ALAT PENJERNIH AIR LANGSUNG MINUM

MAKALAH

TEKNOLOGI KIMIA

ALAT PENJERNIH AIR LANGSUNG
MINUM
Dosen Pengampu: Drs. Ridwan Joharmawan, M. Si

Oleh:
Nio Maharani Putri

(120332421480) Offering: I

UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN KIMIA
NOVEMBER 2014

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi kehidupan manusia. Karena
itu jika kebutuhan akan air tersebut belum tercukupi maka dapat memberikan dampak
yang besar terhadap kerawanan kesehatan maupun sosial. Pengadaan air bersih di
Indonesia khususnya untuk skala yang besar masih terpusat di daerah perkotaan, dan
dikelola oleh Perusahan Air Minum (PAM). Untuk daerah yang belum mendapatkan
pelayanan air bersih dari PAM umumnya mereka menggunakan air tanah (sumur), air
sungai, air hujan, air sumber (mata air) dan lainnya.
Perlu kita ketahui, air merupakan kebutuhan pokok bagi setiap makhluk hidup.
Bagi manusia, air selain sebagai sumber minuman juga sebagai penopang aktifitas
lainnya. Air menjadi penting untuk kegiatan sehari-hari, mandi, mencuci, dan
kebutuhan yang lain. Di daerah tertentu terkadang air bersih sangat sulit didapatkan.
Bukan berarti air bersih tidak ada. Tetapi di sebagian tempat untuk bisa dipakai
minum air harus melewati proses penjernihan dahulu.
Air yang layak diminum, mempunyai standar persyaratan tertentu yakni
persyaratan fisis, kimiawi dan bakteriologis, dan syarat tersebut merupakan satu
kesatuan. Jadi jika ada satu saja parameter yang tidak memenuhi syarat maka air
tesebut tidak layak untuk diminum. Standar kualitas air minum menurut Peraturan
Pemerintah Republik Indonesia No.20 Tahun 1990 tentang Pemakaian air minum
yang tidak memenuhi standar kualitas tersebut dapat menimbulkan gangguan

kesehatan, baik secara langsung dan cepat maupun tidak langsung dan secara
perlahan. Air tanah sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) cukup besar.
Adanya kandungan Fe dan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah
menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara. Disamping dapat
mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak serta menyebabkan
warna kuning pada diding bak serta bercak-bercak kuning pada pakaian.

B. Tujuan
Untuk menjernihkan air yang keruh/kotor/air mentah menjadi air yang siap
untuk diminum.
C. Rumusan Masalah
1. Bahan apa saja yang digunakan untuk penyaringan air tersebut?
2. Mengapa memakai bahan – bahan tersebut?
3. Apa saja kegunaan dari masing – masing bahan?
4. Bagaimana cara membuat alat tersebut?

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

 Pengertian Adsorpsi

Adsorpsi adalah peristiwa menempelnya suatu zat pada permukaan zat lain,
karena ketidaksetimbangan gaya – gaya pada permukaan. Zat padat teraktifkan dapat
mengadsorpsi zat terlarut dari larutannya. Banyaknya zat teradsorpsi pada temperature
tetap akan sebanding dengan luas permukaan adsorben, konsentrasi adsorbat dan
lamanya proses adsorpsi. Jika sejumlah tertentu adsorben dicampurkan dengan
berbagai konsentrasi adsorbat pada temperature yang sama dan dibiarkan mencapai
kesetimbangan adsorpsi, maka suatu saat jumlah konsentrasi adsorbat bertambah. Hal
ini menunjukkan bahwa seluruh permukaan adsorben telah jenuh (tertutup rapat) oleh
molekul – molekul yang teradsorpsi.


Apakah itu arang aktif/karbon aktif?
Karbon atau arang aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk

yang berasal dari material yang mengandung karbon misalnya batubara, kulit kelapa,
dan sebagainya. Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan
dengan tekanan dan suhu tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki
permukaan dalam yang luas.
Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon,
dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu

tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara
didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya
terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai bahan bakar,
juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap). Daya serap 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. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifatsifat fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai arang aktif.
Dalam satu gram karbon aktif, pada umumnya memiliki luas permukaan
seluas 500-1500 m2, sehingga sangat efektif dalam menangkap partikel-partikel yang
sangat halus berukuran 0.01-0.0000001 mm. Karbon aktif bersifat sangat aktif dan

akan menyerap apa saja yang kontak dengan karbon tersebut. Dalam waktu 60 jam
biasanya karbon aktif tersebut manjadi jenuh dan tidak aktif lagi. Oleh karena itu
biasanya arang aktif di kemas dalam kemasan yang kedap udara. Sampai tahap
tertentu beberapa jenis arang aktif dapat di reaktivasi kembali, meskipun demikian
tidak jarang yang disarankan untuk sekali pakai. Reaktifasi karbon aktif sangat
tergantung dari metode aktivasi sebelumnya, oleh karena itu perlu diperhatikan
keterangan pada kemasan produk tersebut.


Apa saja bahan baku yang digunakan untuk pembuatan arang aktif?
Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, limbah ataupun

mineral yang mengandung karbon dapat dibuat menjadi arang aktif, bahan tersebut
antara lain: tulang, kayu lunak, sekam, tongkol jagung, tempurung kelapa, sabut
kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, kayu keras
dan batubara.


Zeolit aktif
Zeolit adalah material yang tersusun atas silika dan alumina dengan

perbandingan tertentu. Selain berpori, zeolit juga memiliki struktur dan bentuk yang
unik. Selain itu, kekuatan asam zeolit juga dapat dikontrol. Hal inilah yang
menyebabkan zeolit digunakan secara luas pada proses industri kimia, yaitu pada
proses pertukaran ion, absorpsi, dan reaksi (Auerbach, S., dkk, 2003). Zeolit berfungsi
untuk penyaringan air dan mampu menambah oksigen dalam air.
Zeolit dapat berfungsi sebagai agen pendehidrasi. Kristal zeolit normal
mengandung molekul air yang berkoordinasi dengan kation penyeimbang. Zeolit
dapat didehidrasi dengan memanaskannya. Pada keadaan ini kation akan berpindah

posisi, sering kali menuju tempat dengan bilangan koordinasi lebih rendah. Zeolit
terdehidrasi merupakan bahan pengering (drying agents) yang sangat baik.
Penyerapan air akan membuat kation kembali menuju keadaan koordinasi tinggi
(Bell, R. G., 2001).
Zeolit dapat berfungsi sebagai penukar ion. Kation Mn+ pada zeolit dapat
ditukarkan oleh ion lain yang terdapat pada larutan yang mengelilinginya. Dengan
sifat ini zeolit-A dengan ion Na+ dapat digunakan sebagai pelunak air (water softener)
dimana ion Na+ akan digantikan oleh ion Ca2+ dari air sadah. Zeolit yang telah jenuh
Ca2+ dapat diperbarui dengan melarutkannya ke dalam larutan garam Na+ atau K+
murni. Zeolit-A sekarang ditambahkan ke dalam deterjen sebagai pelunak air

menggantikan polipospat yang dapat menimbulkan kerusakan ekologi. Produksi air
minum dari air laut menggunakan campuran Ag dan Ba zeolit merupakan proses
desalinasi yang baik walaupun proses ini tergolong mahal (Bell, R. G.,2001).
Zeolit alam biasanya mengandung banyak impuritas, pori-porinya tidak
seragam, dan kekuatan asamnya juga lebih sulit dikontrol. Sedangkan zeolit sintetis
memiliki struktur yang lebih teratur sehingga membentuk poripori yang seragam dan
terstruktur juga. Zeolit juga memiliki luas permukaan yang luas. Karakteristik ini
yang membuat zeolit memiliki potensi besar sebagai adsorben. Kekuatan asam zeolit
sintetis juga dapat dikontrol, yang menjadikannya salah satu katalis yang banyak

diminati oleh industri kimia (Auerbach, S., dkk, 2003).
Teknik yang mulai diperkenalkan adalah penggunaan microwave. Meskipun
belum sepenuhnya berhasil, teknik ini memberikan prospek yang baik dalam
perbaikan teknik sintesis zeolit dimana dengan teknik ini zeolit dapat dibuat dalam
waktu yang sangat singkat. Beberapa peneliti melaporkan bahwa dengan teknik ini,
zeolit dapat disintesis dalam waktu 20 menit, setelah proses pencampuran larutan.
Namun teknik ini juga masih dipertanyakan mengenai keamanan dan efek kesehatan
bagi pengguna karena tinnginya frekuansi yang digunakan oleh microwave (Ma., J,
2005, Conner, W., 2004).
Ag-zeolit dari montmorillont dan beberapa mineral tanah liat lainnya
dilaporkan merupakan material antibakteri yang efektif (Rivera-Garza et al., 2000;
Onodera et al., 2001). Ada beberapa kerugian material antimikroba dengan
menggunakan perak yang diimpregnasi ke dalam mineral. Selain harganya yang
mahal, kation Ag+ tidak stabil dalam larutan dan cenderung tereduksi menjadi Ag0
setelah terpapar cahaya atau panas. Ag+ juga bereaksi dengan Cl, HS, SO42-, H2S,
dan anion lain yang umumnya terdapat dalam air dan uap, membentuk senyawa tak
larut dan menyebabkan hilangnya aktivitas antibakterinya. (Zhou et al., 2004).
Mineral mikro terdapat dalam tubuh kurang dari 0.01% berat tubuh dan hanya
dibutuhkan dalam jumlah kurang dari 100 mg/hari seperti besi (Fe), tembaga (Cu),
iodine (I2), zinc (Zn), kobalt (Co), dan Se (selenium). Zat besi berperan dalam pusat

pengaturan molekul hemoglobin sel-sel darah merah. Hemaglobin bertanggung jawab
dalam pendistribusian oksigen dari paru-paru ke keseluruh jaringan tubuh. Zat besi
juga berperan dalam metabolisme energi, termasuk sintesis DNA oleh beberapa
enzim, serta dalam sistem kekebalan tubuh. Buah dan sayuran yang mengandung Zat
besi : sayuran hijau seperti bayam, kangkung, daun singkong, dan daun pepaya.



Manfaat memodifikasi zeolit dengan Fe3+ dan Ag+ .
Fe merupakan mineral yang juga dibutuhkan oleh manusia. Namun dalam

jumlah yang tidak banyak. Zat besi berperan dalam pusat pengaturan molekul
hemoglobin sel-sel darah merah. Sedangkan Ag+ bermanfaat untuk bisa digunakan
sebagai bahan/material antibakteri.

BAB III
METODOLOGI
A. Alat dan Bahan
a) Alat


Erlenmeyer 100 mL 4 buah.



Erlenmeyer 250 mL 1 buah.



Gelas beaker 100 mL 2 buah.



Gelas arloji besar 1 buah.



Corong kaca kecil 1 buah.



Kertas lakmus biru dan merah.



Mortal dan patle masing – masing 1 buah.



Shaker



Oven



Furnace



Alat refluks 1 set.



Kertas saring

b) Bahan


Zeolit
Berfungsi untuk menurunkan kadar besi/mangan yang berlebihan dalam air,
menghilangkan bau pada air, dan menghilangkan rasa tidak enak.



Arang/karbon
Berfungsi untuk menyerap bau, rasa tidak enak, menjernihkan air, menyerap
bakteri, menyerap zat besi, dan partikel – partikel/sisa kotoran yang masih
larut dalam air.



HF(aq) 1 % 150 mL



HCl(aq) 6 M



NH4Cl 1 M 150 mL



FeCl3 0,1 N 50 mL



AgNO3 0,01 N



Aquades



Spon

B. Langkah Kerja
1. Arang dan zeolit masing – masing ditumbuk dengan menggunakan mortal
pastle hingga menjadi kecil – kecil seperti kerikil yang berukuran sedang.
Namun jangan sampai terlalu hancur seperti serbuk.
2. Keduanya dicuci/dialiri dengan aquades di atas corong dan kertas saring.
Arang
3. direndam 30 menit dalam larutan HCl(aq) 6 M
4. Dicuci dengan aquades lagi hingga air cuciannya netral.
5. Dikeringkan dalam oven 150oC.
Hasil

Zeolit
6. Direndam dalam larutan HF 1% (1:2) selama 30 menit.
7. Dicuci dengan aquades hingga air cuciannya netral.
8. Dikeringkan dalam oven 150oC selama 30 menit.
9. Direndam HCl 6 M (1:5).
10. Direfluks 80oC selama 1 jam.
11. Dicuci dengan aquades hingga air cuciannya netral.
12. Dkeringkan dalam oven 150oC selama 30 menit.
13. Zeolit yang telah dikeringkan, diaduk selama 30 menit dengan
NH4Cl 1 M (1:2) menggunakan shaker.
14. Setelah itu dicuci dengan aquades hingga air cuciannya netral.
15. Dikeringkan dalam oven 150oC selama 30 menit.
16. Setelah kering, dimasukkan dalam 2 erlenmeyer 100 mL.
17. Erlenmeyer 1 ditambah FeCl3(aq) 50 mL.
18. Erlenmeyer 2 ditambah AgNO3(aq) 50 mL.
19. Ketiganya diletakkan di atas shaker. Dan kemudian dikocok
dengan 150 rpm selama 30 menit.

20. Ketiga zeolit tersebut disaring dan dicuci dengan aquades hingga
air cuciannya hingga netral.
21. Kemudian di-oven 90oC selama 1 jam.

Hasil
Syarat air layak minum

:



Tidak berasa



Tidak berbau



Tidak berwarna



Tidak mengandung bakteri berbahaya



Tidak mengandung logam berat.

BAB III
PENUTUP

Demikian proposal ini kami buat, sebagai acuan dan pedoman dalam
pelaksanaan tugas selanjutnya. Kami mengharapkan dukungan dan partisipasi dari
semua pihak demi kelancaran tugas ini. Semoga apa yang kita lakukan senantiasa
mendapat ridho dari Allah SWT dan tugas ini dapat terselesaikan dan terlaksana
sesuai dengan yang kita harapkan. Amin.

Tim Penyusun

DAFTAR PUSTAKA
Alamsyah, Sujana. 2007. Merakit Sendiri Alat Penjernih Air. Kawan Pustaka: Jakarta.
Rismayanti, Riski. 2014. Preparasi, Karakterisasi, dan Uji Aktivitas Katalis NiCu/Zeolit Aktif Pada Perengkahan Katalitik Minyak Goreng Bekas. Skripsi S1
pada Universitas Negeri Malang: tidak diterbitkan.