Pengukuran Emisi Udara dan Kebisingan

I.Tujuan PercobaanMengetahui kandungan partikulat debu dengan HVASMengetahui tingkat kebisingan di lingkungan dengan alat SLM

II.Alat dan BahanAlat1.High Volume Air Sample (HVAS)2.Sound Level Meter( SLM)3.Neraca analitik

BahanKertas saring

III.Dasar Teori

UdaraUdara adalah suatu sampuran gas yang terdapat pada lapisan yang mengelilingi bumi. Komposisi campuran gas tersebut tidak selalu konstan. Komponen yang konsentrasinya paling bevariasi adalah air dalam bentuk uap dan karbon dioksida (CO). Jumlah uap air yag terdapat di udara bervariasi tergantug dari cuaca dan suhu.Secara alamiah, udara mengandung unsur kimia seperti : O, N,NO, CO,Hdll. Penambahan gas ke udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia akan menurunkan kualitas udara. Udara di alam tidak penah ditemukan bersih tanpa polusi sama sekali. Beerapa gas seperti sulfur dioksida (SO), hidrogen sulfida (HS) dan karbon monoksida selalu dibeaskan ke udara sebagi produk sampingan dari prose-proses alami.

Polusi UdaraMacam bahan pencemar udara dapat dilasifikasikan dalam beberapa kelompok antara lain :a.Klasifikasi Menurut Bentuk AsalBahan pencemar uadara primer, yaitu : polutan yang apabila menyebar dengan keadaan tetap pada keadaan semula. Misalnya : partikel halus,senyawa sulfur, nitrogen, karbon, senyawa organik.Bahan pencemar udara sekunder, yaitu : bahan pencemar udara primer yang mengalami reaksi dengan senyawa lain setelah keluar dari sumbernya. Misalnya SO + HO HSOb.Klasifikasi Menurut Keadaan FisikaPartikel. Misalnya: aerosol, mist, smoke dan fog.Gas. Misalnya: true gas dan vapor.

c.Klasifikasi Menurut Susunan Kimia Bahan PencemarInorganik. Misaknya : CO, SO.Organik. Misalnya : metan, benzen dan etilen

PolutanSOxGas belerang dioksida (SOx)terdiri atas gas SOdan gas SOyang keduanya mempunyai sifat berbeda. Gas SOberbau tajam dan tidak mudah terbakar , sedangkan gas SObersifat sangat reaktif. Sox memiliki ciri bau yang tajam, besifat korosif, beracun karea selalu mengikat oksigen untuk mencapai kestabilan phasa gasnya. Sox menimbulkan gangguan sistem pernapasan , jika kadar 400-500 ppm akan sangat berbahaya , 8-12 ppm menimbulkan iritasi mata, 1-5 ppm menimbulkan bau. Gas SOakan bertemu dengan oksigen yang da diudara dan kemudian membentuk gas SOmelalui reaksi berikut : 2SO + O(udara) 2SO

NOxNitrogen oksida (NOx) memiliki bentuk yang sifatnya berbeda , yaitu gas NOdan NOx . sifat gas NOadalah berwarna dan berbau . sedankan gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. Warna gas NOadalah merah kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung. Pencemaran gas NOx diudara terutama berasal dari gas buangan hasil pembakaran yang keluar dari generator pembangkit listrik stasioner atau mesin-mesin yang menggunakan bahan bakar gas alami.Diantara berbagai jenis oksida nitrogen yang ada diudara, NOmerupakan gas yang paling beracaun. Karena larutan NOdalam air yang lebih rendah dibandingkan dengan SO, maka NOakan menembus ke dalam saluran pernapasan lebih dalam. Berdasarkan studi menggunakan binatang percobaan, pengaruh yang membahayakan seperti misalnya : meningkatnya kepekaan terhadap radang saluran pernapasan, dapa terjadi setelah mendapat pajanan sebesar 100 g/m. Percobaan pada manusia menyatakan bahwa kadar NOsebesar 250 g/m dan 500 g/m dapat mengganggu fungsi saluran pernapasan pada penderita asma dan orang sehat (Yoko Edy Saputra.2009).Secara sekilas teknologi penanggulangan emisi dari mesin dapat dikategorikan menjadi dua bagian besar yaitu Pengurangan emisi metoda primer dan Pengurangan emisi metoda sekunder.Untuk pengurangan emisi metoda primer adalah sebagai berikut:Berdasarkan bahan bakar :1.Penggunaan bahan bakar yang rendah Nitrogen dan Sulfur termasuk penggunaan non fossil fuel2.Penggalangan penggunaan Non Petroleum Liquid Fuels3.Penggunaan angka cetan yang tinggi bagi motor diesel dan angka oktan bagi motorbensin4.Penggunaan bahan bakar Gas5.Penerapan teknologi emulsifikasi (pencampuran bahan bakar dengan air ataulainnya)

Berdasarkan Perlakuan Udara :1. Penggunaan teknologi Exhaust Gas Recirculation (EGR) 2. Pengaturan temperature udara yang masuk pada motor 3.Humidifikasi

Berdasarkan Proses Pembakaran :1. Modifikasi pada pompa bahan bakar dan sistem injeksi bahan bakar 2.Pengaturan waktu injeksi bahan bakar3.Pengaturan ukuran droplet dari bahan bakar yang diinjeksikan4.Injeksi langsung air ke dalam ruang pembakaranSementara itu pengurangan emisi metoda sekunder adalah :1.Penggunaan Selective Catalytic Reduction (SCR)2.Penerapan teknologi Sea Water Scrubber untuk aplikasi di kapal3.Penggunaan katalis magnet yang dipasang pada pipa bahan bakar 4.Penggunaan katalis pada pipa gas buang kendaraan bermotorPencemaran udara adalah masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara umum serta menurunkan kualitas lingkungan. Pencemaran udara dapat terjadi dimana-mana, misalnya di dalam rumah, sekolah, dan kantor. Pencemaran ini sering disebut pencemaran dalam ruangan (indoor pollution). Sementara itu pencemaran di luar ruangan (outdoor pollution) berasal dari emisi kendaraan bermotor, industri, perkapalan, dan proses alami oleh makhluk hidup.

Sumber pencemar udara dapat diklasifikasikan menjadi sumber diam dan sumber bergerak. Sumber diam terdiri dari pembangkit listrik, industri dan rumah tangga. Sedangkan sumber bergerak adalah aktifitas lalu lintas kendaraan bermotor dan tranportasi laut. Dari data BPS tahun 1999, di beberapa propinsi terutama di kota-kota besar, emisi kendaraan bermotor merupakan kontribusi terbesar terhadap konsentrasi NO2dan CO di udara yang jumlahnya lebih dari 50%. Penurunan kualitas udara yang terus terjadi selama beberapa tahun terakhir menunjukkan kita bahwa betapa pentingnya digalakkan usaha-usaha pengurangan emisi ini. Baik melalui penyuluhan kepada masyarakat ataupun dengan mengadakan penelitian bagi penerapan teknologi pengurangan emisiLangkah-langkah perencanaan dalam melakukan managemen Pengendalian Bising (Department of Labor USA,1971)1. Melakukan identifikasi daaerah bising yg dianggap berbahaya2. Mengembangkan sasaran yang hendak dicapai3. Melakukan studi kelaikan4. Memilih metode, bahan-bahan termasuk desain dan instalasi bebagai prototipe yg dibutuhkan5. Melakukan evaluasi terhadap metode pengendalian bising yang hendak di aplikasikan dan melakukan modifikasi yang dianggap perlu6. Mengimplementasikan perubahan dan modifikasi final7. Melakukan evaluasi terhadap sistem yg akan digunakan terhadap peraturan-peraturan yg berlakuContoh peralatan pengendali bising1. Enclosure; insulasi bising yg dirancang untuk membungkus sumber bising atau menutup penerima dari paparan bising2. Barrier; Dibangun antara sumber bising dan penerima untuk memposisikan penerima pada daerah bayangan suara3. Cladding; digunakan untuk mengurangi tingkat bising dari dinding pipaSilencer, Attenuator dan MufflerZona kebisingan yang masih aman untuk pendengaran manusiaa)Zona A : intensitas yang rendah, 35-45 dBb)Zona B : zona tenang, 45-55 dBc)Zona C : lingkungan yang cukup bising, 50-60 dBd)Zona D : lingkungan sangat bising, 60-70 dB

IV. Langkah KerjaPercobaan dengan alat HVAS (High Volume Air Sample)

1.Menimbang kertas saring dalam keadaan kosong2.Menentukan posisi arah dan lokasi pengukuran3.Menyalakan HVAS dengan waktu 3 menit4.Menimbang kembali kertas saring dari HVAS

Percobaan dengan alat SLM (Sound Level Mater)

1.Meletakkan alat SLM didekat arah sumber bunyi2.Menyalakan SLM selama 3 menit3.Mencatat harga pengukuran kebisingan yang diperoleh

V. DATA PENGAMATAN1. Pengukuran EmisiLokasi SampelBerat Kertas SaringSifat Fisik Kertas

Kertas Saring KosongKertas Saring + DebuSebelumSesudah

Motor Beat0.5018 gr0.5021 grPutihHitam

Mobil Kuda (Diesel,2001)0.5041 gr0.5124 grPutihHitam

Mobil Mazda (1993)0.5091 gr0.5099 grPutihHitam

2. Pengukuran Kebisingan (dB)Lokasi SampelKebisingan (dB)

Motor Beat70.2

Mesin Rumput78.9

Mobil Kuda (Diesel,2001)77.5

Mobil Mazda (1993)71.3

AC65.7

VI. ANALISA DATAPada percobaan praktikum emisi udara dan tingkat kebisingan dilakukan dengan pengambilan sampel untuk menguji tingkat emisi udara dan kebisingan yang dihasilkan.Praktikum emisi udara menggunakan tiga titik sampel, dengan pengujian emisi udara pada knalpot ( gas buang ) motor beat sebagai sampel 1. Dari hasil pengamatan fisik yang diperoleh, terlihat bahwa motor beat hanya mengandung sedikit polutan. Hal ini dibuktikan dengan kertas saring yang tetap berwarna putih setelah proses pengujian. Kertas saring yang awalnya memiliki berat 0,5018 gr berubah menjadi 0,5021 gr. Ini berarti hanya ada sedikit kenaikan berat kertas saring dengan debu partikulat yang telah ditampung dari pergerakan udara knalpot yang diletakkan sejajar dengan kertas saring yang terdapat pada lat pengukurHigh Volume Air Sample(HVAS) selama 3 menit. Rendahnya kandungan polutan pada motor beat disebabkan kondisi motor yang asih dalam keadaan baru sehingga pembakaran mesin sempurna juga dilengkapicatalytic converterpada knalpot kendaraan.Pengujian sampel yang kedua, menggunakan sampel mobil kuda produksi Tahun 2001. Hasilnya menunjukkan penambahan berat kertas saring yang cukup tinggi dengan berat akhir 0,5124 gr, yang sebelumnya berat awal kertas saring hanya 0,5041 gr. Banyaknya polutan yang terkandung diperlihatkan dari warna kertas saring yabg berubah warna dari putih menjadi hitam ( dipenuhi emisi buang knalpot mobil ). Hal ini tentu membahayakan kesehatan karena kandungan emisi CO, CO2, NOXmaupun SOXyang dihasilkan dari emisi buang tersebut. Asap knalpot yang berwarna putih menandakan bahwa mobil kuda memiliki proses pembakaran yang berlangsung tidak optimal dalam proses kinerja mesinnya.Sampel pengujian yang ketiga adalah mobil mazda produksi Tahun 1993. Meskipun mobil ini sudah lama digunakan, namun polutan gas yang terlihat dari kertas saring tidak menunjukkan kenaikan berat kertas saring yang signifikan. Berat kertas saring yang awalnya 0,5091 gr mengalami kenaikan menjadi 0,5099 gr, dengan warna kertas saring yang masih putih. Hal ini mengindikasikan bahwa rendahnya emisi gas buang yang dihasilkan pada sampel ini.Pada pengujian tingkat kebisingan menggunakan alatSound Level Meter(SLM). Alat ini menangkap suara-suara pada sampel yang diuji dengan hasil akhir penunjukkan dalam satuan desibel (dB). Percobaan 1 menggunakan suara yang dihasilkan motor beat. Hasilnya menunjukkan 70,2 dB. Ini menunjukkan tingkat kebisingan berada pada zona D, yaitu zona yang sudah bising. Sampel 2 menggunakan suara mesin pemotong rumput. Hasilnya menunjukkan tingkat kebisingan maksimal sampel percobaan yaitu 78,9 dB. Hal ini akan membahayakan pendengaran manusia bila secara terus menerus berada di sekitarnya karena telah melewati zona aman pendengaran manusia. Sedangkan untuk sampel 3 dan sampel 4 menggunakan mobil kuda dan mazda. Hasil yang diperoleh berturut-turut 77,5 dB dan 71,3 dB. Hal ini menunjukkan tingkat kebisingan yang melewati zona aman pendengaran manusia. Adapun sampel yang masih berada pada zona aman pendengaran manusia adalah sampel bunyi AC yang menghasilkan 65,7 dB. Hal ini dikarenakan hasilnya yang berada dibawah 70 dB sebagai zona aman pendengaran manusia dalam hal tingkat kebisingan yang diperbolehkan.

VII. KESIMPULAN Berdasarkan percobaan dapat disimpulkan bahwa :1.Emisi udara merupakan kondisi udara yang langsung dikeluarkan oleh sumber emisi, seperti berasal dari knalpot kendaraan motor maupun mobil maupun sumber lainnya.2.Sampel pengujian pada motor beat menunjukkan emisi udara yang rendah. Hal ini terlihat dari perubahan warna kertas saring yang tetap putih setelah pengujian dengan berat akhir kertas saring 0.5021 gr.3.Pada mobil kuda, udara emisi yang dihasilkan tinggi. Indikasi tersebut diperlihatkan dengan warna kertas saring yang berwarna hitam setelah pengujian, dengan berat kertas saring 0.5124 gr.4.Mobil mazda menghasilkan emisi udara yang rendah juga. Hal ini ditunjukkan dari warna putih kertas saring yang ditunjukan setelah pengamatan dengan berat kertas saring sebesar 0.5099 gr.5.Tingkat kebisingan masing masing sampel sebagai berikut:-Sampel motor Beat 70.2 dB-Sampel mobil Kuda 77.5 dB-Sampel mobil Mazda 71.5 dB-Sampel pemotong rumput 78.9 dB-Sampel AC 65.7 dB6.Batas aman zona kebisingan bagi pendengaran manusia 60-70 dB. Apabila 80dB maka dapat menimbulkan gangguan pendengaran yang berkelanjutan.