BAB II

LANDASAN TEORI

Air adalah salah satu unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan

manusia. Air telah dimanfaatkan sebagai komponen penunjang aktivitas sejak

zaman nenek moyang sampai saat ini. Perkembangan zaman dan kemajuan

teknologi serta pengetahuan membuat manusia dapat mengolah dan menemukan

inovasi baru yang bertujuan untuk memaksimalkan fungsi air. Contoh

pemanfaatan air adalah untuk mencuci, memasak, transportasi, keperluan

industri, pertanian, dan pemadaman kebakaran. (Chandra, 2007)

Air adalah penyusun 3/4 bagian tubuh manusia atau sekitar 65% dari berat

tubuh seseorang. Contoh organ dalam tubuh yang banyak mengandung air adalah

otak, tulang, ginjal, otot, dan darah. Kekurangan konsumsi air dalam jangka

waktu pendek dapat menyebabkan dehidrasi, sedangkan dalam jangka panjang

dapat berakibat fatal yaitu kematian. Ditinjau dari fungsi dan manfaatnya, maka

penyediaan sumber air bersih bagi masyarakat untuk kegiatan sehari-hari dan

untuk konsumsi tubuh haruslah terpenuhi. (Chandra, 2009)

Air yang akan dimanfaatkan oleh masyarakat haruslah berasal dari sumber

yang bersih dan aman. Kriteria sumber air bersih yang aman :

A. Bebas dari kontaminasi kuman atau bakteri patogen.

B. Bebas dari bahan kimia yang berbahaya atau bersifat toksik.

C. Tidak berasa dan tidak berbau

D. Dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik dan rumah tangga

telah memenuhi standar minimal yang telah ditentukan oleh WHO atau

Departemen Kesehatan RI

Kriteria air tercemar :

A. Mengandung bibit penyakit

B. Mengandung parasit

C. Mengandung bahan-bahan kimia yang berbahaya atau berlebihan

D. Mengandung sampah atau limbah industri

(Chandra, 2007)

Air yang ada di Bumi berasal dari berbagai sumber yang berputar mengikuti

suatu siklus yang dikenal dengan nama siklus hidrologi yang terus terjadi.

Berdasarkan letaknya, sumber air dapat dibagi menjadi 3, yaitu :

A. Air Hujan

Air hujan merupakan sumber utama air di Bumi yang paling bersih

walaupun dapat terjadi kontaminasi pada proses jatuh ke Bumi melintasi

atmosfer (udara) oleh partikel-partikel debu ataupun gas tertentu seperti

CO2, N203, dan S2O3. Salah satu reaksi yang dapat terjadi adalah Gas

CO2 + air hujan akan menjadi asam karbonat (HCO3). Reaksi yang terjadi

membuat air hujan tidak lagi lagi murni pada saat sampai di permukaan

bumi.

B. Air Permukaan

Air permukaan merupakan sumber air yang paling mudah untuk tercemar

oleh flora, fauna, aktivitas manusia dan atau zat-zat lain. Sumber air yang

tergolong air permukaan adalah sungai, rawa, parit, bendungan, laut, danau,

dan air terjun. Sungai, rawa, dan parit adalah sumber air permukaan yang

mengalir dan dapat membawa zat-zat pencemar bersama dengan alirannya.

Rawa, bendungan, dan danau adalah sumber air permukaan yang tidak

mengalir namun dapat mengandung sisa-sisa pembusukan alam yang

tersimpan dalam waktu lama. Air laut adalah sumber air permukaan yang

tidak dapat langsung dikonsumsi karena kandungan garam yang tinggi.

C. Air Tanah

Air tanah adalah air yang terkandung di dalam tanah. Air tanah berasal

dari air hujan yang jatuh ke tanah kemudian masuk ke lapisan-lapisan tanah.

Air hujan yang melewati lapisan-lapisan tanah akan mengalami

peningkatkan konsentrasi zat-zat mineral. Proses ini akan menyebabkan

kesadahan pada air.

Sumur adalah sumber air bersih bagi masyarakat pedesaan dan perkotaan di

Indonesia. Berdasarkan sumber airnya, sumur dibedakan menjadi 2 yaitu,

sumur dangkal dan sumur dalam.

(Chandra, 2009)

Tabel Perbedaan Sumur Dangkal dan Sumur Dalam

Sumur Dangkal Sumur Dalam

Sumber air Air permukaan (dapat

bersifat sadah)

Air tanah (dapat bersifat

sadah)

Kualitas air Kurang baik Baik

Kualitas

bakteriologis

Kontaminasi Tidak terkontaminasi

Persediaan Kering saat kemarau Ada sepanjang tahun

(Chandra, 2007)

Kesadahan adalah kemampuan air untuk mengurangi atau meniadakan

keefektifan sabun dalam membersihkan suatu objek. Tampilan air sabun yang

tidak berbusa merupakan ciri dari kesadahan. Secara kimiawi, kesadahan

ditandai dengan jumlah ion Ca2+ dan Mg2+ yang terkandung di dalam air. Ion-

ion inilah yang bertanggung jawab pada penurunan fungsi sabun dalam air

sadah. (Effendi, 2003)

Garam-garam anorganik yang dapat menyebabkan kesadahan pada air, antara

lain :

A. Ca dan Mg dengan bikarbonat

B. Ca dan Mg dengan sufat, nitrat, atau klorida

C. Garam-garam lain

(Chandra, 2007)

Tabel Kation-kation Penyusun Kesadahan dan Anion Pasangannya

Kation Ca 2+ Mg 2+ Sr 2+ Fe2+ Mn2+

Anion HCO3- SO4

2- Cl- NO3- SiO3 2-

(Effendi, 2003)

Kesadahan dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu kesadahan ion logam

dan kesadahan anion yang berasosiasi dengan ion logam. Kesadahan ion logam

adalah kesadahan Ca dan Mg, sedangkan kesadahan anion yang berasosiasi

dengan ion logam dibedakan menjadi kesadahan karbonat (sementara) dan

kesadahan non-carbonat (permanen atau tetap). Kesadahan Ca dan Mg adalah

kesadahan yang paling umum terjadi. Penjumlahan kesadahan Ca dan

kesadahan Mg disebut sebagai kesadahan total. Maka berlaku persamaan :

A. Kesadahan total = kesadahan Ca + kesadahan Mg

B. Kesadahan Mg = kesadahan total – kesadahan Ca

(Effendi, 2003)

Kesadahan sementara adalah kesadahan pada air yang disebabkan oleh

ikatan Ca atau Mg dengan karbonat dan bikarbonat. Garam karbonat

merupakan garam yang tidak larut sedangkan garam bikarbonat merupakan

garam yang larut. Garam karbonat dapat bertransformasi menjadi bikarbonat

jika berikatan dengan air dan karbondioksida. Kesadahan dikatakan bersifat

sementara karena partikel sadah dapat diendapkan dengan pemanasan pada

suhu dan waktu tertentu. Pada proses pemanasan akan terbentuk garam

karbonat yang tidak larut dan mengendap sehingga dapat dihilangkan.

Kesadahan permanen adalah kesadahan pada air yang disebabkan oleh ikatan

Ca atau Mg dengan sulfat, klorida, atau nitrat. Kesadahan permanen sulit untuk

dihilangkan. Partikel sadah pada kesadahan permanen tidak dapat diendapkan

dengan pemanasan biasa melainkan dengan pemberian senyawa tertentu.

(Fardiaz, 1992)

Menurut WHO (1971), satuan yang digunakan untuk mengukur kesadahan

pada air adalah Milli-equivalen per liter (mEq/L). 1 mEq/L ion kesadahan

sebanding dengan 50 mg CaCO3 (50 ppm) dalam 1 liter air. (Chandra, 2009).

1-3 mEq/L (50-150 ppm) adalah batas kesadahan yang ditetapkan oleh badan

kesehatan dunia untuk air yang akan dikonsumsi atau digunakan untuk

kegiatan sehari-hari, sedangkan menurut Departemen Kesehatan Republik

Indonesia, air yang layak untuk dikonsumsi adalah < 500 mg (500 ppm)

CaCO3 atau kurang dari 10 mEq/L.(Effendi, 2003)

Tabel Derajat Kesadahan

Derajat Kesadahan CaCO3 (ppm) Ion Ca (ppm)

Lunak < 50 < 2.9

Agak sadah 50 - 100 2.9 -5.9

Sadah 100 - 200 5.9 - 11.9

Sangat sadah >200 > 11.9

(Fardiaz, 1992)

Tabel Batas Kesadahan Air

Lunak < 1m Eq/L (50 ppm)

Agak keras 1 - 3 m Eq/L (50 - 150 ppm)

Keras 3 - 6 m Eq/L (150 - 300 ppm)

Sangat keras > 6 m Eq/L (> 300 ppm)

(Chandra, 2009)

Tingkat kesadahan yang tinggi (sangat keras) dapat diakibatkan oleh limbah

industri atau kondisi alam yang ada pada sumber air. Air dengan kesadahan

tinggi biasanya berada pada kondisi geologi tanah yang berkapur

(pegunungan). Peluruhan kation akan ikut terbawa dalam aliran air dari daerah

kapur sampai ke daerah pemukiman. Penentuan tingkat kesadahan pada

awalnya ditentukan dengan titrasi menggunakan sabun yang dapat bereaksi

dengan ion penyusun kesadahan. Dalam perkembangan, kesadahan diperiksa

dengan titrasi menggunakan EDTA (Ethy-lene Diamine tetra acetic acid) atau

senyawa lain yang dapat bereaksi dengan kalsium dan magnesium. (Effendi,

2003)

Titrasi merupakan suatu cara dalam menentukan konsentrasi suatu larutan

dengan menggunakan perkiraan jumlah zat yang terlarut dan perkiraan jumlah

zat pelarut. Titrasi adalah metode analisis kuantitatif untuk menentukan kadar

suatu larutan. Pada metode titrasi, zat yang akan ditentukan konsentrasinya

dititrasi oleh larutan yang konsentrasinya diketahui dengan tepat dan disertai

dengan penambahan indikator. Larutan yang telah diketahui konsentrasinya

dengan tepat disebut larutan baku atau standart, sedangkan indikator

merupakan zat yang memberikan tanda perubahan pada saat titrasi berakhir

yang dikenal dengan istilah titik akhir titrasi. Titik akhir titrasi adalah kondisi

pada saat terjadi perubahan warna dari indikator. Titik akhir titrasi diharapkan

mendekati titik ekuivalen titrasi. (Cairns, 2008)

Kerugian yang disebabkan oleh kesadahan yang lebih dari 3 mEq/L (150

ppm) :

A. Peningkatan pemakaian sabun karena air yang tidak berbusa

B. Penebalan lapisan ceret atau alat rebus lain karena kerak dari air sadah

C. Peningkatan pemakaian bahan bakar untuk merebus air sadah

D. Peningkatan biaya produksi industri yang menggunakan air sadah

E. Bila mengkonsumsi dalam jangka panjang, akan berdampak pada kesehatan.

(Chandra, 2009)

Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi atau melunakkan air

sadah, seperti :

A. Memasak

Air dimasak untuk mengeluarkan CO2 dan mengendapkan CaCO3 yang

tidak terlarut.

B. Menambahkan kapur (Metode Clark)

Penambahan kapur pada air dengan kesadahan sementara akan

mengeluarkan CO2 dan mengendapkan CaCO3 yang tidak terlarut.

C. Menambahkan Natrium Bikarbonat

Efektif digunakan untuk mengurangi kesadahan sementara dan permanen.

D. Proses Base Exchange

Pelunakan yang dilakukan pada sumber air yang lebih luas (permutit).

Natrium permutit adalah senyawa kompleks dari silica, natrium, dan

alumunium. Perlu diperhatikan, proses pelunakan hanya dilakukan sampai

1-3 mEq/L saja, karena kadar sadah yang terlalu lunak (0) akan bersifat

korosif.

(Chandra, 2009)

Daftar pustaka :

Chandra, B., 2007, Pengantar Kesehatan Lingkungan, EGC, Jakarta.

Chandra, B., 2009, Ilmu Kedokteran Pencegahan dan Komunitas, EGC, Jakarta.

Chairns, D., 2008, Intisari Kimia Farmasi Edisi:2, (diterjemahkan oleh: Rini Maya

Puspita), EGC, Jakarta.

Effendi, H., 2003, Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan, Kanisius, Jakarta.

Firdauz, S., 1992, Polusi Air dan Udara, Kanisius, Jakarta.