EFISIENSI PENGGUNAAN Ca(OCl)2 DAN NaOCl SEBAGAI

DESINFEKTAN PADA AIR HASIL OLAHAN PDAM TIRTA PAKUAN

SKRIPSI

Oleh:

OCTAVIANNUS AMEN

062108022

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2012

KATA PENGANTAR

Salam sejahtera. Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha

Esa bahwasanya telah memberikan rahmatnya sehingga penulis dapat

menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul EFISIENSI PENGGUNAAN

Ca(OCl)2 DAN NaOCl SEBAGAI DESINFEKTAN PADA AIR HASIL

OLAHAN PDAM TIRTA PAKUAN KOTA BOGOR.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak H. Memet Gunawan, SE selaku Dirut PDAM Tirta Pakuan kota

Bogor.

2. Bapak Adi Gunadi, ST selaku kepala bagian produksi PDAM Tirta Pakuan

kota Bogor yang telah memberikan izin untuk penelitian.

3. Ibu Dr. Prasetyorini selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas Pakuan

Bogor.

4. Bapak Dr. Sutanto, M.Si selaku pembimbing I yang selalu memberikan

arahan dan saran dalam pembuatan makalah ini.

5. Ibu Rinda lilianti, S.T, M.Si selaku pembimbing II di Perusahaan Daerah

Air Minum (PDAM) Tirta Pakuan yang berkenan membimbing dan

member masukan serta saran dalam proses praktikum dan pembuatan

makalah ini.

6. Bapak Drs. Husain Nashrianto, M.Si selaku ketua jurusan Kimia FMIPA

Universitas Pakuan Bogor.

7. Ibu Ade Heri Mulyati, M.Si selaku sekretaris jurusan Kimia FMIPA

Universitas Pakuan Bogor.

8. Bapak-bapak dan ibu-ibu staf PDAM Tirta Pakuan kota Bogor khususnya

para staf bagian Laboratorium yang telah banyak membantu penulis

selama melaksanakan penelitian dan menyusun makalah ini.

9. Kedua orang tua, kakak dan kakak iparku tercinta yang selalu memberikan

dukungan moriil dan materiil.

i

10. Alm. Aldy Krisni, Felix Wiliam, Nustian Sansidar, Lutfi Faujian, Varin

Oktavian yang selalu memberikan dukungan dalam penyusunan maka-

lah ini.

11. Kawan-kawan kimia angkatan 2008 (Zaenal, Oskar, Dheo, Agung dan

Dharma) yang sama-sama berjuang dan adik serta kaka kelas penulis

di kampus yang turut serta mendukung penulis menyusun makalah ini.

Akhir kata, kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan di

masa yang akan datang dan semoga bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Bogor, November 2012

Octaviannus Amen

ii

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN

RINGKASAN

SUMMARY

KATA PENGANTAR.................................................................................... i

DAFTAR ISI................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR...................................................................................... iv

DAFTAR TABEL........................................................................................... v

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................... vi

BAB I PENDAHULUAN............................................................................. 1

..........................................................................................................................

..........................................................................................................................

.......................................................................................................................... 1.1

Latar Belakang……………………………………………….……….1

1.1. Latar Belakang………………………………………………………… 1

1.2. Tujuan Penelitian................................................................................... 2

1.3. Hipotesis................................................................................................ 2

1.4. Manfaat Penelitian................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………... 2

2.1. Air.............................................................................................................. 3

2.2. Sumber Air................................................................................................ 3

2.2.1. Air Angkasa………………………………………………………… 4

2.2.2. Air Permukaan……………………………………………………… 4

2.2.3. Air Tanah…………………………………………………………… 4

2.3. Sifat Fisika dan Kimia Air……………………………………………..... 4

2.4. Kualitas Air………………………………………………..………………. 5

2.4.1. Zat Organik….…………………………………………………….... 5

2.4.2. Amoniak…………………………………………………………….. 5

2.4.3. Fe (Besi)…………………………………………………….............. 6

2.5. Sistem Pengolahan Air Di PDAM Tirta Pakuan....................................... 6

ii

2.6. Desinfeksi.................................................................................................. 72.6.1. Kalsium Hipoklorit (Ca(OCl)2............................................................ 8

2.6.2. Natrium Hipoklorit (NaOCl................................................................ 9

2.6.3. Kelebihan dan Kekurangan Ca(OCl)2 dan NaOCl.............................. 9

2.7. Klorinasi.................................................................................................... 9

2.7.1. Reaksi Klor Dengan Air..................................................................... 10

2.7.2. Reaksi Klor Dengan Amoniak............................................................ 10

2.8. Titik Retak Klorinasi (Break Point Chlorination)..................................... 11

2.9. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Efektifitas Klorinasi........................ 14

2.9.1. Pengaruh pH terhadap Klorinasi......................................................... 14

2.9.2. Pengaruh Suhu Terhadap Klorinasi.................................................... 14

2.9.3. Pengaruh Konsentrasi Klor Dan Waktu Kontak Terhadap Klorinasi. 15

2.10. Metode Penetapan Titik Retak Klorinasi (Break Point Chlorination. . . . 15

2.11. Spektrofotometri...................................................................................... 16

BAB III METODE PENELITIAN………………………………………... 19

3.1. Tempat dan Waktu………………………………………….……........ . . 19

3.2. Alat dan Bahan......................................................................................... 19

3.3. Metode Penelitian..................................................................................... 19

3.4. Cara Kerja.................................................................................................. 20

3.4.1. Analisis Pendahuluan.......................................................................... 20

a. Penetapan Bakteri E. Coli......................................................................... .20

b. Penetapan pH............................................................................................ 21

c. Penetapan Amoniak Metode Nessler........................................................ 21

d. Penetapan Warna...................................................................................... 21

e. Penetapan Kekeruhan................................................................................ 22

3.4.2. Analisis Titik Retak Klorinasi Antara Ca(OCl)2 dan NaOCl............. 22

a. Pembuatan Larutan Induk Ca(OCl)2 dan Larutan Induk NaOCl.............. 22

b. Pembuatan Deret Standar Ca(OCl)2 dan Pembuatan Deret Standar NaOCl.. 22

c. Penetapan Titik Retak Klorinasi............................................................... 22

iii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………………. 24

4.1. Analisis Pendahuluan……………………………………………………… 24

4.1.1. Hasil Pengukuran Parameter Bakteriologi dan Kimia........................ 24

4.1.2. Hasil Pengukuran Parameter Fisika.................................................... 25

4.2. Analisis Titik Retak Klorinasi................................................................... 27

4.2.1. Penetapan Titik Retak Klorinasi......................................................... 29

4.3. Biaya Produksi........................................................................................... 30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………. 32

5.1. Kesimpulan................................................................................................ 32

5.2. Saran.......................................................................................................... 32

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 33

LAMPIRAN.................................................................................................... 35

iv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Skema Tahapan Pengolahan Air Pada Perusahaan Daerah

Air Minum Tirta Pakuan................................................................ 6

Gambar 2. Grafik Titik Retak Klorinasi........................................................... 12

Gambar 3. Jalan Cahaya Dalam Larutan.......................................................... 17

Gambar 4. Grafik Titik Retak Air Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan

Untuk Ca(OCl)2....................................................................................................................................... 28

Gambar 5. Grafik Titik Retak Air Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan

Untuk NaOCl............................................................................................................................................. 29

v

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Perkiraan Keefektifan jenis-jenis sisa klor dibandingkan HOCl....... 11

Tabel 2. Spektrum Sinar Tampak.................................................................... 16

Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Parameter Biologi dan Kimia Pada Sampel Air

Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan...................................................... 24

Tabel 4. Data Hasil Pengukuran Parameter Fisik Pada Sampel Air Hasil Olahan

PDAM Tirta Pakuan............................................................................ 26

Tabel 6. Perbandingan Penetapan Titik Retak Klorinasi Kedua Desinfektan. 27

Tabel 7. Data Selisih Biaya Produksi Kedua Desinfektan............................... 31

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Persyaratan Kualitas Air Bersih PDAM Kota Bogor Berdasarkan

Peraturan Menteri Kesehatan R.I No: 416 /MENKES/

PER/IX/1990……………………………………………….……. 36

Lampiran 2. Persyaratan Kualitas Air Minum PDAM Kota Bogor

Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI No.

492/Menkes/PER/IV/2010............................................................ 38

Lampiran 3. Diagram alir penelitian................................................................ 39

Lampiran 4. Kurva standar klor dan contoh perhitungan residu klor............... 40

vii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dewasa ini beberapa masalah yang berkaitan dengan teknik penyehatan

dan lingkungan hidup semakin meningkat. Pertambahan penduduk, perkembangan

berbagai industri, peningkatan jumlah konsumen dan penggalian sumber daya

alam, menambah beban pada lingkaran biologis dan kimiawi yang sudah ada

dalam lingkaran kehidupan manusia. Di Indonesia, keadaan tersebut dipertajam

dengan adanya perbedaan mencolok antara pola kehidupan dan tingkat pendidikan

masyarakat di kota dan yang tinggal di desa (Alaerts dan Santika, 1984).

Air merupakan pelarut yang baik, sehingga air di alam tidak pernah murni,

akan selalu mengandung berbagai zat terlarut maupun zat tidak terlarut serta

mengandung mikroorganisme atau jasad renik. Apabila kandungan berbagai zat

maupun mikroorganisme yang terdapat di dalam air melebihi ambang batas yang

diperbolehkan, kualitas air akan terganggu.

Berkaitan dengan kualitas air yang dibutuhkan oleh manusia maka air yang

sehat memiliki beberapa kriteria diantaranya bebas bakteri, tidak berwarna, tidak

berbau, tidak berasa, dan bebas dari zat beracun. Banyak bibit penyakit yang

berkembang biak di perairan sehingga dapat menimbulkan penyakit bagi yang

mengkonsumsinya. Oleh karena itu bibit penyakit tersebut harus dimusnahkan

dengan menggunakan desinfektan.

Desinfektan merupakan senyawa kimia untuk menghilangkan semua

mikroorgansime dalam air. Proses desinfeksi air dapat menggunakan berbagai

macam zat kimia seperti ozon (O3), klor (Cl2), klordioksida (ClO2), dan proses

fisik seperti penyinaran dengan ultra violet, pemanasan dan lain sebagainya.

Dari berbagai zat kimia tersebut, klor adalah zat kimia yang lazim dipakai

karena harganya murah dan masih mempunyai daya desinfeksi sampai beberapa

jam setelah pembubuhanya karena masih ada residu klor. Selain dapat membasmi

bakteri dan mikroorganisme, klor dapat mengoksidasi ion-ion logam, memecah

molekul organik dan juga bereaksi dengan amoniak.

Karena natrium hipoklorit (NaOCl) merupakan desinfektan yang

digunakan di pedesaan untuk mendesinfeksi air yang diperoleh dari sumber mata

air terdekat maka akan sangat menarik bila dibandingkan dalam segi efektifitas

dengan desinfektan yang digunakan PDAM Tirta Pakuan yaitu kalsium hipoklorit.

1.2. Tujuan Penelitian

Membandingkan efisiensi penggunaan Ca(OCl)2 dan NaOCl sebagai

desinfektan pada air hasil olahan PDAM Tirta Pakuan kota Bogor.

1.3. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang

desinfektan yang paling efisien beserta dosis optimumnya sehingga dapat menjadi

masukan bagi berbagai pihak yang memanfaatkan serta mengelola sumber air

baku.

1.4. Hipotesis

Desinfektan natrium hipoklorit dan kalsium hipoklorit memiliki

kemampuan yang berbeda, dan dapat dimanfaatkan untuk mengolah air hasil

olahan PDAM Tirta Pakuan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air

Air adalah sebuah zat yang ada di alam yang dalam kondisi normal di atas

permukaan bumi ini berbentuk cair, akan membeku pada suhu dibawah nol derajat

celcius dan mendidih pada suhu seratus derajat celcius. Para ahli kimia

mendefinisikannya terdiri dari dua unsur yaitu oksigen dengan dua lengan

mengikat hydrogen membentuk satu kesatuan disebut molekul. Setiap tetes air

yang dilihat terkandung di dalamnya bermilyar-milyar molekul tadi yang saling

tumpang-tindih, yang tidak dapat dilihat secara kasat mata. Indera penglihatan

hanya mampu untuk melihatt wujudnya sebagai zat cair, dapat dirasakan dengan

tangan dan lidah layaknya air, dibaui dengan hidung sebagai salah satu tanda

bahwa di dalam tubuh manusia terdapa triliyunan molekul-molekul air tersisip

dihampir semua organ tubuh manusia terutama otak, darah, paru-paru, jantung,

ginjal, otot dan hati. Secara total dapat dikatakan lebih dari tujuh puluh persen

bagian tubuh manusia ialah air.

Air adalah zat yang sangat dibutuhkan manusia, dengan terpenuhinya

kebutuhan air, maka proses metabolisme dalam tubuh manusia dapat berlangsung

dengan baik. Sebaliknya jika kekurangan air maka proses metabolisme akan

terganggu dan akibatnya akan menimbulkan dehidrasi yang berujung kematian.

Salah satu upaya pengamanan makanan dan minuman untuk melindungi

kesehatan masyarakat adalah pengawasan terhadap kualitas air minum. Hal

tersebut dikarenakan air minum merupakan salah satu komponen lingkungan yang

mempunyai peranan cukup besar dalam kehidupan. Air dari sumber air baku harus

melalui proses pengolahan terlebih dahulu sampai air tersebut memenuhi standar

kesehatan.

2.2. Sumber Air

Air yang berada di permukaan bumi berasal dari berbagai sumber,

berdasarkan letak sumbernya air dapat dibagi sebagai berikut:

2.2.1. Air Hujan (Air Angkasa)

Air hujan atau air angkasa merupakan sumber utama air di bumi. Air hujan

terbentuk dari permukaaan yang mengalami penguapan karena panas lalu naik ke

angkasa, uap air tersebut berkumpul membentuk awan lalu mengalami kondensasi

dan presipitasi. Walaupun pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih,

air itersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfir.

Pencemaran tersebut bisa berasal dari polusi udara yang mengandung oksida

belerang dan oksida nitrogen (SOx dan NOx).

2.2.2. Air Permukaan

Air permukaan merupakan air yang berada dipermukaan bumi yang

tepatnya berada diatas permukaan tanah meliputi badan-badan air seperti sungai,

danau, waduk, rawa, air terjun dan sumur dari masing-masing badan-badan air

tersebut memiliki kualitas air yang berbeda pula.

2.2.3. Air Tanah

Air tanah berasal dari hujan yang jatuh ke permukaan bumi kemudian

mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami filtrasi

secara alamiah. Proses yang telah dialami oleh air hujan tersebut, di dalam

perjalanannya ke bawah tanah, membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih

murni dibandingkan dengan air permukaan. Air tanah memilikia beberapa

kelebihan disbanding sumber lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari kuman

penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan

air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun. Air

tanah juga mengandung zat-zat mineral yang cukup tinggi. Mengingat pentingnya

peran air, sangat diperlukan adanya sumber air yang dapat menyediakan air ayang

baik kketersediannya secara kuantitaas maupun kualitas sangat tergantung pada

kondisi lingkungan.

2.3. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Air

Sebagai zat, air tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak berasa. Bila suhu

air diturunkan, pergerakan dari molekul-molekul air diperlambat dengan adanya

pengeluaran panas dan volumenya berkurang. Bila didinginkan sampai suhu 40C,

suatu pola baru ikatan hydrogen terbentuk. Ketika suhu diturunkan menjadi 00C,

terjadilah Kristal. Pada tekanan 1 atm air mendidih pada suhu 1000C, bila air

mencapai suhu didih maka akan terbentuk gelembung-gelembung uap dari dasar

ke atas. Titik didih dipengaruhi oleh tekanan udara.

Dalam sebuah molekul air, dua buah atom hidrogen berikatan dengan

sebuah atom oksigen melalui dua ikatan kovalen. Sebuah molekul air dengan

kutub-kutub positif dan negatif secara permanen menjadi dwi kutub (dwipolar),

seperti halnya sebatang magnet yang mempunyai kutub berbeda pada kedua

ujungnya (Winarno, 1986). Kemampuan molekul air membentuk ikatan hydrogen

menyebabkan air mempunyai sifat yang unik, ikatan hydrogen yang terjadi antara

molekul-molekul yang berdampingan mengakibatkan air bersifat mengalir pada

suhu 0-1000C.

2.4. Kualitas Air

Kualitas air hasil olahan PDAM Tirta Pakuan mengacu pada Peraturan

Menteri Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990. Berikut adalah

beberapa senyawa yang umumnya terkandung dalam air seperti zat organik,

amoniak, dan besi.

2.4.1. Zat Organik

Keberadaan zat organik yang dapat menurunkan kadar oksigen terlarut

dalam air yang disebabkan terurainya bahan organik tersebut menjadi unsur-unsur

lain. Senyawa organik dapat menyebabkan warna keruh, rasa, dan bau yang tidak

sedap pada air. Keberadaan senyawa organik ternyata dapat juga disebabkan dari

proses klorinasi itu sendiri apabila klor yang dibubuhkan selama proses klorinasi

terlalu berlebih (Culp, 1978).

2.4.2. Amoniak

Amoniak pada pH rendah membentuk ion ammonium (NH4+). Amoniak

dalam air sebagian besar dihasilkan oleh aktivitas bakteri pada senyawa-

senyawaan yang mengandung nitrogen dan hidrolisis urea. Amoniak dalam air

permukaan berasal dari air seni dan tinja, juga dari oksidasi zat organik secara

mikrobiologis yang berasal dari alam atau air buangan industri. Amoniak dapat

dihilangkan sebagai gas melalui aerasi atau reaksi dengan klor sehingga menjadi

kloramin yang tidak berbahaya.

2.4.3. Fe (Besi)

Pada air permukaan adanya besi dapat disebabkan oleh korosi pipa,

penyimpanan dalam, polusi industri, produk besi, buangan industri, dan lain

sebagainya. Besi dalam air minum dapat menyebabkan bau dan rasa yang tidak

enak, warna dan kekeruhan yang tinggi sebagai akibat perkembangan bakteri

dalam system distribusi. Kadar besi dalam air berkurang bila bereaksi dengan

senyawa klor, karena besi(II) akan teroksidasi menjadi besi(III) lalu mengendap

(Alerts dan Santika, 1984). Konsentrasi besi melebihi 0.31 mg/L akan

menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum (Saeni, 1989).

2.5. Sistem Pengolahan Air Di PDAM Tirta Pakuan

Menurut Perusahaan Daerah Air Minum (1992), proses pengolahan air

digolongkan menjadi dua jenis, yaitu:

1). Pengolahan Lengkap (Complete Treatment Process), yaitu air yang

mengalami pengolahan lengkap meliputi fisik, kimiawi, dan bakteriologi.

Pengolahan ini biasanya dilakukan terhadap air sungai yang kotor dan keruh.

2). Pengolahan Sebagian (Partial Treatment Process), yaitu air yang mengalami

pengolahan kimiawi dan bakteriologi. Pengolahan ini biasanya dilakukan terhadap

mata air bersih dan sumur yang dangkal maupun dalam.

Gambar.1 Skema Tahapan Pengolahan Air Pada Perusahaan Daerah Air Minum

Sumber: PDAM (1992)

1). Penyaringan Awal (Screening), penyaringan awal ditujukan untuk

memisahkan air dari benda-benda apung, kotoran-kotoran berupa daun, cabang

atau ranting pohon, sampah dan benda lainnya yang terdapat dalam aliran sungai.

2). Pra-sedimentasi, yaitu proses pengendapan yang berjalan secara alamiah

(berdasarkan massa jenisnya) tanpa penambahan bahan kimia.

3). Koagulasi dan Flokulasi, merupakan suatu proses penambahan koagulan

dengan pengadukkan cepat yang dimaksudkan untuk memecahkan kestabilan

koloid atau partikel yang sudah tidak stabil lagi (PDAM, 1992). Flokulasi

merupakan proses penggumpalan setelah penambahan koagulan diikuti dengan

pengadukan cepat yang dilanjutkan dengan pengadukan lambat.

4). Sedimentasi, merupakan suatu cara yang digunakan untuk memisahkan

lumpur dengan air (Winarno, 1986). Kecepatan pengendapan dalam air

tergantung pada massa jenis, bentuk, dan ukuran partikel.

5). Filtrasi, bertujuan untuk mengurangi padatan tersuspensi yang mungkin

terdapat dalam air atau padatan tersuspensi yang mungkin terdapat dalam air baku

atau padatan tersuspensi sebagai hasil dari proses flokulasi.

6). Aerasi, merupakan proses pengontakan air dengan udara bebas. Terjadinya

kontak air dengan udara bebas ini akan menurunkan kandungan CO2 dalam air

dan menaikkan derajat keasaman.

7). Contact Basin, merupakan tempat penampungan air bersih sebelum

penambahan desinfektan.

8). Desinfeksi, dilakukan untuk membunuh bakteri-bakteri yang bersifat patogen

dan mikroorganisme lain yang terdapat dalam air setelah melewati proses

pengolahan.

9). Reservoir, merupakan tempat penampungan air bersih sebelum didistribusikan

kepada konsumen.

2.6. Desinfeksi

Desinfeksi ialah pemusnahan mikroorganisme penyebab penyakit, dengan

kata lain desinfeksi mengacu pada pengahancuran penyakit secara selektif yang

disebabkan oleh mikroorganisme. Zat kimia yang digunakan untuk proses

desinfeksi disebut desinfektan. Di dalam prosesnya, bakteri koliform juga spesies

indikator akan dapat dimusnahkan dan total bakteri terhitung akan dapat dikurangi

(Mc Ghee, 1991). Menurut Viessman dan Hammer (1985), yang dimaksud

dengan spesies indikator adalah spesies yang dengan keberadaanya di perairan

mengindikasikan bahwa air telah tercemar oleh kotoran manusia dan hewan.

Karena bakteri patogen sulit untuk ditentukan jumlahnya, akhirnya bakteri

koliform yang digunakan sebagai spesies indikator (Tichobanoglous, 1985).

Mekanisme kerja desinfektan secara umum dapat dikemukakan oleh empat hal,

antara lain:

1). Perusakan dinding sel

Merusak atau menghancurkan dinding sel akan mengakibatkan terurainya

sel (lisis) mikroorganisme dan akhirnya mati.

2). Pengubahan permeabelitas sel

Pereaksi seperti fenol dan deterjen akan merubah permeabelitas dari

membran sitoplasma. Substansi ini menghancurkan secara selektif permeabelitas

dari membran yang menyediakan atau memenuhi nutrisi yang penting dari

mikroorganisme.

3). Pengubahan sifat dasar protoplasma

Panas dapat mengubah sifat dasar protoplasma. Panas akan

menggumpalkan sel protein, atau dengan kata lain terjadinya proses denaturasi

protein yang mengakibatkan efek yang memtaikan bagi mikroorganisme.

4). Menghambat aktivitas enzim

Pereaksi pengoksidasi mampu untuk merubah susunan enzim dan

menghambat aktivitas enzim.

Desinfeksi air dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara fisika dan cara

kimia (PDAM, 1992). Cara fisika meliputi pemanasan, penyinaran, dan mekanis.

Sedangkan untuk cara kimia yaitu dengan menggunakan bahan kimia sebagai

desinfektan. Bermacam-macam zat kimia seperti ozon, gas klor, NaOCl, dan

Ca(OCl)2 digunakan untuk desinfeksi air.

2.6.1. Kalsium Hipoklorit (Ca(OCl)2)

Kalsium hipoklorit merupakan senyawa klor yang berbentuk bubuk atau

tablet. Senyawa ini mengandung klor aktif sekitar 70% dan merupakan bahan

kimia yang paling banyak digunakan untuk desinfeksi air hasil olahan perusahaan

air minum dan pada kolam renang karena murah dan mudah penanganannya

2.6.2. Natrium Hipoklorit (NaOCl)

Natrium hipoklorit memiliki rumus kimia NaOCl adalah salah satu produk

pemurni air yang sudah diperkenalkan dan direkomendasikan oleh Departemen

Kesehatan Indonesia sebagai bagian dari Pengolahan Air Minum Rumah Tangga

(PAM RT) dengan sebutan air murah dan hemat (air rahmat). PAM RT adalah

suatu proses pengolahan, penyimpanan, pemanfaatan air minum dan air yang

digunakan untuk produksi makanan serta keperluan oral seperti berkumur maupun

sikat gigi. Air rahmat mengandung 1,25% NaOCl dan memiliki klor aktif sekitar

15-20% yang efektif untuk menghilangkan mikroorganisme yang biasa

mencemari air dan menyebabkan penyakit seperti diare, kolera, disentri, dan

demam typus (Andayuni, 2009).

2.6.3. Kelebihan dan Kekurangan Ca(OCl)2 dan NaOCl

Masing-masing desinfektan memiliki keuntungan dan kerugian dalam

beberapa segi dari ekonomis kalsium hipoklorit memiliki harga yang lebih murah

dibanding natrium hipoklorit, namun apabila digunakan untuk air yang memiliki

kesadahan tinggi kalsium hipoklorit akan membentuk lumpur, maka itu untuk

mengolah air yang kesadahanya tinggi lebih baik menggunakan natrium

hipoklorit.

2.7. Klorinasi

Klorinasi merupakan suatu cara desinfeksi yang bersifat kimia, dengan

menggunakan klor sebagai desinfektannya. Cara klorinasi merupakan cara yang

memuaskan untuk melakukan desinfeksi air dengan kontaminasi tidak terlalu

berat (Winarno, 1986). Selain dapat membasmi bakteri dan mikroorganisme

seperti amuba, ganggang dan lain-lain, klor dapat mengoksidasi ion-ion logam

seperti Fe2+, Mn2+ menjadi Fe3+ dan Mn4+, dan memecah molekul organik. Selama

proses tersebut, klor sendiri direduksi sampai menjadi ion klorida (Cl-) yang tidak

mempunyai daya desinfeksi.

Senyawa klor yang biasa digunakan pada perusahaan pengolahan air

minum adalah gas klor (Cl2), Ca(OCl)2, NaOCl dan ClO2. NaOCl dan Ca(OCl)2

merupakan senyawa klor yang paling sering digunakan dalam perusahaan

pengolahan air (Metcalf & Eddy, 1991).

2.7.1. Reaksi Klor dengan Air

Saat gas klor (Cl2) ditambahkan pada air maka akan terjadi dua reaksi, yaitu

reaksi hidrolisis dan ionisasi (Metcalf & Eddy, 1991).

a). Hidrolisis

Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-

Pada suhu air normal, reaksi tersebut telah selesai secara lengkap hanya

dalam beberapa detik saja. Pada larutan encer dimana pH sedikit lebih besar dari 4

keseimbangan akan berjalan ke kanan, karena itu hanya sedikit sekali Cl2 yang

berada dalam larutan (Vogel, 1985).

b). Ionisasi

HOCl H+ + OCl-

Asam hipoklorit dapat terionisasi menjadi ion hidrogen dan ion hipoklorit,

reaksi yang terjadi merupakan reaksi bolak-balik, karena itu derajat disosiasinya

tergantung pada pH dan suhu. Asam hipoklorit merupakan asam lemah yang sukar

terdisosiasi pada pH sekitar 6 atau lebih rendah (Vogel, 1985). Klor yang terdapat

dalam air sebagai asam hipoklorit dan ion hipoklorit itulah yang diartikan sebagai

free available chlorine atau dikenal dengan sebutan klor tersedia bebas (Lawrence

& Block, 1968).

2.7.2. Reaksi Klor dengan Amoniak

Reaksi klor dengan amoniak penting artinya dalam proses klorinasi air untuk

desinfeksi. Bila klor ditambahkan ke dalam air yang mengandung amoniak,

amoniak akan bereaksi dengan HOCl untuk membentuk kloramin. Reaksi tersebut

dapat dituliskan sebagai berikut :

NH3 + HOCl NH2Cl + H2O

(monokloramin)

NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O

(dikloramin)

NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O

(trikloramin)

Klor juga bereaksi dengan senyawa organik yang mengandung nitrogen,

misalnya protein atau asam amino, sehingga membentuk senyawa kompleks

kloramin, klor yang terdapat dalam air yang tergabung atau terikat dengan

amoniak atau senyawa nitrogen itulah yang diartikan sebagai combined available

chlorine (klor tersedia terikat). Penjumlahan antara klor tersedia bebas dengan

klor tersedia terikat menunjukan klor aktif dalam larutan. Klor tersedia bebas dan

klor tersedia terikat memiliki daya desinfeksi yang berbeda-beda (Tabel 1).

Tabel 1. Perkiraan keefektifan jenis – jenis sisa klor dibandingkan dengan HOClJenis Sisa Klor Rumus Kimia Perkiraan Keefektifan

dibandingkan dengan HOClAsam hipoklorit HOCl 1Ion hipoklorit OCl- 1/100Trikloramin NCl3 *Dikloramin NHCl2 1/80

Monokloramin NH2Cl 1/150Sumber : PDAM (1992) *belum diperkirakan; kemungkinan lebih efektif dari dikloramin

Berbagai senyawa yang berada di dalam air yang bereaksi dengan klor akan

dapat menginaktifkan klor. Karena itu masih banyak terkandung senyawa-

senyawa tersebut klorin yang ditambahkan tidak dapat berdaya sebagai

desinfektan terhadap jasad-jasad renik. Hidrogen sulfida dan senyawa-senyawa

organik lainnya tidak dikehendaki adanya di dalam air. Hanya setelah kebutuhan

klor (chlorine demand) telah cukup banyak memenuhi atau memuaskan senyawa-

senyawa tersebut di atas, baru penambahan klorin selebihnya dapat berfungsi

dalam membunuh dan menghambat pertumbuhan mikroba. Dari sifat air tersebut,

timbulah konsep titik retak klorinasi (Break Point Chlorination) (PDAM, 1992).

2.8. Titik Retak Klorinasi (Break Point Chlorination)

Setiap jenis sumber air memiliki kebutuhan klor yang berbeda dan

jumlahnya disesuaikan dengan karakteristik sumber air itu sendiri. Bila air tidak

mengandung senyawa yang dapat bereaksi dengan klor, maka semua klor yang

ditambahkan akan menjadi klor bebas, berbanding lurus dengan konsentrasi klor

yang ditambahkan. Air tersebut dinamakan memiliki kebutuhan klor nol. Tetapi

jika air mengandung senyawa yang dapat bereaksi dengan klor, maka air tersebut

dikatakan memiliki kebutuhan klor tinggi dan sisa klor dapat berfungsi sebagai

desinfektan akan terlihat setelah mencapai titik retak klorinasi (Break Point

Chlorination).

Titik retak klorinasi merupakan jumlah klor yang dibutuhkan sehingga

semua zat yang dapat dioksidasi akan teroksidasi, amoniak hilang sebagai gas N2

dan masih ada residu klor aktif terlarut yang konsentrasinya dianggap perlu untuk

pembasmian kuman-kuman. Dengan sisa klor bebas, warna menjadi jernih dan

bahan organik digumpalkan dan diendapkan oleh klor. Sebagian besar dari

senyawa-senyawa penyebab rasa dan bau dihancurkan dan rusak, rasa dan bau

juga dicegah oleh klor. Dan yang sangat penting, pertumbuhan berbagai mikroba

yang tidak dikehendaki juga dapat dihindarkan asalkan jumlah residu klor bebas

selalu dijaga konsentrasinya dalam air agar selalu cukup. Menurut Darsono

(1992), sisa klor bebas yang harus tersedia pada air yang sampai pada konsumen

sebagai air minum adalah ± 0,3 ppm.

Hubungan antara dosis penambahan klor dengan residu klor aktif

membentuk suatu grafik klorinasi. Pada Gambar 1, terlihat pada absis adalah

dosis klor yang ditambahkan ke dalam air, sedang pada ordinat menunjukan

residu klor yang terjadi. Reaksi yang terjadi dari waktu mulai pemberian klor

dapat dibagi menjadi empat tahap reaksi sebagai berikut :

Gambar 2. Grafik Titik Retak Klorinasi (Sumber : Winarno, 1992)

Pada tahap 1 terjadi pemecahan klorin oleh senyawa pereduksi dan pada

tahap ini belum nampak adanya residu klor. Air yang banyak mengandung bahan

organik yang dapat mengkonsumsi klor. Zat-zat yang dapat mengkonsumsi klor

diantaranya (PDAM, 1992) :

2 Fe2+ + Cl2 2 Fe3+ + 2 Cl-

Mn2+ + Cl2 Mn4+ + 2 Cl-

Tahap 2 merupakan tahap terbentuknya senyawa kloramin dan kloro-

organik, atau terbentuknya combined available chlorine (klor tersedia terikat).

Pada tahap ini akan terjadi reaksi antara amoniak dan klor menjadi kloramin, serta

senyawa organik dengan klor menjadi kloro-organik (Metcalf & Eddy, 1991).

Reaksi terbentuknya kloramin dapat dilihat dari reaksi dibawah ini :

NH3 + HOCl NH2Cl + H2O

(monokloramin)

NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O

(dikloramin)

NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O

(trikloramin)

Sedangkan kloro-organik menurut Sawyer & McCarty (1978), terbentuk

berdasarkan reaksi :

Cl OH

C = C + HOCl C C

Pada tahap 3 terbentuk gas nitrogen (N2) dan terjadinya titik retak (break

point). Kebutuhan klor adalah jumlah klor yang perlu dibubuhkan untuk mencapai

break point. Menurut Alaerts & Santika (1984), terbentuknya gas nitrogen terjadi

berdasarkan reaksi :

NH4+ + HOCl NH2Cl + H2O + H+

2 NH2Cl + HOCl N2 + 3 HCl + H2O

Tahap 4 merupakan daerah yang sudah melewati break point hanya klor

yang tersedia bebas terbentuk karena pada titik tersebut semua zat amoniak sudah

H H

dirubah menjadi gas N2 yang keluar dari larutan sebagai gelembung, namun

sedikit kloramin masih tertinggal. Pada tahap ini pula setiap penambahan dosis

klor mulai berfungsi untuk membasmi kuman.

Secara umum keaktifan proses desinfeksi pada klorinasi dipengaruhi oleh

waktu kontak dan konsentrasi klor (Sawyer & McCarty, 1978). Namun menurut

Viessman & Hammer (1985), keefektifan proses klorinasi tidak hanya

dipengaruhi oleh waktu kontak dan konsentrasi klor saja, tapi juga dipengaruhi

oleh pH dan suhu.

2.9. Faktor Yang Mempengaruhi Efektifitas Klorinasi

2.9.1. Pengaruh pH Terhadap Klorinasi

Derajat keasaman (pH) menunjukan kadar asam atau basa dalam suatu

larutan, melalui konsentrasi ion hidrogen (H+). Menurut Alaerts dan Santika

(1984), bila pH larutan ≥ 7 maka akan terbentuk monokloramin dan sekaligus

sedikit dikloramin (reaksi 1). Antara pH 4 ≤ pH ≤ 6 terbentuk dikloramin (reaksi

2). Kloramin juga terbentuk sebagai hasil reaksi antara klor dan salah satu jenis

amin organis (-NH2) seperti protein.

NH3 + HOCl NH2Cl + H2O pH ≥ 7 (1)

(monokloramin)

NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O 4 ≤ pH ≤ 6 (2)

(dikloramin)

NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O pH < 3 (3)

(trikloramin)

Ion klorida (Cl-) tidak aktif, sedangkan Cl2, HOCl dan OCl- dianggap

sebagai bahan yang aktif untuk desinfektan. HOCl yang tidak terpecah adalah zat

pembasmi yang paling efisien bagi bakteri.

2.9.2. Pengaruh Suhu Terhadap Klorinasi

Pada suhu tinggi klorinasi akan berlangsung lebih efektif, karena zat padat

yang menghalangi kontak antara mikroorganisme dengan desinfektan menjadi

larut (PDAM, 1992). Apabila semakin rendahnya suhu air ini dikombinasikan

dengan pH yang tinggi, pengurangan efisiensi klor bebas dan kloramin akan

semakin jelas (Johnson, 1997).

2.9.3. Pengaruh Konsentrasi Klor dan Waktu Kontak Terhadap Klorinasi

Menurut Johnson (1997), waktu kontak yang dibutuhkan oleh klor tersedia

bebas (free available chlorine) mungkin hanya beberapa menit saja, namun untuk

klor tersedia terikat (combined available chlorine) waktu kontak yang dibutuhkan

bisa mencapai satu atau dua jam. Klor sebagai kloramin memerlukan waktu

kontak yang lebih lama karena pelepasan klor dari kloramin berlangsung lambat.

Apabila konsentrasi klor yang ditambahkan menurun, maka waktu kontak harus

dinaikkan supaya desinfeksi berjalan dengan baik (Sawyer & McCarty, 1978).

Hubungan antara konsentrasi klor, waktu kontak dan pemusnahan bakteri

dijelaskan melalui persamaan berikut :

K = C x T

Dimana :

K = pemusnahan Bakteri (kill)C = konsentrasi klor (mg Cl2/L)T = waktu kontak (menit)

2.10. Metode Penetapan Titik Retak Klorinasi (Break Point Chlorination)

Metode DPD (N,N-dietil-p-fenilendiamin) digunakan untuk menentukan

klor bebas dan kloramin dalam air (APHA, 1992). Menurut Cooper (1981),

kespesifikan dari uji DPD telah ditemukan dengan berbagai macam jenis

kloramin. Pada prinsip analisanya, bila N,N-dietil-p-fenilendiamin (DPD) sebagai

indikator dibubuhkan pada suatu larutan yang mengandung sisa klor aktif, reaksi

terjadi seketika dan warna larutan menjadi merah. Sebagai pereaksi digunakan

iodida (KI) yang akan memisahkan klor tersedia bebas, monokloramin dan

dikloramin, tergantung dari konsentrasi iodida yang dibubuhkan. Reaksi ini

membebaskan iodin yang mengoksidasi indikator DPD dan memberi warna yang

lebih merah pada larutan bila konsentrasi pereaksi ditambah (Alaerts & Santika,

1984).

Selain itu, metode ini digunakan pula untuk menentukan titik retak klorinasi pada

air yang akan ditentukan dosis klornya sebagai desinfektan. Prinsip analisisnya

yaitu dalam 9 tabung reaksi dimasukkan larutan klor 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6;

0,7; 0,8; 0,9 ppm lalu ditera dengan menggunakan sampel air, didiamkan selama

45 menit lalu masing-masing ditambahkan satu tablet DPD dan di ukur

menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 515 nm. Dosis klor pada

titik retak klorinasi (break point chlorination) merupakan titik balik minimum

residu klor bebas dimana semua zat yang dapat dioksidasi akan teroksidasi,

amonia hilang sebagai N2 dan adanya residu klor aktif untuk pembasmian kuman-

kuman.

2.11. Spektrofotometri

Spektrofotometri didefinisikan suatu metoda analisis kimia berdasarkan

pengukuran seberapa banyak energi radiasi diabsorpsi oleh suatu zat sebagai

fungsi panjang gelombang (Tahid, 2002). Alat untuk analisis dengan metode ini

disebut spektrofotometer UV-Vis, alat ini dibagi menjadi 2 jenis antara lain

spektrofotometer UV-Vis double beam dan spektrofotometer UV-Vis single

beam, dan yang digunakan PDAM Tirta Pakuan Bogor adalah spektrofometer

UV-Vis double beam. Prinsipnya keduanya adalah sama yaitu suatu molekul atau

atom yang mengabsorpsi radiasi akan memanfaatkan energi radiasi tersebut untuk

mengadakan eksitasi elektron. Radiasi elektromagnetik adalah suatu bentuk dari

energi yang diteruskan melalui ruang dengan kecepatan yang luar biasa.

Radiasi elektromagnetik memiliki spektrum yang luas, meliputi kisaran

panjang gelombang atau energi yang sangat besar. Analisis kimia yanag

memanfaatkan λ antara 400-800 nm yaitu daerah sinar tampak disebut analisis

kolometri. Analisis ini diterapkan kepada spesies yang berwarna dan spesies yang

dapat dibuat berwarna.

Tabel 2. Spektrum Sinar TampakPanjang Gelombang

(nm)Warna Warna Komplementer

400-435435-480480-490490-500500-560560-580580-595595-610610-750

UnguBiru

Hijau-kebiruanBiru-kehijauan

HijauKuning-kehijauan

KuningOranyeMerah

Kuning-kehijauanKuningOranyeMerah

Merah-unguUnguBiru

Hijau-kebiruanBiru-kehijauan

Sumber : ( Day, dan.Underwood, 1992)

Dengan kata lain bila berkas cahaya monokromatik dialirkan melalui suatu

media yang transparan maka sebagian cahaya akan dipantulkan , diserap media

(absorpsi) dan diteruskan. Besarnya penyerapan akan sebanding dengan tebalnya

media dan kepekatan dari zat. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang

gelombang tertentu tergantung pada senyawaan/warna yang terbentuk (Khopkar,

1990).

Io It

Ir

Keterangan : Io = Intensitas cahaya yang mula-mula Ia = Intensitas cahaya yang diserap

It = Intensitas cahaya yang diteruskan Ir = Intensitas cahaya yang dipantulkan

Gambar 3. Jalan cahaya dalam larutan (Khopkar, 1990)

Maka :

Io = Ia + Ir + It

Untuk udara gelas (bila kita menggunakan kuvet dari gelas) harga Ir kecil,

sehingga dapat diabaikan, maka persamaannya menjadi :

Io = Ia + It

Hukum yang mendasari kolorimetri adalah hukum Lambert-Beer yang

berbunyi: ”Bila suatu cahaya monokromatis melewati suatu media yang

transparan maka bertambah turunnya intensitas cahaya yang dipancarkan

sebanding dengan bertambah tebal dan kepekatan dari media”.

A = å. C . T

Dimana : A = absorbansiå = koefisien ekstinsiC = konsentrasi (mol/L)T = tebal media (cm)

Besar å tergantung pada panjang gelombang (λ) dan jenis-jenis senyawanya.

Spektrofotometer UV-VIS terbagi dalam lima bagian penting,yaitu :

1. Sumber Cahaya

Ia

Sumber cahaya yang digunaka yaitu lampu Wolfram (tungsten) dan Xenon

yang menghasilkan sinar dengan λ > 375 nm untuk spektrofotometr UV-VIS.

Lampu Deuterium atau Hidrogen memiliki λ < 375 nm untuk spektrofotometer

UV. Sinar yang dipancarkan dipusatkan pada sebuah cermin datar yang kemudian

dipantulkan dan diteruskan melalui monokromator.

2. Monokromator

Monokromator adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan berkas

radiasi dengan suatu panjang gelombang. Ada dua macam monokromator yang

dapat digunakan untuk memilih sinar yang dipakai,yaitu :

a. Prisma

Prisma digunakan untuk mendispersikan cahaya pada kisaran panjang

gelombang ultra violet, cahaya tampak, dan infra merah dengan susunan bahan

yang berbeda tergantung pada panjang gelombang.

b. Grating

Grating terbuat dari suatu lempeng yang permukaannya berlekuk-lekuk

seperti gergaji, jumlahnya mencapai 15.000-30.000 garis per inci. Grating

mempunyai daya dispersi lebih besar dan dapat dipakai pada semua daerah

spektra.

3. Wadah Sampel (Cuvet)

Cuvet berfungsi sebagai tempat menyimpan contoh yang akan dianalisa.

Cuvet yang biasa dipakai adalah Plexiglass atau Kuarsa karena tahan terhadap

pelarut organik, asam ataupun basa kuat yang pekat serta dapat mentransmisikan

sinar UV maupun VIS, sedangkan kaca Pyrex dan cuvet plastik hanya dapat

mentransmisikan sinar tampak.

4. Detektor

Detektor berfungsi mengubah cahaya menjadi arus listrik dan dapat

dibaca pada alat galvanometer atau rekorder.

5. Rekorder

Signal listrik dari detektor biasanya diperkuat lalu direkam sebagai

spektrum yang berbentuk puncak-puncak. Plot antara panjang gelombang dan

absorbans akan menghasilkan spektrum.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu

Penelitian ini rencananya akan dilakukan di Laboratorium Perusahaan Air

Daerah Air Minum (PDAM) Kotamadya Bogor instalasi pengolahan air Tirta

Pakuan. Adapun waktu penelitian ini dilakukan bulan Maret 2012.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain kaporit berbentuk

hablur Ca(OCl)2, larutan air rahmat, larutan kalium tartrat, larutan kalium iodide,

asam asetat glacial (CH3COOH), reagen Nessler (K2[HgI]4), akuades, amonium

feroksodisulfat ((NH4)2Fe(SO4)2.6H2O), anhidrat amonium klorida (NH4Cl), dan

tablet N,N-dietil-p-fenilendiamin (DPD no.1).

Alat yang digunakan dalam analisis ini adalah labu takar 1000 mL, labu

takar 100 mL, pipet tetes, pipet volumetrik, corong, kaca arloji, spektrofotometer

UV-Vis, kuvet, aluminium foil, neraca Sartorius, pH meter, Total Dissolved Solid

(TDS) meter, turbidimeter, kolorimeter, Pt.Co, dan thermometer digital.

3.3. Metode Penelitian

Pada penelitian ini dilakukan beberapa tahap yaitu tahap pengambilan

sampel, tahap analisis sampel, dan tahap sampel pengolahan data. Pengambilan

sampel dilakukan pada air hasil olahan di instalasi PDAM Tirta Pakuan, Dekeng .

Sampel berupa air bersih hasil pengolahan unit instalasi pengolahan Tirta Pakuan

Bogor.

Tahap analisis sampel dilakukan dalam dua bagian: Analisis pendahuluan

dan analisis klorinasi titik retak. Analisis pendahuluan meliputi penetapan pH,

bau, warna, suhu, kekeruhan, dan kadar amonia. Penetapan pH menggunakan pH-

meter, penetapan warna dilakukan dengan metode kolorimetri, penetapan suhu

menggunakan thermometer, penetapan kekeruhan menggunakan turbidmeter, dan

penetapan ammonia dilakukan dengan metode Nessler.

Analisis klor pertama (Ca(OCl)2) menggunakan metode DPD-

spetrofotometri dengan menetapkan absorbans sampel pada panjang gelombang

515 nm. Tablet DPD no. 1 digunakan sebagai indikator, dan Cl2 dari kaporit

sebagai standar klor. Analisis klor kedua air rahmat menggunakan metode DPD-

spektrofotometri dengan menetapkan absorbans sampel pada panjang gelombang

515 nm. Tablet DPD no. 1 digunakan sebagai indikator.

Tahap pengolahan data adalah cara yang dilakukan untuk mengetahui

efektifitas dari kedua desinfektan yang dibandingkan dengan menetapkan

konsentrasi residu klor aktif melalui perhitungan absorbans dengan persamaan

garis linier yang didapatkan dari pembuatan kurva standar klor dengan range atau

varian 0.1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; ppm dari larutan induk klor 10 ppm. Dalam

penentuan titik retak klorinasi, sampel air dalam Sembilan labu ukur ditambahkan

klor dengan varian konsentrasi 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9 ppm.

Kemudian diikuti dengan penambahan indikator DPD no. 1, dan didiamkan

selama 45 menit. Pengukuran secara spektrofotometri dilakukan pada panjang

gelombang 515 nm. Data residu klor diplot terhadap dosis klor yang diberikan

sehingga didapatkan kurva yang menunjukan titik balik minimum residu klor pada

dosis tertentu. Dosis klor dimana terjadi titik balik residu klor aktif merupakan

titik retak klorinasi.

3.4. Cara Kerja

3.4.1 Analisis Pendahuluan

a. Penetapan Total Bakteri E. coli

Metode penetapan total bakteri yang digunakan di PDAM adalah

membran filter. Disiapkan alat vakum filter yang telah disterilisasi kemudian

diletakkan diatasnya kertas saring dengan menggunakan pinset. Dimasukkan

sampel air sebanyak 100 mL ke dalam corong stainless yang sebelumnya telah

disterilisasi. Kemudian sampel disaring dengan menggunakan vakum.

Kertas saring diangkat dan dimasukkan ke dalam media agar-agar.

Diinkubasi pada suhu 37±0,5oC selama 24 jam. Dihitung bakterinya dengan

menggunakan colony counter.

Jumlah koloni bakteri/100mL = Σ bakteri teramatiVolumeair yangdisaring x 100

b. Penetapan pH

Pengukuran derajat keasaman (pH) pada sampel air dilakukan dengan

menggunakan instrumen pH meter.

c. Penetapan Amonia dalam Sampel (Metode Nessler)

Disiapkan larutan standar amonia dengan konsentrasi 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8;

1 ppm. Disiapkan labu ukur 100 mL. Dimasukkan larutan standar amonia ke

dalam labu ukur dengan cara memipet sebanyak 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 mL.

ditambah akuadest ke dalam masing-masing labu ukur, diaduk. Ditetapkan

volumenya sampai tanda batas dengan akuades, diaduk. Didiamkan paling sedikit

10 menit. Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 425 nm dengan

menggunakan spektrofotometer. Larutan sampel dipipet sebanyak 25 mL lalu

ditambahkan larutan kalium natrium tartat sampai larutan jernih (bila sampel

keruh) dan 0,50 mL pereaksi Nessler, biarkan 10-15 menit lalu diukur

absorbansinya pada panjang gelombang dengan menggunakan spektrofotometer

UV-Vis.

Kadar NH4 (ppm) = Absorbansi

Slope

d. Penetapan Suhu

Dicelupkan thermometer digital ke dalam sampel air berkali-kali

digoyangkan. Didiamkan beberapa saat sampai angka yang ditujukan sudah

konstan. Angka yang tertera pada thermometer dibaca, setelah selesai

thermometer dicuci dengan akuades dan dikeringkan dengan menggunakan tisu.

e. Penetapan Warna

Prinsip penetapan warna yaitu perbandingan warna dengan menggunakan

alat yang disebut komparator warna. Larutan sampel yang akan diperiksa diaduk

terlebih dahulu, kemudian dituankan ke dalam tabung komparator warna sampai

tanda garis, tabung bagian luar dibersihkan, dan dikeringkan dengan

menggunakan tisu lalu diperiksa menggunakan komparator warna.

f. Penetapan Kekeruhan

Metode yang digunakan yaitu turbidimetri. Untuk kalibrasi alat disiapkan

satu seri larutan standar dengan beberapa nilai kekeruhan yang berbeda 1; 4; 8;

12; 20 NTU dengan memipet dan memasukkasn larutan formazin 40 NTU

sebanyak 2,5; 10; 20; 30; dan 50 mL ke dalam labu ukur 100 ml. Diencerkan

dengan air bersih dan ditempatkan volumenya sampai tanda batas. Diukur

masing-masing nilai kekeruhan tersebut pada turbidimeter. Larutan sampel diaduk

dan dimasukkan ke dalam tabung, lalu diukur dengan menggunakan turbidimeter.

3.4.2. Analisis Titik Retak Klorinasi Antara Ca(OCl)2 Dan NaOCl

a. Pembuatan Larutan Induk Ca(OCl)2 Dan Larutan Induk NaOCl

a.1 Pembuatan Larutan Induk Ca(OCl)2

Dipipet 1,00 mL larutan 0,1% Ca(OCl)2, diencerkan ke dalam labu takar

1000 mL, dan diimpitkan sampai tanda tera dengan air suling.

a.2 Pembuatan Larutan Induk (NaOCl)

Dipipet 1,00 mL larutan 0,1% NaOCl diencerkan ke dalam labu takar 100

mL, dan diimpitkan sampai tanda tera dengan air suling.

b. Pembuatan Deret Standar Ca(OCl)2 Dan Pembuatan Deret Standar

NaOCl

b.1 Pembuatan Deret Standar Ca(OCl)2

Ke dalam labu takar 100 mL yang tersedia dibuat 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,3

ppm; 0,4 ppm; 0,5 ppm; 0,6 ppm; 0,7 ppm dengan dimasukkan 1,00; 2,00; 3,00;

4,00; 5,00; 6,00; 7,00 mL larutan induk Ca(OCl)2 10 mg Cl2/L. Kemudian

diencerkan sampai tanda tera dengan akuades, larutan dihomogenkan,

ditambahkan tablet DPD no. 1, lalu labu takar disimpan di tempat gelap.

b.2 Pembuatan Deret Standar NaOCl

Ke dalam labu takar 100 mL yang tersedia dibuat 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,3

ppm; 0,4 ppm; 0,5 ppm; 0,6 ppm; 0,7 ppm dengan dimasukkan 1,00; 2,00; 3,00;

4,00; 5,00; 6,00; 7,00 mL larutan induk NaOCl 10 mg Cl2/L. Kemudian

diencerkan sampai tanda tera dengan akuades, larutan dihomogenkan,

ditambahkan tablet DPD no. 1, lalu labu takar disimpan di tempat gelap.

c. Penetapan Titik Retak Klorinasi

c.1. Analisis Kadar Klor Dalam Ca(OCl)2

Ke dalam labu takar 100 mL yang tersedia, dibuat 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,3

ppm; 0,4 ppm; 0,5 ppm; 0,6 ppm; 0,7 ppm; 0,8 ppm 0,9 ppm larutan klor dengan

dimasukkan masing-maasing 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 mL larutan

induk klor 10 mg Cl2/L, kemudian masing-masing labu ukur diencerkan sampai

tanda tera dengan air sampel, lalu ditambahkan tablet DPD no. 1. Larutan

dihomogenkan dan disimpan di tempat gelap. Larutan blanko dibuat dengan

memasukkan akuades ke dalam labu takar 50 mL sampai tanda tera, ditambahkan

tablet DPD no.1, larutan dihomogenkan dan disimpan di tempat yang gelap.

Setelah waktu kontak 45 menit, larutkan blanko dan larutan contoh diukur

absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang

gelombang 515 nm.

Konsentrasi residu klor aktif (Cl2/L) = Absorbansi

Slope

c.2. Analisis Kadar klor Dalam NaOCl

Ke dalam labu takar 100 mL yang tersedia, dibuat 0,1 ppm; 0,2 ppm; 0,3

ppm; 0,4 ppm; 0,5 ppm; 0,6 ppm; 0,7 ppm; 0,8 ppm 0,9 ppm larutan klor dengan

dimasukkan masing-maasing 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 mL larutan

induk klor 10 mg Cl2/L, kemudian masing-masing labu ukur diencerkan sampai

tanda tera dengan air sampel, lalu ditambahkan tablet DPD no. 1. Larutan

dihomogenkan dan disimpan di tempat gelap. Larutan blanko dibuat dengan

memasukkan akuades ke dalam labu takar 50 mL sampai tanda tera, ditambahkan

tablet DPD no.1, larutan dihomogenkan dan disimpan di tempat yang gelap.

Setelah waktu kontak 45 menit, larutkan blanko dan larutan contoh diukur

absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang

gelombang 515 nm.

Konsentrasi residu klor aktif (Cl2/L) = Absorbansi

Slope

c.3. Penetapan Titik Retak klorinasi

Dari data residu klor yang didapat lalu diplot terhadap dosis klor, titik

retak klorinasi kedua desinfektan yang dibandingkan pada keadaan dimana residu

klor mengalami penurunan pada dosis klor tertentu dan akan kembali naik lagi

apabila dosis klor ditambahkan terus-menerus.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Pendahuluan

4.1.1. Hasil Pengukuran Parameter Bakteriologi dan Kimia

Hasil penelitian analisis pendahuluan dikerjakan sebanyak dua kali yaitu

sebelum klorinasi dan sesudah klorinasi. Untuk parameter bakteriologi dan kimia

pada air hasil olahan PDAM Tirta Pakuan antara lain Escherichia coli (Lat,), pH,

dan Amonia. Untuk keterangan lebih lanjut dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Data Hasil Pengukuran Parameter Bakteriologi dan Kimia Pada Air Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan.

No.Parameter Analisis Satuan

* Sebelum

Klorinasi

Sesudah

Klorinasi

1.

2.

3.4.

E. Coli

Total Coli

pHAmonia

Bakteri/mL sampel

Bakteri/mL sampel

--mg/L

0

10

6,5-8,51,5

37

65

7,200,0750

0

0

7,150

* Peraturan Menteri Kesehatan R.I No: 416 /MENKES/PER/IX/1990.

Berdasarkan data pada Tabel 3, terlihat bahwa pada sampel air hasil

olahan PDAM Tirta Pakuan terkandung bakteri E. Coli sebanyak 37 Bakteri/mL

sampel dan total coli sebanyak 65 Bakteri/mL sampel melebihi batas yang

ditetapkan standar Peraturan Menteri Kesehatan R.I No: 416

/MENKES/PER/IX/1990, setelah melewati proses klorinasi tidak ditemukan

adanya kandungan E. Coli atau 0 (nol) karena air yang telah melewati proses

klorinasi disebut air distribusi yang siap disalurkan ke pelanggan maka PDAM

Tirta Pakuan pun mengacu pada Keputusan Menteri Kesehatan RI No.

492/Menkes/PER/IV/2010 dengan kata lain air distribusi tersebut sudah

memenuhi standar Keputusan Menteri Kesehatan RI No.

492/Menkes/PER/IV/2010. Hal tersebut membuktikan klorinasi berjalan dengan

efisien.

Berdasarkan Tabel 3. pH sebelum klorinasi sebesar 7,20 dan sesudah

klorinasi mengalami penurunan menjadi 7,20 karena Ca(OCl)2 dan NaOCl

bersifat asam maka akan menurunkan pH. Menurut alaerts & santika, 1997.

Klorinasi akan berjalan efektif pada pH netral dan sedikit asam Pada pH asam,

asam hipoklorit (HOCl) akan terurai sedikit, namun pada pH basa, HOCl akan

terurai sempurna menjadi ion hipoklorit (OCl-) yang daya desinfeksinya lebih

rendah dari HOCl.

Besarnya pH juga menjadi tanda bahwa ion hipoklorit atau asam

hipoklorit yang lebih banyak terbentuk. Menurut Winarno (1986), keberadaan

amoniak dalam air akan bereaksi dengan klor atau asam hipoklorit membentuk

monokloramin, dikloramin atau trikloramin tergantung dari pH.

Proses titik retak klorinasi, amoniak merupakan faktor yang cukup

berpengaruh karena amoniak akan bereaksi dengan klor membentuk

monokloramin, dikloramin, dan trikloramin (Metcalf & Eddy, 1991).

Berdasarkan data hasil analisis pada Tabel 3, kandungan amoniak pada air

hasil olahan PDAM Tirta Pakuan sebelum klorinasi sebesar 0,0750 mg/L

kemudian setelah melewati proses klorinasi tidak lagi ditemukan adanya

kandungan amoniak karena amoniak telah habis bereaksi dengan klor kemudian

terurai menjadi gas nitrogen. Kandungan amoniak dari sampel air hasil olahan

PDAM Tirta Pakuan masih dibawah standar Peraturan Menteri Kesehatan R.I

No: 416 /MENKES/PER/IX/1990 yaitu sebesar 1,5 mg/L.

Menurut Johnson (1997), pembentukan senyawa kloramin lebih baik

dihindarkan karena dapat menimbulkan bau dan rasa yang tidak enak pada air,

meskipun senyawa kloramin memiliki sedikit daya desinfeksi dalam proses

pengolahan air minum. Keberadaan amoniak dalam air akan bereaksi dengan klor

atau asam hipoklorit membentuk monokloramin, dikloramin atau trikloramin

tergantung dari pH (Winarno, 1986). Reaksi-reaksi yang terjadi adalah :

4.1.2. Hasil Pengukuran Parameter Fisika

Berdasarkan sifat fisika air, air tidak berwarna, tidak berbau dan tidak

juga berasa maka perlu adanya pengujian terhadap air berdasarkan sifat fisikanya.

Parameter fisik yang diujikan meliputi warna, bau, kekeruhan, dan suhu. Berikut

adalah tabel yang menjelaskan hasil pengukuran parameter.

Tabel 4. Data Hasil Pengukuran Parameter Fisik Pada Sampel Air Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan.

No. Parameter Analisis Satuan * Air Hasil Olahan PDAM Tirta

Pakuan1.2.3.4.

WarnaBau

KekeruhanSuhu

----

NTU0C

Tidak berwarnaTidak berbau

25Suhu Udara ± 30C

Tidak berwarnaTidak berbau

0,825,2

* Peraturan Menteri Kesehatan R.I No: 416 /MENKES/PER/IX/1990

Dari hasil analisis menunjukkan bahwa air hasil olahan PDAM Tirta

Pakuan tidak berwarna. Hal tersebut itu mengindikasikan bahwa kerja klor dalam

proses desinfeksi lebih efisien daripada air yang memiliki warna karena apabila

berwarna masih memungkinkan terkandungnya bakteri dan tidak terbunuh secara

maksimal dan hasil analisis juga menunjukkan bahwa air tidak berbau. Hal ini

menunjukkan bahwa air tidak mengalami kontaminasi dari zat organik.

Warna dalam air disebabkan oleh adanya zat organik seperti humus dan

logam. Warna air yang tidak normal biasanya menunjukkan adanya polutan

dalam air, sedangkan bau dapat disebabkan oleh bahan organik atau anorganik

yang terkandung di dalam air. Kekeruhan pada sampel air hasil olahan PDAM

Tirta Pakuan yaitu sebesar 0,8 NTU dan kadar maksimum kekeruhan pada air

hasil olahan PDAM Tirta Pakuan yang mengacu pada Peraturan Menteri

Kesehatan No: 416/MENKES/PER/IX/1990 adalah 25 NTU.

Proses klorinasi akan lebih baik jika kekeruhan kurang dari 1 NTU,

karena semakin keruh air maka proses klorinasi tidak efektif hal itu disebabkan

oleh partikel-partikel penyebab kekeruhan akan menghambat efisiensi kedua

desinfektan. Dari data hasil analisis kekeruhan, setiap sampel memiliki kadar

kekeruhan di bawah 1 NTU, sehingga sampel air memenuhi syarat.

Dari hasil penelitian pada Tabel 4,sampel air hasil olahan PDAM Tirta

Pakuan memiliki suhu sebesar 25,2oC. Hal ini menunjukkan bahwa proses

klorinasi dapat berjalan dengan baik dan air hasil olahan PDAM Tirta Pakuan

memenuhi standar Peraturan Menteri Kesehatan No:

416/MENKES/PER/IX/1990 yang menetapkan suhu air bersih sebesar ± 3oC suhu

udara.

Suhu air dapat mempengaruhi proses klorinasi. Klorinasi akan lebih

efektif pada suhu yang lebih tinggi dari 25oC (PDAM, 1992). Pada suhu tinggi zat

padat yang menghalangi kontak antara desinfektan dengan bakteri akan larut.

Klorinasi akan berjalan baik pada suhu 25-27oC (Jonson, 1997).

4.2. Analisis Titik Retak Klorinasi

Dari hasil analisis titik retak klorinasi ini dapat diketahui desinfektan mana

yang lebih efisien secara dosis penggunaanya masing-masing antara kalsium

hipoklorit (Ca(OCl)2) dan natrium hipoklorit NaOCl dengan menggunakan air

hasil olahan PDAM Tirta Pakuan sebagai sampel untuk analisisnya.

Efisiensi secara dosis antara CaOCl2 dan NaOCl yang telah diukur dengan

alat spektrofotometer UV-Vis dapat dibuat grafik ataupun disajikan dalam bentuk

tabel. Berikut adalah tabel 6 yang menyatakan hasil perbandingan dosis antara

kalsium hipoklorit dan natrium hipoklorit secara singkat dan jelas.

Tabel 5. Perbandingan Penetapan Titik Retak Klorinasi Kedua Desinfektan

No.

Ca(OCl)2 NaOClKonsentrasi

(mg Ca(OCl)2)/L

Absorba-nsi

Residu Klor

(mg Cl2/L)

Konsentrasi(mg NaOCl/L) Absorba-

nsi

Residu klor(mg Cl2/L)

1. 0,1 0,01 0,022 0,1 0,0082 0,0022. 0,2 0,02 0,135 0,2 0,015 0,0783. 0,3 0,029 0,225 0,3 0,025 0,1914. 0,4 0,081 0,820 0,4 0,045 0,4155. 0,5 0,035 0,292 0,5 0,069 0,6856. 0,6 0,080 0,809 0,6 0,088 0,8987. 0,7 0,121 1,258 0,7 0,028 0,1918. 0,8 0,146 1,550 0,8 0,082 0,8319. 0,9 0,179 1,921 0,9 0,110 1,146

Berdasarkan Tabel 6. Didapat titik retak klorinasi kedua desinfektan yang

dibandingkan. Untuk Ca(OCl)2 terjadi titik retak klorinasi pada konsentrasi 0,5

mg Ca(OCl)2/L dan absorbansi 0,035 nm serta residu klor 0,292 mg Cl2/L, untuk

NaOCl terjadi titik retak klorinasi pada konsentrasi 0,7 mg NaOCl/L dan

absorbansi 0,028 serta residu klor 0,191.

Dalam penetapan titik retak klorinasi, apabila penambahan dosis klor aktif

semakin besar, maka konsentrasi residu klor aktif akan semakin meningkat.

Dengan mengetahui titik retak klorinasi, jumlah klor yang dibutuhkan agar proses

disinfeksi berlangsung dapat diketahui.

Dari data hasil analisis yang tertera pada Tabel 7 diatas maka dapat juga

dibuat grafik yang menjelaskan hubungan antara konsentrasi kedua desinfektan

yaitu Ca(OCl)2 dan NaOCl dengan residu klor yang dihasilkan mulai dari

sebelum dan sesudah terjadinya titik retak klorinasi pada air hasil olahan PDAM

Tirta Pakuan. Adapun gambar grafik tersebut dapat dilihat pada gambar 3 dan

gambar 4 berikut

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.90

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

22.2

Dosis mg Ca(OCl)2/L)

Resid

u Kl

or a

ktif (

mg

Cl2/

L)

A

B C

D

E

F

Gambar 4. Grafik Titik Retak Klorinasi Air Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan Untuk Ca(OCl)2.

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.90

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Dosis mg NaOCl/L)

Resid

u Kl

or a

ktif (

mg

Cl2/

L)

A

B C

D

E

F

Gambar 5. Grafik Titik Retak Klorinasi Air Hasil Olahan PDAM Tirta Pakuan

Untuk NaOCl

Keterangan dari kedua grafik:

A= Oksidasi zat-zat pereduksiB= Pembentukan senyawa kloraminC= Penguraian senyawa kloramin menjadi gas N2

D= Titik retak klorinasiE= Pembentukan klor aktifF= Dosis klor untuk desinfeksi

Sumber : Alaerts dan Santika (1984)

Dari grafik klorinasi diatas, pada daerah A terjadi pemecahan klorin oleh

senyawa pereduksi dan pada tahap ini belum nampak adanya residu klor. Air

yang banyak mengandung bahan organik maka akan semakin banyak pula klor

yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik tersebut.

Pada daerah B, merupakan tahap terbentuknya senyawa kloramin dan

kloro-organik, atau terbentuknya combined available chlorine (klor tersedia

terikat). Pada tahap ini akan terjadi reaksi antara amoniak dan klor menjadi

kloramin, serta senyawa organik dengan klor menjadi kloro-organik (Metcalf &

Eddy, 1991). Sedangkan kloro-organik menurut Sawyer dan McCarty (1978)

Pada daerah C terjadi penguraian senyawa kloramin dan kloro-organik

menjadi gas N2. Menurut Alaerts dan Santika (1984).

Pada daerah D terjadi titik retak klorinasi. Pada kondisi ini semua zat yang

dapat dioksidasi akan teroksidasi, amoniak terurai menjadi N2 dan masih ada

residu klor yang dianggap perlu untuk desinfeksi. Pada titk retak klorinasi ini,

dosis klor sebanyak 0,5 mg Ca(OCl)2/L merupakan dosis minimum yang harus

ditambahkan pada air hasil olahan sungai PDAM Tirta Pakuan sehingga dapat

berfungsi sebagai desinfektan dalam proses pengolahannya. Namun, kestabilan

residu klor pada dosis klor 0,5 mg Ca(OCl)2/L dalam sistem jaringan distribusi

akan berkurang. Karena di dalam jaringan distribusi (pipa) terdapat zat-zat yang

dapat mengkonsumsi klor. Oleh karena itu, maka untuk menjaga kestabilan dan

kemampuan desinfeksi dari residu klor aktif pada jaringan distribusi dilakukan

penambahan dosis klor yang melebihi titik retak klorinasi.

Pada daerah E merupakan daerah yang sudah melewati break point hanya

klor yang tersedia bebas terbentuk karena pada titik tersebut semua zat amoniak

sudah dirubah menjadi gas N2 yang keluar dari larutan sebagai gelembung,

namun sedikit kloramin masih tertinggal. Pada daerah ini, penambahan dosis

klornya adalah 0,6 mg Ca(OCl)2/L. Dengan penambahan dosis klor 0,6 mg

Ca(Ocl)2/L, maka kestabilan residu klor aktif pada titik retak 0,5 mg Ca(OCl)2/L

dapat dipertahankan sampai melewati sistem jaringan distribusi.

Klor yang dibubuhkan untuk mencapai titik retak adalah sebanyak 2,5 ml

dari larutan induk klor 10 mg Cl2/L.

Sebelum proses klorinasi pada air hasil olahan PDAM Tirta Pakuan, air

mengandung amoniak dan bakteri. Hasil uji kadar amoniak dan bakteri setelah

klorinasi adalah tidak terdeteksi. Dan hal yang serupa dialami oleh proses titik

retak klorinasi untuk natrium hipoklorit yang mencapai titik retak klorinasi pada

dosis klor 0,7 mg NaOCl/L.

4.3 Biaya Produksi

Satu hal yang perlu dipertimbangkan dalam proses pengolahan air selain

kualitas air yang dihasilkan yaitu biaya produksi. Dilihat dari segi pemakaian

desinfektan Ca(OCl)2 lebih efisien dibandingkan desinfektan NaOCl dan juga

dilihat dari segi ekonomi (biaya) Ca(OCl)2 lebih murah dibandingkan desinfektan

NaOCl dengan debit air yang diolah sebesar

1000 Liter/detik.

Tabel 6. Data Selisih Biaya Produksi Kedua Desinfektan

No. Nama

desinfektan

Pemakaian

desinfektan

(mg/L)

Kebutuhan

Per jam

(Kg/jam)

Kebutuhan

Per hari

(Kg/hari)

Kebutuhan

Per bulan

(Kg/bulan)

Harga

desinfektan

Per Kg

Biaya produksi

Per bulan

1. Kalsium

hipoklorit

(Ca(OCl)2)

0,5 1,8 43,2 1296 Rp 10.000 Rp. 12.960.000

2. Natrium

Hipoklorit

(NaOCl)

0,7 2,52 60,48 1814,4 Rp. 13.000 Rp. 23.587.200

Total selisih biaya produksi Per Bulan Rp. 10.627.200

Dari tabel 7 menunjukkan bahwa apabila dilihat dari segi ekonomi sangat

terlihat jelas bahwa desinfektan kalsium hipoklorit (Ca(OCl)2) lebih hemat

dibandingkan dengan desinfektan natrium hipoklorit (NaOCl) dengan selisih

biaya produksi Per bulanya sebesar Rp. 10.627.200 (Sepuluh juta enam ratus dua

puluh tujuh ribu rupiah).

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Titik retak klorinasi Ca(OCl)2 terjadi pada konsentrasi 0,5 mg Ca(OCl)2/L

dan NaOCl pada konsentrasi 0,7 mg NaOCl/L.

2. Ca(OCl)2 lebih efisien dibandingkan NaOCl dalam proses klorinasi.

3. Kedua desinfektan dapat digunakan untuk proses klorinasi pada air hasil

olahan PDAM Tirta Pakuan.

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat diberikan PDAM Tirta Pakuan tetap

menggunakan kalsium hipoklorit sebagai desinfektan karena selain lebih unggul

secara ekonomi dan amat baik digunakan karena air hasil olahan PDAM Tirta

Pakuan memiliki kesadahan air yang rendah serta lebih efisien dalam

penambahan dosis dibandingkan natrium hipoklorit.

DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G. & S.S.Santika. 1984. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional.

Surabaya.

Andayuni. 2009. Pengolahan Air Minum Rumah Tangga. Departemen Kesehatan

Indonesia. Jakarta.

APHA. 2005. Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater.

American Public Association Washington DC. Edisi 21.

Cooper, J. W. 1981. Chemistry in Water Reuse. Ann Arbor Science Publisher, Inc.

Michigan. United of America.

Culp, R. L. & Gearge M. W. 1987. Handbook of Waste Water Treathment. Van

Nostrand Reinhold Company. New York. Edisi 2.

Darsono, V. 1992. Pengantar Ilmu Lingkungan. Universitas Atmajaya.

Yogyakarta.

Johnson, J. D. 1977. Desinfection Water and Wastewater. Ann Arbor Science

Publisher, Inc. Michigan. United of America.

Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. A. Saptorahardjo (a.b.).

Cet 1. Jakarta: UI-Press. 195-218.

Laboratorium PDAM Tirta Pakuan. 2010. Standart Operation Procedur ISO

9001 :2008. PDAM Tirta Pakuan. Bogor

Lawrence, C. A. & S. S. Block. 1968. Desinfection, Sterilization and

Proservation. University of California. California

Mc Ghee, J. T. 1991. Waste Water Engineering: Treatment, Disposal, and

Reuse. Mc Graw-Hill Publishing Company. New York. Edisi 3.

Metcalf & Eddy. 1991. Water Supply and Sewerage. Edisi 6. Mc Graw-Hill

International Edition. New York.

Nur, M. A. & Hendra Adijuwana. 1989. Teknik Spektroskopi dalam Analisis

Biologi. IPB. Bogor.

Perusahaan Daerah Air Minum. 1992. Desinfeksi Air. Perusahaan Daerah Air

Minum. Bogor.

Prihanto. 1999. Siklus Air. Penerbit VEDC. Malang

Saeni, M.S. 1989. Kimia Lingkungan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat.

IPB. Bogor.

Sawyer, C. N. & P. L Mc Carty. 1978. Chemistry for Environmental

Engineering. Mc Graw-Hill Book Company. New York. Edisi 3.

Sutrisno, C. T. & E. Suciastuti. 1991. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka

Cipta. Jakarta.

Tahid. 2002. Spektroskopi UV/Vis dan Aplikasinya. Pusat penelitian Kimia

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Bandung.

Tchobanoglous, G. & E. D. Schroeder. 1985. Water Quality. Addison-Wesley

Publishing Company. California.

Underwood, A.L & R.A. Day. 1992. Analisis Kimia Kuantitatif. Erlangga.

Jakarta. Edisi kelima.

Viessman, W. Jr, & M. J. Hammer. 1985. Water Supply and Pollution Control.

Harper and Row Publisher. New York. Edisi Kelima.

Vogel. 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.

PT Kalman Media Pusaka. Jakarta. Edisi Kelima.

Winarno, F. G. 1986. Air Minum Untuk Industri Pangan. PT Gramedia Pustaka

Utama. Jakarta.

LAMPIRAN

Lampiran 1. . Persyaratan Kualitas Air Bersih PDAM Kota Bogor Berdasarkan

Peraturan Menteri Kesehatan R.I No: 416 /MENKES/PER/IX/1990.

No. Parameter Satuan Kadar Maksimum

yang

diperbolehkan

Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

A. FISIKA

Bau

Jumlah zat padat

terlarut (TDS)

Kekeruhan

Rasa

Suhu

Warna

B. KIMIA

a. Kimia Anorganik

Air Raksa

Arsen

Besi

Flourida

Kadmium

Kesadahan CaCO3

Khlorida

Kromium, valens-6

Mangan

Nitrat, sebagai N

Nitrit, sebagai N

pH

Selenium

Seng

--

mg/L

Skala

NTU

--oC

Skala TCU

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

--

mg/L

--

1.500

25

--

Suhu udara

± 3oC

50

0,001

0,05

1,0

1,5

0,005

500

600

0,05

0,5

10

1,0

6,5-9,0

0,01

15

Tidak berbau

Tidak berasa

Merupakan batas

minimum dan

maksimum khusus air

hujan pH minimum 5,5

15.

16.

17.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

Sianida

Sulfat

Timbal

b. Kimia Organik

Aldrin dan Dieldrin

Benzene

Benzo (a) Pyrene

Chlordane (total

isomer)

Chloroform

2,4-D

DDT

Detergen

1,2 Dichloroethane

1,1 Dichloroethane

Heptachlor dan

heptachlor epoxide

Hexachlorobenzene

Gamma-HCH

(Lindane)

Metoxychlor

Pentachlorophenol

Pestisida Total

3,4,6-trichlorephenol

Zat organik (KMnO4)

D.MIKROBIOLOGI

Total koliform (MPN)

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

Jumlah

per 100

mL

Jumlah

per 100

mL

0,1

400

0,05

0,0007

0,01

0,00001

0,007

0,03

0,10

0,03

0,5

0,01

0,0003

0,003

0,00001

0,004

0,10

0,01

0,10

0,01

10

50

10

10

10

Bukan air perpipaan

Air perpipaan

Sumber: PDAM Tirta Pakuan

Lampiran 2. Persyaratan Kualitas Air Minum PDAM Kota Bogor Berdasarkan

Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 492/Menkes/PER/IV/2010

1. Bakteriologis

Parameter SatuanKadar maksimum

yang diperbolehkan

Keterangan

A. Air minum

E.Coli Jumlah/100 mL sampel

0

B. Air yang masuk distribusi

E.coli Jumlah/100 mL sampel

0

Total bakteri koliform

Jumlah/100 mL sampel

0

C. Air pada system distribusi

E.Coli Jumlah/100 mL sampel

0

Total bakteri koliform

Jumlah/100 mL sampel

0

Lampiran 3. Diagram Alir Penelitian

Analisis Pendahuluan- Penetapan suhu- Penetapan pH- Penetapan warna- Penetapan

kekeruhan - Penetapan NH3

(Metode Nessler)- Penetapan bakteri

Analisis Titik Retak

Klorinasi

Dalam 9 labu ukur 50 mL

dimasukkan 0,1-0,9 ppm

dari larutan induk 10 mg/L

Ditera dengan sampel

Pada masing-masing labu

ditambahkan tablet DPD No.1

Sampel Air Hasil Olahan

PDAM Tirta Pakuan

Didiamkan

selama 45 menit

Diukur dengan spektrofotometer Uv-Vis

pada panjang gelombang 515 nm

TITIK RETAK

KLORINASI

Lampiran 4. Kurva standar klor dan contoh perhitungan residu klor

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

f(x) = 0.0896428571428571 x + 0.00814285714285717R² = 0.990332620724346

kurva standar klor

konsentrasi klor

Abso

rban

s

Contoh perhitungan residu klor

Dik : y = 0,089x + 0,008 (persamaan garis)

y = 0,010 (absorbansi)

x = residu klor

maka :

y = 0,089x + 0,008

0,010 = 0,089x + 0,008

0,010 – 0,008 = 0,089x

0,002x =

0,089

x = 0,022 ppm