TUGAS UTILITAS

ZAT PENGOTOR (IMPURITAS) DALAM AIR

Disusun Oleh:

Andhi Septa Wijaya 21030113130146

Bella Ayu Silawanda 21030113120040

Brigitta Bella Timang P. 21030113120015

Christyowati Primi Sagita 21030113130142

Kristianingtyas Fanny P. 21030113120024

M. Akhsanil Auladi 21030113130141

Merreta Noorenza B. 21030113120047

Tri Yulianto Nugroho 21030113120049

Yulianto Triyono Hadi 21030113120041

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro

Semarang

2015

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat, nikmat dan

karunia-Nya tugas mata kuliah Utilitas dengan tema “Zat Pengotor (Impuritas)

pada Air” dapat terselesaikan dengan lancar dan sesuai dengan harapan.

Makalah ini berisi mengenai kontaminan air dari berbagai sumber,

pengelompokan pengotor berdasarkan yang terlarut atau tak larut dalam air

persaratan air masuk industri dan kesadahan air.

Penyusun berharap makalah ini memberi manfaat pada para pembaca dan

masyarakat. Makalah ini merupakan makalah terbaik yang saat ini penyusun

ajukan, penyusun mohon maaf jika makalah ini masih banyak kekurangan. Maka

dari itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari

pembaca.

Semarang, Maret 2014

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

JUDUL .................................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1

I.2. Tujuan .................................................................................................... 1

PEMBAHASAN

II.1Sumber Air Beserta Karakteristik dan Kandungannya. ......................... 2

II.2 Klasifikasi Pengotor Secara Umum pada Air. ..................................... 21

II.3 Parsyaratan Air Baku Mutu Industri. .................................................. 30

II.4 Kesadahan pada Air. .................. …………..........................................42

KESIMPULAN ..................................................................................................... 46

DAFTAR PUSTAKA

1

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Air merupakan salah satu pelarut yang sangat baik, kemampuan

melarutkan yang baik ini dikarenakan sifatnya yang polar.Air menyerap zat-zat

dalam perjalanan daur hidrologinya, sehingga menyebabkan air tersebut menjadi

tidak murni lagi.Zat-zat itu disebut sebagai zat pengotor atau

impuritas.Kontaminan dalam air utamanya dikelompokan dalam dua kategori

yaitu bahan terlarut (dissolved matter) dan bahan yang tidak larut (non soluble

contaminants).

Air yang berasal dari sumber yang berbeda tentunya memiliki karakteristik

yang berbeda pula. Misalnya air hujan akan berbeda karakteristik serta

kandungannya dengan air danau, air pegunungan atau dari sumber yang lain. Air

merupakan senyawa yang sangat diperlukan dalam bidang industry karena mudah

didapat dan harganya murah atau bahkan dapat diambil tanpa perlu membayar.

Namun dalam industri sebelum air didunakan, air harus diproses untuk

menghilangkan zat-zat yang tidak diinginkan. Kesadahan dalam air merupakan

salah satu peristiwa yang harus dukurangi atau dihilangkan agar proses dalam

pabrik berjalan dengan lancar.

I.2. Tujuan

1. Mengetahui sumber air beserta karakteristik dan kandungannya

2. Mengetahui klasifikasi pengotor secara umum

3. Mengetahui parsyaratan air baku mutu industri

4. Mengetahui masalah kesadahan pada air

2

PEMBAHASAN

2.1. SUMBER AIR

A. AIR HUJAN

Air hujan yang meresap ke bawah permukaan tanah dalam bentuk

penelusan maupun peresapan, dalam perjalanannya membawa unsur-unsur

kimia.Komposisi kimia air tanah ini memberikan beberapa pengaruh terhadap

berbagai kegiatan pemanfaatannya seperti pertanian, industri maupun domestik.

Komposisi zat terlarut dalam air tanah dapat dikelompokkan menjadi 4 (empat)

kelompok (dalam Hadipurwo, 2006):

1.Unsur utama (major constituents), dengan kandungan 1,0-1000 mg/l, yakni:

natrium, kalsium, magnesium, bikarbonat, sulfat, klorida, silika.

2.Unsur sekunder (secondary constituents), dengan kandungan 0,01-10 mg/l,

yakni besi, strountium, kalium, kabornat, nitrat, florida, boron.

3.Unsur minor (minor constituents), dengan kandungan 0,0001-0,1 mg/l,

yakni atimon, aluminium, arsen, barium, brom, cadmium, krom, kobalt,

tembaga, germanium, jodium, timbal, litium, mangan, molibdiunum, nikel,

fosfat, rubidium, selenium, titanium, uranium, vanadium, seng.

4. Unsur langka (trace constituents), dengan kandungan biasanya kurang dari

0,001 mg/l, yakni berilium, bismut, cerium, cesium, galium, emas, indium,

lanthanum, niobium, platina, radium, ruthenium, scandium, perak, thalium,

tharium, timah, tungsten, yttrium, zirkon.

B. AIR TANAH

Sifat Fisik

Sifat fisik yang terdapat pada air seprti warna, bau, rasa, kekentalan,

kekeruhan, suhu (Hadipurwo, 2006). Berikut sifat fisik air tanah:

1.Warna air tanah disebabkan oleh zat yang terkandung di dalamnya, baik

berupa suspensi maupun terlarut.

2. Bau air tanah dapat disebabkan oleh zat atau gas yang mempunyai aroma

yang terkandung dalam air.

3

3. Rasa air tanah ditentukan oleh adanya garam atau zat yang terkandung

dalam air tersebut, baik yang tersuspensi maupun yang terlarut.

4. Kekentalan air dipengaruhi oleh partikel yang terkandung di dalamnya.

Semakin banyak yang dikandung akan semakin kental. Di samping itu

apabila suhunya semakin tinggi maka kekentalannya akan semakin kecil

(encer).

5. Kekeruhan air disebabkan oleh adanya tidak terlarutkan zat yang

dikandung. Sebagai contoh adalah adanya partikel lempung, lanau, juga

zat organik ataupun mikroorganisme.

6. Suhu air juga merupakan sifat fisik dari air. Suhu ini dipengaruhi oleh

keadaan sekeliling, seperti musim, cuaca, siang-malam, tempat ataupun

lokasinya.

Sifat Kimia

Termasuk dalam sifat kimia adalah kesadahan, jumlah garam terlarut (total

dissolved solidsatau TDS), daya hantar listrik (electric conductance atau DHL),

keasaman, dan kandungan ion.

1. Kesadahan atau Kekerasan

Kesadahan atau kekerasan (total hardness), adanya kandungan Ca dan Mg.

Kesadahan adadua macam, yaitu kesadahan karbonat dan kesadahan non

karbonat. Air dengan kesadahantinggi sukar melarutkan sabun, oleh karenanya

air tersebut perlu dilunakkan lebih dahulu(Tabel 3-1).

Tabel 2.1. Klasifikasi air berdasarkan kesadahan (Hem, 1959; Sawyer dan

Mc.Carty, 1994)

Kesadahan (mg/l CaCo3) Kelas Air

Hem (1959) Sawyer dan Mc. Carty (1994)

0 – 60 0 - 75 Lunak

61 – 120 75 - 150 Menengah

121 – 180 150 - 300 Keras

> 180 > 300 Sangat keras

Jumlah garam terlarut adalah jumlah garam yang terkandung di dalam air.

Klasifikasi air berdasarkan jumlah garam terlarut menurut Hem (1959) tertera

seperti pada Tabel 2–2, sedangkan menurut David dan De Wiest (1966) tertera

seperti pada Tabel 2–3.

4

Tabel 2.2. Klasifikasi air berdasarkan jumlah garam terlarut (Hem, 1959)

Jumlah garam terlarut mg/L Macam Air

< 3000 Tawar

3000 - 10.000 Asin (moderate saline)

10.000 - 35.000 Sangat asin (very saline)

> 35.000 Asin sekali (briny)

Tabel 2.3. Klasifikasi air berdasarkan jumlah garam terlarut (Davis dan DeWiest,

1966)

Jumlah garam terlarut mg/L Macam Air

< 1000 Tawar

1000 - 10.000 Payau (brackish)

10.000 - 100.000 Cukup asin (moderate

saline)

> 100.000 Asin sekali (briny)

Sebagai gambaran adalah air laut mengandung garam-garaman terlarut

sekitar 34.000 mg/l.

2. Daya Hantar Listrik

Daya Hantar Listrik adalah sifat menghatanrkan listrik dari air. Air yang

banyak mengandung garam akan mempunyai DHL tinggi. Pengukurannya dengan

alat Electric Conductivity Meter (EC Meter), yang satuannya adalah

mikromhos/cm atau μmhos/cm atau μsiemens/cm sering ditulis μS/cm.

Air tanah pada umumnya mempunyai harga 100 - 5000 μmhos. Besaran

DHL dapat dikonversikan menjadi jumlah garam terlarut (mg/l), yaitu: 10

m3 μmhos/cm = 640 mg/l atau 1 mg/l = 1,56 mmhos/cm (1,56 μS/cm)

Hubungan antara harga DHL dengan jumlah garam yang terlarut secara

tepat perlu banyak koreksi seperti temperatur pengukuran, maupun tergantung

juga dengan jenis garam yang terlarut, tetapi secara umum angka tersebut di atas

sedikit banyak dapat mewakili.Hubungan antara harga DHL dan macam air

seperti terlihat Tabel 3-4.

5

Tabel 2.4. Klasifikasi air berdasarkan harga DHL (dalam Hadipurwo, 2006)

DHL (mmhos/cm pada 25°C) Macam Air

0,055 Air murni

0,5 - 5,0 Air suling

5 – 30 Air hujan

30 – 2000 Air tanah

35.000 - 45.000 Air laut

3. Keasaman Air

Keasaman air dinyatakan dengan pH, mempunyai besaran mulai dari 1-

14.Air yang mempunyai pH 7 adalah netral, sedangkan yang mempunyai pH lebih

besar/kecil dari 7 disebut bersifat basa/asam. Jadi air yang mengandung garam

kalsium karbonat atau magnesium karbonat, bersifat basa (pH 7,5 - 8), sedangkan

yang mempunyai harga pH < 7 adalah bersifat asam, sangat mudah melarutkan

Fe, sehingga air yang asam biasanya mempunyai kandungan besi (Fe) tinggi.

Pengukuran pH air di lapangan dilakukan dengan pH meter, atau kertas lakmus

(Hadipurwo, 2006).

4. Kandungan Ion

Kandungan ion baik kation maupun anion yang terkandung di dalam air

diukur banyaknya, biasanya dalam satuan part per million (ppm) atau mg/l. Ion-

ion yang diperiksa antara lain Na, K, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Cl, SO4,

CO2, CO3, HCO3, H2SF, NH4, NO3, , NO2, KMn O4, SiO2, boron, ion-ion logam

yang biasanya jarang akan tetapi ion ini bersifat sebagai racun antara lain As, Pb,

Sn, Cr, Cd, Hg, Co (Hadipurwo, 2006).

Sifat Biologi/Bakteri

Kandungan biologi di dalam air diukur terutama dengan banyaknya bakteri

coli.Untuk standar air minum ada batas maksimum kandungan coli yang

diperbolehkan.

C. AIR LAUT

Air laut terutama dikenal karena kadar garam NaCl yang tinggi.

Sesungguhnya kandungan kimiawi air laut tidak hanya garam NaCl yang terlarut,

tetapi juga mengandung beberapa macam kation dan anion dengan konsentrasi

6

yang cukup tinggi. Umumnya kadar garam dalam air laut dianggap 35 bagian

perseribu, atau parts per thousand (ppt), walaupun terdapat variasi yang cukup

tinggi, seperti misalnya untuk daerah kering, seperti Laut Merah, Laut Tengah

kadar garamnya diatas 35 ppt. Dalam tabel di bawah dijelaskan mengenai

komposisi tipikal dari ion – ion yang berada dalam air laut dengan kadar garam 35

ppt. Selain ion – ion tersebut diatas air laut juga mengandung trace elements,

nutrient, dan zat organik terlarut (DOM, dissolved organic matter).

Tabel 2.5. Kandungan ion-ion utama air laut dengan kegaraman 35 ppt (Cox,

1966; Libes, 1992; Notodarmojo, 2005)

Jenis ion Konsentrasi

Klorida 19,344

Sodium (natrium) 10,773

Sulfat 2,712

Magnesium 1,294

Kalsium 0,412

Kalium 0,399

Bikarbonat 0,142

Bromida 0,0674

Strontium 0,0079

Boron 0,00445

Fluorida 0,00128

Selain ion – ion yang terdapat pada Tabel 3-12, air laut juga mengandung trace

elementsseperti Ni, Li, Fe, Mn, Zn, Cu, Hg, nutrien, dan zat organik terlarut

(Hadipurwo, 2006).

1. Pengaruh Kegaraman

Kandungan garam, yang menyatakan jumlah ion yang terlarut per satuan

berat air dinyatakan sebagai kegaraman (s). Kegaraman didefinisikan sebagai

berikut (Libes, 1992):

s (%) = x 1000

Karena rasio massa dikalikan dengan angka 1000, maka satuan dari

kegaraman adalah ppt. Kadar garam air laut bervariasi, tetapi umumnya

mempunyai kisaran 33 sampai 37 ppt. Kegaraman diukur dengan alat yang

7

disebut salinometer. Selain ditunjukkan dengan kegaraman, kandungan garam air

laut juga sering dinyatakan dalam klorinitas, yang dinyatakan dengan suatu

persamaan empirik:

Kegaraman = 1,80655 x klorinitas

Di mana klorinitas didefinisikan sebagai massa (dalam gram) ion halida,

yang dinyatakan sebagai ion klorida, yang dapat diendapkan dari 1.000 gram air

laut oleh Ag+. Perlu ditambahkan bahwa penggunaan klorinitas sebagai ukuran

digunakan sebelum ditemukannya alat salinometer yang praktis.

Kadar garam atau kegaraman akibat intrusi air laut terhadap air tanah yang

tawar ditinjau dari potensi pemanfaatan air tanah tersebut merugikan.Sebagai

contoh, batas maksimum kandungan klorida menurut

Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun 1990 untuk air minum adalah

250 mg/l, dan 500 mg/l untuk air bersih. Akibat intrusi, kadar klorida dapat

melebihi nilai tersebut dan menimbulkan rasa payau atau asin. Sedangkan ambang

rasa payau/asin yang umumnya dapat diterima oleh manusia untuk air minum

berkisar 600 mg/l klorida. Dengan demikian, air dengan kadar klorida di atas 600

mg/l praktis tidak dapat digunakan untuk sumber air minum maupun air bersih,

walaupun kandungan garam sampai jumlah tertentu diperlukan oleh tubuh

manusia.

2. Pengaruh Kegaraman terhadap Tanaman

Pengaruh kegaraman pada tanaman dikaitkan pada dua hal yang penting

(O'Leary, 1970), yaitu toleransi dan respons tanaman. Setiap tanaman mempunyai

toleransi yang berbeda-beda terhadap kegaraman. Pengertian toleransi tanaman

terhadap kegaraman adalah dalam kaitannya dengan produksi yang dihasilkannya.

Sebagai contoh yang dilakukan oleh para peneliti dari Laboratorium

Kegaraman Departemen Pertanian di California (1954) menyimpulkan bahwa

tanaman padi pada tanah yang kadar garamnya melebihi 1.920 mg/l akan terjadi

penurunan produksi sebesar 16 %. Respon tanaman terhadap kegaraman

berpengaruh terhadap dua hal yaitu (Kodoatie, 1996) :

a) Penurunan jumlah air yang diantarkan ke daun akibat air berubah

menjadi air asin. Semakin besar air asinnya semakin besar pula

penurunan kuantitas airnya.

b) Makin besar kadar garam menyebabkan zat cytokinin (substansi yang

mengontrol daun) berkurang sehingga daun akan cepat menjadi layu.

Sehubungan dengan kegaraman, Foth (1991) membuat suatu pedoman sederhana

untuk mengetahui secara praktis, seberapa jauh kegaraman dapat mempengaruhi

tanaman. Foth (1991) membagi kegaraman tanah yang diukur dari nilai EC nya

menjadi 5 kategori, dan pengaruhnya secara umum terhadap tanaman, yaitu:

8

a) EC 0 – 1 μmhos/cm : pengaruh kegaraman dapat diabaikan.

b) EC 1 - 4 μmhos/cm : produktivitas tanaman yang sensitif mulai

terganggu.

c) EC 4 - 8 μmhos/cm : produktivitas beberapa tanaman mulai

terganggu.

d) EC 8 - 16 μmhos/cm : hanya tanaman yang toleran yang dapat

memberikan hasil yang baik.

e) EC > 16 μmhos/cm : hanya tanaman yang sangat toleran yang

dapat memberikan hasil yang sedikit memuaskan.

3. Pengaruh kegaraman terhadap tanah

Dampak kegaraman yang dominan adalah pada proses terjadinya

erosi tanah. Seperti diketahui bahwa secara umum tanah dapat dibedakan menjadi

dua kategori. Pertama adalah tanah bertekstur halus yang terdiri dari lempung

dan lanau dan tanah bertekstur kasar. Jenis yang pertama mempunyai 2 jenis

struktur yaitu struktur dengan unsur Na+ dominan (dispersed ) dan struktur

dengan unsur Ca++ dominan (floculated ). Untuk struktur dengan unsur Na+

dominan hanya baik pada daerah dengan kegaraman rendah dan sebaliknya untuk

struktur dengan unsur Ca++ dominan (Kodoatie, 1996).

Sangat sulit membedakan struktur ini secara akurat dalam kaitannya pada

ketahanan terhadap erosi. Secara umum ditemukan bahwa tanah bertekstur halus

akan lebih stabil terhadap erosi bila jumlah total kosentrasi kadar garam di dalam

air meningkat, sebaliknya erosi yang terjadi pada tanah bertekstur kasar hanya

tergantung dari ketahanannya terhadap gaya gravitasi (Jenkin dan Moore, 1984).

4. Kerapatan (Density) Air Laut

Dengan kadar kegaraman 35 ppt, dan temperatur 4oC, air laut mempunyai

kerapatan 1,0278 g/cm3. Nilai kerapatan tersebut sesungguhnya lebih tinggi dari

perhitungan teoritis berdasarkan massa garam terlarut dan massa airnya, yang bila

dihitung mempunyai nilai 1,0192 g/cm3 pada temperatur yang sama

(Notodarmojo, 2005).

Hal ini disebabkan oleh adanya suatu fenomena yang disebut sebagai pembatasan

elektrik (electrorestriction). Pembatasan elektrik merupakan suatu fenomena di

mana molekul air berkumpul di sekitar kation (Na+), membentuk semacam

kantung larutan, yang menyebabkan larutan tersebut lebih padat dan lebih berat

(Horne, 1968). Perhitungan kerapatan air laut (Notodarmojo, 2005) adalah

sebagai berikut:

9

D. AIR SUNGAI

Sungai adalah suatu badan air yang mengalir ke satu arah. Air adalah

benda cair, yang senantiasa bergerak kearah tempat yang lebih rendah, yang

dipengaruhi oleh gradien sungaidan gaya gravitasi bumi. Menurut Sandy (1985),

dalam pergerakannya air selain melarutkan sesuatu, juga mengkikis bumi,

sehingga akhirnya terbentuklah cekungan dimana air tertampung melalui saluran

kecil dan atau besar, yang disebut dengan istilah alur sungai (badan sungai). Lebih

jauh dikemukakan bahwa aliran sungai di bagian luarnya dibatasi oleh bagian

batuan yang keras yang disebut dengan tanggul sungai.

Lingkungan Fisik Sungai

1. Kedalam dan kecerahan sungai

Menurut Sandy (1985), kedalaman sungai sangat tergantung dari jumlah air

yangtertampung pada alur sungai yang diukur dari penampang dasar sungai

sampai ke permukaan air. Level rataan dasar sungai pengukurannya dirata-ratakan

minimal dari tiga titik yang berbeda yaitu di bagian tengah dan kanan kirinya.

Kedalaman perairan mempengaruhi jumlah dan jenis hewan

makrobenthos.Kedalaman air juga mempengaruhi kelimpahan dan distribusi

hewan makrobenthos. Perairan dengan kedalaman air yang berbeda akan dihuni

oleh makrobenthos yang berbeda pula dan terjadi stratifikasi komunitas yang

berbeda. Perairan yang lebih dalam mengakibatkan makrobenthos mendapat

tekanan fisiologis dan hidrostatis yang lebih besar (Reish, 1979; Zahidin (2008).

Kedalaman perairan juga mempengaruhi penetrasi sinar matahari ke dalam

perairan sehingga secara tidak langsung akan mempengaruhi kebutuhan oksigen

dan pertumbuhan organisme bentik (Sukarno, 1981; Zahidin 2008). Tang dan

Kasmawati (1992); Zahidin (2008), mengatakan bahwa produktivitas perairan

berkurang dan mengakibatkan rendahnya kepadatan hewan makrobenthos pada

perairan yang lebih dalam dikarenakan kandungan bahan-bahan organik yang

lebih sedikit atau kurang melimpah. Interaksi antara kekeruhan dan kedalaman

perairan akan mempengaruhi penetrasi cahaya matahari sehingga mempengaruhi

kecerahan suatu perairan.

Kecerahan perairan juga banyak dipengaruhi oleh bahan-bahan halus yang

melayang dalam perairan, baik berupa bahan organik (plankton, jasad renik,

detritus) maupun bahan anorganik (partikel lumpur dan pasir).Kecerahan

dipengaruhi zat-zat yang terlarut dalam perairan sehingga berhubungan dengan

penetrasi sinar matahari. Menurut Nybakken (1988); Zahidin (2008) makin tinggi

kecerahan, maka intensitas cahaya yang masuk ke dalam perairan akan semakin

besar. Kecerahan perairan berlawanan dengan kekeruhan yang juga disebabkan

adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut, maupun bahan

anorganik dan organik yang berupa plankton dan mikrooganisme lainnya.Akibat

kekeruhan yang tinggi dapat mengganggu sistem pernafasan dan daya lihat

10

organisme akuatik, serta dapat menghambat penerasi cahaya ke dalam air

(Effendi, 2003; Zahidin 2008).

2. Debit sungai

Debit sungai adalah besaran volume air yang mengalir per satuan waktu.

Volume air dihitung berdasarkan luas penampang dikalikan dengan tinggi

air.Sumber air sungai terbesar berasal dari curah hujan, di bagian hulu umumnya

curah hujannya lebih tinggi, dibanding di daerah tengah dan hilir.Sumber lainnya

berasal dari aliran bawah tanah, yang dibedakan menjadi air sub surface runof,

mata air dan air bawah tanah (base flow).Pada musim penghujan, aliran bawah

tanah bersumber dari air hujan, yang masuk melalui peristiwa infiltrasi

perkolasi.Air perkolasi menuju ke lapisan air tanah dalam (ground water), namun

sering ada yang keluar kesamping (sub-surface runof). Air aliran samping ini

sering keluar pada waktu musim hujan dan atau musim kemarau, yang berbeda

dengan aliran bawah tanah yang akan keluar pada waktu musim kemarau.

3. Suhu air

Salah satu faktor yang sangat penting dalam mengatur proses kehidupan dan

penyebaran organisme adalah temperatur (Nybakken, 1988); Zahidin (2008).

Termasuk hewan makrobenthos juga dipengaruhi oleh temperatur perairan, baik

secara langsung maupun tidak langsung.Menurut Effendi (2003); Zahidin (2008)

bahwa kisaran temperatur yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton secara

umum di perairan adalah 20 0C–30 0C. Pertumbuhan yang optimal Filum

Chlorophyta akan terjadi pada kisaran temperatur 30 0C – 35 0C dan untuk

Diatom pada temperatur 200C – 30 0C. Phylum Cyanophyta dapat bertoleransi

terhadap kisaran suhu yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan Chlorophyta

dan Diatom.

Secara umum, temperatur air sungai secara horizontal dipengaruhi oleh

ketinggiantempat (elevasi). Sandy (1985), mengemukakan bahwa di daerah-

daerah hulu air sungai relatif dingin, sedangkan di bagian tengah dan hilir semakin

tinggi suhunya. Akan tetapi Cole (1979); Zahidin (2008), menyatakan bahwa

selain pemanasan bersumber dari matahari, suhu air sungai juga sering bersumber

dari batuan kapur dan atau panas bumi. Tinggi rendahnya temperatur air sungai,

akan berpengaruh terhadap kehidupan (biota) perairan sungai.

4. Salinitas

Salinitas air sungai, di bagian hulu dan tengah hampir jarang dipengaruhi

oleh salinitas, berbeda dengan di daerah hilir. Tingginya salinitas air sungai di

daerah hilir, disebabkan oleh pengaruh pasang surut air laut. Namun demikian

11

Lebeck (1939), menyatakan bahwa salinitas air baik di bagian hulu, tengah dan

hilir selain dipengaruhi oleh pengaruh air laut, juga dipengaruhi oleh kandungan

unsur hara yang bersifat basa. Salinitas akan mempengaruhi penyebaran

organisme baik secara horisontal maupun secara vertikal (Odum, 1971); Zahidin

(2008). Salinitas juga akan mempengaruhi penyebaran plankton, hewan

makrobenthos dan organisme perairan lainnya. Penurunan salinitas dapat

menentukan distribusi dari invertebrata perairan.

5. Padatan Tersuspensi

Muatan padatan tersuspensi dan kekeruhan, menurut Sandy (1985) sangat

dipengaruhi oleh musim.Pada waktu musim penghujan kadungan lumpur relatif

lebih tinggi karena besaran laju erosi yang terjadi; sedangkan pada musim

kemarau tingkat kekeruhan air sungai dipengaruhi oleh laju aliran air yang

terbatas menoreh hasil-hasil endapan sungai.

Faktor Lingkungan Kimiawai Sungai

1. Saprobitas

Saprobitas perairan adalah keadaan kualitas air yang diakibatkan adanya

penambahan bahan organik dalam suatu perairan yang biasanya indikatornya

adalah jumlah dan susunan spesies dari organisme di dalam perairan tersebut.

Lebih jelasnya saprobitas perairan diidentifikasi melalui analisa TROSAP.Analisa

ini menitikberatkan kepada evaluasi parameter penyubur (TropicIndicator) dan

parameter pencemar (Saprobic Indeks).Analisa trosap yang menggunakan dasar

evaluasi parameter penyubur (Tropic Indikator) menunjukkan besarnya

produktifitas primer sebagai hasil bioaktivitas organisme perairan.Sedangkan

untuk parameter pencemar (Tropic Indikator) menunjukkan aktivitas dekomposisi

dari “dead organic matter” bersama bio akumulasi jasad renik terhadap bahan

pencemar. Menurut Anggoro (1988); Zahidin (2008) bahwa tingkat saprobik akan

menunjukkan derajat pencemaran yang terjadi di dalam perairan dan akan

diwujudkan oleh banyaknya jasad renik indikator pencemaran.

Sementara Pantle dan Buck (1955) dalam Basmi (2000); Zahidin (2008),

menggolongkan tingkat saprobitas sebagai berikut :

a. Polisaprobik, yaitu saprobitas perairan yang tingkat pencemarannya

berat, sedikit atau tidak adanya oksigen terlarut (DO) di dalam perairan,

populasi bakteri padat, dan H2S tinggi.

b. α - Mesosaprobik, yaitu saprobitas perairan yang tingkat pencemarannya

sedang sampai dengan berat, kandungan oksigen terlarut (DO) di dalam

perairan meningkat, tidak ada H2S, dan bakteri cukup tinggi.

12

c. β - Mesosaprobik, yaitu saprobitas perairan yang tingkat pencemarannya

ringan sampai sedang, kandungan oksigen terlarut (DO) dalam perairan

tinggi, bakteri sangat menurun, menghasilkan produk akhir nitrat.

d. Oligrosaprobik, yaitu saprobitas perairan yang belum tercemar atau

mempunyai tingkat pencemaran ringan, penguraian bahan organik

sempurna, kandungan oksigen terlarut (DO) di dalam perairan tinggi,

jumlah bakteri sangat rendah.

2. DO

Dilihat dari jumlahnya, oksigen (O2) adalah satu jenis gas terlarut dalam air

dengan jumlah yang sangat banyak, yaitu menempati urutan kedua setelah

nitrogen. Namun jika dilihat dari segi kepentingan untuk budidaya perariran,

oksigen menempati urutan teratas.Oksigen yang diperlukan biota air untuk

pernafasannya haruslah terlarut dalam air. Oksigen merupakan salah satu faktor

pembatas, sehingga bila ketersediaannya di dalam air tidak mencukupi kebutuhan

biota budidaya, maka segala aktivitas biota akan terhambat (Ghufran dan Andi,

2007).

Kebutuhan oksigen bagi ikan mempunyai dua aspek yaitu kebutuhan

lingkungan bagi spesies tertentu dan kebutuhan konsumtif yang bergantung pada

keadaan metabolisme ikan.Ikan memerlukan oksigen guna pembakaran bahan

bakarnya (makanan) untuk menghasilkan aktivitas, seperti aktivitas berenang,

pertumbuhan, reproduksi, atau sebaliknya.Tampak dengan jelas bahwa

ketersediaan oksigen bagi ikan menentukan lingkaran aktivitas ikan.Konversi

makanan, demikian juga laju pertumbuhan, bergantung pada oksigen, dengan

ketentuan bahwa selama faktor kondisi lainnya adalah optimum (Zonneveld et.

al., 1991).

Menurut Cholik (1988) dalam Ghufran dan Andi (2007), oksigen dihasilkan

melalui proses difusi dari udara yang mengandung 20,95% oksigen. Proses ini

terjadi sangat cepat pada selaput permukaan air, namun berjalan sangat lambat ke

lapisan yang lebih dalam. Proses difusi ini baru dapat terjadi apabila terdapat

perbedaan tekanan oksigen di dalam air dan di udara.

Persamaan ini menjelaskan terjadinya reaksi antara karbondioksida dan air

dengan bantuan cahaya matahari berlangsung di klorofil menghasilkan gula dan

oksigen (Ghufran dan Andi, 2007).

3. CO2

Karbondioksida (CO2) atau biasa disebut asam arang sangat mudah larut

dalam suatu larutan.Perairan alami pada umumnya mengandung karbondioksida

sebesar 2 mg/ l. Konsentrasi karbondioksidayang tinggi (>10 mg/l), dapat

13

beracun, keberadaannya dalam darah dapat menghambat pengikatan oksigen oleh

hemoglobin (Ghufran dan Andi, 2007).

Karbondioksida pada atmosfer persentasenya sangat kecil, tetapi keberadaan

CO2 di perairan berasal dari berbagai sumber yaitu difusi dari atmosfer, air hujan,

air yang melewati tanah organik.Respirasi tumbuhan, hewan, dan bakteri aerob

dan anaerob. Sebagian kecil CO2 yang terdapat di atmosfer larut kedalam air

membentuk asam karbonat.Karbondioksida pada perairan lunak (soft water) yang

memiliki kesadahan (kadar kalsium dan magnesium) dan pH rendah, umumnya

terdapat dalam bentuk gas sangat sedikit yang terdapat dalam bentuk terikat

sebagai bikarbonat dan karbonat. Karbondiokasida pada perairan yang

sadahterdapat dalam bentuk bikarbonat.Karbondioksida bereaksi dengan kalsium

karbonat membentuk kalsium bikarbonat (Effendi, 2003).

4. Alkalinitas

Alkalinitas adalah konsentrasi total dari unsur basa-basa yang terkandung

dalam air dan biasa dinyatakan dalam mg/ l atau setara dengan kalsium karbonat

(CaCO3). Konsentrasi total alkalinitas sangat erat hubungannya dengan

konsentrasi total kesadahan total kesadahan air. Total alkalinitas pada lahan

biasanya mempunyai konsentrasi yang sama dengan total kesadahan air(Ghufran

dan Andi, 2007)

Perairan dengan total alkalinitas kurang dari 15–20 mg/l biasanya

mengandung sedikit karbondioksida yang cukup untuk produksi plankton pada

budidaya ikan. Karbondioksidaseringkali rendah suplainya pada perairan

yangalkalinitasnya tidak lebih dari 200–250 mg/l. Sore hari pH di perairan dengan

alkalinitas yang rendah, kadang-kadang sama besarnya pH air yang mengandung

total alkalinitas yang cukup atau tinggi. Perairan dengan alkalinitas rendah

mempunyai daya tangkap (buffer) yang rendah terhadap perubahan pH dan

hilangnya karbondioksidaakan menghasilkan peningkatan pH yang mendadak

(Afrianto dan Liviawati,1989).

5. Derajat keasaman (pH)

Menurut Ghufran dan Andi (2007), derajat keasaman lebih dikenal dengan

istilah pH.pH (singkatan dari puissance negatif de H), yaitu logaritma dari

kepekatan ion-ion H (hidrogen) yang terlepas dalam suatu cairan. Derajat

keasaman atau pH air menunjukkan aktivitas ion hidrogen (dalam mol per liter)

pada suhu tertentu atau dapat ditulis: pH=- log [H+]

Air murni berasosiasi sempurna sehingga memiliki ion H+ dan ion OH- dalam

konsentrasi yang sama, pH air murni sama dengan 7. Semakin tinggi konsentrasi

ion H+akan semakin rendah konsentrasi ion OH- dan pH < 7, perairan semacam

ini bersifat asam. Hal sebaliknya terjadi jika konsentrasi ion OH- yang tinggi dan

pH >7, maka perairan bersifat alkalis (basa).Air yang banyak mengandung CO2

14

biasanya mempunyai pH < 7 dan bersifat asam.pH air mempengaruhi tingkat

kesuburan perairan karena mempengaruhi kehidupan jasad renik. Perairan asam

akan kurang produktif, malah dapat membunuh hewan budidaya. Atas dasar ini,

maka usaha budidaya perairan akan berhasil baik dalam air dengan pH 6,5–9,0,

dan kisaran optimal adalah pH 7,5–8,7.

6. Kesadahan

Kesadahan atau kekerasan (hardness) air berbeda dengan keasaman air,

sekalipun keduanya erat kaitannya.Keduanya dapat dibedakan dengan mudah.Air

asam biasanya menunjukkan reaksi lunak, sedangkan air sadah biasanya

keras.Kesadahan air disebabkan oleh banyaknya mineral dalam air yang berasal

dari batuan dalam tanah, baik dalam bentuk ion maupun dalam bentuk molekul

(Ghufran dan Andi, 2007).

Perairan dengan nilai kesadahan tinggi pada umumnya merupakan

perairan yang berada di wilayah yang memilki lapisan tanah pucuk (top soil) tebal

dan batuan kapur.Perairan lunak berada pada wilayah dengan lapisan tanah atas

tipis dan batuan kapur relatif sedikit bahkan tidak ada. Air permukaan biasanya

memiliki nilai kesadahan yang lebih kecil dari pada air tanah.Perairan dengan

nilai kesadahan kurang dari 120 mg/l CaCO3 dan lebih dari 500 mg/l CaCO3

dianggap kurang baik bagi pertanian dan industri. Namun air sadah lebih disukai

oleh organisme (Effendi,2003).

E. AIR DANAU

Danau adalah sejumlah air (tawar atau asin) yang terakumulasi disuatu

tempat yang cukup luas yang dapat terjadi karena mencairnya gletser, aliran

sungai, atau karena adanya mata air. Kebanyakan danau adalah air tawar dan

banyak berada di belahan bumi utara pada ketingggian yang yang lebih atas.

Danau juga merupakan suatu cekungan pada permukaan bumi yang berisi

air. Danau dapat memiliki manfaat serta fungsi seperti untuk irigasi pengairan

sawah, ternak serta kebun, sebagai objek pariwisata, sebagai PLTA atau

pembangkit listrik tenaga air, sebagai tempat usaha perikanan darat, sebagai

sumber penyediaan air bagi makhluk hidup sekitar dan juga sebagai pengendali

banjir dan erosi.

Sifat Fisika Air Danau

1. Kecerahan

Kekeruhan air berbeda dengan yang lain, karena langsung dapat dilihat oleh

panca indera. Jika keruhnya oleh plankton, hal itu sangat baik untuk nafsu makan

15

namun jika keruhnya karena lumpur yang terlalu tebal itu akan menggangu.

Kandungan lumpur yang terlalu pekat dalam air akan mengganggu penglihatan

organisme sehingga menjadi salah satu sebab kurangnya nafsu makan ( Susanto,

1991).

Kekeruhan air dapat dianggap sebagai indikator kemampuan air dalam

meloloskan cahaya yang jatuh kebadan air, apakah cahaya tersebut kemudian

disebarkan atau diserap oleh air. Semakin kecil tingkat kekeruhan suatu perairan,

semakin dalam cahaya dapat masuk kedalam badan air, dan demikian semakin

besar kesempatan bagi vegetasi akuatis untuk melakukan proses fotosintesis

(Asdak, 2007).

Kecerahan adalah ukuran transparansi perairan atau sebagian cahaya yang

diteruskan.Kecerahan air tergantung pada warna dan kekeruhan yang diungkapkan

dengan satuan meter sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran

dan padatan tersuspensi. Selain itu kecerahan sangat dipengaruhi oleh kedalaman

perairan karena semakin dalam perairan maka daerah yang dalam tidak mampu

lagi dijangkau oleh cahaya.

2. Suhu

Menurut Irianto (2005) Organisme air memiliki derajat toleransi terhadap

suhu dengan dengan kisaran tertentu yang sangat berperan bagi pertumbuhan,

inkubasi telur, konversi pakan dan resistensi terhadap penyakit. Organisme air

akan mengalami stres bila terpapar pada suhu diluar kisaran yang dapat

ditoleransi. Pada dasarnya suhu rendah memungkinka air mengandung oksigen

lebih tinggi, tetapi suhu rendah menyebabkan stres pernapasan pada ikan berupa

menurunnya laju pernapasan dan denyut jantung.

Suhu juga berpengaruh pada kejenuhan (kapasitas air menyerap oksigen),

karena semakin tinggi suhu yang diterima maka semakin sedikit oksigen yang

dapat larut.Menurut Susanto (1991) suhu air adalah salah satu sifat fisik yang

dapat mempengaruhi nafsu makan dan pertumbuhan badan ikan.Kenaikan suhu

air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang

terlalu rendah akan menimbulkan bau tidak sedap akibat tejadinya degredasi

anaerobik yang mungkin terjadi (Suriawiria, 1996).Suhu suatu perairan sangat

dipengaruhi oleh musim, lintang dan ketinggian dari permukaan laut. Waktu

dalam suatu hari dan sirkulasi udara , penutupan awan dan aliran serta kedalaman

dari perairan. Menurut pernyataan Boyd Suhu perairan yang optimal yaitu kisaran

25 – 32 ºC.

16

Sifat Kimia Danau

1. PH

Air hujan pada umumnya bersifat asam akibat kontak dengan

karbondioksida dan senyawa sulfur alami di udara. Sulfur dioksida, nitrogen

oksida serta hasil emisi industri lainnya akan lebih meningkatkan ke asaman air

hujan. Adapun air murni bersifat netral (PH 7), pada kondisi demikian maka ion-

ion penyusunnya (H+ dan OH) akan terdisosiasi pada keadaan setimbang (Irianto,

2005).

pH air biasanya dimanfaatkan untuk menentukan indeks pencemaran

dengan melihat tingkat keasaman atau kebasaan air yang dikaji, terutama oksidasi

sulfur dan nitrogen pada proses pengasaman dan oksidasi kalsium dan magnesium

pada proses pembasaan. Angka indeks yang umum digunakan mempunyai kisaran

antara 0-14 dan merupakan angka logaritmik negatif dari konsenterasi ion

hidrogen didalam air (Asdak, 2007).

Pembatasan pH pula dilakukan, karena pH akan mempengaruhi rasa,

korrosivitas air dan efisiensi chlorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih

toksik dalam bentuk molekular, dimana dissosiasi senyawa-senyawa tersebut

dipengaruhi oleh pH (Suriawiria, 1996).Pada umumnya, bakteri tumbuh dengan

baik pada pH netral dan alkalis, sedangkan jamur lebih menyukai pH rendah

(kondisi asam). Oleh karena itu, proses dekomposisi bahan organik berlangsung

lebih cepat pada kondisi pH netral dan alkalis (Effendi, 2003).

Dalam air yang bersih jumlah konsentrasi ion H+ dan OH- berada dalam

keseimbangan sehingga air yang bersih akan bereaksi netral. Dalam air murni

1/10000000 teriokan sehingga pH air dikatakan sebesar 7.Peningkatan ion hidrgen

yang menyebabkan nilai pH turun dan disebutkan sebagai larutan asam.

Sebaiknya apabila ion hydrogen berkurang akan menyebabkan nilai pH naik dan

keadaan seperti ini disebut sebagai larutan basa.

Menurut Susanto (1991) keasaman air atau yang populer dengan istilah PH

air sangat berperan dalam kehidupan ikan. Pada umumnya PH yang sangat cocok

untuk semua jenis ikan berkisar antara 6,7 – 8,6. Namun begitu, ada jenis ikan

yang karena hidup aslinya di rawa-rawa, mempunyai ketahanan untuk tetap

bertahan hidup pada kisaran PH yang sangat rendah ataupun tinggi, yaitu antara 4

– 9, misalnya ikan sepat siam.

2. Oksigen Terlarut (DO)

Tabel 2.6. Hubungan Antara kadar oksigen terlarut jenuh dan suhu pada

tekanan udara 760 mm Hg

Suhu ( oC ) Kadar Oksigen Terlarut (mg/liter)

0 14,62

17

1 14,22

2 13,83

3 13,46

4 13,11

5 12,77

6 12,45

7 12,14

8 11,84

9 11,56

10 11,29

11 11,03

12 10,78

13 10,54

Sumber : Cole (1983) dalam Hefni Effendi (2003).

Tabel 2.7. Hubungan Antara kadar oksigen terlarut jenuh dan salinitas pada

tekanan 760 mm Hg

Suhu

(oC)

Salinitas ( o/o )

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

20 8,9 8,6 8,4 8,1 7,9 7,7 7,4 7,2 6,9 6,8

22 8,6 8,4 8,1 7,9 7,6 7,4 7,2 6,9 6,7 6,6

24 8,3 8,1 7,8 7,6 7,4 7,2 6,9 6,7 6,5 6,4

26 8,1 7,8 7,6 7,4 7,2 7,0 6,7 6,5 6,3 6,1

28 7,8 7,6 7,4 7,2 7,0 6,8 6,5 6,3 6,1 6,0

30 7,6 7,4 7,1 6,9 6,7 6,5 6,3 6,1 5,9 5,8

32 7,3 7,1 6,9 6,7 6,5 6,3 6,1 5,9 5,7 5,6

Sumber: Weber (1991) dalam Hefni Effendi (2003).

Menurut Mills dalam Effendi (2003), atmosfer bumi mengandung oksigen

sekitar 210 ml/liter. Oksigen merupakan salah satu gas yang terlarut dalam

perairan. Kadar oksigen yang terlrut dalam perairan alami bervariasi, tergantung

18

pada suhu,salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Semakin besar suhu dan

ketinggian (altitude) serta semakin kecil tekanan atmosfer, kadar oksigen terlarut

semakin kecil.

3. Karbondioksida Terlarut

Proses oksidasi akan mengeluarkan gas karbondioksida terlarut yang akan

di gunakan lagi oleh tumbuhhan air untuk melakukan proses fotosintesis. Bakteri

aerob yang hidup dalam air juga membutuhkan oksigen dalam proses pencernaan

bahan organik yang berada dalam air (Khiatuddin, 2003).

Gas karbondioksida di atmosfer, bersama-sama dengan gas hidrogen

monoksida (HO), gas metan (CH4) juga disebut gas-gas rumah kaca karena gas-

gas tersebut ikut berperan terhadap terjadinya proses pemanasan global melalui

peranannya dalam meningkatkan suhu atmosfer (Asdak, 2007).

Karbondioksida sangat mudah larut dalam pelarut, termasuk air. Dalam

jumlah atau kadar tertentu, karbondioksida ini dapat merupakan racun. Ikan

mempunyai naluri yang kuat dalam mendeteksi kadar karbondioksida dan akan

berusaha mengghindari daerah atau area yang kadar karbondioksidanya tinggi

(Lesmana, 2005).

Karbondioksida adalah gas yang tersusun atas satu atom karbon dan dua

atom oksigen. Atmosfer bumi mengandung karbondioksida dengan persentase

yang relative kecil (0,033%), meskipun persentase karbondioksida di atmosfer

kecil, akan tetapi keberadaan karbondioksida di perairan relative banyak, karena

karbondioksida memiliki sifat kelarutan yanag tinggi.

Sumber CO2 dalam perairan berasal dari :

a) Difusi dari atmosfir

Karbondioksida yang terdapat di atmosfir mengalami difusi secara

langsung dalam air, walaupun volume karbondioksida di atmosfir hanya

sedikit.

b) Air hujan

Air hujan melarutkan karbondioksida, kandungan sekitar 0,55-0,60

mg/l dari karbondioksida diatmosfir bumi.

c) Air yang melewati tanah organik.

Tanah organic yang mengalami dekomposisi mengandung relative

banyak karbondioksida sebagai hasil proses dekomposisi.

d) Respirasi tumbuhan, hewan, bakteri aerob dan anaerob.

Respirasi tumbuhan dan hewan mengeluarkan karbondioksida,

dekomposisi bahan organik pada kondisi aerob menghasilkan

19

karbondioksida sebagai salah satu produk akhir.dekomposisi anaerob

karbohidrat pada bagian dasar perairan, pada akhirnya akan menghasilkan

karbondioksida.

4. Alkalinitas

Kapasitas air tawar di tentukan oleh alkalinitas karbonat dan secara umum di

gambarkan sebagai setara dengan mg/liter kalsium karbonat (Irianto,

2005).Alkalinitas merupakan penyangga(buffer) perubahan pHair dan indikasi

kesuburan yang diukur dengan kandungan karbonat. Alkalinitas adalah kapasitas

air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan (Alaerts

dan Ir. S. Sumetri. S).Alkalinitas adalah suatu parameter kimia perairan yang

menunjukan jumlah ion carbonat dan bicarbonat yang mengikat logam golongan

alkali tanah pada perairan tawar.

5. Kesadahan

Menurut untung (2002) kesadahan air menunjukkan tingkat kandungan

mineral seperti kalsium, magnesium dan seng di dalam air.Jika kandungan unsur-

unsur mineral tersebut tinggi maka air tersebut termasuk “keras” (hardness). Tidak

semua ikan dapat hidup pada nilai kesadahan yang sama. Dengan kata lain, setiap

jenis ikan memerlukan prasarat nilai kesadahan pada selang tertentu untuk

hidupnya. Disamping itu, kesadahan juga merupakan petunjuk yang penting

dalam hubungannya dengan usaha untuk memanipulasi nilai pH.

Kesadahan (hardness) adalah gambaran kation logam divalent (valensi

dua) atau kesadahan adalah jumlah ion kalsium, magnesium, strontium dan

barium yang sangat terdapat dalam air.Namun karena konsentrasi strontium dan

barium yang sangat sedikit maka kesadahan lebih ditekan pada keberadaan ion

kalsium dan magnesium saja.Nilai kesadahan air menunjukkan indikasi tentang

sifat-sifat air dan juga indikasi tentang adanya pencemaran air.Kesadahan air

berkaitan erat dengan kemampuan air untuk membentuk busa. Semakin sadah air,

semakin susah untuk sabun untuk membentuk busa karena menadi prepitasi yang

mengendap. Perairan dengan nilai kesadahan tinggi pada umumnya adalah

perairan yang berada pada wilayah yang memiliki lapisan tanah puncak (top soil)

tebal dan batuan kapur.

6. Ca dan Mg

Kesadahan umum atau "General Hardness" merupakan ukuran yang

menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca++) dan ion magnesium (Mg++) dalam air.

Ion-ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai GH, akan tetapi

pengaruhnya diketahui sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan

(http://www.geocities.com/wpurwakusuma/parameter_air.htm).

Nilai kandungan kalsium (Ca2+) terlarut akan digunakan untuk

menganalisis pengaruh litologi terhadap komposisi kimia airtanah. Magnesium

20

(Mg2+) sebagai kation yang dijadikan parameter besar kecilnya pengaruh

pelarutan litologi dalam air.

Sifat Biologi air Danau

a. Flora

Tumbuhan air atau hidrofolik ialah golongan yang mencakup semua

tumbuhan yang hidup di air Bersauh (berakar dalam lumpurr dan dasar air) atau

tidak. Disamping tipe mikroskopik yang mengapung bebas dan berenang-renang

yang merupakan dasar utama pembentukan kategori tersendiri yang di sebut

plankton.Golongan hidrofolok cenderung melintas memotong golongan lainnya

dan dengan itu sering ditiadakan dari spectrum biologi (Polunin, 1994).

Flora di suatu wilayah yang biasanya dijelaskan dalam istilah biologi

untuk menyertakan genus dan spesies tanaman hidup, pilihan mereka tumbuh

berkembang biak atau kebiasaan, dan sambungan ke satu sama lain di lingkungan

juga.

b. Fauna

Perairan danau, hewan yang paling umum mendominasi danau adalah

hewan dari golongan hewan bertulang belakang (hewan vertebrata) yakni

ikan.Ikan-ikan tersebut berada pada setiap lapisan perairan baik pada zona litoral

dan zona limnetik.Hal ini di sebabkan oleh kemampuan gerak ikan. Biasanya

ikan-ikan bergerak bebas antar zona litoral dan limnetik, akan tetapi bagian besar

ikan-ikan meenghabiskan waktunya di derah litoral dan kebanyakan daei mereka

berkembang biak di daerah tersebut (Odum, 1996).

Flora dapat merujuk kepada sekelompok tanaman, sebuah penyelidikan

dari kelompok tanaman, serta bakteri.Flora adalah akar kata bunga, yang berarti

menyangkut bunga.

c. Produktifitas Primer

Produktivitas primer merupakan hasil fotosintesis yang dilakukan oleh

tumbuhan berklorofil, dalam pengaturan metabolisme komunitas yang

dipengaruhi oleh intensitas cahaya, karbondioksida (CO2), dan faktor temperatur

(Barus, 2002).

Menurut Bayard (1983), produksi umum atau produktifitas primer

merupakan hasil produksi zat-zat organik yang baru dari substreat-substrat

anorganik. Hasil produksi ini, dapat berupa energi atau zat-zat organik yang baru.

Produktifitas primer kebanyakan di lakukan dengan cara fotosintesis.

Produktifitas primer dalam air di pengaruhi oleh suhu, perubahan salinitas,

21

penyinaran, kedalaman, dan organisme akuatik (plankton dan spesies lain) serta di

pengaruhi juga oleh daur siang dan musiman. Sehingga terjadi perubahan

produksi antara daerah yang satu dengan daerah yang lainnya.

2.2. MACAM-MACAM KONTAMINAN

Air merupakan salah satu pelarut yang sangat baik, kemampuan

melarutkan yang baik ini dikarenakan sifatnya yang polar.Air menyerap zat-zat

dalam perjalanan daur hidrologinya, sehingga menyebabkan air tersebut menjadi

tidak murni lagi.Zat-zat itu disebut sebagai zat pengotor atau

impuritas.Kontaminan dalam air utamanya dikelompokan dalam dua kategori

yaitu bahan terlarut (dissolved matter) dan bahan yang tidak larut (non soluble

contaminants).

2.2.1. Kontaminan Terlarut Dalam Air

Air dapat melarutkan zat-zat dari batu-batuan dan tanah yang terkontak

dengannya.Bahan-bahan mineral yang dapat terkandung dalam air karena

kontaknya dengan batu-batuan tersebut, antara lain : CaCO3, MgCO3, CaSO4,

MgSO4, NaCl, Na2SO4, SiO2, dan sebagainya. Kontaminan terlarut dibagi menjadi

5 kelompok dapat dilihat pada table 2.1

Table 2.8. Kontaminan terlarut dalam sumber- sumber air

Kontaminan Terlarut Konsentrasi Zat Yang Terkandung

Kontaminan Primer > 5 mg/L -Bikarbonat

-Kalsium

-Khlorida

-Magnesium

-Silika

-TDS

-Sodium

-Sulfat

Kontaminan Sekunder 0,1 – 5 mg/L -Ammonia

-Flourida

-Iron

-Nitrat

-Pottasium

-Stronsium

Kontaminan Tersier 0,01 – 0,1 mg/L -Alumunium

-Arsen

-Barium

-Promida

-Tembaga

-Mangan

-Phospat

22

Kontaminan Trace < 0,01 mg/L -Cobalt

-Antimony

-Cadmium

-Chromium

-Mercury

-Timah

-Titanium

Kontaminan Transien Berubah ubah Siklus Biologis (karbon, oksigen,

nitrogen, sulfur), reaksi redoks,

zat organic dan radionuklida

1. KONTAMINAN PRIMER

Merupakan padatan terlarut yang pada umumnya mempunya konsentrasi

diatas 5 mg/L.

a) Bikarbonat (HCO3-) – Berat Molekul 61

Ion bikarbonat merupakan kontaminan penyebab alkali utama dari

hampir semua sumber air.Ion ini biasanya ditemukan dalam kisaran konsentrasi

antara 5 hingga 500 mg/L sebagai CaCO3.Munculnya ion ini ke dalam air

sebagai akibat dari aktifitas bakteri penghasil CO2 dan mineral yang

mengandung senyawa karbonat.Aktifitas populasi manusia seperti indutri dan

kegiatan domestik secara umum juga mengantarkan bahan-bahan alkalin ke

dalam air.

b) Kalsium (Ca2+) – Berat Atom 40

Kalsium merupakan komponen terbesar penyebab kesadahan dalam

air dan biasanya berada dalam kisaran antara 5 sampai 500 mg/L sebagai

CaCO3 (2 hingga 200 mg/L Ca).Kalsium dalam sumber air terutama berasal

dari beberapa mineral yaitu kapur dan gypsum.Kalsium merupakan faktor

utama yang menentukan indeks kestabilan (stability index).

c) Klorida (Cl-) – Berat Atom 35,5

Hampir semua garam klorida mudah larut dalam air (highly soluble)

dan biasanya berada dalam kisaran konsentrasi dari 10 hingga 100 mg/L pada

berbagai sumber air.Air laut mengandung klorida di atas 30.000 mg/L sebagai

CaCO3.

23

d) Magnesium (Mg2+) – Berat Atom 24,3

Keseadahan magnesium dalam air biasanya sebesar sepertiga dari

kesadahan total sedangkan sisanya yang dua pertiga merupakan kesadahan

kalsium. Kandungan ion magnesium biasanya dalam kisaran konsentrasi dari

10 hingga 50 mg/L (sekitar 40 hingga 200 mg/L sebagai CaCO3).Dalam air

laut, konsentrasi magnesium sekitar 5 kali kalsium (basis equivalen).Produksi

magnesium hidroksida dari air laut merupakan langkah awal dari pembuatan

magnesium. Magnesium merupakan komponen yang cukup besar dalam

kebanyakan mineral termasuk dolomit, magnetit, dan tanah liat.Karena

magnesium karbonat lebih mudah larut dari pada kalsium karbonat maka

jarang ditemukan magnesium karbonat sebagai komponen utama dalam kerak

kecuali dalam evaporator air laut.

e) Silika (SiO2) – Berat Molekul 60

Silika terdapat hampir pada semua jenis mineral dan didapatkan dalam

air pada kisaran antara 1 hingga 100 mg/L. Silika tidak dikehendaki dalam air

make up boiler bukan hanya karena bisa membentuk kerak di dalam ketel

tetapi juga karena relatif volatil pada temperatur tinggi dan akhirnya bisa

membentuk deposit pada baling – baling turbin.

f) Natrium (Na+) – Berat Atom 23

Semua garam natrium mudah larut dalam air meskipun beberapa

senyawa kompleks dengan mineral tertentu kurang larut dalam air.Kandungan

klorida yang tinggi dalam air laut biasanya berikatan dengan ion

natrium.Dalam berbagai sumber air, biasa terkadung dengan kisaran antara 10

hingga 100 mg/L (sekitar 20 hingga 200 mg/L sebagai CaCO3).Konsentrasi

natrium dalam air minum tidak dibatasi menurut Federal Drinking Water

Standards.Namun dalam air umpan ketel, terutama ketel tekanan tinggi,

kandungan natrium juga harus dibatasi.

g) Sulfat (SO42-) – Berat Molekul 96

Sulfat yang terkandung di dalam air berasal dari mineral – mineral

tertentu khususnya gypsum, atau muncul dari oksidasi mineral – mineral yang

berikatan sebagai senyawa sulfida. Biasanya berada dalam kisaran

24

konsentrasi antara 5 hingga 200 mg/L. Batas atas konsentrasi yang disarankan

dalam air rumah tangga adalah 250 mg/L, karena menyebabkan rasa tidak

enak dan potensial menimbulkan sakit perut. Karena kalsium sulfat relatif

tidak larut dalam air (lebih kecil dari 2000 mg/L) maka konsentrasi sulfat

yang tinggi tidak dikehendaki dalam sistem penguapan.

h) Total Dissolved Solid (TDS)

TDS merupakan jumlah semua bahan yang larut di dalam air.

Biasanya TDS dalam air dalam kisaran antara 25 hingga 5000 mg/L.

Kandungan TDS untuk air baku air minum dibatasi hingga 500 mg/L.

Konsentrasi TDS yang tinggi akan mempengaruhi rasa air. Konduktifitas

listrik yang tinggi sebagai akibat tingginya tatal padatan terlarut cenderung

mempercepat proses korosi.

2. KONTAMINAN SEKUNDER

Kontaminan sekunder biasanya berada dalam kisaran konsentrasi di atas

0,1 mg/L sampai 5 mg/L

a) Ammonia (NH3) BM 17, biasanya dinyatakan sebagai N (Nitrogen)

dengan BM 14

Gas ammonia sangat larut dalam air, bereaksi dengan air

menghasilkan ammonium hidroksida.Karena senyawa ini mengalami ionisasi

dalam air membentuk NH4+ + OH-.Pada pH tinggi, gas ammonia bebas berada

dalam bentuk tak terionisasi.Pada pH umumnya air sumber, ammonia

terionisasi sempurna.Konsentrasi ammonia tidak dibatasi di dalam air

standar.Namun demikian, ammonia korosif terhadap logam paduan tembaga,

sehingga perlu diperhatikan kandungan ammonia pada system pendingin dan

air umpan boiler.

b) Flourida (F – BM 18)

Flourida adalah kontaminan yang umum dari kebanyakan mineral

termasuk appetite dan mica. Dalam praktek, penambahan flourida ke dalam air

rumah tannga sampai konsentrasi 1,5 hingga 2,5 mg/L diangapmenguntungkan

25

untuk mengendalikan karies gigi namun dalam standar air minum konsentrasi

flourida dibatasi. konsentrasi flourida yang tinggi ditemukan dalam air limbah

pabrik gelas dan pabrik baja

c) Iron (Fe2+ dan Fe+) – BM 55,9

Besi didapat dalam berbagai macam mineral termasuk tanah

liat.Dalam keadaan tidak ada oksigen besi terlarut dalam air. Bila dioksidasi

pada kisaran pH 7 hingga 8,5 besi hampir tidak larut dalam air dan

konsentrasinya dalam air dapat dikurangi sampai lebih kecil dari 0,3 mg/L.

3. KONTAMINAN TERSIER

Kontaminan tersier biasanya berada dalam kisaran konsentrasi di atas

0,01 mg/L sampai 0,1 mg/L

a) Arsen (As)

Arsenmerupakanunsur yang melimpah di alam yang ditemukanberupa

mineral sepertiarsenopirit, nikolit, orpiment, enargitdan lain-lain.Arsen

memiliki berat atom yaitu 74,92 g/mol dan secara kimiawi memiliki

karakteristik berupa fosfor. Arsen memiliki 2 bentuk padatan yaitu kuning

kehitaman dan abu-abu. Dahulu arsen banyak digunakan sebagai obat untuk

infeksi parasit, seperti protozoa, amoeba, cacing, sprirocheta dan tripanisoma.

Di dalam tanah, arsen berupa bijih yaitu arsenopirit dan orpiment, yang

berasal dari salah satu unsur kerak bumi yang berjumlah besar, menempati

urutan ke-20 dari unsur yang berbahaya sehingga dapat mencemari air tanah.

Arsen terkandung dalam semua batuan sebesar 1-5 ppm dengan konsentrasi

yang lebih tinggi ditemukan pada batuan beku dan sedimen. Pada tanah hasil

pelapukan batuan, biasanya mengandung Arsen sebesar 0,1-40 ppm dengan

rata-rata 5-6 ppm.Dalam air tanah, Arsen dibagi menjadi dua bentuk, yaitu

bentuk tereduksi yang terbentuk dalam kondisi anaerobik, sering disebut

arsenit dan bentuk teroksidasi yang terbentuk dalam kondisi aerobik, umumnya

disebut arsenat (Jones, 2000).

Arsen yang terkandung dalam air sangat berbahaya meskipun

konsentrasinya sebagai kontaminan dalam air cenderung rendah. Jika sering

26

tidak disadari, maka Arsen yang terkandung dalam air, seperti air minum, dapat

tersimpan dalam tubuh selama bertahun-tahun dan mengakibatkan berbagai

dampak serius seperti kanker kulit, kanker paru-paru, dan kanker kantung

kemih.

b) Tembaga (Cu)

Tembaga (Cu) umumnya berbentuk kristal dan memiliki warna

kemerahan dengan berat atom sebesar 63,54 g/mol. Unsur tembaga di alam

dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas, tetapi lebih banyak ditemukan

dalam bentuk senyawa padat seperti mineral (Palar, 2004). Tembaga di

perairan alami terdapat dalam bentuk partikulat, koloid dan terlarut. Fase

terlarut merupakan Cu2+ bebas dan ikatan kompleks, baik dengan ligan

inorganik terutama (CuOH+, Cu2(OH)22+) maupun organik. Biasanya jumlah

Cu yang terlarut dalam badan perairan adalah 0,002 ppm sampai 0,005 ppm.

Logam tembaga (Cu) bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada

konsentrasi di atas 0,1 ppm. Konsentrasi normal dari tembaga di tanah berkisar

20 ppm, dengan tingkat mobilitas sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat

dengan material organik dan mineral tanah liat. Tembaga muncul pada limbah

industri biasanya dalam bentuk ion bivalen Cu(II) sebagai hydrolitic product.

Cemaran logam tembaga pada bahan pangan pada awalnya terjadi

karena penggunaan pupuk dan pestisida secara berlebihan. Dirjen Pengawasan

Obat dan Makanan (POM) RI telah menetapkan batas maksimum cemaran

logam berat tembaga pada sayuran segar, yaitu 50 ppm.

c) Timbal (Pb)

Timbal merupakan logam berat yang sangat beracun dan sumber

utamanya adalah makanan dan minuman. Timbal menunjukkan beracun pada

sistem saraf, hemetologic, hemetotoxic dan mempengaruhi kinerja ginjal.

Unsur timbal (Pb) sebagian besar diakumulasi oleh organ tanaman, yaitu daun,

batang, akar dan akar umbi-umbian (bawang merah). Perpindahan timbal dari

tanah ke tanaman tergantung komposisi dan pH tanah. Konsentrasi timbal yang

tinggi (100-1000 mg/kg) akan mengakibatkan pengaruh toksik pada proses

fotosintesis dan pertumbuhan. Tanaman dapat menyerap logam Pb pada saat

27

kondisi kesuburan dan kandungan bahan organik tanah rendah. Pada keadaan

ini logam berat Pb akan terlepas dari ikatan tanah dan berupa ion yang

bergerak bebas pada larutan tanah.

d) Mangan (Mn)

Mangan (Mn) merupakan kation logam yang memiliki karakteristik serupa

dengan besi dan memiliki nomor atom 25. Logam mangan berwarna putih

keabu-abuan, merupakan logam berat dan sangat rapuh tetapi muda teroksidasi.

Mangan berbentuk manganous (Mn2+) dan magnetik (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 direduksi

menjadi Mn2+ yang bersifat larut. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau

dan rasa pada minuman. Konsentrasi Mn yang lebih besar dari 0,5 mg/L dapat

menyebabkan rasa yang tidak enak pada minuman, meninggalkan warna

kecoklat-coklatan pada pakaian, dapat menyebabkan kerusakan pada hati dan

bersifat toksik pada alat pernapasan.

e) Seng (Zn)

Seng (Zn) adalah logam berwarna putih kebiru-biruan dengan

massa jenis 7,14 g/cm3, nomor atom 30 dan berat molekul 65,37 g/mol. Seng

termasuk dalam kelompok mikromineral, yaitu diperlukan dalam jumlah yang

sangat sedikit. Seng bersifat racun dan menyebabkan kematian pada ikan yang

berada dalam sungai. Kematian ikan akibat logam berat seperti seng terjadi

karena bereaksinya kation logam dengan fraksi tertentu pada lendir insang

sehingga insang diselimuti gumpalan lendir logam berat.

4. KONTAMINAN TRACE

Kontaminan tersier biasanya berada dalam kisaran konsentrasi di atas 0,01

mg/L sampai 0,1 mg/L

a) Kadmium (Cd)

Kadmium merupakan logam berwarna putih perak, lunak, tidak larut

dalam basa, mudah bereaksi dan menghasilkan Kadmium Oksida bila

28

dipanaskan. Kadmium membentuk Cd2+ yang bersifat tidak stabil. Kadmium

memiliki nomor atom 40 dan berat atom 112,4 g/mol (Widowati dkk., 2008).

Logam kadmium digunakan untuk elektrolisis bahan pigmen untuk industri cat,

enamel dan plastik. Biasanya kadmium selalu dalam bentuk campuran dengan

logam lain terutama dalam pertambangan timah hitam dan seng (Darmono,

1995).

Kadmium (Cd) adalah salah satu logam berat yang merupakan racun bagi

tubuh manusia. Waktu paruh kadmium adalah 30 tahun dan dapat terakumulasi

pada ginjal, sehingga ginjal mengalami disfungsi. Konsentrasi normal

kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi konsentrasi tertinggi yaitu

1700 ppm ditemukan pada permukaan sampel tanah yang diambil di dekat

pertambangan bijih seng (Zn) . Kadmium yang terdapat dalam tubuh manusia

sebagian besar diperoleh melalui makanan dan tembakau, hanya sejumlah kecil

berasal dari air minum dan polusi udara.

b) Kromium (Cr)

Kromium (Cr) merupakan logam dengan nomor atom 24 dan berat atom

yaitu 51,996 g/mol. Kromium selalu berada dalam kondisi berikatan dengan

unsur lain seperti silika, besi oksida, dan magnesium oksida. Sumber utama

masuknya kromium ke lapisan udara adalah dari pembakaran dan mobilisasi

batu bara dan minyak bumi. Dari pembakaran batu bara, Cr yang dilepaskan ke

udara sebesar 10 ppm, sedangkan dari pembakaran minyak bumi, Cr yang

terlepas ke udara sebesar 0,3 ppm.

Dalam perairan, Cr dapat masuk melalui 2 cara, yaitu secara alamiah

yang disebabkan oleh faktor fisika seperti erosi, dan nonalamiah yang

disebabkan oleh aktivitas yang dilakukan oleh manusia. Logam kromium dan

kromium trivalen bersifat stabil dan non-toksik, sedangkan senyawa

heksavalent yang larut dalam air bersifat irritant, korosif, dan beracun bagi

manusia. Efek kromium pada manusia adalah dapat mengakibatkan carcinoma

dan dermatitis.

29

c) Merkuri (Hg)

Merkuri disebut juga sebagai air raksa, merupakan logam yang secara

alami ada dan satu-satunya logam yang pada suhu kamar berwujud cair. Logam

murninya berwarna keperakan, cairan tak berbau, dan mengkilap. Merkuri

memiliki nomor atom 80 dan akan memadat pada tekanan 7.640 atm. Merkuri

ditemukan di alam dan tersebar dalam batu-batuan, biji tambang, tanah, air dan

udara sebagai senyawa anorganik dan organik. Logam Hg digunakan dalam

produksi gas klor dan soda kaustik, termometer, bahan tambal gigi, dan baterai.

Umumnya, kadar dalam tanah, air dan udara relatif rendah tetapi

berbagai jenis aktivitas manusia dapat meningkatkan kadar ini, misalnya

aktivitas penambangan yang dapat menghasilkan merkuri sebanyak 10.000

ton/tahun. Pekerja yang mengalami pemaparan terus menerus terhadap kadar

0,05 Hg mg/m3 udara menunjukkan gejala nonspesifik berupa neurastenia,

sedangkan pada kadar 0,1-0,2 mg/m3 menyebabkan tremor. Kadar Hg dalam

air di daeah yang tida tercemar sekitar 0,1 µg/l tetapi angka ini dapat setinggi

80 µg/l di tempat yang dekat dengan endapan bijih Hg. Dalam makanan,

kecuali ikan, kadarnya sangat rendah yaitu dalam rentang 5-20 µg/kg.

5. KONTAMINAN TRANSIEN

Kelompok bahan transien memiliki konsentrasi yang berubah-ubah

tergantung pada aktivitas mikrobiologis maupun perubahan lingkungan.Beberapa

kontaminan pada kondisi transien muncul sebagai akibat dari aktifitas

biologis.Sebagai contoh adalah konsentrasi CO2 dan O2 dalam air yang berubah-

ubah sesuai dengan adanya cahaya matahari yang masuk ke perairan dan

mempengaruhi fotosintesis. Contoh lain adalah konsentrasi antara NH3, N2, NO2-

dan NO3- dalam air yang sering berubah sebagai akibat adanya siklus nitrogen.

2.2.2 Bahan yang tidak larut (non soluble contaminat)

Kontaminan tidak larut dalam air dapat berupa koloid, suspensi, atau

makhluk hidup.Kontaminan tidak larut memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

30

◦ Kontaminan tidak larut merupakan istilah yang diterapkan pada zat

heterogen yang terkandung dalam kebanyakan jenis air.

◦ Kontaminan tidak larut terutama terdiri atas lumpur, humus, limbah

dan bahan buangan industri.

◦ Kontaminan tidak larut menyebabkan air menjadi keruh dan bila

digunakan sebagai air umpan ketel akan menyebabkan terbentuknya

deposit, kerak dan atau busa.

◦ Kontaminan tidak larut dalam air pendingin akan menimbulkan

endapan dan timbulnya korosi di bawah endapan tersebut.

Kontaminan tak larut dalam air diklasifikasikan lebih lanjut sebagai

berikut:

Kelompok 1 – Padatan

Mengapung

Mengendap

Tersuspensi

Kelompok 2 – Organisme microbial

Alga

Bakteri

Jamur

Virus

2.3. SYARAT AIR YANG DIGUNAKAN DALAM INDUSTRI

A. Air yang Digunakan untuk Umpan Boiler

Secara umum air yang akan digunakan sebagai air umpan boiler adalah air

yang tidak mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya endapan yang

dapat membentuk kerak pada boiler, air yang tidak mengandung unsur yang dapat

menyebabkan korosi terhadap boiler dan sistem penunjangnya dan juga tidak

mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya pembusaan terhadap air

boiler. Oleh karena itu untuk dapat digunakan sebagai air umpan boiler maka air

31

baku dari sumber air harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu yang bertujuan

untuk menghilangkan unsur-unsur atau padatan yang terkandung didalam air baik

dalam bentuk tersuspensi, terlarut, ataupun koloid yang dapat menyebabkan

terjadinya kerak, korosi dan pembusaan dalam boiler. Disamping itu senyawa

organik dapat menyebabkan berbagai masalah dalam operasi boiler.

Kualitas air umpan boiler juga dipengaruhi oleh kondisi operasi boiler,

dimana semakin tinggi tekanan dan temperature operasi maka semakin murni

kualitas air umpan yang diperlukan. Batasan terhadap nilai parameter-parameter

penting untuk air umpan boiler, sering ditentukan oleh pihak pembuat alat, atau

dapat mengacu pada criteria dari badan-badan International seperti ASME dan

ABMA.

Uap atau steam merupakan gas yang dihasilkan dari proses yang disebut

penguapan. Bahan baku yangdigunakan untuk menghasilkan steam adalah air. Sec

ara umum air yang akan digunakan sebagai air umpan boiler adalah air yang

tidak mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya endapan yang dapat

membentuk kerak pada boiler, air yang tidak mengandung unsur yang dapat

menyebabkan korosi terhadap boiler. Dengan demikian airini di treatment hingga

memenuhi standar karakteristik air umpan boiler. Berikut ini merupakan

persyaratan baku mutu air umpan boiler:

Tabel 2.9. Baku Mutu Air Umpan Boiler

Parameter Satuan Ukuran

pH unit 10,5-11,5

Conductivity µmhos/cm 5000, max

TDS ppm 3500, max

P-Alkalinity ppm -

M-Alkalinity ppm 800, max

O-Alkalinity ppm 2,5 x SiO2, min

T Hardness ppm -

Silika ppm 150, max

Besi ppm 2,max

Phospat residual ppm

Sulfite residual ppm 20-50

32

pH condensate unit 8,0-9,0

Di dalam industri kimia, steam merupakan suatu komponen penunjang

yang sangat penting.Penggunaan steam dalam industri kimia misalkan sebagai

pembangkit tenaga, pemanas, fluida pada jet ejector, dan lain sebagainya.Steam

ini dihasilkan dari suatu alat yang dinamakan boiler.

Boiler atau ketel uap merupakan sebuah alat untuk pembangkit uap (uap

air), dimana uap ini berfungsi sebagi zat pemindah tenaga kaloris.Tenaga kalor

yang dikandung dalam uap dinyatakan dengan entalpi panas. Boiler secara umum

terdiri dari 2 bagian, yaitu :

1. Dapur pemanasan, yaitu untuk menghasilkan panas yang didapat dari

pembakaran bahan bakar

2. Boiler proper, yaitu sebuah alat yang mengubah air menjadi uap. Fluida

panas (uap) kemudian disirkulasikan dari ketel untuk berbagai proses dalam

aplikasi industri, seperti untuk penggerak, pemanas, dan lain-lain.

Hal-hal yang mempengaruhi effisiensi boiler adalah bahan bakar dan kualitas

air umpan boiler. Parameter-parameter yang mempengaruhi kualitas air umpan

boiler antara lain :

1. Oksigen terlarut : Dalam jumlah yang tinggi dapat menyebabkan korosi

pada peralatan boiler.

2. Kekeruhan : Dapat mengendap pada perpipaan dan peralatan proses serta

mengganggu proses.

3. pH : Bila tidak sesuai dengan standart kualitas air umpan boiler dapat

menyebabkan korosi pada peralatan.

4. Kesadahan : Merupakan kandungan ion Ca dan Mg yang dapat

menyebabkan kerak pada peralatan dan perpipaan boiler sehingga

menimbulkan local overheating.

5. Fe : Fe dapat menyebabkan air berwarna dan mengendap di saluran air

dan boiler bila teroksidasi oleh oksigen.

6. Asiditas : Kadar asiditas yang tinggi dapat menyebabkan korosi.

33

Gambar 1. Prinsip dasar boiler

Mekanisme Pembentukan Uap

Air umpan ketel dari tangki dipompakan ke economizer untuk dipanaskan

awal sebelum masuk ketel uap. Darieconomizer air yang sudah hangat dialirkan

ke ketel selanjutnya dipanaskan sampai menghasilkan uap jenuh (saturated

steam). Uap jenuh dari ketel dipanaskan lanjut di pemanas lanjut (superheater)

dan menghasilkan uap panas lanjut (superheated steam) yang siap untuk

digunakan, seperti :

1. Menggerakkan turbin uap (steam turbine)

2. Untuk keperluan pemrosesan (merebus, memanaskan, dll.) Steam

generation juga dilengkapi dengan peralatan peralatan keselamatan,

seperti :

- Pengukur level air di ketel

- Pengukur tekanan di ketel, dll.

B. Air yang digunakan untuk pemanas atau pendingin

Air pendingin merupakan salah satu jenis air yang diperlukan dalam

proses industri. Kualitas air pendingin akan mempengaruhi integritas komponen

atau struktur reaktor, karena pada dasarnya air sebagai pendingin akan

berhubungan langsung dengan komponen atau struktur reaktor. Air yang

34

digunakan sebagai pendingin harus memenuhi persyaratan yang sesuai dengan

komponen atau struktur yang dirumuskan dalam spesifikasi kualitas air pendingin

(Lestari, 2006). Dalam memenuhui spesifikasi dari air pendingin maka dilakukan

pengolahan terhadap air pendingin tersebut dengan berbagai metode dan teknologi

peralatan yang bervariasi.

Air pendingin adalah air limbah yang berasal dari aliran air yang

digunakan untuk penghilangan panas dan tidak berkontak langsung dengan bahan

baku, produk antara dan produk akhir (KEP-49/MENLH/11/2010).Sistem air

pendingin merupakan bagian yang terintegrasi dari proses operasi pada industri.

Untuk produktifitas pabrik yang kontinu, sistem tersebut memerlukan pengolahan

kimia yang tepat, tindakan pencegahan, dan perawatan yang baik. Kebanyakan

proses produksi pada industri memerlukan air pendingin untuk efisiensi dan

operasi yang baik. Air pendingin sistem mengontrol suhu dan tekanan dengan cara

memindahkan panas dari fluida proses ke air pendingin yang kemudian akan

membawa panasnya. Total nilai dari proses produksi akan menjadi berarti jika

sistem pendingin ini dapat menjaga suhu dan tekanan proses dengan baik.

Memonitor & mengatur korosi, deposisi, pertumbuhan mikroba, dan sistem

operasi sangat penting untuk mencapai Total Cost of Operation (TCO) yang

optimal.

Air pendingin mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap efisiensi

total engine serta umur engine.Apabila temperatur air pendingin masuk engine

terlalu tinggi, maka efisiensi mekanis engineakan menurun dan dikhawatirkan

dapat terjadi over - heatingi pada engine. Sedang bila temperatur air terlalu

rendah, maka efisiensi termal akan menurun (Handoyo, 1999). Proses

pendinginan melibatkan pemindahan panas dari satu substansi ke substansi yang

lain. Substansi yang kehilangan panas disebut cooled, dan yang menerima panas

disebut coolant. Beberapa faktor yang membuat air menjadi coolant yang baik

adalah :

1. Sangar berlimpah dan tidak mahal.

2. Dapat ditangani dengan mudah dan aman digunakan.

3. Dapat membawa panas per unit volume dalam jumlah yang besar.

35

4. Tidak mengembang ataupun menyusut (volumenya) pada perubahan suhu

dalam range normal.

5. Tidak terdekomposisi.

Beberapa parameter penting dalam sistem air pendingin :

1. Konduktivitas mengindikasikan jumlah dissolved mineral dalam air.

2. pH, menunjukkan indikasi dari tingkat keasaman atau kebasaan dari air.

3. Alkalinitas, berupa ion carbonate (CO3-2) dan ion bicarbonate (HCO3

-).

4. Hardness / kesadahan, menunjukkan jumlah ion calcium dan magnesium

yang ada dalam air.

Pada umumnya air digunakan sebagai media pendingin karena faktor-faktor

sebagai berikut:

1. Air merupakan malcri yang dapat diperoleh dalam jumlah besar.

2. Mudah dalam pcngaturan dan pengolahan.

3. Menyerap panas yang relatif tinggi persatuan volume.

4. Tidak mudah menyusut secara berarti dalam batasan dengan adanya

perubahan temperatur pendingin.

5. Tidak terdekomposisi.

Adapun syarat-syarat air yang digunakan sebagai media pendingin:

1. Jernih, maksudnya air harus bersih, tidak terdapat partikel-parlikel kasar

yaitu batu, krikil atau partikel-partikel halus seperti pasir, tanah dan lumut

yang dapat menyebabkan air kotor.

2. Tidak menyebabkan korosi.

3. Tidak menyebabkan fouling, fouling disebabkan oleh kotoran yang terikut

saat air masuk unit pengolahan airseperti pasir, mikroba dan zat-zat

organik.

Berikut ini adalah standar industri terhadap air pendingin yang digunakan:

Tabel 2.10. Standar Industri Terhadap Air Pendingin(KEP-49/MENLH/11/2010)

No. Jenis Air Limbah Parameter

Kadar

Maksimum

(mg/L)

Metode

Pengukuran

1. Air Pendingin Residu Klorin 2 Standard Method

36

4500-Cl

Karbon

Organik Total 5

SNI-06-6989.28-

2005 atau APHA

5310

Secara umum, industri menerapkan parameter air pendingin ialah sebagai berikut:

Tabel 2.11. Parameter Air Pendingin (Setiadi, 2007)

Cara Pengendalian Air Pendingin

a. Pengendalian Pembentukan Kerak

Pembentukan kerak dipengaruhi oleh jumlah padatan terlarut yang ada

di air. CaCO3 merupakan kerak yang sering ditemui pada sistem air pendingin

dan terbentuk jika kadar Ca dan alkalinitas air terlalu tinggi. Pengendalian

gangguan ini dimaksudkan untuk mencegah pembentukan kerak CaCO3

dengan menjaga agar kadar Ca dan alkalinitas dalam air sirkulasi cukup

rendah, dan mencegah pengendapan kerak pada permukaan logam. Untuk

maksud pertama dapat ditempuh dua cara, yaitu :

1. Menurunkan siklus konsentrasi air yang bersirkulasi atau

2. Menambah asam, misalnya H2SO4, agar pH air di bawah 7. Dapat

digunakan inhibitor kerak berupa bahan kimiasepertipolifosfat,

fosfonat, ester fosfonat dan poliacrylat.

37

b. Pengendalian Korosi

Pengendalian korosi dilakukan dengan cara menambahkan bahan

kimiayangberfungsi sebagai inhibitor (penghambat). Inhibitor yang umum

dipakai adalahpolifosfat, kromat, dikromat, silikat, nitrat ferrosianida dan

molibdat. Dosis inhibitoryang digunakan harus tepat, karena suatu inhibitor

hanya dapat bekerja efektif setelahkadarnya mencapai harga tertentu. Kadar

minimum yang dibutuhkan oleh suatuinhibitor agar dapat bekerja secara efektif

disebut batas kritis. Pemakaian inhibitor yang melebihi batas kritis akan

menambah biaya operasi. Jika kadar inhibitor turun dibawah batas kritis, bukan

saja menjadi tidak efektif, tetapi dapat pula menyebabkan pitting(Setiadi,

2007).

c. Pengendalian Pembentukan Fouling dan Penghilangan Padatan

Tersuspensi

Pembentukan fouling yang disebabkan oleh mikroorganisme dapat

dicegah atau dikendalikan menggunakan klorin, klorofenol, garam

organometal, ammonium kuartener, dan berbagai jenis mikrobiosida (biosida).

Klorin merupakan chemicals yang paling banyak dipakai. Dosis pemakaian

klorin yang efektif adalah sebesar 0,3 sampai 1,0 ppm. Pengolahan yang tepat

diperoleh secara percobaan, karena penggunaan beberapa biosida secara

bersama-sama kadang-kadang memberikan hasil yang lebih baik dan senyawa-

senyawa tersebut acap kali digunakan bersama klorin. Padatan tersuspensi

dalam air merupakan masalah yang cukup serius. Padatan tersuspensi tersebut

dapat menempel pada permukaan perpindahan panas sehingga mengakibatkan

berkurangnya efisiensi perpindahan panas. Salah satu metoda yang digunakan

untuk mengendalikan padatan tersuspensi adalah dengan melakukan filtrasi

secara kontinu terhadap sebagian air yang disirkulasi.

d. Penanganan Masalah Lumut/ Mikroorganisme

Cara mengatasi tumbuhnya lumut dan mikroorganisme pada

pendingin sekunder adalah sebagai berikut:

1. Pencegahan kontaminasi nutrisi dan padatan tersuspensi pada air pendingin.

Untuk mencegah agar sekecil mungkin kontaminasi nutrisi dan padatan

38

tersuspensi yang berasal dari air make-up, dilakukan pra-pengolahan seperti

penyaringan.

2. Pemakaian bahan pengontrol lumut. Fungsi dari bahan pengontrol lumut

diklasifikasikan atas sterilisasi. Karena setiap bahan pengontrol lumut

mempunyai mekanisme kerja yang berbeda, maka apabila penanggulangan

lumut dilakukan, kondisi deposit lumut harus dipelajari supaya dapat

memilih bahan kimia yang sesuai.

3. Sterilisasi adalah suatu perawatan untuk merendahkan potensi pelekatan

mikroorganisme dalam sistem air pendingin dengan jalan pembunuhan

mikroorganisme. Bahan kimia yang mempunyai efek sterilisasi adalah

senyawa klor, senyawa organik, nitrogen-sulfur dan lain-lain. Mekanisme

kerja bahan-bahan kimia ini diperkirakan sebagai berikut: Bahan kimia ini

mempunyai reaktivitas yang tinggi terhadap radikal SH sistein (komponen

protein dalam mikroorganisme), dan membunuh mikroorganisme dengan

jalan melumpuhkan enzim (bagian yang aktif) radikal SH, atau membunuh

mikroorganisme dengan daya oksidasi dari bahan kimia tersebut. Secara

umum, klorinasi digunakan untuk sterilisasi karena efektif dan murah.

Namun, karena klor bersifat korosif terhadap metal, maka konsentrasi sisa

klor (residual chlorine) dalam air pendingin harus dikontrol meksimum 1

ppm (Cl2).

4. Peredaman pertumbuhan mikroorganisme . Ini adalah perawatan dengan

menurunkan kecepatan pertumbuhan lumut dengan jalan meredam

pertumbuhan mikroorganisme dalam sistem pendingin air sekunder.

Mekanisme kerja bahan kimia yang digunakan hampir sama dengan

mekanisme kerja biocide-boicide lainnya, hanya penggunaannya yang

berbeda. Pada perawatan ini perlu dipertahankan pemakaian bahan kimia

secara kontinu / dalam waktu relatif lama walaupun konsentrasi kecil.

Sedangkan biocide lainnya adalah sebaliknya. Bahan kimia yang cocok

untuk perawatan secara biostatik adalah senyawa organik nitrogen-sulfur

dan senyawa-senyawa amina.

5. Pencegahan pelekatan: getah lendir yang diproduksi mikroorganisme

bertalian dengan pelekatan mikroorganisme pada permukaan padatan.

39

Dalam pencegahan pelekatan lumut, bahan kimia bereaksi dengan getah

lendir dan kemudian menetralisasinya, sehingga daya pelekatan

mikroorganisme diturunkan atau dilemahkan. Bahan kimia yang

mempunyai efek seperti ini adalah senyawa garam ammonium kwartener,

senyawa bromine dan lain-lain.

6. Pengikisan lumut: perawatan ini adalah mengikis lumut yang melekat pada

system pendingin dengan bahan-bahan kimia. Bahan kimia yang

mempunyai efek mengikis adalah senyawa klor, peroksida, senyawa amina

dan lainlain. Mekanisme kerja bahan-bahan kimia ini menurunkan daya

pelekatan lumut dengan jalan denaturasi getah lendir dan membentuk

gelembung- gelembung, akibat reaksi bahan kimia dengan lumut, sehingga

lumut secara alami terkikis. Dengan demikian setelah penambahan bahan

kimia, dengan menaikkan kecepatan aliran air akan meningkatkan efek

pengikisan.

7. Pendispersi lumpur: padatan tersuspensi dalam air akan menjadi gumpalan

(flocs) akibat aktivitas mikroorganisme dan terakumulasi sebagai lumpur.

Pengolahan dispersi lumpur bukan hanya meredam pembentukan gumpalan

tetapi juga mendispersi gumpalan yang telah terbentuk. Padatan tersuspensi

yang terdispesi dibuang keluar melalui air blowdown sehingga volume

akumulasi lumpur dikurangi. Bahan kimia untuk pencegahan pelekatan

lumut dan pengikisan lumut juga digunakan untuk pendispersi lumut dan

untuk bioflokulasi (penggumpalan akibat mikrobiologi) padatan tersuspensi.

Juga polielektrolit atau polimer digunakan untuk pendispersi anorganik

padatan tersuspensi atau peredaman penggumpalan padatan tersuspensi.

8. Penyaringan pembantumerupakan suatu pengolahan untuk menurunkan

akumulasi lumpur dan pelekatan lumut yaitu dengan jalan penyaringan

sebagian air pendingin yang disirkulasikan untuk membuang padatan

tersuspensi(Lestari, 2010).

e. Pengendalian Scale

Scale dapat dikendalikan dengan beberapa cara, yaitu :

1. Membatasi konsentrasi dari mineral-mineral pembentuk scale.

40

2. Menambahkan asam untuk menjaga agar mineral pembentuk scale

(contoh : calcium carbonate) tetap larut.

3. Meningkatkan aliran air dengan luas permukaan yang besar.

4. Menambahkan bahan kimia anti scale.

C. Air yang Digunakan untuk Proses (Yang Ikut Bereaksi)

Berbagai jenis operasi di industri membutuhkan air yang disebut air

industri. Air industri ini meliputi: air proses, air umpan boiler, air pendingin

(cooling water), air sanitasi dan air limbah. Kelima jenis air ini memerlukan

tingkat pengolahan yang berbeda dan secara umum tingkat pengolahan air

industri, akan tergantung pada sumber air darimana air baku diambil dan juga

maksud penggunaan terhadap air hasil olahan tersebut. Pada prinsipnya,

pengolahan air bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi zat yang

terkandung dalam air yang berada dalam bentuk terlarut (ion), bentuk

tersuspensi ataupun bentuk koloid hingga dicapai kualitas air yang memenuhi

dengan persyaratan sesuai dengan maksud penggunaannya.

Air proses adalah air dari utilitas yang sudah di treatment bebas mineral

pengotor dan pH netral sehingga bisa digunakan untuk melarutkan atau

mengencerkan zat dalam proses reaksi kimia. Pada umumnya air untuk proses

dari kegiatan industri diperuntukan sebagai pelarut, pencampur, pengencer,

media pembawa pencuci dan lainnya. Dengan kualitas air proses yang berbeda

tergantung fungsinya dan sangat ditentukan oleh jenis industri lainnya.

Parameter - parameter yang dianggap penting sangat berbeda pada kegiatan

industri yang berbeda, demikian pula jumlah air yang diperlukan untuk setiap

produk yang dihasilkan sangat berbeda. Sebagai contoh: pada industri kertas

memerlukan air proses sekitar 70-90% dari total kebutuhan air untuk kegiatan

industrinya. Demikian juga untuk industri tekstil kebutuhan air untuk industri

proses mencapai persentasi yang sama untuk industri kertas. Sedang pada

industri sabun kebutuhan air prosesnya tidak sebesar industri kertas dan tekstil

yaitu sekitar 30-50% dari total kebutuhan airnya dan untuk industri ban

kebutuhan air proses sangat rendah sekitar 5-10% dari kebutuhan air.

41

Besi dan mangan merupakan parameter penting pada industri tekstil

karena kehadiran industri besi dan mangan akan mengganggu dalam proses

pewarnaan dan memberikan flek atau noda pada lembar kertas/ tekstil.

Demikian pula kesadahan merupakan parameter penting untuk industri tekstil

disamping parameter- parameter lain seperti alkalinitas, silika, padatan terlarut

dan lainnya.

D. Air yang digunakan untuk sanitasi

Air bersih (Sanitasi) adalah salah satu jenis sumberdaya berbasis air yang

bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau

dalam melakukan aktivitas mereka sehari-hari dan memenuhi persyaratan

untuk pengairan sawah, untuk treatment air minum dan untuk treatmen air

sanitasi. Persyaratan disini ditinjau dari persyaratan kandungan kimia, fisika

dan biologis.

Pengertian Air Bersih:

1. Secara Umum: Air yang aman dan sehat yang bisa dikonsumsi

manusia.

2. Secara Fisik : Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa.

3. Syarat Mikrobiologis : Koliform tinja/total koliform (maks 0 per

100 ml air)

4. Secara Kimia:

a.PH netral (bukan asam/basa)

b.Tidak mengandung racun dan logam berat berbahaya

Untuk konsumsi air minum menurut departemen kesehatan, syarat-syarat

air minum adalah tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak

mengandung logam berat.Walaupun air dari sumber alam dapat diminum oleh

manusia, terdapat risiko bahwa air ini telah tercemar

oleh bakteri (misalnya Escherichia coli) atau zat-zat berbahaya. Walaupun

bakteri dapat dibunuh dengan memasak air hingga 100 °C, banyak zat

berbahaya, terutama logam, tidak dapat dihilangkan dengan cara ini, dibunuh

dengan memasak air hingga 100 °C, banyak zat berbahaya, terutama logam,

tidak dapat dihilangkan dengan cara ini.

42

2.4. KESADAHAN

1. PengertianKesadahan Air

Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air,

umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat.

Air sadah atau air kerasadalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi,

sedangkan air lunakadalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion

kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain

maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk

menentukan kesadahan air adalah dengan sabun.Dalam air lunak, sabun akan

menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan

busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Kesadahan air total dinyatakan dalam

satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3.

Kesukaran pembentukan busa oleh sabun dalam air merupakan indikasi

kesadahan air.Kesadahan air terutama diakibatkan oleh adanya ion-ion kalsium

dan magnesium.Sabun dalam air bereaksi lebih dulu dengan ion-ion ini sebelum

dapat berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan air.Senyawa kalsium,

magnesium, dansenyawa lain yang bereaksi dengan sabun, mempunyai ukuran

yang disebut kesadahan total (total hardness).

Kesadahan total dari sudut kationnya merupakan jumlah kesadahan

kalsium dan kesadahan magnesium, atau:

TH↔CaH + MgH

Kesadahan total dari sudut anionnya dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu

kesadahan karbonat atau kesadahan sementara dan kesadahan nonkarbonat atau

kesadahan tetap, sehingga dapat dituliskan sebagai berikut:

TH↔ KH + NH

Dengan:

TH : kesadahan total

CaH : kesadahan kalsium = kadar Ca2+

MgH : kesadahan magnesium = kadar Mg2+

KH : kesadahan karbonat = Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2

NH : kesadahan nonkarbonat = CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2, dsb.

43

Satuan yang dipakai untuk menyatakan kesadahan, adalah sebagai berikut:

- Milival = milligram equivalent perliter

- mg/l = ppm sebagai CaCO3

- °d = derajat kesadahan Jerman = 5,6 mg CaO/liter

Hubungan antara satuan-satuan tersebut adalah sebagai berikut:

1 mval = 50 mg/l sebagai CaCO3 = 2,8°d.

Kerugian yang dapat timbul akibat adanya kesadahandalam air industri

diantaranya adalah pembentukan kerak dalam ketel dan sistem pendingin, selain

itu pemakaian sabun akan meningkat bila kesadahan terdapat dalam air pencuci.

2. Mengetahui Kesadahan Air

Cara paling mudah untuk mengetahui air yang selalu digunakan adalah air

sadah atau bukan dengan menggunakan sabun.Ketika air yang digunakan adalah

air sadah, maka sabun akan sukar berbuih, walaupun berbuih, buihnya sedikit.

Kemudian untuk mengetahui jenis kesadahan air adalah dengan pemanasan. Jika

ternyata setelah dilakukan pemanasan, sabun tetap sukar berbuih, berarti air yang

digunakan adalah air sadah tetap.

3. Efek Air Sadah

Air sadah tidak begitu berbahaya untuk diminum, namun dapat

menyebabkan beberapa masalah. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan

mineral yang menyumbat saluran pipa dan keran.Air sadah juga menyebabkan

pemborosan sabun di rumah tangga dan air sadah yang bercampur sabun tidak

dapat membentuk busa, tetapi malah membentuk gumpalan sampah sabun (soap

scrum) yang sukardihilangkan.Efek ini timbul karena ion 2+ menghancurkan sifat

surfaktan dari sabun dengan membentuk endapan padat (sampah sabun tersebut).

Komponen utama dari sampah tersebut adalah kalsium stearat, yang muncul dari

stearat natrium, komponen utama dari sabun: 2Cl7H35COO- + Ca2+→

(C17H35COO)2Ca.

Dalam industri, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk

mencegah kerugian. Pada industri yang menggunakan ketel uap air yang

digunakan harus terbebas dari kesadahan. Hal ini dikarenakan kalsium dan

44

magnesium karbonat cenderung mengendap pada permukaan pipa dan permukaan

penukar panas. Presipitasi (pembentukan padatan tak larut) ini terutama

disebabkan oleh dekomposisi termal ion bikarbonat, tetapi bisa juga terjadi sampai

batas tertentu walaupun tanpa adanya ion tersebut. Penumpukan endapan ini dapat

mengakibatkan terhambatnya aliran air di dalam pipa.Dalam ketel uap, endapan

mengganggu aliran panas kedalam air, mengurangi efisiensi pemanasan dan

memungkinkan komponen logam ketel uap terlalu panas. Dalam sistem

bertekanan, panas berlebih ini dapat menyebabkan kegagalan ketel uap.Kerusakan

yang disebabkan oleh endapan kalsium karbonat bervariasi tergantung pada

bentuk kristal, misalnya kalsit atau aragonit.

4. Jenis Air Sadah

Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang

diikat oleh kation (Ca2+atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah

tetap.

a) Air Sadah Sementara

Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat

(HCO3-) atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat

(Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang

mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara

karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air

tersebutter bebas dari ion Ca2+danatau Mg2+.Dengan jalan pemanasan,

senyawa-senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel. Reaksi yang

terjadi adalah:

Ca(HCO3)2 (aq)→ CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2(g).

b) Air sadah Tetap

Air sadah tetap adalah air sadah yang mengandung anion selain ion

bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3-, dan SO42-.Berarti senyawa

yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsiumnitrat

(Ca(NO3)2), kalsiumsulfat (CaSO4), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air

yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena

kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk

membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia,

45

yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi

yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3(aq) atau K2CO3(aq).

Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+

dan atau Mg2+

CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq)→ CaCO3 (s) + 2NaCl (aq),

MgNO3 (aq) + K2CO3 (aq)→ MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3, berarti air tersebut

telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain, air tersebut telah

terbebas dari kesadahan.

46

KESIMPULAN

1. Air yang berasal dari sumber yang berbeda mempunyai karakteristik dan

kandungan yang berbeda pula

2. Zat pengotor (impuritas) secara umum dapat dibaggi menjadi dua jenis yaitu

zat pengotor yang larut dalam air dan zat pengotor yang tak larut dalam air

3. Dalam bidang industri, air memharus memenuhi baku mutu agar proses dalam

industri berjalan dengan lancar

4. Kesadahan air dalam dunia industri harus dihindari karena dapat membentuk

kerak pada lapisan logam.

DAFTAR PUSTAKA

Afriansyah,A. 2009. Konsentrasi Kadmium (Cd) dan Tembaga (Cu) dalam Air,

Seston, Kerang dan Fraksinasinya dalam Sedimen di Perairan Delta

Berau, Kalimantan Timur. Program Studi Ilmu dan Teknologi

Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian

Bogor

Anonym .2011.Air Industri (Air Boiler). (online) tersedia:

http://vionaadistie.blogspot.com/2011/01/air-industri-air-boiler.html

(Diakses pada tanggal 17 Maret 2015 pukul 20.00 WIB)

Anonym .Pengolahan Air Sanitasi.(online) tersedia:

http://nanosmartfilter.com/pengolahan-air-bersih-untuk-industri/

(Diakses pada tanggal 5 September 2014 pukul 23.40 WIB)

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air : Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan. Kanisius, Yogyakarta.

Gumilar, Arie. 2011. Sistem air Pendingin. Jakarta: STE.

Handoyo, Ekadewi. 1999. Pengaruh Temperatur Air Pendingin Terhadap

Konsumsi Bahan Bakar MotorDiesel Stasioner di Sebuah Huller.

Surabaya: Universitas Eka Petra.

Keister, Timothy. 2008. Cooling Water Management Basic Principles and

Technology. New York: ProChemTech International.

Kristanto, Danis Dwi. 2015. Jurnal Ilmiah : Konservasi Sumberdaya Air. Jurusan

Teknik Pengairan. Fakultas Teknik. Universitas Brawijaya. Malang .

2015

Kementerian ESDM Badan Geologi Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi

Lingkungan.Jl. Diponegoro 57, Bandung 40122, Jawa Barat - Republik

Indonesia

Roepandi, Opan.2008.Pengoperasian Sistem Air Pendingin. Surabaya: PT.

Indonesia Power.

Widaningrum, dkk. 2007. Bahaya Kontaminasi Logam Berat dalam Sayuran dan

Alternatif Pencegahan Cemarannya. Balai Besar Penelitian dan

Pengembangan Pascapanen Pertanian