BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ekosistem perairan

1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Ekosistem perairan merupakan ekosistem yang khas, dimana kondisi
fisika-kimia sangat dipengaruhi oleh berbagai aktivitas disekitar perairan.
Aktivitas tersebut selain memberikan keuntungan terhadap kehidupan manusia
juga dapat memberikan dampak yang negatif bagi ekosistem di perairan seperti
menurunnya kualitas perairan akibat pelepasan bahan-bahan pencemar ke dalam
perairan tersebut (Setiadi & Soeprianto, 2007). Seperti kasus yang terjadi di
perairan pantai Dumai yang telah terkontaminasi oleh logam Cu akibat dari
pembuatan industri galangan kapal, dimana logam Cu ini digunakan sebagai
campuran bahan pengawet. Kadar logam tembaga (Cu) dalam sedimen tertinggi
ditemukan di Pelabuhan yaitu 3,631 ppm dimana baku mutu logam berat untuk air
laut dari Kep.MENLH No. 51 Tahun 2004 (< 0,008 ppm) maka bisa dikatakan
bahwa kadar tembaga di perairan Dumai telah melebihi baku mutu yang telah
ditetapkan (Febrita dkk, 2013).
Logam berat yang mencemari lingkungan sebagian besar disebarkan
melalui jalur air. Pada dasarnya logam berat dalam air buangan industri dapat
dipisahkan dengan berbagai cara, yaitu dengan proses fisika, kimia dan biologi.
Proses pengambilan logam berat yang terlarut dalam suatu larutan biasanya
dilakukan dengan cara presipitasi, dan bioremediasi. Cara-cara tersebut
mempunyai kelebihan dan kelemahan misalnya presipitasi tidak efektif diterapkan
bila larutan mempunyai konsentrasi logam berat antara 1 – 1000 mg/l dan
membutuhkan bahan kimia dalam jumlah besar serta akan menghasilkan lumpur
berbahaya yang beracun dalam jumlah yang besar, hal ini menambah
permasalahan baru dalam mengolah lumpur hasil pengolahan tersebut.
Pengolahan secara biologis dilakukan dengan cara memanfaatkan akumulasi
2
logam berat oleh mikroorganisme. Pengadaan biomassa mikroorganisme
ini secara ekonomi tidak menguntungkan (Soeprijanto, dkk. 2007).
Keberadaan unsur tembaga di alam dapat ditemukan dalam bentuk logam
bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan. Dalam
kadar yang rendah tembaga dibutuhkan oleh organisme sebagai koenzim dalam
metabolisme tubuh. Sifat racunnya baru muncul dalam kadar yang tinggi
(Rochayatun dkk, 2003).
Sapi banyak dikonsumsi masyarakat Indonesia sebagai makanan seharihari, karena mempunyai nilai gizi yang tinggi dan memiliki cita rasa yang enak
serta gurih. Oleh karena itu, peningkatan konsumsi masyarakat akan daging
potong sapi setiap tahun meningkat serta didorong dengan banyaknya restoran
atau rumah makan yang menyediakan makanan siap saji dengan salah satu bahan
utamanya adalah sapi. Peningkatan ini menyebabkan potensi untuk mendapatkan
bahan baku tulang sapi untuk dijadikan sebagai adsorben tulang sapi. Tulang dari
sapi dapat diasumsikan sebagai sampah atau sisa makanan yang pemanfaatannya
masih minim.
Tulang sapi memiliki kandungan utama berupa material anorganik yaitu
hidroksiapatit, kalsium fosfat, karbonat dan mengandung sekitar 1% asam sitrat.
Hasil analisis menunjukkan bahwa penyusunan utama tulang sapi adalah
trikalsium fosfat dengan sebagian kecil kalsium karbonat yang berpotensi sebagai
adsorben. Secara fisik tulang memiliki pori-pori yang sangat memungkinkan
dalam mengadsorpsi zat-zat lain ke dalam pori-pori dipermukaannya serta
mengandung kalsium hidrosiapatit, sehingga tulang sapi dapat digunakan sebagai
adsorben aktif (Akbar, 2012).
Faktor lingkungan perairan seperti pH, kesadahan, dan temperature juga
meningkatkan daya racun logam berat. Jika terjadi penurunan pH air akan
menyebabkan daya racun logam berat semakin besar. Kesadahan yang tinggi
dapat mempengaruhi daya racun logam berat, karena logam berat dalam air yang
berkesadahan tinggi akan membentuk senyawa kompleks yang mengendap dalam
dasar perairan (Rochayatun & Abdul, 2007)
3
Untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh
limbah industri galangan kapal yang menghasilkan limbah seperti limbah
tembaga. Cara yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahannya adalah
menggunankan metode adsorpsi dari tulang sapi menggunakan aktivasi Na2CO3.
Penggunaan Na2CO3 sebagai aktivasi adalah sebagai aktivator dalam proses
terbentuknya adsorben tulang sapi agar adsorben dapat maksimal dalam
kegunaannya sebagai penyerap logam berat tembaga dan juga pada penelitian
sebelumnya aktivator yang digunakan bukanlah natrium karbonat, maka dari itu
digunakan Na2CO3 untuk mengetahui keberhasilan aktivasi tulang sapi
menggunakan Na2CO3.
1.2
Rumusan Masalah
Dalam penelitian ini permasalahan yang akan dikaji adalah untuk
mengetahui karakteristik adsorben tulang sapi serta efektifitas penyerapannya
dalam menurunkan kadar logam Cu dalam air. Metode yang digunakan adalah
adsorpsi dengan sistem batch dengan variasi waktu dan jumlah adsorben yang
diaktivasi secara kimia menggunakan larutan Na2CO3. Pada penelitian ini juga
dikaji permasalahan mengenai kondisi optimal adsorben dengan beberapa
parameter seperti suhu, pH dan waktu untuk menghasilkan adsorben yang baik.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini yaitu :
1. Untuk mengkaji gugus fungsi tulang sapi dalam proses adsorpsi.
2. Untuk mengkaji kondisi optimum dari massa jenis, pH, dan waktu
kontak dari adsorben tulang sapi.
3. Untuk mengkaji kapasitas maksimum dari adsorben tulang sapi.
1.4
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dilakukan Laboratorium
Kualitas Air Jurusan Teknik
Lingkungan, FTSP Kampus Terpadu UII jalan kaliurang km 14,5. Pengujian
4
adsorpsi logam tembaga (Cu) dilakukan dengan memerhatikan aspek jumlah
adsorben, waktu kontak, dan pH menggunakan metode Batch. Tahapan proses
yang dilakukan adalah :
1. Preparasi adsorben tulang sapi.
2. Karakterisasi adsorben tulang sapi mencakup analisis luas permukaan.
3. Analisis kadar tembaga (Cu) dari hasil proses adsorpsi adsorben tulang
sapi yang dilakukan dengan Spektrofotometri.
1.5
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi tentang daya serap
adsorben dari limbah tulang sapi yang diaktifasi secara kimia menggunakan
larutan Na2CO3 untuk menurunkan konsentrasi logam Cu dalam air limbah.
Selain itu penilitian ini digunakan untuk memberikan kontribusi dalam
pengkajian ilmu pengetahuan mengenai adsorben.