penetapan kadar besi (fe) dan mangan (mn) dalam air …
TRANSCRIPT
PENETAPAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn) DALAM AIR
BAKU DAN AIR RESERVOIR DENGAN METODE KOLORIMETRI
DI PDAM TIRTANADI INSTALASI PENGOLAHAN
AIR SUNGGAL
TUGAS AKHIR
EKA M LUMBANTORUAN
132401099
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENETAPAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn) DALAM AIR
BAKU DAN AIR RESERVOIR DENGAN METODE KOLORIMETRI
DI PDAM TIRTANADI INSTALASI PENGOLAHAN
AIR SUNGGAL
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli
Madya
EKA M LUMBANTORUAN
132401099
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Penetapan Kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn)
Dalam Air Baku dan Air Reservoir Dengan
Metode Kolorimetri Di PDAM Tirtanadi
Instalasi Pengolahan Air Sunggal
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Eka M Lumbantoruan
Nomor Induk Mahasiswa : 132401099
Program Studi : Diploma (D-III) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di
Medan, juli 2016
Disetujui oleh
Program Studi D3 Kimia FMIPA USU Pembimbing,
Ketua,
Dra. Emma Zaidar Nst, M.Si Dra. Saur Lumbanraja, M.Si
NIP. 195512181987012001 NIP. 195506231986012002
Diketahui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP. 195408301985032001
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN
PENETAPAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn) DALAM AIR BAKU
DAN AIR RESERVOIR DENGAN METODE KOLORIMETRI DI
PDAM TIRTANADI INSTALASI PENGOLAHAN
AIR SUNGGAL
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali
beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, juli 2016
EKA M LUMBANTORUAN
NIM. 132401099
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
berkat dan kasih karunia-Nya serta setiap pimpinan-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “PENETAPAN KADAR BESI (Fe)
DAN MANGAN (Mn) DALAM AIR BAKU DAN AIR RESERVOIR DENGAN
METODE KOLORIMETRI DI PDAM TIRTANADI INSTALASI
PENGOLAHAN AIR (IPA) SUNGGAL”.
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini tidak terlepas dari
bimbingan, nasehat serta dukungan dari berbagai pihak. Dengan kerendahan hati
penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Dra. Saur Lumbanraja, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis
menyelesaikan tugas akhir. Terimakasih kepada Ibu Dr. Rumondang
Bulan, M.S selaku ketua Departemen Kimia FMIPA USU, Ibu Dra. Emma
Zaidar, M.Si selaku Ketua Prodi D3 Kimia FMIPA USU, Bapak
Dr.Kerista Sebayang, MS selaku Dekan FMIPA USU , dan seluruh staff
dan Dosen FMIPA USU Medan.
2. Ucapan terima kasih tak terhingga untuk bapak tercinta
Drs.B.Lumbantoruan dan mama tercinta M.Tampubolon yang telah
memberikan kasih sayang, nasehat dan doa yang tiada berkesudahan serta
dukungan moril dan materil dan juga kepada oppung, kakak, adik – adik
penulis dan seluruh keluarga terkhusus untuk abang penulis Zulfanri
Lumbantoruan yang turut membimbing, mengajari dan memberi dukungan
sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak Andarianto, ST
selaku Kepala Instalasi Pengolahan Air (IPA), Ibu Cempaka Monica
Hutagalung Selaku Kepala Bagian Pengendalian Mutu, analis kimia dan
seluruh pegawai di PDAM Tirtanadi IPA Sunggal yang telah
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
membimbing, memberikan arahan, serta masukan-masukan ilmu kepada
penulis.
4. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada teman satu kelompok PKL
yaitu Devy Andriani, Sari Mutiara, dan Danu Pratama yang telah banyak
membantu penulis selama PKL, memberi masukan, dukungan dan
kerjasama yang baik selama PKL.
5. Ucapan terima kasih kepada K’Dian, Betria, Robert, Anna, Rina yang ikut
membantu, memberi motivasi, dan doa-doa yang selalu menguatkan
penulis.
6. Penulis mengucapkan terima kasih kepada teman-teman seperjuangan D3
Kimia stambuk 2013 yang telah memberi semangat dan dorongan kepada
penulis. Semoga Tuhan membalasnya dengan segala yang terbaik.
Pada penulisan Tugas Akhir ini penulis menyadari bahwa masih banyak
kekurangan dan kesalahan, maka dengan segala kerendahan hati penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan
Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak dan khususnya bagi penulis.
Medan, Juli 2016
Penulis
Eka M Lumbantoruan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENETAPAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn) DALAM AIR
BAKU DAN AIR RESERVOIR DENGAN METODE KOLORIMETRI
DI PDAM TIRTANADI INSTALASI PENGOLAHAN
AIR SUNGGAL
ABSTRAK
Telah dilakukan analisa penetapan kadar Besi dan Mangan pada air Baku dan air
Reservoir yang diproduksi oleh PDAM Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air (IPA)
cabang Sunggal Medan. Penentuan kadar logam Fe dan Mn dilakukan dengan
metode kolorimetri. Dari hasil analisa diperoleh kadar Fe dalam air Baku adalah
0,480 mg/L – 0,700 mg/L dan kadar Mn adalah 0,040 mg/L – 0,220 mg/L
sedangkan pada air Reservoir kadar Fe adalah 0,049 mg/L - 0,124 mg/L dan kadar
Mn adalah 0,010 mg/L – 0,080 mg/L. Dari hasil yang diperoleh ditunjukkan
bahwa air Reservoir sudah memenuhi standar kualitas air bersih sedangkan air
Baku tidak memenuhi standar.
Kata kunci : Air Baku, Air Reservoir, Besi, Mangan, Kolorimetri
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DETERMINATION OF LEVEL OF IRON (Fe) AND MANGANESE (Mn)
IN RAW WATER AND WATER RESERVOIR WITH COLORIMETRIC
METHOD IN PDAM TIRTANADI WATER TREATMENT PLANT
SUNGGAL
ABSTRACT
The analysis of Iron and Manganese in Raw Water and Water Reservoir produced
by PDAM Tirtanadi Water Treatment Plant (IPA) Sunggal Medan. Determination
of Fe and Mn metal performed with colorimetric methods. From the results of the
analysis, the Fe content in the Raw Water is 0,480 mg/L - 0,700 mg/L and the
concentration of Mn is 0,040 mg/L – 0,220 mg/L, whereas the water Reservoir Fe
content is 0,049 mg/L – 0,124 mg/L and Mn content is 0,010 mg/L – 0,080 mg/L.
From the result obtained indicated that the Water Reservoir has met the water
quality standards whereas Raw Water does not meet standards.
Keywords: Raw Water, Water Reservoir, Iron, Manganese, Colorimetric
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix
Bab 1. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Permasalahan 3
1.3. Pembatasan Masalah 4
1.4. Tujuan Penulisan 4
1.5. Manfaat Penulisan 4
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Air 5
2.2. Fungsi Air 6
2.3. Sifat Air 7
2.3.1 Sifat Fisik 7
2.3.2 Sifat Kimia 9
2.4. Sumber Air 9
2.4.1. Air Permukaan 10
2.4.2. Air Tanah 11
2.4.3. Air Hujan 12
2.5. Karakteristik Air 13
2.5.1. Karakteristik Fisik 13
2.5.1.1. Kekeruhan 13
2.5.1.2. Warna 14
2.5.1.3. Bau dan Rasa 15
2.5.1.4. Suhu 15
2.5.2. Karakteristik Kimia 16
2.5.2.1. Derajat Keasaman (pH) 16
2.5.2.2 . Oksigen Terlarut 16
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.5.2.3. Alkalinitas 17
2.5.2.4. Kandungan Logam Berat 18
2.5.3. Karakteristik Mikrobiologis 19
2.6. Logam Besi (Fe) 19
2.6.1. Sifat Logam Besi (Fe) 21
2.6.2. Manfaat Besi (Fe) Dalam Tubuh 23
2.6.3. Efek Toksik Besi (Fe) 25
2.7. Logam Mangan (Mn) 26
2.7.1. Sifat Logam Mangan (Mn) 27
2.7.2. Manfaat Mangan (Mn) Dalam Tubuh 28
2.7.3. Efek Toksik Mangan (Mn) 29
2.8. Kolorimetri 30
Bab 3. Metodologi Analisa
3.1. Alat 33
3.2. Bahan 33
3.3. Prosedur Kerja 34
3.3.1. Penetapan Kadar Besi dalam Air 34
3.3.2. Penetapan Kadar Mangan dalam Air 34
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil 36
4.2. Pembahasan 37
Bab 5. Kesimpulan dan saran
5.1. Kesimpulan 39
5.2. Saran 39
Daftar Pustaka
Lampiran
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Judul Halaman
4.1.1 Hasil Analisa Kadar Fe 36
4.2.1 Hasil Analisa Kadar Mn 36
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran
Judul
1. Gambar Alat Kolorimetri
2. Gambar Analisa Logam Besi (Fe) dan Mangan (Mn)
3. PERMENKES No.492/MENKES/PER/IV/2010
4. Peraturan Pemerintah No.82 tahun 2001 kelas 1
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 1
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk semua makhluk hidup.
Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan
dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk
berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan
kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Aspek penghematan
dan pelestarian sumber daya air harus ditambahkan pada segenap pengguna air
(Effendi,H.2003).
Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi
kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan, yang terus
meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun.
Kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain yang berdampak negatif terhadap
sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air. Kondisi ini
dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup
yang bergantung pada sumber daya air secara saksama (Effendi,H,2003).
Air sangat erat hubungannya dengan kesehatan manusia. Melalui
penyediaan air bersih baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya, maka
penyebaran penyakit diharapkan bisa ditekan seminimal mungkin. Oleh karena
itu, diperlukan pengolahan dan perlindungan sumber daya air dengan baik
(Sutrisno,1991).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Pengelolaan sumber daya air sangat penting, agar dapat dimanfaatkan
secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan. Salah satu langkah
pengelolaan yang dilakukan adalah pemantauan dan interprestasi data kualitas air.
Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirtanadi merupakan suatu perusahaan
yang bergerak di bidang penyediaan air minum. Di Perusahaan Daerah Air
Minum (PDAM) Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air (IPA) Sunggal
mempergunakan air sungai Belawan sebagai sumber bahan baku untuk
pengolahan. Air sungai mengandung padatan yang menyebabkan warna air
keruh. Maka dari itu banyak air sungai sekarang tidak dapat digunakan begitu
saja. Karena sudah banyak mengandung mikroorganisme yaitu yang berasal dari
udara, sampah, tanah, kotoran manusia dan hewan. Dan dapat juga mengandung
logam berbahaya (Sastrawijaya,1991).
Apabila terdapat senyawa kimia berbahaya yang terlarut di dalam air,
maka akan berakibat fatal bagi kesehatan. Logam Besi dan Mangan yang terdapat
di dalam air yang bersifat terlarut, tersuspensi sebagai butir koloid, sangat
berbahaya bagi tubuh jika kadar yang di konsumsi melewati batas yang di
tentukan. Logam-logam ini dapat berasal dari limbah masyarakat, hewan,
tanaman, maupun lingkungan (Widowati,2008).
Keberadaan logam-logam dalam perairan dapat berasal dari sumber-
sumber alamiah dan dari aktivitas yang dilakukan oleh manusia. Sumber-sumber
logam alamiah yang masuk ke dalam badan perairan bisa berupa pengikisan dari
batu mineral yang banyak di sekitar perairan. Disamping itu, partikel - partikel
yang ada di udara, dikarenakan oleh hujan, juga dapat menjadi sumber logam di
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
perairan. Adapun logam yang berasal dari aktivitas manusia dapat berupa buangan
sisa dari industri ataupun buangan rumah tangga (Palar,H.2004).
Unsur logam ditemukan secara luas di seluruh permukaan bumi. Mulai
dari tanah dan batuan, badan air, bahkan pada lapisan atmosfir yang menyelimuti
bumi. Umumnya logam-logam di alam ditemukan dalam bentuk persenyawaan
dengan unsur lain, dan sangat jarang yang ditemukan dalam bentuk elemen
tunggal. Logam besi (Fe) dan mangan (Mn) merupakan salah satu logam yang
banyak di jumpai di kulit bumi. Kandungan logam besi (Fe) dan mangan (Mn) di
dalam air secara berlebihan dapat menyebabkan atau menimbulkan efek negatif
misalnya logam mangan dapat menimbulkan gangguan pada hati, dan logam besi
dapat mengakibatkan kanker hati, terjadinya iritasi pada mata dan kulit dan juga
dapat menimbulkan noda - noda pada pakaian yang berwarna putih jika di cuci
(Palar,H.2004).
Berdasarkan penjelasan di atas, maka penulis tertarik untuk “Menentukan
Kadar Besi dan Mangan Dalam Air Baku dan Air Reservoir Dengan Metode
Kolorimetri di PDAM Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air Sunggal.”
1.2. Permasalahan
Berdasarkan penjelasan di atas maka permasalahan yang timbul adalah
berapakah kadar logam besi dan mangan pada air baku dan air reservoir dan
apakah sudah memenuhi standart kualitas air bersih menurut Peraturan Menteri
Kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
1.3. Pembatasan Masalah
Kadar logam yang ditentukan dalam tugas akhir ini dibatasi hanya untuk
Besi dan Mangan dan air yang di periksa yaitu air baku dan air Reservoir.
1.4. Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) yang terkandung
pada air Baku dan air Reservoir pada PDAM Tirtanadi IPA Sunggal.
2. Untuk mengetahui apakah kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) yang
terkandung pada air Baku dan air Reservoir layak diproduksi sebagai air
bersih.
1.5. Manfaat Penulisan
1. Dapat digunakan sebagai informasi yang sangat bermanfaat bagi
masyarakat mengenai kadar Besi dan Mangan di dalam air Baku dan air
Reservoir yang dikonsumsi setiap hari.
2. Dapat menambah wawasan dan ilmu pengetahuan bagi penulis .
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air adalah zat yang dibutuhkan oleh setiap makhluk hidup termasuk manusia,
hewan serta tumbuh – tumbuhan. Manfaat air bermacam–macam misalnya untuk
diminum, pembawa zat makanan, zat terlarut, pembersih dan lain sebagainya.
Oleh karena itu penyediaan air bersih merupakan salah satu kebutuhan utama bagi
manusia untuk kelangsungan hidupnya dan menjadi faktor penentu dalam
kesehatan dan kesejahteraan masyarakat (Sastrawijaya,A.T. 2000).
Air bersih mutlak diperlukan, karena merupakan salah satu media dari
berbagai macam penularan penyakit, terutama penyakit - penyakit perut. Dari
penelitian - penelitian yang dilakukan, bahwasanya penduduk yang menggunakan
air bersih mempunyai kecenderungan lebih kecil untuk menderita sakit
dibandingkan dengan penduduk yang tidak menggunakan air bersih. Melalui
penyediaan air bersih, baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya disuatu daerah,
diharapkan dapat menghambat penyebab penyakit menular. Agar air yang masuk
kedalam tubuh manusia berupa minuman maupun makanan tidak mengandung
bibit penyakit, maka pengolahan air baik yang berasal dari sumber air dan
jaringan transmisi ataupun distribusi adalah sangat diperlukan (Sastrawijaya,A.T.
2000).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.2 Fungsi Air
Air sangat penting dalam kehidupan kita. Tanpa air kelangsungan hidup
hanya beberapa hari saja. Air merupakan bahan bangunan dari setiap sel;
kandungan air bagi setiap jaringan tubuh sangat bervariasi misalnya jaringan otot
sekitar 7,5%; jaringan lemak sekitar 2%; darah sekitar 90%. Air merupakan bahan
pelarut di dalam tubuh dan membantu dalam pelembutan makanan. Suhu tubuh
secara tidak langsung diatur oleh air dengan cara penyerapan melalui paru-paru
dan keringat melalui kulit. Kebutuhan air untuk diminum setiap hari sekitar 2 liter
(bagi orang dewasa). Setiap individu memerlukan air sekitar 60 liter/hari (untuk
minum, cuci dan sebagainya).
Air banyak diperlukan dalam berbagai bidang, antara lain :
1. Keperluan industri; dipakai sebagai bahan pelarut, sebagai bahan
pendingin.
2. Keperluan pembangkitan tenaga listrik dikenal dengan nama PLTA
3. Keperluan irigasi (pertanian)
4. Keperluan transportasi
5. Sebagai sarana olahraga (ski air, berselancar, kolam renang)
6. Sebagai sarana pariwisata (air terjun)
7. Keperluan peternakan
8. Keperluan kedokteran (hidroterapi, sebagai bahan pelarut obat, sebagai
bahan infus) (Gabriel, 2001)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.3 Sifat Air
Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa
kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut :
2.3.1 Sifat Fisika Air :
1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 00
C (320
F) – 1000
C, air berwujud cair. Suhu 00 C merupakan titik beku (freezing point) dan
suhu 1000 C merupakan titik didih (boiling poin) air. Tanpa sifat tersebut,
air yang terdapat di dalam jaringan tubuh makhluk hidup maupun air yang
terdapat di laut, sungai, danau, dan bahan air yang lain akan berada dalam
bentuk gas atau padatan; sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka
bumi ini, karena sekitar 60% - 90% bagian sel makhluk hidup adalah air.
2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai
penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak
menjadi panas ataupun dingin dalam seketika. Perubahan suhu air yang
lambat mencegah terjadinya stress pada makhluk hidup karena adanya
perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai
bagi makhluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan
sebagai pendingin mesin.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini
memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses
perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas
yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah
satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara
baik di bumi.
4. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan
memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul
cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air
memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik (higher wetting ability).
Tegangan permukaan yang tinggi juga memungkinkan terjadinya sistem
kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler (pipa dengan
lubang yang kecil). Dengan adanya sistem kapiler dan sifat sebagai pelarut
yang baik, air dapat membawa nutrien dari dalam tanah ke jaringan
tumbuhan (akar, batang, dan daun) adanya tegangan permukaan
memungkinkan beberapa organisme, misalnya jenis-jenis insekta, dapat
merayap dipermukaan air.
5. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang sehingga es
memiliki nilai densitas (massa/volume) yang lebih rendah dari pada air.
Dengan demikian, es akan mengapung di air. Sifat ini mengakibatkan
danau-danau di daerah yang beriklim dingin akan membeku pada bagian
permukaan (bagian di bawah permukaan masih berupa cairan) sehingga
kehidupan organisme akuatik tetap berlangsung. Sifat ini juga dapat
mengakibatkan pecahnya pipa air pada saat air di dalam pipa membeku.
Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm3 terjadi pada suhu
3,950 C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari 3,95
0 C, densitas
air lebih kecil dari satu (Moss,1993; Tebbut, 1992).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.3.2 Sifat Kimia Air :
Baik air laut, air hujan, maupun air tanah/air tawar mengandung mineral.
Macam-macam mineral yang terkandung dalam air tawar bervariasi tergantung
struktur tanah dimana air itu diambil. Sifat kimia air lainnya yaitu :
1. Air dapat terurai oleh pengaruh arus listrik dengan reaksi :
H2O ⃗⃗⃗ H+ + OH
-
2. Air merupakan pelarut yang baik (Gabriel,2001).
3. Air mempunyai konstanta dielektrik yang sangat tinggi sehingga
berpengaruh besar terhadap sifat – sifat pelarutnya (Achmad,2004).
4. Memiliki tingkat kesadahan yang rendah (Alaerts,G.1984).
5. Air yang bersih mempunyai pH 6,5 – 8,5. Derajat keasaman suatu perairan
mencirikan keseimbangan antara asam dan basa dalam air dan merupakan
pengukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Adanya karbonat,
hidroksida, dan bikarbonat melainkan kebasaan air. Dalam penyediaan air,
pH merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa
derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan
yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiawi,
desinfeksi, pelunakan air dan dalam pencegahan korosi. pH yang lebih
kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 8,5 akan dapat menyebabkan korosi
pada pipa - pipa air, dan dapat menyebabkan beberapa senyawa kimia
berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan (Sutrisno,1991).
6. Atmosfer bumi mengandung oksigen sekitar 210 ml/liter. Oksigen
merupakan salah satu gas yang terlarut dalam perairan. Kadar oksigen
terlarut di perairan alami bervariasi, tergantung pada suhu, salinitas,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan ketinggian
(altitude) serta semakin kecil tekanan atmosfer, kadar terlarut semakin
kecil. Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan
musiman, tergantung pada pencampuran (mixing) dan pergerakan
(turbulence) masa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan limbah(effluent)
yang masuk ke badan air (Effendi,2003).
7. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia, sehingga disebut
sebagai pelarut universal. Sifat ini memungkinkan terjadinya
pengangkutan nutrien yang larut ke seluruh jaringan makhluk hidup dan
pengeluaran bahan-bahan toksik yang masuk ke dalam jaringan tubuh
makhluk hidup.
8. Air juga merupakan cairan biologis yakni, didapat di dalam tubuh semua
organisme. Dengan demikian, spesies kimiawi yang ada di dalam air
berjumlah sangat besar (Slamet, 1994).
9. Air memiliki atom oksigen yang nilai keelektronegatifannya sangat besar,
sedangkan atom hidrogen memiliki nilai keelektronegatifan paling kecil
diantara unsur-unsur bukan logam. Hal ini yang menyebabkan sifat
kepolaran yang besar dan juga ikatan hidrogen dapat terjadi karena atom
oksigen yang berikatan dalam satu molekul air masih mampu mengadakan
ikatan dengan atom hidrogen yang terikat dalam molekul air yang lain.
Ikatan hidrogen inilah yang menyebabkan air memiliki sifat-sifat yang
khas. Sifat-sifat khas air sangat menguntungkan bagi kehidupan di bumi
(Achmad,2004).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
10. Alkalinitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam, atau
dikenal dengan sebutan acid-neutralizing capacity (ANC) atau kuantitas
anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Alkalinitas
juga diartikan sebagai kapasitas penyangga (buffer capacity) terhadap
perubahan pH perairan. Air yang sangat alkali atau bersifat basa sering
mempunyai pH tinggi dan umumnya mengandung padatan terlarut yang
tinggi. Sifat-sifat ini dapat menurunkan kegunaannya untuk keperluan
dalam tangki uap, prosesing makanan dan system saluran air. Alkalinitas
memegang peranan penting dalam penentuan kemampuan air untuk
mendukung pertumbuhan ganggang dan kehidupan perairan lainnya
(Achmad,2004). Nilai alkalinitas yang baik berkisar antara 30 – 500
mg/liter CaCO3. (Effendi,2003).
11. Air bersifat tidak berbau, dan tidak berasa. Bau dan rasa biasanya terjadi
bersama-sama dan biasanya disebabkan oleh adanya bahan-bahan organik
yang membusuk. Bahan-bahan yang menyebabkan bau dan rasa ini berasal
dari berbagai sumber. Intensitas bau dan rasa dapat meningkat, bila
terhadap air dilakukan khlorinasi. (Sutrisno,1991).
12. Air memiliki sifat tidak berwarna. Warna dalam perairan ditimbulkan oleh
adanya bahan organik dan bahan anorganik, karena keberadaan plankton,
humus, dan ion-ion logam (misalnya besi dan mangan), serta bahan-bahan
lainnya. Air yang memiliki nilai kekeruhan rendah biasanya memiliki nilai
warna tampak dan warna sesungguhnya yang sama dengan standart.
Intensitas warna cenderung meningkat dengan meningkatnya pH. Warna
dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan mengakibatkan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
terganggunya proses fotosintesis. Warna air sebaiknya tidak melebihi 15
ptCo (Effendi,2003).
13. Air merupakan elektrolit yang sangat lemah, yang terionisasi menjadi ion
hidrogen dan gugus hidroksil serta berperan aktif dalam banyak reaksi
biokimia di dalam tubuh (Sumardjo, 2009).
2.4 Sumber Air
Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu aliran
yang dinamakan “cyclus Hydrologie”. Dengan adanya penyinaran matahari, maka
semua air yang ada di permukaan bumi akan menguap dan membentuk uap air.
Karena adanya angin, maka uap air ini akan bersatu dan berada ditempat yang
tinggi yang sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan terbawa
makin lama makin tinggi di mana temperatur di atas makin rendah, yang
menyebabkan titik-titik air dan jatuh ke bumi sebagai hujan. Air hujan sebagian
mengalir ke dalam tanah, jika menjumpai lapisan rapat air, maka peresapan akan
berkurang, dan sebagian air akan mengalir di atas lapisan rapat air ini. Jika air ini
keluar pada permukaan bumi, maka air ini akan disebut mata air. Air permukaan
yang mengalir di permukaan bumi, umumnya berbentuk sungai-sungai dan jika
melalui suatu tempat rendah (cekung) maka air akan berkumpul, membentuk
suatu danau atau telaga. Tetapi banyak di antaranya yang mengalir ke laut kembali
dan kemudian akan mengikuti siklus hidrologi ini (Sutrisno,T.1987).
Zat yang bersifat hidroskopis (menyerap air) dapat mempercepat integrasi
pengikatan molekul uap air menjadi air. Sehingga, pada pembuatan hujan buatan,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
dilakukan penambahan zat yang bersifat higroskopis terhadap awan (NaCl atau
urea). Air yang jatuh sebagai hujan tidak semuanya dapat mencapai permukaan
tanah; sebagian tertahan oleh vegetasi dan bangunan. Sebagian air yang mencapai
permukaan tanah akan masuk kedalam tanah dan menjadi air tanah melalui proses
infiltrasi; sebagian lagi mengalir ke badan air sebagai air permukaan
(Effendi,2003).
2.4.1 Air Permukaan
Air tawar berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan (surface water)
dan air tanah (ground water). Air permukaan adalah air yang berada di sungai,
danau, waduk, rawa, dan badan air lain, yang tidak mengalami infiltrasi ke bawah
tanah. Areal tanah yang mengalirkan air ke suatu badan air disebut watersheds
atau drainage basins. Air yang mengalir dari daratan menuju suatu badan air
disebut limpasan permukaan (surface run off); dan air yang mengalir di sungai
menuju laut disebut aliran air sungai (river run off).
Air hujan yang jatuh ke bumi dan menjadi air permukaan memiliki kadar
bahan-bahan terlarut atau unsur hara yang sangat sedikit. Air hujan biasanya
bersifat asam, dengan nilai pH sekitar 4,2. Hal ini disebabkan air hujan
melarutkan gas-gas yang terdapat di atmosfer, misalnya gas karbondioksida
(CO2), sulfur (S), dan nitrogen oksida (NO2) yang dapat membentuk asam lemah
(Novotny dan Olem, 1994). Setelah jatuh ke permukaan bumi, air hujan
mengalami kontak dengan tanah dan melarutkan bahan-bahan yang terkandung di
dalam tanah (Effendi,2003).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.4.2 Air Tanah
Air tanah (groundwater) merupakan air yang berada di bawah permukaan
tanah. Air tanah di temukan pada akifer. Pergerakan air tanah sangat lambat;
kecepatan arus berkisar antara 10-10
– 10-3
m/detik dan dipengaruhi oleh porositas,
permeabilitas dari lapisan tanah, dan pengisian kembali air (recharge).
Karakteristik utama yang membedakan air tanah dari air permukaan pergerakan
yang sangat lambat dan waktu tinggal (residence time) yang sangat lama, dapat
mencapai puluhan bahkan ratusan tahun. Karena pergerakan yang sangat lambat
dan waktu tinggal yang lama tersebut, air tanah akan sulit untuk pulih kembali
jika mengalami pencemaran.
Pada dasarnya, air tanah dapat berasal dari air hujan (presipitas), baik
melalui proses infiltrasi secara langsung ataupun secara tak langsung dari air
sungai, danau, rawa, dan genangan air lainnya. Air yang terdapat di rawa-rawa
(marshes) sering kali dikategorikan sebagai peralihan antara air permukaan dan
air tanah. Dinamika pergerakan air tanah pada hakikatnya terdiri atas pergerakan
horizontal air tanah; infiltrasi air hujan, sungai, danau, dan rawa ke lapisan akifer;
dan menghilangnya atau keluarnya air tanah melalui spring (sumur), pancaran air
tanah, serta aliran air tanah memasuki sungai dan tempat-tempat lain yang
merupakan tempat keluarnya air tanah.
Air tanah biasanya memiliki kandungan besi relatif tinggi. Jika air tanah
mengalami kontak dengan udara dan mengalami oksigenasi, ion ferri pada ferri
hidroksida [Fe(OH)3] yang banyak terdapat dalam air tanah akan teroksidasi
menjadi ion ferro, dan segera mengalami presipitasi (pengendapan) serta
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
membentuk warna kemerahan pada air. Oleh karena itu, sebelum digunakan untuk
berbagai peruntukan, sebaiknya air tanah yang baru disedot didiamkan terlebih
dahulu selama beberapa saat untuk mengendapkan besi. Selain itu, perlakuan ini
juga bertujuan untuk menurunkan kadar karbondioksida dan menaikkan kadar
oksigen terlarut (Effendi, 2003).
2.4.3 Air Hujan
Air hujan berasal dari penguapan air permukaan. Air hujan sebagian besar
menguap balik ke atmosfer atau mengalir langsung ke sungai, sebagian lagi ke
dalam tanah menuju air tanah. Air hujan bersifat asam, mengandung partikel/debu
dan polutan lain dari emisi. Karakteristik air hujan sangat dipengaruhi oleh
kondisi pencemaran udara setempat. Air hujan berpotensi digunakan untuk daerah
daratan tinggi atau daerah langka air permukaan dan air tanah.
Pencemaran air tidak hanya terjadi pada saat air berada di dalam atau di
permukaan tanah, tetapi juga dapat terjadi pada saat air berada di udara
(atmosfer). Pada saat air di udara, air bereaksi dengan karbon dioksida dan
membentuk asam karbonat, sehingga air hujan bersifat asam.
Titik kesetimbangan pH air hujan bersih adalah sekitar pH 5,6. Nilai pH
air hujan dapat mencapai 3,0 dan dapat berpengaruh negatif pada bangunan-
bangunan dan produktivitas pertanian (Davis dan Cornwell,1991).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.5 Kandungan Logam Berat
Logam-logam berat yang terlarut dalam badan perairan pada konsentrasi
tertentu dan berubah fungsi menjadi sumber racun bagi kehidupan perairan.
Meskipun daya racun yang ditimbulkan oleh satu jenis logam berat terhadap
semua biota perairan tidak sama, namun kehancuran dari satu kelompok dapat
menjadikan terputusnya satu mata rantai kehidupan. Pada tingkat lanjutnya,
keadaan tersebut tentu saja dapat menghancurkan satu tatanan ekosistem perairan
(Palar,H.2004).
Logam berat (heavy metals) atau logam toksik (toxic metals) adalah
terminologi yang umumnya digunakan untuk menjelaskan sekelompok elemen-
elemen logam yang kebanyakan tergolong berbahaya bila masuk ke dalam tubuh
makhluk hidup. Logam berat yang terdapat baik di lingkungan maupun di dalam
tubuh manusia dalam konsentrasi yang sangat rendah disebut juga sebagai trace
metals. Trace metals seperti Kadmium (Cd), Timbal (Pb), dan Merkuri (Hg)
mempunyai berat jenis sedikitnya 5 kali lebih besar dari pada air.
Logam-logam berat yang sering dijumpai dalam lingkungan perairan yang
tercemar limbah industri adalah merkuri atau air merkuri (Hg), Nikel (Ni),
Kromium (Cr), Kadmium (Cd), Arsen (As), dan Timbal (Pb). Logam-logam
tersebut dapat mengumpul di dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal
dalam jangka waktu lama sebagai racun yang terakumulasi (Nugroho, A. 2006).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.5.1 Logam Besi (Fe)
Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir
setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air (Alaerts,
G.1984). Logam Fe ditemukan dalam inti bumi berupa hematit. Fe hampir tidak
dapat ditemukan sebagai unsur bebas. Fe diperoleh dalam bentuk tidak murni
sehingga harus melalui reaksi reduksi guna mendapatkan Fe murni. Fe ditemukan
terutama sebagai mineral hematit (Fe2O3); magnetit (Fe3O4); mineral lain yang
merupakan sumber Fe adalah limonit (FeO(OH)nH2O), siderit (FeCO3), dan
takonit. Inti bumi sebagian besar terdiri dari alloy besi-nikel (Fe-Ni) dan kira-kira
5% meteorit yang mengandung alloy Fe-Ni (Widowati,2008).
Keberadaan besi pada kerak bumi menempati posisi keempat terbesar.
Besi ditemukan dalam bentuk kation ferro (Fe2+
) dan ferri (Fe3+
). Pada perairan
alami dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut yang cukup, ion ferro yang
bersifat mudah larut dioksidasi menjadi ion ferri. Pada oksida ini terjadi pelepasan
elektron. Sebaliknya, pada reduksi ferri menjadi ferro terjadi penangkapan
elektron. Proses oksidasi dan reduksi besi tidak melibatkan oksigen dan hidrogen
(Eckenfelder, 1989; Mackereth et al., 1989).
Pada pH sekitar 7,5 - 7,7 ion ferri mengalami oksidasi dan berikatan
dengan hidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut dan mengendap
(presipitasi) di dasar perairan, pembentuk warna kemerahan pada substrat dasar.
Oleh karena itu, besi hanya ditemukan pada perairan yang berada dalam kondisi
anaerob (anoksik) suasana asam.
Fe3+
+ 3OH- → Fe(OH)3↓ (Svehla,G.1979)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Besi dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan hemoglobin, banyaknya
Fe di dalam tubuh dikendalikan pada fase absorbsi. Tubuh manusia tidak dapat
mengexkresikan Fe. Karenanya mereka yang sering mendapat transfusi darah,
warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe (Slamet,J.S.2013).
Adanya unsur besi dalam air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh
akan unsur tersebut. Zat besi merupakan suatu unsur yang penting dan berguna
untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini tubuh membutuhkan 7 – 35 mg
unsur tersebut perhari, yang tidak hanya diperolehnya dari air. Konsentrasi unsur
ini dalam air yang melebihi ± 2 mg/l akan menimbulkan noda-noda pada peralatan
dan bahan-bahan yang berwarna putih (Sutrisno.,1987).
2.5.1.1 Sifat Logam Besi (Fe)
2.5.1.1.1 Sifat Kimia Logam Besi
Pada umumnya besi yang ada dalam air dapat bersifat :
1. Terlarut sebagai Fe 2+
(fero) atau Fe 3+
(feri);
2. Tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1 µm) atau lebih besar,
seperti Fe2O3, FeO, FeOOH, Fe(OH)3 dan sebagainya;
3. Tergabung dengan zat organis atau zat padat yang inorganis (seperti tanah
liat) (Alaerts, 1984)
4. Besi murni cukup reaktif. Dalam udara lembab cepat teroksidasi
membentuk besi (III) oksida hidrat
5. Besi memiliki Nomor Massa sebesar 57
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
6. Besi (Fe) memiliki berat atom sebesar 55,845 g/mol
7. Besi (Fe) merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26 (Alaerts,
1984).
8. Secara umum Fe (II) terdapat dalam air tanah berkisar antara 1,0 – 10
mg/l, namun demikian tingkat kandungan besi sampai sebesar 50 mg/l
dapat juga ditemukan dalam air tanah ditempat-tempat tertentu. Air tanah
yang mengandung Fe (II) mempunyai sifat yang unik. Dalam kondisi ada
oksigen air tanah yang mengandung Fe (II) jernih, begitu mengalami
oksidasi oleh oksigen yang berasal dari atmosfer ion ferro akan berubah
menjadi ion ferri dengan reaksi sebagai berikut :
4 Fe2+
+ O2 + 10 H2O → 4 Fe (OH)3 8H+
dan air menjadi keruh. Pada pembentukan besi (III) oksidasi terhidrat yang
tidak larut menyebabkan air berubah menjadi abu-abu.
Dalam perairan dengan pH sangat rendah, kedua bentuk ion ferro dan ferri
dapat ditemukan. Hal ini terjadi bila perairan memperoleh buangan dari
limbah tambang asam. Limbah yang bersifat H2SO4 yang dihasilkan oleh
oksidasi dari oksidasi, FeS2 (bijih besi) melalui reaksi sebagai berikut :
2 FeS2(s) + 2 H2O + 7 O2 → 4 H+ + 4 SO4
2- + 2 Fe
2+
dan tahap selanjutnya oksidasi dari ion ferro menjadi ion ferri dalam suatu
proses yang,
4 Fe2+
O2 + 4 H+ → 4 Fe
3+ + 2 H2O
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Terjadi sangat lambat. Dibawah pH 3,5 oksidasi tersebut dikatalisis oleh
bakteri besi, Thiobacillus ferroxidaus.
Dengan bantuan bakteri ini ion ferri selanjutnya melarutkan pyrit
FeS2(S) + 14 Fe3+
+ 8 H2O → 15 Fe2+ + 2 SO4
2- + 16 H
+
Ion ferro selanjutnya mengalami oksidasi menjadi ion ferri. Peristiwa
tersebut merupakan siklus dari pelarutan pyrit (Achmad, 2004).
9. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer melarutkan besi, pada
mana dihasilkan garam – garam besi (II) dan gas hidrogen.
Fe + 2H+ → Fe
2+ + H2↑
Fe + 2HCl → Fe2+
+ 2Cl- + H2↑
Asam sulfat pekat yang panas, menghasilkan ion – ion besi (III) dan
belerang dioksida :
2Fe + 3H2SO4 + 6H+ → 2Fe
3+ + 3SO2↑ + 6H2O
Dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besi (II) dan amonia :
4Fe + 10H+ + NO3
- → 4Fe
2+ + NH4
+ + 3H2O
Garam – garam besi(II) diturunkan dari besi (II) oksida, FeO. Dalam
larutan, garam – garam ini mengandung kation Fe2+
. Ion besi(II) dapat mudah
dioksidasikan menjadi besi (III), maka merupakan zat pereduksi yang kuat.
Semakin kurang asam larutan itu, semakin nyatalah efek ini, dalam suasana netral
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
atau basa bahkan oksigen dari atmosfer akan mengoksidasikan ion besi (II)
(Svehla,G.1979).
2.5.1.1.2 Sifat Fisika Besi
1. Besi (Fe) memiliki titik leleh sebesar 1.538 0
C.
2. Besi memiliki masa jenis (sekitar suhu kamar) 7,86 g/cm3
3. Titik lebur besi sebesar 1811 K (1538 ºC, 2800 ºF)
4. Mempunyai kalor peleburan 3134 K
5. Kalor penguapan 340 kJ/mol
6. Kapasitas kalor (25 ºC) 25,10 J/(mol.K)
7. Besi bersifat keras dan kuat
8. Mempunyai daya hantar listrik dan panas yang baik. Karena memiliki
ikatan ganda dan ikatan kovalen logam.
9. Besi (Fe) memiliki titik didih sebesar 2.8610 C. Fe menempati urutan
sepuluh besar sebagai unsur di bumi. Fe menyusun 5 - 5,6 % dari kerak
bumi dan menyusun 35% dari masa bumi. Fe menempati berbagai lapisan
bumi. Konsentrasi tertinggi terdapat pada lapisan dalam dari inti bumi dan
sejumlah kecil terdapat di lapisan terluar kerak bumi. Beberapa tempat di
bumi bisa mengandung Fe mencapai 70% (Widowati,2008).
10. Di dalam air minum Fe menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan
pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan
(Slamet,J.S.2013)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.5.1.2 Manfaat Besi (Fe) Dalam Tubuh
Besi (Fe) yang dalam keadaan tereduksi kehilangan 2 elektron memiliki 2
sisa muatan positif, yaitu bentuk ferro (Fe2+
). Keadaan teroksidasi Fe kehilangan 3
elektron memiliki sisa 3 muatan positif, yaitu bentuk feri (Fe3+
). Fe dalam 2
bentuk ion sangat menguntungkan sehingga bisa berperan dalam proses respirasi
sel serta sebagai kofaktor enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi dan reduksi
untuk produksi energi yang terdapat pada semua sel tubuh. Ferro (Fe2+
)
merupakan unsur penting bagi makhluk hidup.
Fe memiliki berbagai fungsi esensial dalam tubuh, yaitu :
1. Sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru keseluruh tubuh.
2. Sebagai alat angkut elektron dalam sel.
3. Sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim.
Dalam setiap sel, Fe bekerja sama dengan rantai protein pengangkut
elektron. Protein pengangkut elektron bertugas memindahkan hidrogen (H) dan
elektron (e) dari zat gizi penghasil energi ke oksigen sehingga dihasilkan air dan
Adenosin Tri Pospat (ATP). ATP merupakan bahan bakar tubuh yang tidak dapat
disintesis tanpa adanya Fe sehingga mengakibatkan kelelahan meskipun kadar Hb
normal.
Fe berperan penting dalam sistem imunitas. Seseorang dengan kadar Fe
rendah akan memiliki daya tahan tubuh rendah terhadap infeksi. Respons
kekebalan sel oleh sel limfosit-T akan terganggu bila pembentukan sel tersebut
berkurang yang disebabkan oleh berkurangnya sintesis DNA karena gangguan
enzim reduktase ribonukleotida yang membutuhkan Fe untuk fungsi enzim
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
tersebut. Sel darah putih berfungsi menghancurkan bakteri dan tidak dapat bekerja
efektif bila kekurangan Fe (Widowati, 2008).
2.5.1.3 Efek Toksik Besi (Fe)
Kelebihan Fe jarang terjadi akibat konsumsi yang berasal dari makanan,
tetapi oleh konsumsi suplemen Fe. Intake Fe dalam dosis besar pada manusia
bersifat toksik karena besi fero bisa bereaksi dengan peroksida dan menghasilkan
radikal bebas. Fe bersifat toksik bila jumlah transferin melebihi kebutuhan
sehingga mengikat Fe bebas. Konsumsi Fe berlebih berakibat pada meningkatnya
feritrin dan hemosiderin dalam sel parenkim hati. Kadar Fe dalam feritrin dan
hemosiderin juga meningkat. Hemosiderin akan masuk ke dalam sel parenkim
organ – organ lain, misalnya pankreas, otot jantung, dan ginjal sehingga dalam
jangka panjang, hemosiderin akan tertimbun dalam organ – organ tersebut dan
merusak kerja organ tersebut. Kerusakan-kerusakan jaringan karena akumulasi Fe
disebut hemokromatosis. Hal ini terjadi karena hemosiderin sulit melepaskan Fe.
Penderita hemokromatosis bisa mengakumulasi Fe dalam hemosiderin hingga
mencapai 40g. Hemokromatosis adalah penyakit karena meningkatnya absorpsi
Fe sehingga tidak mampu mengatur absorpsi Fe dari usus. Penderita
hemokromatis menunjukkan akumulasi Fe di hati, limfa, tulang sumsum, jantung,
dan jaringan lainnya.
Mengonsumsi suplemen Fe dosis tinggi dalam jangka waktu yang lama
dan terlalu seringnya mendapatkan tranfusi darah bisa menimbulkan penumpukan
Fe secara berlebih dalam hati. Simpanan Fe, terutama berbentuk hemosiderin
yang tidak larut air, mampu menimbulkan hemosiderosis. Oleh karena Fe dalam
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
darah terlalu tinggi, maka Fe akan disimpan dalam hemosiderin. Sementara itu,
pemecahan hemosiderin berlangsung sangat lama sehingga terjadi penumpukan
Fe (Achmad,2004).
2.5.2. Logam Mangan (Mn)
Mangan (Mn) adalah kation logam yang memiliki karakteristik kimia
serupa dengan besi. Mangan berada pada bentuk manganous (Mn2+
) dan
manganik (Mn4+
). Di dalam tanah, Mn4+
berada dalam bentuk senyawa mangan
dioksida. Pada perairan dengan kondisi anaerob akibat dekomposisi bahan organik
dengan kadar yang tinggi, Mn4+
pada senyawa mangan dioksida mengalami
reduksi menjadi Mn2+
yang bersifat larut. Mn2+
berikatan dengan nitrat, sulfat,
dan klorida, dan larut dalam air. Mangan dan besi valensi dua hanya terdapat pada
perairan yang memiliki kondisi anaerob (Cole,1988). Jika perairan kembali
mendapat cukup aerasi, Mn2+
mengalami reoksidasi membentuk Mn4+
yang
selanjutnya mengalami presipitasi dan mengendap di dasar perairan
(Effendi,2003).
Meskipun tidak bersifat toksik, mangan dapat mengendalikan kadar unsur
toksik di perairan, misalnya logam berat. Jika dibiarkan di udara terbuka dan
mendapat cukup oksigen, air dengan kadar mangan (Mn2+
) tinggi (lebih dari 0,01
mg/liter) akan membentuk koloid karena terjadinya proses oksidasi Mn2+
menjadi
Mn4+
. Koloid ini mengalami presipitasi membentuk warna cokelat gelap sehingga
air menjadi keruh (Effendi, 2003).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Kation mangan(II) diturunkan dari mangan(II) oksida. Ia membentuk
garam-garam tak berwarna, meski jika senyawa itu mengandung air kristal, dan
terdapat dalam larutan, warnanya agak merah jambu; ini disebabkan oleh adanya
ion heksakuomanganat(II), [Mn(H2O)6]2+
(Vogel,A.I.1990).
Mangan (Mn) adalah metal kelabu kemerahan. Keracunan seringkali
bersifat khronis sebagai akibat inhalasi debu dan uap logam. Gejala yang timbul
berupa gejala susunan syaraf insomnia, kemudian leman pada kaki dan otot muka
sehingga expresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng (mask).
Keracunan Mn ini adalah salah satu contoh, di mana kasus keracunan tidak
menimbulkan gejala muntah berak, sebagaimana orang awam selalu
memperkirakannya. Di dalam penyediaan air, seperti halnya Fe, Mn juga
menimbulkan masalah warna, hanya warnanya ungu/hitam (Slamet,J.S.2013).
2.5.2.1. Sifat Logam Mangan (Mn)
2.5.2.1.1. Sifat Kimia Mangan (Mn)
1. Mangan merupakan logam keras, mudah retak, serta mudah teroksidasi.
2. Mn memiliki nomor atom 25.
3. Mangan (Mn) memiliki bilangan valensi +2, +3, +4, +6, dan +7.
4. Mangan yang bilangan valensi +2 mudah bereaksi dengan asam
hidroklorit membentuk MnCl2,
5. sedangkan bilangan valensi +3 (manganit) bersifat tidak stabil dan mudah
berubah menjadi bilangan valensi +2. (Widowati, 2008)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
6. Mangan bereaksi dengan air hangat membentuk mangan(II) hidroksida
dan hidrogen:
Mn + 2H2O → Mn(OH)2↓ + H2 ↑
Asam mineral encer dan juga asam asetat melarutkannya dengan
menghasilkan garam mangan(II) dan hidrogen :
Mn + 2H+
→ Mn2+
+ H2 ↑
Bila Mangan terserang oleh asam sulfat pekat dan panas, belerang
dioksidasi akan dilepaskan :
Mn + 2H2SO4 → Mn2+
+ SO42-
+ SO2↑ + 2H2O
(Vogel,A.I.1990)
7. Mangan bereaksi dengan larutan natrium hidroksida menghasilkan
endapan mangan (II) hidroksida yang mula-mula berwarna putih dengan
reaksi :
Mn2+
+ 2OH- → Mn(OH)2↓ (Vogel,A.I.1990)
8. Mn bereaksi dengan air dan larut dalam asam. Mn digunakan sebagai
campuran logam karena Mn bisa menghasilkan logam sehingga mudah
dibentuk, meningkatkan kualitas kekuatan logam, kekerasan, dan
ketahanan. Sekitar 90% Mn digunakan dengan tujuan metalurgi, yaitu
untuk produksi besi-baja, sedangkan penggunaan Mn untuk tujuan
nonmetalurgi antara lain digunakan untuk membuat baterai kering,
keramik dan gelas, serta bahan kimia (Widowati, 2008).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.5.2.1.2 Sifat Fisika Mangan
1. Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu-abu keputihan.
2. Mangan memiliki densitas 7,43 g/cm3 pada 20
0C
3. Mangan melebur pada kira-kira 12500C (Vogel,1990)
4. Mangan murni bersifat amat reaktif dan dalam bentuk bubuk akan terbakar
dengan oksigen.
5. Kadar mangan pada perairan alami sekitar 0,2 mg/liter atau kurang. Kadar
yang lebih besar dapat terjadi pada air tanah dalam dan pada danau yang
dalam. Perairan asam dapat mengandung mangan sekitar 10 - 150 mg/liter.
Pada air minum, kadar mangan maksimum 0,05 mg/liter (Effendi, 2003).
6. Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki bentuk
padat.
7. Massa jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar 7,21 g/cm3, sedangkan
massa jenis cair pada titik lebur sekitar 5,95 g/cm3.
8. Titik didih mangan ada pada suhu 2061oC. Kapasitas kalor pada suhu
ruang adalah sekitar 26,32 J/mol.K. (Johann Gahn,1774)
2.5.2. Manfaat Mangan (Mn) Dalam Tubuh
Mangan (Mn) merupakan mikronutrien esensial bagi semua makhluk
hidup. Mn bersifat essensial bagi komponen lebih dari 36 jenis enzim untuk
metabolisme karbohidrat, protein dan lipid, sebagai kofaktor beberapa kelompok
enzim oksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase, ligase, lektin, dan
integrin. Kofaktor reaksi enzimatis meliputi reaksi fosforilasi, sintesa kolesterol,
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
dan sintesa asam lemak. Piruvat karboksilase berperan dalam metabolisme
karbohidrat, lipid, dan dalam proses produksi energi. Enzim lain yang berkaitan
dengan Mn adalah enzim yang berperan dalam sintesa ureum, pembentukan
jaringan ikat dan tulang, serta enzim yang mencengah peroksidasi lipid oleh
radikal bebas.
Polipeptida, arginase, serta superoksida dismutase (SOD) mengandung
Mn. Mn metaloenzim adalah glutamin sintetase dan Mn superoksidase. Mn
ditrasfortasikan kedalam tubuh lebih cepat dari pada asam amino tanpa Mn. Mn
memiliki implikasi dalam produksi melanin dam dopamin dalam sintesis asam
lemak dan dalam pembentukan inositol fofatidil membran. Mn diperlukan dalam
pembentukan dan pertumbuhan tulang serta produksi insulin di dalam pankreas
(Widowati, 2008).
2.5.3. Efek Toksik Mangan (Mn)
Mn dalam dosis tinggi bersifat toksik. Paparan Mn dalam debu atau asap
ataupun gas tidak boleh melebihi 5 mg/m3 karena dalam waktu singkat hal itu
akan menimbulkan toksisitas. Hasil uji coba menunjukkan bahwa paparan Mn
lewat inhalasi pada hewan tikus bisa mengakibatkan toksisitas pada sistem saraf
pusat. Paparan per oral Mn menunjukkan toksisitas yang rendah dibandingkan
mikrounsur lain sehingga sangat sedikit dilaporkan kasus toksisitas Mn per oral
pada manusia.
Toksisitas paparan kronis biasanya terjadi melalui inhalasi di daerah
penambangan, peleburan logam, dan industri yang membuang limbah Mn.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Toksitas kronis paparan lewat inhalasi Mn-dioksidasi dengan waktu paparan lebih
dari 2 tahun bisa menyebabkan gangguan kejiwaan, gangguan iritabilitas, sulit
berjalan; gangguan berbicara, kompulsif sikap berlari, bernyanyi, bertengkar dan
berlanjut dengan menunjukkan gejala maslike face, retropulsi, dan propulsi serta
menunjukkan gejala mirip parkinson, serta gagguan sistem syaraf pusat, sirosis
hati, kelelahan, ketiduran, gangguan emosi, kaki kaku dan kram, paralisis, jalan
sempoyongan, pneumonia dan infeksi saluran pernafasan bagian atas (Widowati,
2008).
2.6. Kolorimetri
Variasi warna suatu sistem berubah dengan berubahnya konsentrasi suatu
komponen, membentuk dasar apa yang lazim disebut analisis kolorimetri oleh ahli
kimia. Warna itu biasanya disebabkan oleh pembentukan suatu senyawa berwarna
dengan ditambahkannya reagensia yang tepat, atau warna itu dapat melekat dalam
penyusun yang diinginkan itu sendiri. Intensitas warna kemudian dapat
dibandingkan dengan yang diperoleh dengan menangani kuantitas yang diketahui
dari zat itu dengan cara yang sama (Basset, 2013).
Kolorimetri dikaitkan dengan penetapan konsentrasi suatu zat dengan
mengukur absorpsi relatif cahaya sehubungan dengan konsentrasi tertentu zat itu.
Dalam kolorimetri visual, cahaya putih alamiah atau pun buatan umumnya
digunakan sebagai sumber cahaya, dan penetapan biasanya dilakukan dengan
suatu instrumen sederhana yang disebut kolorimeter atau pembanding
(comparator) warna (Basset, 2013).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Atas dasar kebanyakan pengukuran kolorimetri terdiri dari perbandingan
warna yang dihasilkan oleh zat dalam kuantitas yang tidak diketahui dengan
warna yang sama yang dihasilkan oleh kuantitas yang diketahui dari zat yang akan
ditetapkan itu (Baset, 2013).
Pada kolorimetri, suatu pengulangan warna dilakukan dalam dua larutan
yang mengandung sejumlah zat warna yang sama pada kolom dengan diameter
penampang yang sama serta tegak lurus dengan arah sinar. Biasanya sinar putih
digunakan dan kondisi keasaman transmisi antara larutan standart dan larutan
sampel diperoleh dengan pengamatan visual. Yang dapat dikenal dengan hukum
Lambert -Beer.
Hukum Lambert. Hukum ini menyatakan bahwa bila cahaya
monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas
oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Ini
setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang
secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium yang menyerap.
Atau dengan menyatakan bahwa lapisan mana pun dari medium itu yang tebalnya
sama akan menyerap cahaya masuk kepadanya dengan fraksi yang sama. Hukum
ini dapat dinyatakan oleh persamaan diferensial :
T =
A
Dimana : Io = intensitas cahaya yang masuk pada larutan
I = intensitas cahaya yang diteruskan larutan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
l = tebal medium
= konstanta untuk partikel larutan
= transmitansi dari larutan
A = absorbansi
Hukum Beer. Hukum ini menyatakan bahwa intensitas cahaya
monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi
zat penyerap secara linier. Ini dapat ditulis dalam bentuk :
atau
Dimana a2 = konstanta untuk partikel larutan
c konsentrasi dari larutan
jadi diperoleh lah penggabungan dari persamaan di atas yaitu :
Jadi inilah persamaan fundamental dari kolorimeter, dan sering disebut
sebagai hukum Beer-Lambert. Nilai a akan jelas bergantung pada cara
menyatakan konsentrasi. Jika c dinyatakan mol dm-3
dan l dalam sentimeter, maka
a di beri lambang dan disebut koefisien absorpsi molar atau absorptivitas molar
(Vogel,1994).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.6.1 Prinsip Kolorimetri
Indikator adalah sejenis molekul organik yang akan berwarna dalam
keadaan yang tertentu. Jika keadaan berubah, warna indikator ikut berubah. Ada
indikator yang peka terhadap reaksi dengan salah satu logam, dan ada beberapa
indikator yang peka terhadap nilai pH. Kalau pH larutan lebih besar (larutan
bersifat basa) dari nilai pH yang ditentukan untuk sejenis indikator, warna “basa”
terlihat, sedangkan kalau di bawah nilai pH tersebut warna “asam” terlihat
(Alaerts, G, 1984).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 3
METODOLOGI ANALISA
3.1. Alat
- Kuvet
- Pipet volume 10 mL pyrex
- Colorimeter DR/890 Hach USA
- Botol aquadest
- Beaker glass 500 mL pyrex
- Batang pengaduk
3.2. Bahan
- Air Sungai Belawan Sunggal(l)
- Air Reservoir(l)
- PAN Indicator Solution(l) p.a Hach
- Alkaline Cyanide Reagent Solution(l) p.a Hach
- Ascorbid Acid(s) p.a Hach
- Aquadest(l)
- FeroVer Iron Powder Pillow(s) p.a Hach
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3.4. Prosedur Kerja
3.4.1. Penetapan Kadar Besi dalam Air
- Dimasukkan 10 mL sampel air yang akan di analisa ke dalam kuvet
- Ditambahkan 1 bungkus (0,2 gram) FeroVer Iron Powder Pillow ke dalam
kuvet
- Lalu diaduk sampai homogen
- Selanjutnya dimasukkan 10 mL sampel air ke dalam kuvet sebagai larutan
blanko
- Kemudian dimasukkan larutan blanko ke dalam tempat sel dan ditutup
- Lalu keluarkan larutan blanko dari tempat sel
- Kemudian masukkan sampel air yang akan di analisa ke dalam tempat sel
dan ditutup
- Selanjutnya dicatat hasil analisa yang ditujukkan dilayar
3.4.2. Penetapan Kadar Mangan dalam Air
- Dimasukkan 10 mL sampel air yang akan di analisa ke dalam kuvet
- Dimasukkan 10 mL aquadest ke dalam kuvet sebagai larutan blanko
- Lalu tambahkan 1 bungkus (0,1 gram) Ascorbic Acid kedalam masing –
masing kuvet
- Kemudian di aduk sampai homogen
- Jika sudah homogen ditambahkan masing-masing 15 tetes Alkaline
Cyanide Reagent Solution ke dalam kuvet
- Kemudian di aduk sampai homogen
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
- Selanjutnya tambahkan masing-masing 21 tetes PAN Indikator Solution
0.1 % ke dalam kuvet
- Kemudian di aduk sampai homogen
- Jika sudah homogen dimasukkan larutan blanko ke dalam tempat sel dan
ditutup
- Kemudian dikeluarkan larutan blanko dari tempat sel
- Selanjutnya dimasukkan sampel air yang akan di analisa ke dalam tempat
sel dan ditutup
- Kemudian dicatat hasil analisa yang ditujukkan di layar
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Data hasil analisa yang dilakukan diperoleh kadar Fe pada air baku dan air
reservoir dipaparkan pada tabel di bawah ini :
Tabel 4.1.1 Hasil Analisa Kadar Fe
No Tanggal Volume Sampel
(ml)
Hasil Analisa
Kadar Air Baku
(mg/L)
Kadar Air
Reservoir (mg/L)
1 17 Februari 2016 10 0,480 0,049
2 19 Februari 2016 10 0,510 0,050
3 23 Februari 2016 10 0,600 0,086
4 25 Februari 2016 10 0,700 0,124
Data hasil analisa yang dilakukan diperoleh kadar Mn pada air baku dan
air reservoir dipaparkan pada tabel di bawah ini :
Tabel 4.1.2 Hasil Analisa Kadar Mn
No Tanggal Volume Sampel
(ml)
Hasil Analisa
Kadar Air Baku
(mg/L)
Kadar Air
Reservoir (mg/L)
1 17 Februari 2016 10 0,040 0,010
2 19 Februari 2016 10 0,042 0,013
3 23 Februari 2016 10 0,023 0,023
4 25 Februari 2016 10 0,220 0,080
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.2 Pembahasan
Dari hasil analisa yang dilakukan dalam air baku diperoleh kadar logam
Besi (Fe) dengan range 0,480 mg/L – 0,700 mg/L, dan kadar logam Mangan (Mn)
dengan range 0,040 mg/L – 0,220 mg/L sedangkan dalam air reservoir kadar
logam Besi (Fe) dengan range 0,049 mg/L – 0,124 mg/L dan kadar logam
Mangan (Mn) dengan range 0,010 mg/L – 0,080 mg/L.
Dari data diatas dapat kita lihat bahwa kadar logam Besi (Fe) dan Mangan
(Mn) pada air baku sudah tercemar oleh logam-logam, dan mengalami beberapa
kontaminasi, baik karena erosi maupun pencemaran dari permukiman penduduk
yang berada di sekitar tepi sungai serta limbah - limbah industri. Sehingga
diperlukan proses pengolahan air baku menjadi air bersih layak konsumsi.
Dimana proses pengolahan air bersih dilakukan di PDAM Tirtanadi IPA
sunggal yang sumber air bakunya adalah air sungai belawan yang akan dialirkan
ke intake, dari intake akan dialirkan ke Raw Water Tank (RWT) dan akan terjadi
penginjeksian klorin yang disebut sebagai pre-klorinasi yang berfungsi untuk
mengoksidasi zat organik, anorganik dan membunuh spora, lumut dan jamur.
Dari Raw Water Tank (RWT) akan dipompakan melalui Raw Water Pump (RWP)
ke clearator. Dari clearator diinjeksikan tawas sehingga terjadi proses koagulasi.
Kemudian dialirkan ke filter untuk menyaring kekeruhan berupa flok-flok halus
dan kotoran lain yang lolos dari clearator dan selanjutnya dialirkan ke reservoir
yang dibubuhi klor (post chlorinasi) yang bertujuan untuk membunuh
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
mikroorganisme patogen dan penambahan serbuk natrium (soda ash) yang
berfungsi untuk menetralisasi pH air.
Logam besi dan mangan jika dikonsumsi secara berlebihan, maka akan
memliki dampak bagi kesehatan. Misalnya kelebihan pada logam besi (Fe) yang
dapat menyebabkan gangguan pada hati, jantung, gagal ginjal, rusaknya sel alat
pencernaan, menimbulkan iritasi pada lambung, mata dan kulit. Sedangkan
kelebihan logam Mangan (Mn) akan mengakibatkan gangguan sistem saraf pusat,
infeksi saluran pernapasan, gangguan pada hati, penggumpalan darah,
menurunnya tekanan darah, kerusakan otak serta iritasi alat pencernaan
(Widowati, 2008).
Apabila dibandingkan dengan batas yang diperbolehkan oleh peraturan
No. 82 Tahun 2001 bahwa kadar Fe pada air baku sudah melebihi batas yang telah
ditentukan, namun kadar Mn dalam air baku pada tanggal 25 februari 2016
memiliki kadar yang berbeda dengan air baku lainnya. Hal ini disebabklan air
sungai yang meluap atau banjir akibat hujan deras yang menimbulkan kekeruhan
yang tinggi. Oleh karena itu, kadar Mn dalam air baku tersebut sudah melebihi
batas yang ditentukan. Untuk analisa dalam air reservoir, kadar Fe dan Mn sudah
memenuhi standart menteri kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010. Sehingga
air reservoir yang telah di olah sudah dapat di produksi untuk keperluan sehari –
hari.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Dari hasil analisa yang dilakukan terhadap air baku dan air reservoir di
PDAM Tirtanadi Instalasi Pengolahan Air (IPA) diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
- Pada air baku kadar Fe adalah 0,480 mg/L – 0,700 mg/L dan kadar
Mn adalah 0,04 mg/L – 0,22 mg/L.
- Pada air reservoir kadar Fe adalah 0,049 mg/L – 0,124 mg/L dan
kadar Mn adalah 0,01 mg/L – 0,08 mg/L.
2. Dari data diatas air yang layak di produksi sebagai air bersih adalah air
yang sudah memenuhi standar yang telah ditentukan oleh menteri
kesehatan No.492/MENKES/PER/IV/2010 yaitu air reservoir sedangkan
air baku belum layak untuk diproduksi.
5.2 Saran
Sebaiknya disarankan dalam penentuan Fe dan Mn untuk air Baku dan air
Reservoir dilakukan analis secara rutin dan pemeriksaan setiap parameter-
parameter harus lebih diperhatikan, agar dapat dengan tepat diketahui kualitas air
tersebut.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, R. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta : Penerbit Andi
Alaerts, G. 1984. Metoda Penelitian Air. Surabaya : Penerbit Usaha Nasional
Bassett, J. 2013. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi
Empat. Jakarta : EGC
Davis, M. L, Cornwell, D.A. 1991. Introduction to Environmental Engineering.
Second Edition New york : Mc Graw-Hill. Inc
Eekenfelder, W.W. 1989. Industrial Water Pollution Control. Second Edition. Mc
Graw-Hill. Inc. New York
Effendi, H.2003. Telaah Kualitas Air. Cetakan Pertama. Yogyakarta : Penerbit
Konisius
Gabriel.J. 2001. Fisika Lingkungan. Cetakan Pertama. Jakarta : Penerbit
Hipokrates
Khopkar,S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI-Press
Moss, B. 1993. Ecology of Freshwaters. Second Edition. Black well Scientific
Publications. London
Nugroho,A. 2006. Bioindikator Kualitas Air. Cetakan Pertama. Jakarta : penerbit
Universitas Trisakti
Palar, H. 2004. Pencemaran dan Toksiologi Logam Berat. Jakarta : Rineka Cipta
Sastrawijaya,A.T. 2000. Pencemaran Lingkungan. Cetakan Kedua. Jakarta :
Erlangga
Slamet.J. 1994. Kesehatan Lingkungan. Cetakan Pertama. Yogyakarta : Gadjah
Mada University Press
Sumardjo, D. 2009. Pengantar Kimia Buku Panduan Kuliah Mahasiswa
Kedokteran Dan Program Strata Fakultas Biosekta. Jakarta : penerbit
Buku Kedokteran EGC.
Sutrisno,C. 1991. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : Rineka Cipta
Suprihatin,I.I. 2013. Teknologi Proses pengolahan Air. PT. Penerbit IPB Press.
Bogor
Tebbut,T,H.T. 1992. Principles of Water Quality Control. Fourth Edition.
Pergamon Press. Oxford
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Vogel,A.I. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.
Jakarta : Penerbit Rineka Cipta
Widowati, W. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan
Pencemaran. Yogyakarta : Andi
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LAMPIRAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Lampiran 1. Gambar alat Kolorimetri
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Lampiran 2. Gambar analisa logam
Gambar analisa Besi
Gambar analisa Mangan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Lampiran 3. Permenkes RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010
Persyaratan kualitas air minum
No Jenis Parameter Satuan
Kadar
Maksimum yang
diperbolehkan
1 Parameter yang berhubungan langsung
dengan kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi
1. E. Coli Jumlah per
100 ml
sampel
0
2. Total Bakteri Koliform Jumlah per
100 ml
sampel
0
b. Kimia Anorganik
1. Arsen mg/L 0,01
2. Fluorida mg/L 1,5
3. Total Kromium mg/L 0,05
4. Kadmium mg/L 0,003
5. Nitrit (Sebagai NO2-) mg/L 3
6. Nitrat (Sebagai NO3-) mg/L 50
7. Sianida mg/L 0,07
8. Selenium mg/L 0,01
2 Parameter yang tidak langsung
berhubungan dengan kesehatan
a. Parameter Fisik
1. Bau Tidak Berbau
2. Warna TCU 15
3. Total zat padat terlarut (TDS) mg/L 500
4. Kekeruhan NTU 5
5. Rasa Tidak Berasa
6. Suhu 0C Suhu udara ± 3
b. Parameter Kimiawi
1. Aluminium mg/L 0,2
2. Besi mg/L 0,3
3. Kesadahan mg/L 500
4. Khlorida mg/L 250
5. Mangan mg/L 0,4
6. pH 6,5-8,5
7. Seng mg/L 3
8. Sulfat mg/L 250
9. Tembaga mg/L 2
10. Amonia mg/L 1,5
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Lampiran 4. Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 untuk Air Baku
Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas
PARAMETER SATUAN KELAS Keterangan
I II III IV
Fisika
Temperatur 0C devia
si 3
deviasi
3
deviasi
3
deviasi
5
deviasi temperatur dari
keadaan alamiahnya
Residu Terlarut mg/L 1000 1000 1000 2000
Residu
Tersuspensi
mg/L 50 50 400 400 Bagi pengolahan air
minum secara
konvensional, residu
tersuspensi ≤ 5000 mg/L
KIMIA ANORGANIK
pH 6 - 9 6 – 9 6 - 9 5 - 9 Apabila secara alamiah
diluar rentang tersebut,
maka ditentukan
berdasarkan kondisi
alamiah
BOD mg/L 2 3 6 12
COD mg/L 10 25 50 100
DO mg/L 6 4 3 0 Angka batas maksimum
Total fosfat sbg P mg/L 0,2 0,2 1 5
NO3 sebagai N mg/L 10 10 20 20
NH3-N mg/L 0,5 (-) (-) (-)
Arsen mg/L 0,05 1 1 1
Kobalt mg/L 0,2 0,2 0,2 0,2
Barium mg/L 1 (-) (-) (-)
Boron mg/L 1 1 1 1
Selenium mg/L 0,01 0,05 0,05 0,05
Kadmium mg/L 0,01 0,01 0,01 0,01
Khrom (VI) mg/L 0,05 0,05 0,05 1
Tembaga mg/L 0,02 0,02 0,02 0,2 Bagi Pengolahan air
minum secara
konvensional, Cu ≤ 1 mg/L
Besi mg/L 0,3 (-) (-) (-) Bagi Pengolahan air
minum secara
konvensional, Fe ≤ 5 mg/L
Timbal mg/L 0,03 0,03 0,03 0,03 Bagi Pengolahan air
minum secara
konvensional, Pb ≤ 0,1
mg/L
Mangan mg/L 0,1 (-) (-) (-)
Air Raksa mg/L 0,001 0,002 0,002 0,005
Seng mg/L 0,05 0,05 0,05 2 Bagi Pengolahan air
minum secara
konvensional, Zn ≤ 5
mg/L
Khlorida mg/L 600 (-) (-) (-)
Sianida mg/L 0,02 0,02 0,02 (-)
Fluorida mg/L 0,5 1,5 1,5 (-)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Nitrit sebagai N mg/L 0,06 0,06 0,06 (-) Bagi Pengolahan air
minum secara
konvensional, NO2-N ≤ 1
mg/L
Sulfat mg/L 400 (-) (-) (-)
Khlorin bebas mg/L 0,03 0,03 0,03 (-) Bagi ABAM tidak
dipersyaratkan
Belerang sebagai
H2S
mg/L 0,002 0,002 0,002 (-) Bagi Pengolahan air
minum secara
konvensional, S sebagai
H2S ≤ 0,1 mg/L
MIKROBIOLOGI
Fecal coliform Jml/100
ml
100 1000 2000 2000 Bagi Pengolahan air secara
konvensional, fecal
coliform ≤ 2000
jml/100ml dan total
coliform ≤
10000jml/100ml
Total coliform Jml/100
ml
1000 5000 10000 10000
RADIOAKTIVITAS
Gross – A Bq/L 0,1 0,1 0,1 0,1
Gross – B Bq/L 1 1 1 1
KIMIA ORGANIK
Minyak dan
Lemak
µg/L 1000 1000 1000 (-)
Deterjen sbg
MBAS
µg/L 200 200 200 (-)
Senyawa Fenol
sebagai Fenol
µg/L 1 1 1 (-)
BHC µg/L 210 210 210 (-)
Aldrin/Dieldrin µg/L 17 (-) (-) (-)
Chlordane µg/L 3 (-) (-) (-)
DDT µg/L 2 2 2 2
Heptachlor dan
heptachlor
epoxide
µg/L 18 (-) (-) (-)
Lindane µg/L 56 (-) (-) (-)
Metohxychlor µg/L 35 (-) (-) (-)
Endrin µg/L 1 4 4 (-)
Toxaphan µg/L 5 (-) (-) (-)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA