Penggunaan Serbuk Tulang Ayam Utnuk Serap Warna

PENGGUNAAN SERBUK TULANG AYAM SEBAGAI PENURUN INTENSITAS WARNA AIR GAMBUT

TESIS

Oleh

DARMAYANTO 077006014/KM

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

S

EK O L A

H

PASCASAR J

ANA

id2882374 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com

pdfMachine - is a pdf writer that produces quality PDF files with ease! Get yours now!

“Thank you very much! I can use Acrobat Distiller or the Acrobat PDFWriter but I consider your product a lot easier to use and much preferable to Adobe's" A.Sarras - USA

http://www.pdfmachine.com?cl


TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia pada Sekolah Pascasarjana

Universitas Sumatera Utara

Oleh

DARMAYANTO 077006014/KM

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009




Judul Tesis : PENGGUNAAN SERBUK TULANG AYAM SEBAGAI PENURUN INTENSITAS WARNA AIR GAMBUT

Nama Mahasiswa : Darmayanto

Nomor Pokok : 077006014

Program Studi : Kimia

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Harlem Marpaung) Ketua

(Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc) Anggota

Ketua Program Studi, Direktur,

(Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D)

(Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa. B, MSc)

Tanggal lulus: 22 Juni 2009




Telah diuji pada

Tanggal 22 Juni 2009

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Harlem Marpaung

Anggota : 1. Prof. Dr. Zul Alfian, M. Sc

2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, PhD

3. Drs. Mimpin Ginting, MS

4. Drs. Chairuddin, M.Sc




PERNYATAAN


TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Medan, Juni 2009 Penulis, Darmayanto




ABSTRAK Salah satu kendala yang dihadapi oleh masyarakat yang tinggal di daerah dataran rendah dan berawa adalah sangat terbatasnya air bersih yang tersedia, hal ini karena sumber air yang tersedia adalah air gambut. Permasalahan ini juga terjadi di beberapa desa-desa terpencil di daerah Tapanuli Tengah. Air gambut adalah air permukaan yang berwarna coklat dan bersifat asam. Untuk dapat menjadikan air gambut sebagai sumber air bersih, perlu dilakukan pengolahan. Proses pengolahan ini dapat dilakukan melalui reaksi netralisasi asam basa dan proses adsorpsi. Bahan yang dipakai dapat dimanfaatkan dari sampah rumah tangga seperti tulang ayam. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan intensitas warna air gambut dengan menggunakan tulang ayam yang dibuat menjadi serbuk. Asam humus yang terdiri dari asam humat, asam fulvat, dan humin sebagai pembentuk warna pada air gambut dapat dinetralkan oleh basa yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis garam dalam tulang ayam, dan asam-asam tersebut dapat teradsorpsi pada pori tulang ayam. Hasil maksimum dari reaksi tersebut yaitu intensitas warna air gambut dapat berkurang hingga sebesar 74,70 % untuk massa serbuk tulang ayam 2,5 gram dan sebesar 76,33 % untuk waktu kontak 60 menit. Penurunan intensitas warna melalui cara yang sederhana ini dapat dijadikan alternatif dalam mendapatkan air bersih dari air gambut. Kata Kunci: Adsorpsi, Air Gambut, Hidrolisis, Penurunan Intensitas, Tulang Ayam.




ABSTRACT

One of problems that is faced by people who live in lowland and marshy area is the scarcity of available clean water, this is due to the fact that the available source of water is peat water. This problem also happens in several remote villages in Central Tapanuli Regency. Peat water is brown or rust colored surface water and haves the character of acid. To change peat water into source of clean water, it needs processing. The process can be done through neutralization reaction of acid base and adsorption process. Material which was used in this process can be from household garbage like chicken bones. This research aim to degrade the color intensity of peat water by using chicken bones which was made into powder. Since humus acid consist of humic acid, fulvic acid, and humin as color former of peat water can be neutralized by base yielded from hydrolysis reaction of salt in chicken bones, and the acids was adsorpted on porous of chicken bones. The maximum result of the process obtained that color intensity of peat water was degraded untill 74,70 % for chicken bones with mass of 2,5 grams and 76,33 % in 60 minutes contacted times. The degradation of color intensity through this simple the purpose methode can be one of alternatives in getting clean water from peat water. Keywords: Adsorption, Peat Water, Hydrolysis, Degradation of Intensity, Chicken

Bones.




KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayah�Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis

penelitian ini yang berjudul: �Penggunaan Serbuk Tulang Ayam Sebagai Penurun

Intensitas Warna Air Gambut�.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Gubernur

Sumatera Utara c.q Kepala Bappeda Provinsi Sumatera Utara yang telah memberikan

beasiswa kepada penulis sebagai mahasiswa Sekolah Pascasarjana Universitas

Sumatera Utara. Dengan selesainya tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih

sebesar-besarnya kepada:

Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Chairuddin P. Lubis, DTM&H,

Sp.A(K) atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk

mengikuti Pendidikan. Kepada Direktur Sekolah Pascasarjana Ibu Prof. Dr. Ir. T.

Chairun Nisa B. MSc, dan Ketua Program Studi Kimia Prof. Basuki Wirjosentono,

MS, Ph.D atas kesempatan yang diberikan untuk menjadi mahasiswa Program

Magister Ilmu Kimia pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.

Terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya ditujukan kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku Pembimbing Utama dan Bapak Prof.

Dr. Zul Alfian, MSc selaku Anggota Komisi Pembimbing yang setiap saat dengan

penuh perhatian selalu memberikan bimbingan dan saran dalam penyusunan tesis

ini.

2. Bupati Tapanuli Tengah Bapak Drs. Tuani Lumban Tobing yang telah

memberikan kesempatan dan kepercayaan kepada penulis untuk mengikuti

pendidikan program magister pada Program Studi Ilmu Kimia, Sekolah

Pascasarjana USU.




3. Drs. Sumartono selaku Kepala SMA Negeri 1 Matauli Pandan Tapanuli Tengah

yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan

pada Program Studi Kimia Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara

Medan.

4. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D, Drs. Mimpin Ginting, MS, dan Drs.

Chaeruddin, MSc selaku Dosen Pembanding atas saran-saran yang diberikan.

5. Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc atas segala arahan, masukan, saran,

motivasi, bantuan, dan nasehatnya selama penelitian dan selama penulisan tesis

ini.

6. Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA Universitas Sumatera Utara Medan

beserta staf dan asisten atas fasilitas dan sarana yang diberikan.

7. Kepala Laboratorium Farmasi Kuantitatif FMIPA Universitas Sumatera Utara

Medan beserta staf dan asisten atas fasilitas alat instrumen yang diberikan.

8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Kimia Sekolah Pascasarjana USU Medan

angkatan 2007 yang telah banyak membantu penulis selama menjalankan

perkuliahan dan penelitian.

9. Ayahanda H. Damanhuri dan adik-adik beserta keluarga besar yang memberikan

cinta, doa, dorongan, inspirasi dan motivasi kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Ilmu Kimia, Sekolah Pascasarjana

USU.

10. Istri tercinta Sadiyah, S.Pd serta anak-anakku tersayang Dirra Arista Putri dan

Daffa Prasetya Putra yang dengan penuh kasih sayang, kesabaran dan perhatian

memberikan doa restu serta dorongan baik materi maupun moril sehingga penulis

dapat menyelesaikan pendidikan.

11. Rekan-rekan kerjaku di SMA Negeri 1 Matauli Pandan Tapanuli Tengah yang

selalu memberi semangat, dorongan dan doa yang tulus kepada penulis untuk

menyelesaikan program magister pada Program Studi Ilmu Kimia, Sekolah

Pascasarjana USU.




12. Seluruh staf akademik dan karyawan Program Studi Ilmu Kimia, Sekolah

Pascasarjana USU beserta seluruh staf FMIPA-USU, yang telah mendukung dan

membantu dalam berbagai hal kepada penulis selama ini.

Semoga atas segala bantuan dan perhatian yang telah diberikan kepada

penulis menjadi amal kebaikan dan senantiasa diberkati Tuhan Yang Maha Esa dan

penelitian ini bermanfaat bagi yang memerlukan.

Medan, Juni 2009

Penulis

DARMAYANTO




RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 22 Desember 1970 sebagai anak

kedua dari enam bersaudara putra pasangan H. Damanhuri dan Endah Djubaedah

(Alm). Penulis memulai pendidikan formal di SD Negeri Empang 3 Bogor, Jawa

Barat tahun 1977 � 1983, melanjutkan ke SMP Negeri 7 Bogor tahun 1983 � 1986,

dan SMA Negeri 3 Bogor tamat pada 1986 � 1989. Kemudian melanjutkan

pendidikan pada Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA Institut Keguruan dan Ilmu

Pendidikan (IKIP) Bandung dari tahun 1989 dan memperoleh gelar S.Pd pada tahun

1994.

Pada tangal 1 Maret 1995, penulis diangkat sebagai tenaga edukatif mata

pelajaran kimia di SMA Negeri 1 Matauli Pandan Tapanuli Tengah, Sumatera Utara

sebagai guru Pegawai Negeri Sipil golongan III/a dan profesi sebagai tenaga edukatif

ini penulis jalani hingga saat ini.

Pada tahun 2007 melanjutkan pendidikan S-2 Program Studi Kimia pada

Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dan lulus dengan gelar Magister

Sains tahun 2009.




DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ........................................................................................................... i ABSTRACT .......................................................................................................... ii KATA PENGANTAR ......................................................................................... iii RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. vi DAFTAR ISI......................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang................................................................................ 1 1.2. Perumusan Masalah ...................................................................... 5 1.3. Tujuan Penelitian .......................................................................... 6 1.4. Manfaat Penelitian ......................................................................... 6 1.5. Lokasi Penelitian............................................................................ 7 1.6. Metodologi Penelitian .................................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 9

2.1. Air Gambut .................................................................................... 9 2.2. Prospek Pengolahan ....................................................................... 14 2.3. Alternatif Proses Pengolahan Air Gambut .................................... 15 2.4. Warna Air . ..................................................................................... 18

2.4.1. Warna Sejati (True Color) .................................................. 19 2.4.2. Warna Semu (Apparent Color) ............................................ 20

2.5. Skala Warna Air ............................................................................. 20 2.6. Hidrolisis . ...................................................................................... 22 2.7. Adsorpsi ......................................................................................... 25 2.8. Spektrofotometer Uv � Vis ............................................................ 28 2.9. Tulang Ayam ................................................................................. 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 33

3.1. Lokasi Pengambilan Sampel ......................................................... 33 3.2. Lokasi Penelitian ........................................................................... 33 3.3. Populasi Sampel . ........................................................................... 33 3.4. Alat dan Bahan Kimia yang Digunakan . ....................................... 34

3.4.1. Alat-alat . .............................................................................. 34 3.4.2. Bahan Kimia yang Digunakan . ............................................ 35

3.5. Prosedur Penelitian . ....................................................................... 35




3.5.1. Preparasi Serbuk Tulang Ayam . .......................................... 35 3.5.2. Preparasi Larutan Induk (Larutan Skala Warna 500 ppm Pt-

Co) ........................................................................................ 38 3.5.3. Pembuatan Larutan Standar Skala Warna 500 Pt-Co .......... 38 3.5.4. Preparasi Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pt-Co . .............. 39

3.6. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Larutan Standar . ...... 39 3.7. Identifikasi Warna Air Gambut . .................................................... 39 3.8. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pt-Co ...................... 40 3.9. Penentuan Volume Optimal Air Gambut . ..................................... 41 3.10. Proses Penurunan Intensitas Warna Air Gambut . ......................... 41

3.10.1. Pengaruh Massa Serbuk Tulang Ayam ............................ 41 3.10.2. Pengaruh Waktu Kontak ................................................... 42 3.10.3. Perbandingan Serbuk Tulang Ayam, Karbon Aktif, dan

Kalsium Karbonat dalam Penurunan Intensitas Warna Air Gambut ............................................................................... 42

3.11. Bagan Penelitian . ........................................................................... 44 3.11.1. Dengan Massa Sebagai Variabel ...................................... 44 3.11.2. Dengan Waktu Kontak Sebagai Variabel .......................... 45 3.11.3. Perbandingan Serbuk Tulang Ayam, Karbon Aktif, dan

Kalsium Kalsium Karbonat dalam Penurunan Intensitas Warna Air Gambut ............................................................ 46

BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 47

4.1. Proses Penurunan Intensitas Warna Air Gambut . ......................... 48 4.2. Pengukuran Konsentrasi Warna Air Gambut ................................ 51 4.3. Penentuan Volume Optimal Air Gambut dalam Perlakuan .......... 54 4.4. Hasil Perlakuan terhadap Air Gambut ........................................... 54

4.4.1. Pengaruh Massa Serbuk Tulang Ayam .............................. 54 4.4.2. Pengaruh Waktu Kontak..................................................... 56 4.4.3. Perbandingan Serbuk Tulang Ayam, Karbon Aktif, dan

Kalsium Kalsium Karbonat dalam Penurunan Intensitas Warna Air Gambut ............................................................. 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 61 5.1. Kesimpulan..................................................................................... 61 5.2. Saran .............................................................................................. 61

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 63




DAFTAR TABEL

No Judul Halaman

2.1. Kualitas Air Gambut dari Beberapa Lokasi di Kalimantan dan Sumatera 14

2.2. Beberapa Jenis Garam Berdasarkan Komponen Asam dan Basa Pembentuknya .................................................................................. 23

2.3. Komposisi Tulang Secara Umum (Yildirim, 2004) .................................. 31

4.1. pH dari Hasil Perlakuan dengan Variasi Massa ........................................ 49

4.2. pH dari Hasil Perlakuan dengan Variasi Waktu Kontak ........................... 49

4.3. Batas Absorbansi Larutan Induk Pt-Co pada Berbagai Panjang Gelombang ................................................................................................. 51

4.4. Absorbansi Larutan Induk Pt-Co pada Berbagai Panjang Gelombang ..... 52




DAFTAR GAMBAR

No Judul Halaman

2. 1. Skema Pembagian Senyawa Humus Berdasarkan kelarutannya ............... 10

2. 2. Model Struktur Asam Humat Berdasarkan Stevenson (1982) .................. 11

2. 3. Model Struktur Asam Fulvat Berdasarkan Buffle et al (1977) .................. 12

2. 4. Foto SEM terhadap Keramik Mikropartikel HA, Terlihat Struktur Permukaan yang Kasar dan Berpori-pori (Hasil Pembesaran, 300x)......... 32

3. 1. Penentuan sampel pada lokasi, Tanda Silang Menyatakan Tempat Sampel Diambil ......................................................................................... 34

3. 2. Proses Preparasi Serbuk Tulang Ayam ..................................................... 37

3. 3. Diagram Alir Pembuatan Larutan Standar Skala Warna 500 ppm Pt-Co . 38

3. 4. Diagram Alir Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Skala Warna

Pt-Co .......................................................................................................... 40

3. 5. Diagram Alir Proses Adsorpsi dengan Variasi Massa .............................. 44

3. 6. Diagram Alir Proses Adsorpsi dengan Variasi Waktu Kontak ................. 45

3. 7. Diagram Alir Perbandingan Proses Adsorpsi ............................................ 46

4.1. Hasil foto SEM potongan melintang serbuk tulang ayam 80 mesh, Perbesaran 1000 kali (a) Sebelum Perlakuan (b) Setelah Perlakuan ......... 50

4.2. Spektrum Absorpsi Larutan Standar Skala Warna Pt-Co .......................... 53

4.3. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Skala Warna Pt-Co ............................... . 53 4.4. Kurva Penentuan Volume Optimal Air Gambut ....................................... 54

4.5. Pengaruh Massa terhadap % Penurunan Warna Sampel Air Gambut ....... 55




4.6. Pengaruh Waktu Kontak terhadap % Penurunan Warna Sampel Air Gambut ...................................................................................................... 56

4.7. (a) Perbandingan Dua Supernatan yang Didapat dengan Sampel Air

Gambut dan Air PAM. (b) Perbandingan Air Gambut dan Variasi Massa Serbuk Tulang + Air Gambut. (c), (d), (e) dan (f) Hasil Pengadukan Sampel dan Serbuk Tulang dengan Waktu Kontak 10, 40, 50, dan 60 Menit .......................................................................................................... 58

4.8. Perbandingan Serbuk Tulang Ayam, Karbon Aktif, dan Kalsium

Karbonat dalam Penurunan Intensitas Warna Air Gambut. ....................... 60




DAFTAR LAMPIRAN

No Judul Halaman 1. Spektrum Absorpsi Larutan Standar Skala Warna Pt-Co ........................ 66

2. Penentuan Persamaan Regresi Larutan Standar Pt-Co ............................ 67

3. Penentuan Konsentrasi Sampel Air Gambut Berdasarkan Larutan

Standar Pt-Co ........................................................................................... 69

4. Penentuan Volume Optimal Sampel Air Gambut ..................................... 70

5. Perhitungan Statistik Data-data Penelitian ............................................... 71

6. Nilai Kritis Distribusi F............................................................................. 77

7. Nilai Distribusi t pada Beberapa Level Probabilitas ................................. 79

8. Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 416/MENKES/Per/IX/1990 tentang Persyaratan kualitas air minum dan air bersih ............................. 80




BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air merupakan zat yang keberadaannya sangat vital dalam mendukung

kehidupan dan aktivitas manusia. Kebutuhan air bersih terus meningkat sejalan

dengan pertumbuhan penduduk dan industri. Jika peningkatan ini tidak diimbangi

dengan sumber penyediaan yang baru maka akan menimbulkan krisis air bersih.

Untuk mencegah terjadinya hal itu maka diperlukan studi lebih lanjut mengenai

sumber daya air serta cara pengolahannya sehingga dapat menghasilkan air bersih

yang dapat digunakan oleh masyarakat untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari yang

secara fisika dan kimia sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan.

Kondisi sumber air pada setiap daerah berbeda-beda, tergantung pada keadaan

alam dan kegiatan manusia yang terdapat di daerah tersebut. Pada daerah gambut,

umumnya air permukaan yang tersedia sebagai sumber air baku masih sulit

dimanfaatkan untuk kebutuhan sehari-hari. Hal ini karena air permukaan daerah

tersebut berwarna kuning atau coklat dan mengandung zat organik yang tinggi serta

bersifat asam sehingga perlu pengolahan khusus sebelum siap untuk digunakan.

Air gambut di negara kita merupakan salah satu dari sumber daya air yang

masih melimpah, kajian Pusat Sumber Daya Geologi Departemen Energi dan Sumber

Daya Mineral melaporkan bahwa sampai tahun 2006 sumber daya lahan gambut

di Indonesia mencakup luas 26 juta ha yang tersebar di Pulau Kalimantan (± 50%),




Sumatera (± 40%) sedangkan sisanya tersebar di Papua dan pulau-pulau lainnya. Dan

untuk lahan gambut ini Indonesia menempati posisi ke-4 terluas di dunia setelah

Canada, Rusia dan Amerika Serikat (Tjahjono, 2007).

Berdasarkan data di atas, air gambut di negara kita secara kuantitatif sangat

potensial untuk dikelola sebagai sumber daya air yang dapat diolah menjadi air bersih

atau air minum. Namun secara kualitatif, penggunaan air gambut masih banyak

mengalami kendala. Salah satu kendala penggunaannya sebagai air bersih adalah

warnanya yang kuning atau merah kecoklatan, warna seperti ini sangat tidak layak

untuk digunakan sebagai air bersih ataupun air minum.

Kenyataan tersebut dihadapi oleh masyarakat yang tinggal di areal gambut

yang masih cukup luas di daerah Tapanuli Tengah, yaitu kawasan yang terletak

di pantai Barat Provinsi Sumatera Utara. Masyarakat yang tinggal di areal gambut

tersebut masih menggunakan air gambut untuk keperluan sehari-harinya tanpa

melalui proses pengolahan terlebih dahulu.

Dalam proses pengolahan air, warna merupakan salah satu parameter fisika

yang digunakan sebagai persyaratan kualitas baik untuk air minum maupun air bersih.

Prinsip yang berlaku dalam penentuan parameter ini adalah memisahkan terlebih

dahulu zat atau bahan-bahan yang terlarut yang menyebabkan kekeruhan (Effendi,

2003).

Penelitian-penelitian tentang pengolahan air gambut yang telah dilakukan

di antaranya:




1. Dengan metode pertukaran ion menggunakan resin MIEXR dapat

menghilangkan warna sejati air (asam humat dan fulfat) dari 109 Pt-Co menjadi

1 Pt-Co. Dengan mempertimbangkan sebagian besar pengolahan air

di Indonesia masih menggunakan sistem konvensional. Cara pengolahan air

secara konvensional/pengolahan lengkap (Koagulasi-flokulasi, sedimentasi,

filtrasi, netralisasi dan desinfeksi) dapat digunakan untuk menghilangkan warna

terutama pembentuk warna semu sekitar 80%, effisiensi penghilangan warna

akan lebih efektif jika dilakukan modifikasi dan tambahan proses seperti

aplikasi karbon aktif, reaksi redoks, dan koagulan-flokulan aid (Pararaja, 2007).

2. Pemisahan berbasis membran yang sering digunakan untuk pengolahan air

gambut adalah membran reverse osmosis (RO). Pemanfaatan ini merupakan

teknologi baru dalam mengolah air gambut menjadi air minum. Salah satu

keunggulan teknologi ini adalah kemurnian produk yang dihasilkan lebih baik

dari proses konvensional (Syafran, 2005).

3. Proses pengolahan air gambut dengan cara koagulasi yang lain yaitu, two

staged coagulation. Two staged coagulation adalah proses koagulasi yang

dilakukan dalam dua tahap, di mana pada setiap proses dilakukan pembubuhan

dosis dan pengkondisian pH yang kemudian diikuti oleh satu kali proses

flokulasi (Fitria, 2008).

Penelitian-penelitian yang pernah dilakukan dalam pengolahan air gambut

secara koagulasi dengan menggunakan koagulan-koagulan seperti protein biji kelor,

tanah liat atau tanah lempung (clay) sedangkan pengolahan secara adsorpsi material-




material yang sudah digunakan sebagai adsorben yaitu karbon aktif, resin, zeolit, dan

cangkang telur.

Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa koagulasi dan adsorpsi adalah

cara yang efektif, relatif mudah dan murah dilakukan untuk menurunkan intensitas

warna air gambut.

Menurut Effendi (2006) kandungan utama di dalam air gambut adalah

kelompok senyawa humus, yaitu asam humat, asam fulvat, dan humin. Senyawa

humus ini yang menyebabkan warna yang khas terhadap air gambut yakni kuning

sampai coklat kemerah-merahan. Senyawa humus terbentuk dari dekomposisi zat

organik alami yaitu senyawa humus seperti lignin, tanin, dan asam organik lainnya.

Dari uraian tersebut dapat dikatakan bahwa intensitas warna air gambut

berhubungan erat dengan konsentrasi senyawa humusnya, bila intensitas warnanya

menurun maka konsentrasi senyawa humusnya berkurang. Secara visual hal ini yang

ditandai dengan memudarnya warna khas air gambut hingga menuju keadaan tidak

berwarna.

Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan intensitas warna air gambut

dengan menggunakan serbuk dari tulang ayam berukuran 80 mesh dan sampel air

gambut yang digunakan berwarna coklat.

Dalam keseharian, tulang ayam dapat diasumsikan sebagai sampah atau sisa

makanan yang sampai saat ini pemanfaatannya masih minim. Secara kimia komposisi

utamanya adalah garam-garam terutama kalsium karbonat, kalsium posfat. Serbuk

tulang ayam memiliki potensi sebagai adsorben, pemanfaatan ini memberikan




dampak positif terhadap penanggulangannya sebagai sampah mengingat konsumsi

daging ayam di restoran-restoran umum atau cepat saji serta dalam industri katering

cukup besar. Di samping itu dari sisi ekonomi, tulang ayam ini masih rendah nilainya.

1.2. Perumusan Masalah

Senyawa utama di dalam air gambut yaitu asam humat, asam fulvat, dan

humin merupakan penyebab warna air gambut memiliki warna yang khas yaitu mulai

dari kuning hingga merah kecoklatan. Apabila asam-asam tersebut bereaksi dengan

material-material yang terkandung dalam tulang maka sangat dimungkinkan karakter

warna air gambut tersebut mengalami perubahan.

Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Apakah terdapat perbedaan yang signifikan pada penurunan intensitas warna air

gambut berdasarkan perbedaan massa serbuk tulang ayam?

2. Apakah terdapat perbedaan yang signifikan pada penurunan intensitas warna air

gambut berdasarkan perbedaan waktu kontak antara air gambut dengan serbuk

tulang ayam?

3. Bagaimana perbandingan efektivitas serbuk tulang ayam dengan karbon aktif dan

serbuk tulang ayam dengan kalsium karbonat murni dalam menurunkan

intensitas warna air gambut?




1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Untuk menurunkan intensitas warna air gambut menggunakan serbuk tulang

ayam sehingga terjadi penurunan intensitas warnanya.

2. Untuk mengetahui kemungkinan adanya perbedaan yang signifikan pada

penurunan penurunan intensitas warna air gambut dengan memvariasikan massa

serbuk dari tulang ayam, dan waktu kontak.

3. Untuk mengetahui perbandingan efektivitas serbuk tulang ayam dengan karbon

aktif dan serbuk tulang ayam dengan kalsium karbonat murni dalam menurunkan

intensitas warna air gambut.

1.4. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain:

1. Dapat memberikan solusi alternatif yang mudah dan murah dalam menjernihkan

air gambut pada masyarakat yang berada di sekitar lokasi lahan gambut.

2. Memanfaatkan tulang ayam sebagai sisa makanan untuk menurunkan intensitas

warna air gambut.

4. Dapat mengetahui perbandingan efektivitas serbuk tulang ayam dengan karbon

aktif dan serbuk tulang ayam dengan kalsium karbonat murni dalam menurunkan

intensitas warna air gambut.




1.5. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik (Lab 2), Universitas

Sumatera Utara. Pengukuran skala warna sampel dengan instrumen spektrofotometer

uv-vis dilakukan di Laboratorium Kuantitatif Farmasi, Universitas Sumatera Utara.

Foto SEM terhadap serbuk tulang ayam dilakukan dengan mengirimkan ke

Laboratorium Geologi Kuaterner (PPGL) Bandung.

1.6. Metodologi Penelitian

Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen di laboratorium.

2. Bahan yang digunakan adalah senyawa kompleks K2PtCl6 (Merck),

CoCl2.6H2O (Merck), HCl pekat (p a), dan aquades untuk membuat larutan

standar. Air gambut sebagai sampel dan tulang ayam yang dibuat menjadi

serbuk sebagai bahan yang digunakan sebagai penurun intensitas warna air

gambut. Alat-alat yang digunakan terutama adalah oven listrik, megnetik stirerr

berikut magnetik bar, dan alat sentrifugasi.

3. Prosedur penelitian yang dilakukan adalah pembuatan larutan standar,

penentuan volume optimum sampel, membuat serbuk tulang ayam dengan

ukuran 80 mesh, melakukan prosedur utama dengan memvariasikan massa

serbuk tulang ayam dan waktu kontak serta membandingkan efektivitas serbuk

tulang ayam dengan karbon aktif dan serbuk tulang ayam dengan kalsium

karbonat murni.




4. Mengukur absorbansi sampel hasil penelitian dengan alat/instrumen

spektrofotometer uv-vis untuk mendapatkan data penelitian dan melakukan foto

SEM serbuk tulang ayam sebelum dan setelah digunakan dalam perlakuan/

percobaan.

5. Melakukan analisis data-data penelitian yang dihasilkan secara statistik.




BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air Gambut

Air gambut adalah air permukaan yang banyak terdapat di daerah berawa atau

dataran rendah terutama di Sumatera dan Kalimantan, yang mempunyai ciri-ciri

sebagai berikut (Kusnaedi, 2006):

(1). Intensitas warna yang tinggi (berwarna coklat kemerahan).

(2). Keasamannya tinggi (pH yang rendah).

(3). Kandungan zat organik yang tinggi.

(4). Kekeruhan dan kandungan partikel tersuspensi yang rendah.

(5). Kandungan kation yang rendah.

Warna coklat kemerahan pada air gambut merupakan akibat dari tingginya

kandungan zat-zat organik dalam air gambut tersebut berasal dari dekomposisi bahan

organik seperti daun, pohon, dan kayu. Zat-zat organik ini dalam keadaan terlarut

serta memiliki sifat sangat tahan terhadap mikroorganisme dalam waktu yang cukup

lama (Syarfi, 2007).

Thompson & Troeh dalam Elisa (2004) menyatakan bahwa senyawa humus

menyusun 90% material organik yang mempunyai berat molekul beragam dari 200 -

300.000 g/mol. Material ini merupakan produk sintesis sekunder dari senyawa

organik sederhana yang terbentuk karena pemecahan material organik oleh

mikrobiologi, bahan organik ini bersifat stabil dan tahan terhadap proses biodegradasi




Senyawa humus ini dapat diklasifikasikan berdasarkan kelarutannya dalam alkali dan

asam menjadi asam humat, asam fulvat dan humin (Tan, 1982).

Klasifikasi senyawa humus tersebut dapat dilihat dalam Gambar 2.1 berikut:

Gambar 2.1. Skema Pembagian Senyawa Humus Berdasarkan Kelarutannya

Karakteristik asam humat, asam fulvat dan humin adalah sebagai berikut:

1. Asam Humat

a. Asam humat atau humus dapat didefinisikan sebagai hasil akhir

dekomposisi bahan organik oleh organisme secara aerobik. Asam ini

mempunyai berat molekul 10.000 hingga 100.000 g/mol. Senyawa ini

dibentuk oleh polimerisasi asam fulvat melalui rantai ester, larut dalam

basa tapi tidak larut dalam asam (pH < 2) terjadi presipitasi (Collet, 2007).




b. Asam humat merupakan senyawa organik yang sangat kompleks, yang

secara umum memiliki ikatan aromatik panjang dan non-biodegradable

yang merupakan hasil oksidasi dari senyawa lignin (gugus fenolik).

c. Asam humat bersifat heterogen yang memiliki komponen aromatik dan

alifatik serta mengandung tiga gugus fungsi utama yaitu karboksil (-

COOH), alkohol fenolik (-OH), dan metoksi karbonil (C=O). Dalam

molekul asam humat juga terdapat ikatan hidrogen aktif yang banyak

sehingga molekul ini sangat reakstif secara kimia. Sifat lain dari asam

humat adalah sebagai bahan kelator alami yang membawa mineral

(Supriyati, 2006).

Struktur asam humat dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.2. Model Struktur Asam Humat Berdasarkan Stevenson (1982)

R dalam gambar di atas merupakan gugus alkil, aril, atau aralkil.

2. Asam Fulvat

a. Asam fulvat berasal dari kata fulvus yang berarti kuning, warna dari asam

fulvat adalah kuning terang hingga mendekati coklat. Asam fulvat




merupakan senyawa asam organik alami yang berasal dari humus, larut

dalam air, sering ditemukan dalam air permukaan dengan berat molekular

yang rendah yaitu antara rentang 1000 hingga 10.000 (Collet, 2007).

b. Asam ini larut dalam air pada berbagai kondisi pH dan sangat rentan

terhadap serangan mikroba. Asam-asam fulvat mengandung atom oksigen

dua kali lebih banyak dari pada asam humat. Karena banyaknya gugus

carboksil (COOH) dan hidroksil (COH) sehingga secara kimia asam fulvat

lebih reaktif dibandingkan senyawa-senyawa humus lainnya.

Struktur asam humat dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 2.3. Model Struktur Asam Fulvat Berdasarkan Buffle Et Al (1977)

3. Humin

a. Humin adalah bagian dari senyawa humat yang tidak dapat larut baik

di dalam larutan basa kuat-asam kuat maupun dalam asam lemah-basa

lemah, atau tidak larut dalam air pada setiap pH. Kompleks humin

dianggap sebagai molekul yang paling besar dari senyawa humus karena

rentang berat molekulnya mencapai 100,000 hingga 10,000,000.

Sedangkan sifat kimia dan fisika humin belum banyak diketahui (Tan,

1982).




b. Tan (1982) juga menyatakan bahwa karakteristik humin adalah berwarna

coklat gelap, tidak larut dalam asam dan basa, dan sangat resisten akan

serangan mikroba. Tidak dapat diekstrak oleh asam maupun basa.

c. Petitt dalam Collet (2007) menyatakan keberadaan humin di dalam tanah

paling resistan terhadap dekomposisi dari semua senyawa-senyawa humat.

Beberapa fungsi utamanya di dalam tanah itu bersifat struktural, yaitu

untuk memelihara kestabilan tanah, untuk meningkatkan tanah terhadap

kapasitas penahan air, tetapi humin juga berfungsi sebagai sistim

pertukaran kation, dan dapat memperbaiki kandungan tanah sehingga

secara umum meningkatkan kesuburan tanah. Oleh karena fungsi-

fungsinya itu, humin merupakan kunci penting dari kesuburan tanah.

Dalam berbagai kasus, intensitas warna akan semakin tinggi karena adanya

logam besi yang terikat oleh asam-asam organik yang terlarut dalam air tersebut.

Kelima ciri yang telah disebutkan di atas ternyata mempunyai hubungan satu

dengan lainnya. pH yang rendah juga disebabkan oleh kandungan kation yang rendah,

kehadiran zat organik dalam bentuk asam, dan sedikitnya kation dan partikel

tersuspensi. Hal ini yang menyebabkan kurangnya proses koagulasi secara alami.

Karakteristik air gambut bersifat spesifik, tergantung pada lokasi ataupun dari

segi vegetasi, jenis tanah dimana air gambut itu berada, ketebalan gambut, usia

gambut, dan cuaca (Mahmud, 2002).




Tabel 2.1. Kualitas Air Gambut dari Beberapa Lokasi di Kalimantan dan Sumatera

Air Gambut No Parameter Satuan

Kalsel Kalbar Kalteng Sumsel Riau

Syarat Air

Minum 1 Warna Pt-Co 753 527 725 1315 1125 15

2 Zat Organik mg/L

KmnO4 278,8 193,7 172,4 290 243,3 10

3 pH - 4,1 3,94 3,62 6,01 4 6,5 � 8,5

4 DHL ìS/cm - 30 50 760 75 -

5 Kekeruhan mg/L SiO2 32 0 0,5 5 9 5

6 Besi mg/L Negatif Negatif Negatif Negatif 0 0,3

7 Mangan mg/L Negatif Negatif Negatif - 0 0,1

8 Kesadahan - 2,05 0,48 - 5,51 1,44 500

9 Kalsium mg/L Negatif Negatif - 4,45 0 200

10 Magnesium mg/L 8,83 2,06 - 20,9 6,19 150

2.2. Prospek Pengolahan

Karakteristik air gambut relatif kurang menguntungkan untuk penyediaan air

minum. Kondisi yang kurang menguntungkan dari segi kesehatan adalah sebagai

berikut:

1. Kadar keasaman (pH) yang rendah dapat menyebabkan kerusakan gigi dan

menimbulkan sakit perut.

2. Kandungan organik yang tinggi dapat menjadi sumber makanan bagi

mikroorganisme dalam air, sehingga dapat menimbulkan bau apabila bahan

organik tersebut terurai secara biologi (Wagner, 2001).

3. Apabila pengolahan air gambut tersebut menggunakan klor sebagai

desinfektan maka akan terbentuk trihalometan (THM) seperti senyawa

organoklor yang dapat bersifat karsinogenik (Wagner, 2001).




4. Ikatannya yang kuat dengan logam (besi dan mangan) dalam bentuk khelat

menyebabkan kandungan logam dalam air tinggi dan dapat menimbulkan

kerusakan organ tubuh jika dikonsumsi secara terus-menerus (Wagner, 2001).

2.3. Alternatif Proses Pengolahan Air Gambut

Berdasarkan pada pengetahuan terhadap penyebab dan kandungan warna pada

air dan sifat-sifatnya, maka proses dan metode pengolahan yang dapat diterapkan

untuk mengolah jenis air berwarna alami adalah1:

a) Proses oksidasi.

b) Proses adsorpsi.

c) Koagulasi � Flokulasi.

d) Proses pemisahan dengan membran filtrasi.

Ozon (O3) dan peroksida (H2O2) dikenal sebagai oksidator kuat yang dapat

digunakan dalam pengolahan air karena tidak menghasilkan senyawa berbahaya.

Apabila oksidasinya sempurna akan menghasilkan CO2 dan H2O. Namun pada

aplikasinya biaya operasi relatif mahal dan perlu digunakan unit peralatan penghasil

ozon (Mahmud, 2002).

Proses koagulasi pada umumnya selalu diiringi dengan flokulasi, koagulasi

merupakan proses penggumpalan melalui penambahan zat kimia, jadi koagulasi

sudah merupakan proses kimia karena proses ini melibatkan reaksi dari bahan yang

ditambahkan (disebut sebagai koagulan) dengan zat-zat yang terkandung di dalam air

tersebut. Koagulan yang umum digunakan dalam pengolahan air adalah kapur, tawas,




dan kaporit. Zat-zat yang terkandung di dalam koagulan tersebut yaitu Ca, Fe, dan Al

bersifat tidak larut dalam air sehingga mampu mengendap bila bertemu dengan sisa-

sisa basa. Tanah liat atau lempung, lumpur atau tanah dari lokasi sumber air tersebut,

tepung biji kelor (Moringa olafera), dan bentonit juga dapat digunakan sebagai

koagulan.

Dalam koagulasi, pembubuhan larutan kapur bisa menggunakan bubur kapur

(larutan kapur keruh), hal ini dilakukan selain kapur digunakan untuk menaikkan

pH/alkalinitas juga partikel-partikel kapur untuk menaikkan kekeruhan air (sebagai

zat pemberat) yang dibutuhkan untuk tumbukan antar partikel, di mana hal ini

dibutuhkan pada proses flokulasi (pertumbuhan flok). Zat ini biasanya digunakan

untuk mengolah air berwarna alami, karena sifat air yang relatif jernih, jadi dengan

kata lain zat ini ditambahkan untuk menaikkan kekeruhan air. Flok yang diproduksi

dari air berwarna tinggi dengan menggunakan koagulan garam besi atau alumunium,

ternyata terlalu ringan untuk siap diendapkan. Penambahan zat pemberat, yang

mempunyai specific gravity (berat jenis) relatif besar, menghasilkan aksi pemberatan,

dan flok mengendap dengan cepat (Wagner, 2001).

Pengolahan air gambut juga dapat dilakukan melalui proses adsorpsi.

Adsorpsi merupakan fenomena fisika di mana molekul-molekul bahan yang

diadsorpsi tertarik pada permukaan bidang padat yang bertindak sebagai adsorben.

Ditinjau dari segi derajat adsorpsi pada suatu jenis adsorben, pada umumnya

mengikuti aturan berikut (Cahyana, 2009):




1) Adsorpsi berlangsung sedikit terhadap semua senyawa organik, kecuali

senyawa berhalogen.

2) Adsorpsi berlangsung baik terhadap semua senyawa berhalogen dan senyawa

alifatik.

3) Adsorpsi berlangsung sangat baik terhadap semua senyawa aromatik.

Makin banyak kandungan inti benzennya semakin baik adsorpsinya.

Berdasarkan ketiga aturan di atas maka pengolahan air berwarna (air gambut)

dapat dilakukan dengan proses adsorpsi, karena asam humus mempunyai kandungan

senyawa gugus aromatik.

Dalam pengolahan air gambut dengan proses adsorpsi pada prinsipnya adalah

menarik molekul asam-asam humus ke permukaan suatu adsorben. Contoh adsorben

yang biasa digunakan adalah karbon aktif/charcoal, zeolit, resin, dan tanah liat dari

lokasi sumber air gambut.

Alumina teraktivasi, besi yang dilapisi alumina teraktivasi dan besi hidroksida

digunakan dalam bentuk granulanya yang berisi butir masih terus dipelajari

efektivitasnya sebagai adsorben untuk asam-asam humat dalam air gambut.

Pemanfaatan teknologi Clear Chemical Bentone atau CCB dikembangkan

dengan memanfaatkan bentonit dan arang matang. Bentonit biasa digunakan sebagai

blencing eart pada proses pengolahan minyak sawit. Pada air gambut, bentonit dapat

menjernihkan air, sedangkan arang untuk menetralisasi kandungan racun pada air.

Melalui formulasi campuran bentonit alam dan sejumlah bahan pendukung, dengan

komposisi 65% dengan tiga zat padat yang saling bercampur, membentuk sistem.




Bahan ini mampu memutus atau merombak warna air, menetralkan, dan

mengadsorpsi, dan mengkogulasi, sehingga dalam hitungan menit, dihasilkan air

bersih (Kompas Cyber Media Jumat Edisi 09 November 2007, akses 24 Mei 2009).

2.4. Warna Air

Banyak air permukaan terutama yang berasal dari daerah rawa, seringkali

berwarna sehingga tidak dapat diterima oleh masyarakat baik untuk keperluan rumah

tangga maupun untuk keperluan industri.

Warna tersebut disebabkan oleh pelapukan (dekomposisi) zat organik seperti

daun, kayu, binatang mati dan lain-lain. Asam humat yang berasal dari dekomposisi

lignin inilah penyebab warna air, selain besi dalam wujud khelat ferric humat. Secara

umum dapat dikatakan, penyebab warna air ialah kation Ca, Mg, Fe, Mn. Oksida besi

ini menyebabkan air berwarna kemerahan, oksida mangan menyebabkan air berwarna

coklat kehitaman, sedangkan kalsium karbonat menimbulkan warna kehijauan.

Bahan-bahan organik seperti tanin, lignin dan asam humus menimbulkan warna

kecoklatan di perairan (Cahyana, 2009).

Air tidak menyerap semua gelombang sinar spektra matahari dengan sama

kuatnya. Dari kedua ujung spektra sinar (sinar dan violet) terlihat bahwa sinar merah

lebih banyak disebarkan (diffus). Penyerapan sinar di dalam air sesungguhnya

dilakukan oleh partikel-partikel yang ada di dalamnya, seperti sediment, deditrus,

binatang atau tumbuh-tumbuhan air. Makin banyak partikel di dalam sistem air makin

tinggi tingkat absorpsi. Karenanya perbandingan penyerapan sinar di dalam air




dengan di dalam udara, penyerapan sinar di dalam air lebih tinggi (Pararaja, 2006).

Pada umumnya warna perairan dikelompokkan menjadi dua yaitu warna sejati

atau warna sesungguhnya (true color) dan warna tampak atau warna semsu

(apparent color).

2.4.1. Warna Sejati (True Color)

Warna yang berasal dari penguraian zat organik alami yaitu zat humus (asam

humus dan asam fulvat), lignin merupakan sekelompok senyawa yang mempunyai

sifat-sifat yang mirip. Senyawa ini menyebabkan warna air yang sukar dihilangkan

terutama jika konsentrasi zat-zat tersebut tinggi dan memerlukan pengolahan dengan

kondisi operasional yang khusus atau berbeda dengan penghilangan warna semu.

(Effendi, 2006).

Karakteristik warna sejati pada air adalah (Pararaja, 2006):

1) Air berwarna kuning terang sampai coklat-merah.

2) Air relatif jernih.

3) pH air relatif rendah, di bawah 6 (rata-rata 3 � 5) oleh karena itu air dengan

pH < 4,5 tidak mengandung alkalinitas.

Sifat-sifat zat humus yang terutama dan penting dalam pengolahan air dapat

dilihat sebagai berikut (Kusnaedi, 2006):

1) Berat molekul adalah 800 � 50.000.

2) Ukuran partikel 90% kurang dari 10 nm, partikel koloid.

3) Partikel warna terdiri dari zat humus yang secara dominan berukuran negatif.




4) Sifat-sifat seperti ukuran partikel yang kecil dan mengandung muatan negatif

yang kuat menentukan mekanisme penghilangan warna yang secara

keseluruhan berbeda dari penghilangan kekeruhan.

Karakteristik air berwarna dan sifat-sifat zat humus menyebabkan air

berwarna jenis ini sukar untuk diolah.

2.4.2. Warna Semu (Apparent Color)

Warna semu adalah warna yang disebabkan oleh (Pararaja, 2006):

a. Partikel partikel penyebab kekeruhan (tanah, pasir dll)

Zat ini lebih mudah dihilangkan dibandingkan dengan penyebab warna

lainnya, biasanya di mana air berbentuk koloid.

b. Partikel/dispersi halus besi dan mangan

Zat-zat ini pada konsentrasi yang sangat rendah, tidak dapat diterima

sebagai sumber air untuk perumahan maupun industri. Sedikit besi dan

mangan dapat menyebabkan warna kecoklatan dalam air yang diproduksi.

c. Partikel-partikel mikroorganisme (algae/lumut).

d. Warna yang berasal dari pemakaian zat warna oleh industri (tekstil,

pengrajin batik, pabrik kertas, dll), seperti bahan pencelup, cat, pewarna

makanan dll.

2.5. Skala Warna Air

Warna air merupakan salah satu unsur dari parameter fisika terhadap standar

persyaratan kualitas air, hal ini dikarenakan (Sutrisno, 2002):




a. Air yang berwarna dalam tingkatan tertentu akan mengurangi segi estetika,

sehingga tidak diterima oleh masyarakat.

b. Tidak diterimanya air minum yang berasal dari penyediaan air untuk minum,

akan menimbulkan kekhawatiran bahwa masyarakat akan mencari sumber air

lain yang mungkin kurang safe.

c. Penetapan warna sebagai salah satu parameter standar kualitas diharapkan

bahwa semua air minum tidak diragukan oleh masyarakat.

Warna air dapat diamati secara visual (langsung) atau pun diukur berdasarkan

suatu skala warna dengan spektrofotometer. Saat ini, dalam penelitian-penelitian

warna air skala warna yang paling banyak digunakan adalah skala APHA (The

American Public Health Association) dan skala Platina-Cobalt (disebut juga skala

Alpha-Hazen). Skala Platina-Cobalt sering disingkat menjadi Pt-Co unit atau PCU.

Standar lain untuk menentukan skala warna yang juga umum digunakan

adalah skala �warna Hazen�, skala ini banyak digunakan karena nilai warna yang

diukur secara khas dalam satuan Hazen atau mg/L Pt.

The American Public Health Association (APHA) telah menerbitkan beberapa

metoda pengujian untuk air dan air limbah, juga yang berhubungan dengan

pengukuran beragam warna dari zat cair. Metoda skala APHA tersebut didasarkan

pada perbandingan visual dari suatu zat cair, dalam penentuan skalanya larutan Pt-Co

digunakan sebagai standarnya. Saat ini warna Platinum-Cobalt yang selanjutnya

disebut warna APHA adalah salah satu standar yang paling umum untuk pengukuran

warna zat cair.




Pemeriksaan warna ditentukan dengan membandingkan secara visuil warna

dari sampel dengan larutan standard warna yang diketahui konsentrasinya.

Kebanyakan metode yang dipakai pada pemeriksaan warna air di instalasi pengolahan

air menggunakan metade standar warna Platina � Kobalt dengan satuan mg/L Pt-Co

baik dilakukan dengan instrumen Colorimetri maupun yang lebih sensitif yaitu

spektrofotometri (Pararaja, 2006).

Mc Neely (1979) dalam Effendi (2003) menyatakan bahwa air dengan nilai

warna lebih kecil dari 10 Pt-Co biasanya tidak memperlihatkan warna yang jelas,

sedangkan air yang berasal dari rawa-rawa termasuk lahan gambut yang berwarna

kuning kecoklatan hingga kehitaman memiliki nilai warna sekitar 200 � 300 Pt-Co

karena adanya asam humus.

Sementara berdasarkan Permenkes No. 416/Men Kes/Per/IX/1990, nilai

maksimum untuk warna air bersih dan air minum (golongan B dan golongan A)

berturut-turut adalah sebesar 50 dan 15 skala Pt-Co.

2.6. Hidrolisis

Hidrolisis adalah istilah umum yang dipergunakan untuk menyebut reaksi

suatu zat dengan air, H2O. Hidrolisis atau dalam bahasa Inggris disebut sebagai

Hydrolysis berasal dari kata hydro artinya air dan lysis artinya peruraian, jadi

hidrolisis bisa diartikan sebagai reaksi terurainya garam dalam air yang menghasilkan

asam atau basa.




Dalam konteks yang lebih luas dikatakan bahwa hidrolisis adalah suatu proses

kimia yang menggunakan air, H2O sebagai pemecah suatu persenyawaan termasuk

inversi gula, saponifikasi ester dan lemak, pemecahan protein dan reaksi Grignard.

Jadi H2O sebagai zat pereaksi dalam pengertian luas dapat digolongkan sebagai

larutan asam atau basa.

Ada dua jenis hidrolisis berdasarkan terjadinya, yaitu:

a. Hidrolisis parsial/sebagian

Yaitu hidrolisis yang terjadi apabila garamnya berasal dari asam lemah dan

basa kuat atau sebaliknya, dan dalam hidrolisis parsial ini hanya satu ion saja

(dari asam lemah atau basa lemah) yang mengalami reaksi hidrolisis, yang

lainnya tidak.

b. Hidrolisis total

Yaitu hidrolisis yang terjadi apabila garamnya berasal dari asam lemah dan

basa lemah.

Tabel 2.2. Beberapa Jenis Garam Berdasarkan Komponen Asam Basa Pembentuknya

Asam Pembentuk Basa Pembentuk Sifat Larutan Contoh

kuat kuat netral NaCl ; K2SO4

kuat lemah asam NH4Cl ; Al2(SO4)3

lemah kuat basa CH3COONa ; Na2CO3

lemah lemah bergantung Ka & Kb

CH3COONH4




Aplikasi konsep hidrolisis dalam kehidupan sehari-hari terjadi seperti

di dalam:

a. Pelarutan sabun

Garam natrium stearat, C17H35COONa (sabun cuci) akan mengalami hidrolisis

jika dilarutkan dalam air dan menghasilkan asam stearat, C17H35COOH dan

basanya NaOH sesuai reaksinya:

C17H35COONa + H2O C17H35COOH + NaOH

Oleh karena itu, jika garam tersebut digunakan untuk mencuci, airnya harus

bersih dan tidak mengandung garam Ca 2+ atau Mg 2+. garam Ca 2+ dan Mg 2+

banyak terdapat dalam air sadah. Jika air yang digunakan mengandung garam

garam Ca 2+, terjadi reaksi:

2(C17H35COOH) + Ca 2+ Ca(C17H35COO)2 + 2 H +

Sehingga buih yang dihasilkan sangat sedikit. Akibatnya, cucian tidak bersih

karena fungsi buih untuk memperluas permukaan kotoran agar mudah larut

dalam air.

b. Penjernihan air

Penjernihan air minum oleh PAM berdasarkan prinsip hidrolisis, yaitu

menggunakan senyawa aluminium fosfat yang mengalami hidrolisis total.




2.7. Adsorpsi

Adsorpsi adalah proses di mana satu atau lebih unsur-unsur pokok dari suatu

larutan fluida akan lebih terkonsentrasi pada permukaan suatu padatan tertentu

(adsorben). Dengan cara ini, komponen-komponen dari suatu larutan, baik larutan gas

ataupun cairan, bisa dipisahkan satu sama lain (Wikipedia, akses 20 april 2009).

Adsorpsi melibatkan proses perpindahan massa dan menghasilkan

kesetimbangan distribusi dari satu atau lebih larutan antara fasa cair dan partikel.

Pemisahan dari suatu larutan tunggal antara cairan dan fasa yang diserap membuat

pemisahan larutan dari fasa curah cair dapat dilangsungkan. Fasa penyerap disebut

sebagai adsorben. Bahan yang banyak digunakan sebagai adsorben adalah karbon

aktif dan silika gel. Permukaan adsorben pada umumnya secara fisika maupun kimia

heterogen dan energi ikatan sangat mungkin berbeda antara satu titik dengan titik

lainnya. Pada praktiknya, proses adsorpsi bisa dilakukan secara tunggal namun bisa

pula merupakan kelanjutan dari proses pemisahan dengan cara distilasi.

Berdasarkan fenomena kejadiannya, adsorpsi pada permukaan padatan dapat

diklasifikasikan ke dalam dua bagian, yaitu (Hakim, 1988):

1. Kemisorpsi

Adsorpsi kimia adalah adsorpsi yang terjadi akibat interaksi kimia antara

molekul adsorben dengan molekul adsorbat. Proses ini pada umumnya

bersifat sangat eksotermis dan menurunkan kapasitas dari adsorben karena

gaya adhesinya yang kuat sehingga proses ini tidak dapat berbalik

(irreversible).




2. Fisisorpsi atau adsorpsi fisika

Adsorpsi fisik adalah adsorpsi yang terjadi akibat gaya interaksi tarik-menarik

antara molekul adsorben dengan molekul adsorbat. Adsorpsi ini melibatkan

gaya-gaya Van der Wals yang relatif lemah (sebagai kondensasi uap). Jenis

ini cocok untuk proses adsorpsi yang membutuhkan proses regenerasi karena

zat yang teradsorpsi tidak larut dalam adsorben tapi hanya sampai permukaan

saja.

Terjadinya fenomena adsorpsi itu, para ahli pengolahan air membagi

mekanisme adsorpsi menjadi tiga langkah, yaitu (Cahyana, 2009):

(1). Makrotransport: perpindahan zat pencemar, disebut juga adsorbat (zat yang

diadsorpsi), di dalam air menuju permukaan adsorban;

(2). Mikrotransport: perpindahan adsorbat menuju pori-pori di dalam adsorban;

(3). Sorpsi: pelekatan zat adsorbat ke dinding pori-pori atau jaringan pembuluh

kapiler mikroskopis.

Beberapa hal yang mempengaruhi efektivitas adsorpsi, adalah (Cahyana,

2009):

1) Jenis bahan adsorban, apakah berupa arang batok, batu bara (antrasit), sekam,

dll;

2) Temperatur lingkungan (udara, air, cairan): proses adsorpsi makin baik jika

temperaturnya makin rendah;




3) Jenis adsorbat, bergantung pada bangun molekul zat, kelarutan zat (makin

mudah larut, makin sulit diadsorpsi), taraf ionisasi (zat organik yang tidak

terionisasi lebih mudah diadsorpsi).

Berdasarkan jenis adsorbatnya, tingkat adsorpsi digolongkan menjadi tiga,

yaitu lemah (weak), terjadi pada zat anorganik kecuali golongan halogen (salah

satunya adalah klor). Adsorpsi menengah (medium), terjadi pada zat organik alifatik

dan adsorpsi kuat (strong) terjadi pada senyawa aromatik (zat organik yang berbau

(aroma) dengan struktur benzena, C6H6) (http://www.chem-is-try.org, 2006).

Suatu adsorben dapat diregenerasikan dengan jalan pengeringan. Pada

dasarnya pengeringan zat padat adalah pemisahan sejumlah kecil air atau zat cair dari

bahan sehingga mengurangi kandungan sisa zat cair di dalam zat padat itu sampai

suatu nilai rendah yang dapat diterima.

Kandungan zat cair dalam bahan yang dikeringkan berbeda dari satu bahan ke

bahan lain. Ada bahan yang tidak mempunyai kandungan zat cair sama sekali (bone

dry). Pada umumnya zat padat selalu mengandung sedikit fraksi air sebagai air

terikat. Zat padat yang akan dikeringkan biasanya terdapat dalam bentuk serpih

(flake), bijian (granule), kristal (crystal), serbuk (powder), lempeng (slab), atau

lembaran sinambung (continous sheet) dengan sifat-sifat yang berbeda satu sama lain.



http://www.chem-is-try.org/


o Spektrofotometer Uv-Vis

Spektrofotometer uv-vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur

transmitansi, reflektansi dan absorbansi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang

gelombang pada daerah ultraviolet dan daerah tampak. Spektrofotometer sesuai

dengan namanya merupakan alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer.

Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu

dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang

diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi cahaya secara

relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai

fungsi dari panjang gelombang (http://www.kimia-lipi.net, 2006).

Semua metode spektrofotometri berdasarkan pada serapan sinar oleh senyawa

yang ditentukan, sinar yang digunakan adalah sinar yang semonokromatis mungkin

(http://www.kimia-lipi.net, 2006).

Umumnya spektroskopi dengan sinar ultraviolet (uv) dan sinar tampak (vis)

dibahas bersama karena sering kedua pengukuran dilakukan pada waktu yang sama.

Spektroskopi uv-vis berkaitan dengan proses berenergi tinggi yakni transisi elektron

dalam molekul, informasi yang didapat cenderung untuk molekul keseluruhan

molekul bukan partisi-partisi penyusun molekulnya. Metoda ini sangat sensitif dan

dengan demikian sangat cocok untuk tujuan analisis (http://www.chem-is-try.org,

2006).

Konsentrasi suatu larutan A berwarna dapat diketahui dengan

membandingkan warna larutan tersebut dengan larutan A yang diketahui



http://www.kimia-lipi.net/

http://www.kimia-lipi.net/

http://www.chem-is-try.org/


konsentrasinya. Metode pembandingan warna ini dikenal dengan kolorimetri.

Salah satu metode kolorimetri yang dikenal saat ini adalah metode

spektrofotometeri. Prinsip metode ini adalah pengurangan intensitas sinar sebelum

dan sesudah melewati sampel pada suatu alat spektrofotometer (Underwood, 1999).

Beer dan Lambert mengkaji efek konsentrasi penyusun warna dalam larutan

terhadap transmisi maupun absorpsi cahaya, yaitu intensitas berkas cahaya

monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat

penyerap secara linier. Bentuk persamaan yang umum untuk pernyataan tersebut

dapat dilihat pada persamaan berikut (Takeuchi, 2006):

A = åcl = log = log = − log T

Di mana:

A = absorbansi larutan sampel

å = koefisien ekstingsi molar zat terlarut

c = konsentrasi larutan (molar)

l = panjang lintasan cahaya (cm)

T = transmitansi

lo = intensitas cahaya setelah setelah melewati pelarut murni dan larutan

lt = intensitas cahaya setelah setelah melewati pelarut murni dan larutan

Penentuan konsentrasi warna air gambut dapat ditentukan berdasarkan standar warna

Pt-Co pada panjang gelombang maksimumnya.

lt

lo

T

l




o Tulang Ayam

Hampir seluruh rangka pada vertebrata termasuk kelas unggas terdiri atas

tulang, yang mempunyai fungsi utama (Yuwanta, 2004):

a. Proteksi

Tulang berfungsi melindungi organ-organ internal, seperti tengkorak yang

melindungi otak ataupun tulang iga yang melindungi usus dan paru-paru.

b. Pemberi bentuk

Tulang merupakan rangka di mana tubuh dapat terbentuk.

c. Produksi darah

Sumsum, terletak di dalam rongga tulang, berfungsi memproduksi darah

dalam proses yang dinamakan haematopoiesis.

d. Penyimpanan/cadangan mineral

Tulang berfungsi sebagai cadangan mineral-mineral penting bagi tubuh,

khususnya kalsium dan fosfor.

e. Pergerakan

Tulang, bersama sendi, tendon, otot dan ligamen, berfungsi bersama-sama

untuk menghasilkan dan mentransfer gaya sehingga tubuh dapat bergerak

dalam ruang tiga dimensi.

f. Keseimbangan asam dan basa

Tulang merupakan buffer darah terhadap perubahan pH yang drastis dengan

cara menyerap ataupun melepaskan garam-garam alkali.




Matriks-matriks ekstraselular dari jaringan keras tulang tersusun atas fasa-fasa

anorganik dan organik, fasa anorganik utama tersusun atas dari kristal-kristal

hidroksiapatit (HA), dan fasa organik terutama terdiri atas kolagen dan sejumlah kecil

senyawa lain termasuk glycosaminoglycans (GAGs), proteoglycans dan glikoprotein

(Sultana dalam Yildirim, 2004).

Secara kimiawi komposisi penyusun tulang pada basis berat, terdiri dari

kurang lebih 69% anorganik, 22% organik, dan 9% air. Sedangkan basis volume

yaitu 40% anorganik, 35% organik, dan 25% air. Fasa organik utama dari tulang

adalah collagen (90% berat) seperti ditunjukkan dalam tabel berikut:

Tabel 2.3. Komposisi Tulang Secara Umum (Yildirim, 2004)

Komponen Jumlah (% berat) Hidroksiapatit (HA) 69 Matrik organik Kolagen Lain-lain

22 90 � 96 4 � 10

Air 9

Fasa utama anorganik dari tulang adalah sebuah mineral garam kristalin yang

merupakan kalsium fosfat dan sering kali diidealkan sebagai hidroksilapatit yang juga

disebut hidroksiapatit. Sedangkan fasa anorganik tulang selain hidroksiapatit adalah

garam-garam dari natrium, magnesium, kalium, klor, flour, dan sitrat dalam jumlah

yang bervariasi.

Kristal hidroksiapatit secara fisik merupakan material biokeramik dengan

struktur permukaannya yang memiliki pori-pori (Kubo, 2003). Hal ini ditunjukkan

gambar berikut:




Gambar 2.4. Foto SEM terhadap Keramik Mikropartikel HA, Terlihat Struktur Permukaan yang Kasar dan Berpori-pori (Hasil Pembesaran, 300x)

Hidroksiapatit adalah mineral yang terjadi secara alami, dalam keadaan murni

berbentuk kristal putih dengan rumus Ca5(PO4)3(OH), tetapi biasanya ditulis

Ca10(PO4)6(OH)2. Secara teoritis hidroksiapatit, Ca10(PO4)6(OH)2 memiliki kandungan

(dalam % berat) kalsium 39,68 ; posfor 18,45. Perbandingan sebesar 2,151 dan

perbandingan molar adalah 1,67 (Yildirim, 2004).

Material yang bersifat keramik secara umum memiliki kemampuan sebagai

adsorben, penyebabnya adalah permukaan material ini cenderung berpori-pori,

adanya gaya adhesi mengakibatkan material ini dapat menyerap zat-zat lain ke dalam

pori-porinya.

Hidroksiapatit sebagai salah satu material keramik sangat memungkinkan

memiliki kemampuan dalam mengadsorpsi zat-zat lain ke dalam pori-pori

di permukaannya.

P

Ca

P

Ca



http://72.14.203.132/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Apatite&prev=/search%3Fq%3Dhidroksiapatit%2Bwikipedia,%26hl%3Did%26sa%3DX&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhiEoCKnx8T4AyXcu2pt8pA0ZiVIzw


BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi Pengambilan Sampel

Sampel air gambut diambil dari kawasan Divisi 3 Perkebunan Sawit Aek

Lobu PT Anglo Marison Estate Platation (PT AEP) Desa Aek Lobu Hutabalang

Kecamatan Badiri Kabupaten Tapanuli Tengah.

3.2. Lokasi Penelitian

Penelitian penurunan intensitas warnanya dilakukan di Laboratorium Kimia

Analitik, Universitas Sumatera Utara. Dan untuk pengukuran skala warna dengan

instrumen spektrofotometer uv-vis dilakukan di Laboratorium Farmasi, Universitas

Sumatera Utara. Foto SEM terhadap serbuk tulang ayam dilakukan dengan mengirim

ke Laboratorium Geologi Kuaterner (PPGL) Bandung.

3.3. Populasi dan Sampel

Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh air yang menggenangi lahan

gambut di Desa Aek Lobu Hutabalang Kecamatan Badiri Kabupaten (Divisi 3 PT

AEP Perkebunan Kelapa Sawit) Tapanuli Tengah, dengan langkah:

1. Menentukan lokasi 5 (lima) titik yang ditarik secara diagonal dari tepi lahan

gambut (metode diagonal silang). Hal ini dimaksudkan supaya sampel dapat

bersifat representatif dari populasi.




x x

x

x x

Gambar 3.1. Penentuan Sampel pada Lokasi, Tanda Silang Menyatakan Tempat Sampel Diambil

2. Dari 5 titik itu masing masing sampel diambil dua titik kedalaman yaitu pada

titik 0,2x dan 0,8x kedalaman air gambut.

3. Membilas terlebih dahulu bagian dalam penampung (alat untuk mengambil

sampel) secara merata sebanyak 3 (tiga) kali dengan sampel tersebut.

4. Mengambil sampel sebanyak volume yang sama dan dicampurkan dalam wadah

secara merata/homogen. Wadah sebelumnya telah diperlakukan seperti

penampung yaitu dibilas sebanyak 3 (tiga) kali dengan sampel.

3.4. Alat dan Bahan Kimia yang Digunakan

3.4.1. Alat-alat

Alat yang dipakai pada penelitian ini yaitu:

1. Magnetic stirrer.

2. Hotplate (Thermolyne, Mirak).

3. Alat sentrifuga (Fisher Scientific).

4. Indikator universal (E merck).

5. Ayakan mesh ukuran 80 mesh.

6. Neraca analitis.




7. Termometer.

8. Kuvet.

9. Desikator.

10. Alat spektrofotometer uv-vis (Diode Array Spectrophotometer, hp 8452A).

11. Dan alat-alat gelas yang biasa digunakan di laboratorium.

3.4.2. Bahan Kimia yang Digunakan

Bahan kimia yang dipakai pada penelitian ini yaitu:

1. K2PtCl6 (Merck).

2. CoCl2. 6 H2O (Merck).

3. HCl pekat (p a).

4. Aquades.

5. Karbon aktif.

6. CaCO3 murni.

7. Air gambut di Desa Aek Lobu Hutabalang Kecamatan Badiri Kabupaten

(Divisi 3 PT AEP Perkebunan Kelapa Sawit) Tapanuli Tengah.

8. Tulang ayam (diperoleh dari dapur katering asrama SMA Negeri 1 Matauli

Pandan).

3.5. Prosedur Penelitian

3.5.1. Preparasi Serbuk Tulang Ayam

1. Tulang ayam dipisahkan bagian tulang rawannya dan dibersihkan dari daging

yang masih melekat.




2. Lalu dipecah/dibelah dan dibersihkan dari sum-sum yang melekat dari bagian

dalamnya.

3. Tulang ayam dicuci dengan detergen dan dibilas dengan air sebanyak tiga (3)

kali lalu dibilas dengan aquadest.

4. Dikeringkan dengan terik matahari selama satu hari lalu digerus dan diblender.

5. Serbuk dari tulang ayam selanjutnya diayak hingga ukuran 80 mesh, selanjutnya

serbuk tulang tersebut dioven selama 45 sampai 60 menit sebelum digunakan.




Secara ringkas proses di atas dapat digambarkan sebagai berikut:

dipilih yang ruas/ukurannya besar dipisahkan bagian tulang rawannya dan dibersihkan dari daging yang masih melekat dipecah/dibelah dan dibersihkan sum-sum tulangnya yang melekat sampai bersih dicuci dengan detergen dibilas dengan air sebanyak tiga (3) kali lalu dibilas lagi dengan aquadest dikeringkan dengan terik matahari selama satu hari lalu digerus dan diblender serbuk dari tulang ayam selanjutnya diayak hingga ukuran 80 mesh (ukuran kehalusan optimal) selanjutnya serbuk tulang tersebut dioven selama 45 sampai 60 menit sebelum digunakan

Gambar 3.2. Proses Preparasi Serbuk Tulang Ayam

Tulang Ayam

Penurun intensitas warna air gambut




3.5.2. Preparasi Larutan Induk (Larutan Skala Warna 500 ppm Pt-Co)

Larutan standar Pt-Co dibuat dengan melarutkan 1,246 gram kalium heksa

kloro platina (IV), K2PtCl6 (ekivalen dengan 500 mg logam platina), dan 1,00 gram

kobal klorida, CoCl2.6 H2O (ekivalen dengan 250 mg kobal) dalam 600 mL aquadest.

Kemudian ditambahkan 100 mL HCl pekat dan diencerkan dengan aquadest hingga

volume 1 liter. Larutan standar tersebut mempunyai skala warna 500 ppm Pt-Co.

3.5.3. Pembuatan Larutan Standar Skala Warna 500 Pt-Co

Larutan standar Pt-Co dibuat sesuai dengan diagram alir pada gambar

berikut:

+ 25 mL aquadest + 25 mL

aquadest

dicampurkan, lalu ;

+ aquadest 600 mL + 100 mL HCl pekat (p a) + aquadest hingga volume 1000 mL

Gambar 3.3. Diagram Alir Pembuatan Larutan Standar Skala Warna 500 ppm Pt-Co

1,246 g K2PtCl6 1,00 g CoCl2. 6 H2O

Larutan K2PtCl6 Larutan CoCl2

Larutan standar skala warna 500 ppm Pt-Co




3.5.4. Preparasi Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pt-Co

1. Dari larutan induk skala warna 500 ppm Pt-Co dipipet sebanyak 0,5 mL lalu

dimasukkan ke dalam tabung Nessler 50 mL lalu diencerkan dengan aquadest

sampai garis tanda, sehingga diperoleh larutan warna standar skala 5 ppm Pt-

Co.

2. Dengan cara yang sama dari larutan induk skala warna 500 ppm Pt-Co dipipet

sebanyak 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 ; 3,0 ; 3,5 ; 4,0 dan 4,5 mL. Lalu masing-masing

diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda, sehingga diperoleh larutan

warna standar skala 10 ; 15 ; 20, 25 ; 30 ; 35 ; 40 dan 45 ppm Pt-Co.

3.6. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Larutan Standar

1. Diambil titik tengah dari larutan standar skala warna yang digunakan yaitu

konsentrasi 25 ppm Pt-Co, lalu dimasukkan ke dalam kuvet spektrofotometer

uv.

2. Pengikuran ini menghasilkan panjang gelombang maksimum dihasilkan 300

nm.

3.7. Identifikasi Warna Air Gambut

Warna air gambut diukur dengan alat spektrofotometer pada panjang

gelombang 300 nm larutan standar. Sebelum dilakukan pengukuran warna dengan

spektrofotometer, dibuat larutan standar warna dengan konsentrasi: 5, 10, 15, 20, 25,

30, 35, dan 40 Pt-Co dan diukur absorbannya pada panjang gelombang 300 nm. Dari




hasil pengukuran dibuat kurva standar antara absorbansi terhadap konsentrasi warna

(Pt-Co). Kurva standar ini selanjutnya digunakan untuk menentukan konsentrasi

warna air gambut sebagai fungsi dari nilai absorbansi.

3.8. Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pt-Co

Kurva standar dibuat dengan mengukur absorbansi larutan standar pada

panjang gelombang, ë = 300 nm.

larutan standar dipipet sebanyak 0,5;1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5;4,0 dan 4,5 mL

+ aquadest menjadi 50 mL dalam labu ukur 50 mL.

diukur absorbansinya pada ë = 300 nm Gambar 3.4. Diagram Alir Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Standar Skala

Warna Pt-Co

Larutan standar skala warna 500 ppm Pt-Co

Larutan standar skala warna 5;10;15 ;20;25;30;35;40 dan 45 ppm Pt-Co

Data Absorbansi 1




3.9. Penentuan Volume Optimal Air Gambut

1. Sebanyak 40 mL sampel air gambut dimasukkan ke dalam gelas beaker dan

ditambahkan 1 gram serbuk tulang ayam, diaduk dengan magnetik stirer lalu

disentrifuge, supernatan yang diperoleh diukur absorbansinya dengan

spektrofotometer uv-vis pada panjang gelombang 300 nm

2. Dengan cara yang sama dilakukan terhadap 50 ; 60 ; dan 70 mL sampel air

gambut dan diukur absorbansi masing-masing dengan spektrofotometer.

3.10. Proses Penurunan Intensitas Warna Air Gambut

3.10.1. Pengaruh Massa Serbuk Tulang Ayam

Proses adsorpsi warna air gambut oleh adsorban serbuk dari tulang ayam

dilakukan dengan metode batch, yaitu sebagai berikut:

1. Ke dalam 50 mL air gambut ditambahkan serbuk dari tulang ayam yang

massanya divariasikan (0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 dan 3,0 gram).

2. Selanjutnya masing-masing dilakukan pengadukan dengan menggunakan

magnetic stirrer pada suhu kamar selama 30 menit.

3. Kemudian masing-masing campuran air gambut dan serbuk dari tulang ayam

dipisahkan dengan cara disentrifuge selama 15 menit dengan kecepatan 400 rpm.

4. Tiap supernatan yang diperoleh didekantasi dan diukur absorbansinya dengan

spektrofotometer sinar tampak (uv-vis) pada panjang gelombang yang sesuai.




3.10.2. Pengaruh Waktu Kontak

Untuk pengaruh waktu ini massa serbuk dari tulang ayam yang digunakan

sebanyak 5 gram, dengan prosedur sebagai berikut:

1. Ke dalam 50 mL air gambut ditambahkan serbuk dari tulang ayam yang

massanya 2,5 g (Perbandingan serbuk tulang ayam dengan air gambut = 1 : 20).


magnetic stirrer pada suhu kamar. Pengadukan dilakukan dengan waktu kontak

bervariasi (10 ; 20 ; 30 ; 40, 50 dan 60 menit).





3.10.3. Perbandingan Serbuk Tulang Ayam, Karbon Aktif, dan Kalsium Karbonat dalam Penurunan Intensitas Warna Air Gambut

Massa, ukuran kehalusan partikel (mesh), banyaknya air gambut sampel,

waktu kontak antara serbuk tulang ayam dan karon aktif yang ditambahkan dibuat

sama demikian juga dengan pH sistem (bila perlu).

1. Ke dalam 50 mL air gambut ditambahkan serbuk tulang ayam (1,5 ; 2,0 dan 2,5

g).


magnetic stirrer pada suhu kamar selama 30 menit.








Dengan cara yang sama dengan mengganti serbuk tulang ayam dengan karbon

aktif dan kalsium karbonat.




3.11. Bagan Penelitian

3.11.1. Dengan Massa Sebagai Variabel

+ serbuk tulang ayam dengan massa 0,5 gram. (selanjutnya massa serbuk tulang yang ditambahkan berturut-turut 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 ; 3,0 gram)

diaduk dengan magnetic stirrer selama selama 30 menit.

disentrifuge pada kecepatan 400 rpm

diukur absorbansi pada ë = 300 nm

Gambar 3.5. Diagram Alir Proses Adsorpsi dengan Variasi Massa

50 mL air gambut

Residu

Campuran

Supernatan

Data absorbansi 2




3.11.2. Dengan Waktu Kontak Sebagai Variabel

+ serbuk tulang ayam dengan massa 2,5 gram

diaduk dengan magnetic stirrer dengan variasi waktu 10 ; 20 ; 30; 40; 50 dan 60 menit


diukur absorbansinya pada ë = 300 nm

Gambar 3.6. Diagram Alir Proses Adsorpsi dengan Variasi Waktu Kontak

50 mL air gambut

Residu

Campuran

Supernatan

Data absorbansi 3





+ gram serbuk tulang ayam (1,5 ; 2,0 ; 2,5 g)

(berikutnya serbuk tulang ayam diganti dengan

karbon aktif dan kalsium karbonat masing-masing

dengan massa yang sama)

diaduk dengan magnetic stirrer selama selama 30

menit.


diukur absorbansinya pada ë = 300 nm

Gambar 3.7. Diagram Alir Perbandingan Proses Adsorpsi

50 mL air gambut

Residu

Campuran

Supernatan

Data absorbansi 4




BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian penurunan intensitas warna air gambut ini dilakukan menggunakan

tulang ayam yang bentuknya dibuat menjadi serbuk dengan ukuran partikel 80 mesh.

Tulang ayam yang digunakan adalah bagian kerasnya yang telah dipisahkan tulang

rawan dan sum-sum yang melekat di permukaannya.

Secara kimiawi tulang ayam tersusun atas 75% bahan-bahan anorganik dan

25% bahan organik. Anorganik terutama mineral garam kristalin dan kalsium yang

terdapat dalam bentuk hidroksiapatit, Ca10(PO4)6(OH)2, sedangkan Na, Mg, K, Cl, F,

CaCO3, Ca3(PO4)2 dan ion-ion sitrat ada dalam jumlah yang bervariasi (Yuwanta,

2006).

Kalsium hidroksiapatit, Ca10(PO4)6(OH)2 merupakan zat yang bersifat

biomaterial keramik yang permukaannya memiliki pori-pori, berdasarkan strukturnya

ini maka kalsium hidroksiapatit memiliki kemampuan dapat mengadsorpsi zat-zat

lain ke permukaannya, tetapi hidroksiapatit pun dapat melepaskan ion hidroksinya

dalam lingkungan yang relatif asam (Yildirim, 2004).

Air gambut merupakan air permukaan yang mengandung senyawa humus

yang terdiri dari asam humat, asam fulvat dan humin. Ketiga senyawa tersebut

mengakibatkan air gambut berwarna cokat dan bersifat asam. Air gambut yang

digunakan pada penelitian ini memiliki pH 4,5 dan setelah dihitung berdasarkan

larutan standar Pt-Co yang digunakan konsentrasi warnanya adalah 93.565 Pt-Co




(ppm). Konsentrasi warna air gambut berada di atas standar warna yang ditetapkan

oleh pemerintah melalui Permenkes No. 416/Men Kes/Per/IX/1990 tentang standar

air minum dan air bersih. Berdasarkan Permenkes tersebut nilai standar nilai pH 6,8

� 7 dan konsentrasi warna air maksimum yang diperbolehkan adalah sebesar 15 Pt-

Co untuk air minum dan 50 Pt-Co untuk air bersih.

4.1. Proses Penurunan Intensitas Warna Air Gambut

Terdapat dua mekanisme penurunan intensitas warna air gambut yang

diajukan. Pertama, adalah melalui reaksi kimia antara senyawa-senyawa yang

terkandung dalam tulang ayam dengan senyawa humus. Kedua, adalah melalui poses

adsorpsi senyawa humus pada material tulang ayam.

Yuwanta (2006) menyatakan bahwa CaCO3 adalah senyawa anorganik

komponen utama penyusun tulang ayam selain Ca3(PO4)2. Keduanya di dalam larutan

menunjukkan sifat basa sesuai dengan mekanisme berikut:

CaCO3(aq) Ca2+(aq) + CO3

2�(aq)

CO32�

(aq) + H2O HCO3�

(aq) + OH�(aq)

Demikian juga dengan Ca3(PO4)2, zat ini dalam larutan menunjukkan sifat

basa sesuai dengan mekanisme berikut:

Ca3(PO4)2 (aq) 3 Ca2+(aq) + 2 PO4

3�(aq)

PO43�

(aq) + H2O HPO4

2�(aq) + OH�

(aq)

Basa di dalam larutan diperkirakan akan bereaksi dengan senyawa humus

yang bersifat asam. Sehingga salah satu reaksi kimia yang diperkirakan terjadi pada




penurunan warna air gambut adalah reaksi asam-basa.

Reaksi ini mengakibatkan peningkatan pH air gambut setelah perlakuan dari

pH awal 4,5 menjadi sekitar 6 � 7. Peningkatan pH pada perlakuan variasi massa

serbuk tulang ayam per 50 mL air gambut dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 4.1. pH dari Hasil Perlakuan dengan Variasi Massa

No Massa Serbuk Tulang Ayam

pH Air Gambut Setelah Perlakuan

1 0,5 ~ 6 2 1,0 ~ 6 3 1,5 6 4 2,0 7 5 2,5 7 6 3,0 7

Tabel 4.2. pH dari Hasil Perlakuan dengan Variasi Waktu Kontak

No Waktu Kontak (Menit)

pH Air Gambut Setelah Perlakuan

1 10 ~ 6 2 20 6 3 30 7 4 40 7 5 50 7 6 10 7

Keterangan :

1. Lambang ~ berarti mendekati 2. Pada pengukuran pH sampel air gambut digunakan indikator universal 1 desimal. 3. Pada pengukuran pH hasil perlakuan digunakan indikator universal non desimal.

pH yang dihasilkan pada perlakuan ini untuk variasi massa setelah 2,0 gram

dan variasi waktu setelah 30 menit sudah memenuhi standar yang ditetapkan

pemerintah melalui Permenkes No. 416/Men Kes/Per/IX/1990, yaitu sebesar 6.5 � 8.5

untuk air minum dan 6.5 � 9.0 untuk air bersih.




Penurunan intensitas warna air gambut melalui mekanisme adsorpsi

diperkirakan juga dapat terjadi. Hal ini karena di dalam tulang ayam terkandung

senyawa kalsium hidroksiapatit, Ca10(PO4)6(OH)2 senyawa ini merupakan material

keramik yang memiliki pori (Yildirim, 2004).

Senyawa humus diperkirakan dapat teradsorpsi ke dalam pori-pori material

kalsium hidroksiapatit tulang ayam. Sehingga pada saat diaduk dengan magnatik

stirerr senyawa humus ikut teradsorpsi dalam pori-pori material kalsium

hidroksiapatit. Untuk membuktikannya dilakukan foto SEM terhadap serbuk tulang

ayam sebelum dan sesudah perlakuan. Hasil foto SEM ditunjukkan pada gambar

berikut:

(a) (b) Gambar 4.1. Hasil Foto SEM Potongan Melintang Serbuk Tulang Ayam 80

Mesh, Perbesaran 1000 Kali (a) Sebelum Perlakuan (b) Setelah Perlakuan

Dari gambar di atas terlihat bahwa tidak seluruhnya pori-pori serbuk tulang

ayam tertutupi oleh suatu material yang berwarna putih (dalam gambar b) yang

diyakini adalah asam-asam humus, sehingga dapat dikatakan bahwa dalam penelitian

penurunan intensitas warna air gambut ini, proses adsorpsi yang terjadi tidak

maksimal dan hanya memberikan kontribusi yang kecil.




4.2. Pengukuran Konsentrasi Warna Air Gambut

Konsentrasi warna air gambut diukur dengan metode platina kobalt (Pt-Co),

karena metoda platina kobalt (Pt-Co) digunakan untuk mengukur warna air yang

dapat diminum dan air berwarna yang disebabkan oleh bahan-bahan yang terbentuk

secara alami seperti dekomposisi asam-asam organik dari daun-daunan, kulit kayu,

akar, bahan-bahan humus dan tanah gambut (Standard Method 2120B).

Pengukuran ini berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh American

Standards of Treatment and Method (ASTM) yaitu ASTM D1209, suatu metode

standar untuk menguji cairan berwarna yang jernih (skala Pt-Co). Larutan yang

diukur adalah larutan dengan warna yang mendekati warna larutan standar skala

warna Pt-Co. Larutan ini juga dikenal sebagai larutan Hazen atau larutan standar

APHA (American Public Health Association).

Pada penelitian ini pengukuran konsentrasi warna dilakukan secara

spektrofotometri. Larutan induk yang digunakan dengan konsentrasi 500 ppm (500

Pt-Co) dibuat sesuai dengan prosedur, harus memiliki absorbansi yang sesuai dengan

batas yang dikeluarkan oleh ASTM seperti tercantum pada tabel berikut:

Tabel 4.3. Batas Absorbansi Larutan Induk Pt-Co pada Berbagai Panjang Gelombang

Panjang

Gelombang Absorbansi

430 0,110 � 0,120

455 0,130 � 0,145

480 0,105 � 0,120

510 0,055 � 0,065




Hasil pengukuran dengan spektrofotometer terhadap larutan induk konsentrasi

500 Pt-Co pada penelitian ini yang dibuat sesuai dengan prosedur tertera pada tabel

berikut:

Tabel 4.4. Absorbansi Larutan Induk Pt-Co pada Berbagai Panjang Gelombang

Panjang Gelombang Absorbansi 430 0,1105

455 0,1316

480 0,1058

510 0,0549

Dengan membandingkan nilai batas absorbansi dalam Tabel 4.3 dengan

absorbansi hasil pengukuran didapatkan bahwa absorbansi dari larutan induk skala

warna Pt-Co yang digunakan pada penelitian ini berada dalam batas yang ditetapkan

ASTM.

Pada penelitian ini dipakai panjang gelombang pengukuran sebesar 300 nm.

Hal ini berdasarkan pada panjang gelombang maksimum larutan standar skala warna

Pt-Co yang diukur. Gambar 4.2 menunjukkan spektrum larutan standar skala warna

Pt-Co yang digunakan pada penelitian ini:




Gambar 4.2. Spektrum Absorpsi Larutan Standar Skala Warna Pt-Co

Konsentrasi sampel ditentukan dengan mengkonversikan absorbansi sampel

pada kurva standar. Kurva standar yang diperoleh pada penelitian ini ditunjukkan

pada Gambar 4.3:

Gambar 4.3. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Skala Warna Pt-Co

Dengan mensubstitusikan absorbansi sampel air gambut ke dalam persamaan

regresi linier maka konsentrasi air gambut mula-mula adalah 93,565 ppm (Pt-Co).




4.3. Penentuan Volume Optimal Air Gambut dalam Perlakuan

Volume optimal sampel air gambut yang akan digunakan dalam setiap

perlakuan ditentukan dengan menambahkan 1 gram serbuk tulang ayam masing-

masing pada 40 ; 50 ; 60 dan 70 mL sampel. Pengukuran terhadap absorbansinya

menghasilkan kurva seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 4.4. Kurva Penentuan Volume Optimal Air Gambut

Volume optimal yang diharapkan adalah volume sampel yang dalam setiap

perlakuan bercampur dengan serbuk tulang ayam yang menghasilkan absorbansi

terendah sehingga berdasarkan kurva di atas maka volume optimal air gambut yang

digunakan dalam penelitian ini sebanyak 50 mL.

4.4. Hasil Perlakuan terhadap Air Gambut

4.4.1. Pengaruh Massa Serbuk Tulang Ayam

Untuk mengetahui pengaruh massa terhadap penurunan intensitas warna air

gambut dilakukan dengan mencampurkan sebanyak 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 dan 3,0




gram serbuk tulang ayam ke dalam 50 mL air gambut. Masing-masing larutan

kemudian diaduk dengan pengaduk magnet dengan kecepatan normal selama 30

menit. Grafik penurunan konsentrasi warna air gambut yang dihasilkan dapat dilihat

pada gambar di bawah ini:

Gambar 4.5. Pengaruh Massa terhadap % Penurunan Warna Sampel Air Gambut

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa konsentrasi sampel air gambut semula

yaitu 93.565 Pt-Co mengalami penurunan. Penurunan konsentrasi ini berbanding

lurus dengan massa serbuk tulang ayam. Hal ini membuktikan bahwa serbuk tulang

ayam yang tersedia dalam jumlah lebih banyak semakin menurunkan konsentrasi air

gambut atau semakin meningkatkan persentase penurunan konsentrasinya. Pada

penambahan serbuk tulang ayam 2.5 gram konsentrasi warna air gambut sebesar

23.677 Pt-Co atau menurun sebesar 74.69%, tetapi pada penambahan 3.0 gram

konsentrasi warna air gambut sebesar 24.987 Pt-Co atau penurunannya sebesar

73.29%.




4.4.2. Pengaruh Waktu Kontak

Untuk mengetahui pengaruh waktu kontak terhadap penurunan intensitas

warna air gambut dilakukan dengan memvariasikan waktu kontak 10 ; 20 ; 30 ; 40, 50

dan 60 menit dari pencampuran 2,5 gram serbuk tulang ayam dengan 50 mL air

gambut. Dari serangkaian waktu kontak ini puncak penurunan konsentrasi terjadi

pada waktu kontak 60 menit dengan persen penurunan sebesar 76,33% dan persen

penurunan terendah terjadi pada waktu kontak 10 menit yaitu sebesar 67,25%.

Penurunan konsentrasi warna air gambut yang dihasilkan dapat dilihat pada

gambar berikut ini:

Gambar 4.6. Pengaruh Waktu Kontak terhadap % Penurunan Warna Sampel Air Gambut

Dari grafik tersebut terlihat bahwa waktu kontak mempengaruhi penyerapan

warna oleh serbuk tulang ayam secara berarti. Banyaknya warna yang diserap relatif

mengalami kenaikan sesuai dengan pertambahan waktu.

Pada waktu kontak 10 sampai 30 menit, terlihat ada peningkatan terhadap

penyerapan warna oleh serbuk tulang ayam. Hal ini diperkirakan karena reaksi kimia




senyawa humus dengan material yang terkandung dalam serbuk tulang ayam terjadi

relatif cukup efektif. Sedangkan mulai dari 30 sampai 60 menit kenaikan penyerapan

warna relatif stabil, hal ini diperkirakan bahwa reaksi kimia lain antara senyawa

humus dengan material dari yang terkandung dalam serbuk tulang ayam terjadi

setelah 30 menit kemudian. Hal lain yang memungkinkan adalah seperti yang

ditunjukkan hasil foto SEM dalam Gambar 4.1, yaitu proses adsorpsi terhadap

senyawa humus oleh pori-pori serbuk tulang ayam perlahan-lahan mulai berlangsung.

Untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan yang signifikan pada penurunan

intensitas warna air gambut berdasarkan perbedaan waktu kontak maka dilakukan uji

statistik analisa variansi satu arah. Hipotesis yang diajukan yaitu:

H0 : ì1 = ì2 = ì3 = ì4= ì5 = ì6 = 0

Hi : Paling sedikit ada sepasang ìi yang tidak sama

Setelah dilakukan perhitungan, Ho ditolak (H1 diterima) dengan tingkat

kepercayaan 95%, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa untuk variasi waktu

kontak terdapat perbedaan yang signifikan pada penurunan intensitas warna air

gambut.

Penurunan intensitas warna secara visual dari penelitian ini dapat dilihat pada

gambar berikut:




(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

Gambar 4.7. (a) Perbandingan Dua Supernatan yang Didapat dengan Sampel Air Gambut dan Air PAM. (b) Perbandingan Air Gambut dan Variasi Massa Serbuk Tulang + Air Gambut. (c), (d), (e) dan (f) Hasil Pengadukan Sampel dan Serbuk Tulang dengan Waktu Kontak 10, 40, 50, dan 60 Menit


Seperti telah dipaparkan pada bagian sebelumnya, bahwa ada dua mekanisme

penurunan intensitas warna air gambut yang diajukan dalam penelitian ini yaitu

melalui reaksi kimia yang terjadi dan melalui proses adsorpsi senyawa humus ke

pori-pori pada material tulang ayam.

Kalsium karbonat, CaCO3 dan kalsium posfat, Ca3(PO4)2 yang terkandung

dalam serbuk tulang ayam dengan senyawa humus sangat dimungkinkan bereaksi

dengan indikasi terjadinya kenaikan pH. Sedangkan dari pengamatan visual terhadap

warna serbuk tulang ayam sebelum dan sesudah perlakuan menunjukkan ada

perbedaan, warna serbuk tulang ayam sebelum perlakuan yaitu kuning muda dan




setelah perlakuan berubah menjadi coklat muda. Kalsium karbonat, CaCO3 dan

kalsium posfat, Ca3(PO4)2 dikenal sebagai garam basa yaitu garam lebih kuat sifat

basanya tetapi lemah sifat asamnya, ionisasi garam seperti ini menghasilkan ion sisa

asam yang di dalam air akan mengalami hidrolisis:

a. untuk kalsium karbonat, reaksi hidrolisisnya adalah sebagai berikut:

CaCO3(aq) Ca2+(aq) + CO3

2�(aq)

CO32�

(aq) + H2O HCO3�

(aq) + OH�(aq)

b. untuk kalsium posfat, reaksi hidrolisisnya adalah sebagai berikut:

Ca3(PO4)2 (aq) 3 Ca2+(aq) + 2 PO4

3�(aq)

PO43�

(aq) + H2O HPO42�

(aq) + OH�(aq)

Reaksi-reaksi hidrolisis di atas menghasilkan ion hidroksida, OH�.

Selanjutnya ion hidroksida tersebut sangat memungkinkan bereaksi dengan senyawa-

senyawa humus yang bersifat asam, sehingga salah satu reaksi kimia yang

diperkirakan terjadi pada penurunan intensitas warna air gambut ini adalah reaksi

asam-basa atau reaksi netralisasi dan reaksi yang terjadi ini memungkinkan naiknya

pH air gambut.

Pada penelitian ini serbuk tulang ayam yang digunakan untuk menurunkan

intensitas warna air gambut, keefektivannya dicoba untuk dibandingkan dengan

serbuk karbon aktif dan kalsium karbonat murni (pa).

Penurunan konsentrasi warna air gambut yang dihasilkan karena penambahan

serbuk tulang ayam, kalsium karbonat, atau karbon aktif (masing-masing dinotasikan

dengan Serbuk TA, C aktif, Kal. Karbonat) dapat dilihat pada gambar berikut:




Gambar 4.8. Perbandingan Serbuk Tulang Ayam, Karbon Aktif, dan kalsium

Karbonat dalam Penurunan Intensitas Warna Air Gambut

Dari gambar di atas dapat terlihat bahwa antara serbuk tulang ayam, karbon

aktif, dan kalsium karbonat murni yang masing-masing dengan perlakuan yang sama

menunjukkan dapat menurunkan intensitas warna air gambut meskipun dengan

persentase penurunan yang berbeda. Kemampuan karbon aktif dalam menurunkan

intensitas warna sampel air gambut paling baik dan persentase penurunan terendah

diberikan oleh kalsium karbonat.

Sedangkan persentase penurunan intensitas warna air gambut yang diberikan

serbuk tulang ayam lebih baik dari kalsium karbonat murni tetapi lebih rendah dari

yang diberikan oleh karbon aktif.




BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, terdapat perbedaan yang signifikan

pada penurunan intensitas warna air gambut berdasarkan perbedaan massa serbuk

tulang ayam.

2. Dan berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, juga terdapat perbedaan yang

signifikan pada penurunan intensitas warna air gambut berdasarkan perbedaan

waktu kontak serbuk tulang ayam dengan air gambut.

3. Dalam menurunkan intensitas warna air gambut karbon aktif lebih baik dari pada

serbuk tulang ayam dan serbuk tulang ayam lebih baik dari pada kalsium

karbonat murni.

5.2. Saran

1. Dalam penelitian ini telah terbukti bahwa tulang ayam dapat menurunkan

intensitas warna air gambut. Diharapkan terdapat penelitian lebih lanjut dengan

menggunakan tulang hewan lain yang kerapatannya (kepadatannya) lebih tinggi.

2. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan memvariasikan pH reaksi antara

serbuk tulang ayam dengan air gambut serta suhu kontak.

3. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan lebih memfokuskan pada

fenomena koagulasi (pembentukan koloid) asam-asam humus oleh serbuk tulang




ayam.

4. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan menambahkan mula-mula

berbagai basa seperti NaOH dalam menurunkan kandungan asam-asam humus

air gambut.

5. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan metode yang sama untuk

menentukan penurunan kandungan atau konsentrasi asam-asam humus dalam air

gambut.




DAFTAR PUSTAKA

Alaert, G. dan Santika, Sumesturi. 1984. Metode Penelitian Air. Penerbit Usaha Nasional. Surabaya. hal. 86-101.

ASTM. 1991, Annual Book of ASTM Standards, Section 6: Paints, Realted Coatings,

and Aromatics, Vol. 6.01 & 6.03, Philadelphia.

BSN, SNI 06-6989.24-2005. Air dan Air Limbah-Bagian 24: Cara Uji Warna Secara Perbandingan Visual.

Cahyana, Gedehace. 2009. Adsorpsi Karbon Aktif.

http://gedehace.blogspot.com/2009/03/adsorpsi-karbon-aktif.html. akses 18 Mei 2009.

Chaidir, Z., Alif, A., Tetra, N. 1999. Aktivitas Koagulan dari Fraksi-fraksi Protein

Biji Kelor terhadap Penjernihan Air Rawa Gambut, Jurnal Kimia Andalas, 5 (2), hal. 99-103.

Collet. 2007. Humus, Humic Acid, and Humates.

http://www.chelatedtracemineral.com. 28 april 2009. Departemen Kesehatan, Keputusan Mentri Kesehatan RI No. 416/MENKES /Per/IX/

1990 tentang Persyaratan kualitas air minum dan air bersih, www.depkes.go.id, diakses 14 November 2007.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air. Kanisius. Yogyakarta. Hal. 61-62. Elisa. 2008. Reaksi Kimia Tanah. http://elisa.ugm.ac.id. akses, 20 april 2009. Fitria, Dewi. 2008. Penurunan Warna dan Zat Organik Air Gambut dengan Cara

Two Staged Coagulation (Abstrak Tesis ITB). Perpustakaan Digital ITB (akses, 20 April 2009)

Hadi, Anwar. 2007. Prinsip Pengelolaan Pengambilan Sampel Lingkungan.

Gramedia. Jakarta. Hal. 89-94. Hakim, Sulaeman. 1977. Kimia Koloid. USU Press. Medan. Hal. 7-11. Kharisma, Dewi. 2008. Sifat-sifat Koloid, Adsorpsi Koloid. http:/kimia.upi.edu.

diakses 30 Oktober 2008.



http://gedehace.blogspot.com/2009/03/adsorpsi-karbon-aktif.html. akses 18 Mei 2009

http://gedehace.blogspot.com/2009/03/adsorpsi-karbon-aktif.html.

http://www.chelatedtracemineral.com/

http://www.chelatedtracemineral.com.

http://www.depkes.go.id,

http://elisa.ugm.ac.id/

http://elisa.ugm.ac.id.


Kimia-lipi. 2006. Pengukuran Skala Warna dengan Spektrofotometer uv-vis. http:/www.kimia-lipi.net. 2006. Pengukuran skala Warna dengan Spektrofotometer uv-vis.diakses 30 Oktober 2008.

Kompas Cyber Media Ed. Jumat, 09 November 2007. Teknologi CCB untuk Air

Bergambut. akses 24 mei 2009. Kubo, Michiya. et al. 2003. Hydroxyapatite Ceramics As a Particulate Embolic

Material: Report of the Physical Properties of the Hydroxyapatite Particles and the Animal Study. AJNR Am J Neuroradiol 24:1540-1544.

Kurniawan, S. 2007. Stop Konversi Semenanjung Kampar Karena Memicu

Perubahan Iklim, Artikel, Jikalahari-WWF Indonesia, www.wwf.or.id/gambut/index1.php.htm, diakses 29 Agustus 2007.

Kusnaedi. 2006. Mengolah Air Gambut dan Kotor untuk Air Minum. Penebar

Swadaya. Jakarta. Hal. 17-20. Mahmud. 2002. Penurunan Warna dan Zat Organik pada Pengolahan Air Gambut

Menggunakan Membran Ultrafiltrasi dengan Sistim Aliran Dead-End, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung.

Moore, James. And Ramamoorthy. 1984. Organics Chemicals in Natural Water,

Applied Monitoring and Impact Assesment. Spinger-Verlag. New York (Journal Spinger-Verlag).

Mu�min, B. 2002. Penurunan Zat Organik dan Warna pada Pengolahan Air Gambut

Menggunakan Membran Ultrafiltrasi dengan Sistim Aliran Cross Flow yang Didahului dengan Proses Koagulasi/Flokulasi dan Adsorpsi Karbon Aktif, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung.

Nazir, Moh. 2005. Metode Penelitian. Penerbit Ghalia Indonesia. Jakarta. Novita, Efni. 2008. Penurunan Intensitas Warna Air Gambut Menggunakan

Cangkang Telur. Digital Library ITB. Bandung. (abstrak tesis diakses 27 Oktober 2008).

Pararaja, Arifin. 2008. Metode Pengolahan Air. http://pararaja.wordpress.com.akses,

20 April 2009 Pena-Mendez, et all. 2005. Humic Substances-Compounds of Still Unknown

Structure: Application In agriculture, Industry, Environment, and Biomedicine, Journal Biomed. Vol. 3, pp 13-24.



http://www.wwf.or.id/gambut/index1.php.htm,

http://smk3ae.wordpress.com/2008/06/02/metode-pengolahan-air/

http://pararaja.wordpress.com.akses,


Putra, Sinly Evan. 2008. Humus, Material Organik Penyubur Tanah. http:/www.Chem-is-try.org. akses 8 Februari 2009.

Supriyati. 2006. Pengaruh Asam Humat terhadap Kandungan Kalsium dan Fosfor

Tulang Ayam Pedaging. Balai Penelitian Ternak Bogor. Sutrisno, Totok. Dkk. 2004. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka Cipta. Jakarta.

Hal. 120-125. Syafran. 2005. Pencucian Membran Reverse Osmosis pada Penjernihan Air Gambut-

2 http://syafran.wordpress.com. akses, 20 April 2009. Syarfi, Syamsu Herman. 2007. Rejeksi Zat Organik Air Gambut dengan Membra

Ultra filtrasi. Jurnal Sains dan Teknologi. Jakarta. Vol. XII. hal. 9-14. Takeuchi, Yashito. 2006. Pengantar Kimia. terj. Ismunandar. http://www.pdf-search-

engine.com/pengantar-kimia-yashito-takeuchi-pdf.html. Tan, Kim Howard. 1982. Principles of Soil Chemistry. Marcel-Dekker, Inc. New

York. pp 48-58. Tjahyono, Eko. 2007. Kajian Potensi Endapan Gambut Indonesia Berdasarkan

Aspek Lingkungan, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM). Jakarta. Hal. 6-14.

Underwood, A.L. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif, Edisi Kelima. Penerbit Erlangga.

Jakarta. Hal. 388-393. Wagner, E. G., Pinhiero, R. G. 2001. Upgrading Water Treatment Plants. Spon Press.

New York. pp. 228-236. Wikipedia. 2007. Adsorpsi karbon Aktif. www.wikipedia.com. akses, 18 Mei 2009. Yildirim, Oktay. 2004 Preparation and Characterization of Chitosan/Calcium

Phosphate Based Composite Biomaterials. Izmir Institute of Technology Turkey.

Yuwanta, Tri. 2004. Dasar Ternak Unggas. Kanisius. Jakarta. Hal. 62-64.



http://syafran.wordpress.com/

http://syafran.wordpress.com.

http://www.pdf-search-

http://www.wikipedia.com-adsorpsi/

http://gedehace.blogspot.com/2009/03/adsorpsi-karbon-aktif.html

http://www.wikipedia.com/

http://www.wikipedia.com.


Lampiran 1 : Spektrum absorpsi larutan standar skala warna Pt-Co




Lampiran 2: Penentuan Persamaan Regresi Larutan Standar Pt-Co

Tabel 1. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Pt-Co dengan alat

spektrofotometer uv-vis.

No konsentrasi Pt-Co (ppm) absorbansi

1 0 0,000

2 10 0,244

3 20 0,471

4 30 0,698

5 40 0,925 Tabel 2. Tabulasi data hasil pengukuran absorbansi untuk menentukan persamaan regresi.

No Xi Yi Xi - X' Yi - Y' (Xi - X')2 (Yi - Y')2 (Xi - X')(Yi - Y')

1 0 0.000 -20.000 -0.468 400 0.219 9.352

2 10 0.244 -10.000 -0.224 100 0.050 2.236

3 20 0.471 0.000 0.003 0 0.000 0.000

4 30 0.698 10.000 0.230 100 0.053 2.304

5 40 0.925 20.000 0.457 400 0.209 9.148

∑ 100 2.338 0 0 1000 1 23.040

Rerata 20 0.468

Keterangan : Xi = konsentrasi larutan standar Pt-Co (ppm) Yi = Absorbansi larutan standar, diukur dengan spektrofotometer uv-vis X' dan Y� = rata-rata untuk X dan Y Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis.

Y = a + bX dengan a = intersept ; b = slope

Selanjutnnya harga slope dapat ditentukan dengan menggunakan metode Least

Square dengan mensubstitusikan harga-harga yang tercantum pada tabel 2




2)'(

)')('(

XX

YYXXb

i

ii

1000

040,23b

= 0,02304 (pembulatan tiga desimal menjadi 0.023)

Manipulasi matematis terhadap persamaan garis ŷ = a + bX untuk mendapatkan nilai

a adalah a = ŷ � bX. Dan dengan mensubstitusikan nilai rata-rata Y dan rata-rata X

terhadap , maka nilai a yaitu :

a = 0,468 � (0,023)20

= 0,008

sehingga persamaan regresi yang diperoleh adalah :

ŷ = 0,008 + 0,023X atau ;

ŷ = 0,023X + 0,008

grafik yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Grafik dari Persamaan Regresi Larutan Standar Pt-Co




Lampiran 3 : Penentuan konsentrasi sampel air gambut berdasarkan larutan standar

Pt-Co.

Perhitungan konsentrasi (x) untuk sampel air gambut adalah sebagai berikut :

Untuk mengetahui konsentrasi air gambut dalam ppm Pt-Co, terlebih dahulu sampel

air gambut diencerkan hingga 10 kali. Rata-rata absorbansi yang dihasilkan sampel

yang diencerkan ini besarnya 0,2232. Dengan persamaan regresi yang dihasilkan dari

larutan standar, maka perhitungannya adalah :

y = 0,023x + 0,08

0,2232 = 0,023x + 0,008

x = 9,3565

Karena pengenceran terhadap sampel air gambut dilakukan hingga 10 kali maka

konsentrasi sebenarnya dari sampel air gambut adalah :

10 x 9,3565 = 93,565

Jadi dapat disimpulkan bahwa konsentrasi sampel air gambut adalah 93,565 ppm Pt-

Co




Lampiran 4: Penentuan Volume Optimal Sampel Air Gambut

Untuk mendapatkan/mengetahui volume air gambut ideal yang harus ditambahkan

dalam setiap percobaan, maka dilakukan uji dengan melarutkan 1 gram serbuk tulang

ayam ke dalam variasi volume air gambut (40 ; 50 ; 60 ; 70 mL) dan data yang

diperoleh terlihat dalam berikut.

Tabel 3 Data absorbansi untuk volume optimal sampel

Vol. air gambut (mL) 40 50 60 70

Absorbansi 0,9443 0,6879 0,6857 0,6866

Dengan memplot volume air gambut terhadap absorbansi yang dihasilkan diperoleh

grafik sebagai berikut :

Gambar 2. Grafik Optimasi Volume Air Gambut




Lampiran 5: Perhitungan Statistik Data-data Penelitian

1. Permasalahan pertama.

a. Hipotesa :

Ho : ì1 = ì2 = ì3 = ì4 = ì5 = ì6

Hi : Paling Sedikit ada sepasang ìi (rata-rata penurunan) yang tidak sama

Tabel 4. Persen penurunan konsentrasi warna pengaruh massa Serbuk Tulang Ayam

Massa (gram)

% Penurunan Konsentrasi

Percobaan

I Percobaan

II Percobaan

III

Total % Penurunan Konsentrasi

Rata-rata % Penurunan Konsentrasi

0,5 67,64 67,42 67,70 202,76 67,59

1,0 68,73 68,72 68,85 206,30 68,77

1,5 71,03 71,04 71,06 213,13 71,04

2,0 72,04 71,93 71,92 215,89 71,96

2,5 74,72 74,59 74,78 224,09 74,70

3,0 74,30 73,14 73,35 220,79 73,60

Total 428,46 426,84 427,66 1282,96

b. Perhitungan Harga-harga Analisis Varian

Berdasarkan data-data dalam tabel 4 ;

Faktor Koreksi (FK) = (1282,96)2/18 = 91443,6868

Jumlah Kuadrat (JK) Total = 67,642 + 68,732 + � + 73,352 - FK = 113,4090

Jumlah Kuadrat (JK) Perlakuan = 201,752 + � + 220,792/3 - FK = 112,5628

JK Galat = JK Total - JK Perlakuan = 0,8462




Tabel 5 anova untuk variasi massa

Analisis Varians Satu Arah

Sumber Variasi

Derajat Kebebasan

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

Fhitung Ftabel(5%)

Perlakuan 5 112,5628 22,51256889

Galat 12 0,8462 0,070516667 319,2517451 3,11

Total 17 113,4090

a. Kesimpulan

Fhitung (319,2517451) > Ftabel (3,11), maka menolak H0 (H1 diterima), sehingga dari

perhitungan statistik ini dapat disimpulkan yaitu terdapat perbedaan yang signifikan

pada penurunan intensitas warna air gambut berdasarkan perbedaan massa serbuk

tulang ayam.




2. Permasalahan kedua.

a. Hipotesa :

Ho : ì1 = ì2 = ì3 = ì4 = ì5 = ì6

Hi : Paling Sedikit ada sepasang ìi (rata-rata penurunan) yang tidak sama

Tabel 6. Persen penurunan konsentrasi warna pengaruh waktu kontak

% Penurunan Konsentrasi Waktu Kontak (menit)

Percobaan I

Percobaan II

Percobaan III

Total % Penurunan Konsentrasi

Rata-rata % Penurunan Konsentrasi

10 68,15 65,00 68,61 201,76 67,25

20 68,56 69,83 72,83 211,22 70,41

30 74,68 74,96 74,73 224,37 74,79

40 75,66 75,43 74,80 225,89 75,30

50 75,94 76,36 74,99 227,29 75,76

60 76,84 76,91 75,24 228,99 76,33

Total 439,83 438,49 441,20 1319,52

b. Perhitungan Harga-harga Analisis Varians

Berdasarkan data-data dalam tabel 6 ;

FK = (1319,52)2/18 = 96729,6128

JK Total = 68,152 + 68,562 + � + 75,242 - FK = 219,7152

JK Perlakuan = 201,752 + � + 228,992/3 - FK = 199,1669

JK Galat = JK Total - JK Perlakuan = 20,5483




Tabel 7 anova untuk variasi waktu kontak

Analisis Varians Satu Arah

Sumber Variasi

Derajat Kebebasan

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

Fhitung Ftabel(5%)

Perlakuan 5 199,1669 39,83338667

Galat 12 20,5483 1,712355556 23,26233389 3,11

Total 17 219,7152

c. Kesimpulan

Fhitung (23,26233389) > Ftabel (3,11), maka menolak H0 (H1 diterima), sehingga dari

perhitungan statistik ini dapat disimpulkan yaitu terdapat perbedaan yang signifikan

pada penurunan intensitas warna air gambut berdasarkan perbedaan waktu kontak

antara air gambut dengan serbuk tulang ayam.

3. Permasalahan ketiga

a. Hipotesa :

Ho : rata-rata keduanya (serbuk tulang ayam dan karbon aktif) mempunyai

efektifitas menurunkan intensitas warna yang sama

Hi : rata-rata keduanya (serbuk tulang ayam dan karbon aktif) mempunyai

efektifitas menurunkan intensitas warna yang tidak sama




Tabel 8 Perbandingan serbuk tulang ayam dan karbon aktif dalam menuurunkan intensitas warna.

SERBUK TULANG AYAM KARBON AKTIF Mass

a (gram

)

Rerata Absorbans

i

Rerata Konsentra

si

% Penurunan Konsentra

si

Rerata Absorbans

i

Rerata Konsentra

si

% Penurunan Konsentra

si

1,5 0,6337 27,074 71,06 0,4028 17,035 81,79

2,0 0,6153 26,274 71,92 0,2985 12,500 86,64

2,5 0,5537 23,596 74,78 0,2274 9,409 89,94

b. Uji t berpasangan yang dihitung dengan SPSS menghasilkan ;

Tabel 9 Statistik sampel berpasangan

Bahan Mean N Std.

Deviation Std. Error Mean

Serbuk Tulang Ayam

72,5867 3 1,94755 1,12442

KarbonAktif 86,1233 3 4,09949 2,36684

Tabel 10 Korelasi sampel berpasangan

Bahan N Korelasi Signifikan

Serbuk Tulang Ayam dan KarbonAktif

3 0,917 0,261




Tabel 11 Uji sampel berpasangan

Paired Differences

95% Confidence Interval of the

Difference Bahan

Mean

Std. Deviati

on

Std. Error Mean

Lower Upper

t

df

Sig. (2-tailed)

Serbuk Tulang Ayam dan Karbon Aktif

-13,53667 2,44058 1,40907 - 19,59940 - 7,47393 - 9,607 2 0,011

c. Kesimpulan

Kriteria penolakan Ho adalah thitung > tá/2,n-1

Dari tabel 11 uji sampel berpasangan diperoleh thitung = - 9,607 sedangkan dari tabel

distribusi t nilai untuk tá/2,n-1 = 4,303. Karena thitung < tá/2,n-1 maka Ho diterima,

artinya bahwa rata-rata efektifitas serbuk tulang ayam dan karbon aktif mempunyai

efektifitas yang sama.




Lampiran 6: Nilai Kritis Distribusi f




Lampiran 6 : Nilai kritis distribusi f (lanjutan)




Lampiran 7: Distribusi t pada Beberapa Level Probabilitas




Lampiran 8: Keputusan Mentri Kesehatan RI No. 416/MENKES /Per/IX/1990 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum/Air Bersih




Penggunaan Serbuk Tulang Ayam Utnuk Serap Warna

Documents

Transcript of Penggunaan Serbuk Tulang Ayam Utnuk Serap Warna