Pengaruh Penambahan Soda Ash Terhadap pH Air Baku Pada Pengolahan Air Minum Di PDAM Tirtanadi Hamparan Perak
3
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum Tentang Air
Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan
masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan,
terutama penyakit perut. Seperti yang telah kita ketahui bahwa penyakit perut adalah
penyakit yang paling banyak terjadi di Indonesia.
Air adalah salah satu diantara pembawa sakit yang berasal dari tinja sampai
kepada manusia. Supaya air yang masuk ketubuh manusia baik berupa minuman atau
pun makanan tidak menyebabkan/merupakan pembawa bibit penyakit, maka
pengolahan air baik berasal dari sumur, jaringan transmisi atau distribusi adalah mutlak
diperlukan untuk mencegah terjadinya kontak antara kotoran sebagai sumber penyakit
dengan air yang sangat di perlukan.
Setiap makhluk di dunia memerlukan air. Tanpa air sebagai zat yang paling
esensial untuk menunjang kehidupan, maka dapat di pastikan tidak ada kehidupan di
dunia ini. Untuk manusia, air selain sebagai konsumsi makanan dan minuman juga di
andalkan untuk keperluan pertanian, industri dan lain-lain.
Padahal beberapa abad yang lalu, manusia dalam memenuhi kebutuhan akan air
( khususnya air minum ) cukup mengambil dari sumber –sumber air yang ada di
Universitas Sumatera Utara
4
dekatnya dengan menggunakan peralatan yang sangat sederhana. Namun sekarang ini,
khususnya di kota yang sudah langkah akan sumber air minum yang
bersih tidak mungkin mempergunakan cara demikian. Umumnya air sudah tercemar,
dan ini berarti harus mempergunakan suatu peralatan suatu yang modern untuk
mendapatkan air minum agar terbebas dari berbagai penyakit.
Sumber – sumber air :
1. Air laut
2. Air atmosfer, air meteriogik
3. Air permukaan
4. Air tanah
1.
Air Laut
Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl
dalam air laut 3 %. Dengan keadaan ini, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk
air minum.
2.
Air Atmosfer, Air Meteriologik
Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena adanya pengotoran udara yang
disebabkan oleh kotoran – kotoran industri/debu dan lain sebagainya. Maka untuk
menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada penampung air
hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak
mengandung banyak kotoran.
Selain itu air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa – pipa
penyatu maupun bak – bak reservoir, sehingga ini akan mempercepat terjadinya
Universitas Sumatera Utara
5
korosi atau karatan. Juga air hujan ini mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros
terhadap pemakaian sabun.
3.
Air permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya
air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh
lumpur, batang –batang kayu, daun – daun, kotoran industri kota dan sebagainya.
Beberapa pengotoran ini, masing masing permukaan akan berbeda – beda
tergantung pada daerah pengaaliran air permukaan ini. Jenis pengotorannya adalah
merupakan pengotoran fisik, kimia, dan bakteriologi.
Air permukaan dibagi menjadi dua macam yaitu :
a. Air sungai
b. Air rawa / danau
4.
Air tanah
Air tanah terbagi atas :
a.
a.
Air tanah dangkal
b.
Air tanah dalam
c.
Mata air
Air tanah dangkal
Terjadi karena adanya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan
tertahan, demikian pula dengan bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih
banyak mengandung zat kimia ( yang terlarut ) karena melalui lapisan tanah yang
mempunyai unsur – unsur kimia tertentu untuk masing – masing lapisan tanah.
Universitas Sumatera Utara
6
Lapisan tanah disini berfungsi sebagai saringan. Disamping penyaringan,
pengotoran juga masih berlangsung terutama pada permukaan air yang terdapat
pada permukaan tanah, setelah menemui lapisan rapat ini, air terkumpul merupakan
air tanah dangkal dimana air tanah dimanfaatkan sebagai sumber air minum melalui
sumur – sumur dangkal
b.
Air tanah dalam
Air tanah dalam terdapat setelah lapisan rapat air yang pertama. Pengambilan air
tanah dalam ini, tidak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus
digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman
tertentu akan didapat suatu lapisan air.
Jika tekanan air tanah ini besar, maka air ini akan dapat menyembur keluar dan
dalam keadaan ini sumur ini disebut Artesis. Jika air tidak dapat keluar dengan
sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam
ini.
c.
Mata air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata
air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak berpengaruh oleh musim dan
kualitas atau kuantitas sama dengan keadaan air dalam.
Contoh air sumur
(Sutrisno Totok dan Suciastuti Eni.,1987)
2.2. Sifat-sifat Mutu Air
Universitas Sumatera Utara
7
Air murni adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau yang
terdiri dari Hidrogen dan Oksigen. Karena air bersifat universal, maka yang paling
alamiah maupun buatan manusia hingga tingkat-tingkat tertentu ada zat yang terlarut
didalamnya. Di samping ini akibat daur hidrologi air juga mengandung berbagai zat
lainnya termasuk gas, zat-zat ini sering disebut pencemar yang terdapat di dalam air.
Dalam penelitian mutu air, pencemar di dalam air biasanya di klasifikasikan
atas: fisik, kimia dan biologis.
2.2.1 Sifat-sifat fisik dari air
a. Bahan padat keseluruhan ditetapkan dengan menguapkan suatu contoh air dan
menimbang sisanya yang telah kering. Bahan padat terapung didapat dengan
menyaring suatu contoh air. Perbedaan bahan padat keseluruhan dan bahan padat
terapung merupakan bahan padat terlarut. Konsentrasi bahan padat terlarut
keseluruhan, bersama-sama suatu analisis kimiawi terperinci, dipergunakan
untuk menguji kecocokan berbagai sumber air untuk berbagai pemanfaatan,
misalnya industri dan pertanian.
b. Kekeruhan, yaitu mengurangi kejernihan air dan akibatnya oleh pencemarpencemar yang terbagi halus, darimanapun asalnya, yang ada dalam air.
Kekeruhan biasanya disebabkan oleh lempung, lanau, partikel-partikel tanah dan
pencemar-pencemar koloidal lainnya.
c. Warna yang banyak diakibatkan oleh jenis-jenis tertentu dari bahan organik yang
terlarut dan koloidal yang terbilas dari tanah atau tumbuh-tumbuhan yang
membusuk.
Universitas Sumatera Utara
8
d. Rasa dan bau pada air disebabkan oleh adanya bahan organik yang membusuk
atau bahan kimia yang mudah menguap. Pengukurannya dengan melarutkan
warna, rasa dan bau.
e. Suhu air merupakan hal yang penting jika dikaitkan dengan tujuan penggunaan,
pengolahan untuk membuang bahan-bahan pencemar serta pengangkutannya.
Suhu tergantung pada sumber airnya. Suhu air tanah akan bervariasi menurut
kedalaman dan ciri-ciri akifer yang menjadi sumber air itu. Suhu air permukaan
yang disadap dari suatu waduk yang dalam bervariasi juga menurut
kedalamannya.
2.2.2 Sifat-sifat Kimia
a. Derajat keasaman (pH)
pH adalah bilangan yang menunjukkan berapa konsentrasi ion H+ di dalam suatu
larutan. Konsentrasi ini ditunjukkan oleh pH yang berarti pH=-log (H+). Air
murni atau netral (tidak asam dan tidak basa) mempunyai pH=7. Air yang
bersifat asam mempunyai jumlah ion H+ lebih besar dari ion OH- dan
sebaliknya, air yang bersifat basa mempunyai jumlah ion OH- lebih besar dari
ion H+.
b. Alkalinitas air adalah pengukur kapasitasnya untuk menetralisir asam-asam.
Pada air alamiah, alaklinitas dikaitkan dengan konsentrasi bikarbonat, karbonat
dan hidrookarbonat dalam milligram per liter. Keasaman dinyatakan dalam
jumlah kalsium karbonat yang di butuhkan untuk menetralisir air tersebut.
c. Karbon dioksida adalah salah satu gas minor yang ada di atmosfer dan
merupakan hasil akhir dari pembusukan biologi, baik yang aerobik maupun yang
anaerobik. Air hujan dan kebanyakan persediaan air permukaan mengandung
Universitas Sumatera Utara
9
sejumlah kecil karbon dioksida (biasanya kurang dari 5mg/l), tetapi air tanah
dapat mengandung jumlah karbon dioksida lebih besar yang merupakan hal
penting, karena mempengaruhi pH air, menimbulkan karat bagi banyak sistem
perpipaan dan mempengaruhi kebutuhan dosis bila digunakan pengolahan
kimiawi.
a. Kalsium dan magnesium adalah ion-ion utama yang membentuk
kesadahan air. Seperti tercantum dalam tabel, ion-ion logam terlarut yang
bervalensi dua dan tiga, misalnya aluminium, besi, mangan dan seng,
mempunyai sumbangan juga dalam pembentukan kesadahan. Kesadahan
dinyatakan dalam milligram per liter padanan kalsium karbonat.
Kesadahan air alamiah sangat bervariasi diseluruh Amerika Serikat. Air
kira-kira dapat diklasifikasikan menurut tingkat kesadahan yang
dikandungnya sebagai berikut:
Kesadahan total
mg/l sebagai CaCO3
Kurang dari 15
15-60
61-120
121-180
Lebih dari 180
2.2.3
klasifikasi
Air yang sangat lunak
Air lunak
Air yang agak lunak
Air sadah
Air yang sangat sadah
Sifat sifat biologi
Dari sudut kontrol terhadap penyakit ada dua golongan besar dari organisme
yaitu:
1. Mikroorganisme patogen, yang dapat menyebabkan penyakit, yang paling
menjadi perhatian pada masalah kualitas air.
2. Mikroorganisme non patogen, mikroorganisme yang tidak menimbulkan
penyakit.
Universitas Sumatera Utara
10
(Franzini Joseph B.,1979)
2.3.Standar Kualitas Air
Pemerintah telah menetapkan standar kualitas air yang berbeda-beda bergantung
pada penggunaannya. Standar kualitas air untuk air minum berbeda dengan standar
kualitas air untuk keperluan mandi, mencuci, pertanian, perikanan dan peternakan.
Dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.20 Tahun 1990 tentang
Pengendalian Pencemaran Air, air menurut peruntukannya digolongkan menjadi empat
golongan yakni A,B,C dan D.
Golongan A, air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa
pengolahan terlebih dahulu.
Golongan B, air dapat digunakan sebagai air baku air minum.
Golongan C, air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
Golongan D, air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat
dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan pembangkit listrik tenaga air.
Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tahun 2001 tentang
Pengeloloaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, klasifikasi mutu air
ditetapkan menjadi empat kelas, yakni kelas satu, dua, tiga dan empat.
Universitas Sumatera Utara
11
Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau
peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas dua , air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air,
pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau
peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air
tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan
atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan
tersebut.
Syarat-syarat standar kualitas air bersih diatur oleh Peraturan Menteri Kesehatan
Republik Indonesia No.416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan
Kualitas Air. Berdasarkan peraturan tersebut, dikenal istilah air minum, air bersih, air
kolam renang dan air pemandian umum.
Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat
langsung diminum. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari
yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.
Air kolam renang adalah air di dalam kolam renang yang digunakan untuk olahraga
renang dan kualitasnya memenuhi syarat-syarat kesehatan. Air pemandian umum adalah
air yang digunakan pada tempat pemandian umum tidak termasuk pemandian untuk
pengobatan tradisional dan kolam renang yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan.
Universitas Sumatera Utara
12
Persyaratan kualitas air meliputi persyaratan mikrobiologi, fisika dan kimia. Air
dengan kualitas baik harus memenuhi persyaratan parameter fisika, kimia dan
mikrobiologi.
(Rahayu,I.,2007)
2.4. Pembuatan Soda Ash
Sodium karbonat, Na2CO3.10H2O garam terhidrasi juga dikenal sebagai soda cuci atau
soda garam anhidrat, Na2CO3 disebut soda ash atau soda. Natrium karbonat terjadi di
banyak perairan danau. Hal ini juga terjadi pada beberapa Tumbuhan.
Na2CO3 juga dapat dibuat di laboratorium dengan cara menetralisir larutan NaOH
dengan CO2.
2NaOH + CO2
Na2CO3 + H2O
Natrium karbonat diproduksi secara besar oleh tiga metode berikut :
1. Proses Leblanc
↔ NaHSO4 (p) + HCl (g)
-
NaCl +H2SO4
-
NaHSO4 + NaCl ↔ Na2SO4 (p) + HCl (g)
-
Na2SO4(p) + C(p)
-
Na2S(p) + CaCO3 ↔ Na2CO3 + CaS(p)
-
Na2S (dilarutkan) + CO2 ↔ Na2CO3(g) + H2S(g
↔ Na2S(p) + CO(g)
Usaha untuk menaikkan konversi
- Digunakan H2SO4 ekses, gas HCl, CO segera dialirkan
- Temperatur tinggi karena reaksi reversible dan endotermis
- Digunakan Cokas dan CaCO3 ekses
Universitas Sumatera Utara
13
Proses lablanc sudah di tinggalkan karena :
- Proses ini banyak membutuhkan bahan bakar
- Konsumsi energi yang sangat besar pada saat pelelehan.
- Membutuhkan tenaga kerja yang intensif karena prosesnya merupakan
proses batch
yang memerlukan banyak tahap.
- Dalam kemurnian hasil serta di tinjau dari segi ekonomis proses leblanc tidak dapat
bersaing dengan proses lain
2. Proses Solvay
Proses ini di ambil dari nama seorang ilmuan belgia, Erents Solvay.
- NH3(g) + H2O ↔
NH4OH(c) + Q (H2O ada dalam larutan NaCl)
- 2NH4OH(c) +CO2(g) ↔
(NH4)2CO3(c) + H2O(c) +Q
- (NH4)2CO3 + CO2 +H2O ↔ 2NH4HCO3
- NH4HCO3 + NaCl
↔ NH4Cl + NaHCO3
- NaHCO3 ↔ Na2CO3 + CO2 + H20 –Q
Keunggulan Proses Solvay
Penemuan Proses solvay menyebabkan proses leblanc sudah tidak
digunakanlagi. Proses solvay sering disebut juga proses amonia soda.
keunggulan dari proses ini ialah amonia yang sudah dipakai dapat direcovery kembali,
sehingga biaya produksi lebih murah. Lagipula harga amonia lebih mahal dari soda abu
itu sendiri.
3. Proses Natural Alam
Bahan baku yang digunakan pada proses Natural ini adalah burkeite crystal
(Na2CO3.2Na2SO4)
Universitas Sumatera Utara
14
yang telah dipisahkan dari impuritasnya. Crude burkeite crystal yang terdiri atas Li2Na
PO4 dan Na2CO3.2Na2SO4 dipisahkan sedangkan filtratnya dipekatkan menjadi Na2SO
4.10H2
Reaksi :
Na2CO3.2Na2SO4 (s) → Na2CO3 (s) + 2Na2SO4(aq)
(Madan, R.D., 1987)
2.5.Menaikkan pH Dengan Menggunakan Soda Ash
Akibat penambahan alun tersebut pH air turun, untuk itu dalam pengolahan air
selanjutnya ditambahkan larutan soda Ash [Na2CO3] sampai diperoleh pH air yang
diinginkan:
1. Bahan yang sangat lembut
2. Tudak berbau
3. Dapat menyerap embun dari udara.
4. Memiliki kebasaan (pkb) 3,67.
5. Kelarutan dalam air 43,6 g/100 ml (100 oC)
6. Dapat digunakan untuk membedakan ion logam yang lain bila diendapkan dengan
ion karbonat.
7. Dapat dipergunakan sebagai bahan tambahan untuk kolam renang untuk
menetralkan efek korosi dari klorin dan menaikkan pH serta digunakan sebagai
bahan pelembut air dalam mencuci pakaian.
Dengan adanya penambahan larutan soda Ash pada air yang dapat menetralkan
atau menaikkan pH air dan juga menghilangkan bau air. Di mana larutan asam yang
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum Tentang Air
Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan
masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan,
terutama penyakit perut. Seperti yang telah kita ketahui bahwa penyakit perut adalah
penyakit yang paling banyak terjadi di Indonesia.
Air adalah salah satu diantara pembawa sakit yang berasal dari tinja sampai
kepada manusia. Supaya air yang masuk ketubuh manusia baik berupa minuman atau
pun makanan tidak menyebabkan/merupakan pembawa bibit penyakit, maka
pengolahan air baik berasal dari sumur, jaringan transmisi atau distribusi adalah mutlak
diperlukan untuk mencegah terjadinya kontak antara kotoran sebagai sumber penyakit
dengan air yang sangat di perlukan.
Setiap makhluk di dunia memerlukan air. Tanpa air sebagai zat yang paling
esensial untuk menunjang kehidupan, maka dapat di pastikan tidak ada kehidupan di
dunia ini. Untuk manusia, air selain sebagai konsumsi makanan dan minuman juga di
andalkan untuk keperluan pertanian, industri dan lain-lain.
Padahal beberapa abad yang lalu, manusia dalam memenuhi kebutuhan akan air
( khususnya air minum ) cukup mengambil dari sumber –sumber air yang ada di
Universitas Sumatera Utara
4
dekatnya dengan menggunakan peralatan yang sangat sederhana. Namun sekarang ini,
khususnya di kota yang sudah langkah akan sumber air minum yang
bersih tidak mungkin mempergunakan cara demikian. Umumnya air sudah tercemar,
dan ini berarti harus mempergunakan suatu peralatan suatu yang modern untuk
mendapatkan air minum agar terbebas dari berbagai penyakit.
Sumber – sumber air :
1. Air laut
2. Air atmosfer, air meteriogik
3. Air permukaan
4. Air tanah
1.
Air Laut
Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl
dalam air laut 3 %. Dengan keadaan ini, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk
air minum.
2.
Air Atmosfer, Air Meteriologik
Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena adanya pengotoran udara yang
disebabkan oleh kotoran – kotoran industri/debu dan lain sebagainya. Maka untuk
menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada penampung air
hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak
mengandung banyak kotoran.
Selain itu air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa – pipa
penyatu maupun bak – bak reservoir, sehingga ini akan mempercepat terjadinya
Universitas Sumatera Utara
5
korosi atau karatan. Juga air hujan ini mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros
terhadap pemakaian sabun.
3.
Air permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya
air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh
lumpur, batang –batang kayu, daun – daun, kotoran industri kota dan sebagainya.
Beberapa pengotoran ini, masing masing permukaan akan berbeda – beda
tergantung pada daerah pengaaliran air permukaan ini. Jenis pengotorannya adalah
merupakan pengotoran fisik, kimia, dan bakteriologi.
Air permukaan dibagi menjadi dua macam yaitu :
a. Air sungai
b. Air rawa / danau
4.
Air tanah
Air tanah terbagi atas :
a.
a.
Air tanah dangkal
b.
Air tanah dalam
c.
Mata air
Air tanah dangkal
Terjadi karena adanya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan
tertahan, demikian pula dengan bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih
banyak mengandung zat kimia ( yang terlarut ) karena melalui lapisan tanah yang
mempunyai unsur – unsur kimia tertentu untuk masing – masing lapisan tanah.
Universitas Sumatera Utara
6
Lapisan tanah disini berfungsi sebagai saringan. Disamping penyaringan,
pengotoran juga masih berlangsung terutama pada permukaan air yang terdapat
pada permukaan tanah, setelah menemui lapisan rapat ini, air terkumpul merupakan
air tanah dangkal dimana air tanah dimanfaatkan sebagai sumber air minum melalui
sumur – sumur dangkal
b.
Air tanah dalam
Air tanah dalam terdapat setelah lapisan rapat air yang pertama. Pengambilan air
tanah dalam ini, tidak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus
digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman
tertentu akan didapat suatu lapisan air.
Jika tekanan air tanah ini besar, maka air ini akan dapat menyembur keluar dan
dalam keadaan ini sumur ini disebut Artesis. Jika air tidak dapat keluar dengan
sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam
ini.
c.
Mata air
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah. Mata
air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak berpengaruh oleh musim dan
kualitas atau kuantitas sama dengan keadaan air dalam.
Contoh air sumur
(Sutrisno Totok dan Suciastuti Eni.,1987)
2.2. Sifat-sifat Mutu Air
Universitas Sumatera Utara
7
Air murni adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna dan bau yang
terdiri dari Hidrogen dan Oksigen. Karena air bersifat universal, maka yang paling
alamiah maupun buatan manusia hingga tingkat-tingkat tertentu ada zat yang terlarut
didalamnya. Di samping ini akibat daur hidrologi air juga mengandung berbagai zat
lainnya termasuk gas, zat-zat ini sering disebut pencemar yang terdapat di dalam air.
Dalam penelitian mutu air, pencemar di dalam air biasanya di klasifikasikan
atas: fisik, kimia dan biologis.
2.2.1 Sifat-sifat fisik dari air
a. Bahan padat keseluruhan ditetapkan dengan menguapkan suatu contoh air dan
menimbang sisanya yang telah kering. Bahan padat terapung didapat dengan
menyaring suatu contoh air. Perbedaan bahan padat keseluruhan dan bahan padat
terapung merupakan bahan padat terlarut. Konsentrasi bahan padat terlarut
keseluruhan, bersama-sama suatu analisis kimiawi terperinci, dipergunakan
untuk menguji kecocokan berbagai sumber air untuk berbagai pemanfaatan,
misalnya industri dan pertanian.
b. Kekeruhan, yaitu mengurangi kejernihan air dan akibatnya oleh pencemarpencemar yang terbagi halus, darimanapun asalnya, yang ada dalam air.
Kekeruhan biasanya disebabkan oleh lempung, lanau, partikel-partikel tanah dan
pencemar-pencemar koloidal lainnya.
c. Warna yang banyak diakibatkan oleh jenis-jenis tertentu dari bahan organik yang
terlarut dan koloidal yang terbilas dari tanah atau tumbuh-tumbuhan yang
membusuk.
Universitas Sumatera Utara
8
d. Rasa dan bau pada air disebabkan oleh adanya bahan organik yang membusuk
atau bahan kimia yang mudah menguap. Pengukurannya dengan melarutkan
warna, rasa dan bau.
e. Suhu air merupakan hal yang penting jika dikaitkan dengan tujuan penggunaan,
pengolahan untuk membuang bahan-bahan pencemar serta pengangkutannya.
Suhu tergantung pada sumber airnya. Suhu air tanah akan bervariasi menurut
kedalaman dan ciri-ciri akifer yang menjadi sumber air itu. Suhu air permukaan
yang disadap dari suatu waduk yang dalam bervariasi juga menurut
kedalamannya.
2.2.2 Sifat-sifat Kimia
a. Derajat keasaman (pH)
pH adalah bilangan yang menunjukkan berapa konsentrasi ion H+ di dalam suatu
larutan. Konsentrasi ini ditunjukkan oleh pH yang berarti pH=-log (H+). Air
murni atau netral (tidak asam dan tidak basa) mempunyai pH=7. Air yang
bersifat asam mempunyai jumlah ion H+ lebih besar dari ion OH- dan
sebaliknya, air yang bersifat basa mempunyai jumlah ion OH- lebih besar dari
ion H+.
b. Alkalinitas air adalah pengukur kapasitasnya untuk menetralisir asam-asam.
Pada air alamiah, alaklinitas dikaitkan dengan konsentrasi bikarbonat, karbonat
dan hidrookarbonat dalam milligram per liter. Keasaman dinyatakan dalam
jumlah kalsium karbonat yang di butuhkan untuk menetralisir air tersebut.
c. Karbon dioksida adalah salah satu gas minor yang ada di atmosfer dan
merupakan hasil akhir dari pembusukan biologi, baik yang aerobik maupun yang
anaerobik. Air hujan dan kebanyakan persediaan air permukaan mengandung
Universitas Sumatera Utara
9
sejumlah kecil karbon dioksida (biasanya kurang dari 5mg/l), tetapi air tanah
dapat mengandung jumlah karbon dioksida lebih besar yang merupakan hal
penting, karena mempengaruhi pH air, menimbulkan karat bagi banyak sistem
perpipaan dan mempengaruhi kebutuhan dosis bila digunakan pengolahan
kimiawi.
a. Kalsium dan magnesium adalah ion-ion utama yang membentuk
kesadahan air. Seperti tercantum dalam tabel, ion-ion logam terlarut yang
bervalensi dua dan tiga, misalnya aluminium, besi, mangan dan seng,
mempunyai sumbangan juga dalam pembentukan kesadahan. Kesadahan
dinyatakan dalam milligram per liter padanan kalsium karbonat.
Kesadahan air alamiah sangat bervariasi diseluruh Amerika Serikat. Air
kira-kira dapat diklasifikasikan menurut tingkat kesadahan yang
dikandungnya sebagai berikut:
Kesadahan total
mg/l sebagai CaCO3
Kurang dari 15
15-60
61-120
121-180
Lebih dari 180
2.2.3
klasifikasi
Air yang sangat lunak
Air lunak
Air yang agak lunak
Air sadah
Air yang sangat sadah
Sifat sifat biologi
Dari sudut kontrol terhadap penyakit ada dua golongan besar dari organisme
yaitu:
1. Mikroorganisme patogen, yang dapat menyebabkan penyakit, yang paling
menjadi perhatian pada masalah kualitas air.
2. Mikroorganisme non patogen, mikroorganisme yang tidak menimbulkan
penyakit.
Universitas Sumatera Utara
10
(Franzini Joseph B.,1979)
2.3.Standar Kualitas Air
Pemerintah telah menetapkan standar kualitas air yang berbeda-beda bergantung
pada penggunaannya. Standar kualitas air untuk air minum berbeda dengan standar
kualitas air untuk keperluan mandi, mencuci, pertanian, perikanan dan peternakan.
Dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.20 Tahun 1990 tentang
Pengendalian Pencemaran Air, air menurut peruntukannya digolongkan menjadi empat
golongan yakni A,B,C dan D.
Golongan A, air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa
pengolahan terlebih dahulu.
Golongan B, air dapat digunakan sebagai air baku air minum.
Golongan C, air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
Golongan D, air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat
dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan pembangkit listrik tenaga air.
Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tahun 2001 tentang
Pengeloloaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, klasifikasi mutu air
ditetapkan menjadi empat kelas, yakni kelas satu, dua, tiga dan empat.
Universitas Sumatera Utara
11
Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau
peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas dua , air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air,
pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau
peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air
tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan
atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan
tersebut.
Syarat-syarat standar kualitas air bersih diatur oleh Peraturan Menteri Kesehatan
Republik Indonesia No.416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan
Kualitas Air. Berdasarkan peraturan tersebut, dikenal istilah air minum, air bersih, air
kolam renang dan air pemandian umum.
Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat
langsung diminum. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari
yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.
Air kolam renang adalah air di dalam kolam renang yang digunakan untuk olahraga
renang dan kualitasnya memenuhi syarat-syarat kesehatan. Air pemandian umum adalah
air yang digunakan pada tempat pemandian umum tidak termasuk pemandian untuk
pengobatan tradisional dan kolam renang yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan.
Universitas Sumatera Utara
12
Persyaratan kualitas air meliputi persyaratan mikrobiologi, fisika dan kimia. Air
dengan kualitas baik harus memenuhi persyaratan parameter fisika, kimia dan
mikrobiologi.
(Rahayu,I.,2007)
2.4. Pembuatan Soda Ash
Sodium karbonat, Na2CO3.10H2O garam terhidrasi juga dikenal sebagai soda cuci atau
soda garam anhidrat, Na2CO3 disebut soda ash atau soda. Natrium karbonat terjadi di
banyak perairan danau. Hal ini juga terjadi pada beberapa Tumbuhan.
Na2CO3 juga dapat dibuat di laboratorium dengan cara menetralisir larutan NaOH
dengan CO2.
2NaOH + CO2
Na2CO3 + H2O
Natrium karbonat diproduksi secara besar oleh tiga metode berikut :
1. Proses Leblanc
↔ NaHSO4 (p) + HCl (g)
-
NaCl +H2SO4
-
NaHSO4 + NaCl ↔ Na2SO4 (p) + HCl (g)
-
Na2SO4(p) + C(p)
-
Na2S(p) + CaCO3 ↔ Na2CO3 + CaS(p)
-
Na2S (dilarutkan) + CO2 ↔ Na2CO3(g) + H2S(g
↔ Na2S(p) + CO(g)
Usaha untuk menaikkan konversi
- Digunakan H2SO4 ekses, gas HCl, CO segera dialirkan
- Temperatur tinggi karena reaksi reversible dan endotermis
- Digunakan Cokas dan CaCO3 ekses
Universitas Sumatera Utara
13
Proses lablanc sudah di tinggalkan karena :
- Proses ini banyak membutuhkan bahan bakar
- Konsumsi energi yang sangat besar pada saat pelelehan.
- Membutuhkan tenaga kerja yang intensif karena prosesnya merupakan
proses batch
yang memerlukan banyak tahap.
- Dalam kemurnian hasil serta di tinjau dari segi ekonomis proses leblanc tidak dapat
bersaing dengan proses lain
2. Proses Solvay
Proses ini di ambil dari nama seorang ilmuan belgia, Erents Solvay.
- NH3(g) + H2O ↔
NH4OH(c) + Q (H2O ada dalam larutan NaCl)
- 2NH4OH(c) +CO2(g) ↔
(NH4)2CO3(c) + H2O(c) +Q
- (NH4)2CO3 + CO2 +H2O ↔ 2NH4HCO3
- NH4HCO3 + NaCl
↔ NH4Cl + NaHCO3
- NaHCO3 ↔ Na2CO3 + CO2 + H20 –Q
Keunggulan Proses Solvay
Penemuan Proses solvay menyebabkan proses leblanc sudah tidak
digunakanlagi. Proses solvay sering disebut juga proses amonia soda.
keunggulan dari proses ini ialah amonia yang sudah dipakai dapat direcovery kembali,
sehingga biaya produksi lebih murah. Lagipula harga amonia lebih mahal dari soda abu
itu sendiri.
3. Proses Natural Alam
Bahan baku yang digunakan pada proses Natural ini adalah burkeite crystal
(Na2CO3.2Na2SO4)
Universitas Sumatera Utara
14
yang telah dipisahkan dari impuritasnya. Crude burkeite crystal yang terdiri atas Li2Na
PO4 dan Na2CO3.2Na2SO4 dipisahkan sedangkan filtratnya dipekatkan menjadi Na2SO
4.10H2
Reaksi :
Na2CO3.2Na2SO4 (s) → Na2CO3 (s) + 2Na2SO4(aq)
(Madan, R.D., 1987)
2.5.Menaikkan pH Dengan Menggunakan Soda Ash
Akibat penambahan alun tersebut pH air turun, untuk itu dalam pengolahan air
selanjutnya ditambahkan larutan soda Ash [Na2CO3] sampai diperoleh pH air yang
diinginkan:
1. Bahan yang sangat lembut
2. Tudak berbau
3. Dapat menyerap embun dari udara.
4. Memiliki kebasaan (pkb) 3,67.
5. Kelarutan dalam air 43,6 g/100 ml (100 oC)
6. Dapat digunakan untuk membedakan ion logam yang lain bila diendapkan dengan
ion karbonat.
7. Dapat dipergunakan sebagai bahan tambahan untuk kolam renang untuk
menetralkan efek korosi dari klorin dan menaikkan pH serta digunakan sebagai
bahan pelembut air dalam mencuci pakaian.
Dengan adanya penambahan larutan soda Ash pada air yang dapat menetralkan
atau menaikkan pH air dan juga menghilangkan bau air. Di mana larutan asam yang
Universitas Sumatera Utara