Chapter II

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pertambangan Bijih Emas

Pertambangan adalah salah satu jenis kegiatan yang melakukan ekstraksi

mineral dan bahan tambang lainnya dari bumi, salah satunya adalah pertambangan

emas. Pertambangan emas tanpa izin (PETI) adalah kegiatan pertambangan yang

tidak mempunyai izin atau ilegal. Kegiatan pertambangan ini dilakukan secara

tradisional, yang biasanya dilakukan oleh masyarakat di tepi sungai dengan cara

mendulang. Namun hal ini sudah dilakukan dengan mesin jet dan para penambang

liar juga menggunakan bahan kimia (Zidny, 2013).

Limbah cair pengolahan bijih emas dan pencucian batubara umumnya

mengandung berbagai jenis logam berat antara lain Besi (Fe), Tembaga (Cu),

Timbal (Pb) dan Seng (Zn). Logam-logam tersebut dapat berasal dari kegiatan

pengupasan tanah penutup dan proses pengolahannya (Prasetyo, 2013).

2.2 Sungai

Sungai merupakan jalan air alami, mengalir menuju Samudera, Danau atau

laut, atau ke sungai yang lain. Kemanfaatan terbesar sebuah sungai adalah untuk

irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan

dan air limbah, bahkan sebenarnya potensial untuk dijadikan objek wisata sungai

(Novia, 2012).

Universitas Sumatera Utara

A. Pengertian Pencemaran sungai

Pencemaran sungai adalah tercemarnya air sungai yang disebabkan oleh

limbah industri, limbah penduduk, limbah peternakan, bahan kimia dan unsur hara

yang terdapat dalam air serta gangguan kimia dan fisika yang dapat mengganggu

kesehatan manusia (Novia, 2012).

B. Penyebab Pencemaran Air Sungai

1. Sumber polusi air sungai antara lain limbah industri, pertanian dan rumah

tangga.

2. Penggunaan insektisida seperti DDT (Dichloro Diphenil Trichonethan) oleh

para petani, untuk memberantas hama tanaman dan serangga penyebar

penyakit lain secara berlebihan dapat mengakibatkan pencemaran air.

3. Pembuangan sampah organik maupun yang anorganik yang dibuang ke

sungai terus-menerus, selain mencemari air, terutama dimusim hujan ini akan

menimbulkan banjir (Novia, 2012).

C. Dampak dari pencemaran air sungai

Pencemaran air dapat berdampak sangat luas, misalnya dapat meracuni air

minum, meracuni makanan hewan, menjadi penyebab ketidakseimbangan

ekosistem sungai dan danau, pengrusakan hutan akibat hujan asam, dsb (Novia,

2012).

D. Cara mengatasi/upaya pelestarian daerah aliran sungai

1. Melestarikan hutan di hulu sungai

2. Tidak buang air di sungai

3. Tidak membuang sampah di sungai


4. Tidak membuang limbah rumah tangga dan industri (Novia, 2013).

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

berbahaya dikenal dengan limbah B-3, yang dinyatakan sebagai bahan yang dalam

jumlah relatif sedikit tetapi berpotensi untuk merusak lingkungan hidup dan

sumber daya. Bila ditinjau secara kimiawi, bahan-bahan ini terdiri dari bahan

kimia organik dan anorganik (Kristanto, 2004).

2.4 Klasifikasi limbah

2.4.1 Berdasarkan karakteristiknya

Berdasarkan wujud atau karakteristiknya limbah industri dapat digolongkan

menjadi tiga bagian, yaitu:

a. Limbah cair adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh kegiatan

industri yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat mencemari

lingkungan (Suharto, 2011).

b. Limbah gas dan partikel adalah limbah yang banyak dibuang ke udara.

Gas/asap, partikulat, dan debu yang dikeluarkan oleh pabrik ke udara akan

dibawa angin sehingga akan memperluas jangkauan pemaparannya. Partikel

adalah butiran halus yang mungkin masih terlihat oleh mata telanjang,

seperti uap air, debu, asap, fume dan kabut (Kristanto, 2004).


c. Limbah padat adalah hasil buangan industri yang berupa padatan, lumpur,

dan bubur yang berasal dari sisa proses pengolahan. Limbah ini dapat

dikategorikan menjadi dua bagian, yaitu limbah padat yang dapat didaur-

ulang (misalnya plastik, tekstil, potongan logam) dan limbah padat yang

tidak memiliki nilai ekonomis (Kristanto, 2004).

2.4.2 Berdasarkan sumber pencemar

Penggolongan limbah berdasarkan sumber pencemar dapat dibedakan

menjadi dua, yaitu:

a. Sumber domestik (rumah tangga)

Limbah domestik adalah semua limbah yang berasal dari kamar mandi, WC,

dapur, tempat cuci pakaian, apotik, rumah sakit, dari perkampungan, kota,

pasar, jalan, terminal dan sebagainya.

b. Sumber non-domestik

Limbah non-domestik sangat bervariasi, diantaranya berasal dari pabrik,

pertanian, peternakan, perikanan, transportasi, dan sumber-sumber lainnya

(Kristanto, 2004).

2.4.3 Berdasarkan sifat kimianya

Limbah ditinjau secara kimiawi, terdiri atas:

a. Limbah organik adalah limbah yang dapat membusuk atau tergradasi oleh

mikroorganisme. Oleh karena bahan buangan organik dapat membusuk atau

terdegradasi maka akan sangat bijaksana apabila bahan buangan yang

termasuk kelompok ini tidak dibuang ke air lingkungan karena akan dapat

meningkatkan populasi mikroorganisme di dalam air. Dengan bertambahnya


populasi mikroorganisme di dalam air maka tidak tertutup pula

kemungkinannya untuk ikut berkembangnya bakteri patogen yang

berbahaya bagi manusia.

b. Limbah anorganik adalah limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit

didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan buangan anorganik ini

masuk ke air lingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di

dalam air. Bahan anorganik biasanya berasal dari industri yang melibatkan

penggunaan unsur-unsur logam seperti Timbal (Pb), Arsen (As), Kadmium

(Cd), Air raksa (Hg), Krom (Cr), Nikel (Ni), Kalsium (Ca), Magnesium

(Mg), Kobalt (Co), dan lain-lain (Arya, 2004).

2.5 Karakteristik limbah

Adapun karakteristik limbah adalah sebagai berikut:

1. Berupa partikel dan padatan, baik yang larut maupun yang mengendap, ada

yang kasar dan ada yang halus. Berwarna keruh dan suhu tinggi.

2. Mengandung bahan yang berbahaya dan beracun, antara lain mudah

terbakar, mudah meledak, korosif, bersifat sebagai oksidator dan reduktor

yang kuat, mudah membusuk dan lain-lain.

3. Mungkin dalam jangka waktu singkat tidak akan memberikan pengaruh

yang berarti, namun dalam jangka panjang mungkin berakibat fatal terhadap

lingkungan (Kristanto, 2004).


2.6 Limbah Cair

Limbah cair adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh kegiatan

industri yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat mencemari lingkungan.

Mutu limbah cair adalah keadaan limbah cair yang dinyatakan dengan debit, kadar

dan bahan pencemar. Debit maksimum adalah debit tertinggi yang masih

diperbolehkan dibuang ke lingkungan (Suharto, 2011).

2.7 Klasifikasi limbah cair

Limbah cair dibedakan menurut asal limbah cair :

1. Limbah cair dari rumah tangga yang terdiri atas senyawa organik seperti

sayur-mayur, buah-buahan dan senyawa anorganik seperti gelas dan kaleng.

2. Limbah cair dari industri dengan nilai BOD tinggi, rendah padatan terlarut,

konsentrasi logam berat sangat tinggi atau senyawa organik sangat tinggi

dalam limbah cair.

3. Limbah cair dari industri dengan nilai COD sangat tinggi namun nilai BOD

rendah ( Suharto, 2011).

2.8 Baku mutu limbah cair

Baku mutu limbah cair adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau

bahan pencemar yang dibuang dari sumber pencemar ke dalam air pada sumber

air sehingga tidak mengakibatkan dilampauinya baku mutu air (Kristanto, 2004).


2.9 Sumber dan Jenis Pencemar Limbah Cair

1. Sumber pencemar fisik

Pencemar fisik misalnya suhu, nilai pH, warna, bau dan total padatan

tersuspensi.

2. Sumber pencemar senyawa kimia organik dan anorganik

Pencemar senyawa kimia organik misal karbohidrat, lemak, protein,

minyak, pelumas, BOD, COD, TOC, TOD, alkalinitas.

Pencemar senyawa kimia anorganik misal logam berat, N, P, Klorida,

Sulfur, Hidrogen sulfit, dan gas terlarut dalam limbah cair.

3. Sumber Pencemar Mikrobiologi

Sumber pencemar mikrobiologi misal mikroba patogen yaitu typhus-

cholera-dysentri, poliovirus, virus hepatitis B, Salmonella typhi, cacing

parasit, bakteri, algae, protozoa, virus, dan coliform (Suharto, 2011).

2.10 Indikator Pencemaran

Terjadinya sumber pencemar terhadap lingkungan ditunjukkan oleh

beberapa indikator. Indikator pencemar yang banyak dijumpai di lingkungan

adalah bau busuk karena terjadinya pemecahan protein dan senyawa organik

lainnya (Suharto, 2011).

Selain bau tak sedap, adanya warna, lemak, pertumbuhan tanaman juga

merupakan indikator pencemaran air. Indikator kuantitatif ialah dengan mengukur

nilai BOD yaitu untuk memecah senyawa organik dalam limbah cair, mengukur


konsentrasi oksigen terlarut, padatan tersuspensi, dan logam berbahaya dan

beracun seperti Timbal (Pb) dan Tembaga (Cu) (Suharto, 2011).

2.11 Timbal (Pb)

Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam,

dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan

Pb. Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam-logam golongan IV-A pada

Tabel Periodik unsur kimia. Mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan bobot atau

berat atom (BA) 207,2 (Palar, 2004).

2.11.1 Sifat-sifat Timbal (Pb)

Logam Timbal atau Pb mempunyai sifat-sifat khusus seperti berikut:

1) Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan

menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat dibentuk dengan mudah.

2) Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat, sehingga

logam timbal sering digunakan sebagai bahan coating.

3) Mempunyai titik lebur rendah, hanya 327,5°C (Palar, 2004).

2.11.2 Penggunaan Timbal (Pb)

Timbal dan persenyawaan banyak digunakan dalam berbagai bidang. Dalam

industri baterai digunakan sebagai bahan aktif dalam pengaliran arus elektron,

untuk kabel telepon, kabel listrik, bahan peledak, pewarnaan cat, pengkilapan

keramik dan bahan anti api, pembangkit listrik tenaga panas, aditive untuk bahan

bakar kendaraan bermotor (Palar, 2004).


2.11.3 Efek Toksik Timbal (Pb)

Efek toksik Timbal terutama berpengaruh pada saluran pencernaaan, darah,

dan sistem persarafan. Pada saluran percernaan, biasanya terjadi kolik Timbal

akibat efek langsung Timbal terhadap lapisan otot polos saluran pencernaan. Hal

ini menyebabkan timbulnya rasa kram perut yang menyeluruh terutama di daerah

epigastrium dan periumbilikalis, serta sering disertai mual, muntah, anoreksia, dan

konstipasi atau kadang-kadang diare (Harrianto, 2010).

Timbal, bersama aliran darah dapat melalui plasenta sehingga aborsi

spontan dapat terjadi pada wanita hamil yang terpajan Timbal pada masa

kehamilan. Sedangkan pada laki-laki, Timbal juga dapat mengurangi kesuburan

karena Timbal diduga turut mempengaruhi proses spermatogenesis. Manifestasi

klinis Timbal lainnya adalah kegagalan fungsi hati, dan gagal ginjal (Harrianto,

2010).

Gejala meningginya tekanan cairan otak dalam bentuk, gangguan tidur, rasa

nyeri kepala, gangguan mental, ataksia, sampai kelumpuhan saraf otak, kebutaan,

serangan pingsan atau koma merupakan manifestasi intoksikasi Timbal pada

sususan saraf pusat. Serangan ini disebut ensefalopati Timbal, yang biasanya

merupakan tanda prognosis yang sangat buruk karena sudah terjadi kerusakan

otak yang serius (Harrianto, 2010).


2.12 Metode Kompleksometri, Gravimetri dan Spektrofotometri Visibel

Titrimetri atau analisis volumetri adalah salah satu pemeriksaan jumlah zat

kimia yang luas pemakaiannya. Hal ini disebabkan karena beberapa alasan. Pada

satu segi, cara ini menguntungkan karena pelaksanaannya mudah dan cepat,

ketelitian dan ketepatannya cukup tinggi. Pada segi lain, cara ini menguntungkan

karena dapat digunakan untuk menentukan kadar berbagai zat yang mempunyai

sifat yang berbeda-beda. Pemeriksaan kimia secara titrimetri dapat digolongkan

dengan berbagai cara, salah satunya adalah titrasi kompleksometri (Rivai, 1995).

Titrasi kompleksometri didasarkan pada reaksi zat-zat pengompleks organik

tertentu dengan ion-ion logam, menghasilkan senyawa kompleks yang mantap.

Zat pengompleks yang paling sering digunakan adalah asam etilendiaminatetra-

asetat (EDTA), yang membentuk senyawa kompleks yang mantap dengan

beberapa ion logam (Rivai, 1995).

Gravimetri merupakan cara pemeriksaan jumlah zat yang paling tua dan

paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya.

Kesederhanaan itu jelas kelihatan karena dalam gravimetri jumlah zat ditentukan

dengan menimbang langsung massa zat yang dipisahkan dari zat-zat lain (Rivai,

1995).

Spektrofotometer Visibel adalah pengukuran panjang gelombang dan

intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel.

Spektroskopi UV-Vis biasanya digunakan untuk molekul dan ion anorganik atau

kompleks di dalam larutan. Sinar ultraviolet berada pada panjang gelombang 200-


400 nm sedangkan sinar tampak berada pada panjang gelombang 400-800 nm

(Dachriyanus, 2004).

2.13 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

Metode spektroskopi serapan atom (SSA) mendasarkan pada prinsip

absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang

gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya (Rohman, 2007).

Alat SSA dipakai untuk penentuan ion-ion logam yang terlarut. Dengan

membakar larutan yang mengandung ion logam tersebut (api dari udara

bertekanan dan asetilen), ion tersebut memberi warna tertentu pada api

pembakaran. Absorbansi oleh api terhadap sinar yang bersifat warna yang

komplementer, seimbang dengan kadar ion; sinar tersebut berasal dari lampu

khusus pada alat. Pada sejenis instrumen yang mirip (Flame Emission

Spectrofotometer) intensitas salah satu warna dari api tersebut diukur; intensitas

tersebut seimbang dengan konsentrasi ion yang terlarut (Alaerts, 1987).

Penetapan logam-logam dengan alat AAS tidak banyak memerlukan

perlakuan pendahuluan. Hal ini disebabkan karena unsur-unsur lain yang ada di

dalam contoh relatif tidak mengganggu terhadap penetapan unsur-unsur yang

sedang dianalisa. Pemilihan panjang gelombang yang tepat, pengaturan nyala

yang optimum, serta penggunaan lampu-lampu dari unsur-unsur tertentu telah

menyebabkan selektivitas unsur-unsur dalam metoda AAS ini cukup baik.

Perlakuan pendahuluan yang dilakukan terhadap contoh-contoh sebelum analisa

terutama dimaksudkan untuk memperoleh konsentrasi dari logam-logam tertentu


misalnya: logam yang terlarut, logam yang tersuspensi dan logam total (Direktorat

Penyelidikan Masalah, 1981).

Instrumentasi SSA

1. Sumber sinar

Sumber sinar yang lazim adalah lampu katoda berongga (hollow cathode

lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda

dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam

atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia

(neon atau argon) dengan tekanan rendah (10-15 torr). Neon biasanya lebih

disukai karena memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah. Bila

antara anoda dan katoda diberi suatu selisih tegangan yang tinggi (600 volt), maka

katoda akan memancarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda

yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan

energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-

gas mulia yang diisikan tadi (Rohman, 2007).

2. Tempat sampel

Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, sampel yang akan

dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan

asas. Ada berbagi macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu

sampel menjadi uap atom-atom yaitu: dengan nyala (flame) dan dengan tanpa

nyala (flameless) (Rohman, 2007).


a. Nyala (flame)

Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan

menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Pada

spektrofotometri emisi atom, nyala ini berfungsi untuk mengeksitasikan atom dari

tingkat dasar ke tingkat yang lebih tinggi (Rohman, 2007).

Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yang

digunakan, misalkan untuk gas batubara-udara, suhunya kira-kira sebesar 1800°C;

gas alam-udara: 1700°C; asetilen-udara; 2200°C; dan gas asetilen-dinitrogen

oksida (N2O) sebesar 3000°C (Rohman, 2007).

Metoda nyala udara-asetilen dapat dipergunakan untuk pemeriksaan

sebanyak 30 unsur, termasuk unsur-unsur yang dapat diperiksa dengan metode

nyala udara propan seperti Na, K, dan Li. Akan tetapi metode tersebut lebih baik

dipergunakan untuk pemeriksaan unsur-unsur: Kadmium, Kalsium, Kromium,

Kobalt, Tembaga, Besi, Timbal, Magnesium, Mangan, Nikel, Perak, dan Seng

(Direktorat Penyelidikan Masalah, 1981).

b. Tanpa nyala (Flameless)

Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka karena atom gagal

mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk ke dalam nyala yang terlalu besar,

dan proses atomisasi kurang sempurna. Oleh karena itu muncullah suatu teknik

atomisasi yang baru yakni atomisasi tanpa nyala. Pengatoman dapat dilakukan

dalam tungku dari grafit seperti tungku yang dikembangkan oleh Masmann

(Rohman, 2007).


3. Monokromator

Pada SSA, monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih

panjang gelombang yang digunakan dalam analisis. Disamping sistem optik,

dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan

radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut dengan chopper (Rohman, 2007).

4. Detektor

Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat

pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier

tube). Ada 2 cara yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu: yang

memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu; dan yang

hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi (Rohman, 2007).

5. Readout

Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai

sistem pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah

terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan

dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan

absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007).

Untuk keperluan analisis kuantitatif dengan SSA, maka sampel harus dalam

bentuk larutan. Untuk menyiapkan larutan, sampel harus diperlakukan sedemikian

rupa yang pelaksanaannya tergantung dari macam dan jenis sampel. Yang penting

untuk diingat adalah bahwa larutan yang akan dianalisis haruslah sangat encer

(Rohman, 2007).


Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu:

− Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai

− Sampel dilarutkan dalam suatu asam

− Sampel dilarutkan dalam suatu basa atau dilebur dahulu dengan basa kemudian

hasil leburan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai.

Metode pelarutan apapun yang akan dipilih untuk dilakukan analisis

dengan SSA, yang terpenting adalah bahwa larutan yang dihasilkan harus jernih,

stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis. Metode kuantifikasi

hasil analisis dengan metode SSA yang dilakukan adalah dengan menggunakan

kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi). SSA bukan merupakan metode

analisis yang absolut (Rohman, 2007).


Documents

Chapter II