, atau bereaksi pada suatu elektroda sama dengan jumlah faraday 96.500 coul dari muatan listrik yang dipindahkan melalui elektrolit. Jadi hu kum Faraday dapat dirumuskan sebagai berikut: F It M mZ  2.4 Dimana m = berat aluminium yang larut g Z = valensi Aluminium, yaitu 3 I = kuat arus yang digunakan A t = waktu deteksi detik M = berat molekul Aluminium, yaitu 27g mol F = konstanta Faraday, 96.500 Cmol Arus listrik yang menghasilkan perubahan kimia mengalir melalui medium logam atau elektrolit disebabkan adanya beda potensial, karena tahanan listrik pada medium lebih besar dari logam, maka yang perlu diperhatikan adalah mediumnya dan Universitas Sumatera Utara batas antar logam dengan medium. Besarnya jarak antar elektroda juga mempengaruhi besarnya hambatan elektrolit, semakin besar jaraknya semakin besar hambatannya, sehingga semakin kecil arus yang mengalir. Pelat aluminium setebal 0,6 mm dengan ukuran 13 cm x 15 cm digunakan sebagai elektroda. Elektroda tersebut diberi tegangan dan jarak antarelektroda yang bervariasi. Uji coba ini bertujuan untuk mengetahui jarak dan tegangan yang optimum dalam proses penjernihan yang akan dilakukan oleh peneliti. Hasil yang diperoleh ditunjukkan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Pengaruh jarak elektroda terhadap elektrokoagulasi pada penjernihan air sungai Aek Leidong dengan tegangan awal yang tetap No. Volume Sampel ml Jarak Elektrodacm V in PSA V V out Elektroda V 1 5000 2.5 12.81 12.76 2 5000 5 12.81 12.75 3 5000 7.5 12.81 12.63 4 5000 10 12.81 12.45 5 5000 12.5 12.81 12.33 Dapat dilihat dari hukum Ohm yang berlaku V = I x R karena R = A L  ; I V = A L  maka I= L VA  I= A L V  2.2 Universitas Sumatera Utara Dari data dan persamaan di atas maka diperoleh hasil sebagai berikut: V volt R kΩ I m Ampere 12.76 12.75 12.63 12.45 12.33 52.78 105.5 158.33 211.11 263.89 0.24 0.12 0.08 0.06 0.047 Sumber : lampiran hal. 56 Data diatas menunjukkan bahwa tegangan optimum pada V out 12.76 vol dengan Vin = 12.81 volt. Jarak optimum d = 2.5 cm dengan arus 0.24 mA dan hambatan 52.78 kΩ. sedangkan pada jarak 5 cm, 7.5 cm, 10 cm dan 12.5 cm dengan tegangan awal yang sama V out semakin menurun yaitu 12.75, 12.63, 12.45 hingga 12.33 yang berarti hambatan semakin besar dan mengakibatkan arus yang mengalir berkurang. Hasil ini menunjukkan bahwa semakin dekat jarak antar elektroda maka hambatan semakin kecil sehingga tegangan dan arus semakin besar. Semakin kecil hambatan semakin cepat pula proses pembentukan flok-flok yang terjadi pada sampel air sungai Aek Leidong. Sedangkan daya yang terpakai adalah: P = V 2 R Maka diperoleh V volt P mWatt 12.76 12.75 12.63 12.45 12.33 3.08 1.54 1.02 0.73 0.58 Sumber: lampiran hal. 57 Universitas Sumatera Utara Peningkatan penurunan daya tidak selalu sebesar peningkatan atau penurunan impedansinya. Peningkatan dan penurunan daya bergantung pada : besarnya tegangan sumber Vt hambatan dalam sumber tegangan R1 besarnya impedansi yang disusun seri R2 R dianggap sebagai impedansi Arus adalah elektron yang mengalir, sehingga jika arus diperbesar maka jumlah elektron yang mengalir dalam sel elektrolit dari anoda ke katoda semakin meningkat. Peningkatan jumlah elektron meningkatkan jumlah OH - dan gelembung gas H 2. Pada katoda terjadi reaksi 2H + + 2e → H 2 Setelah larutan terbentuk gas hydrogen maka 2H 2 O + 2e → 2OH - + H 2 dan pada anoda terjadi reaksi Al 3 + + 3H 2 O → AlOH 3 + 3H - +3e OH - akan bergabung dengan Al 3+ dari anoda membentuk senyawa kompleks yang dapat mengikat polutan dan kemudian membentuk flok. Semakin banyak jumlah OH - yang terbentuk maka flok yang terbentuk semakin banyak. Semakin banyaknya gelembung gas H 2 yang terbentuk menyebabkan semakin mudahnya proses pengangkatan flok yang dihasilkan ke permukaan. Hal ini sesuai dengan dasar teori yang menyatakan bahwa tegangan merupakan salah satu factor yang dapat mempengaruhi proses elektrokoagulasi. Universitas Sumatera Utara

4.3 Penjernihan Air Sungai Aek Leidong dengan Menggunakan Proses