BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Manfaat Sumberdaya Air - Analisa Kadar Fosfat Pada Limbah Cair Rumah Sakit Dan Air Sungai Disekitarnya Secara Spektrofotometri UV - VIS

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Manfaat Sumberdaya Air a.

Untuk kebutuhan domestik, penduduk yang bertempat tinggal di perkampungan/desa memanfaatkan sungai sebagai tempat untuk mendapat air untuk kebutuhan sehari-hari dan juga sebagai tempat pembuangan limbah.

Untuk kebutuhan pertanian, untuk mengairi sawah dan ladang umumnya digunakan air sungai, air danau, air irigasi serta air hujan. Sisa air yang tak terambil oleh tanaman akan menguap, masuk kedalam tanah menjadi air tanah dan masuk kedalam aliran air sungai.

Untuk industri, air di butuhkan di berbagai industri sebagai penunjang proses industri, misalnya untuk pemanasan atau pendinginan mesin-mesin industri serta juga sebagai komponen yang dibutuhkan untuk proses produksi industri yang terletak dengan aliran air sungai umumnya mengambil kebutuhan airnya dari sungai dan membuang limbahnya kembali kedalam sungai.

Untuk perikanan, rekreasi dan alin-lain, untuk perikanan dan lain-lain dapat memanfaatkan air sungai, air danau, air payau dan air laut sesuai dengan kebutuhan habitat dari organisme air tertentu. ( Barus, 2004 ).

2.1.1 Pengolahan Air 1.

Pengolahan fisika, yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk mengurangi/ menghilangkan kotoran yang kasar, penyisihan lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam air yang akan diolah.

2. Pengolahan kimia, yaitu suatu tingkat pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya.

3. Pengolahan bakteriologis, yaitu suatu tingkat pengolahan untuk membunuh atau memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandung dalam air minum yakni dengan cara/jalan membubuhkan kaporit ( zat desinfektan ).

2.1.2 Parameter Uji Kualitas Air

Untuk mengetahui apakah suatu perairan tercemar atau tidak, dilakukan serangkaian tahap pengujian untuk menentukn tingkat pencemaran tersebut.

Beberapa parameter uji yang umumnya harus diketahui, yaitu: a.

Nilai keasaman (pH) dan alkalinitas Umumnya air yang normal memiliki pH sekitar netral, berkisar antara 6 hingga 8. Air limbah atau air yang tercemar memiliki pH sangat asam atau pH cenderung basa, tergantung dari jenis limbah dan komponen pencemarnya.

Suhu Kenaikan suhu air tersebut akan mengakibatkan menurunnya oksigen terlarut di dalam air, meningkatnya kecepatan reaksi kimia, terganggunya kehidupan ikan dan hewan air lainnya. Naiknya suhu air yang relatif tinggi seringkali ditandai dengan munculnya ikan-ikan dan hewan air lainnya ke permukaan air pada suhu normal, lama kelamaan dapat menyebabkan kematian ikan dan hewan lainnya.

BOD/COD

BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup didalam air untuk menguraikan atau mengoksidasi bahan-bahan pencemar di dalam air. COD (Chemical Oxygen Demand), merupakan uji yang lebih cepat daripada uji BOD yaitu suatu uji yang berdasarkan suatu reaksi kimia tertentu untuk menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat didalam air.

Warna, rasa dan bau Air yang normal tampak jernih, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Air yang tidak jernih seringkali merupakan petunjuk awal terjadinya polusi di suatu perairan. Rasa air seringkali dihubungkan dengan bau air. Bau air dapat disebabkan oleh bahan-bahan kimia terlarut, ganggang, plankton, tumbuhan air dan hewan air, baik yang masih hidup maupun yang mati.

Jumlah padatan Padatan yang dapat mencemari air, berdasarkan ukuran partikel dan sifat- sifat lainnya dapat dikelompokkan menjadi padatan terendap (sedimen), padatan tersupensi dan padatan yang terlarut. f.

Kehadiran mikroba pencemar Air merupakan habitat berjenis-jenis mikroba, seperti alga, protozoa dan bakteri. Dari sekian banyak jenis mikroba yang bersifat patogen atau merugikan manusia, ada beberapa jenis mikroba yang sangat tidak dikehendaki kehadirannya karena mikroba tersebut dapat berperan sebagai bioindikator kualitas perairan.

Kandungan minyak dan lemak Meskipun minyak mengandung senyawa volatil yang mudah menguap, namun masih ada sisa minyak yang tidak dapat menguap. Karena minyak tidak dapat larut didalam air, maka sisa minyak akan tetap mengapung di air, kecuali jika minyak tersebut terdampar ke pantai atau tanah disekeliling sungai. Minyak yang menutupi permukaan air akan menghalangi penetrasi sinar mataharike dalam air. Selain itu, lapisan minyak juga dapat mengurangi konsentrasi oksigen terlarut dalam air karena fiksasi oksigen bebas menjadi terhabat. Akibatnya, terjadi ketidakseimbangan ratai makanan di dalam air.

Kandungan bahan radioaktif Meskipun jarang terjadi, namun pada perairan yang dekat dengan industri peleburan dan pengolahan logam, sering kali ditemukan bahan-bahan radioaktif seperti uranium, thorium-230 dan radium-226. Komponen- komponen tersebut dapat terlarut dalam air hujan dan masuk ke sumber- sumber air yang ada. i.

Kandungan logam berat Logam berat atau logam toksik adalah terminologi yang umumnya digunakan untuk menjelaskan sekelompok elemen-elemen logam hkebanyakan tergolong berbahaya bila masuk kedalam tubuh manusia dalam konsentrasi yang sangat rendah disebut juga sebagai trace metals. j.

Phospat Banyak terdapat di peraiaran dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan , debu, dan tubuh organisme. Sumber utama phospat inorganik dari penggunaan detergen, alat pembersih untuk keperluan rumah tangga atau industri, dan pupuk pertanian. k.

Nitrat, nitrit dan amonia Merupakan senyawa nitrogen organik yang sangat banyak mendapat perhatian pada kualitas air. Nitrat biasanya ada di permukaan dalam konsentrasi kecil, dan kemungkinan mencapai konsentrasi tinggi pada air tanah. Dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan kelainan pada bayi yang disebut inflantile methomolobinemia. Nitrit adalah unsur penting dalam proses photosintesis tanaman air. Nitrit merupakan bentuk antara oksida amonia ke nitrit atau reduksi nitrat ke amonia. Nitrit dapat masuk perairan melalui air limbah industri. Nitrit adalah penyebab sebenarnya, karena di dalam rubuh dapat mengikat zat besi dari hemoglobin yang membentuk methemoglobinemia. Asam yang dibentuk dari nitrat dapat bereaksi membentuk nitrosamin yang kebanyakan diketahui potensi karsinogenik. Amonia secara alamiah ada di air permukaan dan air limbah. Pada air tanah konsentrasi sangat rendah karena terikt pada partikel tanah sehingga tidak lepas dari tanah. Amonia dihasilkan dari determinasi urea dan dan nitrogen organik melalui proses hidrolisis.

2.1.3. Dampak pencemaran

Pencemaran air dapat menyebabkan berkurangnya keanekaragam atau punahnya populasi organisme perairan seperti benthos, perifiton dan plankton. Dengan menurunya atau punahnya organisme tersebut maka sistem ekologis perairan dapat terganggu. Sistem ekologis perairan (ekosistem) mempunyai kemampuan untuk memurnikan kembali lingkungan yang telah tercemar sejauh beban pencemaran masih berada dalam batas daya dukung lingkungan yang bersangkutan. Apabila beban pencemaran melebihi daya dukung lingkungannya maka kemampuan itu tidak dapat dipergunakan lagi.

Pencemaran air selain menyebabkan dampak lingkungan yang buruk, seperti timbulnya bau, menurunya keanekaragaman dan mengganggu estetika juga berdampak negatif bagi kesehatan makhluk hidup, karena di dalam air yang tercemar selain mengandung mikroorganisme patogen, juga mengandung banyak komponen-komponen beracun (Nugroho,A.1996).

2.2. Limbah

2.2.1 Limbah Rumah Sakit

Limbah rumah sakit mencakup semua hasil buangan yang berasal dari instalansi kesehatan, fasilitas penelitian, dan laboratorium. Selain itu, limbah layanan kesehatan juga mencakup limbah yang berasal dari sumber-sumber kecil atau menyebar misalnya limbah hasil perawatan yang dilakukan di rumah sakit (dialisis, suntikan insulin, dan sebagainya ).

Klasifikasi limbah berbahaya yang berasal dari layanan kesehatan masyarakat yaitu: limbah infeksius, limbah patologis, limbah benda tajam, limbah farmasi, limbah genotoksik, limbah kimia, limbah yang mengandung logam berat, limbah radioaktif.

Limbah infeksius Limbah infeksius adalah limbah yang diduga mengandung patogen (bakteri, virus parasit, atau jamur) dalam konsentrasi atau jumlah yang cukup untuk menyebabkan penyakit pada pejamu yang rentan.

Limbah patologis Limbah patologis terdiri dari jaringan, organ, bagian tubuh, janin manusia dan bangkai hewan, darah dan cairan tubuh.

Limbah benda tajam Benda tajam merupakan materi yang dapat menyebabkan luka iris atau luka tusuk antara lain jarum, jarum suntik, skalpel, pisau ,peralatan infus, dan pecahan kaca. Baik terkontaminasi maupun tidak. d.

Limbah farmasi Limbah farmasi mencakup produk farmasi, obat-obatan, vaksin, dan serum yang sudah kadaluarsa, tidak digunakan, tumpah, dan terkontaminasi yang tidak diperlukan lagi dan harus dibuang dengan tepat.

Limbah genotoksik Limbah genotoksik sangat berbahaya dan bersifat mutagenik, teratogenik, atau karsinogenik. Limbah ini menimbulkan persoalan pelik, baik di dalam area kesehatan itu sendiri maupun setelah pembuangan sehingga membutuhkan perhatian khusus. Limbah genotoksik dapat mencakup obat- obatan sitostatik tertentu, muntahan, urine atau tinja pasien yang diterapi dengan obat-obatan sitostatik, zat kimia, maupun radioaktif.

Limbah kimia Limbah kimia mengandung zat kimia yang berbentuk padat, cair maupun gas yang berasal dari, misalnya dari aktivitas diagnostik dan eksperiment serta dari pemeliharaan kebersihan, aktivitas keseharian, dan prosedur pemberian desinfektan. Limbah kimia dari instalansi kesehatan bisa berupa limbah berbahaya, bisa juga tidak. pemeliharaan anstalasi kesehatan dan kemungkinan ditemukan di dalam limbah yaitu, formaldehid, zat kimia fotografis, solven, zat kimia organik, dan zat kimia anorganik.

Limbah yang mengandung logam berat Limbah yang mengandung logam berat dalam konsentrasi tinggi termasuk dalam subkategori limbah kimia berbahaya dan biasanya sangat toksik.

Contohnya adalah limbah merkuri yang berasal dari bocoran peralatan kedokteran yang rusak.

Limbah radioaktif Limbah radioaktif juga mencakup benda padat, cair dan gas yang terkontaminasi radionuklida. Limbah ini terbentuk akibat pelaksanaan prosedur seperti analisis in-vitro pada jaringan dan cairan tubuh, pencitraan organ dan lokalisasi tumor secara in- vivo, dan berbagai jenis metode investigasi dan terapi lainnya.

2.2.2. Limbah Cair Rumah Sakit

Limbah cair dari layanan kesehatan mutunya serupa dengan limbah cair yang berasal dari daerah perkotaan, tetapi mungkin juga mengandung berbagai komponen berbahaya yang akan dibahas sebagai berikut: a.

Patogen mikrobiologis Keprihatinan utama saat ini berkaitan dengan limbah cair yang mengandung begitu banyak patogen usus, termasuk bakteri, virus, dan cacing, yang mudah menular melalui air.

Zat kimia berbahaya Sejumlah kecil zat kimia yang berasal dari aktivitas pembersihan dan desinfektan biasanya dibuang secara teratur ke selokan. Jika rekomendasi yang ada tidak diikuti, maka akan semakin banyak jenis zat kimia yang terkandung dalam limbah cair. c.

Sediaan farmasi Sejumlah kecil sediaan farmasi biasanya juga dibuang ke selokan dari apotik rumah sakit dan dari berbagai bangsal. Jika rekomendasi pada limbah sediaan farmasi tidak diikuti, akan semakin banyak jenis sediaan farmasi, termasuk antibiotik dan obat-obatan genetoksik yang juga akan dibuang ke selokan.

Isotop radioaktif Sejumlah kecil isotop radioaktif akan dibuang ke selokan dari bagian onkologi, tetapi pembuangan tersebut tidak akan menimbulkan resiko terhadap kesehatan jika rekomendasi yang ada dipatuhi.

2.2.3. Pengolahan Limbah Rumah Sakit

Banyak rumah sakit, terutama rumah sakit yang sistem pembuangannya tidak terhubung dengan instalasi pengolahan limbah kota, memiliki instalasi pengolahan limbahnya sendiri. Pengolahan limbah cair rumah sakit ditempat hanya akan efisien jika mencakup aktivitas sebagai berikut: a.

Pengolahan primer b. Purifikasi biologis sekunder. Sebagian besar cacing akan mengendap dalam lumpur akibat proses purifikasi sekunder, demikian pula dengan bakteri (90-95%) dan virus; dengan demikian walau sudah terbebas dari cacing efluen masih mengandung bakteri dan virus dalam konsentrasi yang infektif.

Pengolahan tersier. Efluen sekunder kemungkinan akan mengandung minimal 20 mg/L zat organik terlarut yang jika didesinfeksi dengan klor hasilnya tidak akan efisien. Dengan demikian, efluen harus menjalani pengolahan tersier, misalnya pengolaman; jika tidak tersedia cukup ruang untuk membuat kolam, teknik filtrasi pasir cepat dapat dipakai untuk menghasilkan efluen tersier dengan kadar zat organik yang jauh lebih berkurang (<10 mg/L).

Desinfeksi klor. Agar konsentrasi patogen sebanding dengan konsentrasi yang ditemukan dalam air di alam, efluen tersier harus menjalani desinfeksi klor sampai mencapai kadar yang ditetapkan. Desinfeksi tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan klor dioksida, natrium hipoklorit, atau gas klor. Pilihan lainnya adalah dengan melakukan desinfeksi sinar ultraviolet.

2.2.4. Pengolahan Lumpur

Lumpur yang bersal dari instalansi pengolahan limbah perlu menjalani proses pengolahanan aerob dahulu untuk memastikan musnahnya sebagian besar patogen melalui metode pemanasan. Cara lain adalah dengan menghamparkan lumpur tersebut dalam kolam-kolam pengeringan kemudian dimasukkan insenerator bersama dengan limbah layanan kesehatan yang infeksius. Pengolahan limbah rumah sakit di tempat akan menghasilkan lumpur yang mengandung cacing dan patogen lain dalam konsentrasi yang cukup tinggi (Fauziah,M. 2005).

2.3. Fosfor Fosfor merupakan salah satu bahan kimia yang sangat penting bagi mahluk hidup.

Fosfor terdapat di alam dalam dua bentuk yaitu senyawa fosfat organik dan senyawa fosfat anorganik. Senyawa fosfat organik terdapat pada tumbuhan dan hewan, sedangkan senyawa fosfat anorganik terdapat pada air dan tanah dimana fosfat ini terlarut dia air tanah maupun air laut yang terkikis dan mengendap di sedimen. Fosfor juga merupakan faktor pembatas. Perbandingan fosfor dengan unsur lain dalam ekosistem air lebih kecil daripada dalam tubuh organisme hidup.

Diduga bahwa fosfor merupakan nutrien pembatas dalam eutrofikasi; artinya air dapat mempunyai misalnya konsentrasi nitrat yang tinggi tanpa percepatan

eutrofikasi asalkan fosfat sangat rendah

2.3.1. Sifat Fosfor 1.

Sifat Fisika Unsur Fosfor a.

Titik didih : 550 K b. Wujud : padat c. Warna : tidak berwarna/merah/putih

o o d.

C) ¬ (277

C) Titik leleh : 317,3 K (44,2

3 ¬ e.

2,34 g/cm Massa jenis (fosfor putih) : 1,823 g/cm

3 f.

Energi ionisasi (fosfor putih) : 1011,8. (fosfor hitam) : 2,609 g/cm g.

Secara umum fosfor membentuk padatan putih yang lengket h. Memiliki bau yang tak enak tetapi ketika murni menjadi tak berwarna i.

Fosfor putih mudah menguap j. Larut dalam pelarut nonpolar k.

Fosfor merah tidak larut dalam semua pelarut (benzena) l. Fosfor putih bersifat sangat reaktif.

2. Sifat Kimia Unsur Fosfor a.

Memancarkan cahaya.

Mudah terbakar di udara, beracun.

Fosfor putih digunakan sebagai bahan baku pembuatan asam fosfat di industri.

Fosfor merah bersifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor merah digunakan sebagai bahan campuran pembuatan pasir halus dan bidang gesek korek api . http://www.slideshare.net/aghnanprahas/fosfor-14710430

2.3.2. Terjadinya Fosfor

Hanya beberapa persen saja fosfor yang ada di dalam tanah yang tersedia bagi tumbuh- tumbuhan berderajat tinggi. Kebanyakan fosfat- fosfat dalam tanah secara relatif tidak dapat larut. Fosfat-fosfat besi dan kelompok kombinasi- kombinasi kalsium secara khusus tak dapat larut. Sumber fosfor yang langsung untuk menumbuhkan tanaman-tanaman adalah dalam bentuk ion fosfat anorganik dalam larutan tanah. Struktur tanah dan aerasi adalah sangat penting dalam mengatur dapat diperolehnya fosfat pada tanah-tanah berkapur. Pencucian dari drainase cepat dapat memperbaiki tersedianya fosfat pada tanah-tanah semacam itu. Suatu struktur tanah yang lepas meningkatkan daya serap dan aerasi yang baik. Dalam kondisi-kondisi ini, jasad-jasad tanah disuplai dengan oksigen secara baik. Keadaan demikian menyuburkan akan adanya karbon dioksida bebas.

2.3.3. Tersedianya Fosfor

Air limbah yang berasal dari rumah tangga sangat kaya akan senyawa-senyawa fosfor. Kadar fosfor anorganik biasanya berkisar antara 2 sampai 3 mg/L; bagian- bagian yang organik bervariasi dari 0,4 hingga 1 mg/L. Hal ini kebanyakan tergantung pada , penduduk yang memberi sumbangan, dimana jumlah fosfor yang dilepaskan merupakan suatu fungsi kadar fosfor air limbah rumah tangga dengan cepat meningkat.(Mahida,U.N,1993)

2.3.4. Manfaat Fosfor

Kegunaan Fosfor/Fosfat. Kegunaan fosfor yang penting adalah dalam pembuatan pupuk, dan secara luas digunakan dalam bahan peledak, korek api, pestisida, odol dan deterjen. Selain itu juga diperlukan untuk memperkuat tulang dan gigi.

Proses Fosfor / Fosfat Dalam Lingkungan Hidup Perputaran unsur fosfor dalam lingkungan hidup relatif sederhana bila dibandingkan dengan perputaran bahan kimia lainnya, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting yaitu sebagai pembawa energi dalam bentuk ATP (Adenosin Trifosfat). Perputaran unsur fosfor adalah perputaran bahan kimia yang menghasilkan endapan seperti halnya perputaran kalsium.

Dalam lingkungan hidup ini tidak diketemukan senyawa fosfor dalam bentuk gas, unsur fosfor yang terdapat dalam atmosfir adalah partikel-partikel fosfor padat. Batu karang fosfat dalam tanah terkikis karena pengaruh iklim menjadi senyawa-senyawa fosfat yang terlarut dalam air tanah dan dapat digunakan/diambil oleh tumbuh-tumbuhan untuk kebutuhan hidupnya /pertumbuhannnya.

Penguraian senyawa organik (tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati serta detergen limbah rumah tangga ) menghasilkan senyawa-senyawa fosfat yang dapat menyuburkan tanah untuk pertanian. Sebagai senyawa fosfat yang terlarut dalam air tanah akan terbawa oleh aliran air sungai menuju ke laut atau ke danau, kemudian mengendap pada dasar laut atau dasar danau.

Kegunaan Fosfor dalam kehidupan mikroorganisme membutuhkan fosfor untuk membentuk fosfor anorganik dan akan mengubahnya menjadi organik fosfor yang dibutuhkan untuk menjadi organik fosfor yang dibutuhkan, untuk metabolisme karbohidrat, lemak. bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk energi dan pertumbuhan.

Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu fluoresen, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam Asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P

2 O 5 , gelap (glow in the dark). telah menjadi bahan penting pertanian dan

produksi tani lainnya. Fosfor juga digunakan dalam memproduksi baja, perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya. Trisodium fosfat sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk menjaga korosi pipa-pipa.

Fosfor juga merupakan bahan penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang. Bahan tambahan dalam deterjen, bahan pembersih lantai dan insektisida. Selain itu fosfor diaplikasikan pula pada LED (Light Fosfor Emitting Diode) untuk menghasilkan cahaya putih. bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk energi dan pertumbuhan.

2.3.5. Efek Fosfor

Ada beberapa efek dari fosfor, antara lain: 1. fosfor berdampak negatif apabila bijih fosfor yang diolah menjadi fosfat larut dalam air, sehingga menyebabkan terjadinya limbah radioaktif

(disebabkan bijih fosfor mengandung uranium) 2. meningkatnya unsur fosfor dalam air akan dapat meningkatkan populasi algae secara massal yang dapat menimbulkan eutrofikasi dalam ekosistem air 3. efek yang ditimbulkan akibat menghirup asam fosfor putih dalam jangka pendek adalah batuk- batuk dan iritasi pada tenggorokan serta paru – paru.

Sedangkan dalam jangka panjang dapat menyebabkan patahnya tulang rahang

4. fosfor kuning memberi efek kronis terhadap gangguan kesehatan dapat menyebabkan kropos tulang. Dan fosfor kuning ini dapat mengeluarkan uap sehingga apabila terhirup akan mengganggu kesehatan.

5. Mengkonsumsi fosfor putih yang terdapat pada minuman soda dalam jumlah tertentu dapat menyebabkan kerusakan hati dan jantung, gagal ginjal, muntah – muntah, lemas, dan bahkan kematian.

6. Penyalahgunan fosfor menjadi Bom yang sangat mengerikan. Kerugian Fosfor bom yaitu memiliki sifat utama membakar.

2.3.6. Penghilangan Unsur Fosfor

Pada senyawa kimia, nitrogen dan fosfor adalah kunci penyebab pencemaran dalam limbah cair. Oleh karena itu dalam konsentrasi yang tinggi, kita harus mengurangi kandungan unsur-unsur ini didalam limbah cair. Cara penghilangan unsur fosfor adalah sebagai berikut: a.

Penghilangan unsur fosfor oleh koagulan Senyawa Ca(PO

4 ) 2 terdapat pada tulang ternak dan gigi hewan serta

senyawa protein yang terdiri atas unsur C,H,O,N,S,P dari bahan pangan yang menyebabkan adanya limbah kimia fosfor (P). Pengendalian unsur fosfor dilakukan dengan penambahan superfosfat. Unsur fosfor dalam limbah cair harus dihilangkan dengan cara pengendapan menggunakan

2+ 2+ 3+

bahan koagulan seperti garam Ca , ferro sulfat, Fe , dan ferri sulfat, Fe , tawas atau aluminium sulfat Al (SO ).18 H O, dan bahan koagulan FeCl

3 dapat digunakan untuk mengendapkan unsur fosfor dalam limbah cair. Penggunaan bahan koagulan tersebut harus diatur nilai pH dalam limbah cair terlebih dahulu agar metode pengendapan berlangsung maksimal. Nilai pH dalam limbah cair dijaga sekitar 6 sampai 8,5 agar dapat digunakan bahan koagulan Fe(SO

4 ) 3 dan Al 2 (SO 4 ) 4.

18H 2 O. Endapan yang diperoleh dipisahkan cairannya dengan cara filtrasi.

Pengambilan unsur fosfor oleh mikroba Bakteri acinotebacter sp mampu mengambil fosfor dalam limbah cair berbentuk polifosfat proses berlangsung secara anaerobik dan diikuti dengan aerobik. Proses lumpur aktif termasuk perlakuan biologi aerobik yang menggunakan oksigen untuk tumbuh dan berkembang biak mikroba adalah perlakuan sinambung atau kontinu yang berupa sistem dengan pertumbuhan sel mikrobah tersuspensi, hidup atau mati dalam limbah cair.

Lumpur aktif adalah kumpulan endapan sejumlah mikroba aktif yang menyeruapai lumpur. (Suharto, 2011)

2.4. Fosfat

Dalam kimia ortofosfat (bahasa inggris: orthophosphate, inorganic phosphate, Pi) atau sering disebut gugus fosfat adalah sebuah ion poliatomik atau radikal terdiri dari satu atom fosforus dan empat oksigen. Dalam bentuk ionik, dia membawa

sebuah -3 muatan formal, dan dinotasikan PO 4 .

Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis. Biasanya, kandungan fosfor dinyatakan sebagai bone phosphate of lime (BPL) atau triphosphate of lime (TPL), atau berdasarkan kandungan P

2 O 5 . Fosfat apatit termasuk fosfat primer karena gugusan oksida

fosfatnya terdapat dalam mineral apatit (Ca (PO ) .F ) yang terbentuk selama

proses pembekuan magma. Kadang kadang, endapan fosfat berasosiasi dengan batuan beku alkali kompleks, terutama karbonit kompleks dan sienit.

Fosfat adalah sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air, tetapi dapat diolah untuk memperoleh produk fosfat dengan menambahkan asam .Fosfat dipasarkan dengan berbagai kandungan P O , antara

4-42 %. Sementara itu, tingkat uji pupuk fosfat ditentukan oleh jumlah kandungan N (nitrogen), P (fosfat atau P

2 O 5 ), dan K (potasium cair atau K 2 O).

Didalam air limbah fosfat terdapat sebagai senyawa ortofosfat, polifosfat

dan fosfat organis. Ortofosfat adalah senyawa monomer seperti H PO , HPO

4 3- 3-

dan PO

4 , sedangkan polifosfat merupakan senyawa polimer seperti (PO

3 )

6 5- 4-

(heksametafosfat), P

3 O 10 (tripolifosfat) dan P

2 O 7 (pirofosfat); fosfat organis

adalah P yang terikat dengan senyawa-senyawa organis sehingga tidak berada dalam larutan secara terlepas. Dalam air alam atau buangan, fosfor yang terlepas dan senyawa P selain yang disebut diatas hampir tidak ditemui.

Setiap senyawa fosfat tersebut terdapat dalam bentuk terlarut, tersuspensi atau terikat didalam sel organisme. Berdasarkan ikatan kimia, senyawa fosfat dibedakan sebagai berikut: ortofosfat, polifosfat, dan fosfat organis. Sedangkan klasifikasi penting lain berdasarkan sifat fisis adalah fosfat terlarut, fosfat tersuspensi dan fosfat total.

Analisis fosfat terdiri dari 4 tahap yang dapat digabungkan sedemikian rupa sehingga setiap unsur fosfat dapat ditentukan. Adapun 4 tahap analisa fosfat yaitu: A.

Penyaringan pendahuluan Tahap ini dilakukan untuk dapat membedakan antara fosfat total dan fosfat terlarut. Sebagai saringan digunakan filter membran dengan pori 0,45µm; bila sampel terlalu sulit disaring karena sangat keruh, maka sampel dapat disaring dahulu pada saringan kasar terbuat dari glass-fiber, kemudian disaring lagi dengan filter membran.

Hidrolisa pendahuluan: analisis polifosfat Bila sampel dipanaskan dalam suasana asam, maka akan dihidrolisa semua polifosfat, pirofosfat, trifosfat, heksafosfat serta sebagian kecil fosfat organis menjadi ortofosfat. Jumlah polifosfat (sebenarnya”acid hydrolyzable phosphate”) adalah perbedaan jumlah ortofosfat pada sampel yang didapatkan setelah pengolahan hidrolisa dalam suasana asam dan ortofosfat pada sampel tanpa hidrolisa.

Pada analisis ortofosfat sebelum hidrolisa sebagian kecil polifosfat ikut teranalisa namun dapat diabaikan. Kedua analisa ortofosfat dengan dan tanpa hidrolisa dapat dilakukan pada sampel yang tidak disaring (polifosfat total) atau sampel yang telah disaring (polifosfat terlarut).

Peleburan (digesti) pendahuluan: analisa fosfat total

Fosfat total adalah semua zat ortofosfat, polifosfat baik yang terlarut maupun yang terikat dalam senyawa organis. Untuk melepaskan fosfat (atau fosfor) dari senyawa organis maka diperlukan proses peleburan dengan asam serta reaksi oksidasi. Setelah peleburan semua fosfat dan fosfat yang telah menjadi ortofosfat dapat ditentukan dengan metode asam askorbik.

Analisis ortofosfat (metode asam askorbik) Amonium molibdat dan antimoniltartrat bereaksi dalam suasana asam dengan ortofosfat hingga membentuk asam fosfomolibdik; asam fosfomolibdik tersebut kemudian direduksi oleh asam asorbik sampai menjadi molibden biru. Warna ini sebanding dengan konsentrasi fosfor. Skala kadar P yang dapat diliputi adalah 0,01 mg P/L sampai 2 mgP/L (Alaert,G.1987).

2.5. Spektrofotometri

Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual, yang dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam- macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-cirinya serta kuantitatifnya dengan ketelitian yang lebih besar. Dalam penggunaan pada masa sekarang, istilah spektrofotometri merupakan metode pengukuran berapa jauh energi radiasi diserap oleh suatu sistem sebagai fungsi panjang gelombang dari radiasi, maupun pengukuran absorpsi terisolasi pada suatu panjang gelombag tertentu.

2.5.1. Spektrum UV- Visible

Spektrum absorpsi dalam daerah- daerah ultra violet dan visble umumnya terdiri dari satu atau beberapa pita absorpsi yang lebar seperti terlihat pada gambar.

Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV- visible, oleh karena mereka mengandung elektron, baik yang dipakai bersama maupun tidak yang dapat dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang pada waktu absorpsi terjadi tergantung pada bagaimana erat elektron terikat didalam molekul. Elektron dalam suatu ikatan kovalen tunggal erat terikat, dan radiasi dengan energi tinggi, atau panjang gelombang pendek, diperlukan untuk eksitasinya.

Spektofotometer UV- visible biasanya bekerja dari sekitar 220-1000 nm. Identifikasi senyawa organik dalam daerah ini jauh lebih terbatas daripada inframerah. Hal ini oleh karena pita absorpsi adalah luas dan kekurangan perincian. Akan tetapi gugus-gugus fungsi tertentu, seperti karbonil, nitro, dan sistem konjugat, memang menunjukkan puncak- puncak yang khas, dan keterangan – keterangan berguna sering dapat diperoleh mengenai ada atau tidak adanya gugus – gugus demikian didalam molekul.

Hubungan antara absorpsi radiasi dan panjang jalan melalui medium yang menyerap pertama kali dirumuskan oleh Bouguer (1729), dan hubungan antara konsentrasi macam zat penyerap dan besarnya absorpsi dirumuskan oleh Beer dalam tahun 1859. Hukum Bouguer dan Beer dengan mudah digabung menjadi pernyataan yang sesuai. Telah diketahui bahwa perubahan konsentrasi terhadap absorpsi, jarak jalan lewat larutan harus dibuat tetap, tetapi hasil yang diukur akan tergantung pada besarnya harga tetapan. Dengan perkataan lain, dalam hukum Beer tertulis, k = f(b). Demikian pula dalam hukum Bouguer, k = f(c). Substitusi

hubungan- hubungan dasar ini kedalam hukum – hukum Bouguer dan Beer menghasilkan

log = f(c)b dan log = f(f)c (Bouguer) (Beer)

Kedua hukum harus diberlakukan bersamaan pada setiap titik, sehingga f(c)b = f(b)c atau kalau dipisahkan variabelnya,

( ) ( ) =

Substitusi pernyataan Bouguer maupun Beer menghasilkan pendapatan yang sama: log = f(c)b = Kbc log = f(c)c = Kbc

Tanda- tanda Po dan P seperti digunakan disini disarankan untuk tenaga- tenaga radiasi berturutan, untuk yang jatuh dan untuk ditransmisi. Istilah log ( ⁄ ) absorban dan diberi tanda A.

Tanda untuk panjang b diterima untuk panjang jalan lewat medium penyerap: biasanya dinyatakan dalam sentimeter.

Dua satuan c yang berbeda untuk c, konsentrasi solut yang menyerap, sering digunakan, gram per liter atau mol per liter.

Transmitans, T= ⁄ adalah hanya fraksi tenaga jatuh yang ditransmisikan oleh suatu contoh. Transmitans persen, %T = P/P x 100.

O Jika A= log(Po/P) dan T= P/Po, maka A= log (1/T).

Karena dari hukum Beer, absorbansi adalah berbanding lurus dengan konsentrasi, maka adalah jelas bahwa transmitans tidak demikian; log Tdigambarkan harus digambarkan terhadap c untuk memperoleh suatu grafik linear.

2.5.2. Peralatan untuk Spektrofotometri

Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitans atau absorbans suatu contoh sebagai fungsi panjang gelombang; pengukuran terhadap suatu deretan contoh pada suatu panjang gelombang tunggal mungkin juga dapat dilakukan.

Spektrofotometer sinar tunggal amupun sinar rangkap dan alat-alat yang bekerja dalam bermacam- macam daerah dari spektrum, semuanya mempunyai unsur – unsur penting ini. Adapun unsur-unsur yang terdapat pada spektrofotometer adalah:

1. Sumber Sumber energi radiasi yang biasa bagi daerah tampa k dari spektrum maupun inframerah dan ultraviolet adalah suatu lampu pijar dengan filamen wolfram. Pada kondisi operasi biasa, hasil lampu wolfram ini adalah memadai dari kira-kira 325 atau 350 nm hingga kira-kira 3µm.

2. Monokromator Ini merupakan peralatan optik untuk mengisolasi dari sumber kontinu suatu berkas radiasi dengan kemurnian spektral yang tinggi dari panjang gelombang apapun yang dikehendaki. Unsur – unsur terpenting sebuah monokromator adalah sistem celah dan unsur dispersif. Radiasi dari sumber difokuskan ke celah masuk, kemudian dikumpulkan oleh sebuah lensa atau cermin sehingga sinar paralel jatuh pada unsur dispersi yang merupakan suatu prisma atau suatu fisi difraksi. Dengan pemutaran secara mekanik prisma atau kisi, bermacam – macam bagian spektrum yang dihasilkan oleh unsur dispersif difokuskan ke celah keluar, yang dari sini melalui suatu jalan optik selanjutnya, menjumpai contohnya.

3. Wadah contoh Wadah contoh merupakan sel untuk menempatkan cairan didalam sinar dari spektrofotometer. Sel harus memancarkan energi radiasi dalam daerah spektral yang penting; maka sel gelas melayani dalam daerah tampak, kuarsa atau gelas berkadar silikat yang tinggi dan garam batuan dalam inframerah. Sel – sel untuk UV-visible mempunyai panjang lintasan sebesar 1 cm, tetapi suatu keanekaragaman dapat diperoleh mulai dari batas lintasan sangat pendek, fraksi dari 1 milliliter, keatas sampai10 cm atau bahkan lebih.

4. Detektor Detektor untuk suatu spektrofotometer, kita mengharapkan kepekaan tinggi di dalam daerah spektral yang penting, tanggap linear untuk tenaga radiasi, waktu tanggap yang cepat, dapat dipengaruhi oleh amplifikasi, dan tingkat stabilitas tinggi. Jenis deteksi yang digunakan paling luas berdasarkan perubahan fotokimia, efek fotoelektrik, dan efek termoelektrik. Fotografi tidak digunakan lebih lama dalam spektrofotometri biasa; pada umumnya detektor fotoelektrik dipergunakan dalam daerah tampak dan ultraviolet.

5. Penguatan dan pembacaan Adalah alat elektronika yang terperinci dari penguatan (amplifikasi) dan pembacaan. Unsur ini dapat menguatkan tahanan pemasukan yang tinggi sehingga rangkaian fototabung tidak terkuras. Malahan voltase pada tahanan beban digunakan untuk mengendalikan suatu rangkaian yang menarik teganganya dari suatu sumber bebas dan yang mempunyai tenaga cukup besar untuk menjalankan sebuah meteran atau peralatan pembaca lain.

2.5.3. Prinsip Kerja Alat Spektrofotometer

Cahaya polikromatis yang berasal dari lampu wolfram sebagai sumber cahaya akan melewati cermin yang bersifat mengumpulkan cahaya dan diteruskan kesuatu celah yang yang kemudian diteruskan ke lensa untuk difokuskan kembali untuk melewati monokromator untuk diuraikan menjadi cahaya monokromatis yang diteruskan ke celah untuk memperoleh panjang gelombang tertentu yang kemudian masuk ke sel absorbansi dan sebagian lagi ditransmisikan dalam bentuk energi radiasi ke detektor yang akan diubah menjadi sinyal – sinyal elektronik dan diperkuat oleh amflifier untuk dibaca oleh recorder sebagai %T.

2.5.4. Kesalahan-Kesalahan dalam Spektrofotometri

Kesalahan dalam pengukuran secara spektrofotometri dapat timbul dari banyak sekali sebab, beberapa diantaranya adalah:

1. Sel – sel contoh harus bersih 2.

Gelembung gas tidak boleh ada dalam lintasan optik 3. Penerapan panjang gelombang harus teliti 4. Ketidak tepatan contoh (Underwood,A.L.1981).

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Manfaat Sumberdaya Air - Analisa Kadar Fosfat Pada Limbah Cair Rumah Sakit Dan Air Sungai Disekitarnya Secara Spektrofotometri UV - VIS