----------------------- Page 1----------------------BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pendahuluan Tersedianya persediaan air s sangat penting bagi manusia. Sejak awal manusia mengakui pentingnya air dari segi jumla h. Peradaban berkembang disekitar badan air sehingga dapat mendukung pertanian dan transportasi sebaik nya kualitas air berkembang ir hanya menyediakan Sejak air minum. awal manusia Kesadaran menilai penting kualitas a yang cukup dalam hal jumlah dan kualita
lebih perlahan. melalui
penampakan fisik, rasa dan bau. Tidak hingga a, dan medis berkembang kualitas air dan berbagai cara
ilmu pengetahuan biologi, kimi tersedia untuk mengukur
menentukan pengaruhnya pada kesehatan manusia. ialam, Air adalah menutupi salah satu senyawa yang bumi. air yang ditemukan Disamping tersedia berlimpah d
kira-kira tiga perempat a yang nyata, beberapa faktor membatasi n oleh manusia.
permukaan jumlah
kelimpahanny untuk digunaka
Lebih dari 97 persen dari persediaan air total berada dilautan dan badan air lai n yang bersifat asin dan tidak ersen, sekitar 2 persen dengan atmosfer dan kelembaban matapencaharian segera dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Sisa 3 p membeku yang membentuk tidak berbagai es dan glasier dapat diambil. dan Kemudian bersama untuk
tanah
manusia dan mendukung manusia harus
kegiatan
teknis dan pertanian,
bergantung pada sisa 0,62 persen yang ditemukan pada persediaan air tawar didana u, sungai dan air tanah (Peavy, 1985).
2..2. Air an Molekul air oksigen, dengan elektron distribusi adalah diantara satu gabungan atom dari hidrogen tiap atom dan hidrogen oksigen. molekul d Sim dengan
pembagian etri dari
elektron meninggalkan muatan positif,
sisi dari
menghasilkan daya tarik elektrostatik diantara molekul. Molekul air dapat memben tuk empat ikatan hidrogen lemah. Hidrogen atau ikatan polar dari molekul air lebih l emah daripada ikatan kovalen diantara hidrogen dan oksigen dalam molekul. Ikatan pola r ini menyebabkan al. Dalam molekul keadaan air berkumpul dalam susunan tetrahedr
padat, susunan tetrahedral dari ikatan menghasilkan struktur kristal tetrahedral . Dalam keadaan cair, meningkatnya suhu melemahkan ikatan hidrogen. dalam Es memproses struktur energi panas dari getaran atom dan molekul
tertentu. Ketika es menghangat getaran meningkat ketitik dimana struktur tetrahe dral terganggu (rusak) dan es dekat daripada pada mencair. Molekul dari fase cair lebih
keadaan padat, membuat air sedikit lebih pekat dari es pada titik lelehnya. Mole kul air dalam fase cair bergetar lebih cepat seiring peningkatan suhu. Semakin getaran c ukup tinggi (besar), beberapa molekul lepas dari permukaan cairan pada suatu proses y ang disebut evaporasi, ini mengkonsumsi membentuk gas atau fase uap. Evaporasi
sejumlah besar energi, disebut panas penguapan. Perubahan fase untuk air adalah : (1) penguapan- cair ke uap, (2) kondensasi- uap ke cair, (3) sublimasi- uap ke padat atau padat ke uap, (4) meleleh (melebur)- padat ke cair, dan (5) membeku- cair ke pad at. l yang Sifat fisik air unik mirip. Air diantara zat dengan massa moleku
memiliki panas spesifik yang berarti bahwa perubahan temperatur dengan banyak zat cair lain, air yang tinggi, yang disebabkan oleh ikatan laritas air pada tanah dan menyebabkan fisik air dalam pada
yang air
paling terjadi
tinggi sangat dan
diantara lamban. tegangan
zat lain, Dibandingkan permukaan kapi
mempunyai hidrogen.
viskositas Ini
menghasilkan
peningkatan
hujan
terbentuk
dalam
bentuk
tetesan.
Sifat
fase padat dan cair berubah dengan temperatur. Dalam keadaan ini perbedaan densi tas berbeda lebih am fase gas signifikan dari (uap air) tekanan sebagian besar zat tekanan cair. Air dal Diatm
menggunakan sebagian osfer diatas
diudara, sebagai
uapnya.
permukaan cair air, molekul air secara konstan bertukar diantara udara dan air. Pada atmosfer lebih kecepatan mbang, molekul jumlah kejenuhan molekul yang lebih kering, besar daripada pengembalian ketika jumlah yang yang air meninggalkan datang, kecepatan kepermukaan. permukaan udara dicapai. pengambilan Pada molekul keadaan seti dengan
sebanding Penambahan
tekanan uap keudara
diseimbangkan dengan deposisi pada permukaan air. Panas penguapan sekitar delapa n kali lebih besar dari yang dibutuhkan untuk es melebur (meleleh), dan sekitar 60 0 kali lebih untuk besar daripada menaikkan kapasitas panasnya (energi yang dibutuhkan
suhu air 10C) (Mays, 2004). 2.3 Siklus Hidrologi tidak Sekalipun air jumlahnya diam, melainkan relatif konstan, tetapi air
bersirkulasi akibat pengaruh cuaca, sehingga terjadi suatu siklus yang disebu t siklus
hidrologi. Siklus ini penting karena ialah yang mensuplai daerah daratan dengan air. Air menguap akibat panasnya matahari. Penguapan ini terjadi pada air permukaan, air yang berada di dalam lapisan r yang ada di dalam tumbuhan (transpirasi, i dalam atmosfir uap ini akan menjadi apat mendingin dan respirasi). awan, dan tanah Uap bagian air atas (evaporasi), ai D d
ini memasuki atmosfir. kondisi air yang dan cuaca jatuh tertentu kembali langsung (perkolasi)
dalam
berubah bentuk menjadi ke permukaan bumi sebagai masuk hujan. Air ke dalam ada
tetesan-tetesan ini ada meresap
hujan air yang
mengalir tanah
permukaan (runoff), an menjadi air tanah baik yang h tumbuhan. Air
kedalam
d
dangkal
maupun
yang
dalam,ada
yang
diserap
ole
tanah dalam akan timbul ke permukaan sebagai mata air dan menjadi air permukaan. Air permukaan bersama-sama dengan air tanah dangkal, dan air yang berada di dala m tubuh akan menguap kembali untuk menjadi awan. Maka siklus hidrologi ini kembali berulang. untuk Siklus hidrologi membersihkan ini adalah bahwa kualitas salah udara satu cukup proses bersih. hujan alami Apabil ataupun
dirinya, dengan syarat a udara tercemar, maka air hujanpun salju merupakan proses alamiah yang osol (Slamet, 2002). 2.4 Kualitas Air akan
tercemar,
karena
turunnya
membersihkan atmosfir dari segala debu, gas, uap, dan aer
Pencemaran air dapat didefinisikan sebagai hadirnya pengotor dalam air dalam jumlah tertentu dan n tertentu. Definisi mengganggu penggunaan air untuk tujua
kualitas air diperkirakan i jumlah pengotor
dari tujuan
penggunaan
air dan dar
tersuspensi dan terlarut. Banyak parameter telah dikembangkan yang secara kualit atif menggambarkan pengaruh beragam pengotor pada penggunaan air. Prosedur analitik telah dikembangkan terhadap parameterparameter ini. 2.4.1 Parameter Fisik Kualitas Air , rasa Parameter fisik atau bau. mendefinisikan sifat air dari penampakannya untuk pengukuran secara kuantitatif
Padatan tersuspensi, warna, rasa dan bau, suhu dan kekeruhan masuk dalam kategor i ini. a.Padatan Tersuspensi Padatan tersuspensi dalam air dapat terdiri dari partikel anorganik da n organik atau zat cair yang mpur, lempung dan komponen tanah lain k seperti serat tidak yang tercampur. umum pada Padatan anorganik air permukaan. seperti lu Bahan organi
tumbuhan dan padatan biologi (sel alga, bakteri, dll.) air permukaan. Bahan-bahan hasilkan dari aksi gan ini adalah kontaminan
juga komponen umum dari yang secara kapasitas alami di
erosi aliran air dipermukaan. tanah bahan
Karena
penyarin
tersuspensi jarang terdapat pada air tanah. Bahan tersuspensi juga dihasilkan dari penggunaan air oleh manusia. Lim bah rumahtangga biasanya mengandung sejumlah besar padatan tersuspensi yang sebagian besar bahan organik. Industri yang menggunakan air menghasilkan beragam pengotor tersuspensi baik organik atau anorganik. Zat cair yang tidak tercampur seperti m inyak dan lemak adalah komponen yang sering dijumpai pada limbah.
Padatan tersuspensi beberapa alasan. Padatan tersuspensi diakan tempat adsorpsi organik untuk zat mungkin secara kimia
tidak aestetis dan
diinginkan tidak biologi.
dalam
air karena dan menye
menyenangkan Padatan produk
tersuspensi samping termasuk yang o
didegradasi secara tidak diinginkan. Padatan rganisme
biologi, menghasilkan secara biologi
terlarut yang penyebab
aktif (hidup)
penyakit dan strain penghasil racun dari alga. Ada beberapa yakan adalah uji uji tersedia residu fraksi untuk berat. mengukur Padatan zat padat. Keban dapat padat
gravimetri yang melibatkan dihilangkan dari air dengan penyaringan. dalam sampel air Kemudian,
terlarut dari zat
tersuspensi
dapat diperkirakan dengan menyaring air, mengeringkan residu dan penyaring hingg a berat konstan pada suhu 1040C, dan penentuan berat dari residu pada penyaring. H asil dari uji padatan tersuspensi kering per volum ini juga ditunjukkan sebagai massa
(milligram per liter). Parameter untuk mengukur
padatan
tersuspensi
digunakan
jumlah influen limbah, mengawasi beberapa proses pengolahan dan mengukur jumlah efluen. b. Warna Air murni tidak berwarna, tapi air dialam sering berwarna oleh zat asin g. Air yang warnanya sebagian memiliki warna disebabkan Warna yang bahan tersuspensi oleh sebagai dikatakan padatan warna terl sesun
tampak (apparent color). arut yang tersisa setelah gguhnya color). penghilangan (true bahan
disebabkan dikenal
tersuspensi
un,
Setelah hubungan batang pohon,
dengan
puing-puing tannin
organik dan air asam
seperti humus
da dan dan
rumput atau kayu, berwarna coklat kekuningan. mangan Besi oksida
air mengambil oksida
menyebabkan
kemerahan
menyebabkan air coklat atau kehitaman. Limbah industri dari tekstil dan pengguna an zat pewarna, produksi pulp si bahan kimia dan kertas, pemrosesan makanan, produk
dan pertambangan, penyulingan dan rumah potong menambah zat pewarnaan pada air dialiran sungai. rima Air yang masyarakat. berwarna secara estetis tidak dapat dite
Kenyataannya, bila diberi pilihan, konsumen cenderung memilih air yang jernih ti dak berwarna. Air yang cuci, pewarnaan, pembuatan kertas, pabrik tekstil dan produksi plastik. enggunaan Warna sangat minuman, air berwarna produksi tidak dan cocok pengolahan untuk men
makanan, untuk p
mempengaruhi kemampuan pasarnya
rumahtangga dan industri. ia, Walaupun metode yang beberapa metode dengan pengukuran warna standar warna tersed d
melibatkan igunakan. perbandingan t digunakan
perbandingan Tabung warna untuk
lebih sering
berisi
suatu air
seri yang
standar telah
yang disaring
dapa untu
perbandingan secara k menghilangkan
langsung
sampel
warna tampak (apparent color). Hasilnya ditunjukkan dalam unit warna sesungguhny a (TCU) dimana satu unit sebanding dengan warna yang dihasilkan oleh 1 mg/L platin a dalam bentuk ion hususnya untuk kloroplatinat. Untuk warna coklat kekuningan, k
warna dari efluen limbah industri, tehnik spektrofotometri biasanya digunakan.
c. Rasa dan Bau Istilah rasa dan bau sendiri menentukan parameter ini. Karena sensasi r asa dan bau berhubungan eragam rasa dan sangat bau erat dan sering membingungkan, b
dihubungkan keair oleh konsumen. Zat yang menghasilkan bau pada air hampir selal u memberikan rasa. al menghasilkan warna tapi tidak bau. elama Banyak zat penggunaan yang dan berhubungan bau dari yang reaksi dengan jelas. biologi air dialam atau s l Sebaliknya tidak benar, ketika banyak zat miner
manusia memberikan rasa ogam dan garam
Termasuk dan zat
mineral,
dari tanah, produk akhir Zat anorganik lebih
dilimbah.
mungkin menghasilkan rasa yang tidak disertai dengan bau. Bahan yang bersifat al kali memberi rasa pahit pada air, sedang garam logam memberi rasa asin atau pahit. bau. Bahan organik, Banyak zat disisi lain, mungkin menghasilkan rasa dan
kimia organik menyebabkan masalah rasa dan bau pada air, dengan produk petroleum menjadi penyebab a menghasilkan cairan dan r diantara utama. Dekomposisi biologi rasa dan dari bau zat pada organik air. jug Dasa
gas yang menghasilkan ini adalah
hasil reduksi dari sulfur yang menghasilkan rasa dan bau telur busuk. Juga, suatu zat berminyak an rasa hasil sekresi dan bau. dari lebih jenis zat, alga baik tertentu yang yang menghasilk rasa
Gabungan dari dua atau atau bau sendiri,
menghasilkan
kadang-kadang menghasilkan rasa dan bau. Pengaruh sinergi ini berhubungan dengan zat organik dan klorin. Konsumen yenangkan untuk mendapati rasa dan bau secara estetis tidak men
alasan-alasan yang dan tidak berbau,
jelas. Karena
air digagaskan bau tidak dengan berbau
tidak berasa kontaminasi yang mungkin s
konsumen menghubungkan dan lebih memilih menggunakan air ebenarnya lebih yang tidak
rasa dan berasa,
mengancam kesehatan. Dan bau yang dihasilkan oleh zat organik lebih dari masalah estetis yang sederhana, saat beberapa dari zat-zat itu mungkin bersifat karsinog en. sa dan Pengukuran bau secara agen langsung kausatif bahan-bahan yang menghasilkan cara organik gas Suatu atau ra anali pe ca
dapat dilakukan jika sa tersedia untuk mengukur zat nghasil rasa anorganik dan
diketahui. Beberapa Pengukuran kromatografi bau dari yang manusia. zat
penghasil menggunakan rasa dan
rasa.
bau dapat dilakukan ir. Uji kuantitatif dilakukan adalah dengan sense uji untuk
contoh
threshold odor number (TON, banyaknya bau yang
boleh tercium). Sampel air
berbau dimasukkan kedalam wadah dan diencerkan dengan air suling yang bebas bau menjadi campuran sebanyak ima hingga sepuluh baunya nose digunakan terdeteksi 200mL. untuk Suatu kumpulan panel terdiri dari l campuran yang
menentukan
penciuman. TON dari sampel lalu dihitung menggunakan rumus : TON = A + B A Dimana B ilkan A = volum air yang berbau (mL) air suling yang dibutuhkan untuk menghas
= volume campuran
sebanyak 200mL Walaupun bau menimbulkan masalah pada limbah, parameter rasa dan bau hanya diuji pada air minum. d. Suhu
g
Suhu tidak air minum atau
digunakan
untuk
mengevaluasi
secara
lansun
limbah. Ini adalah salah satu parameter penting pada sistem air permukaan. Suhu pada air permukaan berpengaruh yang ada dan kecepatan aktifitas reaksi kimia mereka. terhadap Suhu sejumlah mempunyai besar pengaruh spesies pada biologi banyak
yang terjadi disistem perairan alam. Suhu juga punya pengaruh nyata pada kelaru tan gas dalam air. ambien Suhu sistem (suhu perairan alami memberi banyak pengaruh, suhu
sekeliling atmosfer (udara terbuka)) menjadi paling universal. Secara umum badan air yang dangkal lebih air yang dalam. dipengaruhi oleh suhu ambien daripada badan
Penggunaan air untuk menghilangkan sisa panas diindustri dan selanjutnya pelepas an air panas akan merubah suhu dialiran sungai penerima.Musnahnya kanopi hutan dapa t juga menghasilkan peningkatan suhu dialiran sungai. Air yang lebih dingin biasanya memiliki perbedaan besar spesies biologi . Pada suhu aatan lebih rendah, persediaan kecepatan reproduksi, Peningkatan aktifitas dll., suhu lebih biologi, lambat. cukup yang misal Jika pemanf suhu
makanan, pertumbuhan, dinaikkan, aktifitas biologi menignkat. n aktifitas biologi, n dan
10oC biasanya ada. Pada lebih suhu
menggandaka dinaikka menggunakan
jika nnutrien kecepatan ditingkatkan, dan
esensial
metabolisme makanan
organisme
efisien
reproduksi berjalan baik. Sedangkan spesies lain liminasi
menurun dan mungkin tere
seluruhnya. Pertumbuhan yang sangat cepat dari alga sering terjadi pada perairan yang hangat dan dapat menjadi masalah. Minyak hasil sekresi alga dan sel alga yang ma
ti dapat membuat masalah rasa dan bau. arutan Suhu berubah bahan mempengaruhi kecepatan reaksi dan tingkat kel
kimia. Sebagian reaksi kimia melibatkan pelarutan zat padat yang dipercepat deng an
menigkatnya suhu. suhu. Suhu
Kelarutan
gas,
sebaliknya,
menurun
pada
penaikan
juga dipengaruhi sifat fisik air lainnya, viskositas air meningkat dengan menuru nnya suhu. Massa jenis maksimum air terjadi pada suhu 4oC, dan massa jenis menurun pa da sisi lain suhu tersebut, fenomena unik diantara zat cair. e. Kekeruhan diserap Kekeruhan atau adalah ukuran pada tingkat dimana cahaya
dihamburkan oleh bahan tersuspensi dalam air. Karena penyerapan dan penghamburan dipengaruhi oleh ukuran dan sifat n bukanlah permukan bahan tersuspensi, kekeruha
pengukuran kuantitatif langsung dari bahan tersuspensi. Contohnya, satu batu ker ikil kecil dalam gelas air tidak akan menghasilkan kekeruhan. Jika ancurkan batu ini dih
menjadi beribu partikel kecil ukuran koloid, pengukuran kekeruhan akan dihasilk an, bahkan jika massa zat padat tidak berubah. Kekeruhan pada air permukaan dihasilkan dari erosi bahan koloid seperti tanah liat, lumpur, pecahan tanaman dan mikroorganisme n industri juga batuan menghasilkan dan oksida logam Limbah dari tanah. rumah tangga Serat da
kekeruhan.
mengandung berbagai bahan penghasil kekeruhan. Sabun, deterjen dan zat pengemuls i menghasilkan koloid yang stabil yang menghasilkan kekeruhan. Pembuangan limbah
dapat meningkatkan kekeruhan air. kan Bahan tempat koloid kimia dihubungkan yang mungkin dengan berbahaya kekeruhan atau menyedia r
penyerapan bahan asa dan bau
menyebabkan
yang tidak diinginkan dan untuk organisme biologi mungkin berbahaya. Desinfeksi air yang keruh sulit karena sifat adsortif beberapa koloid dan karena zat padat seb agian menahan organisme dari desinfeksi.
n
Kekeruhan diukur cahaya yang
secara Alat
potometri pengukuran
dengan mula-mula
penentuan disebut
perse turbid
diserap atau dihamburkan. meter jackson,
yang didasarkan pada penyerapan cahaya dan menggunakan tabung panjang dan lilin yang distandarisasi. Baru-baru ini alat tersebut digantikan dengan turbidimeter dimana bola lampu listrik yang distandarisasi lu botol kecil sampel. Pada mode pada sisi bola yang berlawanan , potometer mengukur Walaupun adsorpsi, menghasilkan potometer cahaya, pada sudut cahaya mengukur sedang 90o pada dari bekerja yang yang kemudian mela
intensitas mode sumber
cahaya
dari sumber cahaya
penghamburan cahaya. dasa
intensitas banyak
turbidimeter yang r penghamburan,
digunakan yang
sekarang
dengan
kekeruhan yang disebabkan zat a daripada
hitam (gelap)
menyerap cahay
memantulkan cahaya akan diukur dengan teknik adsorpsi. Formazin adalah senyawa kimia, SiO2. menyediakan Pembacaan standar ditunjukkan yang lebih reprodusibel formazin daripada unit
turbidimeter sekarang atau FTU. Istilah
sebagai
turbidity
nefelometri turbidity unit (NTU) sering digunakan untuk menunjukkan uji dilakuka n
berdasarkan prinsip penghamburan cahaya. 2.3.2 Parameter Kimia Kualitas Air Air dihubungkan disebut pada pelarut Total universal dan parameter alkalinitas, kimia logam,
kemampuan pelarut air. zat organik dan
padatan terlarut,
nutrien adalah parameter kimia pada kualitas air. a. Total Padatan Terlarut Bahan terlarut dihasilkan dari aksi pelarut dari air pada zat padat, za t cair dan gas. Seperti bahan tersuspensi, au anorganik. Zat zat terlarut mungkin zat organik at
anorganik yang mungkin terlarut dalam seperti mineral logam dan gas. Air mungkin berhubungan dengan zat ini di atmosfer, permukaan dan dalam tanah. Bahan dari ha sil pembusukan gas organik komponen yang membuatnya tumbuh-tumbuhan, adalah umum terlarut dari dalam air. bahan organik dan dari
Kemampuan pelarut
dari air
ideal dimana sampah dapat dibawa dari industri dan rumah tangga. Banyak zat terlarut yang tidak diinginkan dalam air. Mineral, gas, zat organik yang cara terlarut mungkin estetis tidak menghasilkan warna, rasa dan bau yang se
menyenangkan. Beberapa zat kimia mungkin bersifat racun, dan beberapa zat organi k terlarut bersifat karsinogen. terlarut khususnya zat terlarut dan enyawa yang anggota golongan Cukup sering, akan dua atau lebih zat s
halogen
bergabung
membentuk
bersifat lebih dapat diterima daripada bentuk tunggalnya. Tidak semua zat terlarut tidak diinginkan dalam air. Air mempunyai kead aan setimbang berhubungan jenuh akan bersifat agresif dan akan segera dengan melarutkan zat terlarut. zat yang Air yang kontak belum
dengannya.
Bahan
yang
dapat
segera larut terkadang ditambahkan ke air murni untuk mengurangi kecenderunganny a melarutkan pipa-pipa air. Pengukuran dilakukan dengan langsung total padatan terlarut dapat
menguapkan sampel air yang telah disaring untuk menghilangkan padatan tersuspens i. Residu yang tersisa ditimbang t dalam air. Total dan mewakili total padatan yang terlaru mendek
padatan terlarut dinyatakan dalam miligram per ati untuk
liter. Analisa
total padatan terlarut sekarang dilakukan dengan penentuan konduktifitas listr ik dari air. Kemampuan air menghantarkan konduktansi sfesifik, adalah fungsi dari fik diukur dengan konduktometer wheatstone. yang Prosedur kekuatan bekerja listrik, dikenal ionnya. berdasarkan Konduktansi prinsip jembatan sebagai spesi
o standar adalah untuk mengukur konduktivitas dalam sentimeter kubik pada suhu 25 C dan menunjukkan hasil dalam milisiemens permeter (mS/m). b. Alkalinitas Alkalinitas didefinisikan sebagai jumlah ion-ion dalam air yang akan b ereaksi untuk menetralkan ion hidrogen. Alkalinitas adalah pengukuran kemampuan air untu k menetralkan asam. 2-Unsure pokok alkalinitas dalam sistem perairan termasuk CO3 , HCO3 , OH , HSiO -,H BO -, HPO 2-, H PO -, HS- dan NH . Senyawa-senyawa ini dihasilkan dar i 3 2 3 4 2 4 3 pelarutan zat juga berasal mineral dari dalam tanah dan atmosfer. Posfat mungkin
deterjen dalam air limbah pertanian. Hidrogen
dan
dari
pupuk
dan
insektisida
dari
sulfida dan amoniak mungkin dihasilkan dari dekomposisi mikrobial bahan organik. Unsur yang paling umum dari alkalinitas adalah bikarbonat (HCO3-), kar bonat (CO3 ), dan hidroksida (OH ). Zat-zat ini dapat berasal dari karbondioksida, uns ur dari atmosfer dan hasil dekomposisi mikrobial bahan organik. Reaksinya sebagai beriku t: CO + H O 2 2 H CO 2 HCO3 2CO 3 imia + H O 2 Reaksi yang yang lemah. HCO 3 ditunjukkan persamaan diatas adalah reaksi k H CO 2 + H 3 H + + CO3 + OH 2+ HCO 3 3 -
Namun, penggunaan ion bikarbonat sebagai sumber karbon oleh alga dapat menggeser reaksi kekanan uhan alga yang umlah dan menghasilkan pengumpulan pH OH-. tinggi Air 9-10. dengan pertumb Dalam j
padat sering mempunyai besar, alkalinitas
memberikan rasa pahit pada air. Keberatan utama alkali dalam air adalah reaksi y ang dapat terjadi diantara alkalinitas dan kation tertentu dalam air. Pengukuran alk alinitas dilakukan ditunjukkan dengan dengan pentitrasian air dengan asam. Alkalinitas
miligram per liter CaCO . 3 c. Logam t Semua logam terlarut jumlah berlebihan pada tigkat tertentu dalam air. Saa
logam menimbulkan berbahaya dalam
bahaya
pada
kesehatan,
hanya
logam
yang
jumlah kecil yang dikatakan bersifat toksik; logam-logam lain masuk dalam kelomp ok nontoksik. Sumber an dan limbah logam dalam perairan termasuk pelarutan endap bi
rumah tangga, industri atau asanya
limbah pertanian. Pengukuran logam dalam air
dilakukan dengan spektrofotmeter serapan atom. Disamping ion kesadahan, kalsium dan magnesium, logam nontoksik lain ya ng biasa ditemukan dalam air termasuk natrium, besi, mangan, aluminium, tembaga, da n zink. Natrium, n, berlimpah logam nontoksik sangat yang reaktif umum dengan ditemukan unsur dalam lain. peraira Garam
pada kerak bumi dan natrium sangat larut
dalam air. Konsentrasi berlebih menyebabkan rasa pahit pada air dan membahayakan kesehatan pada penderita juga korosif pada prnyakit jantung dan ginjal. Natrium
permukaan pipa dan dalam konsentrasi tinggi, toksik bagi tumbuhan. Besi sama dan dan mangan tidak cukup sering dijumpai bersama-
menimbulkan gangguan kesehatan pada konsentrasi yang biasa terdapat pada air. Be si dan mangan . Beberapa dalam jumlah bakteri kecil menyebabkan masalah warna
menggunakan senyawa besi dan mangan untuk sumber energi, dan hasil pertumbuhan lumpur dapat menyebabkan masalah rasa dan bau. rganisme dalam dalam Logam yang lainnya jumlah kecil. air termasuk bersifat Logam toksik yang berbahaya bersifat timbal, bagi manusia dapat dan dan o
toksik merkuri
terlarut perak. Penum
arsen, barium, pukan toksin
kromium,
kadmium,
seperti
arsen,
kadmmmium,
timbal
dan
merkuri
terutama
sekali
ber
bahaya. Logam toksik ada hanya dalam jumlah kecil dalam perairan. Sumber semua logam yang ada dapat berasal dari pertambangan, industri atau pertanian. d. Zat Organik Banyak bahan organik larut dalam air. Zat organik dalam perairan berasa l dari sumber alami atau zat organik alami hasil dari aktifitas manusia. Sebagian organik, sedang zat besar orga
terdiri dari hasil pembusukan padatan zat nik sintetik biasa
hasil pembuatan dari limbah pertanian. Zat organik dalam air biasa dibagi dalam dua kategori: biodegradabel dan nonbiodegradabel. Bahan digunakan biodegradabel terdiri untuk dari zat organik Dalam bentuk yang dapat
makanan oleh mikroorganisme. han ini biasanya
terlarut, bahan-ba
terdiri dari pati, lemak, protein, alkohol, asam, aldehid dan ester. Tanin Beberapa bahan dan lignin, organik sering tahan ditemukan secara terhadap dalam perlahan. degradasi perairan. Molekul biologi. Unsur-uns dengan ikat
selulosa dan fenol ur ini dari kayu
tumbuhan yang terbiodegradasi an yang kuat
(polisakarida) dan struktur cincin (benzen) pada Contoh senyawa detergen alkil benzennya tidak dapat dan terbiodegradasi. busa pada limbah organik benzen Menjadi dan bagi sulfonat
dasarnya (ABS) yang ABS
nonbiodegradable. dengan cincin menyebabkan buih Beberap bahan k
surfaktan, menigkatkan
pengolahan a zat
kekeruhan. pestisida,
nonbiodegradabel toksik imia industri
organisme.
Termasuk
dan senyawa hidrokarbon yang bergabung dengan klorin.
2.4.3 Parameter Biologi Kualitas Air
isme
Air menjadi air beragam
media dari
bagi yang
beribu-ribu paling anggota ada
spesies kecil
biologi.
Organ ber
ukurannya dan kompleks sel satu hingga yang paling besar ikan. berbagai tingkat, parameter kualitas dan air. Makhluk air,
mikroorganisme biologi pada sifat
Semua karena
komunitas
tidaknya
menunjukkan
ba
hidup tertentu dapat digunakan menjadi indikator adanya pencemar. - Patogen me Dari pandangan biologi yang kegunaan manusia patogen, dan konsumsi, organisme organis ini mampu
paling penting di air adalah menularkan atau
menyebarkan penyakit pada manusia. Organisme ini tidak berasal dari sistem perai ran dan dan Mereka nitas biasanya membutuhkan reproduksi. dapat disebarkan air untuk spesies inang oleh patogen (hewan) untuk menjadi bertahan pertumbuhan anggota dalam air komu dan
perairan dapat
sementara. Banyak mempertahankan
kemampuan penularan untuk waktu yang signifikan. Patogen ini adalah bakteri, vir us, protozoa dan cacing (yang bersifat parasit). a.Bakteri ang, Kata ukuran bakteri berasal khas dari bahasa adalah yunani yang berarti bat bersel s
sebagian besar bakteri. atu biasanya tidak
Bakteri
mikroorganisme
berwarna, merupakan bentuk terendah kehidupan yang dapat mensintesis protoplasma dari lingkungan sekitar. Disamping ukuran batang (basil), bakteri juga berbentuk bulat (coccus) atau spiral uk penyakit yang ditularkan bakteri patogen. Kolera adalah penyakit yang ditularkan Vibrio comma, menyebabkan munta h(spirilla). Gangguan perut adalah gejala unt
muntah dan diare, matian. Gejala
tanpa
pengobatan,
menyebabkan
dehidrasi
dan
ke
tifus, penyakit yang ditularkan patogen Salmonella typhosa, menyebabkan gangguan perut, demam tinggi, kerusakan usus dan mungkin kerusakan saraf. b. Virus Virus mengandung adalah semua struktur biologi terkecil yang diketahui
informasi genetik yang dibutuhkan untuk reproduksinya. Sangat kecil sehingga han ya dapat rasit dilihat obligat dengan yang inang virus bantuan untuk mikroskop hidup. sistem elektron, yang daripada virus adalah pa deng
membutuhkan an infeksi
Gejala saraf
berhubungan perut.
biasanya melibatkan virus diketahui
gangguan
Patogen
menyebabkan poliomelitis dan hepatitis. c. Protozoa Bentuk terendah dari kehidupan hewan, protozoa adalah organisme uniselu lar yang dan lebih sempurna virus. Mereka aktifitas fungsionalnya yang dapat atau hidup makroskopik. bebas daripada atau Dapat bakteri bersifat p menyesuaika
sempurna, organisme arasit, patogen dan nonpatogen, mikroskopik n diri, protozoa
tersebar luas diperairan, walaupun hanya sedikit protozoa air yang patogen. Infeksi protozoa biasanya bersifat gangguan perut yang lebih ringan dar ipada yang disebabkan bakteri. d. Cacing sering Siklus hidup cacing melibatkan dua salah atau satunya hewan cacing yang bersifat manusia, parasit, atau pen Kont
atau lebih inang, cemaran air dapat
mungkin yang
dihasilkan dari kotoran manusia atau
mengandung cacing.
aminasi juga melalui spesies rangga. Saat sistem perairan dapat menjadi patogen, metode air dari inang kendaraan lain seperti untuk keong dan se
menyebarkan
cacing
pengolahan air modern sangat efektif memusnahkan organisme ini (Peavy,1985). 2.5 Koagulasi Koagulan ditambahkan pada air untuk membantu penghilangan partikel halu s atau koloid yang secara efektif mebutuhkan dan dari aglomerasi penyaringan. yang sebelum dapat Koagulasi lebih kecil dihilangkan berarti menjadi
dengan pengendapan penggumpalan atau pembentukan lebih besar. flok Dalam
partikel
pengolahan air, istilah ini biasanya digunakan untuk semua proses yang berlangs ung dari penambahan bahan kimia hingga pembentukan flok. Yang endapan paling koloid, penting partikel dari proses koloid, ini adalah pembentukan dengan gerak flok d
netralisasi muatan an brown diikuti
flokulasipartikel
pengadukan dan penyrapan oleh flok dalam air. ibentuk
Dalam banyak kasus,
dari pengendapan bahan kimia yang ditambahkan dengan interaksi atau dengan reaks i dengan komponen flok dihasilkan terlarut air. Dalam beberapa hal, bagaimanapun,
oleh koagulasi partikel koloid. Seperti bahan dari tanaman yang berwarna, yang s udah ada dalam air. Sebagian ulasi, sebab endapan dibentuk pada dihilangkan penghilangan proses pelunakan harus air terdiri dari koag
kesadahan
diflokulasi sebelum dapat
dari air (Davis, 1952). 2.5.1 Mekanisme Pembentukan Flok p Air yang keruh dan koloid yang mengandung zat padat terlarut, terenda
bermuatan ganda kestabilan lak yang
listrik. Muatan listrik, dan sistem koloid ada pada yang
menyebabkan tidak dapat
pembentukan
lapisan to
dipungkiri oleh gaya
interaksi diantara lapisan ganda. Segera setelah penamabahan aluminium atau besi keair, reaksi dengan air dan ion lain terjadi, menghasilkan o dan polinuklear. Koagulan dengan kekeruhan, cepat yang diserap senyawa pada multi permukaan positif hidroks
partikel-partikel
ditutupi dengan koagulan. bermuatan negatif dan
Tarikan
elektrostatik
diantara
partikel endapan.
bermuatan positif menghidrolisis Hasilnya muatan
hasil menambah
listrik pada partikel berkurang. Bergantung pada pH dan dosis koagulan, muatan p ada partikel diukur oleh zeta e netral ke positif. Sekarang suspensi dianggap ana partikel dapat bergumpal keukuran ang. Pengadukan meningkatkan didestabilkan, tumbukan, tiap terendap, dan potensial yang dan beragam proses dari negatif k dim
destabil dapat karena
flokulasi, tanpa sekarang
dihasilkan partikel
penghal telah
tumbukan menghasilkan penyatuan yang tetap. Disamping proses elektrostatik untuk diatas, yang bergenatung pada gaya
adsorpsi dan penarikan, ada proses fisik atau mekanik yang dapat terjadi bersama an. Dibawah angnya kondisi kekeruhan, yang tepat untuk koagulasi, dan bahkan kur
koagulan akan menghidrolisa dan membentuk massa yang makin besar dari flok. Pada proses pembentukan ini dan selama flok terendap ketika ukuran yang cukup dicapai , flok juga terendap. secara Metode fisik menangkap partikel kekeruhan ketika
elektrostatik dan flokulasi, memiliki
penangkapan,
dalam
sistem
koagulasi
dan
peranan penting (Cohen, 1971). 2.5.2 Faktor yang Mempengaruhi koagulasi Faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi adalah : 1. Pengaruh pH Proses koagulasi pada pengolahan air yang penting yang harus jenis koagulan yang digunakan n terjadi dipertimbangkan. Tingkat pH dipengaruhi oleh menunjukkan pH adalah variabel
dan komposisi air serta konsentrasi koagulan. Koagulasi aka
pada konsentrasi pH optimum. Kegagalan pelaksanaan pada daerah pH optimum akan memboroskan bahan kimia rendah dari efluen dan menggambarkan kualitas yang
pengolahan an asam,
air. Untuk kapur,
air
tertentu
dibutuhkan
pengaturan
pH
deng
soda abu, dll., untuk memperoleh kondisi yang tepat. 2. Pengaruh Garam ik Air tidak pernah dengan beragam komposisi. bergantung adalah murni tapi Pengaruh pada untuk ion larutan garam spesifik mengubah (1) encer pada garam proses anorgan koagu
konsentrasi dan lasi menunjukkan pengaruh penting, Pengaruh dasar
dan konsnterasinya. pH optimum koag
adanya ion teretentu ulan, (2) waktu
untuk flokulasi, (3) dosis optimum koagulan dan (4) residu koagulan diefluen. 3. Pengaruh Kekeruhan an Kekeruhan sebelumnnya, juga harus dipertimbangkan. Seperti dijelask
kekeruhan pada air permukaan sebagian besar terdiri dari lumpur dan partikel min eral lainnya. Ukuran partikel empatkannya diatas ini sekitar 0,2 hingga 0,5 , yang men
ukuran koloid sejati dan pada ukuran dimana akan terendap oleh gravitasi pada wa ktu tertentu. Perumusan berikut dapat dibuat sehubungan dengan kekeruhan : arena a. Koagulan tanah yang minimum harus ditambahkan untuk kekeruhan k
liat agar tersedia pengumpulan dari berat flok b. Koagulan tinggi, tapi gan tambahan (coagulant tidak akan aids) dibutuhkan pada kekeruhan linier den
dosis koagulan meningkatnya kekeruhan
meningkat
secara
ulan ang
c. Kekeruhan yang yang sedikit
sangat
tinggi
membutuhkan
dosis
koag
karena terjadi tumbukan yang tinggi, untuk alasan yang sama kekeruhan y sangat rendah sering lebih sulit untuk koagualasi d. Zat organik sering diserap tanah liat dari air, tidak meningkatkan peng gunaan koagulan. 4. Pengaruh koagulan lihan Salah satu koagulan. faktor yang yang sering mempengaruhi digunakan, koagulasi garam adalah besi dapat pemi d
Alum adalah koagulan igunakan dimana
memiliki kelebihan daripada alum. Kelebihannya adalah bekerja pada range pH yang luas, dapat juga untuk penghilang warna. Pemilihan koagulan untuk digunakan akan didasarkan pada perbandingan percobaan, dengan pilihan akhir dipengaruhi ekonomi . 5. Pengaruh Faktor Fisik Saat kecepatan suhu flok air menurun, viskositas air meningkat dan
mengendap menurun. Penurunan suhu diketahui menurunkan kecepatan reaksi kimia, pH optimum menurun dengan menurunnya suhu. 6. Pengaruh Pengadukan
gulan
Pengadukan dan
cepat
penting
untuk koagulan sampai kedua
menyeragamkan dengan 60
penyebaran
koa
meningkatkan tumbukan Kondisi ini harus dipertahankan dihidrolisa dan diserap partikel dimana terjadi pertumbuah mpatan
partikel selama 30
partikel
kekeruhan. koagulan lambat, dan kese
detik, adalah
akhirnya pengadukan jumlah
kekeruhan. dan
Tahap juga
flok partikel
meningkatkan
bertumbukan. Proses ini disebut flokulasi, waktunya biasa 30 hingga 60 menit, cu kup menghasilkan flok yang akan mengendap dalam waktu yang tidak terlalu lama. 2.5.3 Jar Test Koagulasi bukanlah baru-baru ini menjelaskan ditentukan mekanisme prosesnya. ilmu pasti, walaupun dosis optimum perkembangan koagulan
Pemilihan
secara percobaan dengan jar test. Jar test menggunakan enam wadah 1L yang bentuk dan ukurannya sama. Biasanya enam jar digunakan dengan alat pengaduk yang secara simultan mengaduk isi tiap jar dengan kekuatan yang sama. Hasil uji digunakan un tuk
menghitung jenis dan jumlah koagulan yang dibutuhkan dalam pengolahan air. Jar t est juga menggambarkan mekanisme koagulasi (Peavy, 1985). 2.6 Kapur us Kalsium hidroksida kimia Ca(OH) . 2 Kalsium hidroksida dapat buk putih. Kalsium hidroksida dihasilkan . Senyawa ini juga dapat dihasilkan arutan kalsium berupa kristal tak berwarna (CaO) atau dengan pencampuran bu air l adalah senyawa kimia dengan rum
melalui reaksi kalsium oksida dalam bentuk endapan
melalui
klorida (CaCl ) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH). 2 ked Dalam bahasa lime, atau inggris, yang ini kalsium hidroksida Nama melalui hidroksida juga mineral dinamakan sla Ca(OH)2
hydrated lime (kapur adalah portlandite , karena senyawa air dengan semen
di-airkan).
dihasilkan halus kalsium
pencampuran dalam air dise d be dengan ka
portland.Suspensi partikel but juga milk of
lime (Bahasa Inggris:milk=susu, lime=kapur). Larutan Ca(OH)2 isebut air kapur dan merupakan basa dengan reaksi hebat dengan berbagai adanya asam, dan air. Larutan kekuatan bereaksi sedang. dengan Larutan banyak karbon tersebut logam
tersebut menjadi rena mengendapnya
keruh
bila dilewatkan
dioksida,
kalsium karbonat. Pada 512C, kalsium hidroksida terurai menjadi kalsium oksida da n air. Karena kekuatan igunakan sebagai sifat basanya, pengolahan kalsium limbah, hidroksida serta banyak d
flokulan pada air, an tanah asam (www.wikipedia.com).
pengolah
Alkali ditambahkan koagulasi optimum.
ke
air untuk
mengatur
pH
untuk
Alkali yang digunakan untuk meningkatkam pH adalah kapur, natrium hidroksida, da n soda abu. g Kapur terhidrasi dengan sekitar 70% CaO, cocok untuk pemberian kerin lebih dari quicklime,95% CaO. Quicklime harus dicampur
tapi harganya dengan air
dan diberi sebagai air kapur. Soda abu adalah 98% natrium karbonat dan dapat dib eri kering tetapi harganya lebih mahal dari kapur (Viessman, 1985). Bila air mungkin perlu tidak mengandung alkalinitas yang diperlukan maka
ditambahkan kapur (CaO) atau abu soda (Na CO ) disamping alum untuk memperoleh 2 3 flokulasi yang tepat. Silika yang diaktifkan kadang-kadang ditambahkan ke air un tuk menjadi inti bagi pembentukan flok (Linsley, 1991). 2.6 Poli Aluminium Klorida (PAC) Poli Klorida uminium Senyawa Al Aluminium (PAC) yang lain yang penting untuk koagulasi adalah parsial dari al komplek, sebagai Keunggulan ion pemb y
yang dapat klorida.
dihasilkan dari hidrolisa anorganik yang Al (OH) Cl m n PAC (3m-n) tidak berlainan .
PAC adalah suatu hidroksil serta ion aluminium entuk bertarap polinuklear
persenyawaan klorinasi umum
mempunyai rumus ang dimiliki PAC dibanding koagulan bila pemakaiannya
lain
adalah
menjadi
keruh
berlebihan, sedangkan koagulan yang lain (seperti aluminium sulfat, besi klorida dan fero sulfat) bila dosis eruhan yang rendah akan bertambah keruh. untuk PAC adalah membentuk garis didapatkan hasil kekeruhan yang matan bahan berlebihan Jika bagi air yang mempunyai suatu maka kek
digambarkan jika
dengan
grafik akan penghe
linier artinya sama dengan
dosis berlebihan optimum
relatif
dosis
sehingga
kimia dapat dilakukan. (www.smk3ae.wordpress.com).
Poli aluminium klorida sangat larut dalam air dan mempunyai adsortifita s yang cukup kuat, banyak ngendapan, adsorpsi, penggumpalan dan kimia Hasil ini terutama reaksi listrik fisika terjadi dan selama kimia proses seperti hidrolisa. pe
digunakan dalam penjernihan air minum dan pengolahan limbah industri seperti bah an
radioaktif, bersifat
timbal (Pb2+), racun dan
kromat PAC
(Cr3+) juga
logam
berat secara
yang
sangat luas pad
fluorida. Selanjutnya, a pembuatan kertas,
digunakan
penyamakan dan bidang lainnya (www.yatai.cn). 2.7 Derajat Keasaman Air (H2O) berdisosiasi menghasilkan ion hidrogen sebanding dengan 10-7 mol perliter. Karena air menghasilkan k tiap ion hidrogen (asam), air murni dianggap netral. H2O Keasaman an air + H + OH air dihubungkan dengan pada konsentrasi ion hidrogen dalam larut satu ion hidroksil (basa) untu
menggunakan simbol pH, pH netral adalah 7 (Hammer, 1986). nsitas pH merupakan keadaan istilah yang digunakan untuk menyatakan inte
+ asam atau konsentrasi Dalam arus basa suatu ion H . larutan. air, pH pH juga cara satu dari misalnya untuk menyatakan yang sangat melakukan Yang sangat h me
penyediaan dipertimbangkan
merupakan keasaman
faktor
mengingat mpengaruhi pengolahan koagulasi
bahwa derajat aktivitas yang akan kimiawi,
air akan dalam korosi. suatu
dilakukan,
desinfeksi, pelunakan penting untuk diketahui yakni bahwa akan dapat diturunkan
air dan
dalam pencegahan
konsentrasi ion OH-
larutan tak
sampai nol, bagaimanapun asamnya larutan, dan bahwa konsentrasi H+ tak akan dap at diturunkan sampai nol, bagaimanapun basanya larutan.
Pengaruh yimpangan kualitas air
yang standar
menyangkut hal pH
aspek
kesehatan pH yang
dari pen lebih
minum dalam
ini yakni bahwa
kecil dari 6,5
dan akan dapat menyebabkan kimia korosi pada pipa-p racun
lebih besar dari 9,2 ipa air, dan dapat menyebabkan beberapa yang mengganggu kesehatan (Sutrisno, 2004).
senyawa
berubah
menjadi