BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Menurut Sutrisno (2006), air merupakan senyawa kimia yang sangat

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sumber Air Menurut Sutrisno (2006), air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lain, fungsinya bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Berdasarkan sumbernya air dapat dibedakan menjadi empat yaitu: air laut, air hujan, air permukaan (air sungai dan air danau), air tanah. Untuk proses industri biasanya pabrik menggunakan air permukaan dan air tanah. Namun pada umumnya air yang lebih baik kualitasnya adalah air tanah. Air tanah ini dapat di bedakan atas: 1. Air tanah dangkal, terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih. 2. Air tanah dalam, yaitu air yang tersimpan di dalam lapisan tanah. Pada umumnya lebih baik dari air tanah dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri. 3. Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya kepermukaan tanah.

2 Penyediaan air bersih selain kuantitasnya, kualitasnya juga harus memenuhi standar. Untuk itu perusahaan air minum dan minuman ringan, selalu memeriksa kualitas airnya sebelum diolah ataupun didistribusikan. Jadi air minum yang ideal seharusnya jernih, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Air minum seharusnya tidak mengandung kuman patogen dan segala makhluk yang tidak membahayakan kesehatan manusia. Tidak mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh. Air juga seharusnya tidak korosif dan tidak meninggalkan endapan pada seluruh jaringan yang dilaluinya (Slamet, 1994). Adanya hubungan yang erat antara kualitas air dan kesehatan maka banyak produksi air minum yang dihasilkan bersumber dari air tanah. Air tanah merupakan sumber air tawar yang terbesar di muka bumi, mencakup kira kira 30% dari total air tawar atau 10,5 juta km 3. Air tanah biasa diambil melalui sumur terbuka, sumur tabung, spring atau sumur horizontal. Kecendrungan untuk memilih air tanah sebagai sumber air bersih, dibandingkan air permukaan karena air tanah mempunyai keuntungan sebagai berikut (Suripin, 2004): a. Tersedia dekat dengan tempat yang memerlukan, sehingga kebutuhan bangunan pembawa atau distribusi lebih murah. b. Debit (produksi) sumur biasa relatif stabil. c. Lebih bersih dari bahan cemaran permukaan. d. Kualitasnya lebih seragam. e. Bersih dari kekeruhan, bakteri, lumut, atau tumbuhan dari binatang lain. f. Air yang dihasilkan bersih dan sejuk.

3 Cara pengambilan air tanah yang paling tua dan paling sederhana adalah dengan membuat sumur gali dengan kedalaman lebih rendah dari posisi permukaan tanah. Jumlah air yang dapat diambil dari sumur gali biasanya terbatas, dan yang diambil adalah air tanah dangkal. Untuk pengambilan yang lebih besar diperlukan luas dan kedalamannya tidak lebih dari 5 8 meter di bawah permukaan tanah (Suripin, 2004). Sedangkan pengambilan air tanah dalam, tidak semudah pada pengambilan air tanah dangkal. Pada air tanah dalam pengambilan air dengan menggunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya berkisar antara meter. Jika tekanan air tanah itu besar, maka air akan menyembur keluar, dalam keadaan seperti ini sumur disebut sumur artesis. Apabila air tidak dapat keluar dengan sendirinya digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam (Sutrisno, 2006). Dari segi kualitasnya, air minum harus memenuhi: a. Syarat Fisik: - Air tidak boleh berwarna. - Air tidak boleh berasa. - Air tidak berbau. - Air suhu hendaknya di bawah sela udara (sejuk ±25 0 C). - Air harus jernih.

4 b. Syarat Syarat Kimia: Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan. c. Syarat-Syarat Bakteriologik: Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang telah ditentukan yaitu 1 coli/100 ml air (Sutrisno, 2006). 2.2 Besi Defenisi Besi Besi adalah metal berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk di alam. Besi merupakan elemen kimiawi yang dapat ditemui hampir disemua tempat di muka bumi, pada semua bagian lapisan geologis dan semua bahan air (Slamet, 1994) Sifat-Sifat Besi Pada umumnya, besi yang ada di dalam air dapat bersifat: - Terlarut sebagai Fe 2+ (fero) atau Fe 3+ (feri). - Tersuspensi sebagai butir kolodial atau lebih besar seperti Fe 2 O 3, FeO, Fe(OH 3 ) dan sebagainya. Tergabung dengan zat organik atau zat padat anorganik saperti, tanah liat (Alaerts, 1984).

5 2.3 Pengaruh Besi Pengaruh Besi Dalam Air Zat besi merupakan salah satu unsur logam yang mudah larut dalam air. Keberadaannya dalam air tidak dikehendaki karena kehidupan biota perairan terganggu dan air menjadi tidak layak untuk keperluan rumah tangga, seperti rasa air tidak enak, menyebabkan berkas karat pada pakaian, peralatan rumah tangga, porselen, dan lain-lain. Besi dalam bentuk ion Fe 2+ merupakan unsur penting di dalam air tanah karena oksigen yang terlarut dalam air tanah hanya berasal dari aktifitas mikroba yang mengoksidasi (merombak) bahan organik. Jadi, oksigen di dalam air tanah tidak bersumber dari atmosfir (udara) dan Fe 2+ terbentuk di daerah yang kekurangan oksigen (Manik, 2004) Pengaruh Besi Dalam Tubuh Manusia Adanya unsur-unsur besi dalam air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh. Zat besi merupakan suatu unsur yang penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini tubuh membutuhkan 7 35 mg unsur tersebut perhari, tidak hanya diperoleh dari air. Konsentrasi unsur ini dalam air yang melebihi 2 mg/l akan menimbulkan noda-noda pada peralatan dan bahanbahan yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat pula menimbulkan bau dan warna pada air minum, dan warna koloid pada air (Sutrisno, 2006).

6 Walaupun logam ini termasuk dalam kelompok logam esensial, tapi kasus keracunan Fe sering dilaporkan terutama pada anak-anak. Keracunan Fe pada anak terjadi secara tidak sengaja, saat anak memakan makanan yang mengandung Fe, sedangkan pada orang dewasa hal ini jarang terjadi. Walaupun toksisitas Fe jarang menyebabakn kematian, tetapi dapat juga menyebabkan gangguan mental yang serius. Kasus toksisitas Fe pada anak kemungkinan besar terjadi karena banyak preparat yang mengandung Fe diberikan pada anak, baik berupa obat maupun vitamin. Disamping itu, kebiasaan anak makan sembarangan di lingkungan sekitarnya juga mempengaruhi hal tersebut. Zat besi di dalam air minum dijumpai membentuk valensi dua atau tiga. Dalam air minum pernah dijumpai kadar besi mencapai 1 mg/l yang berasal dari air tanah, padahal normalnya di dalam air minum kira-kira dibawah 0,3 mg/l. Pada ph tertentu zat besi akan mengalami perubahan sehingga air minum terasa tidak enak dan warna air juga berubah. Konsumsi zat besi lebih banyak melalui makanan dibandingkan melalui minuman (Sitepoe, 1997) Sumber Besi Dalam Makanan Besi dalam makanan berupa bentuk Fe dalam hemoglobin pangan hewani, sedangkan Fe terdapat dalam makanan nabati. Sumber Fe antara lain adalah daging, ikan, ayam, buncis, sayuran daun, strawberry, hati, kacang polong, tomat, biji-bijian, kerang, udang, kuning telur, berbagai macam tepung, buah kering, serta kacang merah Fe dalam daging ayam dan ikan yang memiliki ketersediaan biologis lebih tinggi dibandingkan Fe dalam sayuran, kacang-kacangan, dan bayam dengan ketersediaan biologis paling rendah. Fe dalam kuning telur berjumlah besar, tetapi sulit diabsorpsi (Widowati, 2008).

7 2.4 Penentuan Zat Besi Penentuan kadar besi dilakukan dengan metode spektrofotometri. Pada air yang tidak mengandung oksigen (O 2 ), seperti pada air tanah, besi berada sebagai Fe 2+ yang cukup dapat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir terjadi aerasi, Fe 2+ teroksidasi menjadi Fe 3+. Fe 3+ sulit larut pada ph 6 sampai 8, menjadi ferihidroksida Fe(OH) 3, atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. Demikian dalam air sungai, besi berada sebagai Fe 2+, Fe 3+ dalam bentuk senyawa organik berupa kolonial (Alaerts, 1984). 2.5 Metode Pengolahan Air a. Penyaringan Untuk menghilangkan padatan tersuspensi dalam air dapat dilakukan menggunakan penyaring pasir (secara perlahan atau cepat), penyaring multimedia, penyaring dengan tekanan, penyaring tanah diatomaceous atau penyaring mikro. Penyaring pasir efektif untuk menghilangkan partikel-partikel yang lebih kecil dari pada rongga antara butiran pasir. Oleh karena itu proses penghilangan kotoran cukup kompleks (Buckle, 2007). b. Aerasi Aerasi adalah suatu perpindahan gas dan dipergunakan dalam tahap pelaksanaan produksi, meliputi penambahan oksigen untuk mengoksidasikan besi dan mangan terlarut, pembuangan karbon dioksida, pembuangan hidrogen sulfida untuk menghilangkan bau dan rasa, pembuangan minyak yang mudah menguap dan bahan bahan penyebab bau dan rasa serupa yang dikeluarkan oleh ganggang serta mikroorganisme. Alat aerasi adalah aerator gaya, aerator semprotan, penyebar suntikan, dan aerator mekanis (Penuntun Coca-cola, 1990).

8 2.6 Teori Spektrofotometri Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisakan atau yang diabsorpsi. Jadi, spektrofotometri adalah merupakan salah satu metode analisa terhadap suatu spesies kimia yang berdasarkan atas penyerapan sinar tampak pada panjang gelombang tertentu (Khopkar, 2003). 2.7 Komponen Komponen Spektrofotometer Komponen-komponen yang terpenting dari suatu spektrofotometer terdiri dari sumber spektrum, monokromator, sel pengabsorpsi, dan detector. a) Sumber Spektrum Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorpsi adalah lampu wolfarm. Lampu hidrogen atau lampu deuterium digunakan untuk sumber spektrum pada daerah UV. Untuk mendapatkan tegangan yang stabil dapat digunakan trasformator. b) Monokromator Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monomakromatis. Alatnya berupa prisma atau grating. Untuk mengarahkan sinar monomakromatis yang diinginkan dari hasil yang dihasilkan dapat digunakan cerah. Jika celah prismanya tetap, maka prisma dinotasikan untuk mendapatkan panjang gelombang yang diinginkan.

9 c) Sel Absorsi Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca dapat digunakan untuk penempatan blanko dan sampel d) Detektor Peran detektor ini adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang tertentu (Khopkar, 2003).