BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kebutuhan air bersih dari waktu ke waktu sangat meningkat dengan

bertambahnya jumlah penduduk dan meningkatnya kebutuhan manusia. Indonesia

selalu dihadapkan dengan permasalahan yang sangat mendasar yakni masih

minimnya air bersih khususnya sebagai air minum serta kebutuhan dalam rumah

tangga yang memenuhi syarat dan layak untuk digunakan. Penduduk baik di

perkotaan maupun perdesaan yang tidak memperoleh pelayanan air ledeng dan

kebutuhan air bersih, kebanyakan menggunakan sumber air tanah untuk

memenuhi kebutuhannya.

Air tanah pada umumnya dapat langsung digunakan namun dengan

bertambahnya jumlah penduduk dan berkembangnya sektor industri menyebabkan

terjadinya kekeringan air sumur dan penurunan terhadap kualitas air karena

adanya pencemaran limbah. Sedangkan, persyaratan batas maksimum kualitas air

minum yang diizinkan adalah mengandung Fe = 0,3 ppm dan Mn = 0,1 ppm

sedangkan untuk air bersih batas Fe = 1 ppm, Mn = 0,3-0,5 ppm, dan batasan pH

antara 6-8,5 (Permenkes RI No.416/Men.Kes/IX/1990). Selain itu, tingginya

kadar besi di dalam air ditandai dengan adanya bercak kuning karat pada keramik

dan wastafel kamar mandi, air berbau besi karat, serta pompa air akan berkarat

dengan cepat.

Teh merupakan komoditas utama dalam pertanian Indonesia. Teh sangat

lazim diproduksi menjadi minuman kemasan yang variatif. Hasil produksi dari

industri minuman tersebut pasti akan menghasilkan ampas atau limbah dari proses

yang terjadi dalam pabrik, baik cair maupun kering. Namun pemanfaatan limbah

tersebut belum terlalu tereksplorasi dengan baik. Indonesia menerima devisa dari

ekspor teh sebesar 7,4% dari total devisa hasil ekspor.

Ampas teh selain digunakan sebagai kompos dapat pula digunakan sebagai

metode alternatif penyerapan logam berat seperti Fe. Tanin yang terkandung di

dalam teh yang menyebabkan teh dapat melakukan penyerapan logam berat.

1

Diketahui bahwa adanya ikatan karbonil pada tannin menjadikannya molekul

yang mudah terprotonasi atau bermuatan negatif sehingga dapat menyerap kation

seperti besi.

Penangan dalam masalah kualitas air itu sendiri masih kurang memuaskan.

Ditambah dengan tingginya perkembangan industri yang sangat cepat sering

membuat kondisi lingkungan sekitar semakin memburuk. Oleh karena itu,

pemanfaatan potensi ampas teh ini akan sangat membantu dalam penanggulangan

masalah kualitas air tanah. Dengan minimnya pemanfaatan ampas teh yang ada,

maka kesempatan untuk memanfaatkan ampas teh sebagai adsorben dalam upaya

mengurangi dampak negatif pencemaran air sumur ini dapat berjalan dengan baik.

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan pada permasalahan yang sangat mendasar yaitu belum

terpenuhnya kebutuhan air bersih sebagai air minum dan kebutuhan rumah tangga

yang memenuhi syarat dan layak untuk digunakan. Penduduk baik di perkotaan

maupun perdesaan yang tidak memperoleh pelayanan air ledeng dan kebutuhan

air bersih, kebanyakan menggunakan air sumur untuk memenuhi kebutuhannya.

Berdasarkan kondisi tersebut akan dirancang metode alternatif yang dapat

digunakan untuk mengolah air sumur. Pengolahan air tanah pada umumnya

menggunakan metode filtrasi dengan pasir dan dijernihkan dengan tawas. Metode

alternatif yang dapat digunakan adalah pemanfaatan ampas teh sebagai media

penyerap (adsorben). Pemanfaatan ampas tes masih sangat terbatas di lingkungan

masyarakat sehingga alternatif penggunaan ampas teh sebagai adsorben ini dapat

menambah daya guna untuk pemurnian air tanah sumur yang menyerap logam

berat khususnya besi.

1.3. Tujuan

1) Memanfaatkan limbah ampas teh yang belum dimanfaatkan secara optimal

2) Mengembangkan potensi ampas teh sebagai pengadsorpsi air tanah yang

mengandung logam berat seperti Fe

3) Mempelajari kemampuan adsorpsi ampas teh terhadap air tanah

2

1.4. Manfaat

1) Menambah nilai guna dan ekonomis dari limbah ampas teh dengan

memanfaatkannya sebagai pengadsorpsi logam berat seperti Fe

2) Mengurangi pencemaran yang disebabkan oleh ampas teh yang tidak

dimanfaatkan secara optimal

3) Dapat mengetahui daya serap ampas teh terhadap ion Fe yang pada

umumnya terkandung dalam air tanah.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Teh

Teh adalah minuman yang mengandung kafein, sebuah infusi yang dibuat

dengan cara menyeduh daun, pucuk daun, atau tangkai daun yang dikeringkan

dari tanaman Camellia sinensis dengan air panas. Teh yang berasal dari tanaman

teh dibagi menjadi 4 kelompok: teh hitam, teh oolong, teh hijau, dan teh putih.

Istilah "teh" juga digunakan untuk minuman yang dibuat dari buah, rempah-

rempah atau tanaman obat lain yang diseduh, misalnya, teh rosehip, camomile,

krisan dan Jiaogulan. Teh yang tidak mengandung daun teh disebut teh herbal.

Teh merupakan sumber alami kafein, teofilin dan antioksidan dengan

kadar lemak, karbohidrat atau protein mendekati nol persen. Teh bila diminum

terasa sedikit pahit yang merupakan kenikmatan tersendiri dari teh.

2.2. Sejarah Teh

Negeri Cina menjadi tempat lahirnya teh, disanalah pohon teh Cina

(Camellia sinensis) ditemukan dan berasal. Tepatnya di provisnsi Yunnan, bagian

barat daya Cina. Iklim wilayah itu tropis dan sub-tropis, dimana daerah tersebut

memang secara keseluruhan adalah hutan zaman purba. Daerah demikian, yang

hangat dan lembab menjadi tempat yang sangat cocok bagi tanaman teh, bahkan

ada teh liar yang berumur 2,700 tahun dan selebihnya tanaman teh yang ditanam

yang mencapai usia 800 tahun ditemukan ditempat ini.

Legenda menjadi bentuk dokumentasi yang paling tua, dimana diceritakan

bahwa Shennong yang menjadi cikal bakal pertanian dan ramuan obat - obatan,

juga yang menjadi penemu teh. Dikatakan dalam bukunya bahwa ia secara

langsung mencoba banyak ramuan herbal dan menggunakan teh sebagai obat

pemunah bila ia terkena racun dari ramuan yang dicoba. Hidupnya berakhir

karena ia meminum ramuan yang beracun dan tidak sempat meminum teh

pemunah racun menyebabkan organ dalam tubuhnya meradang. Teh Cina pada

awalnya memang digunakan untuk bahan obat-obatan (Abad ke-8 SM), itupun

sudah berumur ribuan tahun riwayatnya. Orang-orang Cina pada waktu itu

4

mengunyah teh (770 SM – 476 SM) mereka menikmati rasa yang menyenangkan

dari sari daun teh. Teh juga sering kali dipadukan dengan ragam jenis makanan

dan racikan sop.

Pada zaman pemerintahan dinasti Han (221 SM – 8 M), teh mulai diolah

dengan pemrosesan yang terbilang sederhana, dibentuk membulat, dikeringkan

dan disimpan, teh mulai dijadikan sebagai minuman, teh diseduh dan

dikombinasikan dengan ramuan lain (misalnya : jahe) dan kebiasaan ini melekat

kuat dengan kebudayaan masyarakat Cina. Lebih jauh lagi, teh kemudian

digunakan sebagai tradisi dalam menjamu para tamu. Setelah zaman Dinasti

Ming, banyak ragam jenis teh kemudian ditemukan dan ditambahkan, teh yang

populer nantinya ini banyak dikembangkan di daerah Canton (Guangdong) dan

Fukien (Fujian).

Konsumsi budaya Cina akan kebiasaan minum teh pun menyebar, bahkan

melekat erat pada setiap lapisan masyarakat.Pada tahun 800 M., Lu Yu menulis

buku yang mendefiniskan tentang teh, dengan judul Ch'a Ching. Lu Yu adalah

seorang anak yatim yang dibesarkan oleh cendekiawan Pendeta Budha di salah

satu Biara terbaik di Cina. Sebagai seorang pemuda, diapun acap kali melawan

disiplin pendidikan kependetaan yang kemudian membuatnya memiliki daya

pengamatan yang baik, performasinya pun meningkat dari tahun ke tahun,

meskipun demikian, ia merasa hidupnya hampa dan tidak bermakna. Setelah

setengah perjalan hidupnya, ia pensiun selama 5 tahun untuk mengasingkan diri.

Dengan riwayat hidup dan perjalanan yang pernah disinggahinya, ia

mengkondisikan beragam metode dalam bertanam dan mengelola teh zaman Cina

Purba.

2.2.1. Perjalanan Teh ke Jepang

Ternyata Pengaruh Teh Cina menulari Jepang, konsumsi teh menyebar

melalui kebudayaan Cina yang akhirnya menjangkau setiap aspek masyarakat.

Bibit teh dibawa ke Jepang oleh seorang pendeta Budha bernama Yeisei yang

melihat bahwa teh Cina mampu meningkatkan konsentrasi saat bermeditasi. Ia

dikenal sebagai Bapak Teh di Jepang, karena asal muasal inilah, teh Jepang erat

kaitannya dengan Zen Buddhism. Teh diminati pula dalam kekaisaran Jepang,

5

yang kemudian menyebar dengan cepat di kalangan istana dam masyarakat

Jepang.

Teh bahkan menjadi budaya dan bagian dari seni yang dituangkan dalam

Japanese Tea Ceremony (Cha-no-yu atau air panas untuk teh). Upacara ini

membutuhkan latihan yang panjang, bahkan hingga bertahun – tahun. Performasi

dari Cha-no-yu adalah menjungjung tinggi kesempurnaan, kesopanan, pesona dan

keanggunan.

2.2.2. Perjalanan Teh ke Negeri Barat

Budaya mengkonsumsi teh yang sudah dilakukan di Cina dan Jepang

ternyata menjadi buah bibir di Eropa. Kelompok kafilah bahkan mendengar

bagaimana orang – orang mengkonsumsi teh, dan mendapatkan informasi yang

samar, lucunya mereka mendengar bahwa teh di seduh, digarami, diberi mentega

dan kemudian dimakan. Orang Eropa yang secara personal menemukan teh dan

kemudian menulis tentangnya adalah Jesuit Father Jasper de Cruz pada tahun

1560. Portugis menjalin hubungan dagang dengan Cina, mengembangkan jalur

dagang dengan mengkapalkan teh ke Lisbon dan kemudian kapal – kapal Belanda

berangkat ke Perancis, Negeri Belanda dan baltik, teh kemudian semakin populer

ke belahan dunia barat.

Teh singgah di Eropa pada zaman Elizabeth I,dan kemudian tren dalam

kerajaan Belanda. Teh menjadi minuman yang mahal pada waktu itu (lebih dari

$100 per pound-nya), sehingga para pedagang teh mendapatkan kemakmuran

darinya. Masyarakat Belanda sangat menggemari teh, dan konsumsi teh pun

meningkat pesat, meskipun demikian banyak yang mempertanyakan manfaat

teh,dan berbagai dampak negatif lainnya. Apapun itu, masyarakat pada umunya

tidak lagi mempermasalahkan/terpengaruh dan kembali menikmati minuman teh

ini. Teh menjadi bagian dari masyarakat di Eropa, dan ragam kombinasi konsumsi

teh pun dicoba, seperti mencampurkan teh dengan susu. Pada masa itupun layanan

teh disajikan pertama kali di restoran. Kedai minuman pun memberikan perkakas

teh portabel lengkap disertai alat pemanasnya. Teh pun sangat populer di Perancis,

tetapi tidak berlangsung lama (kurang lebih lima belas tahun), dan kemudian

6

digantikan popularitasnya dengan minuman yang memiliki daya tarik yang lebih

kuat seperti anggur, kopi, dan cokelat.

2.2.3. Teh di Amerika dan Inggris

Pada tahun 1650, orang – orang Belanda sangat aktif dalam perdagangan

sampai pada dunia Barat. Peter Stuyvesant yang membawa teh Cina ke Amerika

pertama kali untuk koloninya (tempat itu kenal sebagai: New York sampai

sekarang).

Teh pertmana kali tiba di Inggris sekitar tahun 1650-an, setelahnya teh

menjadi minuman yang sangat populer bahkan dapat dikatakan sebagai minuman

nasional masyarakat Inggris.

2.3. Tanin

Tanin adalah suatu senyawa polifenol yang berasal dari tumbuhan, berasa

pahit dan kelat, yang bereaksi dengan dan menggumpalkan protein, atau berbagai

senyawa organik lainnya termasuk asam amino dan alkaloid.

Tanin (dari bahasa Inggris tannin; dari bahasa Jerman Hulu Kuno tanna,

yang berarti “pohon ek” atau “pohon berangan”) pada mulanya merujuk pada

penggunaan bahan tanin nabati dari pohon ek untuk menyamak belulang (kulit

mentah) hewan agar menjadi kulit masak yang awet dan lentur. Namun kini

pengertian tanin meluas, mencakup aneka senyawa polifenol berukuran besar

yang mengandung cukup banyak gugus hidroksil dan gugus lain yang sesuai

(misalnya karboksil) untuk membentuk perikatan kompleks yang kuat dengan

protein dan makromolekul yang lain.

Senyawa-senyawa tanin ditemukan pada banyak jenis tumbuhan; pelbagai

senyawa ini berperan penting untuk melindungi tumbuhan dari pemangsaan oleh

herbivora dan hama, serta dalam pengaturan pertumbuhan. Tanin yang terkandung

dalam buah muda menimbulkan rasa kelat; perubahan-perubahan yang terjadi

pada senyawa tanin bersama berjalannya waktu berperan penting dalam proses

pemasakan buah. Kandungan tanin dari bahan organik (serasah, ranting dan kayu)

yang terlarut dalam air hujan (bersama aneka subtansi humus), menjadikan air

yang tergenang di rawa-rawa dan rawa gambut berwarna coklat kehitaman seperti

7

air teh, yang dikenal sebagai air hitam (black water). Kandungan tanin pula yang

membuat air semacam ini berasa kesat dan agak pahit.

2.3.1. Sifat-sifat Tanin

Untuk membedakan tanin dengan senyawa metabolit sekunder lainnya, dapat

dilihat dari sifat-sifat dari tanin itu sendiri. Sifat-sifat tanin, antara lain :

1) Sifat Fisika.

a) Apabila dilarutkan ke dalam air, tanin akan membentuk koloid dan akan

memiliki rasa asam dan sepat. Apabila dicampur dengan alkaloid dan

glatin, maka akan terbentuk endapan.

b) Tanin tidak dapat mengkristal.

c) Tanin dapat mengendapkan protein dari larutannya dan bersenyawa

dengan protein tersebut sehingga tidak dipengaruhi oleh enzim protiolitik.

2) Sifat Kimia

Tanin merupakan senyawa kompleks yang memiliki bentuk campuran

polifenol yang Sulit untuk dipisahkan sehingga sulit membetuk kristal. Tanin

dapat diidentifikasi dengan menggunakan kromotografi Senyawa fenol yang ada

pada tanin mempunyai aksi adstrigensia, antiseptic dan pemberi warna.

3) Sifat sebagai pengkhelat logam.

Fenol yang ada pada tanin, secara biologis dapat berguna sebagai khelat

logam. Mekanisme atau proses pengkhelatan akan terjadi sesuai dengan pola

subtitusi dan pH senyawa fenol itu sendiri. Hal ini biasanya terjadi pada tanin

terhidrolisis, sehingga memiliki kemampuan untuk menjadi pengkhelat logam.

Khelat yang dihasilkan dari tanin ini dapat memiliki daya khelat yang kuat dan

dapat membuat khlelat logam menjadi lebih stabil dan aman di dalam tubuh.

Namun, dalam mengkonsumsi tanin harus sesuai dengan kadarnya, karena apabila

terlalu sedikit (kadarnya rendah) tidak akan memberikan efek, namun apabila

mengkonsumsi terlalu banyak (kadar tinggi) dapat mengakibatkan anemia karena

zat besi yang ada dalam darah akan dikhelat oleh senyawa tanin tersebut.

2.3.2. Manfaat Tanin

Sebagai senyawa metabolit sekunder, tanin memiliki banyak manfaat dan

kegunaan. Manfaat dan kegunaan tanin adalah sebagai berikut :

8

1) Sebagai anti hama untuk mencegah serangga dan fungi pada tanaman.

2) Sebagai pelindung tanaman ketika masa pertumbuhan dari bagian tertentu

tanaman, misalnya pada bagian buah, saat masih muda akan terasa pahit dan

sepat.

3) Sebagai adstrigensia pada GI dan kulit.

4) Untuk proses metabolisme dari beberapa bagian tanaman.

5) Dapat mengendapkan protein sehingga digunakan sebagai antiseptik.

6) Sebagai antidotum (keracunan alkaloid).

7) Sebagai reagen pendeteksi gelatin, alkaloid, dan protein.

8) Sebagai penyamak kulit dan pengawet.

2.4. Adsorpsi

Adsorpsi atau penjerapan adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu

fluida, cairan maupun gas, terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penjerap,

adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap,

adsorbat) pada permukaannya. Berbeda dengan absorpsi yang merupakan

penyerapan fluida oleh fluida lainnya dengan membentuk suatu larutan.

Adsorpsi secara umum adalah proses penggumpalan substansi terlarut

(soluble) yang ada dalam larutan, oleh permukaan zat atau benda penyerap, di

mana terjadi suatu ikatan kimia fisika antara substansi dengan penyerapnya.

Definisi lain menyatakan adsorpsi sebagai suatu peristiwa penyerapan pada

lapisan permukaan atau antar fasa, di mana molekul dari suatu materi terkumpul

pada bahan pengadsorpsi atau adsorben.

Adsorpsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu adsorpsi fisika (disebabkan

oleh gaya Van Der Waals (penyebab terjadinya kondensasi gas untuk membentuk

cairan) yang ada pada permukaan adsorbens) dan adsorpsi kimia (terjadi reaksi

antara zat yang diserap dengan adsorben, banyaknya zat yang teradsorbsi

tergantung pada sifat khas zat padatnya yang merupakan fungsi tekanan dan

suhu).

2.4.1. Adsorpsi fisika

Berhubungan dengan gaya Van der Waals. Apabila daya tarik menarik

antara zat terlarut dengan adsorben lebih besar dari daya tarik menarik antara zat

9

terlarut dengan pelarutnya, maka zat yang terlarut akan diadsorpsi pada

permukaan adsorben. Adsorpsi ini mirip dengan proses kondensasi dan biasanya

terjadi pada temperatur rendah. Pada proses ini gaya yang menahan molekul

fluida pada permukaan solid relatif lemah, dan besarnya sama dengan gaya kohesi

molekul pada fase cair (gaya van der waals) mempunyai derajat yang sama

dengan panas kondensasi dari gas menjadi cair, yaitu sekitar 2.19-21.9 kg/mol.

Keseimbangan antara permukaan solid dengan molekul fluida biasanya cepat

tercapai dan bersifat reversibel. Adsorbsi dapat memurnikan suatu larutan dari zat-

zat pengotornya.

2.4.2. Adsorpsi Kimia

Adsorpsi kimia yaitu reaksi yang terjadi antara zat padat dengan zat

terlarut yang teradsorpsi. Adsorpsi ini bersifat spesifik dan melibatkan gaya yang

jauh lebih besar daripada adsorpsi fisika. Panas yang dilibatkan adalah sama

dengan panas reaksi kimia. Menurut Langmuir, molekul teradsorpsi ditahan pada

permukaan oleh gaya valensi yang tipenya sama dengan yang terjadi antara atom-

atom dalam molekul. Karena adanya ikatan kimia maka pada permukaan adsorben

akan terbentuk suatu lapisan, di mana terbentuknya lapisan tersebut akan

menghambat proses penyerapan selanjutnya oleh bantuan adsorben sehingga

efektifitasnya berkurang.

2.5. AdsorbenAdsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu

dari suatu fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan-bahan yang sangat

berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding pori-pori tertentu di

dalam partikel itu. Oleh karena pori-pori biasanya sangat kecil maka luas

permukaan dalam menjadi beberapa orde besaran lebih besar daripada permukaan

luar dan biasanya mencapai 2000 m/g. pemisahan terjadi karena perbedaan bobot

molekul atau karena perbedaan polaritas yang menyebabkan sebagian molekul

melekat pada permukaan tersebut lebih erat daripada molekul lainnya.

Adapun syarat-syarat adsorben yang baik yaitu:

1) Berupa zat padat yang mempunyai daya serap yang besar

2) Tidak boleh larut dalam zat yang akan diserap

10

3) Dapat diregenerasi dengan mudah

4) Tidak beracun

2.6. Faktor-faktor yang mempengaruhi adsorpsi

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi yaitu:

1) Luas permukaan adsorben

Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak asorbat yang diserap,

sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semakin kecil ukuran diameter

partikel maka semakin luas permukaaan adsorben, dan sebaliknya.

2) Ukuran patrikel

Semakin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin besar

kecepatan adsorpsinya. Ukuran partikel dalam bentuk butir adalah lebih dari 0,1

mm, sedangkan ukuran diameter dalam bentuk serbuk adalah 200 mesh.

3) Waktu Kontak

Semakin lama waktu kontak dapat memungkinkan proses difusi dan

penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. Konsentrasi zat-zat organik

akan turun apabila kontaknya cukup dan waktu kontak biasanya sekitar 10-15

menit.

4) Distribusi Ukuran Pori

Distribusi pori akan mempengaruhi distribusi ukuran molekul adsorbat

yang masuk dalam partikel adsorben. Kebanyakan zat pengadsorpsi atau adsorben

merupakan bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada

dinding-dinding pori atau letak-letak tertentu di dalam partikel tersebut.

5) Konsentrasi Larutan

Konsentrasi larutan juga berpengaruh terhadap mekanisme adsorpsi ion

logam. Semakin tinggi konsentrasi spesies dalam larutan maka jumlah spesies

yang diadsorpsi makin besar. Hubungan antara jumlah spesies yang diadsorpsi

dengan konsentrasi kesetimbangan pada suhu tetap disebut isotermal adsorpsi.

6) Proses pengadukan

Kecepatan adsorpsi selain dipengaruhi oleh film diffusion dan pore

diffusion juga dipengaruhi oleh pengadukan. Jika proses pengadukan relative kecil

maka adsorbant sukar menembus lapisan film antara permukaan adsorben dan film

11

diffusion yang merupakan faktor pembatas yang memperkecil kecepatan

penyerapan. Dan jika pengadukan sesuai maka akan menaikkan film diffusion

sampai titik pore diffusion yang merupakan faktor pembatas dalam sistem batch

dilakukan pengadukan yang tinggi.

2.7. Air tanah

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di

bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air Selain

air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting

terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk

kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri.

Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah

mencapai ± 70%.Air tanah adalah air yang berada pada lapisan di bawah

permukaan tanah. Kedalaman air tanah di tiap tempat tidak sama karena

dipengaruhi oleh tebal atau tipisnya lapisan permukaan di atasnya dan kedudukan

lapisan air tanah tersebut. Kedalaman air dapat dilihat dari sumur-sumur yang

digali oleh penduduk. Permukaan bagian atas air itu lebih preatik.

Kelebihan air tanah daripada air permukaan yaitu:

a) Lebih steril, karena tidak terkontaminasi oleh organisme penyebab penyakit

b) Tersimpan pada lapisan batuan pada kedalaman tertentu atau di bawah

permukaan tanah

c) Temperaturnya relatif konstan

d) Tersedia di banyak tempat meskipun musim kemarau.

Air tanah dibedakan atas letak kedalamannya, yaitu :

1) Air tanah dangkal, yaitu air tanah yang berada di bawah permukaan tanah

dan berada di atas batuan yang kedap air atau lapisan yang tidak dapat

meloloskan air. Air ini merupakan akuifer atas atau sering disebut air freatis,

yang banyak dimanfaatkan oleh penduduk untuk membuat sumur.

2) Air tanah dalam, yaitu air tanah yang berada di bawah lapisan air tanah

dangkal, dan berada di antara lapisan kedap air. Air ini merupakan akuifer

bawah, banyak dimanfaatkan sebagai sumber air minum penduduk kota,

untuk industri, perhotelan, dan sebagainya.

12

Pengelompokan air tanah berdasarkan jenisnya :

1) Meteoric water (vadose water), yaitu air tanah yang berasal dari air hujan

dan terdapat pada lapisan tanah yang tak jenuh.

2) Air tanah tubir (connate water), yaitu air tanah yang terperangkap dalam

rongga-rongga batuan endapan sejak pengendapan itu terjadi, termasuk

juga air yang terperangkap pada rongga-rongga batuan beku leleran

sewaktu magma tersembur keluar ke permukaan.

3) Air fosil (fossil water) yaitu air yang terperangkap dalam rongga-rongga

batuan dan tetap tinggal tinggal dalam batuan tersebut sejak penimbunan

itu terjadi.

4) Air magma (juvenile water), yaitu air yang berasal dari dalam bumi (dapur

magma). Air ini bukan dari atmosfer atau dari permukan air.

5) Air pelikular/ari (pellicullar water), yaitu air yang tersimpan didalam

tanah karena tarikan molekul-molekul tanah.

6) Air freatis (phreatic water), yaitu air yang berada pada lapisan kulit bumi

yang porous (sarang). Air tanah ini berada diatas lapisan kedap air.

7) Air artesis (artesian water), yaitu air yang berada diantara dua lapisan

kedap air (impermeable), sehingga air tersebut dalam keadaan tertekan.

Diantara lapisan kedap dan tak kedap air terdapat lapisan peralihan. Air

tanah pada lapisan tak kedap mempengaruhi gerak aliran air. Jika lapisan yang

kurang kedap terletak di atas dan di bawah suatu tubuh air, maka akan

menghasilkan lapisan penyimpanan air yaitu air tanah yang tak bebas. Tekanan

dari air tanah tak bebas bergantung pada keberadaan tinggi suatu tempat dengan

daerah tangkapan hujannya. Pada daerah yang air tanahnya lebih rendah daripada

permukaan air di daerah tangkapan hujan, air akan memancar keluar dari sumur

yang dibor. Sumur demikian disebut sumur freatis. Air tanah freatik terdapat pada

formasi lapisan batuan porous yang menjadi pengikat air tanah dengan jumlah

yang cukup besar. Kedalaman lapisan freatik tergantung pada ketebalan lapisan

batuan di atasnya.

13

2.7.1. Permasalahan Air Tanah

Air tanah, khususnya untuk pemakaian rumah tangga dan industri, di

wilayah urban dan dataran rendah memiliki kecenderungan untuk mengandung

kadar besi atau asam organik tinggi. Hal ini bisa diakibatkan dari kondisi geologis

Indonesia yang secara alami memiliki deposit Fe tinggi terutama di daerah lereng

gunung atau diakibatkan pula oleh aktivitas manusia. Sedangkan air dengan

kandungan asam organik tinggi bisa disebabkan oleh adanya lahan gambut atau

daerah bakau yang kaya akan kandungan senyawa organik. Ciri-ciri air yang

mengandung kadar besi tinggi atau kandungan senyawa organik tinggi bisa dilihat

sebagai berikut :

1) Air mengandung zat besi

Air dengan kandungan zat besi tinggi akan menyebabkan air berwarna

kuning. Pertama keluar dari kran, air nampak jernih namun setelah beberapa saat

air akan berubah warna menjadi kuning. Hal ini disebabkan karena air yang

berasal dari sumber air sebelum keluar dari kran berada dalam bentuk ion Fe2+,

setelah keluar dari kran Fe2+ akan teroksidasi menjadi Fe3+ yang berwarna kuning.

2) Air kuning permanen

Air kuning permanen biasanya terdapat di daerah bakau dan tanah gambut

yang kaya akan kandungan senyawa organik. Berbeda dengan kuning akibat kadar

besi tinggi, air kuning permanen ini sudah berwarna kuning saat pertama keluar

dari kran sampai beberapa saat kemudian didiamkan akan tetap berwarna kuning.

2.7.2. pH Air Tanah

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat

keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai

kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion

hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan

pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif

terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan

persetujuan internasional 

BAB III

14

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat

a) Oven

b) Saringan biasa

c) Wadah/baskom

d) Pengaduk

e) Pompa Vakum

f) Gelas Beker 100 ml, 200 ml

3.1.2. Bahan

a) The Surya 100 gram

b) NaOH 0,48 N

c) Aquadest

d) Air Tanah

3.2. Prosedur Percobaan

Tabel 1. Proses Pembuatan Adsorben dari Ampas Teh

CARA KERJA GAMBAR

Cuci serbuk teh dengan air panas

secara berulang sehingga airnya

jernih.

15

Cuci dengan aquades

Anginkan ampas teh

selama 24 jam

Keringkan ampas teh

menggunakan oven dengan suhu

100oC selama 5-10 menit

16

Cuci ampas teh dengan larutan

NaOH 0,48N dan diamkan selama

30 menit

Saring ampas teh dan keringkan

pada oven dengan suhu 70-90oC

selama 2 jam.

Kemudian cuci kembali ampas

teh dengan air panas hingga

warna airnya tidak kehitaman

lagi.

Keringkan di oven dengan suhu

100oC selama 1,5 jam

17

Tambahkan adsorben ampas teh

ke dalam sampel air tanah yang

mengandung besi dan dilakukan

pengadukan selama 1 jam.

Saring menggunakan pompa

vakum.

Didapatkan sampel air

yang akan di analisa.

18

BAB IV

PEMBAHASAN

Pada pembuatan Adsorben dari ampas Teh , mulanya daun teh yang telah

di olah di pabrik menjadi serbuk-serbuk halus, kemudian di ambil sari tehnya

dengan cara diseduh dengan air panas sampai air panas yang di gunakan tidak

berwarna kecoklatan atau hampir jernih. Ampas teh yang di dapatkan seharusnya

dikeringkan menggunakan oven yang ada di laboratorium namun alat yang

dibutuhkan sedang digunakan maka, ampas teh hanya diwadahi dengan nampan di

ruangan terbuka selama 3 hari dan setengah kering kemudian dipanaskan dengan

suhu 100oC di oven selama 2 jam.

Setelah itu, ampas teh dibilas NaOH, hal ini karena merupakan senyawa

dasar yang dapat menghilangkan kotoran-kotoran yang melekat sebagai pencuci

yang baik. Larutan NaOH ini pada umumnya relatif stabil, memiliki sedikit buih,

mudah diperoleh dan relatif murah sehingga larutan ini sering digunakan juga

dalam berbagai industri. Namun terdapat hal yang perlu diperhatikan yaitu jumlah

maksimum konsentrasi larutan NaOH yang harus dipakai untuk mendapatkan

hasil yang baik. Proses pengeringan ampas teh yang mengandung NaOH cukup

sulit karena Naoh memilki titik didih yang tinggi yaitu 1390°C. Suhu awal

pemanasan dengan kandungan NaOH yaitu suhu sekitar 70-80 C selama 2 jam ,

lalu suhu dinaikan menjadi 90 C selama 2 jam berikutnya. Kemudian dinaikan

lagi 100 C selama 3 jam berikutnya.

Selanjutnya, ampas yang telah di bilas dengan NaOH, di bilas kembali

dengan menggunakan air panas sampai bau dari NaOH dan warna air menjadi

jernih, yang menunjukkan bahwa ampas teh telah menjadi adsorben yang tidak

mengandung zat warna dari daun teh. Setelah itu di keringakan kembali di dalam

oven dengan suhu 80oC dan membutuhkan waktu selama 2 jam lamanya. Ampas

teh yang telah di proses sehingga menjadi adsorben digunakan pada air sumur

yang mengandung besi untuk di hilangkan kandungan besinya. Air yang terdapat

kandungan zat besi tinggi akan menyebabkan air berwarna kuning dengan

kandungan ion Fe2+ apabila diambil langsung dari sumur. Namun apabila air

19

tersebut dialirkan melalui kran makan ion yang terkandung didalamnya adalah

hasil oksidasi dari ion Fe2+ yaitu Fe3+.

Ampas teh yang telah di proses sedemikan rupa, sehingga dapat digunakan

untuk mengadsorpsi Fe pada air tersebut. Pencampuran 2 gram ampas teh dengan

100 ml aquades dilakukan dengan pengadukan selama satu jam dengan cepat.

Pengadukan dilakukan secara manual. Kecepatan pengadukan adalah salah satu

faktor yang mempengaruhi. Semakin cepat pengadukan, efisiensi adsorpsi ampas

teh semakin besar. Setelah di aduk selama 1 jam, air tersebut di pisahkan dari

adsorben dengan menggunakan pompa vakum, kemudian di saring menggunakan

kertas saring filtrat yang di dapatkan dari pemisahan adsorben dengan cairan yang

menggunakan pompa vakum sehingga dapatkan hasil yang sangat memuaskan

karena pada mulanya air yang berwarna kuning coklat menjadi jernih. Selanjutnya

dilakukan analisa kandungan Fe didapatkan hasil air sebelum di adsorbsi 23,9253

mg/L dan kandungan air setelah adsorbsi adalah 3,4393 mg/L (terlampir).

20

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

1) Adsorben dari ampas teh dapat menyerap logam berat yang terdapat pada air

sumur menjadi air bersih

2) Dengan menggunakan adsorben dari ampas teh kita bisa mengurangi

pencemaran lingkungan yang di lakukan oleh industri air bersih yang

menggunakan zat-zat kimia untuk menjernihkan air.

3) Dengan menjadikan ampas teh menjadi adsorben, kita dapat mengefisienkan

fungsi dari daun teh, sehingga tidak menjadi limbah yang tak berguna.

4) Data analisa menunjukkan kandungan Fe di dalam air tanah sebelum di

adsorpsi dengan ampas teh adalah 23,9253 mg/L

5) Data analisa menunjukkan kandungan Fe di dalam air tanah setelah di

adsorpsi adalah 3,4393 mg/L.

5.2. Saran

1) Kepada industry rumah tangga yang menggunakan the sebaiknya mengolah

ampas teh yang tidak berguna lagi agar dapat digunakan untuk mendapatkan

air jernih yang bebas dari kandungan logam berat

2) Kepada pembaca, sebaiknya kita menerapkan ilmu yang kita dapatkan

setelah membaca makalah ini, agar kita tidak menggunakan air bersih untuk

kebutuhan sehari-hari

21