BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis dan Rancangan Penelitian Jenis penelitian ini adalah eksperimental Murni dengan rancangan eksperimental random atau disebut juga randomized pretest posttest control group design, yaitu subyek dibagi dalam dua kelompok. Kelompok pertama merupakan unit percobaan untuk perlakuan dan kelompok kedua merupakan kelompok kontrol. Kemudian dicari perbedaan antara pengukuran dari keduanya, dan perbedaan ini dianggap sebagai akibat perlakuan. [32] Rancangan ini dapat digambarkan sebagai berikut : [ 33] Gambar 3.1. Rancangan Penelitian X 1 O 1( 1-5) X 2 O 2( 1-5) X 3 O 3(1-5) Air Baku X 4 O 4( 1-5) X 5 O 5( 1-5) X 0 O 0( 1-5 Keterangan : X 1 = Perlakuan kontak dengan dosis 45 gram + X 2 = Perlakuan kontak dengan dosis 50 gram X 3 = Perlakuan kontak dengan dosis 55 gram X 4 = Perlakuan kontak dengan dosis 60 gram X 5 = Perlakuan kontak dengan dosis 65 gram X 0 = Tanpa perlakuan, sebagai kontrol O 1( 1-5) = Kadar merkuri dengan dosis 45 gram pada 5 sampel O 2( 1-5) = Kadar merkuri dengan dosis 50 gram pada 5 sampel O 3( 1-5) = Kadar merkuri dengan dosis 55 gram pada 5 sampel O 4( 1-5) = Kadar merkuri dengan dosis 60 gram pada 5 sampel O 5( 1-5) = Kadar merkuri dengan dosis 65 gram pada 5 sampel O 0( 1-5) = Kadar merkuri pada kontrol

2 Dalam penelitian ini dilakukan dengan pengulangan pada tiap tiap perlakuan, adapun pengulangan yang akan dilakukan dihitung dengan rumus sebagai berikut : (t 1 )(r 1) > 15 [34] Keterangan : t = Perlakuan / treatment ( berbagai konsentrasi ) r = Ulangan ( t 1)( r 1) 15 (5 1)( r 1) 15 (4)( r 1) 15 4r r 19 r 4,75 r = 5 Jadi ulangan yang dilakukan pada masing masing perlakuan adalah 5 kali ulangan, sehingga jumlah pengamatan adalah sebanyak 25 ditambah kontrol sebanyak 5 menjadi 30 pengamatan. B. Populasi dan Sampel ( Subyek ) Penelitian 1. Subyek Subyek dalam penelitian ini adalah air sungai Barito yang berada di wilayah Kelurahan Melayu Kecamatan teweh Tengah Kabupaten Barito Utara. 2. Sampel Sampel dalam penelitian ini adalah sebagian air sungai Barito di Kelurahan Melayu dengan ukuran panjang 900 Km, lebar 725 m dan kedalaman rata rata 14 m, yang diambil pada pukul 17 : 30 karena kadar merkurinya tinggi pada sore hari, berdasarkan hasil pemantauan laboratorium kesehatan. Pengambilan sampel dilakukan di 5 titik pada bagian permukaan hulu sungai, dengan menggunakan jerigen air yang

3 terlebih dahulu dibilas 3 kali dengan air sampel. Kemudian air sampel dimasukkan ke dalam tanki saringan air pasir lambat untuk mendapatkan air bersih. Air bersih yang telah disaring lalu dimasukkan ke dalam jerigen untuk dikirimkan. Untuk tiap pengamatan dibutuhkan air 250 ml, sehingga secara keseluruhan dibutuhkan air sebanyak 7500 ml. Sedangkan untuk pemeriksaan merkuri yang dibutuhkan adalah 100 ml setiap pemeriksaan. Jangka waktu pengambilan dan pengiriman sampel untuk uji air yang mengandung logam berat adalah 6 bulan, dengan masa penyimpanan ( kestabilan ) sesuai prosedur yang ditetapkan dalam Kepmenkes RI No. 907/MenKes/SK/VII/2002. C. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian akan dilaksanakan pada Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri. Waktu pelaksanaan pada bulan Juli D. Variabel dan Definisi Operasional 1. Jenis Variabel a. Variabel Bebas Sebagai variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi dosis zeolit yaitu 45 gr, 50 gr, 55 gr, 60 gr dan 65 gr. b. Variabel Terikat Sebagai Variabel terikat dalam penelitian ini adalah penurunan kadar merkuri.. c. Variabel Pengganggu Sebagai variabel pengganggu dalam penelitian ini adalah ph, suhu, dan kekeruhan. 2. Definisi Operasional a. Dosis zeolit Adalah ukuran takaran dari zeolit yang dipakai dalam penelitian sebagai media penukar ion untuk menurunkan kadar merkuri, yang diukur dengan timbangan.

4 Satuan : Gram ( gr ) : Rasio b. Penurunan Kadar Merkuri Adalah perbedaan kadar merkuri antara sebelum dan sesudah kontak dengan zeolit yang dinyatakan dalam persen. Satuan : persen ( % ) : Rasio c. Besar Butiran Adalah ukuran diameter dari zeolit yang dipakai dalam penelitian. Ukuran diameter yang dipakai adalah 80 mesh atau 0,2 mm. Satuan : Milimeter ( mm ) : Rasio d. Lama Kontak Adalah jangka waktu yang dipakai untuk mengontakkan zeolit dengan air baku. Adapun lamanya yang digunakan adalah 1 jam. Satuan : Detik : Rasio e. ph Adalah bilangan yang yang menyatakan besarnya konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan, yang diukur dengan kertas lakmus. Satuan : - : Interval f. Keaktifan zeolit Adalah ukuran aktifasi zeolit pada penelitian, dalam hal ini dikendalikan dengan pemanasan oven dengan suhu C selama 6 jam. Satuan : 0 C : Interval

5 g. Suhu Adalah temperatur panas pada saat proses penurunan kadar merkuri. Suhu adalah salah satu faktor yang dapat mempengaruhi proses penurunan kadar merkuri. Untuk mengendalikan suhu pada proses penurunan kadar merkuri maka penelitian pemeriksaan air sampel dilakukan pada suhu kamar. Diukur dengan menggunakan termometer sebelum dan sesudah perlakuan. Satuan : 0 C : Interval h. Kekeruhan Adalah tingkat keruh dari sampel air yang digunakan dalam penelitian. Satuan : NTU : Ordinal E. Metode Pengumpulan Data 1. Data Primer Data primer diperoleh dari hasil pengamatan lapangan, hasil pengukuran-pengukuran di laboratorium yang meliputi penyiapan sampel, pengukuran ph larutan sebelum dan sesudah pengontakkan zeolit, temperatur kamar saat pelaksanaan percobaan, ukuran atau diameter partikel zeolit, pengaktifan zeolit, kecepatan pengadukan, waktu kontak zeolit, kadar merkuri sebelum dan sesudah dikontakkan dengan zeolit. 2 Data Sekunder. Data sekunder diperoleh dari studi pustaka, informasi hasil penelitian terdahulu yang meliputi informasi, ukuran optimum zeolit dalam proses pertukaran ion, waktu kontak optimum zeolit untuk pertukaran ion, jenis pengadukan dan lama pengadukan, dan sumber lain yang berkaitan dengan metode dan proses pertukaran ion, serta literatur yang sesuai dengan penelitian ini.

6 E. Prosedur Penelitian 1. Langkah persiapan a. Penyiapan sampel air. Sampel baku yang diteliti adalah sampel air sungai Barito. b. Penyiapan Zeolit Zeolit ditumbuk dan disaring untuk mendapatkan butiran yang berukuran 80 mesh lalu dilakukan pencucian dengan menggunakan aquadest untuk membersihkan zeolit dari lumpur dan debu akibat penumbukan yang menempel pada permukaan zeolit. Selanjutnya mengaktivasi zeolit dalam oven dengan suhu 250 o C selama 6 jam untuk menghilangkan kadar air dari zeolit. c. Penyiapan alat dan bahan pemeriksaan merkuri ( Hg ). Pemeriksaan kadar merkuri dengan menggunakan metode AAS ( Atomic Absorption Spectrofotometer ) atau Spektrofotometer Serapan Atom ( SSA ), dengan panjang gelombang 253,7 nm. Alat ini memiliki kemampuan mendeteksi kandungan logam total dalam senyawa pada kisaran konsentrasi rendah ( ppm sampai ppb ) suatu larutan. Adapun peralatan laboratorium yang dipakai dalam analisa merkuri adalah : a. Peralatan 1. Spektrofotometer Serapan Atom ( AAS ). 2. Labu ukur 50 ml, 100 ml, 1000 ml. 3. Gelas Ukur 4. Pipet ukur 1,0 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ; 5,0 ; dan 10,0 ml. 5. Pipet takar 10 ml. 6. ph meter digital. 7. Gelas erlenmeyer 8. Balon karet isap ( Prol pipet / Palaeus ball ) 9. Pinset 10. Timbangan digital. 11. Perangkat Titrasi

7 12. Alat Tulis 13. Stirer magnetis. 14. Termometer. 15. Pengatur waktu. 16. Oven 1) Bahan. 17. Air sampel 18. Asam Nitrat, HNO3 pekat 1: Plastik Parafilm 20. Aquadestilata ( Aquadest ). 21. Merkuri ( Hg ). 2) Pembuatan kurva kalibrasi. Pembuatan kurva kalibrasi secara lengkap dibahas pada cara pemeriksaan merkuri. 3) Menyiapkan peralatan percobaan Batch. Peralatan percobaan batch merupakan kelanjutan dari pemeriksaan jar test pada penelitian terdahulu.. Setelah diketahui range dosis yang menunjukkan penurunan kadar merkuri Hg secara signifikan maka dilakukan pengulangan pemeriksaan agar data yang dapatkan benar-benar memiliki akurasi tinggi. Dosis 1 Dosis 2 Dosis 3 Dosis 4 Dosis x Gambar 3.2. Rencana peralatan percobaan Bacth. 2. Pelaksanaan Penelitian. a. Pembuatan sampel air. Sampel berasal dari air baku sungai Barito.

8 b. Pengolahan air saringan pasir lambat Air diproses terlebih dahulu dengan saringan pasir lambat. Berat 1 zeolit yang dipersiapkan dengan variasi berat 45 gram, 50 gram, dan seterusnya. Penentuan variasi berat tersebut didapatkan setelah sebelumnya dilakukan uji pendahuluan. Penimbangan menggunakan timbangan digital dengan tingkat ketelitian 4 angka di belakang koma. c. Kontrol : Mengisi gelas breaker kontrol ( mengandung kadar merkuri 15 ppb ) dengan volume 500 ml. Kontrol tidak mendapatkan pembubuhan zeolit, namun mendapatkan pengadukan yang sama. d. Perlakuan : Untuk dosis zeolit 45 gram. 1) Mengisi 1 liter sampel dengan kadar merkuri 15 ppb pada gelas breaker. 2) Pembubuhan zeolit dengan variasi dosis 5 gram pada gelas breaker. 3) Setelah dibubuhkan zeolit dilakukan pengadukan cepat ± 100 rpm selama 1 menit. 4) Sampel kemudian dibiarkan selama 60 menit agar butiran zeolit mengendap ke dasar gelas. 5) Mengukur perubahan ph yang terjadi setelah pembubuhan zeolit. 6) Ambil air sampel 100 ml untuk dilakukan pemeriksaan kadar merkuri setelah perlakuan. 7) Memeriksa kadar merkuri pada sampel kontrol dan sampel perlakuan untuk mengetahui perbedaan kadar merkuri setelah perlakuan dan tanpa perlakuan, dengan alat AAS. Membandingkan perbedaan kadar merkuri antara sampel merkuri yang mendapatkan pembubuhan zeolit dan kontrol. 8) Prosedur ini dipergunakan lagi untuk pembubuhan zeolit dengan berat yang berbeda yaitu, 50 gr, 55 gr, 60 gr dan seterusnya.

9 9) Dosis tertinggi pembubuhan adalah apabila kadar merkuri pada air sampel mencapai persyaratan sebagaimana SK MENKES No. 907 / SK / Menkes / VII / 2002, dan ditambah 1 dosis diatasnya, data tersebut dijadikan dasar pengulangan. 3. Percobaan Batch. Data dosis-dosis pembubuhan yang didapat dari percobaan jar test selanjutnya dilakukan pengulangan dengan menggunakan metode batch dan jumlah replikasi yang ditetapkan dengan perhitungan. G. Metode Pengolahan dan Analisis Data 1. Pengolahan Data a. Editing yaitu menyeleksi dan mengoreksi data yang dikumpulkan dari hasil pengukuran pada setiap kali percobaan. b. Coding yaitu kegiatan mengubah data kualitatif menjadi data numerik ( angka ). Misalnya : 1)Variabel terikat ( kadar merkuri ) : 1 = tidak melewati ambang batas ( Hg < 0,001 ppb ) 2 = melewati ambang batas ( Hg > 0,001 ppb ) 2)Variabel bebas ( dosis zeolit ) : 1 = 45 gr 2 = 50 gr 3 = 55 gr 4 = 60 gr 5 = 65 gr c. Tabulating yaitu penyajian data hasil penelitian berupa tabel tabel. d. Processing Merupakan kegiatan memproses data agar dapat dianalisis. Proses data dilakukan dengan cara mengentry data penurunan kadar merkuri ke paket program computer.

10 e. Cleaning Cleaning atau pengecekan data merupakan Kegiatan pengecekan kembali data yang sudah dientry apakah ada kesalahan atau tidak. 2. Analisis Data Analisis yang dipakai dalam penelitian ini adalah : a. Deskriptif : untuk menguraikan dan menjelaskan tentang hasil pengamatan dan pengukuran secara kualitatif. b. Analitik : untuk mengolah dan menguji dengan menggunakan metode statistik dalam membuktikan hipotesa dengan melihat nilai nilai yang diperoleh, sehingga akan terlihat perbedaan secara kuantitatif ; 1. untuk menganalisis perbedaan kadar merkuri sebelum dan sesudah pengontakkan zeolit menggunakan uji t ( t test ). 2 untuk menganalisis perbedaan prosentase penurunan kadar merkuri menggunakan uji One Way Anova. 3. untuk menganalisis perbedaan antar varians menggunakan uji post hoc. H Jadwal Penelitian Tabel 3.2. Jadwal Penelitian No. Tanggal Nama Kegiatan Pelaksana Tempat Ket Des 2009 Pengajuan judul Skripsi - Mahasiswa Sekretariat FKM Des 2009 Verifikasi Judul - Tim Skripsi Kampus Unimus Des 2009 Penentuan Pembimbing - Tim Skripsi Kampus Unimus Des 2009 Kesediaan Pembimbing - Tim Skripsi Kampus Unimus Des Bimbingan Proposal - Pembimbing Kampus Unimus Mahasiswa Mar-30 Apr Seminar Proposal - Penguji Kampus Unimus Pembinbing - Mahasiswa Mei Perbaikan instrument - Pembimbing Kampus Unimus Mahasiswa Mei-15 Jul Bimbingan Penyusunan - Pembimbing Kampus Unimus 2010 Skripsi - Mahasiswa Jul-15 Agt Ujian Skripsi - Penguji Kampus Unimus Pembimbing - Mahasiswa Sept 2010 Penyerahan Skripsi - Mahasiswa Kampus Unimus