PENGUKURAN DAYA ADSORBSI PLASTIK FOTOKOP
LAPORAN
PENGUKURAN DAYA ADSORBSI PLASTIK FOTOKOPI TERHADAP
LIMBAH CAIR RUMAH TANGGA
FITRIA WARDIKA
1403120054
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah kita ucapkan kepada Allah SWT, karena atas segala rahmat yang
telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan
semaksimal mungkin. Karya tulis ini mengambil pokok bahasan tentang
“Pengukuran Daya Adsorbsi Plastik Fotokopi Terhadap Limbah Cair Rumah
Tangga ”.
Dalam Penyelesaian laporan ini tentunya tidak lepas dari peran serta
berbagai pihak baik dari segi moral, material, maupun keilmuan. Untuk itu penulis
mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang banyak membantu sebagai
berikut :
1. Bapak Drs. Tengku Ariful Amri,MS selaku dosen pembimbing mata kuliah
kimia polimer
2. Teman – teman yang selalu menyemangati dan mendukung pembuatan laporan
penelitian
3. Kedua orang tua saya yang telah memberikan segala restu dan dukungannya
kepada kami.
4. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan sumbangan pemikiran
dalam menyelesaikan makalah ini yang tidak dapat kami sebutkan.
Akhirnya penyusun menyadari bahwa laporan ini masih belum dikatakan
sempurna, masih banyak kekurangan yang harus diperbaiki. Untuk itu, kritik dan
saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan bagi perbaikan di masa
yang akan datang. Semoga karya tulis ilmiah ini nantinya dapat menambah
wacana keilmuan. Terima kasih.
Pekanbaru, April 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..........................................................................................
i
DAFTAR ISI........................................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN....................................................................................
1
1.1.Latar Belakang.........................................................................................
1
1.2.Rumusan Masalah....................................................................................
3
1.3.Tujuan Penelitian......................................................................................
3
1.4.Manfaat Penelitian....................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................
5
2.1.Air.............................................................................................................
5
2.2 Air Limbah Rumah Tangga......................................................................
...............................................................................................................................6
2.3 Filtrasi Sederhana.....................................................................................
...............................................................................................................................8
2.4 Material Penyaringan...............................................................................
12
BAB III METODOLOGI PENELITIAN..........................................................
17
3.1. Sumber Literatur dan Data......................................................................
17
3.2. Pengolahan Data......................................................................................
17
3.2.1. Alat yang Digunakan.......................................................................
17
3.2.2. Bahan yang Digunakan....................................................................
17
3.3. Cara Pengambilan Sampel.......................................................................
18
3.4. Prosedur Penelitian..................................................................................
18
3.3.1. Persiapan Alat Penyaring.................................................................
18
3.3.2. Persiapan Bahan...............................................................................
19
3.3.3. Susunan Adsorben...........................................................................
19
3.5. Pemasukkan Sampel...........................................................................
20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................
21
4.1.Hasil..........................................................................................................
21
4.1.1 Data pengamatan..............................................................................
21
4.2 Pembahasan..............................................................................................
22
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................
24
5.1.Kesimpulan...............................................................................................
24
5.2.Saran.........................................................................................................
24
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air adalah sumber kehidupan. Air adalah senyawa sederhana (H2O) tetapi
manfaatnya tak terperi. Air bersih dan air murni merupakan bahan yang semakin
penting dan juga langka dengan semakin majunya IPTEK, masyarakat dan
peradaban industri. Sebaliknya berkat perkembangan IPTEK mutu air pun
semakin dapat diperbaiki. Keberadaan air bagi manusia sangat penting di setiap
harinya. Di Indonesia kebutuhan air untuk setiap orang mencapai 40 – 120 liter
setiap harinya. Namun persediaan air dari berbagai sumber air bersifat terbatas
dan tersebar secara tidak merata secara ruang dan waktu, diakibatkan adanya
perbedaan iklim dan kemampuan tanah menyimpan air. Selain itu, semakin
meluasnya wilayah pencemaran air, akan mengurangi daya dukung air bersih bagi
kehidupan manusia, karena ketersediaan air seringkali tidak mencukupi kebutuhan
manusia akan air bersih.
Air yang telah tercemar, tidak memenuhi syarat untuk dipergunakan
masyarakat. Apabila dipergunakan akan menimbulkan akibat yang segera tampak
(akut) dan akibat yang tampak secara perlahan-lahan atau dalam waktu yang lama
(kronis). Air berperan dalam terjadinya penyebaran penyakit yaitu; air sebagai
penyebar bakteri patogen, air sebagai sarang insekta penyebar penyakit, jumlah air
bersih yang tersedia tidak mencukupi, dan air sebagai sarang sementara penyakit.
Jenis mikroba yang dapat menyebar melalui air yaitu; virus, bakteri, protozoa dan
metazoa.
Penggunaan air bersih secara belebihan selain dapat mencemari
lingkungan juga mengurangi ketersediaan air bersih. Sehingga timbul masalah
kekurangan air bersih saat musim kemarau. Air bersih yang telah dipakai
kebanyakan terbuang ke lingkungan sebagai limbah. Limbah air yang berasal dari
rumah tangga pada daerah padat penduduk umumnya dibuang melalui parit dan
bermuara ke sungai. Jika air limbah rumah tangga tidak ditangani secara serius
dan berkelanjutan maka akan mengakibatkan pencemaran lingkungan dan
menurunkan kualitas air sungai. Parameter kualitas air yang cukup penting adalah
BOD (Biochemical Oxygen Deman) dan DO (Dissolved Oxygen.
Penyaringan atau filtrasi merupakan proses pemisahan padatan yang
terlarut di dalam air. Pada proses ini, filter berperan memisahkan air dari partikelpartikel padatan. Bahan padatan yang disaring untuk dipisahkan dari air antara
lain kayu, daun, pasir, dan lumpur. Penyaringan membran adalah suatu proses
pemisahan bahan-bahan tersuspensi dalam air melalui bahan atau media berpori
tertentu, sehingga dapat menghasilkan air yang berkualitas lebih baik. Membran
yang digunakan pada proses filtrasi umumnya dibuat dari (i) polimer alami dan
modifikasinya, (ii) polimer sintetis, (iii) dan bahan inorganik. Pemilihan bahan
baku pembentuk membran penting dilakukan karena jenis bahan baku dapat
berpengaruh terhadap karakteristik membran yang dihasilkan.
1.2 Perumusan Masalah
a. Bagaimana membuat alat penyaringan air dengan menggunakan sistem
botol
b. Bagaimana susunan bahan penyaringan yang menghasilkan penjernihan
terbaik
c. Mengetahui variasi adsorben yang paling baik
d. Bagaimana pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang disaring
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dihasilkan penelitian ini adalah:
a. Untuk mengetahui proses pembuatan alat penyaringan air dengan
menggunakan penyaringan botol
b. Untuk mengetahui susunan bahan penyaringan yang menghasilkan
penjernihan terbaik
c. Untuk mengetahui variasi yang paling baik
d. Untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang
disaring
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah
a. Bahan-bahan yang digunakan adalah kerikil, pasir, ijuk atau rambut, kayu
arang, dan polimer yang digunakan sebagai adsorben
b. Penyusunan dari bahan filtrasi merupakan susunan yang sudah ditentukan
c. Tidak meninjau kandungan kimiawi air yang disaring
d. Sistem pengaliran menggunakan aliran gravitasi
1.5 Manfaat Penelitian
a. Adapun manfaat dari pengujian yang dilakukan untuk tugas akhir
ini adalah:
b. Sebagai acuan bagi masyarakat untuk mengetahui penyaringan yang baik
untuk air bersih
c. Dapat mengetahui proses pengolahan penyaringan limbah cair menjadi air
yang lebih baik lagi dan layak untuk digunakan dalam kehidupan seharihari
d. Dapat mengetahui kapasitas alat yang dibuat
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air adalah zat atau unsur yang paling penting bagi semua bentuk
kehidupan yang diketahui sampai saat ini dibumi, air adalah zat cair yang tidak
mempunyai rasa, warna dan bau. Tingkat kekeruhan air sangat bervariasi sesuai
dengan struktur atau kandungan mineral dalam tanah dan pada masing-masing
lokasi. Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah, tanah sangat
menentukan sekali jenis air terutama pada tanah liat. mayoritas air keruh dan
kekuning-kuningan. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara
melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air
bersih secara alami atau buatan maupun modern/tradisional untuk mendapatkan
hasil air yang layak digunakan untuk kehidupan sehari-hari.
Air merupakan senyawa kimia yang memiliki peranan penting bagi
kehidupan mahluk hidup. Bagi manusia, air diperlukan untuk keperluan seharihari baik sebagai air minum, mandi, memasak, pertanian, dan mencuci.
Berdasarkan survei Direktorat Pengembangan Air Minum (2006), menyebutkan
bahwa dalam satu hari tiap orang di Indonesia rata – rata memakai air bersih
sebesar 144 liter. Badan Pusat Statistik memprediksikan jumlah penduduk
Indonesia akan melonjak menjadi 247,5 juta jiwa pada tahun 2015. Jumlah
tersebut mengakibatkan pemenuhan kebutuhan air meningkat hingga 9,391 miliar
meter kubik atau naik 47% dari tahun 2000.
Dari segi kualitas air minum harus memenuhi :
1.
Syarat fisik seperti :
a) Tidak boleh berwarna, berasa dan berbau
b) Suhu air hendaknya pada suhu sejuk kurang dari 25oC
c) Harus jernih
2.
Syarat kimia : air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat
mineral atau zat- zat kimia tertentu dalam jumlah yang melampaui batas yang
telah ditentukan.
2.2 Air Limbah Rumah Tangga
Definisi limbah menurut Peraturan Pemerintah No. 18/1999 Jo. PP
85/1999, adalah sisa atau buangan dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia.
Limbah adalah bahan buangan tidak terpakai yang berdampak negatif terhadap
masyarakat jika tidak dikelola dengan baik. Air limbah industri maupun rumah
tangga (domestik) apabila tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak
negatif bagi kesehatan.
Limbah merupakan buangan atau bekas yang berbentuk gas, cair, dan
padat. Menurut Menteri Negara Lingkungan Hidup menyebutkan bahwa air
limbah domestik merupakan air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan
pemukiman (real estate), rumah makan (restauran), perkantoran, perniagaan,
apartemen, dan asrama. Air limbah rumah tangga adalah limbah yang berasal dari
kamar mandi, cucian, dan air bekas indistri rumah tangga. Jumlah air limbah
rumah tangga yang terbuang akan selalu bertambah sesuai dengan peningkatan
pertumbuhan penduduk. Berdasarkan data survei Direktorat Pengembangan Air
Minum (2006), menyebutkan bahwa dalam satu hari tiap orang di Indonesia rata –
rata memakai air bersih sebesar 144 liter. Sebagian besar penggunaan air bersih
digunaan untuk proses mencuci pakaian dan mandi. Jika dalam satu hari setiap
dibutuhkan 100 liter air untuk mandi dan mencuci maka sejumlah itulah air bersih
terbuang ke lingkungan. Air bekas cucian dan kamar mandi sudah terkontaminasi
dengan senyawa basa yang didominasi dengan limbah sabun dan deterjen.
Sehingga pembuangan limbah deterjen secara langsung ke lingkungan akan
menurunkan kualitas tanah. Limbah detergen yang dibuah ke sungai akan
menurunkan kualitas air sungai dan membunuh mikroorganisme yang hidup di
sungai.
Istilah pencemaran air atau polusi air dapat dipersepsikan berbeda oleh
satu orang dengan orang lainnya mengingat banyak pustaka acuan yang
merumuskan definisi istilah tersebut, baik dalam kamus atau buku teks ilmiah.
Pengertian pencemaran air juga didefinisikan dalam Peraturan Pemerintah,
sebagai turunan dari pengertian pencemaran lingkungan hidup yang didefinisikan
dalam undang-undang. Dalam praktek operasionalnya, pencemaran lingkungan
hidup tidak pernah ditunjukkan secara utuh, melainkan sebagai pencemaran dari
komponen-komponen lingkungan hidup, seperti pencemaran air, pencemaran air
laut, pencemaran air tanah dan pencemaran udara. Dengan demikian, definisi
pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang ditetapkan dalam
UU tentang lingkungan hidup yaitu UU No. 23/1997.
2.3 Filtrasi Sederhana
Filtrasi merupakan proses penjernihan atau penyaringan air limbah melalui
media, dimana selama air melalui media akan terjadi perbaikan kualitas. Hal ini
disebabkan adanya proses pemisahan antara partikel – partikel tersuspensi dan
koloid, reduksi bakteri dan organisme lainnya dan pertukaran konstituen kimia
yang ada dalam air limbah. Faktor yang perlu diperhatikan untuk menjaga
efisiensi filtrasi adalah menghilangkan partikulat dan koloidal yang tidak
mengendap setelah terjadinya proses flokulasi biologis atau kimia. Kedua,
menaikkan kehilangan suspensi padatan, kekeruhan, phospor, BOD, COD, dan
bakteri. Keriga, mengurangi adanya desinfektan (Endahwati dan Suprihatin,
2009).
Filtrasi
secara
sederhana
merupakan
proses
pemisahan
dengan
menggunakan alat dan bahan yang mudah ditemui dalam kehidupan. Bahan yang
dapat digunakan sebagai media penyaringan antara lain pasir, ijuk, kerikil, arang,
dan batu. Media lain yang dapat digunakan adalah kapas, silika, karbon aktif,
terumbu karang (biofilter), dan batu kapur. Filter yang digunakan harus sesuai
dengan kandungan kimia air limbah yang digunakan. Medium filter tidak bisa
digunakan selamnya, akan ada waktu dimana filter menjadi jenuh dan tidak dapat
digunakan sebagai medium penyaringan. Oleh karena itu, medium harus rutin
diganti, dan bahan baku filter harus tersedia melimpah di lingkungan sekitar untuk
mengurangi biaya pembuatan medium filter.
Filtrasi adalah cara pemisahan zat padat dari cairan melalui saringan yang
berpori. Cara filtrasi juga dipakai untuk memisahkan zat-zat yang berkelanjutan
berbeda (Kumalasari, 2007). Penyaringan air yaitu air yang dapat menyaring dari
berbagai bentuk kualitas air baik fisik, kimia, biologi serta dapat menjernihkan air,
dilihat dari warnanya, misalnya dari air kotor menjadi air jernih.
Adsorpsi (penyerapan) Penyerapan adalah suatu proses pemisahan dimana
komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang
menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan
pada adsorpsi kimia yani merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang
diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak balik.
Berdasarkan interaksi antara adsorben dan adsorbat, adsorpsi dapat
dibedakan menjadi dua jenis, yakni adsorpsi fisika (fisisorpsi) dan adsorpsi kimia
(kemisorpsi). Fisisorpsi pada umumnya bersifat reversibel sehingga substansi
yang telah teradsorpsi relatif mudah dilepaskan kembali dengan cara menurunka
konsentrasi zat terlarut. Akibat lemahnya interaksi yang terbentuk, proses deso
tersebut dimungkinkan terjadi pada temperatur yang sama. Energi yang menyertai
fisisorpsi kurang dari 42 kJ/mol. Proses adsorpsi melibatkan gaya van der waal
dan ikatan hidrogen.
Adapun adsorpsi yang terjadi pada rambut dapat bersifat :
1. Adsorpsi Fisika
Adsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat dengan
arang
aktif dalam keadaan suhu rendah dengan penyerapan relatif kecil.
2. Adsorpsi Kimia
Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (rambut
manusia) dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam larutan
yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh arang
aktif. Sedangkan bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit penyerapan
arang aktif tidak dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan larutan.
Dalam hal ini, ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap
adsorpsi, yaitu:
1. Sifat serapan
Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya
ukuran molekul serapan dari struktur yang sama, seperti dalam deret
homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus
fungsi, ikatan rangkap, dan struktur rantai dari senyawa serapan.
2. Temperatur
Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsorpsi adalah
viskositas dan stabilitas senyawa serapan. Jika pemanasan tidak
mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna
maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya.
Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau
bila memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah.
3. pH (derajat keasaman)
Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH
diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan
karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik
tersebut. Sebaliknya apabila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan
penambahan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya
garam.
Proses penyaringa dilakukan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi
dalam air melalui media berpori. Zat padat tersuspensi dihilangkan pada waktu air
melalui lapisan media filter. Proses filtrasi tergantung pada gabungan mekanisme
kimia dan fisika yang kompleks dan yang terpenting adalah adsorbsi. pada waktu
air melalui lapisan filter, zat padat terlarut bersentuhan dan melekat pada butiran
Gumpalan partikel atau flok yang terjadi tidak semuanya dapat mengendap. Flokflok yang relative kecil atau halus masih melayang-layang dalam air. Oleh karena
itu, untuk mendapatkan air yang betul-betul jernih harus dilakukan penyaringan
atau filtrasi.
Media penyaring digunakan pasir, kerikil, arang, dan ijuk. Susunan media
penyaring dari paling dasar ke atas adalah:
a.
Lapisan 1: plastik fotokopi
b.
Lapisan 2: arang
c.
Lapisan 3: rambut
d.
Lapisan 4: kerikil
e.
Lapisan 5: pasir
f.
Lapisan 6: busa
2.4 Material Penyaringan
Dibawah ini ada beberapa landasan Tiori yang berkaitan dengan material
penyaringan air yang digunakan diantaranya:
1. Air
merupakan pelarut universal sehingga air yang ada di sekitar kita bukanlah
air murni, melainkan mengandung zat-zat terlarut, seperti tingkat keasaman pada
air ( pH ) dimana air layak digunakan untuk dikonsumsi, nilai pH dapat digunakan
sebagai parameter kualitas air. Telah kita ketahui bahwa pH air murni adalah 7,
namun demikian air alam jarang mempunyai pH tepat 7. Air hujan misalnya
cenderung mempunyai pH kurang dari 7. Hal itu terjadi karna karbon dioksida
yang terdapat diudara dapat larut dalam air hujan membentuk asam karbonat. Air
hujan dinyatakan sebagai hujan asam jika pH nya kurang dari 5,6. Secara umum,
pH minimum dan maksimum air bersih adalah 6,5 dan 8,5. Air adalah zat cair
yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari hidrogen dan
oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu larutan yang
hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun
buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut di dalamnya.
2.polimer (Kain Katun)
Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik
penyaringan yang paling sederhana / mudah. Air keruh disaring dengan
menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari
kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Air hasil saringan
tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.
3. Pasir
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya
berukuran antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah
silikon dioksida, tetapi di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk
dari batu kapur. Hanya beberapa tanaman yang dapat tumbuh diatas pasir, karena
rongga-rongganya yang besar. Pasir memiliki warna sesuai dengan asal
pembentukanya.
Saringan Pasir Lambat (SPL), Saringan pasir lambat merupakan saringan
air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil
pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku
melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil.
Saringan Pasir Cepat (SPC), Saringan pasir cepat seperti halnya saringan
pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian
bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan
Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan
jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian
melewati lapisan pasir.
4. Kerikil (gravel)
Kerikil adalah bebatuan kecil biasanya batu granit yang dipecahkan.
Ukuran kerikil yang selalu digunakan ialah antara 2 mm dan 75 mm. untuk
penyaringan air krikil berfungsi sebagai menyaring sesuatu partikel yang akan
tertahan pada krikil dan celah agar air dapat mengalir melalui lubah bawah
5. Ijuk atau rambut
Ijuk
adalah media penahan pasir halus agar tidak lolos ke lapisan
bawahnya dan berfungsi sebagai penyerap bau yang ada pada air dan menyaring
kotoran-kotoran halus.
Sifat rambut yang paling penting adalah daya serap. Untuk menyerap
bahan-bahan yang tidak terlarut dalam air, biasa menggunakan adsorben yang
berasal dari bahan kimia dengan mengubah sifat permukaan partikel karbon
melalui proses oksidasi. Partikel ini akan menyerap bahan-bahan organik dan akan
terakomulasi pada bidang permukaannya.
Adsorpsi oleh rambut manusia akan melepaskan gas, cairan dan zat padat
dari larutan dimana kecepatan reaksi dan kesempurnaan pelepasan tergantung
pada pH, suhu, konsentrasi awal, ukuran molekul, berat molekul dan struktur
molekul. Penyerapan terbesar adalah pada pH rendah. Dalam Laboratorium
Manual disebutkan bahwa pada umumnya kapasitas penyerapan rambut akan
meningkat dengan turunnya pH dan suhu air. Pada pH rendah aktifitas dari bahan
larut dengan larutan meningkat sehingga bahan-bahan tidak larut untuk tertahan
pada rambut lebih rendah.
Proses adsorpsi rambut manusia dapat digambarkan sebagai molekul yang
meninggalkan zat pengencer yang terjadi pada permukaan zat padat melalui ikatan
kimia maupun fisika. Molekul tersebut digunakan sebagai adsorbat dan zat padat
disebut adsorben arang aktif.
6. Arang Tempurung Kelapa/Kayu Arang
Arang Tempurung Kelapa/Kayu Arang adalah Saringan arang dapat
dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang.
Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada
air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa.
Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif.
Karbon Aktif atau Arang Aktif merupakan suatu padatan berpori yang
mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung
karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Daya serap karbon aktif ditentukan
oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika
terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan bahan-bahan kimia ataupun
dengan pemanasan pada temperatur tinggi.
Karbon Aktif (arang aktif) adalah jenis karbon yang memiliki luas
permukaan yang sangat besar.Satu gram karbon aktif setara dengan suatu material
yang memiliki luas permukaan 500-1500 m2. Aktivasi karbon menjadi karbon
aktif juga dimaksudkan untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi. Karbon aktif
banyak digunakan untuk menghilangkan kontaminan astetik, sedikit efektif
menghilangkan beberapa kontaminan dari senyawa volatile (seperti benzene,
trichloroethylene) juga kontaminan berbasis petroleum. Karbon aktif yang bersifat
molekular, juga mampu menyerap molekul organik dengan baik.
Karbon aktif dipakai dalam proses pemurnian udara, gas dan larutan atau
cairan, dalam proses recovery suatu logam dari biji logamnya, dan juga dipakai
sebagai support katalis. Dipakai juga dalam pemurnian gas dan udara, safety mask
dan respirator, seragam militer, adsorbent foams, industri nuklir, electroplating
solutions; deklorinasi, penyerap rasa dan bau dari air, aquarium, cigarette filter,
dan juga penghilang senyawa-senyawa organik dalam air. Sesuai dengan salah
satu fungsi di atas, maka karbon aktif juga dipakai di Unit CO2 Removal pada
Pabrik Ammonia.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Sumber Literatur dan Data
Sumber literatur yang mendasari pembuatan karya tulis ini adalah jurnal
jurnal ilmiah, artikel ilmiah, skripsi baik di media cetak maupun internet.
3.2 Pengolahan Data
Pembuatan Pengukuran Daya Adsorbsi Plastik Fotokopi Terhadap Limbah
Cair Rumah Tangga dilakukan dengan cara eksperimen yang menggunakan alat
dan bahan, cara pembuatan dan cara kerja yang dijelaskan sebagai berikut:
3.2.1 Alat dan Bahan
3.2.1.1 alat yang digunakan
1) Botol air mineral bekas (ukuran 1200 mL) botol
2) Gunting 1 buah
3) tali 1 gulung kecil
4) Cutter 1 buah
6) Gabus bekas 3 buah
7) Penggaris 1 buah
8) Spidol 1 buah
9) Ember besar
3.2.1.2 Bahan yang digunakan
1)
2)
3)
4)
Air limbah
Polimer ( plastik fotocopy)
Arang
Pasir
5) Kerikil
6) Rambut
3.3 waktu dan tempat penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada awal april hingga akhir april 2016,
bertempat di jalan bangau sakti, panam, Pekanbaru. Penyaringan dilakukan pada
11- 17 April 2016, di jalan Bangau Sakti, Panam, Pekanbaru.
3.4 Cara Pengambilan Sampel
Sampel limbah cair limbah rumah tangga untuk penelitian inidiambil dari
limbah cair rumah tangga ibu nur di jalan Bangau Sakti, Panam, Pekanbaru.
3.3 Prosedur Penelitian
3.1.1 Persiapan Alat Penyaring
Hal pertama yang dilakukan adalah pembuatan botol penyaring
menggunakan botol air mineral bekas 1500 mL. Botol ini kmudian
dipotong dibagian bawahnya sebagai jalur untuk memasukkan limbah
yang akan disaring. Pada bagian tutup botol dilubangi agar air dapat
menetes dengan benar. Agar botol dapat berdiri dengan bagus, gantung
botol dengan penyannga menggunakan tali rafia.
3.1.2 Persiapan Bahan
Sebelum memulai pastikan semua bahan sudah tersedia. Pasir yang
akan digunakan harus dicuci terlebih dahulu hingga air cucian bersih dan
tidak keruh lagi dan kemudian pasir dijemur hingga kering. Arang yang
akan digunakan harus dihaluskan terlebih dahulu, agar luas permukaannya
lebih besar dan daya adsorbsinya lebih tinggi. Kerikil dan rambut juga
harus dicuci terlebih dahulu dan dijemur. Plastik fotokopi digunting
denngan ukuran sekitar 1x1 cm.
3.1.3 Susunan Adsorben
Setelah alat penyaring siap, masukkan adsorben dengan variasi :
1. Gabus, gabus berfungsi sebagai penyangga agar adsorben
tidak ikut turun bersama denga air. Gabus yang digunakan
tidak terlalutebal seukuran dengan mulut lubang botol.
2. Pasir , pasir yang sudah kering dimasukkan dalam botol
dengan ketebalan masing-masing botol 2 cm.
3. Kerikil, kerikil yang dignakan tiap botol divariasikan
dengan ketebalan 6 cm dan 8,5 cm.
4. Rambut, rambut yang sudah kering dimasukkan dalam
botol denngan ketebalan tertentu.
5. Arang, arang yang sudah kering di masukkan dengan
ketebalan tertentu.
6. Plastik fotokopi dimasukkan dengan ketebalan tertentu
pada bagian atas.
3.3.4 Pemasukkan Air Limbah
Limbah cair rumah tangga yang akan difiltrasi diambil sebanyak 200
mLkemudian dihitung laju alir air dalam waktu dua menit.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Data pengamatan
Tabel 4.1 volume limbah yang digunakan dan volume filtray yang dihasilkan
Jenis
Limbah rumah tangga
Limbah rumah tangga
Volume limbah
200 mL
200 mL
Volume Filtrat
54 mL
35 mL
Laju Alir
2 menit
2 menit
Tabel 4.2 Variasi adsorben yang digunakan
tabun
Pasir
Kerikil
rambut
Arang
Polimer
g
1
2
1.7 cm
2 cm
6 cm
8.5 cm
5 cm
3 cm
3cm
2.5 cm
2 cm
2 cm
Tabel 4.3 data hasil pengamatan
Hal yang
diamati
Warna
Kekeruhan
Aroma
Botol 1
Botol 2
Sebelum
Sesudah
Sebelum
Sesudah
Hijau
Keruh ++++
Limbah +++
Tidak berwarna
Keruh ++
Limbah ++
Hijau
Keruh ++++
Limbah +++
Tidak berwarna
Keruh +
Limbah +
4.2 Pembahasan
Air adalah zat atau unsur yang paling penting bagi semua bentuk
kehidupan yang diketahui sampai saat ini dibumi, air adalah zat cair yang tidak
mempunyai rasa, warna dan bau. Tingkat kekeruhan air sangat bervariasi sesuai
dengan struktur atau kandungan mineral dalam tanah dan pada masing-masing
lokasi. Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah, tanah sangat
menentukan sekali jenis air terutama pada tanah liat. mayoritas air keruh dan
kekuning-kuningan. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara
melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air
bersih secara alami atau buatan maupun modern/tradisional untuk mendapatkan
hasil air yang layak digunakan untuk kehidupan sehari-hari.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui cara membuat alat penyaringan
air dengan menggunakan botol air mineral bekas, menetahui susunan bahan
penyaringan yang menghasilkan penjernihan terbaik, mengetahui variasi adsorben
yang memiliki daya adsorbsi paling bagus.
Metode yanng digunakan adalah adsorbsi. Prinsip kerja dari penelitian ini
adalah adsorbsi limbah cair oleh adsorben polimer sintetis dan polimer alam, serta
menghitung laju alir limbah yang disaring dengan alat penyaring menggunakan
adsorben dengan variasi ketebalan tertentu.Sampel yang digunakan atau yang
akan disaring adalah limbah cair rumah tanggga yang diambil dari limbah rumah
tangga ibu nur yanng bertempat tinggal di jalan bangau sakti no. 20 panam,
Pekanbaru.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan laju alir dengan botol 1 lebih cepat
dibandingkan denngan botol 2, hal ini dikarenakan ketebalan dari adsorben yang
digunakan. Adsorpsi (penyerapan) Penyerapan adalah suatu proses pemisahan
dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang
menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan
pada adsorpsi kimia yani merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang
diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak balik.
Berdasarkan interaksi antara adsorben dan adsorbat, adsorpsi dapat
dibedakan menjadi dua jenis, yakni adsorpsi fisika (fisisorpsi) dan adsorpsi kimia
(kemisorpsi). Adsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat
dengan arang. Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben
(rambut manusia) dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam
larutan yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh
arang aktif. Sedangkan bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit
penyerapan arang aktif tidak dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan
larutan.
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapat adalah :
1. Proses pembuatan alat penyaringan air dengan menggunakan
penyaringan botol bekas lebih efektif dan hemat
2. susunan bahan penyaringan adalah polimer, arang, rambut, kerikil, pasir,
dan gabus
3. adsorben dengan ketebalan paling tebal dapat mengadsorbsi limbah
lebih efektif
4. Pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang disaringlebih
terlihat daripada air yang tidak disaring
4.2 Saran
Adapaun saran untuk penelitian ini adalah penyaringan dapat digunakan
diaplikasikan dalam kehidupan, terutama untuk daerah yang kekurangan air bersih
dan juga untuk daerah air gambut.
DAFTAR PUSTAKA
Edahwati, Luluk dan Suprihatin. 2009. Kombinasi Proses Aerasi, Adsorpsi,
dan Filtrasi pada Pengolahan Air Limbah Industri Perikanan.
Surabaya: UPN “Veteran”. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan. Vol.1
No. 2.
Kalensun,A.G., dkk.2012. Isoterm Adsorpsi Toluena pada Arang Aktif Strobilus
Finus. Jurnal Ilmiah Sains. 12 (2).
Sugiyarto. 1987. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. UI-Press.Jakarta.
Zulfa, A.20122. Uji Adsorpsi Gas Karbon Monoksida Menggunakan Zeolit Alam
Malang dan lampung. Skripsi. Universitas Indonesia, Depok
LAMPIRAN
ALAT PENYARINGAN DARI BOTOL
AIR MINERAL
PROSES PENYARINGAN DAN HASIL
HASIL
PENYARINGAN
PENYARINGAN
SAMPEL LIMBAH CAIR RUMAH TANGGA
HASIL PENYARINGAN
PENGUKURAN DAYA ADSORBSI PLASTIK FOTOKOPI TERHADAP
LIMBAH CAIR RUMAH TANGGA
FITRIA WARDIKA
1403120054
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah kita ucapkan kepada Allah SWT, karena atas segala rahmat yang
telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini dengan
semaksimal mungkin. Karya tulis ini mengambil pokok bahasan tentang
“Pengukuran Daya Adsorbsi Plastik Fotokopi Terhadap Limbah Cair Rumah
Tangga ”.
Dalam Penyelesaian laporan ini tentunya tidak lepas dari peran serta
berbagai pihak baik dari segi moral, material, maupun keilmuan. Untuk itu penulis
mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang banyak membantu sebagai
berikut :
1. Bapak Drs. Tengku Ariful Amri,MS selaku dosen pembimbing mata kuliah
kimia polimer
2. Teman – teman yang selalu menyemangati dan mendukung pembuatan laporan
penelitian
3. Kedua orang tua saya yang telah memberikan segala restu dan dukungannya
kepada kami.
4. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan sumbangan pemikiran
dalam menyelesaikan makalah ini yang tidak dapat kami sebutkan.
Akhirnya penyusun menyadari bahwa laporan ini masih belum dikatakan
sempurna, masih banyak kekurangan yang harus diperbaiki. Untuk itu, kritik dan
saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan bagi perbaikan di masa
yang akan datang. Semoga karya tulis ilmiah ini nantinya dapat menambah
wacana keilmuan. Terima kasih.
Pekanbaru, April 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..........................................................................................
i
DAFTAR ISI........................................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN....................................................................................
1
1.1.Latar Belakang.........................................................................................
1
1.2.Rumusan Masalah....................................................................................
3
1.3.Tujuan Penelitian......................................................................................
3
1.4.Manfaat Penelitian....................................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................
5
2.1.Air.............................................................................................................
5
2.2 Air Limbah Rumah Tangga......................................................................
...............................................................................................................................6
2.3 Filtrasi Sederhana.....................................................................................
...............................................................................................................................8
2.4 Material Penyaringan...............................................................................
12
BAB III METODOLOGI PENELITIAN..........................................................
17
3.1. Sumber Literatur dan Data......................................................................
17
3.2. Pengolahan Data......................................................................................
17
3.2.1. Alat yang Digunakan.......................................................................
17
3.2.2. Bahan yang Digunakan....................................................................
17
3.3. Cara Pengambilan Sampel.......................................................................
18
3.4. Prosedur Penelitian..................................................................................
18
3.3.1. Persiapan Alat Penyaring.................................................................
18
3.3.2. Persiapan Bahan...............................................................................
19
3.3.3. Susunan Adsorben...........................................................................
19
3.5. Pemasukkan Sampel...........................................................................
20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................
21
4.1.Hasil..........................................................................................................
21
4.1.1 Data pengamatan..............................................................................
21
4.2 Pembahasan..............................................................................................
22
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...............................................................
24
5.1.Kesimpulan...............................................................................................
24
5.2.Saran.........................................................................................................
24
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air adalah sumber kehidupan. Air adalah senyawa sederhana (H2O) tetapi
manfaatnya tak terperi. Air bersih dan air murni merupakan bahan yang semakin
penting dan juga langka dengan semakin majunya IPTEK, masyarakat dan
peradaban industri. Sebaliknya berkat perkembangan IPTEK mutu air pun
semakin dapat diperbaiki. Keberadaan air bagi manusia sangat penting di setiap
harinya. Di Indonesia kebutuhan air untuk setiap orang mencapai 40 – 120 liter
setiap harinya. Namun persediaan air dari berbagai sumber air bersifat terbatas
dan tersebar secara tidak merata secara ruang dan waktu, diakibatkan adanya
perbedaan iklim dan kemampuan tanah menyimpan air. Selain itu, semakin
meluasnya wilayah pencemaran air, akan mengurangi daya dukung air bersih bagi
kehidupan manusia, karena ketersediaan air seringkali tidak mencukupi kebutuhan
manusia akan air bersih.
Air yang telah tercemar, tidak memenuhi syarat untuk dipergunakan
masyarakat. Apabila dipergunakan akan menimbulkan akibat yang segera tampak
(akut) dan akibat yang tampak secara perlahan-lahan atau dalam waktu yang lama
(kronis). Air berperan dalam terjadinya penyebaran penyakit yaitu; air sebagai
penyebar bakteri patogen, air sebagai sarang insekta penyebar penyakit, jumlah air
bersih yang tersedia tidak mencukupi, dan air sebagai sarang sementara penyakit.
Jenis mikroba yang dapat menyebar melalui air yaitu; virus, bakteri, protozoa dan
metazoa.
Penggunaan air bersih secara belebihan selain dapat mencemari
lingkungan juga mengurangi ketersediaan air bersih. Sehingga timbul masalah
kekurangan air bersih saat musim kemarau. Air bersih yang telah dipakai
kebanyakan terbuang ke lingkungan sebagai limbah. Limbah air yang berasal dari
rumah tangga pada daerah padat penduduk umumnya dibuang melalui parit dan
bermuara ke sungai. Jika air limbah rumah tangga tidak ditangani secara serius
dan berkelanjutan maka akan mengakibatkan pencemaran lingkungan dan
menurunkan kualitas air sungai. Parameter kualitas air yang cukup penting adalah
BOD (Biochemical Oxygen Deman) dan DO (Dissolved Oxygen.
Penyaringan atau filtrasi merupakan proses pemisahan padatan yang
terlarut di dalam air. Pada proses ini, filter berperan memisahkan air dari partikelpartikel padatan. Bahan padatan yang disaring untuk dipisahkan dari air antara
lain kayu, daun, pasir, dan lumpur. Penyaringan membran adalah suatu proses
pemisahan bahan-bahan tersuspensi dalam air melalui bahan atau media berpori
tertentu, sehingga dapat menghasilkan air yang berkualitas lebih baik. Membran
yang digunakan pada proses filtrasi umumnya dibuat dari (i) polimer alami dan
modifikasinya, (ii) polimer sintetis, (iii) dan bahan inorganik. Pemilihan bahan
baku pembentuk membran penting dilakukan karena jenis bahan baku dapat
berpengaruh terhadap karakteristik membran yang dihasilkan.
1.2 Perumusan Masalah
a. Bagaimana membuat alat penyaringan air dengan menggunakan sistem
botol
b. Bagaimana susunan bahan penyaringan yang menghasilkan penjernihan
terbaik
c. Mengetahui variasi adsorben yang paling baik
d. Bagaimana pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang disaring
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dihasilkan penelitian ini adalah:
a. Untuk mengetahui proses pembuatan alat penyaringan air dengan
menggunakan penyaringan botol
b. Untuk mengetahui susunan bahan penyaringan yang menghasilkan
penjernihan terbaik
c. Untuk mengetahui variasi yang paling baik
d. Untuk mengetahui pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang
disaring
1.4 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah
a. Bahan-bahan yang digunakan adalah kerikil, pasir, ijuk atau rambut, kayu
arang, dan polimer yang digunakan sebagai adsorben
b. Penyusunan dari bahan filtrasi merupakan susunan yang sudah ditentukan
c. Tidak meninjau kandungan kimiawi air yang disaring
d. Sistem pengaliran menggunakan aliran gravitasi
1.5 Manfaat Penelitian
a. Adapun manfaat dari pengujian yang dilakukan untuk tugas akhir
ini adalah:
b. Sebagai acuan bagi masyarakat untuk mengetahui penyaringan yang baik
untuk air bersih
c. Dapat mengetahui proses pengolahan penyaringan limbah cair menjadi air
yang lebih baik lagi dan layak untuk digunakan dalam kehidupan seharihari
d. Dapat mengetahui kapasitas alat yang dibuat
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air adalah zat atau unsur yang paling penting bagi semua bentuk
kehidupan yang diketahui sampai saat ini dibumi, air adalah zat cair yang tidak
mempunyai rasa, warna dan bau. Tingkat kekeruhan air sangat bervariasi sesuai
dengan struktur atau kandungan mineral dalam tanah dan pada masing-masing
lokasi. Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah, tanah sangat
menentukan sekali jenis air terutama pada tanah liat. mayoritas air keruh dan
kekuning-kuningan. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara
melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air
bersih secara alami atau buatan maupun modern/tradisional untuk mendapatkan
hasil air yang layak digunakan untuk kehidupan sehari-hari.
Air merupakan senyawa kimia yang memiliki peranan penting bagi
kehidupan mahluk hidup. Bagi manusia, air diperlukan untuk keperluan seharihari baik sebagai air minum, mandi, memasak, pertanian, dan mencuci.
Berdasarkan survei Direktorat Pengembangan Air Minum (2006), menyebutkan
bahwa dalam satu hari tiap orang di Indonesia rata – rata memakai air bersih
sebesar 144 liter. Badan Pusat Statistik memprediksikan jumlah penduduk
Indonesia akan melonjak menjadi 247,5 juta jiwa pada tahun 2015. Jumlah
tersebut mengakibatkan pemenuhan kebutuhan air meningkat hingga 9,391 miliar
meter kubik atau naik 47% dari tahun 2000.
Dari segi kualitas air minum harus memenuhi :
1.
Syarat fisik seperti :
a) Tidak boleh berwarna, berasa dan berbau
b) Suhu air hendaknya pada suhu sejuk kurang dari 25oC
c) Harus jernih
2.
Syarat kimia : air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat
mineral atau zat- zat kimia tertentu dalam jumlah yang melampaui batas yang
telah ditentukan.
2.2 Air Limbah Rumah Tangga
Definisi limbah menurut Peraturan Pemerintah No. 18/1999 Jo. PP
85/1999, adalah sisa atau buangan dari suatu usaha dan/atau kegiatan manusia.
Limbah adalah bahan buangan tidak terpakai yang berdampak negatif terhadap
masyarakat jika tidak dikelola dengan baik. Air limbah industri maupun rumah
tangga (domestik) apabila tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak
negatif bagi kesehatan.
Limbah merupakan buangan atau bekas yang berbentuk gas, cair, dan
padat. Menurut Menteri Negara Lingkungan Hidup menyebutkan bahwa air
limbah domestik merupakan air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan
pemukiman (real estate), rumah makan (restauran), perkantoran, perniagaan,
apartemen, dan asrama. Air limbah rumah tangga adalah limbah yang berasal dari
kamar mandi, cucian, dan air bekas indistri rumah tangga. Jumlah air limbah
rumah tangga yang terbuang akan selalu bertambah sesuai dengan peningkatan
pertumbuhan penduduk. Berdasarkan data survei Direktorat Pengembangan Air
Minum (2006), menyebutkan bahwa dalam satu hari tiap orang di Indonesia rata –
rata memakai air bersih sebesar 144 liter. Sebagian besar penggunaan air bersih
digunaan untuk proses mencuci pakaian dan mandi. Jika dalam satu hari setiap
dibutuhkan 100 liter air untuk mandi dan mencuci maka sejumlah itulah air bersih
terbuang ke lingkungan. Air bekas cucian dan kamar mandi sudah terkontaminasi
dengan senyawa basa yang didominasi dengan limbah sabun dan deterjen.
Sehingga pembuangan limbah deterjen secara langsung ke lingkungan akan
menurunkan kualitas tanah. Limbah detergen yang dibuah ke sungai akan
menurunkan kualitas air sungai dan membunuh mikroorganisme yang hidup di
sungai.
Istilah pencemaran air atau polusi air dapat dipersepsikan berbeda oleh
satu orang dengan orang lainnya mengingat banyak pustaka acuan yang
merumuskan definisi istilah tersebut, baik dalam kamus atau buku teks ilmiah.
Pengertian pencemaran air juga didefinisikan dalam Peraturan Pemerintah,
sebagai turunan dari pengertian pencemaran lingkungan hidup yang didefinisikan
dalam undang-undang. Dalam praktek operasionalnya, pencemaran lingkungan
hidup tidak pernah ditunjukkan secara utuh, melainkan sebagai pencemaran dari
komponen-komponen lingkungan hidup, seperti pencemaran air, pencemaran air
laut, pencemaran air tanah dan pencemaran udara. Dengan demikian, definisi
pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang ditetapkan dalam
UU tentang lingkungan hidup yaitu UU No. 23/1997.
2.3 Filtrasi Sederhana
Filtrasi merupakan proses penjernihan atau penyaringan air limbah melalui
media, dimana selama air melalui media akan terjadi perbaikan kualitas. Hal ini
disebabkan adanya proses pemisahan antara partikel – partikel tersuspensi dan
koloid, reduksi bakteri dan organisme lainnya dan pertukaran konstituen kimia
yang ada dalam air limbah. Faktor yang perlu diperhatikan untuk menjaga
efisiensi filtrasi adalah menghilangkan partikulat dan koloidal yang tidak
mengendap setelah terjadinya proses flokulasi biologis atau kimia. Kedua,
menaikkan kehilangan suspensi padatan, kekeruhan, phospor, BOD, COD, dan
bakteri. Keriga, mengurangi adanya desinfektan (Endahwati dan Suprihatin,
2009).
Filtrasi
secara
sederhana
merupakan
proses
pemisahan
dengan
menggunakan alat dan bahan yang mudah ditemui dalam kehidupan. Bahan yang
dapat digunakan sebagai media penyaringan antara lain pasir, ijuk, kerikil, arang,
dan batu. Media lain yang dapat digunakan adalah kapas, silika, karbon aktif,
terumbu karang (biofilter), dan batu kapur. Filter yang digunakan harus sesuai
dengan kandungan kimia air limbah yang digunakan. Medium filter tidak bisa
digunakan selamnya, akan ada waktu dimana filter menjadi jenuh dan tidak dapat
digunakan sebagai medium penyaringan. Oleh karena itu, medium harus rutin
diganti, dan bahan baku filter harus tersedia melimpah di lingkungan sekitar untuk
mengurangi biaya pembuatan medium filter.
Filtrasi adalah cara pemisahan zat padat dari cairan melalui saringan yang
berpori. Cara filtrasi juga dipakai untuk memisahkan zat-zat yang berkelanjutan
berbeda (Kumalasari, 2007). Penyaringan air yaitu air yang dapat menyaring dari
berbagai bentuk kualitas air baik fisik, kimia, biologi serta dapat menjernihkan air,
dilihat dari warnanya, misalnya dari air kotor menjadi air jernih.
Adsorpsi (penyerapan) Penyerapan adalah suatu proses pemisahan dimana
komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang
menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan
pada adsorpsi kimia yani merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang
diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak balik.
Berdasarkan interaksi antara adsorben dan adsorbat, adsorpsi dapat
dibedakan menjadi dua jenis, yakni adsorpsi fisika (fisisorpsi) dan adsorpsi kimia
(kemisorpsi). Fisisorpsi pada umumnya bersifat reversibel sehingga substansi
yang telah teradsorpsi relatif mudah dilepaskan kembali dengan cara menurunka
konsentrasi zat terlarut. Akibat lemahnya interaksi yang terbentuk, proses deso
tersebut dimungkinkan terjadi pada temperatur yang sama. Energi yang menyertai
fisisorpsi kurang dari 42 kJ/mol. Proses adsorpsi melibatkan gaya van der waal
dan ikatan hidrogen.
Adapun adsorpsi yang terjadi pada rambut dapat bersifat :
1. Adsorpsi Fisika
Adsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat dengan
arang
aktif dalam keadaan suhu rendah dengan penyerapan relatif kecil.
2. Adsorpsi Kimia
Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben (rambut
manusia) dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam larutan
yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh arang
aktif. Sedangkan bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit penyerapan
arang aktif tidak dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan larutan.
Dalam hal ini, ada beberapa faktor yang mempengaruhi daya serap
adsorpsi, yaitu:
1. Sifat serapan
Adsorpsi akan bertambah besar sesuai dengan bertambahnya
ukuran molekul serapan dari struktur yang sama, seperti dalam deret
homolog. Adsorpsi juga dipengaruhi oleh gugus fungsi, posisi gugus
fungsi, ikatan rangkap, dan struktur rantai dari senyawa serapan.
2. Temperatur
Faktor yang mempengaruhi temperatur proses adsorpsi adalah
viskositas dan stabilitas senyawa serapan. Jika pemanasan tidak
mempengaruhi sifat-sifat senyawa serapan, seperti terjadi perubahan warna
maupun dekomposisi, maka perlakuan dilakukan pada titik didihnya.
Untuk senyawa volatil, adsorpsi dilakukan pada temperatur kamar atau
bila memungkinkan pada temperatur yang lebih rendah.
3. pH (derajat keasaman)
Untuk asam-asam organik, adsorpsi akan meningkat bila pH
diturunkan, yaitu dengan penambahan asam-asam mineral. Ini disebabkan
karena kemampuan asam mineral untuk mengurangi ionisasi asam organik
tersebut. Sebaliknya apabila pH asam organik dinaikkan yaitu dengan
penambahan alkali, adsorpsi akan berkurang sebagai akibat terbentuknya
garam.
Proses penyaringa dilakukan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi
dalam air melalui media berpori. Zat padat tersuspensi dihilangkan pada waktu air
melalui lapisan media filter. Proses filtrasi tergantung pada gabungan mekanisme
kimia dan fisika yang kompleks dan yang terpenting adalah adsorbsi. pada waktu
air melalui lapisan filter, zat padat terlarut bersentuhan dan melekat pada butiran
Gumpalan partikel atau flok yang terjadi tidak semuanya dapat mengendap. Flokflok yang relative kecil atau halus masih melayang-layang dalam air. Oleh karena
itu, untuk mendapatkan air yang betul-betul jernih harus dilakukan penyaringan
atau filtrasi.
Media penyaring digunakan pasir, kerikil, arang, dan ijuk. Susunan media
penyaring dari paling dasar ke atas adalah:
a.
Lapisan 1: plastik fotokopi
b.
Lapisan 2: arang
c.
Lapisan 3: rambut
d.
Lapisan 4: kerikil
e.
Lapisan 5: pasir
f.
Lapisan 6: busa
2.4 Material Penyaringan
Dibawah ini ada beberapa landasan Tiori yang berkaitan dengan material
penyaringan air yang digunakan diantaranya:
1. Air
merupakan pelarut universal sehingga air yang ada di sekitar kita bukanlah
air murni, melainkan mengandung zat-zat terlarut, seperti tingkat keasaman pada
air ( pH ) dimana air layak digunakan untuk dikonsumsi, nilai pH dapat digunakan
sebagai parameter kualitas air. Telah kita ketahui bahwa pH air murni adalah 7,
namun demikian air alam jarang mempunyai pH tepat 7. Air hujan misalnya
cenderung mempunyai pH kurang dari 7. Hal itu terjadi karna karbon dioksida
yang terdapat diudara dapat larut dalam air hujan membentuk asam karbonat. Air
hujan dinyatakan sebagai hujan asam jika pH nya kurang dari 5,6. Secara umum,
pH minimum dan maksimum air bersih adalah 6,5 dan 8,5. Air adalah zat cair
yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau, yang terdiri dari hidrogen dan
oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu larutan yang
hampir-hampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun
buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut di dalamnya.
2.polimer (Kain Katun)
Pembuatan saringan air dengan menggunakan kain katun merupakan teknik
penyaringan yang paling sederhana / mudah. Air keruh disaring dengan
menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari
kotoran dan organisme kecil yang ada dalam air keruh. Air hasil saringan
tergantung pada ketebalan dan kerapatan kain yang digunakan.
3. Pasir
Pasir adalah contoh bahan material butiran. Butiran pasir umumnya
berukuran antara 0,0625 sampai 2 milimeter. Materi pembentuk pasir adalah
silikon dioksida, tetapi di beberapa pantai tropis dan subtropis umumnya dibentuk
dari batu kapur. Hanya beberapa tanaman yang dapat tumbuh diatas pasir, karena
rongga-rongganya yang besar. Pasir memiliki warna sesuai dengan asal
pembentukanya.
Saringan Pasir Lambat (SPL), Saringan pasir lambat merupakan saringan
air yang dibuat dengan menggunakan lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil
pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring air baku
melewati lapisan pasir terlebih dahulu baru kemudian melewati lapisan kerikil.
Saringan Pasir Cepat (SPC), Saringan pasir cepat seperti halnya saringan
pasir lambat, terdiri atas lapisan pasir pada bagian atas dan kerikil pada bagian
bawah. Tetapi arah penyaringan air terbalik bila dibandingkan dengan Saringan
Pasir Lambat, yakni dari bawah ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan
jalan menyaring air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu baru kemudian
melewati lapisan pasir.
4. Kerikil (gravel)
Kerikil adalah bebatuan kecil biasanya batu granit yang dipecahkan.
Ukuran kerikil yang selalu digunakan ialah antara 2 mm dan 75 mm. untuk
penyaringan air krikil berfungsi sebagai menyaring sesuatu partikel yang akan
tertahan pada krikil dan celah agar air dapat mengalir melalui lubah bawah
5. Ijuk atau rambut
Ijuk
adalah media penahan pasir halus agar tidak lolos ke lapisan
bawahnya dan berfungsi sebagai penyerap bau yang ada pada air dan menyaring
kotoran-kotoran halus.
Sifat rambut yang paling penting adalah daya serap. Untuk menyerap
bahan-bahan yang tidak terlarut dalam air, biasa menggunakan adsorben yang
berasal dari bahan kimia dengan mengubah sifat permukaan partikel karbon
melalui proses oksidasi. Partikel ini akan menyerap bahan-bahan organik dan akan
terakomulasi pada bidang permukaannya.
Adsorpsi oleh rambut manusia akan melepaskan gas, cairan dan zat padat
dari larutan dimana kecepatan reaksi dan kesempurnaan pelepasan tergantung
pada pH, suhu, konsentrasi awal, ukuran molekul, berat molekul dan struktur
molekul. Penyerapan terbesar adalah pada pH rendah. Dalam Laboratorium
Manual disebutkan bahwa pada umumnya kapasitas penyerapan rambut akan
meningkat dengan turunnya pH dan suhu air. Pada pH rendah aktifitas dari bahan
larut dengan larutan meningkat sehingga bahan-bahan tidak larut untuk tertahan
pada rambut lebih rendah.
Proses adsorpsi rambut manusia dapat digambarkan sebagai molekul yang
meninggalkan zat pengencer yang terjadi pada permukaan zat padat melalui ikatan
kimia maupun fisika. Molekul tersebut digunakan sebagai adsorbat dan zat padat
disebut adsorben arang aktif.
6. Arang Tempurung Kelapa/Kayu Arang
Arang Tempurung Kelapa/Kayu Arang adalah Saringan arang dapat
dikatakan sebagai saringan pasir arang dengan tambahan satu buah lapisan arang.
Lapisan arang ini sangat efektif dalam menghilangkan bau dan rasa yang ada pada
air baku. Arang yang digunakan dapat berupa arang kayu atau arang batok kelapa.
Untuk hasil yang lebih baik dapat digunakan arang aktif.
Karbon Aktif atau Arang Aktif merupakan suatu padatan berpori yang
mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung
karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Daya serap karbon aktif ditentukan
oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika
terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan bahan-bahan kimia ataupun
dengan pemanasan pada temperatur tinggi.
Karbon Aktif (arang aktif) adalah jenis karbon yang memiliki luas
permukaan yang sangat besar.Satu gram karbon aktif setara dengan suatu material
yang memiliki luas permukaan 500-1500 m2. Aktivasi karbon menjadi karbon
aktif juga dimaksudkan untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi. Karbon aktif
banyak digunakan untuk menghilangkan kontaminan astetik, sedikit efektif
menghilangkan beberapa kontaminan dari senyawa volatile (seperti benzene,
trichloroethylene) juga kontaminan berbasis petroleum. Karbon aktif yang bersifat
molekular, juga mampu menyerap molekul organik dengan baik.
Karbon aktif dipakai dalam proses pemurnian udara, gas dan larutan atau
cairan, dalam proses recovery suatu logam dari biji logamnya, dan juga dipakai
sebagai support katalis. Dipakai juga dalam pemurnian gas dan udara, safety mask
dan respirator, seragam militer, adsorbent foams, industri nuklir, electroplating
solutions; deklorinasi, penyerap rasa dan bau dari air, aquarium, cigarette filter,
dan juga penghilang senyawa-senyawa organik dalam air. Sesuai dengan salah
satu fungsi di atas, maka karbon aktif juga dipakai di Unit CO2 Removal pada
Pabrik Ammonia.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Sumber Literatur dan Data
Sumber literatur yang mendasari pembuatan karya tulis ini adalah jurnal
jurnal ilmiah, artikel ilmiah, skripsi baik di media cetak maupun internet.
3.2 Pengolahan Data
Pembuatan Pengukuran Daya Adsorbsi Plastik Fotokopi Terhadap Limbah
Cair Rumah Tangga dilakukan dengan cara eksperimen yang menggunakan alat
dan bahan, cara pembuatan dan cara kerja yang dijelaskan sebagai berikut:
3.2.1 Alat dan Bahan
3.2.1.1 alat yang digunakan
1) Botol air mineral bekas (ukuran 1200 mL) botol
2) Gunting 1 buah
3) tali 1 gulung kecil
4) Cutter 1 buah
6) Gabus bekas 3 buah
7) Penggaris 1 buah
8) Spidol 1 buah
9) Ember besar
3.2.1.2 Bahan yang digunakan
1)
2)
3)
4)
Air limbah
Polimer ( plastik fotocopy)
Arang
Pasir
5) Kerikil
6) Rambut
3.3 waktu dan tempat penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada awal april hingga akhir april 2016,
bertempat di jalan bangau sakti, panam, Pekanbaru. Penyaringan dilakukan pada
11- 17 April 2016, di jalan Bangau Sakti, Panam, Pekanbaru.
3.4 Cara Pengambilan Sampel
Sampel limbah cair limbah rumah tangga untuk penelitian inidiambil dari
limbah cair rumah tangga ibu nur di jalan Bangau Sakti, Panam, Pekanbaru.
3.3 Prosedur Penelitian
3.1.1 Persiapan Alat Penyaring
Hal pertama yang dilakukan adalah pembuatan botol penyaring
menggunakan botol air mineral bekas 1500 mL. Botol ini kmudian
dipotong dibagian bawahnya sebagai jalur untuk memasukkan limbah
yang akan disaring. Pada bagian tutup botol dilubangi agar air dapat
menetes dengan benar. Agar botol dapat berdiri dengan bagus, gantung
botol dengan penyannga menggunakan tali rafia.
3.1.2 Persiapan Bahan
Sebelum memulai pastikan semua bahan sudah tersedia. Pasir yang
akan digunakan harus dicuci terlebih dahulu hingga air cucian bersih dan
tidak keruh lagi dan kemudian pasir dijemur hingga kering. Arang yang
akan digunakan harus dihaluskan terlebih dahulu, agar luas permukaannya
lebih besar dan daya adsorbsinya lebih tinggi. Kerikil dan rambut juga
harus dicuci terlebih dahulu dan dijemur. Plastik fotokopi digunting
denngan ukuran sekitar 1x1 cm.
3.1.3 Susunan Adsorben
Setelah alat penyaring siap, masukkan adsorben dengan variasi :
1. Gabus, gabus berfungsi sebagai penyangga agar adsorben
tidak ikut turun bersama denga air. Gabus yang digunakan
tidak terlalutebal seukuran dengan mulut lubang botol.
2. Pasir , pasir yang sudah kering dimasukkan dalam botol
dengan ketebalan masing-masing botol 2 cm.
3. Kerikil, kerikil yang dignakan tiap botol divariasikan
dengan ketebalan 6 cm dan 8,5 cm.
4. Rambut, rambut yang sudah kering dimasukkan dalam
botol denngan ketebalan tertentu.
5. Arang, arang yang sudah kering di masukkan dengan
ketebalan tertentu.
6. Plastik fotokopi dimasukkan dengan ketebalan tertentu
pada bagian atas.
3.3.4 Pemasukkan Air Limbah
Limbah cair rumah tangga yang akan difiltrasi diambil sebanyak 200
mLkemudian dihitung laju alir air dalam waktu dua menit.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Data pengamatan
Tabel 4.1 volume limbah yang digunakan dan volume filtray yang dihasilkan
Jenis
Limbah rumah tangga
Limbah rumah tangga
Volume limbah
200 mL
200 mL
Volume Filtrat
54 mL
35 mL
Laju Alir
2 menit
2 menit
Tabel 4.2 Variasi adsorben yang digunakan
tabun
Pasir
Kerikil
rambut
Arang
Polimer
g
1
2
1.7 cm
2 cm
6 cm
8.5 cm
5 cm
3 cm
3cm
2.5 cm
2 cm
2 cm
Tabel 4.3 data hasil pengamatan
Hal yang
diamati
Warna
Kekeruhan
Aroma
Botol 1
Botol 2
Sebelum
Sesudah
Sebelum
Sesudah
Hijau
Keruh ++++
Limbah +++
Tidak berwarna
Keruh ++
Limbah ++
Hijau
Keruh ++++
Limbah +++
Tidak berwarna
Keruh +
Limbah +
4.2 Pembahasan
Air adalah zat atau unsur yang paling penting bagi semua bentuk
kehidupan yang diketahui sampai saat ini dibumi, air adalah zat cair yang tidak
mempunyai rasa, warna dan bau. Tingkat kekeruhan air sangat bervariasi sesuai
dengan struktur atau kandungan mineral dalam tanah dan pada masing-masing
lokasi. Pada daerah yang memiliki sumber mata air permukaan tanah, tanah sangat
menentukan sekali jenis air terutama pada tanah liat. mayoritas air keruh dan
kekuning-kuningan. Penanggulangan secara cepat dapat dilakukan dengan cara
melakukan penyaringan air dengan menggunakan beberapa teknik penyaringan air
bersih secara alami atau buatan maupun modern/tradisional untuk mendapatkan
hasil air yang layak digunakan untuk kehidupan sehari-hari.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui cara membuat alat penyaringan
air dengan menggunakan botol air mineral bekas, menetahui susunan bahan
penyaringan yang menghasilkan penjernihan terbaik, mengetahui variasi adsorben
yang memiliki daya adsorbsi paling bagus.
Metode yanng digunakan adalah adsorbsi. Prinsip kerja dari penelitian ini
adalah adsorbsi limbah cair oleh adsorben polimer sintetis dan polimer alam, serta
menghitung laju alir limbah yang disaring dengan alat penyaring menggunakan
adsorben dengan variasi ketebalan tertentu.Sampel yang digunakan atau yang
akan disaring adalah limbah cair rumah tanggga yang diambil dari limbah rumah
tangga ibu nur yanng bertempat tinggal di jalan bangau sakti no. 20 panam,
Pekanbaru.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan laju alir dengan botol 1 lebih cepat
dibandingkan denngan botol 2, hal ini dikarenakan ketebalan dari adsorben yang
digunakan. Adsorpsi (penyerapan) Penyerapan adalah suatu proses pemisahan
dimana komponen dari suatu fase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang
menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan
pada adsorpsi kimia yani merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang
diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak balik.
Berdasarkan interaksi antara adsorben dan adsorbat, adsorpsi dapat
dibedakan menjadi dua jenis, yakni adsorpsi fisika (fisisorpsi) dan adsorpsi kimia
(kemisorpsi). Adsorpsi fisika terjadi berdasarkan ikatan fisika antara zat-zat
dengan arang. Adsorpsi kimia terjadi berdasarkan ikatan kimia antara adsorben
(rambut manusia) dengan zat-zat teradsopsi. Dijelaskan pula bahwa bahan dalam
larutan yang bersifat elektrolit akan diserap lebih efektif dalam suasana basa oleh
arang aktif. Sedangkan bahan dalam larutan yang bersifat non elektrolit
penyerapan arang aktif tidak dipengaruhi oleh sifat keasaman atau sifat kebasaan
larutan.
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapat adalah :
1. Proses pembuatan alat penyaringan air dengan menggunakan
penyaringan botol bekas lebih efektif dan hemat
2. susunan bahan penyaringan adalah polimer, arang, rambut, kerikil, pasir,
dan gabus
3. adsorben dengan ketebalan paling tebal dapat mengadsorbsi limbah
lebih efektif
4. Pengaruh penyaringan terhadap kejernihan air yang disaringlebih
terlihat daripada air yang tidak disaring
4.2 Saran
Adapaun saran untuk penelitian ini adalah penyaringan dapat digunakan
diaplikasikan dalam kehidupan, terutama untuk daerah yang kekurangan air bersih
dan juga untuk daerah air gambut.
DAFTAR PUSTAKA
Edahwati, Luluk dan Suprihatin. 2009. Kombinasi Proses Aerasi, Adsorpsi,
dan Filtrasi pada Pengolahan Air Limbah Industri Perikanan.
Surabaya: UPN “Veteran”. Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan. Vol.1
No. 2.
Kalensun,A.G., dkk.2012. Isoterm Adsorpsi Toluena pada Arang Aktif Strobilus
Finus. Jurnal Ilmiah Sains. 12 (2).
Sugiyarto. 1987. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. UI-Press.Jakarta.
Zulfa, A.20122. Uji Adsorpsi Gas Karbon Monoksida Menggunakan Zeolit Alam
Malang dan lampung. Skripsi. Universitas Indonesia, Depok
LAMPIRAN
ALAT PENYARINGAN DARI BOTOL
AIR MINERAL
PROSES PENYARINGAN DAN HASIL
HASIL
PENYARINGAN
PENYARINGAN
SAMPEL LIMBAH CAIR RUMAH TANGGA
HASIL PENYARINGAN