Materi_APL_Pertemuan_I_

Analisis Pencemar Lingkungan
JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN UPN “VETERAN” JATIM
Teori & Praktikum
Teori : 2 SKS
Praktikum : 1 SKS
Pertemuan ke I
TUJUAN
Mata Kuliah ini memberikan informasi tentang pedoman
standart prosedur analisis di laboratorium lingkungan.
KOMPETENSI/MANFAAT MATA KULIAH
Mahasiswa dapat mengerjakan berbagai metode analisis
pemeriksaan laboratorium dasar dan menganalisis data hasil sample
terhadap parameter-parameter pencemar Lingkungan
Mahasiswa dapat menganalisis persoalan, dan melakukan
pemilihan teknologi pengolahan, mengevaluasi, mengelola, serta dapat
mengembangkan system baik air bersih, limbah cair, dan limbah padat
yang sudah ada.
STRATEGI PERKULIAHAN
Analisis Pencemar Lingkungan
Kredit
: 2 SKS
Waktu :
2 X 40 menit tiap kali tatap muka selama 12 hingga 14 kali dalam satu semester.
Materi :
Merupakan penjelasan ringkas dari literatur-literatur, oleh sebab itu mahasiswa
secara mandiri harus melakukan belajar mandiri sesuai waktu yang ditetapkan
oleh beban SKS.
Fungsi Dosen :
Sebagai mediator, fasilitator
Evaluasi Penilaian :
Evaluasi ujian Dilaksanakan 2 (Dua) Kali yaitu UTS & UAS.
Bobot Evaluasi Ditetapkan : UTS : 30 %, UAS : 30 % dan Tugas: 40 %
STRATEGI PERKULIAHAN
Analisis Pencemar Lingkungan
Sistem Pembelajaran : 2 SKS
Tatap muka
: 2 x 40 menit
Tugas terstruktur : 2 x 40 menit
Penyiapan makalah/karya : 50 %
Penyajian makalah/karya : 30 %
Diskusi Kelompok
: 20 %
Mandiri
: 2 x 40 menit
KONTRAK KULIAH
No
1
2
3
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Tanggal
Materi Analisis Pencemar Lingkungan
Pendahuluan
Peundang-undangan
Teknik Sampling
Metode dasar Analisis
pH & Kekeruhan
Zat padat, Koagulasi &Flokulasi
Sampah & Daya hantar listrik
KMNO4 dan DO
COD
BOD, ClDPC , Sisa Klor
Presentasi Tugas I
Presentasi Tugas II
Presentasi Tugas III
Analisis Pencemar Lingkungan
Merupakan penilaian kualitas air sebagai salah satu
komponen lingkungan hidup yang merupakan gabungan
antara proses identifikasi kualitatif dan kuantitatif
secara analisis fisika, kimiawi dan mikrobiologi adanya
polutan atau kontaminan didalam badan air, tanah dan
udara.
Manfaat Analisis Pencemar Lingkungan
Dimanfaatkan untuk mengetahui parameter
yang memberikan penilaian terhadap keadaan
badan air yang akan diteliti (Kadar/Komposisi
dan beban pencemar)
Sejarah
PERATURAN DAN PERUNDANG-UNDANGAN di Indonesia
PJPT II
INDONESIA SEAKAN AKAN BERALIH HALUAN DARI
NEGARA AGRARIS  INDUSTRI (dalam upaya
memenuhi kebutuhan manusia modern.
Terjadinya pergeseran akan kualitas
lingkungan hidup, tanpa
mempedulikan kualitas lingkungan
Akibatnya terjadi
penuruan kualitas
Lingkungan
Timbul
Aturan perudangundangan
Tujuan adalah menjaga dan melestarikan perairan untuk
pemanfaatannya secara maksimal.
Standart Kualitas
PERATURAN DAN PERUNDANG-UNDANGAN di Indonesia
UU no. 4/82
UU no. 23/97
Nasional
PP 20/90
PP 18/99
PP lainnya
Surat Keputusan Menteri
Surat Keputusan Bersama Menteri
SK Gubernur
SK Bupati
Sektoral UU No. 4/82 : Ketentuan Pokok Pengelolaan
Lingkungan hidup
UU No. 23/97 : Pengelollan Lingkungan
Hidup (penhyempurnaan UU 4/82
PP No. 20/1990 : Baku Mutu Perairan
Regional berdasarkan penggolongannya.
BAKU MUTU PERAIRAN (STREAM STANDARD)
Baku mutu perairan berdasarkan PP no. 20 tahun 1990 didefinisikan sebagai batas
atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lainnya yang ada atau
harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang adanya dalam air pada
sumber air tertentu sesuai peruntukannya. Penggolongan badan air menurut
peruntukannya ditetapkan sebagai berikut :
Golongan A: air yang dapat digunakan sebagai air minum secara
langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu;
Golongan B: air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum;
Golongan C: air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan
Golongan D: air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat
dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, dan pembangkit
listrik tenaga air.
Berdasarkan klasifikasi ini maka jumlah dan kualitas dari air buangan yang akan
dibuang ke perairan dapat diatur sehingga kualitas dan peruntukkan perairan
tersebut tetap terjaga. Tujuan baku mutu ini adalah menjaga dan melestarikan
perairan untuk pemanfaatannya secara maksimal.
Baku mutu efluen (effluent standard)
Menurut PP no. 20 tahun 1990, baku mutu Limbah cair
adalah batas kadar dan jumlah unsur pencemar yang
ditenggang adanya dalam limbah cair untuk dibuang dari
suatu jenis kegiatan tertentu.
Sistem baku mutu efluen lebih mudah diaplikasikan
dibandingkan dengan sistem baku mutu perairan, karena
tidak
diperlukan
suatu
analisis
mendetail
dan
pengklasifikasian badan air penerima buangan.
Tabel
berikut
memperlihatkan
secara
sistematik
perbandingan antara kedua macam standar ditinjau dari
sisi manfaat dan kerugiannya, yang berdasarkan PP no.
20/1990 keduanya diberlakukan di Indonesia.
Perbandingan Baku Mutu Perairan dan Baku Mutu Effluen
Tinjauan
Baku Mutu Perairan
Baku Mutu Efluen
Dasar
Pengertian
Klasifikasi & persyaratan berdasarkan tata
manfaat sumber air.
Persyaratan beban pencemar berdasarkan
pada daya pengenceran dan asimilasi sumber
air.
Persyaratan kadar zat pencemar atau beban zat
pencemar maksimum dalam air limbah yang
dibuang ke dalam sumber air.
Persyaratan beban pencemar didasarkan pada
tingkat pengolahan atau teknologi yang diperlukan
untuk mengolah air limbah.
Manfaat
Perhatian tidak ditujukan pada suatu jenis
pencemar tertentu karena standar yang berlaku
tidak dipengaruhi oleh tipe dan jenis industri
Beban pencemar yang tergantung pada daya
asimilasi sumber air dapat membatasi secara
ketat penempatan industri di sepanjang sumber
air yang kritis.
Perizinan dari lokasi suatu kegiatan industri
akan didasarkan pada pengendalian
pencemaran
Dalam pelaksanaan pengawasan lebih mudah
karena tidak diperlukannya analisis sumber air
secara mendalam untuk menentukan tingkat
pengolahan air limbah
Diterapkan untuk suatu daerah padat industri
atau kawasan industri
Kerugian
Dimungkinkannya suatu badan air memiliki
kalsifikasi yg berbeda dari hulu ke hilir shingga
akan menyulitkan dalam pengaturan
pembuangan air limbah
Dapat menimbulkan keresahan sosial baik di
masyarakat maupun industriawan
Dibutuhkan suatu survey yg kompleks dalam
penentuan klasifikasi suatu sumber air
Perlindungan terhadap sumber air yg tercemar
berat tidak dapat dilaksanakan secara efektif krn
standar lebih melihat pada aspek ekonomi
Konservasi dan perbaikan kualitas dari sumber
air kurang diutamakan sehingga perlindungan
mutlak terhadap sumber air dikesampingkan.
Manfaat Analisis Pencemar Lingkungan
Mengetahui
Kadar/komposisi
Menunjukkan
keberadaan
kandungan komponen pencemar
suatu unsur di dalam sample dan
dinyatakan dengan besaran :
mg/l, mmol/l atau g/m3
Beban pencemar
Merupakan
suatu
informasi
utama di dalam perencanaan
satuan operasi dan proses.
Beban
pencemar
adalah
konsentrasi
dikalikan
debit
limbah dalam badan air dan
dinyatakan dalam
gram/detik, kg/jam, ton/hari
Hasil kajian Mengenai Analisis Pencemar Lingkungan akan
menunjukkan informasi mengenai besarnya dampak yang terjadi
terhadap :
a. pengaruh terhadap pembudidayaan ikan, hewan, dan tanaman
b. pengaruh terhadap kualitas tanah dan air tanah
c. pengaruh terhadap kesehatan masyarakat
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Volumetri (titrasi)
Gravimetri (penimbangan)
Spektrofotometri (perbedaan intensitas cahaya)
Kromatografi (GCMS,HPLC,AAS)
Elektrokimia (Potensiometri & voltametri) 
(DHL,pH,DOmeter)
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Volumetri
• Analisis volumetri yang disebut juga analisis titrimetri adalah teknis analisis
yang berdasarkan pada jumlah (volume) suatu larutan yang sudah diketahui
konsentrasinya yang diperlukan untuk bereaksi sempurna dengan sejumlah
tertentu komponen cuplikan.
• Teknik analisis ini termasuk teknik analisis dasar yang banyak digunakan
karena mempunyai keakuratan yang tinggi, mudah dilakukan dan dapat
automatisasi. Sedangkan hasil analisis yang handal hanya dapat diperoleh dari
personel yang mempunyai pengetahuan, ketrampilan dan sikap kerja yang
memadai. Ketiga persyaratan tadi disebut kompetensi personel.
• Keahlian di dalam laboratorium dengan menggunakan metode ini, Merupakan
Kompetensi yang dipersyaratkan dalam ISO 17025/SNI 19-17025-2000 butir
5.2.1. untuk laboratorium pengujian secara kimiawi.
Untuk itu mahasiswa perlu mengikuti memanfaatkan kegiatan laboratorium ini
untuk berlatih mampu meningkatkan pengetahuan, keterampilan dan sikap
kerja.
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Volumetri
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Gravimetri
Analisis Gravimetri yang berdasarkan pada
jumlah berat suatu partikel padatan yang berada
di dalam larutan
Teknik analisis gravimetri merupakan salah satu
bagian utama dari kimia analitik dan menjadi
alternatif metode analisis yang mempunyai
ketertelusuran tinggi, karena metode tersebut
mempunyai ketertelusuran yang terdekat ke
standar nasional maupun standar international.
Untuk dapat melakukan analisis secara gravimetri
yang baik dan benar diperlukan pengetahuan
yang cukup, karena metode ini dapat menjadi
metode acuan untuk metode pengukuran lainnya.
Sejalan dengan peraturan dalam ISO 17025 atau
SNI 19-17025-2000 setiap personil laboratorium
diharuskan mempunyai kompetensi yang jelas
sesuai dengan acuan kompetensi / standar
sertifikasi profesi petugas laboratorium penguji.
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Spektrofotometer
• Spektrometer
merupakan
sebuah
instrumen
untuk
mengukur
absorbsi/penyerapan
(cahaya
dengan
energi (panjang gelombang) tertentu oleh
suatu atom/molekul. Spektrofotometer
dikembangkan beberapa puluh tahun lalu
untuk keperluan para fisikawan dan
kimiawan dalam mempelajari struktur
molekul dan mengembangkan dengan
teori molekul.
• Kini,
spektrofotometer
juga
banyak
digunakan untuk berbagai seperti studi
bahan,
lingkungan
ataupun
untuk
mengontrol suatu proses kimiawi dalam
industri
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Spektrofotometer
Prinsip kerja
1. Sumber cahaya
2. Monokromator, yang berfungsi sebagai penyeleksi
cahaya dengan panjang gelombang (energi) tertentu.
3. Kompartemen sampel
4. Detektor dan pengukur intensitas cahaya
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Kromatografi
Kromatografi merupakan teknik pemisahan campuran
berdasarkan
perbedaan
kecepatan
perambatan
komponen dalam medium tertentu. Pada kromatografi,
komponen-komponennya akan dipisahkan antara dua
buah fase yaitu fase diam dan fase gerak. Fase diam
akan menahan komponen campuran sedangkan fase
gerak akan melarutkan zat komponen campuran.
Komponen yang mudah tertahan pada fase diam akan
tertinggal. Sedangkan komponen yang mudah larut
dalam fase gerak akan bergerak lebih cepat.
Kromatografi kertas
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Kromatografi
Pengembangan Metode Kromatografi Kertas
GCMS
HPLC
AAS
Contoh hasil analisa kromatografi Modern
Metode Analisis Pencemar Lingkungan
Metode Elektrokimia
Merupakan teknik pengukuran kandungan komponen
yang ada di dalam sample berdasarkan dengan beda
tegangan yang dihasilkan di antara dua kutub probe
(anoda dan katode).
DHL,pH,DOmeter
Teknik Pengambilan Sample
Pertemuan ke II
Sample
Merupakan
sejumlah kecil volume
dari suatu badan cair yang akan
diteliti dan dengan jumlah sekecil
mungkin tetapi diharapkan masih
mewakili sifat-sifat yang sama
dari badan air tersebut
bahwa hasil analisis kimia di laboratorium hanya berlaku
kalau Langkah-langkah lain telah dilaksanakan secara benar
Langkah-langkah
Analisis Penelitian sample air :
-. Pengambilan sample
- Pengiriman dan serta pengawetan sampel
- Analisis kimia sampel.
Analisis kimia sample di laboratorium
hanya berlaku kalau Langkah-langkah
lain telah dilaksanakan secara benar
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
Pengambilan sample
Tempat & Sifat Bahan Penyimpanan
1. Botol yang akan digunakan untuk mengambil sampel
harus bersih, telah dibilas dengan air suling dahulu,
kemudian dengan cairan yang akan mengisi botol
tersebut, dan dikering (kalau mungkin).
2. Perlakuan ini berlaku juga untuk alat pengambilan
sampel yang lain misal : pipa, pompa dan lain-lain,
harus bersih dan tidak boleh mengandung sisa-sisa
dari bekas sampel terdahulu. Terutama tumbuhnya
lumut dan jamur harus dicegah
3. Perhatikan bahan alat pengambilan sampel, yang
dapat larut dalam sampel, harus dicegah
4. Sample pengambilan harus diisi hingga penuh dan
ditutup dengan baik untuk menghindari kontak
dengan udara
5. Tempatkan sample tersebut dalam kotak suasana
dingin; yang dilengkapi es biasa atau es kering (cool
box suhu 4oC) dan tidak langsung kena sinar
matahari
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
Gangguan2 Yang Dpt Timbul Selama Penyimpanan & Pengangkutan
Gangguan ini dapat menyebabkan sampel dapat berubah dari sifat
asli sampel (sampel menjadi tidak representatip)
1. gas seperti 02 dan C02, sisa Clor dapat diserap air sampel atau dapat
lenyap dari air sampel ke udara
2. zat tersuspensi dan koloidal dapat membentuk flok-flok sendiri dan
mengendap,
3. zat dan cairan yang ringan lumpur seperti halnya : lemak, minyak dan
seterusnya) dapat mengapung pada permukaan sampel
4. Beberapa zat tertentu dapat dioksidasi oleh oksigen terlarut, seperti
halnya Mn2+ terlarut dioksidasi menjadi MnO2 dan mengendap
5. Bereaksinya zat terlarut, misal : Ca2+ akan bereaksi dengan CO2 dengan
membentuk endapan CaCO3, hal tersebut terjadi karena adanya
berubahan pH yang disebabkan karena CO2 dihasilkan dari respirasi
tanaman/ganggang
6. Populasi mikroorganisme, sehingga mengakibatkan gangguan pada analisis
mikrobiologi.
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
Cara Pengawetan Sample
No
Analisa Parameter
Volume
minimum
200
1000
10
100
500
didinginkan
Didinginkan
Dianalisa segera
di+H2SO4 sampai pH < 2
Didinginkan
Batas waktu
max
14 hari
6 jam
0
7 hari
28 hari
Penyaringan: segera dibekukan
Disimpan di tempat gelap
di+HNO3 sampai pH < 2
Dianalisa segera
2 hari
1 hari
6 bulan
0.5 jam
7/28 hari
100
200
100
500
300
Dianalisa segera, atau di+ H2SO4 sampai pH<2
dan didinginkan
di+ H2SO4 sampai pH<2 dan didinginkan
Dianalisa segera atau dibekukan
Dianalisa segera atau dibekukan
Didinginkan, atau di+ H2SO4 sampai pH<2
Cara eletroda : Dianalisa segera
100
500
200
Cara Winkler
- dianalisa segera, atau ditbh H2SO4 sampai pH<2
Dianalisa segera
Dianalisa segera
didinginkan
didinginkan
1
2
3
4
5
Alkaliniti
BOD
CO2
COD
DHL
6
7
8
9
10
Fosfat PO4Kekeruhan
Kesadahan Ca2+,Mg2+,
Klor CL2
Nitrogen-Amonia-NH3
100
100
100
500
500
11
12
13
14
15
Nitrat NO3Nitrat+Nitrit
Nitrit2- NO2Nitrogen Kjeldahl
Oksigen O2
16
17
18
19
PH
Suhu
Warna
Zat tersuspensi
Cara Pengawetan
2 hari
0/28 hari
0/2 hari
7/28 hari
1 jam
8 jam
2 jam
2 hari
7 hari
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
PEMILIHAN TITIK PENGAMBILAN SAMPLE
Permasalahan
1. Kecepatan aliran sungai, saluran
dsb senantiasa tidak merata,
2. Air danau atau kolam sifat-sifat
airpun tidak homogen.
3. Musim, temperatur,
4. Letak badan air dengan laut.
Sungai
Danau
Apabila diperlukan data-data
keseluruhan mengenai badan air,
maka titik pengambilan sampel
harus dapat dianggap mewakili
seluruh badan air. Karena setiap
keadaan dan situasi berbeda,
agak
sulit
untuk
memberi
Petunjuk yang umum.
Muara Laut
Buangan air limbah
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
CARA PENGAMBILAN & TEMPAT SAMPLE
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
1. Pengambilan sample Air Sungai dengan kedalaman tidak lebih dari 5 m
1. Cari tempat yang Aliran
airnya
cukup
deras/
turbulen
2. Ambil dari bagian tengah
sungai.
3. Sampel sebaiknya diambil
pada kira-kira 1/2 sampai
2/3 tinggi penampang basah
dari bawah permukaan air.
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
1. Pengambilan sample Air Sungai dengan kedalaman tidak lebih dari 5 m
Minyak,lemak,lumut
Pompa penghisap
Letak kedalaman pengambilan
sample : 1/2 s/d 2/3 dari
ketinggian permukaan basah
Endapan & zat
tersuspensi,lumut
Sampel tidak boleh diambil terlalu dekat dengan tepi penampang sungai atau
tepi saluran yang tidlak diplester dengan baik karena air didaerah tersebuit
kurang mewakili seluruh badan air; namun untul< saluran yang diplester dengan
baik sampel dapat diambil ± 100 cm dari tepi saluran.
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
2. Pengambilan sample Air Sungai dimusim kemarau
Pengambilan
sampel
dari
saluran atau sungai pada
musim kering, maka sampel
harus diambil dari bagian aliran
yang paling besar dan dapat
dianggap bersifat sama dengan
keadaan asli air sungai tersebut.
Bila penampang sungai tidak
teratur, maka sampel harus
diambil ditengah aliran utama,
yaitu di mana tinggi penampang
basah terbesar dan alirannya
tidlak terganggu. Pengambilan
sampel bisa dilakukan dari
jem6atan, perahu, ponton dan
sebagainya.
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
3. Pengambilan sample Air Sungai di dekat Muara Laut
Pengambilan sampel dari saluran atau
anak sungai yang bermuara di dalam
sungai maupun laut, harus diingat
bahwa tinggi permukaan sungai atau.
laut tersebut dapat berubah pada waktu
hujan atau air pasang. Pada saat itu, air
sungai atau air laut masuk ke dalam
anak-anak sungai sehingga sifat-sifat air
dalam anak sungai dipengaruhi oleh
induk sungai atau air laut. Sifat air di
anak sungai pada saat itu sebenarnya
merupakan campuran dari air anak
sungai dan air sungai atau laut. Untuk
menghindari
hat
tersebut,
titik
pcngambilan sampel harus dipilih cukup
jauh dari muara, di mana aliran anak
sungai atau saluran tidak terganggu. Hal
yang sama berlaku untuk penentuan
debit aliran pada anak sungai.
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
4. Pengambilan sumber pencemaran setempat (point source) dan sumber
pencemaran yang tersebar (disperse source)
2
point source
Pabrik
3
disperse source
Arah aliran
Titik2 pengambilan sample
1
2
3
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
5. Pengambilan sumber pencemaran setempat (point source)
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
Contoh : sumber pencemaran yang tersebar (disperse source)
Langkah-langkah
Analisis Penelitian Sample Air
Langkah-langkah Pengambilan sumber pencemaran setempat (point source) dan
sumber pencemaran yang tersebar (disperse source)
Data-data yang harus dipersiapkan
apabila sumber pencemaran yang
tersebar
(disperse source), agar
pengambilan sampel benar-benar dapat
mewakili badan air tersebut
1. debit diukur secara cukup teliti,
2. Peta
daerah
drainase
yang
menyebabkan
pencemaran
dapat
diketahui secara lengkap. Daerah
tersebut,
terdiri
dari
sumber
pencemaran setempat (point source)
dan sumber pencemaran yang tersebar
(disperse source).
3. Identifikasi letak sumber pencemaran
setempat misal : pabrik, rumah sakit
dan sebuah kampung yang seluruh air
buangannya ditampung oleh satu
saluran drainase atau anak sungaibeda.
Peta daerah drainase
Tugas I : September 2010
Waktu pengumpulan 14 x 24 jam
Evaluasi & Monitoring Sumber Cemaran,
a. Evaluasi tingkat pencemaran dari :
- TPA
- Suramadu
- Jemundo
Pertemuan ke IV
ANALISIS FISIKA KIMIA
PENGUKURAN
1.KEKERUHAN
2.Koagulasi/flokulasi  JAR TEST
3.DAYA HANTAR LISTRIK
4.PENETAPAN WARNA
5.pH
6.Zat PADAT
KEKERUHAN AIR
Kekeruhan air disebabkan oleh adanya partikel-partikel pengotor yang berasal dari
limbah industri, limbah domestik rumah tangga, dan sebagainya.
Penyebab Partikel Pengotor
Zat Padat Tersuspensi (Suspended Solid)
Berupa mineral (pasir, tanah liat) atau bahan organik (misal hasil penguraian hewan atau
tumbuhan), termasuk juga mikroorganisme dan bakteri, plankton dan ganggang.
Adanya zat tersuspensi dalam air yang menyebabkan kekeruhan dan warna air yang
tidak dikehendaki.
Partikel Koloid (partikel lebih kecil dari 1 mikron)
Jenisnya sama dengan zat padat tersuspensi tetapi ukurannya lebih kecil.
Zeta potensial inilah yang membuat partikel koloid dalam keadaan stabil sehingga
memungkinkan partikel koloid tidak dapat berikatan dengan partikel lain dan akan tetap
tersuspensi karena tidak dapat diendapkan. Partikel-partikel koloid ini juga
menyebabkan kekeruhan dan warna air yang tidak dikehendaki.
Zat-zat terlarut (Dissolved Solid)
Biasanya berupa kation dan anion, zat organik, dan gas-gas yang dapat larut dalam air.
Partikel yang
dapat mengendap
Partikel
Koloidal
Atom
(Tanah liat,
Sabun,protein, (Bakteri)
dsb)
SUSPENSI
Molekul
LARUTAN
(nm)
10-10
Partikel
Tersuspensi
(Halus)
10-9
Partikel
tersuspensi
(Kasar)
(Kwarts)
(µm)
10-8
10-7
10-6
Flokflok
(mm)
10-5
10-4
10-3
10-2
m
Skala Pemisahan pemisahan pada test analitis partikel-partikel PENYEBAB
KEKERUHAN dalam air alam
PENGUKURAN KEKERUHAN AIR
Kekeruhan merupakan sifat optis dari suatu larutan, yaitu hamburan dan absorbsi
cahaya yang melaluinya.
Tidak dapat dihubungkan secara langsung antara kekeruhan dengan kadar jenis
zat tersuspensi, karena tergantung juga kepada ukuran dan bentuk butir.
Manfaat Skala Pemisahan pemisahan test analitis
partikel-partikel PENYEBAB KEKERUHAN dalam air
alam
Dengan mengetahui besar-kecilnya: partikel yang terkandung di
dalam air akan memudahkan kita di dalam memilih teknik
pengendapan yang akan diterapkan sesuai dengan partikel yang ada
di dalamnya.
Kekeruhan dihilangkan melalui pembubuhan sejenis bahan kimia
dengan sifat-sifat tertentu yang disebut Koagulan. Umumnya
koagulan tersebut adalah tawas, PAC dan dapat pula garam. Fe
(III), polielelektrolit organic.
Kekeruhan dapat juga dihilangkan dengan menggunakan proses
pengolahan secara fisika (penyaringan, pengendapan)
Tidak dapat dihubungkan secara
langsung antara kekeruhan dengan
kadar jenis zat tersuspensi, karena
tergantung juga kepada ukuran dan
bentuk butir.
a. suspensi kwarts halus,
b. suspensi hwarts kasar,
c, air sungai,
d. air PAM setelah proses
flokulasi
Gambar . Hubungan antara nilai kekeruhan dan
kadar zat terlarut
JAR TEST
Prinsip ini digunakan untuk menentukan dosis
yang optimal dari Koagulan & flokulan dan
nilai-nilai parameter lain seperti pH, jenis
koagulan & flokulan yang akan mempengaruhi
proses flokulasi.
Umumnya sample/air limbah biasanya merupakan larutan koloid
merupakan larutan yang berisikan partikel-partikel halus/ kecil dan
berbentuk koloid yang stabil dengan ciri-ciri sebagai berikut :
1. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan dan sulit untuk mengendap
dalam waktu yang pendek (beberapa jam)
2. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi
partikel yang. lebih besar dan berat, karena muatan elektris pada
permukaan elektrostatis antara partikel satu dengan lainnya sama.
Gambar. Pengaruh penambahan tawas terhadap kekeruhan [NTU]
Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi
Merupakan proses destabilisasi partikel koloid dan partikel tersuspensi termasuk
bakteri dan virus melalui penetralan muatan elektriknya, dan bahan yang
digunakan disebut koagulan.
Penambahan koagulan kimia agar padatan koloid yang tidak dapat mengendap
dan padatan tersuspensi yang mengendap dengan lambat, dapat membentuk
flok-flok yang kemudian flok-flok tersebut digabungkan pada proses flokulasi
dengan pengadukan lambat untuk memperoleh flok-flok yang lebih besar
sehingga dapat diendapkan dengan cara sedimentasi.
Flokulasi
Proses penggabungan partikel-partikel yang tidak stabil setelah proses koagulasi
melalui proses pengadukan lambat sehingga terbentuk gumpalan atau flok yang
dapat diendapkan atau disaring pada proses pengolahan selanjutnya
Jenis Koagulan
Aluminium sulfat (Al2(SO4)3)
Aluminium sulfat (Alum) dipasaran tersedia dalam bentuk batuan, serbuk, cairan. Alum dalam bentuk
cairan terdiri dari 48,8% alum (8,3% Al2O3) dan 51,2% air. Alum dalam bentuk padat yang digunakan
sebagai koagulan berbentuk powder sehingga perlu dilarutkan dengan air (aquadest) terlebih dahulu
sebelum ditambahkan dalam air yang akan diolah. Alum dalam penggunaannya sebagai koagulan
mempunyai keuntungan dan kerugian sebagai berikut :
Sudah dikenal luas sehingga tidak memerlukan pengawasan khusus dalam penggunaannya.
Harga relatif murah. Rentang pH 4,5 – 8 (Reynold, 1982).
Ferri Klorida (FeCl3)
Ferri klorida banyak digunakan untuk koagulasi dapat pula digunakan untuk pemisahan warna.
Menghasilkan flok yang berat sehingga mudah untuk mengendap.
Pada pH tinggi (>9) dapat menurunkan kadar Mn.
Ferri klorida dapat dibuat dengan mengalirkan larutan klorin ke besi. Ferri klorida (FeCl3) sebagai
koagulan memiliki range pH 4 – 12
Ferro Sulfat (FeSO4)
Biasa disebut copperas, dipasaran tersedia dalam bentuk granular, kristal, bubuk. Ferros sulfat sebagai
koagulan memerlukan penambahan kapur agar proses koagulasi untuk pembentukan flok dapat
berjalan dengan baik. Proses reaksi ini memerlukan pH cukup tinggi yaitu lebih dari 9,5. Kesadahan
yang terbentuk dari kombinasi ferros sulfat dan kapur lebih kecil daripada alum
Poly Aluminium Chlorida (Al2(OH)3Cl3)10
Poly Aluminium Chlorida (PAC) adalah suatu polimer aluminium yang merupakan jenis koagulan baru dari
hasil pengembangan teknologi pengolahan air
Poly Aluminium Chlorida mempunyai muatan listrik positif yang tinggi dan memiliki berat molekul yang
besar. Dengan muatan listrik positif yang tinggi, PAC dapat dengan mudah menetralkan muatan listrik
negatif yang ada pada partikel koloid sehingga dengan sendirinya dapat mengurangi gaya tolak menolak
elektrostatis yang terjadi sebagai akibat dari adanya muatan listrik yang sejenis yang terdapat pada
partikel koloid. Dengan direduksinya gaya tolak menolak pada partikel koloid, maka akan sangat
memungkinkan partikel-partikel koloid tersebut saling mendekat (gaya tarik menarik) dan membentuk
flok-flok yang lebih besar
Fungsi Koagulan :
Dengan penambahan koagulan (contoh : alum) seperti disebutkan di atas,
maka stabilitas air sample/limbah akan terganggu dan ada dua proses yang
terjadi
1. Sebagian kecil kristal tawas Al2 (SO4)3.11 H20 (alum) yang terlarut
dalam air; molekul ini mengubah muatan elektrisnya menjadi molekul
bermuatan positip (Al+), dan membentuk molekul
pH < 7  Al (OH)2+, Al (OH)24+ , Al2 (OH)2 4+
pH > 7  Al (OH)-4
karena koloid biasanya bermuatan negatip (pada pH 5 s/d 8), maka
dengan adanya muatan yang berbeda partikel/koloid (bermuatan negatif)
dan Al+ akan tarik menarik & berikatan sehingga membentuk
gumpalan/flok.
2. Sebagian besar Alum terhidrolisis/bereaksi dengan air dan akan
mengendap sebagai flok Al(OH)3 yang dapat mengurung koloid dan
membawanya ke bawah
Al2(SO4)3 + 6 H20 <=> 2AL(OH)3 +6H++S042-
Mekanisme reaksi :
Hidrolisa atom Al dengan air menurut reaksi umum, ditunjukkan
sebagai reaksi yang bolak balik :
Al2(SO4)3 + 6 H20 <=> 2AL(OH)3 +6H++S042-
Reaksi bolak balik
Reaksi ini menyebabkan pembebasan ion H+ yang bereaksi dengan
SO4 dan menbentuk asam sulfat, sehingga pH larutan berkurang dan
berakibat terjadi efek pengasaman.
Proses flokulasi tidak dapat berlangsung dengan baik dalam air yang
mengandung kadar Al yang tinggi, karena pH terlalu rendah, sedang
untuk membentuk Al(OH)3 dibutuhkan pH 6 sampai 8. Asam yang terjadi
dapat dinetralkan dengan bufer alkali.
Pada proses flokulasi selain zat padat berupa partikel dan koloid,
maka warna (pH < 7), sedikit fosfat dan logam terlarut akan terendapkan
oleh flok-flok AI(OH)3
LANGKAH-LANGKAH PROSES KOAGULASI :
1. Pelarutan reagen (limbah + koagulant) dengan pengadukan cepat (1
menit; 100 rpm; bila perlu juga tambahkan bahan kimia untuk
koreksi pH.
2. Pengadukan lambat untuk membentuk flok-flok (15 menit; 20 rpm).
Pengadukan yang terlalu cepat dapat merusak flok yang telah
terbentuk.
3. Pengendapan flok-flok dengan koloid yang terkurung dari larutan
melalui sedimentasi (15 menit atau 30 menit; 0 rpm).
FAKTOR-FAKTOR
PENGHALANG EFEKTIFITAS PROSES FLOKULASI :
Proses flokulasi sebenarnya bisa terganggu. Dan efisiensi proses tersebut
sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor :
1. kadar dan jenis zat suspensi,
2. pH Iarutan,
3. kadar dan jenis flokulan
4. waktu dan kecepatan pengadukan
5. ion-ion terlarut yang tertentu (seperti fat/lemak, sulfat dan sebagainya).
Pengukuran Asam & basa
Sebelum abad 18, asam & basa dibedakan menurut
rasanya (asam/basa).
Pada abad 18, menurut teori Archenius sudah dapat diketahui bahwa semua
asam mengandung gugus hidrogen H+ dan semua basa banyak mengandung gugus
hidroksil OH-.
Teori ionisasi
-Asam : sebagai suatu molekul yang dapat memisahkan diri menjadi ion H+.
-Basa : sebagai suatu molekul yang dapat memisahkan diri menjadi ion OH-.
Definisi Asam :
Semua senyawa yang dapat bereaksi dengan H2O dan membuat H+ (berasal dari
H2O)
Al2 (SO4)3 + 6 H20 <=> 2AL(OH)3 +6H++S042Tawas
air
Pengukuran Asam & basa
Pengukuran pH menunjukkan kadar asam atau basa didalam
suatu larutan, dan sebetulnya pH menunjukkan aktifitas ion
hidrogen H+
Dalam ilmu ketekniklingkungan aktifitas ini perlu mendapat perhatian, karena :
1. ion H+ selalu dalam kesetimbangan dinamis dengan air/H2O yang membentuk
suasana (asam/basa), untuk semua reaksi kimiawi yang berkaitan dengan
masalah pencemaran air
2. ion H+ tidak hanya berasal dari unsur H2O saja tetapi juga banyak berasal
dari unsur senyawa yang lain.
3. Lewat aspek kimiawi, suasana pH air juga sangat mempengaruhi beberapa hal
a.l. : kehidupan biologi dan mikrobiologi.
Pengukuran Asam & basa
Inikator Pengukuran pH
pH : power of Hidrogen
•
pH atau derajat keasaman digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman
atau basa yang dimiliki oleh suatu zat, larutan atau benda.
•
pH normal memiliki nilai 7 sementara bila nilai pH > 7 menunjukkan zat
tersebut memiliki sifat basa sedangkan nilai pH < 7 menunjukan keasaman.
pH 0 menunjukan derajat keasaman tertinggi, dan pH 14 menunjukan
derajat ke basa an ter tinggi.
•
Umumnya indikator sederhana yang digunakan adalah kertas lakmus yang
berubah menjadi merah bila keasamannya tinggi dan biru bila keasamannya
rendah
•
Selain mengunakan kertas lakmus, larutan indikator, indikator asam basa
dapat diukur dengan pH meter yang bekerja berdasarkan prinsip elektrolit
/ konduktivitas suatu larutan.
Pengukuran Asam & basa
Tugas II : 14 Oktober 2010
1. Jenis senyawa yang termasuk
a. Asam Kuat
b. Basa Kuat
c. Asam Lemah
d. Basa Lemah
2. Ambil sample disepanjang kali surabaya sebanyak 6 titik Mulai dari Wringin
Anom Mojokerto sampai Jl. Pemuda Surabaya
Analisa parameter cemarannya di laboratorium
parameter yang diukur :
- pH
- Kekeruhan
- Jartest