PENURUNAN KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA DALAM AIR PAYAU DENGAN MENGGUNAKAN PELEPAH PISANG SEBAGAI MEDIUM PENYARING THE DEGRADATION OF THE CONCENTRATION OF NATRIUM CLORIDE IN BRACKISH WATER USING BANANA STEM AS A FILTER MARINUS MULA BATU PADANG PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2008
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
PENURUNAN KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA DALAM AIR PAYAU DENGAN MENGGUNAKAN PELEPAH PISANG
SEBAGAI MEDIUM PENYARING
THE DEGRADATION OF THE CONCENTRATION OF
NATRIUM CLORIDE IN BRACKISH WATER
USING BANANA STEM AS A FILTER
MARINUS MULA BATU PADANG
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2008
PENURUNAN KONSENTRASI NATRIUM KLORIDA DALAM AIR PAYAU DENGAN MENGGUNAKAN PELEPAH PISANG
SEBAGAI MEDIUM PENYARING
Tesis Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister
Program Studi Pengelolaan Lingkungan Hidup
Disusun dan diajukan oleh
MARINUS MULA BATU PADANG
Kepada
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2008
PERNYATAAN KEASLIAN TESIS
Yang bertanda tangan di bawah ini
Nama : Marinus Mula Batu Padang Nomor mahasiswa : P0302205003 Program Studi : Pengelolaan Lingkungan Hidup
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa tesis yang saya tulis ini
benar-benar merupakan hasil karya sendiri, bukan merupakan pengambilalihan tulisan atau pemikiran orang lain, Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikanbahwa sebagian atau keseluruhan tesis ini hasil karya orang lain, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Makassar, 25 Agustus 2008 Yang Menyatakan Marinus Mula Batu Padang
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang
Maha Esa, karena dengan limpahan rahmat dan anugerah-Nya sehingga
tesis ini dapat dirampungkan. Penulisan karya ilmiah ini dilatar belakangi
oleh gejala kekurangan air bersih yang tersedia di lingkungan yang kian
hari terus mengalami penurunan akibat pencemaran, baik secara alamiah
maupun kerena adanya campur tangan manusia.
Kemajuan teknologi dan industri diberbagai bidang akan menuntut
peningkatan penggunaan sumberdaya alam yang tersedia sehingga dapat
menyebabkan permasalahan dalam lingkungan hidup. Salah satu dampak
yang ditimbulkan adalah terjadinya pencemaran air yang disebabkan oleh
penggunaan bahan bakar minyak, limbah industri yang tidak diolah
sebelum dibuang ke lingkungan.
Polutan yang dibuang ke lingkungan perairan akan mengakibatkan
bertambahnya partikel-partikel pencemaran di perairan Tingginya
konsentrasi polutan tersebut dalam air akan berdampak negatif terhadap
manusia, hewan, tumbuhan, dan material yang ada di lingkungan sumber
yang tercemar. Salah satu prediksi karena pencemaran terhadap air
adalah bertambahnya ion Na+ dan Cl- dalam air. Akibatnya air menjadi
payau dan tidak dapat digunakan sebagaimana diperuntukkan. Oleh
karena itu dibutuhkan teknologi tepat guna untuk mengolah air payau
dalam jumlah besar menjadi air tawar yang lebih berdampak positif
kepada manusia, hewan, tumbuhan dan material disekitarnya.
v
Sejak awal penentuan judul sampai berakhirnya penulisan tesis ini
penulis banyak mengalami kendala, namun berkat bantuan dan dorongan
dari berbagai pihak akhirnya karya ilmiah ini dapat dirampungkan. Melalui
kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Istri tercinta Anace dan Anak-anak saya yang telah banyak berkorban
berupa materi, memberikan bantuan, penguatan moril, serta dorongan
selama dalam studi, penelitian dan penulisan Tesis.
2. Prof. Dr. Muh. Syahrul, M.Agr, selaku Ketua Komisi Penasehat dan
Prof. Dr. Marry Selintung. sebagai anggota Komisi penasehat yang
telah banyak memberikan bimbingan, arahan, dan masukan dari mulai
proposal hingga selesainya penulisan ini.
3. Prof. Dr. Ambo Upe, DEA, Prof. Dr. Abu Bakar Tawali, Prof. Dr .Drh
Lucia Muslimin, selaku dosen tim penguji yang telah banyak
memberikan kritikan dan masukan demi kesempurnaan tesisi ini.
4. Drs. Andrianus Paridy, MM., Ketua Yayasan Pendidikan Dharma Yadi
yang telah memberikan izin untuk studi. dan bantuan moril motivasi
selama mengikuti pendidikan di Pascasarjana Unhas.
5. Ir. Marten Rante Tondok, MM, mantan Ketua Sekolah Tinggi Teknik
(STITEK) Dharma Yadi dan yang telah memberikan rekomendasi
untuk studi di Pascasarjana Unhas.
6. Dra. Kartini L, Staf analisis di Laboratorium Kimia Anorganik Unhas,
yang telah membantu menganalisis sampel penelitian saya.
vi
7. Prof. Dr. dr. A. Razak Thaha, M.Sc., Direktur Pascasarjana Unhas dan
seluruh staf karyawan - karyawati Program Pascasarjana Universitas
Hasanuddin Makassar yang telah memberikan kesempatan dan
kemudahan selama mengikuti pendidikan
8. Dr.Ir.Didi Rukmana, M.Sc., Ketua Program Studi Pengelolaan
Lingkungan Hidup dan Prof. Dr. Ambo Upe, DEA., sebagai pengelolah
Konsentrasi Teknik Lingkungan
9. Ayahanda tercinta Arnoldus M.Rappo (Almarhum) dan Ibunda tercinta
Agnes Butu serta saudara - saudaraku yang telah banyak memberikan
bantuan, dorongan, moral, semangat, dan doa demi masa depan.
10. Semua Pihak yang ikut terlibat membantu memberi dorongan moril
dan motivasi selama menjalani pendidikan di Pascasarjana Unhas.
Penulis menyadari sebagai manusia biasa, tentu karya ilmiah yang
ditulis, masih banyak memiliki kekurangan baik teknik penyajian, cakupan
pembahasan, maupun ketajaman analisis. Untuk itu saran dan kritik yang
bersifat positif sangat diharapkan demi kesempurnaan karya ilmiah ini.
Kepada semua pihak yang telah membantu baik langsung maupun
tidak langsung penulis mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah
mereka, semoga bernilai ibadah dan mendapatkan imbalan pahala yang
setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa, Amin.
Makassar, 25 Agustus 2008
Marinus Mula B.Padang
vii
ABSTRAK
MARINUS M.B.PADANG. Penurunan Konsentrasi Natrium Klorida dalam Air Payau dengan Menggunakan Pelepah Pisang sebagai Medium Penyaring (dibimbing oleh Muh. SyahruL dan Mary Selintung).
Penelitian ini bertujuan untuk (1) meneliti apakah pelepah pisang dapat digunakan menurunkan konsentrasi natrium klorida dalam air payau melalui penyaringan. (2) meneliti species pelepah pisang mana yang lebih baik untuk menurunkan konsentrasi natrium klorida dalam air payau.
Penelitian ini dilaksanakan pada salah satu sumur air payau di
Bumi Taman Permai. Metode pengumpulan data yang digunakan adalah eksperimen. Sampel penyaringan tiga species pelepah pisang dari tiga daerah, Papua, Makassar, dan Tana Toraja, (mewakili species lain), dilakukan tidak acak setiap 20 hari sebanyak empat kali. Data penurunan konsentrasi natrium klorida (terdiri atas Cl- dan Na+) dalam air payau, dianalisis dengan uji perbandingan out put in put, uji rata-rata, dan persentase massa.
Hasil penelitian menunjukkan saringan yang menggunakan species
pelepah Pisang Burung, Kepok dari Papua, Makassar dan Tana Toraja dapat menurunkan konsentrasi ion Cl (90%).Saringan yang menggunakan species pelepah Pisang Burung dari Tana Toraja merupakan yang terbaik menurunkan konsentrasi ion Na (81,38%). Persentase massa konsentrasi natrium klorida dalam air payau yang dapat di turunkan saringan ini mencapai 47,6% dan rata-ratanya 33,87%. Saringan yang menggunakan species pelepah Pisang Kepok dari Tana Toraja, mencapai 44,60% dan rata-rata 33,43%.(terbaik ke dua).
Kata Kunci :
Spesies, Penyaringan, Penurunan, Ion Cl-, Ion Na+, efektivitas, Air Payau, dan Persen massa.
viii
ABSTRACT
MARINUS M.B.PADANG. The Degradationof the Concentration of Natrium Chlorida in Brackish Water Using Banana Stem as a Filter (Supervised by Muh. SyahruL and Mary Selintung).
The aim of the study was to discover whether banana steam can be used to lower natrium chloride in brackish water through a filter and which species of banana stem in better to lower the concentration of natrium chloride in brackish water.
The study was conducted at one of the brackish water wells at Bumi
Taman Permai. The study was experiment. The samples of three banana stem species filter were from three regions: Papua, Makassar, and Tana Toraja (represented other species). The experiment was conducted every 20 days non-randomly for four times. The data on natrium chloride concentration degradation consisted of Cl- and Na+ in the brackish water were analyzed by using the proportion of output and input, average test, and mass percentage.
The result of the study indicate that the filter uses Burung banana
stem, Kepok banana stem from Papua, Makassar, and Tana Toraja can lower the concentration of ion Cl- ( 90 %). The filter uses Burung banana stem species from Tana Toraja is the best to lower the concentration of ion Na+ (81,38%). The mass percentage of natrium chloride concentration in the brackish water that can be lowered by the filter is 47,6% and the average is 33,87%. The filter that uses Kepok banana stem species from Tana Toraja reaches 44,60% and the average is 33,43 % (the second best). Key words : Spices, filter, degradation.ion Cl-, ion Na+, effectiveness, brackish water, mass percentage.
ix
DAFTAR ISI
NO HAL.
I II
KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR GRAFIK DAFTAR NOTASI DAFTAR TABEL LAMPIRAN-LAMPIRAN - Daftar lampiran tabel - Daftar grafik dan foto BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah B. Rumusan Masalah C. Tujuan Penelitian D. Kegunaan Penelitian E. Ruang Lingkup Penelitian
BAB. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Defenisi Air Payau, Air Tawar, dan Komponen
Utama Pembentuk Air Payau. 1. Air payau dan air tawar 2. Komponen utama pembentuk air payau
B. Kebutuhan dan Pengadaan Air Bersih
ivviiviiiixxiixiiixvixviixviiixviiixix
114556
77
78
14
x
III
IV
C. Aspek Sifat Fisik Air. 1. Padatan total, terlarut dan tersuspensi 2. Salinitas
D. Aspek Sifat Kimia 1. Derajat keasaman 2. Tingkat kesadahan rendah
E. Dampak Kekurangan Air Bersih pada Kesehatan F. Pengolahan Air Secara Fisika G. Teknologi Pengolahan Air Payau H. Pelepah Pisang I. Kerangka Fikir J. Hipotesis.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian B. Tempat dan Waktu Penelitian C. Alat dan Bahan Penelitian D. Teknik Pengumpulan Data
a. Desain instalasi penelitian b. Prosedur penelitian
E. Analisis Data
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian
1. Tinjauan umum daerah penelitian 2. Keadaan umum lokasi penelitian 3. Analisis data 3.1 Analisis kadar ion Cl- dalam air 3.2 Analisis kadar ion Na+ dalam air
181820212122242729404549
50505151525254 57
59595960616190
xi
V
VI
B. Pembahasan 1. Efektivitas saringan tiga species pelepah
pisang dari tiga daerah terhadap ion Cl- terlarut dalam air.
2. Efektivitas saringan tiga species pelepah pisang dari tiga daerah terhadap ion Na+ terlarut dalam air.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
116
116
122
142142143
144
xii
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
2.1. Bagan terjadinya intrusi / perembesan air laut ke daratan 20
2.2. Skema penularan penyakit melalui air 25
2.3. Ilustrasi penyaringan garam dengan Proses Osmosis 33
2.4 Spiral-Wound Module 34
2.5. Modul Mikrofiber. 35
2.6. Pratreatmen (terdiri dari Granular Media dan Catrige). 36
2.7 Contoh pengolahan air dengan Proses Osmosis. 38
2.8. Kerangka Pikir Penelitian. 48
3.1. .Proses penyaringan natrium florida dalam air payau dengan
menggunakan pelepah pisang 53
3.2 Skema prosedur pelaksanaan penelitian 54
xiii
DAFTAR GRAFIK
4.1. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air patau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Burung dari
Papua. 66
4.2.
.
Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Burung dari
Makassar. 69
4.3. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Burung dari
Tana Toraja. 71
4.4. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Burung dari
Papua, Makassar, dan Tana Toraja.
72
4.5. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Ambon dari
Papua. 74
4.6. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Ambon dari
Makassar. 76
4.7. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air
payaudengan menggunakan species pelepah Pisang Ambon
dari Tana Toraja. 79
4.8. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air dengan
menggunakan species pelepah Pisang Ambon dari Papua,
Makassar, dan Tana Toraja. 79
4.9. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Kepok dari
Papua. 82
4.10. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau 85
xiv
dengan menggunakan species pelepah Pisang Kepok dari
Makassar.
4.11. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam ai rpayau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Kepok dari
Tana Toraja. 88
4.12. Grafik hasil penyaringan konsentrasi ion Cl- dalam air payau
dengan menggunakan species pelepah Pisang Kepok dari
Papua, Makassar, dan Tana Toraja. 88
4.13. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Burung dari Papua. 94
4.14. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payaudengan menggunakan species pelepah
Pisang Burung dari Makassar. 97
4.15. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Burung dari Tana Toraja. 100
4.16. Grafik efektifitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Burung dari Papua, Makassar, dan Tana Toraja. 100
4.17. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Ambon dari Papua. 102
4.18. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Ambon dari Makassar. 104
4.19. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Ambon dari Tana Toraja. 107
4.20. Grafik efektifitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah 108
xv
Pisang Ambon dari Papua, Makassar, dan Tana Toraja.
4.21. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Kepok dari Papua. 110
4.22. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Kepok dari Makassar. 113
4.23. Grafik efektivitas saringan untuk menurunkan konsentrasi ion
Na+ dalam air payau dengan menggunakan species pelepah
Pisang Kepok dari Tana Toraja. 115
4.24. Grafik efektifitas saringan untuk menurunkan ion Na+ dalam air
dengan menggunakan species pelepah Pisang Kepok dari
Papua, Makassar, dan Tana Toraja. 115
4.25. Penurunan persentase massa konsentrasi NaCl yang terkandung
dalam air hasil penyaringan, dengan menggunakan tiga species
pelepah pisang dari tiga daerah. 141
xvi
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN
Lambang/singkatan
Arti dan Keterangan
Ar
CaCl2
Cl-
H2O
HCl
H2SO4
H2S
KCl
mg/l
MgCl2
NH+4
NH2Cl
NHCl2
NaCl
pH
ppm
PA
PB
PK
QA
QB
QK
RA
RB
RK
RO
01
02
Massa Atom Relatif
Kalsium Klorida
Ion Klorida
Molekul air
Asam Klorida
Asam Sulfat
Asam Belerang/ Asam Sulfida
Kalium Klorida
Miligram per liter
Magnesium Klorida
Ion Amonium
Monokloramin
Dikloromin
Garam Natrium Clorida
Pangkat Hidrogen (derajat keasaman)
part per million
Species Pelepah Pisang Ambon dari Papua
Species Pelepah Pisang Burung dari Papua
Species Pelepah Pisang Kepok dari Papua
Species Pelepah Pisang Ambon dari Makassar
Species Pelepah Pisang Burung dari Makassar
Species Pelepah Pisang Kepok dari Makassar
Species Pelepah Pisang Ambon dari Tana Toraja
Species Pelepah Pisang Burung dari Tana Toraja
Species Pelepah Pisang Kepok dari Tana Toraja
Resin Osmosis
Kadar ion Na dan Cl dalam air sebelum disaring
Kadar ion Na dan Cl dalam air sesuda disaring
xvii
DAFTAR TABEL
No.Tabel Halaman
1.Tabel 1 Efektivitas saringan tahap ke empat terhadap
penurunan konsentrasi ion Cl- dalam air hasil
penyaringan
120
2.Tabel 2 Efektivitas saringan tahap ke empat terhadap
penurunan konsentrasi ion Na+ dalam air hasil
penyaringan
139
3.Tabel 3 Penurunan persentase massa konsentrasi NaCl
dalam air hasil penyaringan setiap tahapan
140
xviii
LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL No.Tabel Halaman1.Tabel 4. Hasil Analisis Laboratorium konsentrasi ion CI- dalam air
hasil penyaaringan 147
2.Tabel 5. Hasil Analisis Laboratorium konsentrasi ion CI- dalam air
hasil penyaaringan (Batang pisang direndam dengan
NaOH konsentrasi 1 mol) 148
3.Tabel 6. Hasil Analisis Laboratorium konsentrasi ion CI- dalam air
hasil penyaringan (Batang pisang direndam dengan NaOH
konsentrasi 0,50 mol) 148
4.Tabel 7. Hasil Analisis Laboratorium konsentrasi ion Na+ dalam air
hasil penyaringan 149
5.Tabel 8. Rata-rata konsentrasi ion CI- dalam air hasil saringan
tahapan 150
6.Tabel 9. Rata-rata konsentrasi ion CI- dalam air hasil penyaringan
dengan menggunakan pelepah pisang yang direndam
dengan NaOH konsentrasi 1 mol 152
7.Tabel 10. Rata-rata konsentrasi ion CI- dalam air hasil penyaringan
dengan menggunakan pelepah pisang yang direndam
dengan NaOH konsentrasi 1 mol. 152
8.Tabel 11. Hasil Analisis rata-rata konsentrasi ion Na+ dalam air hasil
penyaringan 153
9.Tabel 12. Efektifivitas saringan pada setiap tahapan penyaringan
konsentrasi ion CI- dalam air payau 155
10.Tabel 13. Efektivitas tiap saringan pada setiap tahapan penyaringan
konsentrasi ion Na+ dalam air payau 157
11.Tabel 14. Konsentrasi ion Na+ dan ion Cl- dalam pelepah pisang
kering.
159
12. Tabel 15. Lampiran Baku Mutu Air Golongan B 162
xix
DAFTAR GRAFIK DAN FOTO
Nomor Halaman 1. Gbr.4.25 Grafik konsentrasl ion Cl- dalam air hasi
penyaringan saringan satu dengan menggunakan
salah satu dari tiga species pelepah pisang dar
tiga daerah mulai tahap I – IV
160
2, Gbr.4.26 Grafik konsentrasl ion Cl- dalam air hasi
penyaringan saringan dua dengan menggunakan
salah satu dari tiga species pelepah pisang dar
tiga daerah mulai tahap I – IV
160
3, Gbr. 4.27 Grafik konsentrasl ion Na+ dalam air hasi
penyaringan saringan satu dengan menggunakan
salah satu dari tiga species pelepah pisang dar
tiga daerah mulai tahap I – IV
161
4, Gbr. 4.28 Grafik konsentrasl ion Na+ dalam air hasil
penyaringan saringan satu dengan menggunakan
tiga salah dua dari tiga species pelepah pisang
dari tiga daerah mulai tahap I – IV
161
5, Foto 1 Pengisian pelepah pisang kering ke dalam pipa
paralon
162
6, Foto 2 Pengisian pelepah pisang kering ke dalam pipa
paralon
164
7, Foto 3 Kegiatan Pengambilan sampel pada saringan
satu
165
8, Foto 4 Kegiatan Pengambilan sampel pada saringan
dua
166
9,
Foto 5
Kegiatan Pengambilan sampel pada saringan tiga 167
xx
10 Foto 6 Species pelepah pisang Burung (Musa
caveridishi) dari Papua
168
11. Foto 7 Species Pisang Burung (Musa caveridishi) dari
Makassar
168
12
.
Foto 8 Species Pisang Burung (Musa caveridishi) Tana
Toraja
168
13 Foto 9 Species Pisang Ambon (Musa paradisiaca.var)
dar Papua
169
14 Foto 10 Species Pisang Ambon (Musa paradisiaca.var)
dari Makassa
169
14 Foto 11 Species Pisang Ambon (Musa paradisiaca.var)
dari Tana Toraja
169
15 Foto 12 Species Pisang Kepok dari Papua(Musa
paradisiaca) dari Papua.
170
16 Foto 13 Species Pisang Kepok Musa paradisiaca) dari
Makassar
170
17 Foto 14 Species Pisang Kepok Musa paradisiaca)
dariTana Toraja
170
xvi
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN
Lambang/singkatan
Arti dan Keterangan
Ar
CaCl
Cl
H2O
HCl
HOCl
H2SO4
H2S
KCl
mg/l
MgCl
NH+4
NH2Cl
NHCl2
pH
ppm
PA
PB
PK
QA
QB
QK
RA
RB
RK
RO
01
02
Massa Atom Relatif
Kalsium Klorida
Klorida
Molekul air
Asam Chlorida
Asam Sulfat
Asam Belerang
Kalium Klorida
Miligram per liter
Magnesium Klorida
Pangkat Hidrogen (derajat keasaman)
part per million
Species Pelepah Pisang Ambon dari Papua
Species Pelepah Pisang Burung dari Papua
Species Pelepah Pisang Kepok dari Papua
Species Pelepah Pisang Ambon dari Makassar
Species Pelepah Pisang Burung dari Makassar
Species Pelepah Pisang Kepok dari Makassar
Species Pelepah Pisang Ambon dari Tana Toraja
Species Pelepah Pisang Burung dari Tana Toraja
Species Pelepah Pisang Kepok dari Tana Toraja
Reverse Oosmsis
Kadar ion Na dan Cl dalam air sebelum disaring
Kadar ion Na dan Cl dalam air sesuda disaring
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Air merupakan salah satu aspek kebutuhan pokok yang amat
esensial bagi seluruh makhluk yang hidup di dunia ini. Bagi manusia air
merupakan salah satu sumber energi, penghilang dahaga dengan
meminum beberapa teguk air, sehingga pada saat yang sama tubuh jadi
segar dan energi dalam tubuh terbangkitkan. Bisa dibayangkan jika sedang
kehausan lalu air minum tidak ada, manusia bisa mati lemas.
Air bersih merupakan sarana untuk meningkatkan derajat kesehatan
bagi masyarakat karena digunakan untuk kebutuhan minum, mencuci
pakaian, dan mandi. Menurut dokter dan para ahli kesehatan, tubuh
manusia membutuhkan air untuk dikonsumsi minimum sebanyak 2,5 liter
perhari (Alamsyah 2006 : 2).
Menurut Sutrisno dkk (2004 : 2) kebutuhan akan air bersih sangat
ditentukan oleh tingkat kemajuan hidup, karena semakin maju tingkat hidup
masyarakat, kebutuhan akan air bersih semakin tinggi. Selanjutnya
dikemukakan pula bahwa kebutuhan air minum seseorang setiap harinya
rata-rata adalah 5 liter (berbeda dengan yang dikemukakan Alamsyah).
Sedangkan kebutuhan akan air bersih untuk suatu rumah tangga secara
keseluruhan minimum di Indonesia diperkirakan mencapai rata-rata 60 liter
2
perhari. Apabila jumlah yang dikonsumsi kurang dari jumlah ideal, tubuh
akan mengalami kekurangan cairan (dehidrasi). Tubuh akan mengalami
capek, mudah lemas, dan mengalami gangguan pencernaan maupun
gangguan kesehatan sebab air membantu proses pencernaan, mengatur
proses metabolisme, mengangkut zat-zat makanan, menjaga
keseimbangan suhu tubuh (Sutrisno 2004 :11).
Air bersih untuk kebutuhan minum, mandi, dan mencuci saat
sekarang ini sangatlah sulit didapatkan karena ketersediaan air tawar untuk
diolah menjadi air bersih, bahan baku air minum masih kurang dan
teknologinya belum memadai. Walaupun bumi memang menyimpan
cadangan air tak kepalang tanggung banyaknya. Kira-kira 1,4 miliar km3,
tetapi, sekitar 97%-nya berupa air laut, dan lebih dari setengah sisanya
berbentuk gletser dan permukaan salju permanen. Alhasil, sumber air
utama kita (air tanah dan air permukaan) hanya kurang dari 1,5% dan
hanya 0,003 % dari air permukaan yang benar-benar dapat digunakan
untuk keperluan (Richard Middleton. http//www.usembassyjakarta org /ptp/
airbrs2.html. Jakarta). Akan tetapi menurut Organisasi Kesehatan Dunia, 2
miliar orang kini menyandang risiko menderita penyakit murus yang
disebabkan oleh air dan makanan. Penyakit ini merupakan penyebab
utama kematian lebih dari 5 juta anak-anak setiap tahun.
Berdasarkan suatu gejala yang terjadi di daerah-daerah pantai atau
pegunungan yang airnya payau seperti halnya beberapa daerah di Papua,
masyarakat menggunakan pelepah pisang untuk mendapatkan air tawar
3
guna memenuhi kebutuhan air minum. Caranya adalah merendam pelepah
pisang di air payau beberapa lamanya, kemudian pelepah pisang yang
direndam itu diperas dan disaring lalu dijadikan bahan baku air untuk
diproses menjadi air minum atau untuk menanak nasi. Sedang di daerah
lain yang kekurangan garam dan airnya payau juga menggunakan pelepah
pisang untuk mendapatkan garam. Caranya adalah dengan merendam
pelepah pisang yang kering / basa beberapa lama di dalam air payau,
kemudian mengambil garam yang ada di sepanjag pelepah pisang yang
terendam. Sungguh suatu gejala yang perlu dikaji lebih dalam melalui
penelitian guna menemukan suatu solusi dalam rangka membantu
menangani masalah kekurangan air bersih bagi penduduk yang airnya
payau supaya mereka dapat memperoleh air bersih dalam pemenuhan
kebutuhan sehari-harinya, demi terciptanya masyarakat sehat dan
sejahtera.
Salah satu solusi permasalahan tersebut diatas adalah dibutuhkan
teknologi tepat guna yang mudah dilakukan dengan harga murah untuk
mengolah air payau menjadi air tawar dan layak dijadikan bahan baku air
bersih. Teknologi yang ada sekarang dan dapat terjangkau oleh
masyarakat umumnya barulah teknologi penjernihan air tawar menjadi air
jernih dan teknologi pengolahan air tawar menjadi air bersih. Sedang
teknologi pengolahan air payau sangatlah mahal. Oleh karena itu pada
kesempatan ini peneliti mencoba melakukan eksperimen menurunkan
konsentrasi natrium klorida (NaCl) dalam air payau dengan menggunakan
4
tiga species pelepah pisang dari tiga daerah sebagai penyaring. Pelepah
pisang yang digunakan adalah Pisang Kepok, Pisang Ambon, dan Pisang
Burung. Masing-masing ketiga species diambil dari Papua,Makassar dan
Tana Toraja. Penggunaan pelepah pisang tersebut dipilih karena mudah
didapat dan tersedia banyak baik di daerah pantai maupun daerah
pegunungan dan batang semu yang ditebang setelah diambil buahnya
belum dapat digunakan sebagai sesuatu yang berguna bagi masyarakat.
Berdasarkan uraian diatas, maka peneliti semakin tertarik untuk
mengetahui lebih jauh tentang kemampuan pelepah pisang menurunkan
konsentrasi natrium klorida dalam air payau. Hal ini dimaksudkan untuk
selanjutnya dapat diperkenalkan kepada masyarakat bahwa pelepah
pisang dapat menurunkan konsentrasi natrium klorida dalam air payau.
Permasalahan inilah yang merupakan dorongan sehingga peneliti menjadi
sangat tertarik, dan selanjutnya memutuskan mengambil judul :
“Penurunan Konsentrasi Natrium Klorida dalam Air Payau dengan
Menggunakan Pelepah Pisang sebagai Medium Penyaring”.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang masalah di atas dapat
dirumuskan pokok permasalahan sebagai berikut .
1. Apakah pelepah pisang yang digunakan sebagai medium penyaring
dapat menurunkan konsentrasi natrium klorida dalam air payau ?
5
2. Jenis dan species manakah dari pelepah pisang yang mempunyai
kemampuan lebih besar untuk menurunkan konsentrasi natrium
klorida dalam air payau ?
C. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut
1. Untuk meneliti apakah pelepah pisang dapat digunakan sebagai
medium penyaring untuk menurunkan konsentrasi natrium klorida
dalam air payau.
2. Untuk meneliti jenis species pelepah pisang mana yang lebih baik
untuk menurunkan konsentrasi natrium klorida dalam air payau.
D. Kegunaan Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat
sebagai berikut .
1. Sebagai bahan informasi kepada masyarakat tentang cara
menurunkan garam NaCl yang ada dalam air payau.
2. Mengurangi ketergantungan penduduk di daerah pesisir pantai dan
banyak pohon pisangnya terhadap penyediaan air PAM yang
harganya cendrung mahal.
3. Dapat memberikan nilai ekonomi yang tinggi di sektor pengolahan
air minum dari bahan baku yang payau.
6
4. Sebagai bahan informasi dan referensi untuk penelitian lanjutan
khususnya dalam teknologi pengolahan air payau.
E. Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini dibatasi pada masalah penurunan konsentrasi natrium
klorida yang terdapat dalam air payau dengan menggunakan species
pelepah pisang burung, ambon dan kepok, masing-masing dari daerah
Papua, Makassar, dan Tana Toraja sebagai medium penyaring.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Defenisi Air Payau, Air Tawar dan Komponen Utama
Pembentuk Air Payau
1. Air payau dan air tawar
Apabila air mempunyai rasa (kecuali air laut) berarti telah terjadi
pelarutan sejenis garam-garaman. Air yang mempunyai rasa asin (payau)
biasanya berasal dari garam-garaman yang terlarut Bila rasa pada air
terjadi maka berarti juga telah terjadi pelarutan ion-ion logam yang dapat
mengubah konsentrasi ion hidrogen dalam air. Adanya rasa dalam air pada
umumnya diikuti pula dengan perubahan pH air.
Berdasarkan uraian diatas, maka dapatlah didefenisikan tentang air
payau sebaga berikut.
“Air payau adalah air yang rasanya asin karena mengandung ion-ion
garam dalam jumlah yang besar”.
Menurut peraturan Pemerintah Republik Indonesa Nomor 82 Tahun
2001 pasal 1 mendefenisikan bahwa yang dimaksud dengan air adalah
semua air yang terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah, kecuali air
laut dan air fosil. Dari defenisi ini dapat disimpulkan bahwa air yang
terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah yang tidak mengandung
ion garam adalah air tawar. Antara air permukaan dan air tanah terdapat
8
perbedaan yang cukup besar, karena kandungan berbagai zat, baik yang
terlarut maupun yang tersuspensi dalam perjalanan menuju laut. Air
permukaan yang banyak mengandung bahan organik mudah terurai dalam
konsentrasi tinggi secara normal akan mengandung bakteri dalam jumlah
yang tinggi pula dan mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap
kualitas air permukaan. Kualitas air berhubungan dengan adanya bahan-
bahan lain terutama senyawa-senyawa kimia baik dalam bentuk senyawa
organik maupun anorganik juga adanya mikroorganisme yang berperan
penting dalam menentukan komposisi kimia air.
2. Komponen utama pembentuk air payau
Effendi (2003:130) mengatakan ion terlarut dalam jumlah banyak di
perairan adalah kalsium (Ca2+), magnesium (Mg2+), natrium (Na+), kalium
(K+), klor (Cl-), bikarbonat (HCO3-), dan sulfat (SO4
2-). Selanjutnya Effendi
menjelaskan sebagai berikut.
a. Kalsium (Ca)
Kalsium bikarbonat bersifat larut dan mengakibatkan perairan
menjadi sadah (hard water), dengan kisaran pH 7 – 9. Perairan ini
cendrung lebih produktif untuk pertumbuhan unsur-unsur hara. Sebaliknya,
jika asam karbonat berada dalam perairan wilayah yang bukan berupa
batuan kalkareus, misalnya granit, shale, atau slate, maka perairan
tersebut menjadi lunak (soft water) dengan nilai pH < 7, tidak produktif
9
untuk pertumbuhan unsur-unsur hara seperti ganggang.yang dapat
memacu BOD meningkat di dalam perairan.
Menurut Cole,1988 perairan yang kekurangan kalsium biasanya
juga kekurangan ion-ion yang sangat dibutuhkan organisme akuatik.
Sumber utama kalsium di perairan adalah batuan dan tanah. Pada batuan
terdapat kalsium dalam bentuk mineral batu kapur (limestone), pyroxenes,
amphiboles, calcite, dolomite, gypsum, dan apatite. Konsentrasi unsur
kalsium dalam badan air berdasarkan keberadaannya adalah pada
perairan tawar < 15 mg/liter, untuk perairan disekitar batuan karbonat.
antara 30 - 100 mg/liter, pada perairan laut sekitar 400 mg / liter, dan pada
brine atau air asin yang pekat dapat mencapai 75.000 mg/liter (Mc Neely et
al,1979).
b. Magnesium (Mg)
Magnesium bersama dengan kalsium merupakan unsur utama
penyusun kesadahan. Garam – garam magnesium sangat mudah larut dan
cendrung bertahan sebagai larutan walaupun garam-garam kalsium telah
mengalami presipitasi. Sumber utama magnesium di perairan adalah
ferromagnesium (FeMg) dan magnesium karbonat [MgCO3)2] yang
terdapat pada batuan. Oleh karena magnesium sifatnya mudah larut
dibanding dengan kalsium maka jarang mengalami presipitasi. Magnesium
tidak bersifat toksit, bahkan pada kondisi stabil menguntungkan bagi fungsi
hati dan sistem syaraf.
10
Menurut Cole (1988) konsentrasi magnesium sulfat (MgSO4) yang
berlebihan dapat menyebabkan anesthesia pada organisme vertebrata dan
avertebrata. Bahan baku untuk air minum diperkenankan maksimum 50
mg/liter (McNeely et al., 1979; Peavy et al.,1985).
c. Natrium (Na)
Natrium (Na) adalah salah satu unsur alkali utama yang ditemukan
di badan perairan dan merupakan kation penting yang mempengaruhi
kesetimbangan keseluruhan kation di perairan. Hampir semua senyawa
natrium mudah larut dalam air dan bersifat sangat reaktif. Sumber utama
natrium di perairan adalah albite (NaAlSi3O8) nepheline (NaAlSiO4), halite
(NaCl), dan mirabilite (Na2SO4.10 H2O). Danau-danau yang berada di
daerah kering yang tertutup dalam arti sedikit atau sama sekali tidak ada
air masuk dan keluar biasanya airnya asin. Konsentrasi natrium pada
perairan laut dapat mencapai 10.500 mg/liter atau lebih. Satu liter air laut
mengandung sekitar 30 gr natrium klorida (NaCI) yang terdiri atas ± 11 gr
narium (Cole1988). Konsentrasi natrium pada perairan tawar alami kurang
dari 50 mg/ltr, sedang pada air tanah dalam dapat melebihi 50 mg/ltr.
Menurut WHO, tahun 1984 menetapkan konsentrasi natrium pada
air minum yang memenuhi standar kesehatan adalah 200 mg/liter.
d. Kalium (K)
Kalium (K) adalah salah satu unsur alkali utama dalam perairan yang
11
keberadaannya dalam bentuk ion atau dalam bentuk ikatan dengan ion
lain. Pada perairan tawar alami biasanya konsentrasi kalium kurang dari 10
mg/liter. Sedang untuk sumur dalam, konsentrasi kalium dapat mencapai
100 mg/L, pada air laut mencapai 380 mg/L.konsentrasi kalium yang terlalu
tinggi hingga melebihi 2000 mg/L sangat membahayakan sistem saraf bagi
manusia.
e. Klorida (Cl)
Ion klorida adalah anion yang dominan di perairan laut. Ion klor
yang terdapat di perairan berada dalam bentuk ion Cl-. Keberadaan klorida
biasanya dalam bentuk senyawa natrium klorida (NaCl), kalium klorida
(KCl), dan kalsium klorida (CaCl2) yang semuanya ini adalah garam yang
dibentuk dari senyawa klorida.
Menurut Rump dan Krist (1992) yang dikutip Effendy menyatakan air
akan menjadi asin apabila mengandung klorida dengan konsentrasi sampai
250 mg/L. Sedang untuk air laut mengandung klorida sekitar 19.300 mg/L,
dan brine ( air asin) sampai sekitar 200.000 mg/L (McNeely et al., 1979).
konsentrasi klorida tinggi yang diikuti oleh konsentrasi kalsium dan
magnesium, menyebabkan peningkatan sifat korosivitas pada air.
Menurut Davis dan Cornwell (1992); Sawyer dan McCarty (1978).
menyatakan bahwa konsentrasi klorida untuk keperluan domestik termasuk
air minum, pertanian, dan industri sebaiknya lebh kecil dari 100 mg/L.
Konsentrasi klorida dalam air dapat meningkat tiba-tiba apabila terjadi
12
kontak dengan air bekas.
Ada banyak cara bagi unsur klorida untuk mencapai air alam.
Kemampuan melarutkan pada air menyebabkan klorida terlarut dari humus
Topsoil dan lapisan-lapisan yang lebih dalam.pada dasar laut. Percikan
dari air laut terbawa ke pedalaman sebagai tetesan atau berupa kristal-
kristal garam kecil, yang dihasilkan dari penguapan air dalam tetes-tetes
air. Tetesan-tetesan ini akan menyebabkan air tawar di mana klorida jatuh
dan lama kelamaan akan menjadi terasa asin atau payau.
Menurut Djaffar (2000:105) kotoran manusia khususnya urine,
mengandung klorida dalam jumlah kira-kira sama dengan yang dikonsumsi
lewat makanan dan air, yaitu mencapai jumlah rata-rata sekitar 6 gram
klorida perorang perhari. Jumlah sebanyak 6 gram ini akan menambah
konsentrasi ion Cl- dalam air bekas (sewage) sampai mencapai kurang
lebih 15 mg/L diatas konsentrasi dalam air yang membawanya. Disamping
itu banyak air buangan industri mengandung klorida dalam jumlah yang
cukup besar, semakin menambah klorida dalam konsentrasi yang tidak
layak dan akan membahayakan kesehatan manusia. U.S public Health
Service menyatakan bahwa klorida hendaknya dibatasi sampai 250 mg/l
dalam air yang akan digunakan oleh umum. klorida dalam jumlah kecil
dibutuhkan untuk desinfektan. Ion Cl- apabila berikatan dengan ion Na+
menyebabkan rasa asin, dan dapat merusak pipa-pipa air. Konsentrasi
maksimal klorida dalam air yang ditetapkan sebagaii standar persyaratan
oleh Dep.Kes.RI adalah sebesar 200,0 mg/l dan 600,0 mg/l sebagai
13
konsentrasi maksimal yang diperbolehkan. Seperti dijelaskan diatas bahwa
klorida dalam jumlah kecil dibutuhkan untuk desinfektan, sehingga untuk
menghilangkan bau yang disebabkan oleh bakteri dapat ditambahkan
klorida dalam jumlah yang diisinkan. Penambahan klorida pada air sebagai
desinfektant disebut klorinasi. Kloriasi pada air dengan jumlah yang tepat
digunakan sebagai desinfektan, tetapi penambahan yang berlebihan dapat
menyebabkan bau dan rasa pada air. Sebelum berperan sebagai
desinfektan, klorin akan berperan sebagai oksidator seperti pada
persamaan berikut.
H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 +8HCl (1)
Apabila kebutuhan khlorin untuk mengoksidasi beberapa bahan
kimia telah terpenuhi, klorin yang ditambahkan akan berperan sebagai
desinfektan (Tebbut 1992). Gas khlor akan bereaksi dengan air menurut