Analisa Kadar Nitrat (NO3 -) Dan Nitrit (NO2 -) Untuk Pengujian Air Limbah Industri Dengan Metode Spektrofotometri varian secomam pada Btklpp Kelas 1 Medan
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat
manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak
akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang
dilakukan manusia membutuhkan air, mulai dari menyiapkan diri (mandi),
membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman
sampai dengan aktivitas – aktivitas lainnya.
Dalam jaringan hidup, air merupakan medium untuk berbagai reaksi dan
proses ekskresi. Air merupakan komponen utama baik dalam tanaman maupun
hewan termasuk manusia.Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air. Transportasi zat
– zat makanan dalam tubuh semuanya dalam bentuk larutan dengan pelarut air.
Juga hara – hara dalam tanah hanya dapat diserap oleh akar dalam bentuk
larutannya.
Kimia air (Aquatic Chemistry), merupakan ilmu yang berhubungan dengan
air sungai, danau dan lautan, juga air tanah dan air permukaan, yang meliputi
distribusi dan sirkulasi dari bahan – bahan kimia dalam perairan alami serta reaksi
– reaksi kimia dalam air (Achmad,R.2004).
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Sumber air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai
sumber. Ber dasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa
(hujan), air permukaan dan air tanah.
a. Air Angkasa
Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air dibumi.Walaupun
pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung
mengalami pencemaran ketika berada diatmosfer.Pencemaran yang berlangsung
di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme dan
gas.Misalnya, karbondioksida, nitrogen dan ammonia.
b. Air Permukaan
Air permukaan yang meliputi badan – badan air semacam sungai, danau,
telaga, waduk, rawa, terjun dan sumur permukaan, sebagian besar berasal dari air
hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan
mengalami pencemaran baik oleh tanah,sampah maupun lainnya.
c. Air Tanah
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang
kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan kedalam tanah dan mengalami
proses filtrasi secara alamiah. Proses – proses yang telah dialami air hujan
tersebut, didalam perjalanannya kebawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih
baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan. Air tanah memiliki beberapa
kelebihan dibandingkan sumber air lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari
Universitas Sumatera Utara
kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penyernihan.
Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau
sekalipun (Chandra, 2005).
2.1.2 Sifat air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak memiliki oleh senyawa kimia
yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut:
1
Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0°C (32°F) - 100°C
(132°F), air berwujud cair. Suhu 0°C merupakan titik beku (freezing point) dan
suhu 100°C merupakan titik didih (boiling point) air. Tanpa sifat tersebut, air
yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk hidup maupun air yang terdapat
dilaut, sungai, danau dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas atau
padatan ; sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi, karena sekitar 60
% - 90 % bagian sel makhluk hidup adalah air.
2
Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai
penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi
panas atau pun dingin seketika. Perubahan suhu air yang lambat mencegah
terjadinya stress pada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu yang
mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup. Sifat ini
juga menyebabkan air sangat baik sebagai pendingin mesin.
3
Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan
energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses perubahan uap air
Universitas Sumatera Utara
menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar.Pelepasan
energi ini merupakansalah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat
berkeringat.Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan
terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis
senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat
sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga 35.000
mg/liter. Sifat ini memungkinkan unsur hara (nutrient) terlarut diangkut ke
seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungkinkan bahan – bahan toksik
yang masuk kedalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan
kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik
dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk kebadan air.
5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakanmemiliki
tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul cairan tersebut tinggi.
Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi
suatu bahan secara baik. Tegangan permukaan yang tinggi juga memungkinkan
terjadinya sistem kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler
(pipa dengan lubang yang kecil). Dengan adanya sistem kapiler dan sifat pelarut
yang baik, air dapat membawa nutrient dari dalam tanah ke jaringan tumbuhan
(akar, batang, dan daun). Adanya tegangan permukaan memungkinkan beberapa
organisme, misalnya jenis – jenis insekta, dapat merayap di permukaan air.
6. Air merupakan satu – satunya senyawa yang merenggang ketika membeku.
Universitas Sumatera Utara
Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas
(massa/volume) yang lebih rendah daripada air. Dengan demikian, es
akanmengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau –danau didaerah yang
beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan (bagian di bawah
pemukaan masih berupa cairan) sehingga kehidupan organisme akuatik tetap
berlangsung.Sifat ini juga dapat mengakibatkan pecahnya pipa air pada saat air di
dalam pipa membeku. Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm3
terjadinya pada suhu 3,95 °C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari 3,95
°C, densitas air lebih kecil dari satu (Effendi, 2003).
2.1.3 Pencemaran air
Defenisi pencemaran air menurut Surat Keputusan Menteri Negara
Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor : KEP-02/MENKLH/I/1998
tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan adalah : masuk atau dimasukkannya
makhluk hidup, zat energi dan ataupun komponen lain dalam air dan atau
berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga
kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi
kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (pasal 1)
Dalam pasal 2, air pada sumber kegunaan/ peruntukkannya digolongkan
menjadi :
1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara
langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
2. Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk
diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.
Universitas Sumatera Utara
3. Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan
dan peternakan.
4. Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian,
dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik negara.
Menurut defenisi pencemaran air tersebut bila suatu sumber air yang termasuk
dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian
mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri
maka kategori sumur tadi bukan golongan A lagi, tapi sudah turun menjadi
golongan B karena air tadi sudah tidak dapat dipergunakan langsung sebagai air
minum tanpa melalui pengolahaan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur
tersebut menjadi kurang / tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkanya
(Moore,J.2007).
2.4. Kualitas Air Untuk Kehidupan
Sesuai dengan ketentuan badan dunia (WHO) maupun badan setempat
(Departemen Kesehatan) serta ketentuan/peraturan lain yang berlaku seperti
APHA (American Public Health Association atau Asosiasi Kesehatan Masyarakat
AS), layak tidaknya air untuk kehidupan manusia ditentukan berdasarkan
persyaratan kualitas secara fisik, secara kimia, dan secara biologis.
2.2.1. Kualitas Air Secara Fisik
1.
Kekeruhan
Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan organik dan
Universitas Sumatera Utara
anorganik, seperti lumpur dan buangan dari permukiman tertentu yang
menyebabkan air sungai menjadi keruh. Air yang mengandung kekeruhan
tinggi akan mengalami kesulitan kalau diproses untuk sumber air bersih.
Kesulitannya antara lain dalam proses penyaringan. Hal lain yang tidak
kalah pentingnya adalah bahwa air dengan kekeruhan tinggi akan sulit
untuk didisinfeksi, yaitu proses pembunuhan terhadap kandungan
mikrobayang tidak diharapkan.
2.
Temperatur
Kenaikan temperatur atau suhu di dalam badan air, dapat menyebabkan
penurunan kadar oksigen terlarut (DO atau Dissolved Oxygen) air. DO
yang terlalu rendah, dapat menimbulkan bau yang tidak sedap akibat
terjadinya degradasi atau penguraian bahan-bahan organik ataupun
anorganik di dalam air secara anaerobik. Selain itu dengan adanya kadar
residu/sisa yang tinggi di dalam air menyebabkan rasa yang tidak enak
serta dapat mengganggu pencernaan makanan (Suriawiria, 2005).
Naiknya suhu air akan menimbulkan akibat sebagai berikut:
a.
Menurunnya jumlah oksigen terlarut di dalam air
b.
Meningkatkan kecepatan reaksi kimia
c.
Mengganggu kehidupan ikan dan hewan air lainnya
d.
Jika batas suhu yang mematikan terlampaui, ikan dan hewan air
lainnya mungkin akan mati (Kristanto, 2002).
Universitas Sumatera Utara
3.
Warna
Warna air berubah bergantung kepada warna buangan yang memasuki
badan air.
4.
Bau dan rasa
Bau dan rasa yang terdapat di dalam air baku dapat dihasilkan oleh
kehadiran organisme seperti mikroalga dan bakteri. Dari segi estetika, air
yang berbau, apalagi bau busuk, ataupun air yang berasa secara alami,
tidak dikehendaki dan tidak dibenarkan oleh peraturan dan ketentuan
yangberlaku.
2.2.2. Kualitas Air Secara Kimia
1.
pH
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH
berkisar antara 6,5 – 7,5 (Wardhana, 1995).
2.
Kandungan senyawa kimia di dalam air
Contoh : logam berat seperti Hg (air raksa) dan Pb (timbal) merupakan zat
kimia berbahaya jika masuk ke dalam air.
3.
Kandungan residu atau sisa
Contoh : residu pestisida, deterjen, kandungan senyawa toksin atau racun,
dan sebagainya.
2.2.3. Kualitas Air Secara Biologis
1.
Parameter mikroba pencemar
Contoh :Escherisia Coli di dalam air, sangat tidak diharapkan apalagi
Universitas Sumatera Utara
kalau air tersebut untuk kepentingan kehidupan manusia (rumah tangga).
Untuk air minum, Escherisia.Coli harus kurang dari satu atau tidak ada
sama sekali, kalau kualitas air tersebut termasuk yang betul-betul
memenuhi syarat.
2.
Patogen
Banyak jenis bakteri patogen (penyebab penyakit) berkembang dan
menular melalui badan air, misalnya penyebab penyakit tifus (Salmonella),
disentri (Shigella), kolera (Vibrio), dan difteri (Corynebacterium).
3.
Penghasil toksin
Contoh : Clostridium, Pseudomonas, Vibrio (Suriawiria, 2005).
2.2 Nitrogen
Nitrogen dan senyawanya tersebar secara luas dalam biosfer.Lapisan
atmosfer bumi mengandung sekitar 78 % gas nitrogen.Bebatuan juga mengandung
nitrogen.Pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai
penyusun dan klorofil. Meskipun ditemukan dalam jumlah yang melimpah
dilapisan atmosfer, akan tetapi nitrogen tidak dapat dimanfaatkan oleh makhluk
hidup secara langsung. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi
NH3, NH4, dan NO3.Meskipun demikian, bakteri Azetobacter dan Clostridium
serta beberapa jenis algae hijau – biru, misalnya Anabaena, dapat memanfaatkan
gas N2 secara langsung dari udara sebagai sumber nitrogen (Effendi, 2003).
Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan
oleh bakteri berubah menjadi amonia.Dalam kondisi aerobik dan dalam
waktutertentu bakteri dapat mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Nitrat
Universitas Sumatera Utara
dapat digunakan oleh algae dan tumbuh – tumbuhan lain untuk membentuk
protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk protein hewan. Perusakan
protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan amonia (Harry, 2008).
2.2.1 Nitrogen Organik dan Anorganik
Nitrogen anorganik terdiri dari gas ammonia (NH3), ammonium (NH4), nitrit
(NO2), nitrat (NO3) dan molekul nitrogen (N2) dalam bentuk gas.Nitrogen organik
berupa protein, asam amino, dan urea.Bentuk – bentuk nitrogen tersebut
mengalami transformasi sebagai dari siklus nitrogen.Transformasi nitrogen dapat
melibatkan atau pun tidak melibatkan makrobiologi dan mikrobiologi. Adapun
tranformasi nitrogen mikrobiologis mencakup hal – hal sebagai berikut:
1. Asimilasi nitrogen anorganik (ammonium dan nitrat) oleh tumbuhan dan
oleh mikroorganisme untuk membentuk nitrogen organik, misalnya asam
amino dan protein. Diperairan, proses ini terutama dilakukan oleh bakteri
autotrof dan tumbuhan.
2. Fiksasi
nitrogen
menjadi
amoniak
dan
nitrogen
organik
oleh
mikroorganisme. Fiksasi nitrogen secara langsung dapat dilakukan oleh
beberapa jenis Cynophyta (blue green algae) dan bakteri.
3.
Nitrifikasi, yaitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses
oksidasi dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimal pada
pH 8 dan pada pH < 7 berkurang secara nyata.Bakteri nitrifikasi bersifat
mesofilik, menyukai suhu 30°C.
5. Amonifikasi nitrogen organik untuk menghasilkan ammonia selama
Universitas Sumatera Utara
prosesdekomposisi
bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh
mikroba dan jamur. Autolisis sel dan eksresi amonia oleh zooplankton dan
ikan juga berperan sebagai pemasok amonia.
6. Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit, denitrogen oksida (N2O),
dan molekul nitrogen (N2). Proses reduksi nitrat berjalan optimum pada
kondisi anoksik (tidak ada oksigen). Proses ini juga melibatkan bakteri dan
jamur. Dinitrogen oksida adalah produk utama yang dihasilkan dari
denitrifikasi pada perairan dengan kadar oksigen yang sangat rendah,
sedangkan molekul nitrogen adalah produk utama dari proses denitrifikasi
pada perairan dengan kondisi anaerob.
Nitrogen organik merupakan bentuk nitrogen yang terikat pada senyawa
organik, terutama nitrogen bervalensi tiga yang biasanya berupa partikulat yang
tidak larut dalam air.Nitrogen organik biasanya disebut amino atau albuminoid
nitrogen.Senyawa ini mencakup protein, polipeptida, asam amino, dan senyawa
lainnya.
Sumber nitrogen organik di perairan berasal dari proses pembusukan
makhluk hidup yang telah mati, karena protein dan polipeptida terdapat pada
semua organisme hidup. Sumber antropogenik nitrogen organik adalah limbah
industri dan limpasan dari daerah pertanian, terutama urea (Effendi, 2003).
2.2.2 Nitrat dan Nitrit
Nitrat dan nitrit merupakan bentuk nitrogen yang teroksidasi, dengan tingkat
oksidasi masing – masing + 3 dan +5. Nitrit biasanya tidak bertahan lama dan
Universitas Sumatera Utara
merupakan keadaan sementara proses oksidasi antara amoniak dan nitrat, yang
dapatterjadi pada instalasi pengolahan air buangan. Nitrit yang ditemui pada air
minum dapat berasal dari bahan inhibitor korosi yang dipakai dipabrik yang
mendapatkan air dari sistem distribusi PAM. Nitrit sendiri membahayakan
kesehatan karena dapat bereaksi dengan hemoglobine dalam darah, hingga darah
tersebut tidk dapat mengangkut oksigen lagi. Di samping itu, NO2 menimbulkan
nitrosamin (RR’N – NO) pada air buangan tertentu, nitrosamin tersebut dapat
menyebabkan kanker.
Nitrat adalah bentuk senyawa nitrogen yang merupakan sebuah senyawa yang
stabil. Nitrat merupakan salah satu unsur penting untuk sintesa protein tumbuh –
tumbuhan dan hewan, akan tetapi nitrat pada konsentrasi yang tinggi dapat
menstimulasi pertumbuhan ganggang yang tidak terbatas, sehingga air kekurangan
oksigen terlarut yang menyebabkana kematian ikan. Nitrat dapat berasal dari
buangan industri pabrik peledak, piroteknik, pupuk, cat dan sebagainya. Kadar
Nitrat secara alamiah biasanya agak rendah, namun kadar nirat dapat menjadi
tinggi sekali pada tanah di daerah – daerah yang di beri pupuk yang mengndung
nitrat. Kadar nitrat tidak boleh melebihi 10 mg/L (di Indonesia dan A.S) atau 50
(MEE) mg NO3 mg/L. Di dalam usus manusia nitrat direduksi menjadi nitrit yang
dapat menyebabkan metamoglobin, terutama pada bayi (Alaerts.G,1987).
2.3. Limbah
Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat
tertentu
tidak
dikehendaki
lingkungan
karena
tidak
memiliki
nilai
ekonomi.Limbah yang mengandung bahan polutan yang memiliki sifat racun dan
Universitas Sumatera Utara
berbahaya dikenal dengan limbah B-3, yang dinyatakan sebagai bahan dalam
jumlah relatif sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan
sumber daya.Bila ditinjau secarakimiawi, bahan – bahan ini terdiri dari bahan
kimia organik dan anorganik.Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan oleh
limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah, baik dalam jangka pendek
maupun jangka panjang.
2.3.1 Kualitas Limbah
Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah
kandungan bahan pencemar didalam limbah.Kandungan pencemar didalam
limbah terdiri dari beberapa parameter.Semakin kecil jumlah parameter dan
semakin kecil konsentrasinya, hal itu menunjukkan semakin kecilnya peluang
untuk terjadinya pencemaran lingkungan. Beberapa kemungkinan yang akan
terjadi akibat masuknya limbah kedalam lingkungan:
- Lingkungan tidak mendapat pengaruh yang berarti. Hal ini disebabkan karena
volume limbah kecil, parameter pencemar yang terdapat dalam limbah sedikit
dengan konsentrasi yang kecil.
- Adanya pengaruh perubahan, tetapi tidak mengakibatkan pencemaran.
- Memberikan perubahan dan menimbulkan pencemaran.
Sedangkan faktor – faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah :
- Volume limbah
- Kandungan bahan pencemar
- Frekuensi pembuangan limbah
Universitas Sumatera Utara
2.3.2. Karakteristik Limbah Cair
Berdasarkan nilai ekonominya, limbah dibedakan menjadi limbah yang
mempunyai
nilai
ekonomis
dan
limbah
yang
tidak
memiliki
nilai
ekonomis.Limbah yang memiliki nilai ekonomis yaitu limbah di mana dengan
melalui suatu proses lanjut akan memberikan suatu nilai tambah. Limbah non
ekonimis adalah suatu limbah walaupun telah dilakukan proses lanjut dengan cara
apapun tidak akan memberikan nilai tambah kecuali sekedar untuk mempermudah
sistem pembuangan. Limbah jenis ini sering menimbulkan masalah pencemaran
dan kerusakan lingkungan.Terdapat beberapa kerancuan dalam mengidentifikasi
limbah cair, yaitu buangan air yang digunakan untuk mendinginkan mesin suatu
pabrik.
Limbah air bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air
dalam proses produksinya. Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan
partikel, baik yang larut maupun yang mengendap.Bahan ini ada yang kasar dan
ada yang halus.Kerap kali air buangan pabrik berwarna keruh dan bersuhu
tinggi.Air limbah yang telah tercemar mempunyai ciri yang dapat diidentifikasi
secara visual dari kekeruhan, warna, rasa, bau yang ditimbulkan dan indikasi
lainnya.Sedangkan identifikasi secara laboratorium ditandai dengan perubahan
sifat kimia air. Jenis industri yang menghasilkan limbah cair di antaranya adalah
industri pulp dan rayon, pengolahan crumb rubber, besi dan baja, kertas, minyak
goreng, tekstil, electroplating, polywood dan lain – lain (Kristianto, 2004).
Universitas Sumatera Utara
2.4 Spektrofotometer
Spektrofotometersesuai
dengan
namanya
adalah
alat
yang
terdiri
darispektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum
denganpanjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat untuk pengukur
intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi.Jadi spektrofotometer
digunakan Untuk mengukur energi secara reaktif jika tersebut ditransmisikan,
direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan
spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar
putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma,
grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh
panjang gelombang yang benar – benar monokromatis, melainkan suatu trayek
panjang gelombang 30 – 40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang
gelombang yang benar – benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat
pengurai cahaya seperti prisma.Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber –
sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk
larutan sampel atau blanko ataupun pembanding.
2.4.1. Peralatan (instrumentasi)
1. Sumber Cahaya
Sumber cahaya yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah
lampu wolfram. Arus cahaya tergantung pada tegangan lampu, i = K Vn = arus
cahaya, V = tegangan, n = eksponen ( 3- 4 pada lampu wolfram), variasi tegangan
masih dapat diterima 0,2 % pada suatu sumber DC, misalkan : baterai. Lampu
hidrogen atau lampu deutrium digunakan untuk sumber pada daerah UV.Kebaikan
Universitas Sumatera Utara
lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada
berbagai panjang gelombang.Untuk memperoleh tegangan yang stabil dapat
digunakan transformator.
2. Monokromator
Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokomatis.Alatnya
dapat berupa prisma ataupun grating.Untuk mengarahkan sinar monokromatis
yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah.Jika celah
posisinya tetap, maka prismaatau gratingnya yang dirotasikan untuk m prisma
yaitu susunan Cornu dan susunan Littrow. Secara umum tipe Cornu
menggunakan sudut 60°, sedangkan tipe Littrow menggunakan prisma dimana
pada sisinya tegak lurus dengan arah sinar yang berlapis aluminium serta
mempunyai sudut optis 30°.
3. Sel absorpsi
Pada pengukuran didaerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex
dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kita harus
menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah
ini.Umumnya tebal kuvet adalah 10 mm, tetapi yang lebih kecil ataupun yang
lebih besar dapat digunakan.Sel yang biasa yang digunakan berbentuk persegi,
tetapi bentuk silinder juga dapat digunakan.Kita harus menggunakan kuvet yang
tertutup untuk pelarut organik.Sel yang baik adalah kuarsa atau gelas hasil
leburan serta seragam keseluruhannya.
Universitas Sumatera Utara
4. Detektor
Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya
pada berbagai panjang gelombang.Pada spektrofotometer, tabung pengganda
elektron yang digunakan prinsip kerjanya telah diuraikan (Khopkar, 2003).
2.4.2.Kesalahan-Kesalahan Pada Spektrofotometer
Kesalahan- kesalahan dalam spektrofotometer, dapat dicegah dengan
memperhatikan:
1.
Sel-sel contoh harus bersih
2.
Sidik jari dapat menyerap radiasi ungu
3.
Penempatan sel dalam sinar harus dapat ditiru kembali
4.
Gelembung gas tidak boleh ada dalam lintasan optik
5.
Penerapan panjang gelombang dari alat harus diteliti kadang-kadang
6.
Penyimpangan atau ketidakstabilan di dalam sirkuit harus diperbaiki
7.
Ketidaktetapan contoh dapat menyebabkan kesalahan-kesalahan jika
pengukuran tidak direncanakan dengan hati- hati (Day & Underwood,
1989).
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat
manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak
akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang
dilakukan manusia membutuhkan air, mulai dari menyiapkan diri (mandi),
membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman
sampai dengan aktivitas – aktivitas lainnya.
Dalam jaringan hidup, air merupakan medium untuk berbagai reaksi dan
proses ekskresi. Air merupakan komponen utama baik dalam tanaman maupun
hewan termasuk manusia.Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air. Transportasi zat
– zat makanan dalam tubuh semuanya dalam bentuk larutan dengan pelarut air.
Juga hara – hara dalam tanah hanya dapat diserap oleh akar dalam bentuk
larutannya.
Kimia air (Aquatic Chemistry), merupakan ilmu yang berhubungan dengan
air sungai, danau dan lautan, juga air tanah dan air permukaan, yang meliputi
distribusi dan sirkulasi dari bahan – bahan kimia dalam perairan alami serta reaksi
– reaksi kimia dalam air (Achmad,R.2004).
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Sumber air
Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai
sumber. Ber dasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa
(hujan), air permukaan dan air tanah.
a. Air Angkasa
Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air dibumi.Walaupun
pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung
mengalami pencemaran ketika berada diatmosfer.Pencemaran yang berlangsung
di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme dan
gas.Misalnya, karbondioksida, nitrogen dan ammonia.
b. Air Permukaan
Air permukaan yang meliputi badan – badan air semacam sungai, danau,
telaga, waduk, rawa, terjun dan sumur permukaan, sebagian besar berasal dari air
hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan
mengalami pencemaran baik oleh tanah,sampah maupun lainnya.
c. Air Tanah
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang
kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan kedalam tanah dan mengalami
proses filtrasi secara alamiah. Proses – proses yang telah dialami air hujan
tersebut, didalam perjalanannya kebawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih
baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan. Air tanah memiliki beberapa
kelebihan dibandingkan sumber air lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari
Universitas Sumatera Utara
kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penyernihan.
Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau
sekalipun (Chandra, 2005).
2.1.2 Sifat air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak memiliki oleh senyawa kimia
yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut:
1
Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0°C (32°F) - 100°C
(132°F), air berwujud cair. Suhu 0°C merupakan titik beku (freezing point) dan
suhu 100°C merupakan titik didih (boiling point) air. Tanpa sifat tersebut, air
yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk hidup maupun air yang terdapat
dilaut, sungai, danau dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas atau
padatan ; sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi, karena sekitar 60
% - 90 % bagian sel makhluk hidup adalah air.
2
Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai
penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi
panas atau pun dingin seketika. Perubahan suhu air yang lambat mencegah
terjadinya stress pada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu yang
mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup. Sifat ini
juga menyebabkan air sangat baik sebagai pendingin mesin.
3
Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan
energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses perubahan uap air
Universitas Sumatera Utara
menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar.Pelepasan
energi ini merupakansalah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat
berkeringat.Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan
terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis
senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat
sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga 35.000
mg/liter. Sifat ini memungkinkan unsur hara (nutrient) terlarut diangkut ke
seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungkinkan bahan – bahan toksik
yang masuk kedalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan
kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik
dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk kebadan air.
5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakanmemiliki
tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul cairan tersebut tinggi.
Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi
suatu bahan secara baik. Tegangan permukaan yang tinggi juga memungkinkan
terjadinya sistem kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler
(pipa dengan lubang yang kecil). Dengan adanya sistem kapiler dan sifat pelarut
yang baik, air dapat membawa nutrient dari dalam tanah ke jaringan tumbuhan
(akar, batang, dan daun). Adanya tegangan permukaan memungkinkan beberapa
organisme, misalnya jenis – jenis insekta, dapat merayap di permukaan air.
6. Air merupakan satu – satunya senyawa yang merenggang ketika membeku.
Universitas Sumatera Utara
Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas
(massa/volume) yang lebih rendah daripada air. Dengan demikian, es
akanmengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau –danau didaerah yang
beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan (bagian di bawah
pemukaan masih berupa cairan) sehingga kehidupan organisme akuatik tetap
berlangsung.Sifat ini juga dapat mengakibatkan pecahnya pipa air pada saat air di
dalam pipa membeku. Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm3
terjadinya pada suhu 3,95 °C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari 3,95
°C, densitas air lebih kecil dari satu (Effendi, 2003).
2.1.3 Pencemaran air
Defenisi pencemaran air menurut Surat Keputusan Menteri Negara
Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor : KEP-02/MENKLH/I/1998
tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan adalah : masuk atau dimasukkannya
makhluk hidup, zat energi dan ataupun komponen lain dalam air dan atau
berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga
kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi
kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (pasal 1)
Dalam pasal 2, air pada sumber kegunaan/ peruntukkannya digolongkan
menjadi :
1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara
langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
2. Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk
diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.
Universitas Sumatera Utara
3. Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan
dan peternakan.
4. Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian,
dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, dan listrik negara.
Menurut defenisi pencemaran air tersebut bila suatu sumber air yang termasuk
dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian
mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri
maka kategori sumur tadi bukan golongan A lagi, tapi sudah turun menjadi
golongan B karena air tadi sudah tidak dapat dipergunakan langsung sebagai air
minum tanpa melalui pengolahaan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur
tersebut menjadi kurang / tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkanya
(Moore,J.2007).
2.4. Kualitas Air Untuk Kehidupan
Sesuai dengan ketentuan badan dunia (WHO) maupun badan setempat
(Departemen Kesehatan) serta ketentuan/peraturan lain yang berlaku seperti
APHA (American Public Health Association atau Asosiasi Kesehatan Masyarakat
AS), layak tidaknya air untuk kehidupan manusia ditentukan berdasarkan
persyaratan kualitas secara fisik, secara kimia, dan secara biologis.
2.2.1. Kualitas Air Secara Fisik
1.
Kekeruhan
Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan organik dan
Universitas Sumatera Utara
anorganik, seperti lumpur dan buangan dari permukiman tertentu yang
menyebabkan air sungai menjadi keruh. Air yang mengandung kekeruhan
tinggi akan mengalami kesulitan kalau diproses untuk sumber air bersih.
Kesulitannya antara lain dalam proses penyaringan. Hal lain yang tidak
kalah pentingnya adalah bahwa air dengan kekeruhan tinggi akan sulit
untuk didisinfeksi, yaitu proses pembunuhan terhadap kandungan
mikrobayang tidak diharapkan.
2.
Temperatur
Kenaikan temperatur atau suhu di dalam badan air, dapat menyebabkan
penurunan kadar oksigen terlarut (DO atau Dissolved Oxygen) air. DO
yang terlalu rendah, dapat menimbulkan bau yang tidak sedap akibat
terjadinya degradasi atau penguraian bahan-bahan organik ataupun
anorganik di dalam air secara anaerobik. Selain itu dengan adanya kadar
residu/sisa yang tinggi di dalam air menyebabkan rasa yang tidak enak
serta dapat mengganggu pencernaan makanan (Suriawiria, 2005).
Naiknya suhu air akan menimbulkan akibat sebagai berikut:
a.
Menurunnya jumlah oksigen terlarut di dalam air
b.
Meningkatkan kecepatan reaksi kimia
c.
Mengganggu kehidupan ikan dan hewan air lainnya
d.
Jika batas suhu yang mematikan terlampaui, ikan dan hewan air
lainnya mungkin akan mati (Kristanto, 2002).
Universitas Sumatera Utara
3.
Warna
Warna air berubah bergantung kepada warna buangan yang memasuki
badan air.
4.
Bau dan rasa
Bau dan rasa yang terdapat di dalam air baku dapat dihasilkan oleh
kehadiran organisme seperti mikroalga dan bakteri. Dari segi estetika, air
yang berbau, apalagi bau busuk, ataupun air yang berasa secara alami,
tidak dikehendaki dan tidak dibenarkan oleh peraturan dan ketentuan
yangberlaku.
2.2.2. Kualitas Air Secara Kimia
1.
pH
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH
berkisar antara 6,5 – 7,5 (Wardhana, 1995).
2.
Kandungan senyawa kimia di dalam air
Contoh : logam berat seperti Hg (air raksa) dan Pb (timbal) merupakan zat
kimia berbahaya jika masuk ke dalam air.
3.
Kandungan residu atau sisa
Contoh : residu pestisida, deterjen, kandungan senyawa toksin atau racun,
dan sebagainya.
2.2.3. Kualitas Air Secara Biologis
1.
Parameter mikroba pencemar
Contoh :Escherisia Coli di dalam air, sangat tidak diharapkan apalagi
Universitas Sumatera Utara
kalau air tersebut untuk kepentingan kehidupan manusia (rumah tangga).
Untuk air minum, Escherisia.Coli harus kurang dari satu atau tidak ada
sama sekali, kalau kualitas air tersebut termasuk yang betul-betul
memenuhi syarat.
2.
Patogen
Banyak jenis bakteri patogen (penyebab penyakit) berkembang dan
menular melalui badan air, misalnya penyebab penyakit tifus (Salmonella),
disentri (Shigella), kolera (Vibrio), dan difteri (Corynebacterium).
3.
Penghasil toksin
Contoh : Clostridium, Pseudomonas, Vibrio (Suriawiria, 2005).
2.2 Nitrogen
Nitrogen dan senyawanya tersebar secara luas dalam biosfer.Lapisan
atmosfer bumi mengandung sekitar 78 % gas nitrogen.Bebatuan juga mengandung
nitrogen.Pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai
penyusun dan klorofil. Meskipun ditemukan dalam jumlah yang melimpah
dilapisan atmosfer, akan tetapi nitrogen tidak dapat dimanfaatkan oleh makhluk
hidup secara langsung. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi
NH3, NH4, dan NO3.Meskipun demikian, bakteri Azetobacter dan Clostridium
serta beberapa jenis algae hijau – biru, misalnya Anabaena, dapat memanfaatkan
gas N2 secara langsung dari udara sebagai sumber nitrogen (Effendi, 2003).
Nitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan
oleh bakteri berubah menjadi amonia.Dalam kondisi aerobik dan dalam
waktutertentu bakteri dapat mengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Nitrat
Universitas Sumatera Utara
dapat digunakan oleh algae dan tumbuh – tumbuhan lain untuk membentuk
protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk protein hewan. Perusakan
protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan amonia (Harry, 2008).
2.2.1 Nitrogen Organik dan Anorganik
Nitrogen anorganik terdiri dari gas ammonia (NH3), ammonium (NH4), nitrit
(NO2), nitrat (NO3) dan molekul nitrogen (N2) dalam bentuk gas.Nitrogen organik
berupa protein, asam amino, dan urea.Bentuk – bentuk nitrogen tersebut
mengalami transformasi sebagai dari siklus nitrogen.Transformasi nitrogen dapat
melibatkan atau pun tidak melibatkan makrobiologi dan mikrobiologi. Adapun
tranformasi nitrogen mikrobiologis mencakup hal – hal sebagai berikut:
1. Asimilasi nitrogen anorganik (ammonium dan nitrat) oleh tumbuhan dan
oleh mikroorganisme untuk membentuk nitrogen organik, misalnya asam
amino dan protein. Diperairan, proses ini terutama dilakukan oleh bakteri
autotrof dan tumbuhan.
2. Fiksasi
nitrogen
menjadi
amoniak
dan
nitrogen
organik
oleh
mikroorganisme. Fiksasi nitrogen secara langsung dapat dilakukan oleh
beberapa jenis Cynophyta (blue green algae) dan bakteri.
3.
Nitrifikasi, yaitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses
oksidasi dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimal pada
pH 8 dan pada pH < 7 berkurang secara nyata.Bakteri nitrifikasi bersifat
mesofilik, menyukai suhu 30°C.
5. Amonifikasi nitrogen organik untuk menghasilkan ammonia selama
Universitas Sumatera Utara
prosesdekomposisi
bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh
mikroba dan jamur. Autolisis sel dan eksresi amonia oleh zooplankton dan
ikan juga berperan sebagai pemasok amonia.
6. Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit, denitrogen oksida (N2O),
dan molekul nitrogen (N2). Proses reduksi nitrat berjalan optimum pada
kondisi anoksik (tidak ada oksigen). Proses ini juga melibatkan bakteri dan
jamur. Dinitrogen oksida adalah produk utama yang dihasilkan dari
denitrifikasi pada perairan dengan kadar oksigen yang sangat rendah,
sedangkan molekul nitrogen adalah produk utama dari proses denitrifikasi
pada perairan dengan kondisi anaerob.
Nitrogen organik merupakan bentuk nitrogen yang terikat pada senyawa
organik, terutama nitrogen bervalensi tiga yang biasanya berupa partikulat yang
tidak larut dalam air.Nitrogen organik biasanya disebut amino atau albuminoid
nitrogen.Senyawa ini mencakup protein, polipeptida, asam amino, dan senyawa
lainnya.
Sumber nitrogen organik di perairan berasal dari proses pembusukan
makhluk hidup yang telah mati, karena protein dan polipeptida terdapat pada
semua organisme hidup. Sumber antropogenik nitrogen organik adalah limbah
industri dan limpasan dari daerah pertanian, terutama urea (Effendi, 2003).
2.2.2 Nitrat dan Nitrit
Nitrat dan nitrit merupakan bentuk nitrogen yang teroksidasi, dengan tingkat
oksidasi masing – masing + 3 dan +5. Nitrit biasanya tidak bertahan lama dan
Universitas Sumatera Utara
merupakan keadaan sementara proses oksidasi antara amoniak dan nitrat, yang
dapatterjadi pada instalasi pengolahan air buangan. Nitrit yang ditemui pada air
minum dapat berasal dari bahan inhibitor korosi yang dipakai dipabrik yang
mendapatkan air dari sistem distribusi PAM. Nitrit sendiri membahayakan
kesehatan karena dapat bereaksi dengan hemoglobine dalam darah, hingga darah
tersebut tidk dapat mengangkut oksigen lagi. Di samping itu, NO2 menimbulkan
nitrosamin (RR’N – NO) pada air buangan tertentu, nitrosamin tersebut dapat
menyebabkan kanker.
Nitrat adalah bentuk senyawa nitrogen yang merupakan sebuah senyawa yang
stabil. Nitrat merupakan salah satu unsur penting untuk sintesa protein tumbuh –
tumbuhan dan hewan, akan tetapi nitrat pada konsentrasi yang tinggi dapat
menstimulasi pertumbuhan ganggang yang tidak terbatas, sehingga air kekurangan
oksigen terlarut yang menyebabkana kematian ikan. Nitrat dapat berasal dari
buangan industri pabrik peledak, piroteknik, pupuk, cat dan sebagainya. Kadar
Nitrat secara alamiah biasanya agak rendah, namun kadar nirat dapat menjadi
tinggi sekali pada tanah di daerah – daerah yang di beri pupuk yang mengndung
nitrat. Kadar nitrat tidak boleh melebihi 10 mg/L (di Indonesia dan A.S) atau 50
(MEE) mg NO3 mg/L. Di dalam usus manusia nitrat direduksi menjadi nitrit yang
dapat menyebabkan metamoglobin, terutama pada bayi (Alaerts.G,1987).
2.3. Limbah
Limbah adalah buangan yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat
tertentu
tidak
dikehendaki
lingkungan
karena
tidak
memiliki
nilai
ekonomi.Limbah yang mengandung bahan polutan yang memiliki sifat racun dan
Universitas Sumatera Utara
berbahaya dikenal dengan limbah B-3, yang dinyatakan sebagai bahan dalam
jumlah relatif sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan
sumber daya.Bila ditinjau secarakimiawi, bahan – bahan ini terdiri dari bahan
kimia organik dan anorganik.Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan oleh
limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah, baik dalam jangka pendek
maupun jangka panjang.
2.3.1 Kualitas Limbah
Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah
kandungan bahan pencemar didalam limbah.Kandungan pencemar didalam
limbah terdiri dari beberapa parameter.Semakin kecil jumlah parameter dan
semakin kecil konsentrasinya, hal itu menunjukkan semakin kecilnya peluang
untuk terjadinya pencemaran lingkungan. Beberapa kemungkinan yang akan
terjadi akibat masuknya limbah kedalam lingkungan:
- Lingkungan tidak mendapat pengaruh yang berarti. Hal ini disebabkan karena
volume limbah kecil, parameter pencemar yang terdapat dalam limbah sedikit
dengan konsentrasi yang kecil.
- Adanya pengaruh perubahan, tetapi tidak mengakibatkan pencemaran.
- Memberikan perubahan dan menimbulkan pencemaran.
Sedangkan faktor – faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah :
- Volume limbah
- Kandungan bahan pencemar
- Frekuensi pembuangan limbah
Universitas Sumatera Utara
2.3.2. Karakteristik Limbah Cair
Berdasarkan nilai ekonominya, limbah dibedakan menjadi limbah yang
mempunyai
nilai
ekonomis
dan
limbah
yang
tidak
memiliki
nilai
ekonomis.Limbah yang memiliki nilai ekonomis yaitu limbah di mana dengan
melalui suatu proses lanjut akan memberikan suatu nilai tambah. Limbah non
ekonimis adalah suatu limbah walaupun telah dilakukan proses lanjut dengan cara
apapun tidak akan memberikan nilai tambah kecuali sekedar untuk mempermudah
sistem pembuangan. Limbah jenis ini sering menimbulkan masalah pencemaran
dan kerusakan lingkungan.Terdapat beberapa kerancuan dalam mengidentifikasi
limbah cair, yaitu buangan air yang digunakan untuk mendinginkan mesin suatu
pabrik.
Limbah air bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air
dalam proses produksinya. Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan
partikel, baik yang larut maupun yang mengendap.Bahan ini ada yang kasar dan
ada yang halus.Kerap kali air buangan pabrik berwarna keruh dan bersuhu
tinggi.Air limbah yang telah tercemar mempunyai ciri yang dapat diidentifikasi
secara visual dari kekeruhan, warna, rasa, bau yang ditimbulkan dan indikasi
lainnya.Sedangkan identifikasi secara laboratorium ditandai dengan perubahan
sifat kimia air. Jenis industri yang menghasilkan limbah cair di antaranya adalah
industri pulp dan rayon, pengolahan crumb rubber, besi dan baja, kertas, minyak
goreng, tekstil, electroplating, polywood dan lain – lain (Kristianto, 2004).
Universitas Sumatera Utara
2.4 Spektrofotometer
Spektrofotometersesuai
dengan
namanya
adalah
alat
yang
terdiri
darispektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum
denganpanjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat untuk pengukur
intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi.Jadi spektrofotometer
digunakan Untuk mengukur energi secara reaktif jika tersebut ditransmisikan,
direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan
spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar
putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma,
grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh
panjang gelombang yang benar – benar monokromatis, melainkan suatu trayek
panjang gelombang 30 – 40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang
gelombang yang benar – benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat
pengurai cahaya seperti prisma.Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber –
sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk
larutan sampel atau blanko ataupun pembanding.
2.4.1. Peralatan (instrumentasi)
1. Sumber Cahaya
Sumber cahaya yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah
lampu wolfram. Arus cahaya tergantung pada tegangan lampu, i = K Vn = arus
cahaya, V = tegangan, n = eksponen ( 3- 4 pada lampu wolfram), variasi tegangan
masih dapat diterima 0,2 % pada suatu sumber DC, misalkan : baterai. Lampu
hidrogen atau lampu deutrium digunakan untuk sumber pada daerah UV.Kebaikan
Universitas Sumatera Utara
lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada
berbagai panjang gelombang.Untuk memperoleh tegangan yang stabil dapat
digunakan transformator.
2. Monokromator
Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokomatis.Alatnya
dapat berupa prisma ataupun grating.Untuk mengarahkan sinar monokromatis
yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah.Jika celah
posisinya tetap, maka prismaatau gratingnya yang dirotasikan untuk m prisma
yaitu susunan Cornu dan susunan Littrow. Secara umum tipe Cornu
menggunakan sudut 60°, sedangkan tipe Littrow menggunakan prisma dimana
pada sisinya tegak lurus dengan arah sinar yang berlapis aluminium serta
mempunyai sudut optis 30°.
3. Sel absorpsi
Pada pengukuran didaerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex
dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kita harus
menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah
ini.Umumnya tebal kuvet adalah 10 mm, tetapi yang lebih kecil ataupun yang
lebih besar dapat digunakan.Sel yang biasa yang digunakan berbentuk persegi,
tetapi bentuk silinder juga dapat digunakan.Kita harus menggunakan kuvet yang
tertutup untuk pelarut organik.Sel yang baik adalah kuarsa atau gelas hasil
leburan serta seragam keseluruhannya.
Universitas Sumatera Utara
4. Detektor
Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya
pada berbagai panjang gelombang.Pada spektrofotometer, tabung pengganda
elektron yang digunakan prinsip kerjanya telah diuraikan (Khopkar, 2003).
2.4.2.Kesalahan-Kesalahan Pada Spektrofotometer
Kesalahan- kesalahan dalam spektrofotometer, dapat dicegah dengan
memperhatikan:
1.
Sel-sel contoh harus bersih
2.
Sidik jari dapat menyerap radiasi ungu
3.
Penempatan sel dalam sinar harus dapat ditiru kembali
4.
Gelembung gas tidak boleh ada dalam lintasan optik
5.
Penerapan panjang gelombang dari alat harus diteliti kadang-kadang
6.
Penyimpangan atau ketidakstabilan di dalam sirkuit harus diperbaiki
7.
Ketidaktetapan contoh dapat menyebabkan kesalahan-kesalahan jika
pengukuran tidak direncanakan dengan hati- hati (Day & Underwood,
1989).
Universitas Sumatera Utara