BAB 4 - Universitas Sumatera Utara
advertisement
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air Air sangat erat hubungannya dengan kehidupan manusia, yang berarti besar sekali peranannya dalam kesehatan manusia. Disamping digunakan untuk air minum, keperluan perikanan dan peternakan, pertanian, industri dan sebagainya, air dapat berfungsi sebagai media penularan penyakit, terutama penyakit perut. Untuk mengurangi timbulnya penyakit tersebut, salah satu usahanya adalah meningkatkan penggunaan air minum yang memenuhi persyaratan kualitas air. Dari segi kualitas, air minum harus memenuhi: a. Syarat fisik : - Air tidak boleh berwarna - Air tidak boleh berasa - Air tidak boleh berbau - Suhu air hendaknya dibawah sela udara ( sejuk ± 25oC ) - Air harus jernih - pH air berkisar 6,5 - 8,5 b. Syarat kimia : Air tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan. Universitas Sumatera Utara 6 c. Syarat Bakteriologik : Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit ( patogen ) sama sekali tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang telah ditentukan yaitu 1 Coli/100 ml air. Bakteri golongan Coli ini berasal dari usus besar ( faeces ) dan tanah. Bakteri patogen yang mungkin ada dalam air antara lain adalah : - Bakteri typhsum - Vibrio colerae - Bacteri dysentriae - Entamoeba hystolotica - Bacteri enteritis ( penyakit perut) . ( Sutrisno, T., 2004 ) 2.2. Proses Pengolahan Soft Water Untuk Pencuci Botol a. Sumber air Sumber air berasal dari deep well 5 yang dialirkan ke degasifier dengan menggunakan pompa. b. Degasifier 1) Injeksi dengan H2SO4 Sebelum air masuk ke degasifier dilakukan injeksi dengan H2SO4 dengan konsentrasi 3-5% yang berfungsi untuk menurunkan pH atau alkalinitas air. Adapun ion-ion alkali yang ingin dihilangkan adalah ion OH-, CO3=, HCO3- dan lain-lain. Universitas Sumatera Utara 7 2) Chlorinasi Setelah air mengalami penurunan pH air diinjeksikan dengan kaporit dengan konsentrasi 5-10% yang berfungsi sebagai desinfektan, selain itu juga berfungsi untuk mengoksidasi ion ferro menjadi ion ferri. Degasifier yang dilengkapi dengan dua blower akan menghilangkan CO2, dan gas-gas beracun yang tidak diinginkan di dalam air tanah seperti SOx, NOx, H2X, dan lain-lain, dimana gas-gas ini akan keluar langsung melalui cerobong tangki, selanjutnya air dialirkan ke catcment tank. c. Catcment Tank Air dari degasifier akan ditampung sementara di dalam catcment tank dengan kandungan alkalinitas dan ion Ferro yang telah berkurang dan telah terklorinasi. d. Multi Media Filter Air dari catcment tank dipompa menuju multi media filter untuk proses pemisahan partikel-partikel padat dalam air, sehingga diperoleh air bersih dengan turbiditi rendah. Adapun media penyaringan menggunakan antrasit, batu, pasir kasar, pasir halus. e. Carbon Filter Carbon filter merupakan tempat penyaringan klorin atau penghilangan bau dan bahan organik. Media penyaringan menggunakan batok kelapa yang telah dihaluskan yang berguna untuk mengikat klorin. f. Softner Tank Selanjutnya air memasuki softner tank yang akan mengikat ion Mg2+, Ca2+ yang dapat mengakibatkan kerak pada pipa. Universitas Sumatera Utara 8 g. Soft Water Tank Sebelum masuk ke soft water tank terlebih dahulu air diinjeksikan dengan klorin dengan konsentrasi 5-10%. Air yang telah terklorinasi ditampung dalam soft water tank untuk menambah waktu kontak dengan klorin, juga sebagai tempat penyimpanan persediaan air untuk pencucian botol. h. Hydrophore Tank Hydrophore tank merupakan suatu media transfer dari soft water tank ke buffer tank bagian depan wilayah produksi dengan menggunakan tekanan angin, dengan menggunakan pompa. i. Buffer tank Sebelum ditampung kedalam buffer tank dan digunakan untuk proses produksi air diinjeksi dengan klorin untuk antisipasi kontaminasi mikroba karena jalur pengaliran air yang panjang. j. Catridge Filter Catridge Filter adalah tempat untuk memastikan bahwa air yang digunakan benar-benar bersih dan layak untuk digunakan untuk keperluan pencucian botol. 2.3. Proses Pengolahan Treated Water a. Sumber air Sumber air berasal dari deep well 3 yang dialirkan ke degasifier dengan menggunakan pompa. b. Degasifier Sebelum air masuk ke degasifier, dilakukan injeksi H2SO4 dengan konsentrasi 3-5% yang berfungsi menurunkan pH atau alkalinitas air. Adapun ion-ion alkali yang ingin dihilangkan adalah OH-, CO3=, HCO3-, dan lain-lain. Degasifier Universitas Sumatera Utara 9 dilengkapi dengan dua blower yang berguna untuk keluarnya CO2 atau gas beracun yang tidak dinginkan yang terdapat didalam air tanah, seperti SOx, NOx, H2X dan lain-lain, dimana gas-gas ini akan keluar langsung ke udara bebas melalui cerobong tangki, selanjutnya air dialirkan ke tangki pengendapan atau flokulator. Reaksi kimianya: H2SO4 + 2HCO3- → SO42- + 2H2CO3 (tidak stabil) H2SO4 + CO32- → SO42- + H2CO3 (tidak stabil) H2O CO2 (gas) (stabil) H2CO3 → + c. Floculator Tank Merupakan tempat pembentukan flok atau gumpalan. Pada saat air mengalir dari degasifier ke flokulator, diinjeksikan campuran kapur Ca(OH)2 sebanyak 10 kg, serta PAC (Poly Aluminium Chloride) sebanyak 50 kg. Fungsi PAC disini adalah sebagai flokulan, sedangkan kapur sebagai koagulan yang berfungsi untuk mengendapkan gumpalan. Pada floculator tank terjadi pengendapan dimana flok akan mengendap ke bawah secara gravitasi sementara air yang berada pada bagian atas dialirkan ke sand filter (over flow) jarak antara air dan flok dijaga 1-1,25 m untuk mempertahankan kejernihan air. d. Sand Filter Tank Sebelum air mengalir ke sand filter air diinjeksi dengan kaporit yang berfungsi sebagai desinfektan dan menghancurkan logam-logam. Alat penyaring terdiri dari lapisan pasir yaitu pasir kasar dan halus. Universitas Sumatera Utara 10 Tinggi lapisan pasir halus dan pasir kasar ini sama dengan tinggi sand filter. Dari sand filter ini air dialirkan ke tangki penampungan (storage tank). e. Storage tank Storage tank merupakan tempat penyimpanan air yang jernih setelah proses penyaringan. f. Hydrophore Tank Hydrophore tank merupakan suatu media transfer dari storage tank ke buffer tank dengan menggunakan tekanan angin, dengan menggunakan pompa. Air dari tangki ini selanjutnya dialirkan ke buffer tank. g. Buffer tank Sebelum air mengalir ke buffer tank, air diinjeksi dengan Ca(OCl)2 dengan konsentrasi 5-10%. Tujuan penginjeksian ini adalah untuk membunuh bakteri-bakteri yang masih terdapat dalam air pada saat air berada dalam storage tank atau kontaminasi dengan pipa pada saat air dialirkan dari storage tank ke buffer tank. Kemudian pengolahan air dilanjutkan ke area produksi. (PT. Coca-Cola Bottling Indonesia, 2000 ) 2.4. Senyawa-Senyawa Kimia Dalam Pencucian Botol 1. Kaustik soda Kaustik soda murni adalah zat padat berwarna putih yang sangat kuat dalam menyerap kelembaban dan karbon dioksida dari udara. Istilah kaustik soda digunakan karena sifatnya yang korosif terhadap kulit. ( Austin, G. T. 1996 ) Universitas Sumatera Utara 11 Senyawa kimia yang sering digunakan dalam proses pencucian botol, baik itu botol-botol minuman keras ataupun botol-botol minuman ringan , adalah kaustik soda. Senyawa kimia lain sering kali digunakan untuk menambah alkalinitas atau tujuan tertentu, seperti bahan penghilang buih, bahan penghambat korosi, bahan pembasah dan lain-lain. Pada dasarnya senyawa alkali, biasanya kaustik soda dipercaya dapat memberikan aksi pembersihan pada botol kotor yang mengandung tanah dalam satu langkah atau lebih dengan jalan sebagai berikut : 1. Mengemulsi dan saponifikasi lemak 2. Memperluas permukaan kotoran dan hidrolisa protein 3. Melarutkan karbohidrat 4. Menghancurkan bahan-bahan yang sukar larut. Alkalinitas dari deterjen mempunyai peranan penting dalam mengahasilkan botol-botol yang memenuhi standard mikrobiologikal. Pada beberapa reaksi alkalinitas NaOH membutuhkan natrium karbonat ( soda ash ) yang biasa digunakan sebagai sumber alkalinitas. Natrium karbonat terkadang ditambahkan untuk mencegah pengkerakan. Karbonat tertentu selalu ada dalam washer dengan kadar yang lebih besar atau lebih kecil, melalui adsorbsi dari atmosfer atau melalui reaksi dengan sisasisa minuman berkarbonasi. (Houghton., 1981 ) 2. Divergard Divergard adalah produk cair kombinasi sebagai bahan tambahan pada larutan pembersih kaustik soda yang mengandung bahan pembasah, bahan pengkelat dan pengontrol busa untuk membersihkan brew kettles, beer fermenters, beer storage tank, Universitas Sumatera Utara 12 evaporator dan bottle washer. Divergard efektif dibawah kondisi kotoran berat pada semua suhu. Kelebihan divergard ini adalah : - Cepat mengatasi masalah seperti : blooming, karat, lumut, germ dan lain-lain. - Mencegah timbulnya kerak pada bottle washer . - Memperbaiki kebersihan dan pembilasan permukaan. - Mengurangi botol reject dengan memperbaiki buangan alkali dari permukaan gelas. - Ekonomis dengan mengurangi biaya pencucian dan waktu. - Mencegah lapisan air pada permukaan. Perhatian terhadap lingkungan : - Ramah lingkungan tanpa pospat dan mudah diurai. - Kontrol busa sehingga menjaga keamanan lingkungan Divergard direkomendasikan digunakan 0,1 – 0,5 % ( V/V ) pada larutan pencucian. Sifat-sifat divergard yaitu : Bentuk : cairan bening kekuningan pH : 10,5 - 11,5 Berat jenis : 1,17 ± 0,05 Kemasan : 20,200 liter / kontainer. ( PT. Coca-Cola Bottling Indonesia., 2000 ) Universitas Sumatera Utara 13 2.5. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kelarutan 1. Efek temperatur Kelarutan endapan-endapan yang dijumpai dalam analisis kuantitatif meningkat dengan bertambahnya tempetarur. Kebanyakan garam organik bertambah kelarutannya apabila temperatur dinaikkan. Hal ini menguntungkan dalam melakukan proses pencuian dengan larutan panas, karena kotoran akan semakin mudah larut. 2. Efek pelarut Kebanyakan garam anorganik lebih larut dalam air dari pada dalam pelarut organik seperti metanol, etanol, propanol, aseton dan sebagainya. Air mempunyai momen dwi kutub besar dan tertarik ke kedua kation dan anion untuk membentuk ion terhidrat. Ion hidrogen dalam air terhidrasi sempurna membentuk ion hidroksonium ( H3O+ ). Semua ion pasti terhidrasi sampai beberapa jauh dalam larutan berair, dan energi yang dilepaskan oleh interaksi ion dan pelarut membantu mengatasi gaya tarik yang mencoba menahan ion-ion di dalam kisi padatan. Ion di dalam sebuah kristal tidak mempunyai tarikan demikian besar untuk pelarut organik dan karenanya kelarutannya biasanya lebih kecil dari pada dalam air. 3. Pengaruh pH Kelarutan garam dari asam lemah tergantung pada pH larutan. Beberapa contoh yang lebih penting dari garam-garam tersebut dalam kimia analitik adalah oksalat, sulfida, hidroksida, karbonat dan fosfat. Ion hidrogen bereaksi dengan ion garam membentuk asam lemah, dengan demikian meningkatkan kelarutan garam. 4. Efek ion sekutu Kepentingan pengaruh ion yang sama adalah untuk pengendapan yang sempurna pada analisa kuantitatif. Dalam melakukan pengendapan, seorang analsis Universitas Sumatera Utara 14 selalu menambahkan pereaksi pengendap sedikit berlebih untuk meyakinkan pengendapan yang sempurna. Pada pencucian suatu endapan yang dapat menyebabkan hilangnya beberapa zat akibat kelarutan, sebuah ion yang sama dapat digunakan didalam cairan pencuci untuk mengurangi kelarutan. ( Underwood. A.L., 1990 ) 5. Ion kompleks Bertambahnya kelarutan suatu endapan dengan penambahan suatu zat pengendapan sering kali disebabkan oleh pembentukan ion kompleks. Suatu ion kompleks dibentuk dengan bersenyawanya sebuah ion sederhana baik dengan ion lain yang muatannya berlawanan ataupun dengan molekul netral. Misalnya bila larutan kalium sianida ditambahkan kepada suatu larutan perak nitrat, mula-mula akan terbentuk endapan putih perak sianida : AgNO3 + KCN AgCN + KNO3 Endapan melarut dengan penambahan kalium sianida belebih, dengan dihasilkannya ion kompleks ( Ag(CN)2 - : AgCN(padat) + KCN(berlebih) K Ag(CN)2 suatu garam kompleks dapat larut. (Vogel. A., 1994) Universitas Sumatera Utara