BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Air merupakan unsur utama bagi hidup kita di planet bumi ini. Kita mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa air kita akan mati dalam beberapa hari saja. Dalam bidang ekonomi modern kita, air juga merupakan hal utama untuk budidaya pertanian, industri, pembangkit tenaga listrik, dan transportasi. Air merupakan sumberdaya yang paling penting dalam kehidupan manusia maupun makhluk hidup lainnya. Meningkatnya jumlah penduduk dan kegiatan pembangunan telah mengakibatkan kebutuhan akan air meningkat tajam. Di lain pihak, ketersediaan air dirasa semakin terbatas bahkan dibeberapa tempat terjadi kekeringan. Hal itu terjadi sebagai akibat dari kualitas lingkungan hidup yang menurun, seperti 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan unsur utama bagi hidup kita di planet bumi ini. Kita
mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa air
kita akan mati dalam beberapa hari saja. Dalam bidang ekonomi modern kita, air
juga merupakan hal utama untuk budidaya pertanian, industri, pembangkit tenaga
listrik, dan transportasi. Air merupakan sumberdaya yang paling penting dalam
kehidupan manusia maupun makhluk hidup lainnya. Meningkatnya jumlah
penduduk dan kegiatan pembangunan telah mengakibatkan kebutuhan akan air
meningkat tajam. Di lain pihak, ketersediaan air dirasa semakin terbatas bahkan
dibeberapa tempat terjadi kekeringan. Hal itu terjadi sebagai akibat dari kualitas
lingkungan hidup yang menurun, seperti pencemaran, penggundulan hutan,
berubahnya tata guna lahan dan sebagainya (Daud, 2010).
Kebutuhan masyarakat akan air bersih selama ini telah dipenuhi oleh
PDAM (Perusahaan Daerah Air Minum). Diketahui bersama bahwa PDAM
belum dapat menjangkau seluruh wilayah dan harganya yang cukup tinggi bagi
masyarakat golongan ke bawah, dan akhirnya masyarakat banyak yang
menggunakan air tanah, sungai, danau, ataupun tadah hujan yang secara kualitas
tidak terjamin. Tapi hal terpenting adalah bagaimana masyarakat dapat memenuhi
kebutuhan akan air bersih. Suatu hal yang dikhawatirkan adalah bahwa
1
pemenuhan kebutuhan akan air bersih oleh masyarakat yang diperoleh dari air
tanah, sungai, danau, dan tadah hujan akan terganggu karena kontaminasi dari
kualitas lingkungan hidup yang terus menurun. Upaya apa yang perlu dilakukan
untuk penyelamatan air bagi kepentingan pemenuhan kebutuhan air bersih bagi
masyarakat (Daud, 2010)
Salah satu parameter kimia dalam persyaratan kualitas air adalah jumlah
kandungan unsur Ca dan Mg dalam air yang keberadaannya biasa disebut
kesadahan air. Kesadahan dalam air sangat tidak dikehendaki baik untuk
penggunaan rumah tangga maupun untuk penggunaan industri. Bagi air rumah
tangga tingkat kesadahan yang tinggi mengakibatkan konsumsi sabun lebih
banyak karena sabun jadi kurang efektif akibat salah satu bagian dari molekul
sabun diikat oleh unsur Ca atau Mg. Bagi air industri, unsur Ca dapat
menyebabkan kerak pada dinding peralatan sistem pemanasan sehingga dapat
meyebabkan kerusakan pada peralatan industri, disamping itu dapat menghambat
proses pemanasan. Akibat adanya masalah ini persyaratan kesadahan dalam air
industri sangat diperhatikan begitupun untuk rumah tangga (Ruliasih, 2010),
sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap kesadahan air terutama air yang
digunakan sebagai sumber air bersih dan air minum bagi masyarakat.
2
B. Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui kadar Kalsium (Ca),
kesadahan total, dan kadar Magnesium (Mg) dalam air sumur gali Jalan Sepakat
No. 21 Kera-Kera Tamalanrea.
C. Prinsip Percobaan
1. Sebelum digunakan alat harus berada dalam kondisi yang steril.
2. Jumlah sampel dan media yang digunakan harus sesuai ketentuan percobaan.
3. Contoh sampel air pada pemeriksaan Calsium (Ca), kesadahan total dan
Magnesium (Mg) harus sama besarnya.
4. Botol air, gelas ukur, pipet dan labu Erlenmeyer, dibilas dengan air sampel
sebelum digunakan.
5. Selama proses titrasi, homogenisasi harus terus dilakukan sampai ditemukan
perubahan warna yang sesuai.
6. Jika sampel ditambahkan murexide kemudian dititrasi maka perubahan warna
yang sesuai adalah dari merah muda menjadi ungu.
7. Jika sampel ditambahkan EBT kemudian dititrasi maka perubahan warna yang
sesuai adalah dari merah tua menjadi biru tua.
8. EDTA pada saat dimasukkan ke dalam buret, tidak boleh ada gelembung
udara.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Umum Tentang Air Sumur Gali
Salah satu sarana yang paling umum digunakan oleh masyarakat kecil
untuk mengambil air tanah dangkal dan dipergunakan sebagai sumber air
minum adalah sarana sumur gali. Sementara, air tanah dangkal adalah air yang
paling mudah terkontaminasi oleh rembesan yang berasal dari sarana
pembuangan air kotor, jamban, dan kotoran hewan. Pencemaran air sumur
gali terutama rentan terjadi di daerah-daerah permukiman yang rapat
penduduknya misalnya pada permukiman kumuh (Ditjen PPM & PLP, 1997
dalam Ompusunggu, 2009).
Air permukaan dan air sumur biasanya mengandung bahan-bahan
metal seperti Na, Mg, Ca, dan Fe. Air yang mengandung komponen-
komponen tersebut dalam jumlah yang tinggi disebut air sadah. Air
minumpun bukan merupakan air murni meskipun bahan-bahan tersuspensi
dan bakteri mungkin dihilangkan dari air tersebut, tapi air minum masih
mengandung komponen-komponen terlarut (Fardiaz S., 1992 dalam
Ompusunggu, 2009).
Salah satu penyebab dari kurang baiknya kualitas air sumur gali adalah
karena sumur gali tidak terlindung dari pencemaran. Untuk melindungi
kualitas air sumur gali maka sumur gali harus memenuhi persyaratan sebagai
berikut (Depkes RI, 1997 dalam Suherman 2001).
4
1. Lokasi
a. Apabila letak sumber pencemar lebih tinggi dari sumur gali dan
diperkirakan aliran air tanah mengalir ke sumur gali maka jarak
minimal sumur gali terhadap sumber pencemar adalah 11 meter.
b. Jika karak sumber pencemar sama atau lebih rendah dari sumur gali
maka jarak minimal sumur galitersebut 9 meter.
c. Yang termasuk sumber pencemar adalah jamban, air kotor/comberan,
tempat pembuangan sampah, kandang ternak, dan sumur/saluran
peresapan.
2. Lantai sumur gali harus kedap air, minimum lebarnya 1 meter dari pinggir
sumur, tidak tergenang air (kemiringan 1-5 %).
3. Saluran Pembuangan Air Limbah (SPAL) harus kedap air, tidak
menimbulkan genangan dan kemiringan minimal 2 %.
4. Bibir sumur mempunyai tinggi minimal 80 cm dari lantai, terbuat dari
bahan yang kuat dan rapat air.
5. Dinding sumur minimal sedalam 3 meter dari permukaan tanah, dibuat
dari bahan kedap air dan kuat (tidak mudah retak dan longsor).
6. Tutup sumur, jika pengambilan air dengan pompa tangan/listrik. Sumur
harus ditutup rapat.
7. Jika pengambilan dengan timba harus ada timba khusus. Untuk mencegah
pencemarn timba harus selalu digantung dan tidak boleh diletakkan di
lantai.
5
B. Tinjauan Umum Tentang Kesadahan Air
1. Defenisi Kesadahan air
Istilah kesadahan digunakan untuk menunjukkan kandungan garam
kalsium dan magnesium yang terlarut, dinyatakan sebagai ekuivalen (setara)
kalsium karbonat.
Air sadah adalah air yang mengandung beberapa jenis mineral yaitu
Ca, Mg, Sr, Fe dan Mn yang konsentrasinya tinggi sehingga mengakibatkan
air menjadi keruh dan dapat mengurangi daya kerja sabun serta menimbulkan
kerak pada dasar ketel. Kesadahan air dikenal dengan nama kekerasan air
(hard water).
Menurut Gabriel (2001) dalam Siregar (2009), berdasarkan kadar
kalsium di dalam air maka tingkat kesadahan air digolongkan dalam 4 (empat)
kelompok yaitu:
a. Kadar CaCO3 terdapat dalam air 0-75 mg/l disebut air lunak (soft water)
b. Kadar CaCO3 terdapat dalam air 75-150 mg/l disebut moderately hard
water
c. Kadar CaCO3 terdapat dalam air 150-300 mg/l disebut hard water
d. Kadar CaCO3 terdapat dalam air 300 mg/l ke atas disebut very hard water
Menurut Gaman (1992) dalam Siregar (2009), berdasarkan kandungan
mineral maka kesadahan air dibagi dalam 2 (dua) golongan yaitu:
6
a. Kesadahan air sementara/temporer disebut pula kesadahan karbonat.
Air disebut mempunyai kesadahan sementara apabila
kesadahannya dapat dihilangkan dengan pendidihan, mengandung kalsium
dam magnesium bikarbonat. Air dengan tipe ini terdapat di daerah
berkapur. Sejumlah kecil karbon dioksidasi terlarut dalam air hujan
membentuk asam lemah yaitu asam bikarbonat.
H2O + CO2 H2CO3
Air dioksida Karbon dioksida Asam karbonat
Asam karbonat secara perlahan-lahan melarutkan kalsium karbonat
membentuk kalsium bikarbonat yang larut.
b. Kesadahan air tetap/permanen disebut pula kesadahan non karbonat
Air dengan kesadahan tetap mengandung sulfat dan klorida
kalsium dan magnesium yang terlarut dalam air hujan yang lewat
menerobos batu-batuan yang mengandung garam-garam tersebut
2. Metode Penghilangan Kesadahan Air
a. Pendidihan
Jika air dididihkan, hanya kesadahan sementara yang dapat
dihilangkan. Bikarbonat dipecah menjadi karbonat, air dan karbon
dioksida.
b. Penambahan kapur mati
Kapur mati (kalsium hidroksida) juga hanya memisahkan
kesadahan sementara. Kapur harus ditambahkan pada jumlah yang telah
7
diperhitungkan sehingga kapur tersebut hanya cukup untuk menetralkan
bikarbonat.
c. Penambahan soda pencuci
Metode ini menghilangkan kesadahan sementara dan kesadahan
tetap. Soda pencuci (Natrium Karbonat) bereaksi dengan garam kalsium
dan magnesium dalam air sadah membentuk garam natrium yang larut
dengan garam kalsium dan magnesium yang tidak larut yang tertinggal
sebagai endapan.
d. Proses pertukaran ion
Metode ini digunakan dalam rumah tangga dan industri untuk
menghilangkan kedua tipe kesadahan. Proses ini meliputi penggunaan
resin alami dan resin buatan seperti permutit dan zeolit. Air sadah
dilewatkan melalui kolom yang diisi resin dan ion-ion kalsium dan
magnesium dalam air ditukar dengan ion natrium dalam resin. Resin
diregenerasi dengan dialiri larutan garam pekat (natrium klorida). Hal ini
akan mengisi ion natrium lagi (Gaman, 1992 dalam Siregar, 2009).
3. Penentuan Kesadahan Air
Kesadahan total yaitu jumlah ion-ion Ca2+ dan Mg2+ yang dapat
ditentukan melalui titrasi dengan EDTA sebagai titran dan menggunakan
indikator yang peka terhadap semua kation tersebut.
Pada penentuan kesadahan air, diperlukan modifikasi dari cara titrasi
larutan Mg-Ca murni, karena dalam air sering dijumpai pengotoran oleh ion
8
besi dan logam-logam lain. Penggunaan indikator Eriochrome Black T atau
Calmagit akan terjadi indikator oleh ion besi karena bereaksi secara. Oleh
sebab itu, penambahan buffer pH 10 jumlah molekul EDTA dapat membuat
pasangan kimiawi dengan ion-ion kesadahan dan beberapa jenis ion lainnya.
Pasangan tersebut lebih kuat dari pada hubungan antara indikator dengan ion-
ion kesadahan. Oleh karena itu, pada pH 10 jumlah molekul EDTA yang
ditambahkan sebagai titran sama (ekuivalen) dengan jumlah ion-ion
kesadahan dalam sampel, dan molekul indikator terlepas dari ion kesadahan
(Santika, 1984 dalam Siregar, 2009).
Pada umumnya kesadahan dinyatakan dalam satuan ppm (part per
milloion/satu persejuta bagian) kalsium karbonat (CaCO3), tingkat kekerasan
(dH), atau dengan menggunakan konsentrasi molar CaCO3. Satu satuan
Kesadahan Jerman atau dH sama dengan 10 mg CaO (kalsium oksida) per
liter air. Dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat diekspresikan
sebagai 17,85 ppm CaCO3. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili
ekuivalen=2,8 dH= 50 ppm (Anonim, 2007 dalam Siregar, 2009).
C. Tinjauan Umum Tentang Metode Kompleksometri
Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembentukan
persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion),
Kompleksometri merupakan jenis titrasi dimana titran dan titrat saling
mengkompleks, membentuk hasil berupa kompleks.
9
Salah satu tipe reaksi kimia yang berlaku sebagai dasar penentuan
titrimetrik melibatkan pembentukan (formasi) kompleks atau ion kompleks yang
larut namun sedikit terdisosiasi. Kompleks yang dimaksud di sini adalah
kompleks yang dibentuk melalui reaksi ion logam, sebuah kation, dengan sebuah
anion atau molekul netral (Basset, 1994 dalam Syabatini, 2009).
Titrasi kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi
pembentukan ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang
terdisosiasi dalam larutan. Persyaratan mendasar terbentuknya kompleks
demikian adalah tingkat kelarutan tinggi. Selain titrasi kompleks biasa seperti di
atas, dikenal pula kompleksometri yang dikenal sebagai titrasi kelatometri, seperti
yang menyangkut penggunaan EDTA. Gugus-yang terikat pada ion pusat, disebut
ligan, dan dalam larutan air, reaksi dapat dinyatakan oleh persamaan (Khopkar,
2002 dalam Syabatini, 2009) :
M(H2O)n + L = M(H2O)(n-1) L + H2O
Asam etilen diamin tetra asetat atau yang lebih dikenal dengan EDTA,
merupakan salah satu jenis asam amina polikarboksilat. EDTA sebenarnya adalah
ligan seksidentat yang dapat berkoordinasi dengan suatu ion logam lewat kedua
nitrogen dan keempat gugus karboksil-nya atau disebut ligan multidentat yang
mengandung lebih dari dua atom koordinasi per molekul, misalnya asam 1,2-
diaminoetanatetraasetat (asametilenadiamina tetraasetat, EDTA) yang
mempunyai dua atom nitrogen – penyumbang dan empat atom oksigen
penyumbang dalam molekul (Rival, 1995 dalam Syabatini, 2009).
10
Suatu EDTA dapat membentuk senyawa kompleks yang mantap dengan
sejumlah besar ion logam sehingga EDTA merupakan ligan yang tidak selektif.
Dalam larutan yang agak asam, dapat terjadi protonasi parsial EDTA tanpa
pematahan sempurna kompleks logam, yang menghasilkan spesies seperti CuHY.
Ternyata bila beberapa ion logam yang ada dalam larutan tersebut maka titrasi
dengan EDTA akan menunjukkan jumlah semua ion logam yang ada dalam
larutan tersebut (Harjadi, 1993 dalam Syabatini, 2009).
Selektivitas kompleks dapat diatur dengan pengendalian pH, misal Mg,
Ca, Cr, dan Ba dapat dititrasi pada pH = 11 EDTA. Sebagian besar titrasi
kompleksometri mempergunakan indikator yang juga bertindak sebagai
pengompleks dan tentu saja kompleks logamnya mempunyai warna yang berbeda
dengan pengompleksnya sendiri. Indikator demikian disebut indikator
metalokromat. Indikator jenis ini contohnya adalah Eriochrome black T;