amami jar test

43
KOAGULASI, FOKULASI, DAN TEKNIK JARTEST MAKALAH Disusun untuk memenuhi salah satu tugas kelompok mata kuliah Analisa Makanan dan Minuman Oleh : Kelompok 13 Dita Lestari Dinnar P Fauziah Illahi Tasya Farida KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA POLITEKNIK KESEHATAN BANDUNG

Upload: fauziah-illahi

Post on 18-Feb-2016

77 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

POLTEKKES BANDUNG (ANGKATAN 30)

TRANSCRIPT

Page 1: Amami JAR TEST

KOAGULASI, FOKULASI, DAN TEKNIK JARTEST

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas kelompok mata kuliah

Analisa Makanan dan Minuman

Oleh :

Kelompok 13

Dita Lestari

Dinnar P

Fauziah Illahi

Tasya Farida

KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA

POLITEKNIK KESEHATAN BANDUNG

JURUSAN ANALIS KESEHATAN

CIMAHI

2015

Page 2: Amami JAR TEST

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami haturkan kepada Allah SWT karena telah memberikan

kita kesehatan. Shalawat serta salam tetap kita curahkan kepada junjungan kita

nabi besar Muhammad SAW. Karena dengan perjuangan dan jihad dari dakwah

beliau sekarang kita bisa merasakan nikmatnya iman dan islam dari agama yang

beliau sebarkan. Dan semoga kelak kita menjadi umat yang beliau syafa’ati di

padang tandus yang tidak kita temui syafaat selain dari beliau.

Makalah ini dibuat dengan judul “KOAGULASI, FLOKULASI DAN

TEKNIK JAR TEST” yang diharapkan bisa mengerti apa yang disampaikan.

Makalah ini masih sangat sederhana dan masih banyak sekali ditemukan

kekurangan baik isi, atau kata yang kurang tepat dalam penyajiannya dan kami

sangat mengharap kritik dan saran untuk meyempurnakan makalah ini. Walaupun

demikian makalah ini juga sangat bermanfaat bagi kita karena dengan membaca

makalah ini kita mengetahui tentang bakteriologi air. Demikian sebagai pengantar

makalah ini.

Bandung, Oktober 2015

Penulis

Page 3: Amami JAR TEST

DAFTAR ISI

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

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

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

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

1.2 Rumusan Masalah........................................................................................1

1.3 Tujuan..........................................................................................................2

BAB II PEMBAHASAN ......................................................................................3

2.1 Kelebihan dan Kekurangan Masing-masing Koagulan.................................3

2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Koagulasi-Flokulasi..............................9

2.3 Mekanisme Flokulasi dan Koagulasi...........................................................13

2.4 Teknik Jar Test ...........................................................................................14

BAB III PENUTUP.............................................................................................26

3.1 Kesimpulan.....................................................................................................26

3.2 Saran...............................................................................................................27

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................28

Page 4: Amami JAR TEST

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Metode pengolahan air menurut sifat nya, yaitu metode

pengolahan secara fisika dan kimia. Metode pengolahan fisik yang sering

digunakan adalah Flokulasi,Sedimentasi,sedangkan metode pengolahan

air secara kimiawi Koagulasi. Koagulasi merupakan mekanisme dimana

partikel-partikel koloid yang bermuatan negative akan di netralkan,

sehingga muatan yang netral tersebut saling melekat dan menempel satu

sama lain,kemudian membentuk flok. Untuk menambah besar ukuran

kolid dapat dilakukan dengan jalan reaksi kimia diikuti dengan

pengumpulan atau dengan cara penyerapan.

Untuk mempercepat pengendapan kotoran maka ditambahkan

koagulan dengan dosis yang tepat ebab dengan dosis yang terlalu banyak

tidak ada pengaruhya bila sudah tercapai titik jenuh pengendapan.

Pemilihan jenis dan dosis flokulan atau koagulan yang harus dilakukan

terlebih dahulu dalam skala laboratorium dengan menggunakan Jar Test.

Jar Test adalah suatu percobaan yang berfunfsi untuk menentukan dosis

optium dalam koagulan yang digunakan alam proses pengolahan air

bersih.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Apa kelebihan dan kekurangan masing-masing Koagulan ?

2. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi-flokulasi?

3. Bagaimana mekanisme flokulasi dan koagulasi?

4. Bagaimana teknik Jar Test?

Page 5: Amami JAR TEST

C. TUJUAN

1. Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing koagulan.

2. Mengetahui factor-faktor yang memepengaruhi koagulasi-flokulasi.

3. Mengetahui mekanisme flokulasi dan koagulasi.

4. Mengetahui bagaimana teknik Jar Test.

Page 6: Amami JAR TEST

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN KOAGULAN

Nama Formula Bentuk

Reaksi

Dengan

Air

pH

Optimum

Aluminium sulfat,

Alum sulfat, Alum,

Salum

Al2(SO4)3.xH2O,

x = 14,16,18

Bongkah,

bubukAsam 6,0 – 7,8

Sodium aluminatNaAlO2atau

Na2Al2O4

Bubuk Basa 6,0 – 7,8

Polyaluminium

Chloride, PACAln(OH)mCl3n-m

Cairan,

bubukAsam 6,0 – 7,8

Ferri sulfat Fe2(SO4)3.9H2OKristal

halusAsam 4 – 9

Ferri klorida FeCl3.6H2OBongkah,

cairanAsam 4 – 9

Ferro sulfat FeSO4.7H2OKristal

halusAsam > 8,5

2.1.1 Jenis-jenis koagulan:

1. Alumunium sulfat (Al2(SO4)3.14H2O)

Page 7: Amami JAR TEST

Biasanya disebut tawas, bahan ini sering dipakai karena efektif

untuk menurunkan kadar karbonat. Tawas berbentuk kristal atau bubuk

putih, larut dalam air, tidak larut dalam alkohol, tidak mudah terbakar,

ekonomis, mudah didapat dan mudah disimpan. Penggunaan tawas

memiliki keuntungan yaitu harga relatif murah dan sudah dikenal luas

oleh operator water treatment. Namun Ada juga kerugiannya, yaitu

umumnya dipasok dalam bentuk padatan sehingga perlu waktu yang lama

untuk proses pelarutan.

Al2(SO4)3 → 2 Al+3 + 3SO4-2

Air akan mengalami

H2O → H+ + OH-

Selanjutnya 2 Al+3 + 6 OH- → 2 Al (OH)3

Selain itu akan dihasilkan asam 3SO4-2 + 6 H+ → 3H2SO4

2. Sodium aluminate ( NaAlO2 )

Digunakan dalam kondisi khusus karena harganya yang relatif

mahal. Biasanya digunakan sebagai koagulan sekunder untuk

menghilangkan warna dan dalam proses pelunakan air dengan lime soda

ash.

3. Ferrous sulfate ( FeSO4.7H2O )

Dikenal sebagai Copperas, bentuk umumnya adalah granular.

Ferrous Sulfate dan lime sangat efektif untuk proses penjernihan air

dengan pH tinggi (pH > 10).

4. Chlorinated copperas

Page 8: Amami JAR TEST

Dibuat dengan menambahkan klorin untuk mengioksidasi Ferrous

Sulfate. Keuntungan penggunaan koagulan ini adalah dapat bekerja pada

jangkauan pH 4,8 hingga 11.

5. Ferrie sulfate ( Fe2(SO4)3)

Mampu untuk menghilangkan warna pada pH rendah dan tinggi

serta dapat menghilangkan Fe dan Mn.

6. Ferrie chloride ( FeCl3.6H2O)

Dalam pengolahan air penggunaannya terbatas karena bersifat

korosif dan tidak tahan untuk penyimpanan yang terlalu lama.

Jenis Koagulan Aid

Kesulitan pada saat proses koagulasi kadang-kadang terjadi karena

lamanya waktu pengendapan dan flok yang terbentuk lunak sehingga

akan mempersulit proses pemisahan. Koagulan Aid menguntungkan

proses koagulasi dengan mempersingkat waktu pengendapan dan

memperkeras flok yang terbentuk. Jadi definisi koagulan aids adalah

koagulan sekunder yang ditambahkan setelah koagulan primer atau

utama bertujuan untuk mempercepat pengendapan, pembentukan dan

pengerasan flok.

Jenis koagulan aid diantaranya:

PAC ( poly alumunium chloride )

Polimer alumunium merupakan jenis baru sebagai hasil

riset dan pengembangan teknologi air sebagai dasarnya adalah

alumunium yang berhubungan dengan unsur lain membentuk unit

berulang dalam suatu ikatan rantai molekul yang cukup panjang,

pada PAC unit berulangnya adalah Al-OH.

Page 9: Amami JAR TEST

Rumus empirisnya adalah Aln(OH)mCl3n-m

Dimana : n = 2 2,7 <> 0

Dengan demikian PAC menggabungkan netralisasi dan

kemampuan menjembatani partikel-partikel koloid sehingga

koagulasi berlangsung efisien. Namun terdapat kendala dalam

menggunakan PAC sebagai koagulan aids yaitu perlu pengarahan

dalam pemakaiannya karena bersifat higroskopis.

Keunggulan Poly Aluminium Chloride

Beberapa keunggulan yang dimiliki PAC dibanding

koagulan lainnya adalah sebagai berikut:

1. PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan

demikian tidak diperlukan pengoreksian terhadap pH, terkecuali

bagi air tertentu.

2. Kandungan belerang dengan dosis cukup akan mengoksidasi

senyawa karboksilat rantai siklik membentuk alifatik dan

gugusan rantai hidrokarbon yang lebih pendek dan sederhana

sehingga mudah untuk diikat membentuk flok.

3. Kadar khlorida yang optimal dalam fasa cair yang bermuatan

negatif akan cepat bereaksi dan merusak ikatan zat organik

terutama ikatan karbon nitrogen yang umumnya dalam truktur

ekuatik membentuk suatau makromolekul terutama gugusan

protein, amina, amida dan penyusun minyak dan lipida.

4. PAC tidak menjadi keruh bila pemakaiannya berlebihan,

sedangkan koagulan yang lain (seperti alumunium sulfat, besi

klorida dan fero sulfat) bila dosis berlebihan bagi air yang

mempunyai kekeruhan yang rendah akan bertambah keruh. Jika

Page 10: Amami JAR TEST

digambarkan dengan suatu grafik untuk PAC adalah

membentuk garis linier artinya jika dosis berlebih maka akan

didapatkan hasil kekeruhan yang relatif sama dengan dosis

optimum sehingga penghematan bahan kimia dapat dilakukan.

Sedangkan untuk koagulan selain PAC memberikan grafik

parabola terbuka artinya jika kelebihan atau kekurangan dosis

akan menaikkan kekeruhan hasil akhir, hal ini perlu ketepatan

dosis.

5. PAC mengandung suatu polimer khusus dengan struktur

polielektrolite yang dapat mengurangi atau tidak perlu sama

sekali dalam pemakaian bahan pembantu, ini berarti disamping

penyederhanaan juga penghematan untuk penjernihan air.

6. Kandungan basa yang cukup akan menambah gugus hidroksil

dalam air sehingga penurunan pH tidak terlalu ekstrim sehingga

penghematan dalam penggunaan bahan untuk netralisasi dapat

dilakukan.

7. PAC lebih cepat membentuk flok daripada koagulan biasa ini

diakibatkan dari gugus aktif aluminat yang bekerja efektif

dalam mengikat koloid yang ikatan ini diperkuat dengan rantai

polimer dari gugus polielektrolite sehingga gumpalan floknya

menjadi lebih padat, penambahan gugus hidroksil kedalam

rantai koloid yang hidrofobik akan menambah berat molekul,

dengan demikian walaupun ukuran kolam pengendapan lebih

kecil atau terjadi over-load bagi instalasi yang ada, kapasitas

produksi relatif tidak terpengaruh.

Karbon aktif

Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas

permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup

Page 11: Amami JAR TEST

sehingga memperbesar kapasitas adsorbsi. Pori-pori arang

biasanya diisi oleh hidrokarbon dan zat-zat organik lainnya

yang terdiri dari persenyawaan kimia yang ditambahkan akan

meresap dalam arang dan membuka permukaan yang mula-

mula tertutup oleh komponen kimia sehingga luas permukaan

yang aktif bertambah besar.

Efisiensi adsorbsi karbon aktif tergantung dari perbedaan

muatan listrik antara arang dengan zat atau ion yang diserap.

Bahan yang bermuatan listrik positif akan diserap lebih efektif

oleh arang aktif dalam larutan yang bersifat basa. Jumlah

karbon aktif yang digunakan untuk menyerap warna

berpengaruh terhadap jumlah warna yang diserap.

Activated silica

Merupakan sodium silicate yang telah direaksikan dengan

sulfuric acid, alumunium sulfate, carbon dioxide, atau klorida.

Sebagai koagulan aid, activated silica memberikan

keuntungan antara lain meningkatkan laju reaksi kimia,

menurunkan dosis koagulan, memperluas jangkauan pH

optimum dan mempercepat serta memperkeras flok yang

terbentuk. Umumnya digunakan dengan koagulan alumunium

dengan dosis 7 – 11% dari dosis alum.

Bentonic clay

Digunakan pada pengolahan air yang mengandung zat warna

tinggi, kekeruhan rendah dan mineral yang rendah.

Page 12: Amami JAR TEST

2.2 Faktor–faktor yang mempengaruhi

Koagulasi

1. Pemilihan bahan kimia. Pemilihan koagulan dan koagulan pembantu,

merupakan suatu program lanjutan dari percobaan dan evaluasi yang

biasanya menggunakan Jar test. Seorang operator dalam pengetesan untuk

memilih bahan kimia, biasanya dilakukan di laboratorium. Pemilihan jenis

koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis dan daya efektivitas

daripada koagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk larutan

lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbuk atau butiran.

2. Suhu berpengaruh terhadap daya koagulasi dan memerlukan pemakaian

bahan kimia berlebih, untuk mempertahankan hasil yang dapat diterima.Suhu

air yang rendah mempunyai pengaruh terhadap efisiensi proses koagulasi.

Bila suhu air diturunkan , maka besarnya daerah pH yang optimum pada

proses kagulasi akan berubah dan merubah pembubuhan dosis koagulan.

3. pH Nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah, dapat berpengaruh terhadap

koagulasi. pH optimum bervariasi tergantung jenis koagulan yang

digunakan.Koagulasi optimum bagaimanapun juga akan berlangsung pada

nilai pH tertentu (pH optimum), dimana pH optimum harus ditetapkan

dengan jar-test.

4. Alkalinitas, misalnya alkalinitas yang rendah membatasi reaksi ini dan

menghasilkan koagulasi yang kurang baik, pada kasus demikian, mungkin

memerlukan penambahan alkalinitas ke dalam air, melalui penambahan

bahan kimia alkali/basa ( kapur atau soda abu)

5. Kekeruhan misalnya : makin rendah kekeruhan, makin sukar pembentukkan

flok.Makin sedikit partikel, makin jarang terjadi tumbukan antar

partikel/flok, oleh sebab itu makin sedikit kesempatan flok berakumulasi

6. Warna berindikasi kepada senyawa organik, Warna dimana zat organik

bereaksi dengan koagulan, menyebabkan proses koagulasi terganggu selama

Page 13: Amami JAR TEST

zat organik tersbut berada di dalam air baku dan proses koagulasi semakin

sukar tercapai.

7. Penentuan dosis optimum koagulan

Untuk memperoleh koagulasi yang baik, dosis optimum koagulan harus

ditentukan. Dosis optimum mungkin bervariasi sesuai dengan karakteristik

dan seluruh komposisi kimiawi di dalam air baku, tetapi biasanya dalam hal

ini fluktuasi tidak besar, hanya pada saat-saat tertentu dimana terjadi

perubahan kekeruhan yang drastis (waktu musim hujan/banjir) perlu

penentuan dosis optimum berulang-ulang.Untuk menghasilkan inti flok yang

lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangat tergantung dari dosis

koagulasi yang dibutuhkan Bila pembubuhan koagulan sesuai dengan

dosisyang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan

dengan baik.

8. Penentuan pH optimum

Penambahan garam aluminium atau garam besi, akan menurunkan pH air,

disebabkan oleh reaksi hidrolisa garam tersebut, seperti yang telah

diterangkan di atas. Koagulasi optimum bagaimanapun juga akan

berlangsung pada nilai pH tertentu (pH optimum), dimana pH optimum harus

ditetapkan dengan jar-test.

Untuk kasus tertentu ( pada pH air baku rendah dan pada dosis koagulan

yang relatif besar ) dan untuk mempertahankan pH optimum, maka

diperlukan koreksi pH pada proses koagulasi, dengan penambahan bahan

alkali seperti : soda abu ( Na2CO3 ) , kapur ( CaO ) atau kapur hidrat

{ Ca(OH)2 }. Dilakukan penentuan dosis alkali pada dosis optimum

koagulan yang digunakan.

9. Karakteristik ion-ion dalam air.

Pengaruh ion-ion yang terlarut dalam air terhadap proses koagulasi yaitu :

pengaruh anion lebih bsar daripada kation. Dengan demikian ion natrium,

Page 14: Amami JAR TEST

kalsium dan magnesium tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap

proses koagulasi.

10. Kecepatan pengadukan

Tujuan pengadukan adalah untuk mencampurkan koagulan ke dalam air.

Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan harus

benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat

bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air.

Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila

pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan

sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang

terbentuk

Flokulasi

1. Jumlah energi yang diberikan

Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan

harus benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat

bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air.

Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila

pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan

sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang

terbentuk

2. Jenis dan jumlah koagulan/flokulan dan atau pembantu Dosis koagulan

Pemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis

dan daya efektivitas daripada koagulan dalam pembentukan flok. Koagulan

dalam bentuk larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbuk

atau butiran.Untuk menghasilkan inti flok yang lain dari proses koagulasi dan

flokulasi sangat tergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan Bila

Page 15: Amami JAR TEST

pembubuhan koagulan sesuai dengan dosisyang dibutuhkan maka proses

pembentukan inti flok akan berjalan dengan baik.

3. Cara pemakaian koagulan/flokulan pembantu

koagulan aids adalah koagulan sekunder yang ditambahkan setelah

koagulan primer atau utama bertujuan untuk mempercepat pengendapan,

pembentukan dan pengerasan flok.

4. Ukuran flok (proses koagulasi partikel-partikel terdestabilisasi dapat saling

bertumbukan membentuk agregat).

Dengan ukuran flok dan partikel yang semakin besar semakin penting

terjadi agregasi yang disebabkan oleh ortokinetik , maka perbedaan

kecepatan diantara partikel semakin besar, akan terjadi pembentukan flok.

Dilain pihak jika flok terlalu besar tidak bisa menahan tekanan abrasi

didalam air, artinya dengan nilai gradien kecepatan ( G value) yang semakin

besar ukuran flok rata-rata akan menurun. Untuk mempertahankan nilai G

yang berhubungan dengan ukuran partikel, pada prakteknya dilakukan

semacam pengadukan pendahuluan (premixing) dengan nilai G yang tinggi,

kalau sudah terjadi flok, nilai G diturunkan. Semakin lama agregat akan

menumpuk semakin banyak, tahap berikutnya nilai G diturunkan. Dalam

beberapa instalasi, misalnya dari nilai G = 100/dt diturunkan menjadi 10/dt.

Dengan demikian ada kesempatan untuk menentukan daya enersi yang akan

dimasukkan ke dalam masing-masing tahap sesuai dengan kondisi air baku

dan sesuai dengan sistem pemisahan yang akan dilakukan selanjutnya.

5. Waktu flokulasi

proses flokulasi memerlukan waktu (yang dinyatakan oleh waktu tinggal

/ detensi = td , dalam detik) yaitu waktu untuk memberi kesempatan ukuran

flok menjadi lebih besar

Page 16: Amami JAR TEST

2.3 MEKANISME KOAGULSI DAN FLOKULASI

Koagulasi adalah proses penambahan bahan-bahan kimia (koagulan) pada

proses koagulasi dengan pengadukan cepat untuk memebentuk gumpalan (flok)

yang berasal dari partikel koloid yang ada dalam contoh air yang selanjutnya

dipisahkan pada proses flokulasi.proses penggumpalan partikel koloid ini karena

penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan

membentuk endapan karena adanya gaya grafitasi.Koagulasi dilakukan dengan

penambahan bahan kimia (atau biasa disebut koagulan) yang berfungsi untuk

mendestabilkan partikel koloid.

Mekanismenya : Koagulan (muatan berlawanan dengan partikel koloid)

menetralkan partikel koloidpartikel koloid bergabungmikroflok (tidak

terlihat dengan mata telanjang) air mengelilingi mikroflok (terlihat)

Flokulasi adalah suatu proses aglomerasi (penggumpalan) partikel-

partikel terdestabilisasi menjadi flok dengan ukuran yang memungkinkan dapat

dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi. Dengan kata lain proses flokulasi adalah

proses pertumbuhan flok (partikel terdestabilisasi atau mikroflok) menjadi flok

dengan ukuran yang lebih besar (makroflok).

Pengadukan lambat: mikroflok menjadi flok

Mikroflok akan bersentuhan satu sama lain sehinggapinfloktumpukan

dan interaksi yang terus menerus dengan polimer organik atau

anorganikmakroflokukuranmaksimummakroflok mengendap .

Proses flokulasi biasanya dilakukan selama 15 atau 20 menit sampai 1 jam

atau lebih

Mekanisme flokulasi:

1. Mekanisme perikinetik (micro-flocculation) flokulasi pada partikel koloid1

μ atau yang lebih kecil karena gerak Brownian

Page 17: Amami JAR TEST

2. Mekanisme ortokinetik(macro-flocculation)flokulasi yang didasarkan pada

perbedaan kecepatan dalam air limbah yang dapat menyebabkan adanya

interaksi partikel(> 1 μ).

Partikel-partikel koloid yang berukuran sangat kecil memiliki muatan negatif,

interaksi antar partikel saling tolak-menolak karena memiliki muatan yang sama

sehingga partikel koloid menyebar. Dengan penambahan Koagulan (misal tawas

Al), maka ion Al yang berukuran lebih besar dari ukuran partikel koloid dan

memiliki muatan positif akan mengikat partikel-partikel koloid sehingga

membentuk gumpalan yang lebih besar. Penambahan Flokulan bertujuan untuk

mengikat gumpalan-gumpalan yang terbentuk akibat penambahan Koagulan (inti

flok) sehingga gumpalan yang terbentuk lebih besar lagi dan dapat disaring.

Penambahan Flokulan dan atau Flokulan harus sesuai dengan dosis, apabila

kurang maka penggumpalan partikel koloid tidak sempurna, sedangkan apabila

ditambahkan berlebih akibatnya akan menambah kekeruhan pada air. Sehingga

ada metode yang biasa digunakan untuk menentukan takaran atau dosis dari

penggunaan Koagulan atau Flokulan yaitu dengan metode Jartest.

2.4 TEKNIK JAR TEST

Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis

optimal koagulan yang digunakan pada proses pengolahan air bersih. Selain

pemberian koagulan, diperlukan pengadukan sampai terbentuk flok. Flok-flok

tersebut mengumpulkan partikel - partikel kecil dan koloid. Partikel dan koloid

tersebut akan bergabung dan mengendap bersama – sama. Jar Test merupakan

rangkaian sederhana untuk proses koagulasi, flokuIasi dan sedimentasi.Jar Test

bermanfaat dalam menghilangkan bahan cemaran yang tersuspensi atau dalam

bentuk koloid.

Prinsip kerja jar test adalah membuat air limbah bergerak berputar searah,

sehingga padatan yang tercampur dalam cairan limbah akan bergerak searah.

Perputaran tersebut dilakukan dengan 2 kecepatan yaitu kecepatan tinggi yang

digunakan untuk memisahkan partikel dengan cairan dan kecepatan lambat

Page 18: Amami JAR TEST

digunakan untuk membentuk flok-flok. Kemudian limbah didiamkan untuk

mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk.

Metode Jar Test Alumunium Sulfat

Jar Test adalah metode penentuan takaran Alumunium Sulfat yang diperlukan

untuk menjernihkan sejumlah volume air baku.

Dengan melakukan Jar Test maka akan diketahui dosis yang paling efektif

menjernihkan air baku. Dengan demikian, untuk sejumlah volume air baku dapat

dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus maupun dengan perhitungan

logika matematika sederhana.

BAl     =   Berat Alumunium Sulfat yang dibutuhkan,

LI    =   Konsentrasi Larutan Induk, (g/l),

DO  =   Dosis Larutan Induk yang ditambahkan pada sampel, (ml/l),

Vab =   Volume air baku yang akan diolah, (l).

Larutan Induk

Larutan ini adalah konsentrasi larutan Alumunium Sulfat dalam air. Biasanya

konsentrasi yang dipergunakan  adalah 1% atau dengan melarutkan padatan

Alumunium Sulfat 10 gram dalam 1 liter air bersih. Pemilihan konsentrasi ini

adalah untuk mempermudah proses Jar Test dan perhitungannya.

Dosis Optimum

Dosis optimum diperoleh dari hasil percobaan Jar Test pada 1 liter air baku yang

menghasilkan proses penjernihan terbaik. Nilai 1 liter air baku selayaknya tidak

dikurangi volumenya karena akan mempengaruhi hasil penetapan dosis optimum

Page 19: Amami JAR TEST

walaupun apabila dikonversikan dengan rumus di atas akan mendapatkan nilai

yang sama. Nilai dosis optimum ditentukan dengan tingkat kekeruhan yang

paling rendah dan residu alumunium yang di bawah ambang batas. Apabila

ditemukan 2 sampel dari variasi sampel yang dipergunakan nilainya sama,

pilihlah dosis yang paling kecil sebagai dosis optimum.

Volume Air Baku

Syarat untuk mengolah air adalah adanya volume yang pasti. Air baku yang

masih mengalir di sumbernya tidak dapat dikenakan perlakukan pengolahan

karena tidak ada kepastian volumenya. Nilai volume ini akan berpengaruh pada

jumlah bahan kimia yang akan dipergunakan. Prosedur:

1. Buat Larutan Induk Alumunium Sulfat 1% dengan melarutkan 10 gram

Alumunium Sulfat ke dalam 1 liter air bersih (bebas kekeruhan).

Page 20: Amami JAR TEST

2. Tampung ke dalam beberapa gelas (usahakan yang transparan) 1 liter sampel

air baku yang akan diolah.

3. Tambahkan larutan induk ke dalam masing-masing sampel air baku tersebut

dengan dosis bervariasi.

Page 21: Amami JAR TEST

4. Lakukan pengadukan cepat selama 10 menit dengan kecepatan 100 RPM

dilanjutkan dengan pengadukan lambat selama 20 menit dengan kecepatan 20

RPM.

5. Biarkan beberapa saat untuk proses terjadinya pengendapan.

Page 22: Amami JAR TEST

6. Pilih sampel dengan tingkat kekeruhan kurang dari 5 NTU dan itu yang disebut

dosis optimum.

7. Lakukan perhitungan untuk sejumlah volume air baku yang akan diolah.

Page 23: Amami JAR TEST

Contoh Soal

1. Berapakah Aluminium Sulfat yang harus ditambahkan ke dalam 10.000 liter

air baku yang akan diolah jika data dari hasil Jar Test menunjukkan dosis

optimum dengan larutan induk 1% adalah 5 ml untuk 1 liter air sampel?

Penyelesaian:

LI 1%    :      10 g/l =  10 g/1000 ml

DO       :      5 ml/l =  5 ml/1000 ml

Vab      :    10.000 l = 10.000.000 ml

BAl    =    LI x DO x Vab

        =    (10 g/1000 ml)x(5 ml/1000 ml)x(10000000 ml)

        =    (10 g) x (5) x (10)

        =    500 gram

        =    0,5 kg

Jadi untuk menjernihkan 10.000 liter air baku diperlukan penambahan

Aluminium Sulfat sebanyak 0,5 kg

METODOLOGI PRAKTIKUM

A.      Alat dan Bahan

Alat:

1.         Seperangkat alat jar test

2.         Buret dan statif

3.         Gelas beaker 1000 ml 4 buah

4.         Gelas beaker 500 ml 2 buah untuk wadah NaOH saat titrasi

5.         Gelas ukur 100 ml 8 buah untuk wadah NaOH dan tawas

6.         Pipet ukuran 10 ml dan pipet biasa

Page 24: Amami JAR TEST

7.         Kertas indikator pH

8.         Kuvet 4 buah

9.         Tissue

10.     Spektrofotometer

Bahan:

1.         Larutan koagulan: Dilarutkan 10 gram koagulan tawas di dalam 1

liter aquadest

2.         NaOH 0,1 N

3.         Indikator PP

4.         Sampel limbah cair

  Cara Kerja

PROSEDUR HASIL

a.   Pengaturan pH sampel sebelum

jar test.

1. Tawas bekerja optimum pada pH

6-8.

2. 100 ml sampel dituangkan ke

dalam gelas beaker 250 ml.

3. pH larutan diukur dengan

indikator pH.

4.  Jika larutan bersifat basa (pH>7),

larutan dititrasi dengan

menggunakan buret dengan

larutan HCl 0,1 N sampai pH 7.

Sampel yang digunakan memiliki pH

6-8.

3.  Terdapat 100 ml sampel dalam gelas

beaker 250 ml.

pH larutan diketahui bersifat asam.

Larutan tidak dititrasi dengan HCl

Page 25: Amami JAR TEST

Jumlah titran dicatat.

5. Jika larutan bersifat asam (pH<7),

larutan dititrasi dengan

menggunakan buret dengan

larutan NaOH 0,1 N sampai pH

7. Jumlah titran dicatat.

 

6.  Untuk sampel dalam jar test

sebanyak 6000 ml, jumlah titran

dikalikan 6.

b.   Percobaan jar test.

1. 4 buah gelas beaker berukuran

1000 ml disiapkan dan

ditempatkan pada alat jar test.

2. Sampel limbah cair dimasukkan

ke dalam masing-masing gelas

beaker sebanyak 600 ml.

karena tidak bersifat basa.

Larutan dititrasi dan volume NaOH

yang digunakan terukur sebanyak 20

ml.

Jumlah NaOH (titran) yang

digunakan adalah 20x6 = 120 ml.

4 buah gelas beaker 1000 ml telah

siap  digunakan.

Dalam masing-masing gelas beaker

terdapat 600 ml sampel limbah cair

Page 26: Amami JAR TEST

 

3.      Stopwatch disiapkan.

4. Alat jar test dinyalakan dengan

menekan tombol POWER.

5.  Pengatur waktu pada alat jar test

diputar pada angka 16 menit.

6.  Kecepatan putaran diset pada 100

rpm.

7. Larutan NaOH/HCl yang

dibutuhkan kemudian

dimasukkan supaya sampel

berada pada pH optimum untuk

tawas yaitu 6-8 (sesuai

percobaan pH).

tahu.

Stopwatch siap digunakan untuk

melakukan pengukuran waktu.

Alat jar test telah menyala dan siap

digunakan.

Alat jar test tidak akan beroperasi

lebih dari 16 menit.

Jar test siap digunakan dalam

kecepatan 100 rpm.

Sampel dalam gelas beaker telah

berada dalam pH optimum yaitu 6-8.

Ketiga gelas sampel (yang 1 adalah

kontrol sehingga tidak diberi tawas)

telah bercampur tawas dengan

volume yang berbeda dan mengalami

Page 27: Amami JAR TEST

 

8. Koagulan tawas 10; 20; dan 30 ml

dimasukkan ke dalam 3 beaker

secara bersamaan, lalu stopwatch

dihidupkan. Campuran diaduk

dengan kecepatan 100 rpm

selama 1 menit.

9. Dilanjutkan pengadukan lambat

dengan kecepatan 20 rpm selama

15 menit. Diamati pembentukan

flok yang terjadi.

10. Setelah 15 menit, alat dihentikan

dan flok dibiarkan mengendap

selama 30 menit.

11. Cairan yang bening diambil dan

diukur TSS nya dengan

menggunakan portable

spektrofotometer.

12.  Nilai TSS dicatat.

pengadukan 100 rpm selama 1 menit.

Sampel mengalami pengadukan

lambat 20 rpm selama 15 menit dan

mulai terbentuk flok.

Flok mulai mengendap di dasar gelas

beaker.

4 buah kuvet terisi dengan 4 jenis

sampel dari 4 gelas beaker yang

berbeda yang berupa air jernih tanpa

endapan.

Nilai TSS diketahui sebagai berikut:

Sampel kontrol = >1000 mg/L

Sampel dengan 10 ml tawas = 801

mg/L

Sampel dengan 20 ml tawas = 786

mg/L

Sampel dengan 30 ml tawas = >1000

mg/L

Page 28: Amami JAR TEST

                                        HASIL DAN PEMBAHASAN

A.           Hasil

NO SAMPEL

VOLUME

TITRAN

(NaOH)

(ml)

VOLUME

TAWAS

(ml)

TSS

(mg/L)

Ambang

Batas

TSS

(mg/L)

1Limbah cair tahu 600

ml27 0 >1000 100

2Limbah cair tahu 600

ml27 10 801 100

3Limbah cair tahu 600

ml27 20 786 100

4Limbah cair tahu 600

ml27 30 >1000 100

Hasil dari praktikum ini adalah berupa nilai TSS (Total Suspended Solid

merupakan parameter penting dalam kualitas air minum untuk ke berlangsungan

hidup manusia dan kehidupan di air (Ginting dkk, 2006)) yang menunjukkan

seberapa banyak partikel padat yang mengendap di dalam cairan sampel.

Peraturan ambang batas TSS untuk Provinsi DIY adalah 400 mg/L, sehingga

keempat sampel ini dikatakan tidak memenuhi baku mutu yang ada karena

melebihi ambang batas yang ditetapkan.

Page 29: Amami JAR TEST

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1. Kelebihan dan kekurangan Koagulan :

1. Alumunium sulfat (Al2(SO4)3.14H2O)

Penggunaan tawas memiliki keuntungan yaitu harga relatif

murah dan sudah dikenal luas oleh operator water treatment.

Namun Ada juga kerugiannya, yaitu umumnya dipasok dalam

bentuk padatan sehingga perlu waktu yang lama untuk proses

pelarutan.

2. Sodium aluminate ( NaAlO2 ): Harganya yang relatif mahal

3. Ferrie chloride ( FeCl3.6H2O): bersifat korosif dan tidak tahan

untuk penyimpanan yangterlalu lama.

4. Poly Aluminium Chloride

PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan

demikian tidak diperlukan pengoreksian terhadap pH, terkecuali

bagi air tertentu.

2. Mekanisme Koagulasi

Koagulan (muatan berlawanan dengan partikel koloid)

menetralkan partikel koloid lalu partikel koloid bergabung menjadi

mikroflok (tidak terlihat dengan mata telanjang) air mengelilingi

mikroflok (terlihat). Faktor-faktor yang mempengaruhi Koagulasi yaitu

Pemilihan bahan kimia, Suhu , pH, Alkalinitas, Kekeruhan, Warna

berindikasi kepada senyawa organic, Karakteristik ion-ion dalam air,

Kecepatan pengadukan, Penentuan dosis optimum koagulan, Penentuan

pH optimum.

Page 30: Amami JAR TEST

3. Mekanisme Flokulasi

1. Mekanisme perikinetik (micro-flocculation) : Flokulasi pada partikel

koloid1 μ atau yang lebih kecil karena gerak Brownian.

2. Mekanisme ortokinetik(macro-flocculation) : Flokulasi yang

didasarkan pada perbedaan kecepatan dalam air limbah yang dapat

menyebabkan adanya interaksi partikel(> 1 μ).

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam Flokulasi yaitu :

Jumlah energi yang diberikan, jenis dan jumlah koagulan/flokulan

dan atau pembantu Dosis koagulan, cara pemakaian

koagulan/flokulan pembantu,ukuran flok, waktu flokulasi, dan

kecepatan pengadukan.

4. Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis

optimal koagulan yang digunakan pada proses pengolahan air bersih.

Prinsip kerja jar test adalah membuat air limbah bergerak berputar searah,

sehingga padatan yang tercampur dalam cairan limbah akan bergerak

searah. Perputaran tersebut dilakukan dengan 2 kecepatan yaitu kecepatan

tinggi yang digunakan untuk memisahkan partikel dengan cairan dan

kecepatan lambat digunakan untuk membentuk flok-flok. Kemudian

limbah didiamkan untuk mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk.

B. SARAN

Kita harus mengetahui kelebihan dan kekurangan dari

koagulan/flokulan, mekanisme koagulasi dan flokulasi, serta factor-faktor

yang mempengaruhi proses Koagulasi dan Flokulasi terlebih dahulu. Serta

memahami teknik Jar Test dengan baik.

Page 31: Amami JAR TEST

DAFTAR PUSTAKA

https://smk3ae.wordpress.com/2008/11/30/meninjau-proses-koagulasi-flokulasi-

dalam-suatu-instalasi-pengolahan-air/ diunduh Sabtu, 26 September 2015 pukul

21.30

http://bangunromel.blogspot.co.id/2013/04/jenis-koagulan-dan-flokulan.html

diunduh Sabtu, 26 September 2015 pukul 21.33

http://ilmukesmas.com/koagulasi/ diunduh Minggu, 4 Agustus 2015 pukul 20.00

Wahyuni, Yeni.2015.Modul Prkatikum AMAMI 1. Bandung