MAKALAH KIMIA LINGKUNGANMETODE SAMPLING, DALAM PENENTUAN SIFAT KIMIA PERAIRAN

OLEH :

M. AQLY SATYAWAN

H1E108056

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS TEKNIK

PROGAM STUDI S-1 TEKNIK LINGKUNGAN

BANJARBARU

2009

i

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa

atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah

ini dengan tema “metode sampling pada pengukuran sifat kimia perairan” dan dengan

judul “oil dan grease” .

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah

Kimia Lingkungan. Penyusunan laporan ini berdasarkan format yang telah diberikan.

Namun demikian, penulis menyadari keterbatasan yang dimiliki dalam penyusunan

makalah ini sehingga makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar makalah ini menjadi lebih baik

nantinya.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu Nopi Stiyati Prihartini, S.Si,

MT selaku dosen pengajar Kimia Lingkungan yang telah memberikan tugas ini dan

membimbing dalam penyusunannya, agar mahasiswa dapat menambah ilmu dan

menjadi mahasiswa yang lebih berkompeten.

Akhir kata, penulis mengharapkan agar makalah ini dapat bermanfaat bagi

kita semua.

Banjarbaru, Maret 2009

Penyusun

ii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar............................................................................................... i

Daftar isi......................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Tujuan............................................................................................ 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................... 20

2.1 Desinfeksi....................................................................................... 11

2.2 Zat organik .......... ............................................................... 15

BAB III METODE PENULISAN......................................................... 9

BAB V PENUTUP........................................................................................ 28

DAFTAR PUSTAKA

iii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pencemaran adalah perubahan sifat fisika, kimia dan biologi yang tidak

dikehendaki pada udara, tanah dan air. Perubahan tersebut dapat menimbulkan

bahaya bagi kehidupan manusia atau organisme lainnya. Proses-proses industri,

tempat tinggal dan peninggalan-peninggalan dapat merusak/mencemari badan-badan

air. Pencemaran air merupakan penambahan bemacam-macam bahan sebagai

aktivitas manusia ke dalam lingkungan air yang biasanya memberikan pengaruh

berbahaya terhadap lingkungan.

Apabila suatu limbah yang berupa bahan pencemar masuk ke suatu badan

perairan dan mengganggap bahwa badan perairan merupakan tempat pembuangan

limbah baik domestik maupun limbah industri adalah salah karena dapat

menyebabkan perubahan dan gangguan terhadap sumber daya air.

Bahan pencemaran yang masuk ke dalam air dapat dikelompokkan atas

limbah organik, logam berat dan minyak. Masing-masing kelompok ini sangat

berpengaruh terhadap oganisme perairan. Logam berat merupakan bahan pencemar

yang paling banyak ditemukan diperairan akibat limbah industri dan limbah

perkotaan.

1.2 Tujuan

Tujuan yang hendak diambil dari pembuatan makalah ini adalah agar kita

mengetahui bahayanya pencemaran minyak dan pelumas (oil and grease) dalam

perairan serta penggunaan teknologi oil and grease pada metode sampling dalam

pentuan sifat kimia perairan.

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2. 1 Aspek Kimia Pencemaran air

Sifat-sifat kimia air yang umum diuji dan dapat digunakan untuk

menentukan tingkat pencemaran air adalah :

1. Nilai pH, Keasaman, dan Alkalinitas

Nilai pH adalah ukuran derajat keasaman atau kebasaan zat cair atau

larutan. Nilai pH air yang normal adalah sekitar 6,7 – 8,6 sedangkan pH air

yang tercemar, misalnya air limbah (buangan), berbeda-beda tergantung pada

jenis limbahnya. Air yang mempunyai pH lebih kecil akan bersifat asam dan

air yang pH-nya lebih besar bersifat basa.

Air yang masih segar dari pegunungan biasanya mempunyai pH yang

lebih tinggi. Semakin lama pH air akan menurun menuju kondisi asam. Hal

ini dikarenakan bertambahnya bahan-bahan organik yang membebaskan CO2

jika mengalami proses penguraian.

Keasaman adalah kemampuan untuk menetralkan basa. Keasaman

yang tinggi belum tentu mempunyai pH yang rendah. Suatu asam lemah dapat

mempunyai keasaman yang tinggi, artinya mempunyai potensi untuk

melepaskan hidrogen. Contohnya asam karbonat, asam asetat, dan asam

organic lainnya. Keasaman dibedakan menjadi dua, yaitu :

a. Keasaman bebas, disebabkan oleh asam kuat seperti asam klorida dan

asam sulfat. Keasaman bebas dapat menurunkan banyak pH.

b. Keasaman total terdiri dari keasaman bebas ditambah keasaman yang

disebabkan oleh asam lemah.

2

Alkalinitas berkaitan dengan kesadahan air, yang merupakan salah

satu sifat air. Adanya ion kalsium dan magnesium di dalam air dalam bentuk

sulfat, klorida, dan hidrogen karbonat akan mengakibatkan sifat kesadahan

itu.

Air dengan tingkat kesadahan yang terlalu tinggi sangat merugikan

karena beberapa hal, diantaranya dapat menimbulkan korosi pada alat-alat

yang terbuat dari besi, menyebabkan sabun kurang berbusa (kalsium dan

magnesium didalam air bereaksi dengan sabun), sehingga meningkatkan

konsumsi sabun dan dapat menimbulkan endapan atau kerak di dalam wadah-

wadah pengolahan. Kesadahan air dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

Kesadahan sementara, disebabkan karena garam-garam karbonat

(CO3-) dan bikarbonat (HCO3

-) dari kalsium (Ca) dan magnesium

(Mg). Garam karbonat merupakan garam yang tidak larut, sedangkan

bikarbonat adalah garam yang larut. Garam karbonat dengan air dan

karbondioksida di udara akan membentuk garam bikarbonat yang

larut. Oleh karena itu semakin tinggi konsentrasi karbondioksida di

udara, semakin tinggi kelarutannya, dalam bentuk reaksi sebagai

berikut :

CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2

Tidak larut larut

Kesadahan air ini bersifat sementara karena dapat dihilangkan dengan

cara pemanasan dimana terbentuk garam kalsium karbonat yang tidak

larut dan mengendap, sehingga dapat dihilangkan dengan mudah.

Ca(HCO3)2 CaCO3

Dipanaskan (mengendap)

Kesadahan tetap, disebabkan oleh adanya garam-garam klorida (Cl-)

dan sulfat (SO4) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Kesadahan

karena garam-garam tersebut bersifat tetap dan sukar dihilangkan.

3

Berdasarkan tingkat kesadahannya , air dapat digolongkan sebagai berikut

Tabel II.1.1.1. Derajat kesadahan air berdasarkan kandungan Kalsium

Karbonat

Derajat kesadahan CaCO3 (ppm) Ion Ca- (ppm)

Lunak < 50 < 2,9

Agak sadah 50 – 100 2,9 – 5,9

Sadah 100– 200 5,9 – 11,9

Sangat sadah > 200 > 11,9

(Kristanto, 2002).

2. Oksigen terlarut

Oksigen adalah gas yang tak berbau, tak berasa, dan hanya sedikit

larut dalam air. Untuk mempertahankan hidupnya, makhluk yang tinggal

dalam air baik tumbuhan maupun hewan, bergantung kepada oksigen yang

terlarut ini. Jadi, kadar oksigen terlarut dapat dijadikan ukuran untuk

menentukan kualitas air. Kehidupan di air dapat bertahan jika terdapat

oksigen terlarut sebanyak 5 ppm (5 mg oksigen setiap liter air). Selebihnya

bergantung kepada ketahanan organisme, derajat keaktifannya, kehadiran

bahan pencemar, suhu air dan sebagainya (Kristanto, 2002).

Oksigen terlarut merupakan parameter mutu air yang penting

karena nilai oksigen terlarut dapat menunjukkan tingkat pencemaran atau

tingkat pengolahan air limbah. Pengukuran oksigen terlarut dan CO2

mengkaji masalah polusi air daripada dalam menentukan mutu sanitasi karena

parameter DO dapat dengan cepat menentukan tingkat polusi air. Oksigen

terlarut dapat berasal dari fotosintesis tanaman air dan atmosfir yang masuk

kedalam air dengan kecepatan tertentu. Konsentrasi oksigen terlarut dalam

4

keadaan jenuh bervariasi tergantung dari suhu dan tekanan atmosfir. Semakin

tinggi suhu air, semakin rendah tingkat kejenuhan.

Jika oksigen terlarut terlalu rendah, maka organisme anaerob

mungkin akan mati dan organisme aerob akan menguraikan bahan organik

dan menghasilkan bahan seperti metana dan hidrogen sulfida. Zat-zat inilah

yang mengakibatkan air berbau busuk. Sebaliknya konsentrasi oksigen

terlarut yang terlalu tinggi juga mengakibatkan proses korosi yang semakin

cepat karena oksigen akan mengikat hidrogen yang melapisi permukaan

logam (Sunu, 2001).

3. Karbondioksida dalam air

Kepekatan oksigen terlarut dalam air bergantung pada kepekatan

karbondioksida yang ada. Karbondioksida dari udara selalu bertukar dengan

yang di air jika air dan udara bersentuhan. Pada air yang tenang, pertukaran

air ini sedikit. Proses yang terjadi adalah difusi. Jika air bergelombang maka

pertukaran akan menjadi lebih cepat.

Karbondioksida juga terdapat dalam air hujan, yang terbawa pada

saat tetes air turun dari udara. Setiap tetes air hujan mengandung 0,6 ppm

CO2, yang biasanya bereaksi dengan air melalui reaksi sebagai berikut :

CO2 + H2O H2CO3

Dan sebagian terurai menjadi ion-ion

H2CO3 H- + HCO3-

Hal ini mengakibatkan air hujan agak bersifat asam. Lebih-lebih jika udara

sudah tercemar dan mengandung asam lain yang lebih kuat daripada asam

karbonat. Kandungan CO2 dan H2CO3 dalam larutan dinamakan

karbondioksida bebas.

Jika air hujan jatuh di tanah, dan dalam tanah bertemu lagi dengan

karbondioksida maka air hujan ini akan menjadi lebih asam lagi. Jika

5

kemudian bersentuhan dengan batu kapur CaCO3, maka akan terjadi reaksi

yang membentuk garam asam.

CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2

Zat tersebut bertahan cukup lama jika tanah banyak mengandung CO2.

Jika tak terdapat lagi karbondioksida, maka garam asam itu akan terurai

menjadi CaCo3 melalui reaksi :

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2 + CO2

Jika tanah mengandung magnesium, maka akan dapat terbentuk

Mg(HCO3)2 dan MgCO3. Air tanah biasanya mengandung campuran berbagai

garam karbonat, dan karbondioksida bebas yang dikandung kurang dari 10

ppm, air dengan 25 ppm karbondioksida sudah dapat membahayakan makhluk

hidup (Kristanto, 2002).

4. Nitrat

Nitrogen sebagai sumber nitrat terbanyak terdapat di udara, yaitu

sebesar 78% volume udara. Ada tiga tandon (gudang) nitrogen di alam. Yang

pertama adalah udara, kemudian senyawa anorganik (nitrat, nitrit, dan

amoniak), dan yang ketiga adalah senyawa organik (protein, asam urea).

Hanya sedikit tumbuhan yang dapat langsung memanfaatkan nitrogen udara.

Tumbuhan dapat menghisap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3). Proses

transformasi ini disebut fiksasi nitrogen.

Tumbuhan dan hewan yang mati akan diuraikan proteinnya oleh

organisme pembusuk menjadi amoniak dan senyawa amonium. Nitrogen

dalam kotoran dan air seni juga akan berakhir menjadi amoniak juga.

Amoniak merupakan hasil tambahan penguraian protein tumbuhan atau

hewan, atau dalam kotorannya. Jadi, jika terdapat amoniak dalam air, ada

kemungkinan kotoran hewan masuk. Amoniak dalam air tidak terlalu

berbahaya jika air tersebut diberi klor.

6

Jika amoniak diubah menjadi nitrat, maka akan terdapat nitrit dalam

air. Hal ini terjadi jika air tidak mengalir, khususnya dibagian dasar. Nitrit

amat beracun di dalam air, tapi tidak bertahan lama. Kandungan nitrogen di

dalam air sebaiknya di bawah 0,3 ppm. Karena jika kandungannya di atas

jumlah tersebut akan mengakibatkan ganggang tumbuh dengan subur. Jika

kandungan nitrat dalam air mencapai 45 ppm maka berbahaya untuk

diminum karena nitrat tersebut akan berubah menjadi nitrit dalam perut.

Keracunan nitrit akan mengakibatkan wajah membiru dan kematian

(Kristanto, 2002).

5. Posfor

Seperti halnya oksigen, unsur penting lainnya dalam suatu ekosistem

adalah posfor. Dalam ekosistem air, posfor terdapat dalam tiga bentuk, yaitu

senyawa posfor anorganik seperti ortofosfat, senyawa organik dalam

protoplasma, dan sebagai senyawa organik terlarut yang terbentuk karena

kotoran atau tubuh organisme yang mengurai. Air biasanya mengandung

posfat anorganik terlarut. Dalam perjalanannya daur posfor mirip dengan

daur nitrogen.

Air biasanya mengandung posfat anorganik terlarut. Fitiplankton dan

tumbuhan air lainnya akan mengabsorpsi posfat ini dan membentuk senyawa,

misalnya adinosine triposfat, ATP. Herbivora yang memakan tumbuhan

tersebut akan mendapatkan posfor tersebut. Jika tumbuhan dan hewan

tersebut mati maka bakteri pengurai akan mengembalikan posfor itu ke dalam

air sebagai zat organik terlarut. Demikian pula dengan metabolisme hidup

dimana akhirnya bakteri menguraikan senyawa organik itu menjadi posfor,

dan daur tersebut akan terulang kembali.

7

Pencegahan pencemaran posfor dapat dilakukan dengan melarang

penggunaan deterjen yang mengandung posfat. Juga dengan mewajibkan

pengolahan limbah industri dengan memberikan air kapur atau aluminium

posfat agar posfatnya mengendap dan dapat dibuang (Kristanto, 2002).

Sifat-sifat kimia air yang lainnya adalah sifat-sifat yang berkenaan

dengan kapasitas pelarut. Air hampir merupakan pelarut universal, dengan

kemampuan melarutkan lebih banyak zat-zat daripada cairan apa pun. Hal ini

disebabkan oleh kemampuan pelarutnya mempunyai dua tipe: pertama,

bergantung pada sifat terpolarisasinya molekul air; dan kedua, karena ikatan

hidrogen. Bermacam-macam senyawa organik dan anorganik yang tidak

terpolarisasi – yang mengandung atom oksigen atau atom hidrogen yang

terikat pada atom oksigen lainnya atau atom nitrogen – bertahan dalam larutan

dengan ikatan hidrogen.

Kemampuan air sebagai pelarut polar untuk melarutkan berbagai

macam garam bergantung pada interaksi antara ion-ion garam dan muatan

listrik molekul-molekul air. Jika sejenis garam dilarutkan dalam air, garam ini

akan pecah menjadi komponen-komponen ionnya. Sebagai contoh, garam

dapur (NaCl) jika dimasukkan ke dalam air akan pecah menjadi ion-ion Na+

dan Cl-, dan molekul interaksi antara muatan listrik pada ion-ion garam dan

molekul-molekul air maka garam-garam dapat bertahan dalam larutan.

Selain itu sifat kimia air bergantung pada pecahnya ikatan hidrogen

dan oksigen yang kuat dalam molekul air. Dalam sembarang volume air,

beberapa molekul air telah memisahkan muatan listrik secara sempurna

sehingga molekul-molekul pecah menjadi dua bagian bermuatan listrik, H+

(ion hidrogen) dan OH- (ion hidroksil). Satu atom hidrogen bergerak menjauh,

meninggalkan satu elektronnya membentuk ikatan dengan elektron atom

oksigen. Karena itu, terbentuk ion hidrogen bebas bermuatan positif dan

meninggalkan ion hidroksil bermuatan negatif. Zat-zat tertentu melarut dalam

air dengan cara bereaksi dengan ion-ion ini. Radiasi matahari di perairan juga

8

merupakan faktor penting yang perlu diketahui. Radiasi matahari menentukan

intensitas dan kualitas cahaya pada suatu kedalaman tertentu dan juga

memengaruhi suhu perairan. Cahaya matahari merupakan sumber bagi

kehidupan jasad di perairan. Variasi suhu harian atau tahunan dari perairan

merupakan hasil dari radiasi, penguapan, dan konduksi panas. Cahaya yang

jatuh ke permukaan bumi terdiri atas cahaya matahari langsung dan cahaya

yang dilenturkan dari langit atau radiasi matahari yang tidak langsung.

Besarnya radiasi matahari yang jatuh pada suatu tempat bergantung pada

musim, letak, waktu, sudut jatuh, tinggi tempat, dan keadaan atmosfer.

Cahaya yang jatuh pada permukaan air akan dipantulkan dan diteruskan ke

dalam air.

Bagian cahaya yang dipantulkan bergantung pada sudut jatuh

(dihitung dari garis tegak lurus pada permukaan air) dan keadaan permukaan.

Untuk permukaan yang tenang, makin besar sudut jatuh, makin besar cahaya

yang dipantulkan. Intensitas dan kualitas cahaya yang masuk ke dalam

perairan menentukan iklim cahaya pada suatu kedalaman tertentu dan oleh

karena itu menentukan syarat-syarat bagi aktivitas fotosintetis tumbuh-

tumbuhan hijau. Cahaya diabsorbsi menghasilkan panas yang sangat penting

bagi proses-proses hidup. Dari sudut ekologi, sifat-sifat panas air dan

hubungan-hubungan yang terjadi dari padanya merupakan faktor-faktor yang

sangat penting dalam mempertahankan air sebagai suatu lingkungan hidup

yang cocok bagi kehidupan tumbuhan dan hewan.

9

2.2 Sifat Khas Badan Air

Kemampuan badan air untuk membersihkan dirinya sendiri dari

pencemar. Penghilangan bahan organik, nutrisi tanaman, atau pencemar

lainnya dari suatu danau atau sungai oleh aktivitas biologis dari komunitas

yang hidup didalamnya. Bahan biodegradabel yang masuk ke badan air,

sedikit demi sedikit digunakan oleh mikrorganisme dalam air, menurunkan

tingkat pencemar. Bila penambahan pencemar di hilir sungai tidak berlebihan,

air akan membersihkan diri dengan sendirinya self-cleansing. Proses ini tidak

berlaku untuk pencemar yang senyawa organik non biodegradabel atau logam.

Self purification merupakan suatu proses alami dimana sungai

mempertahankan kondisi asalnya melawan bahan – bahan asing yang masuk

ke dalam sungai. Menyempurnakan metode buatan dari pengelolaan kualitas

air dan menyangkut proses fisik kimia dan biologis. Dalam memecahkan

masalah eutrofikasi di danau, kehadiran phospor dan nitrogen yang berasal

dari kegiatan pertanian, industri dan sumber domestik harus dimengerti

terlebih dahulu, tidak langsung muncul di anak sungai. Kemampuan sungai

untuk menghilangkan tingkat polusi dari fosfor dan nitrogen adalah penting.

Vollenweideer (1968) meneliti fakta dari masuknya fosfat, amonia dan nitrat

oleh macrophyta yang berada di air. Dan mengatakan bahwa Callitriche dapat

menghilangkan secara efisien fosfat dari pembuangan air. Hynes (1970)

menyimpulkan bahwa nutrisi akan menurun seiring dengan perjalanan polutan

menuju hilir, mungkin disebabkan oleh uptake oleh tanaman, tetapi perlu

diingat bahwa hanya sedikit fakta dari percobaan yang dimiliki untuk

mendukung pandangan ini untuk mengindikasikan, pada air yang bergerak,

nitrogen dan fosfor cukup memadai bagi pertumbuhan maksimum dari alga

dan makrophyta.

10

Gambar 1. Pencemaran sungai oleh bahan organik

(sumber: aru.blogspot.com)

Sebagai gambaran dari self-purification, lihatlah Gambar 1

pencemaran sungai oleh bahan organik. Pada sungai yang tidak tercemar,

oksigen terlarut memiliki kadar sekitar 8 ppm dan BOD dalam keadaan yang

rendah. Sekarang bayangkan pencemar organik yang berasal dari pabrik

kertas atau pabrik makanan masuk kedalam badan air. Bahan organik ini tentu

membutuhkan oksigen untuk terdekomposisi. Hal ini menjadikan BOD

meningkat dan mempengaruhi Dissolved Oksigen di hilir sungai. Pencemar

organik ini menjadi makanan bagi sebagian bakteri aerob. Seiring dengan

mengalirnya air ke hilir, jumlah bakteri ini meningkat. Akibatnya ketersediaan

oksigen (DO) pada air sungai menurun. Pada titik tertentu pencemar organik

terdekomposisi dan terjadi recovery oksigen atau DO kembali meningkat

sebagai sumbangan dari atmosfir (aerasi) dan tanaman air.

Tahapan Self Purification seperti yang terlihat dalam Gambar 2

terdapat beberapa tahap dalam mekanisme self purification:

1. Clean Zone

2. Decomposition Zone

3. Septic Zone

4. Recovery Zone

11

Gambar 2. Tahapan dalam self purification

(sumber: Wikipedia)

Kondisi oksigen terlarut pada zona bersih berada pada 8 ppm, yang

merupakan konsentrasi normal DO di perairan dan BOD pada kondisi yang

rendah. Pada zona ini hewan – hewan air yang membutuhkan oksigen dalam

konsentrasi normal tumbuh dengan baik. Hewan hewan ini akan mati bila

konsentrasi oksigen menurun.

Dengan adanya pencemar yang memasuki badan air, peningkatan

BOD terjadi seiring dengan penurunan konsentrasi oksigen. Zona ini disebut

dengan zona dekomposisi dimana terjadi dekomposisi bahan organik oleh

bakteri. Populasi bakteri di zona ini meningkat. Hewan yang dapat tumbuh

adalah hewan dengan kebutuhan oksigen yang rendah, seperti beberapa jenis

ikan dan lintah.

Zona septik terjadi pada saat keberadaan oksigen dibawah 2 ppm. Ikan

akan menghilang atau pindah dari zona ini karena ketidaksesuaian dengan

kebutuhan oksigennya. Pada beberapa bagian kehidupan yang terdapat pada

zona ini adalah cacing lumpur, jamur dan bakteri anaerobik. Bakteri berada

pada populasi yang tinggi pada zona ini. Seiring dengan waktu dan jarak dari

lokasi pencemaran. Sungai mengalami peningkatan konsentrasi oksigen yang

12

berasal dari penangkapan udara oleh air, aerasi dan tanaman air. Selain itu

bahan organik mengalami penurunan setelah mengalami dekomposisi

sehingga BOD menurun. Zona ini disebut zona recovery, pada zona ini hewan

hewan yang tidak membutuhkan oksigen tinggi kembali dapat ditemui dan

hidup disini dan populasibakteri menurun. Zona bersih kembali tercapai

setelah recovery selesai. Hewan– hewan air dapat tumbuh kembali dengan

baik.

Bakteri mencapai jumlah yang besar setelah pengeluaran bahan

organik yang menjadi makanannya meningkat. Populasi dari protozoa yang

memakan bakteri juga meningkat. Awalnya suspended solid dengan tingkat

yang tinggi menghambat cahaya dan kekurangan oksigen memiliki efek

gangguan pada alga. Seiring dengan recovery sungai alga kembali muncul

dengan Cladophora sebagai salah satu yang dapat mendominasi badan air dan

menyelimutinya, hal ini dapat mengurangi kadar oksigen di malam hari. Satu

karakteristik pertumbuhan yang ditemukan di kondisi tercemar adalah jamur

kotoran (sewage fungus) yang mana kadang merupakan campuran dari

bakteri, protozoa, alga dan jamur dimana bakteri merupakan spesies yang

mendominasi. Hal ini dapat terlihat sebagai lumpur yang berwarna coklat

terang di badan air, atau sebagai rambut halus dengan bentuk pita yang

memanjang.

13

Gambar 3. Perubahan kimia dan biologi di hilir dari sumber pencemar

organik. (sumber : Wikipedia)

Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3 (bagian bawah) spesies yang

sensitif terhadap pencemar seperti stonefly dan beberapa mayfly hilang akibat

pencemaran dan komunitas jenisnya menjadi berkurang dengan spesies

dominan yang toleran. Tubificid worm yang memiliki hemoglobin menjadikan

mereka bertahan hidup ketika kadar oksigen rendah. Seiring dengan

meningkatnya oksigen jumlah tubificid turun dengan larva Chironomous

menjadi spesies yang dominan.

Peningkatan oksigen lebih lanjut memungkinkan spesies seperti kutu

air, Ascellus dan spesies lain seperti udang air tawar, Gammarus dan

Hydropsyche sp. kembali muncul. Kemunculan ini hanya ketika sungai

terrecovery sepenuhnya, yang mana membutuhkan jarak ke hilir dari sumber

pencemar ketika mayfly dan stonefly yang paling sensitif muncul. Tipe

14

macroinvertebrata dan kelimpahannya biasanya digunakan untuk menentukan

status pencemaran dari sungai dan aliran air. (Cf Section on Biomonitoring).

Walaupun ikan dapat bergerak dan menjauh dari pencemaran, mereka

kadang membutuhkan kadar oksigen yang tinggi dan dapat terbunuh oleh zat

beracun seperti amonia. Ikan pertama yang dapat terlihat muncul di hilir

sumber pencemar kadang merupakan spesies yang toleran seperti stickleback

(Gasterosteus aculeatus), tetapi ikan seperti salmon dan trout (ikan air tawar)

dapat menghilang karena kadar oksigen yang rendah dalam jarak yang jauh.

Mekanisme Fisika Self Purification : Flotasi Kebanyakan efek self

purification yang dipelajari berkenaan dengan mikroba dan bahan organik,

walaupun demikian reduksi dari konsentrasi logam berat juga dikenal.

Penjelasan self purification tidak bisa dijelaskan hanya secara biologi dan

bagaimanapun berhubungan dengan kecepatan dan oksigen. Efek dari

konsentrasi pencemar diatas permukaan air berjalan secara normal setelah

jeram, air terjun, dan tebing tebing batuan. Pada lokasi ini karakter dari aliran

air yang mengalami turbulensi memastikan konsentrasi pencemar di air tetap

(akibat dari pencampuran yang baik) walaupun sebelumnya terdapat

perbedaan konsentrasi. Analisis kimia selanjutnya mengatakan bahwa

konsentrasi normal dari pencemar pada lapisan permukaan sekitar 1.5 kali

lebih tinggi dibanding pada badan air. Hanya terdapat satu mekanisme yang

dapat menjelaskan pengangkatan pencemar ini ke lapisan atas permukaan air

dan itu adalah flotasi. Pencemar dihilangkan dari badan air dengan gelembung

udara. Hasilnya buih terbentuk dipermukaan air. Gelembung ini penting untuk

proses, dapat dihasilkan dari penangkapan udara oleh air atau oleh formasi

gelembung dari udara yang terlarut. Mekanisme pertama dari pembentukan

gelembung terjadi di air terjun tetapi tidak menunjukkan perubahan penting

dalam jeram. Sebagai tambahan gelembung air dibentuk dari udara yang

ditangkap tidak dapat terlalu kecil dan hal itu tidak akan menghasilkan flotasi

patikel kecil, bila perbedaan dalam ukuran dari gelembung air dan partikel,

15

besar, partikel akan ditolak oleh gelembung daripada menariknya ke

gelembung. Hal ini dijelaskan oleh hidrodinamika koloid.

Dengan dikemukakannya mekanisme dari self purification di air

sungai pertanyaan penting telah terjawab. Flotasi dapat terjadi di lokasi tetapi

dampak dari flotasi dapat mengurangi konsentrasi dari pencemar diseluruh

badan air.

2.3 Minyak (Oil)

Minyak tidak berbeda dalam bentuk umum trigliseridanya, tetapi

hanya berbeda dalam bentuk (wujud). Perbedaan ini didasarkan pada

perbedaan titik lelehnya. Pada suhu kamar minyak berwujud cair. Titik leleh

minyak tergantung pada strukturnya, biasanya meningkat dengan

bertambahnya jumlah karbon. Banyaknya ikatan ganda dua karbon

jugaberpengaruh. Minyak termasuk salah satu anggota golongan

lipid yaitu merupakan lipid netral (Ketaren, 1986).

Minyak yang mencemari air sering di masukkan ke dalam

kelompok padatan, yaitu padatan yang mengapung di atas permukaan air.

Minyak tidak larut dalam air oleh karena itu minyak mengapung di atas air.

Jika pencemaran minyak terjadi dipantai maka proses

penghilangan minyak mungkin lebih cepat karena minyak

akan melekat pada benda-benda padat seperti batu dan pasir

di pantai yang mengalami kontak dengan air yang tercemar

tersebut. (Srikandi, 1992). Suatu perairan yang terdapat minyak

di dalamnya maka minyak akan selalu berada di atas

permukaan air hal ini dikarenakan minyak tidak larut dalam

air dan berat jenis minyak lebih kecil dari pada berat jenis air.

Apabila minyak tidak diolah terlebih dahulu sebelum dibuang

16

ke badan air penerima, maka akan membentuk selaput.

Minyak akan membentuk ester dan alkohol atau gliserol

dengan asam gemuk. Gliseril dari asam gemuk dalam fase

padat maka dikenal dengan nama lemak, sedangkan apabila

dalam fase cair disebut minyak (Sugiharto, 1987).

Semua jenis minyak mengandung senyawa volatil yang dapat segera

menguap. Sisa minyak yang tidak menguap akan mengalami emulsifikasi

yang mengakibatkan air dan minyak dapat bercampur.

Terdapat dua macam emulsi yang terbentuk antara minyak dengan air,

yaitu emulsi minyak dalam air, terjadi jika droplet-droplet minyak terdispersi

di dalam air dan di stabilkan dengan interaksi kimia dimana air menutupi

permukaan droplet-droplet tersebut.

Yang kedua emulsi air dalam minyak, Emulsi air dalam minyak

terbentuk jika droplet-droplet air ditutupi oleh lapisan minyak

dimana sebagian besar emulsi minyak tersebut akan

mengalami degradasi melalui foto oksidasi spontan dan

oksidasi oleh mikroorganisme. Emulsi semacam ini terlihat

sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air dan

lekat, dan terkadang karena kandungan air di dalam droplet-

droplet minyak tersebut cukup tinggi maka total volumenya

menjadi lebih besar dibandingkan dengan minyak

aslinya.Sebagian besar emulsi minyak tersebut kemudian

akan mengalami degradasi melalui foto oksidasi spontan dan

oksidasi oleh mikroorganisme. Mikroorganisme merupakan

organisme yang paling berperan dalam dekomposisi minyak

di laut. Setelah kira-kira tiga bulan, hanya tinggal 15% dari

volume minyak yang mencemari air masih tetap terdapat di

dalam air.

17

Metode Pemisahan Minyak

Adapun metode pemisahan minyak/oli yaitu :

1. Metode Gravity Setling

Prinsip kerjanya adalah perbedaan density minyak

dengan air, dimana air mempunyai density yang lebih besar

daripada minyak, maka dengan menempatkan campuran air

dan minyak tersebut pada suatu tempat yang tenang, maka

air akan mengendap dan terpisahkan dari minyak.

2. Metode Kimia

Pemisahan minyak-air berupa emulsi dengan metode

kimia adalah penambahan zat kimia ke dalam larutan emulsi

tersebut. Chemical agent ini mempunyai sifat kecendrungan

yang lebih kuat untuk menempati partikel air dibanding

kecendrungan yang dimiliki emulsifyng agent. Sifat

kecenderungan yang lebih besar untuk menempati

permukaan partikel air tersebut mengakibatkan molekul

amulsifyng agent yang mula-mula menempati partikel air menjadi

terdesak dan lari menyebar ke fase minyak. Dengan

terdesaknya molekul tersebut, maka kedudukannya

digantikan oleh molekul chemical agent. Chemical agent ini

mempunyai molekul-molekul yang lebih kecil dibanding

dengan molekul-molekulpada emulsifyng agent. Lapisan film ini

ternyata tidak menghalangi gaya tarik menarik antar molekul

air, sehingga dengan demikian partikel-partikel air akan saling

bertumbukan dan membentuk butiran yang lebih besar

sehingga memungkinkan pengendapan secara gravitasi

18

terjadi. Banyak zat-zat kimia (reagen) yang dijual di pasaran,

misalnya Visco (nalco), Aquanox (Baker) dan lain-lain. Pemilihan

zat kimia yang akan tergantung pada sifat-sifat emulsinya.

Perusahaan-perusahaan penyediaan zat kimia membantu

perusahaan-perusahaan minyak dalam hal pemilihan zat

kimia yang akan dipakai. Setelah mereka menguji secara

kuantitatif dan kualitatif pada emulsi minyaknya, sifat-

sifatnya dapat diketahui misalnya gravity minyak, grafik

temperatur vs viskositas minyak dan lain-lain. Data-data

tersebut perlu untuk menentukan reagen mana yang akan

dipakai, berapa banyaknya, bagaimana temperaturnya, dan

lain-lain.

Dari sejarah perkembangan, telah dibuat berbagai jenis

alat pemisah minyak dari yang sangat sederhana, kemudian

dimodifikasi dan disempurnakan dengan tujuan mendapat

efisiensi pemisahan sebesar mungkin. Adapun untuk

memenuhi kebutuhan tersebut telah dirancang beberapa

metode alat pemisahan minyak yaitu :

a) Interceptor dengan berbagai sekat (baffles) yaitu :

1. Multiple partial transverse baffles

2. Top and bottom transverse baffles

3. Transverse and longitudinal baffles

b) Paralel Plate Interceptor (PPI)

c) American Petroleum Institute (API) Interceptor

Separator American Petroleum Institute (API) adalah suatu

pemisah gravity jenis bak horizontal yang berbentuk sekat

dengan penggaruk minyak di atasnya. Separator ini juga

mempunyai prinsip kerja yang sama dengan model separator oil

19

trap yakni dengan menggunakan sistem gravitasi yang

memakai perbedaan densitas. Jenis bak ini banyak digunakan

dari bahan beton (concrete) ataupun bahan lainnya.

Sebagaimana umumnya bak pemisah horizontal, maka dua

hal yang tidak dapat dipenuhi sebagai bak pemisah ideal

adalah masalah turbulensi dan stabilitas pengendapan

(Anonim, 1994). Oleh karena itu dengan separator API / oil trap,

partikel-partikel di bawah 150 mikron tidak dapat dipisahkan

dari air limbah. Karena mudahnya pembuatan dan bentuknya

yang sederhana,separator ini masih banyak digunakan

terutama bila diketahui bahwa partikel minyak dalam air

mempunyai ukuran di atas 150 mikron.

d) Corrugated Plate Interceptor (CPI)

Pada dasarnya prinsip kerja dari CPI sama dengan

separator API. Akan tetapi di dalam CPI ditambahkan plate-plate

fiberglass yang tersusun paralel dengan kemiringan 45°-60°.

Plate-plate ini dapat berfungsi menambah luas penampang

lintang dari aliran atau mengurangi lintasan butiran partikel

minyak ke permukaan sehingga butiran minyak yang telah

terkumpul di bawah permukaan plate dapat mengumpul lebih

lanjut atau meluncur ke atas permukaan air, plate juga

berfungsi untuk mempersingkat jarak tempuh partikel minyak

di dalam fase air sehingga pembentukan lapisan minyak

dapat lebih cepat dan juga mengatur alirannya agar lebih

laminer. Minyak yang terkumpul pada permukaan akan

langsung masuk ke skim pipe. Alat ini mampu memisahkan

partikel-partikel yang dipakai di industri-industri yang lebih

kecil yaitu di bawah 150 mikron. Alat ini banyak dipakai di

20

industri-industri karena selain hemat tempat juga hemat

biaya pembuatan serta pemeliharaan dibandingkan dengan

alat pemisah sebelumnya. Selain itu ada beberapa

keuntungan dari Corrugated Plate Interceptor yaitu :

1. Peningkatan metode pemisahan minyak dari air.

2. Aliran laminer antara piringan atau plate-plate.

3. Distribusi aliran yang efektif tidak dipengaruhi oleh angin.

4. Konstruksinya murah khususnya dalam bahan tahan asam.

Efisiensi dari suatu alat pemisah minyak-air adalah

berbanding terbalik dengan perbandingan tentang laju

keluarnya pada unit area permukaan. Suatu area permukaan

alat pemisah dapat ditingkatkan oleh instalasi dari plat paralel

di dalam ruang alat pemisah. Dalam keadaan dimana ruang

yang tersedia untuk suatu alat pemisah terbatas, area

permukaan yang ekstra yang disediakan oleh suatu unit

parallel-plate yang tersusun rapi membuat parallel-plate dari

alat pemisah tersebut menjadi alternatif yang menarik pada

alat pemisah yang biasa. Aliran yang melalui suatu unit

parallel-plate dapat menjadi dua atau tiga kali dari suatu alat

pemisah biasa yang sepadan.

Sebagai tambahan terhadap peningkatan area

permukaan alat pemisah, kehadiran dari plat parallel dapat

mengurangi kecenderungan ke arah kontak yang lebih cepat

dan mengurangi pergolakan di dalam alat pemisah, dengan

begitu efisiensi dapat ditingkatkan. Plat pada umumnya

dipasang dalam posisi miring untuk mendorong minyak yang

terkumpulpada bagian bawah plat untuk dipindahkan ke

permukaan alat pemisah, sedangkan lumpur yang terkumpul

21

di atas plat akan mengendap ke dasar pemisah. Untuk

meningkatkan koleksi minyak dan lumpur, plat biasanya

berkerut/berombak-ombak.

Secara umum, parameter yang digunakan untuk

perancangan alat pemisah yang konvensional adalah juga

digunakan untuk ukuran parallel-plate sistem maksimum

(desain) aliran air limbah, bobot jenis dan kekentalan dari

fase air limbah mengandung air, dan bobot jenis air limbah

minyak.

Pada penelitian pemisahan minyak ini, menggunakan

metode gravity setling, dimana air mempunyai density yang

lebih besar daripada minyak, maka dengan menempatkan

campuran air dan minyak tersebut pada suatu tempat yang

tenang, maka air akan mengendap, lapisan minyak (oil layer)

akan mengapung sehingga terjadi pemisahan antara air dan

minyak dikarenakan oleh berat jenis molekul. (Hodson, and

Kilbourne, 1998).

3. Melalui Kolam Perangkap Minyak (Oil Trap)

Teknologi oil trap merupakan pengolahan pemisahan

minyak-air secara fisika, menggunakan prinsip gravitasi. Hal

ini tergantung dari perbedaan berat jenis tersebut. Sedimen

kasar akan mengendap di dasar kolam perangkap dan minyak

akan mengapung, sedangkan air yang telah berpisah dengan

minyak tersebut dibuang ke outlet.

Pada pemisahan minyak dan air, kecepatan naiknya

butir minyak akan mencapai konstan bila gaya dorong ke atas

akibat adanya perbedaan berat jenis sama dengan tahanan

22

gerak fluida saat bergerak. Hal ini tergantung dari berat jenis,

viskositas fluida dan ukuran butiran minyak.

Oil trap hanya berupa kolam atau kompartemen yang di

dalamnya hanya ruang kosong, proses terjadinya pemisahan

minyak pada oil trap yaitu setelah ruang yang terdapat di

dalam kolam terisi penuh, dimana alirannya horizontal yang

rendah dan laminer akan memberikan waktu tinggal bagi

butir-butir minyak untuk terpisah bergabung membentuk

lapisan minyak (oil layer) yang akan mengapung. Maka antara

minyak dan air dapat dipisahkan, minyak memiliki berat jenis

yang lebih kecil dari pada air sehingga posisi minyak akan

berada di atas air dan minyak akan di buang melalui outlet.

Gambar 4. Gambar Oil Trap

4. Proses Pemisahan Minyak Pada Reaktor Pemisah Minyak

Pada metode ini limbah akan diolah menggunakan

reaktor pemisah minyak, sebelum limbah dialirkan ke reaktor

pemisah minyak, dilakukan penambahan air sebanyak 20 %

dari total volume limbah. Penambahan air ini dimaksudkan

agar minyak yang terlarut dalam air dapat terurai dan

terpisah, serta untuk mempermudah minyak membentuk

suatu lapisan minyak atau mempercepat bergabungnya antar

molekul minyak yang memiliki berat jenis yang sama.

Sehingga konsentrasi minyak yang larut dalam air dapat

berkurang dan minyak yang terapung akan menjadi lebih

banyak, serta untuk mengurangi sifat limbah yang pekat agar

dapat dialirkan ke reaktor pemisah minyak. Pengolahan

limbah menggunakan reaktor pemisah minyak ini adalah

pengolahan secara fisika, serta berdasar pada prinsip

23

gravitasi dan berat jenis molekul. Dimana limbah ditampung

pada reservoar lalu dialirkan menuju reaktor pemisah minyak.

Dalam reaktor pemisah minyak terdapat empat ruang sekat

yang disusun dengan kemiringan 60°, yang berfungsi

menambah luas penampang lintang dari aliran atau

mengurangi lintasan butiran partikel minyak ke permukaan,

dan pembentukan lapisan minyak dapat terjadi lebih cepat

serta untuk menciptakan suatu aliran yang laminer. Limbah

yang masuk ke dalam reaktor akan melewati sekat-sekat

yang terbuat dari kaca. Disinilah terjadi proses fisika

pemisahan antara minyak dan air. Karena minyak akan

melekat pada benda-benda padat dan karena minyak

memiliki viskositas yang cukup kental serta sekat yang

terbuat dari bahan kaca memiliki permukaan yang kasat

maka minyak yang melewati sekat kaca ini akan menempel

pada kaca sehingga konsentrasi minyak akan berkurang dan

akan terus berkurang setelah melewati sekat yang lainnya.

Berdasarkan prinsip gravitasi dimana minyak memiliki berat

jenis yang lebih kecil dari pada berat jenis air, maka minyak

akan terapung diatas air. Pada saat penelitian, setelah limbah

masuk pada reaktor terjadi pembentukan droplet-droplet

minyak, dikarenakan sekat dengan kemiringan 60° sehingga

terciptanya aliran yang laminer pada reaktor, pada saat aliran

laminer inilah minyak akan terpisah dari air, minyak terapung

dan dikeluarkan melalui pipa pembuangan minyak yang

berada pada reaktor pemisah minyak. Limbah yang terdapat

dalam reaktor akan terjadi emulsi, yaitu emulsi air dalam

minyak. Emulsi air dalam minyak terbentuk droplet-droplet air

24

ditutupi oleh lapisan minyak, danemulsi ini distabilkan oleh

interaksi di antara droplet-droplet air yang tertutup. Emulsi ini

terlihat sebagai lapisan yang mengapung pada permukaan air

dan lekat sehingga minyak akan menempel pada kaca.

Pada metode ini dilakukan proses pemisahan kadar

minyak yang terdapat pada limbah. Untuk proses pemisahan

minyak menggunakan reaktor pemisah minyak, dengan

menggunakan reaktor yang bermedia zeolit dan karbon aktif.

Faktor waktu detensi atau waktu tinggal juga mempengaruhi

pada proses pemisahan minyak, menurut (Ondrey, 2006) waktu

tinggal yang diperlukan hanya sekitar 30 menit, maka

droplets minyak akan terpisah dari air. Pada metode ini

kondisi aliran laminer, sebagai akibat adanya sekat-sekat

yang mengurangi lajunya aliran yang masuk ke dalam reaktor

pemisah minyak.

Gambar 5. Reaktor Pemisah Minyak

25

2.4 Pelumas (Grease)

BAB III

METODE PENULISAN

Metode penulisan yang digunakan adalah kajian pustaka, dimana penulis

mengambil materi-materi yang dibahas dari beberapa referensi yang di dapatkan dari

buku-buku di perpustakaan maupun dari internet.

26

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Disinfeksi adalah penghancuran mikororganisme-mikroorganisme yang dapat

menyebabkan penyakit dan merupakan proses untuk menghilangkan semua bakteri

dalam air. Disinfeksi merupakan pelindung final bagi manusia dan sangat membantu

pengurangan jumlah penyakit yang disebarkan melalui air dan makanan. Disinfeksi

dibagi menjadi dua macam yaitu disinfeksi secara fisik dan secara kimia. Disinfeksi

secara fisik dapat dilakukan dengan pendidihan air yang merupakan cara paling

sederhana dan populer, kemudian dengan cara penyaringan dan radiasi sinar UV.

Disinfeksi secara kimia dilakukan denagn cara menambahkan bahan-bahan kimia

tertentu yang dapat membunuh bakteri yang disebut disinfektan. Bahan-bahan kimia

yang digunakan sebagai disinfektan adalah Klorin, Kloramin, Klorin dioksida dan

Ozon.

27

Zat organik adalah zat yang pada umumnya merupakan bagian dari binatang

atau tumbuhan dengan komponen utamanya adalah Karbon, Protein dan Lemak

Lipid. Limbah organik adalah sisa atau buangan dari berbagai aktivitas manusia

seperti rumah tangga, industri, pemukiman, peternakan, pertanian dan perikanan yang

berupa bahan organik. Bahan organik pada limbah organik tersusun oleh Karbon,

Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Fosfor, Sulfur dan Mineral lainnya. Limbah organik

yang masuk ke dalam perairan dalam bentuk padatan yang terendap, koloid,

tersuspensi dan terlarut

DAFTAR PUSTAKA

http://jukungkami.blogspot.com

di akses pada tanggal 26 juni 2009

http://smk3ae.wordpress.com/2008/11/12/dekomposisi-zat-organik/feed/

di akses pada tanggal 26 juni 2009

28

29