LAPORAN AKHIR. Dibuat Sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III JurusanTeknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya

Transkripsi

1 LAPORAN AKHIR PROTOTYPE ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENJADI AIR MINUM (PENGARUH VARIASI KOAGULAN DAN PACKING FILTER TERHADAP KUALITAS AIR (ph, KONDUKTIVITAS, SALINITAS DAN KANDUNGAN LOGAM Mg 2+ DAN Ca 2+ )) Dibuat Sebagai Persyaratan untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III JurusanTeknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh: Intan Farrah Diba POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA JURUSAN TEKNIK KIMIA PALEMBANG 2015

2 LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PROTOTYPE ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENJADI AIR MINUM (PENGARUH VARIASI KOAGULAN DAN PACKING FILTER TERHADAP KUALITAS AIR (ph, KONDUKTIVITAS, SALINITAS DAN KANDUNGAN LOGAM Mg 2+ DAN Ca 2+ )) Oleh : Intan Farrah Diba Palembang, Juni 2015 Pembimbing II, Pembimbing I, Ir. Hj. Sofiah, M.T Ir. H. Muhammad Yerizam, M.T NIP NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T NIP

3 MOTTO Sesungguhnya allah merahasiakan masa depan agar kita Berprasangka Baik, Berencana Baik, Berusaha yang Terbaik serta Bersyukur dan Bersabar Kegagalan bukanlah kesedihan yang patut untuk diratapi, tapi suatu motivasi bagaimana cara kita untuk bangkit kembali untuk menuju Keberhasilan itu Berusaha dan terus berdoa serta melakukan hal yang cepat dengan cara yang tepat pada waktu yang tepat maka keberhasilan menunggumu (Penulis) Laporan ini Kupersembahkan Untuk : Ayahanda tercinta M.Ali Bakar, S.sos (ALM) Mama dan Papa ku.tercinta. Kakak, Ayuk, Adik dan Keponakanku Tercinta. Para Pendidik yang Kuhormati. Seseorang Pemilik Hati Reno Pronogo. Teman-teman Seperjuangan 6KB Tercinta. Teman seperjuangan LA, Arizka Yulianti, Fitri, Prima Hardiyanti Akbar dan Zefrina Destrina. Almamaterku.

4 KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji dan syukur penulis haturkan kepada ALLAH SWT, yang telah melimpahkan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir yang berjudul Prototype Alat Pengolahan Air Laut Menjadi Air Minum (Pengaruh Variasi Koagulan dan Packing Filter Terhadap Kualitas Air (ph, Konduktivitas, Salinitas dan Kandungan Logam Mg 2+ dan Ca 2+ )) dan menyelesaikan laporan tepat pada waktunya. Laporan Akhir ini dibuat sebagaimana persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Laporan ini telah disusun berdasarkan data pengamatan selama melakukan percobaan di Laboratorium Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Selama pembuatan Laporan Akhir ini telah banyak yang memberikan bantuan baik materil maupun spiritual. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang terhormat: 1. R.D Kusumanto, S.T,M.T selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya 2. Ir. Robert Junaidi, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya 3. Zulkarnain, S.T,M.T., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya 4. Ir. H. M. Yerizam, M.T., selaku Dosen Pembimbing I dengan penuh cinta kasih, kepedulian dan kesabaran yang tinggi membimbing penulis 5. Ir. Hj. Sofiah, M.T selaku Dosen Pembimbing II dengan penuh perhatian dan kepedulian memberikan nasihat, serta arahan dan bimbingan kepada penulis 6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Kimia beserta staff Jurasan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya 7. Teknisi-teknisi di Laboratorium Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya telah membantu penulis selama penelitian 8. Papa, dan mama yang selalu memberikan doa dan dukungan dengan sepenuh hati serta dorongan yang sangat luar biasa sehingga penulis mampu menyelesaikan Laporan Akhir

5 9. Saudara-saudara yang ikut serta mendoakan dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan Laporan Akhir 10. Seorang teman hati Reno Pronogo yang selalu memberikan doa, dukungan serta selalu setia menemani sehingga penulis mampu menyelesaikan Laporan Akhir 11. Teman-teman seperjuangan kelas 6KB terima kasih atas bantuan dan semangatnya untuk menyelesaikan Laporan Akhir 12. Teman-teman Mahasiswa se-almamater Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca, yang tentunya akan mendorong penulis untuk berkarya lebih baik lagi pada kesempatan yang akan datang. Semoga uraian dalam Laporan Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Palembang, Juni 2015 Penulis

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii MOTTO... iii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Manfaat Perumusan Masalah... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Air Pengertian Air Bersih Sumber Air Peranan Air bagi Manusia Karakteristik Air Karakteristik Air Berdsarkan Parameter Fisik Karakteristik Air Berdsarkan Parameter Kimia Karakteristik Air Minum Air Laut Baku Mutu Air Laut Koagulan Alum/Tawas Batu Kapur Polyaluminium Chloride (PAC) Mekanisme Penguapan air Laut Proses Pengolahan Air Filtrasi Evaporasi BAB III METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Pengujian dan Pengambilan Data Desain Alat Pengolahan Air Minum Perancangan Alat Rancangan Fungsional... 21

7 3.3.1 Flowchart Rancangan Alat Flowchart Mekanisme proses alat Rancangan Struktual Bahan dan Alat yang digunakan Bahan yang digunakan Alat yang digunakan Prosedur Penelitian Penambahan Koagulan (Alum/Tawas) Filtrasi Pendidihan Air Analisa Sifat Fisik Air Laut BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Rangkaian Alat Kinerja Alat Uji Coba Alat Dengan Variasi Pembahasan Analisa ph Analisa Konduktivitas Analisa salinitas BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 41

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Filter Gambar 2 Evaporator Gambar 3 Kondensor Gambar 4 Skema PrototypeAlat Pengolahan Air Laut Menjadi Air Minum Gambar 5 Perbandingan ph Pada Produk Gambar 6 Perbandingan Konduktivitas Pada Produk Gambar 7 Perbandingan Salinitas Pada Produk... 36

9 DAFTAR TABEL Tabel 1 Data Hasil Analisis Kualitas Air Tabel 2 Standar Kualitas Air Minum... 43

10 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Lampiran Data Lampiran Gambar Lampiran Surat-surat... 53

11 Jenis Koagulan Alum / Tawas Batu kapur PAC / Poly Aluminium Chloride Tabel 1. Data Hasil Analisis Kualitas Air Sampel Mg 2+ Ca 2+ Warna Rasa Bau Konduktivitas Salinitas PH (µs) (ppm) (ppm) (ppm) Feed Sedikit Asin 6, , bening (penambahan koagulan) 1 Keluaranfilter 7,25 4,943 2, Bening Sedikit 1, ,22 1 asin Produk air Bening 7,49 40, ,125 ND minum berasa Feed Sedikit Asin 6, , bening 209,56 267,92 (penambahan koagulan) 2 Keluaranfilter2 6, , Bening Sedikit 26,437 80,864 asin Produk air Bening 7,40 77,72 42, minum Feed (penambahan koagulan) 1 Keluaranfilter 1 Produk air minum Feed (penambahan koagulan) 2 Keluaranfilter 2 Produk air minum Feed (penambahan koagulan) 1 Keluaranfilter 1 Produk air minum Feed (penambahan koagulan) 2 Keluaranfilter 2 Produk air minum 6, , , ,32 7, , ,80 7,86 49, ,6875 ND 7, , , ,808 6, , ,5 210,50 7,55 115, , , ,01 50,34 6, , ,17 101,8 48, , ,66 3, ,75 298, ,625 93,657 Sedikit bening Bening Bening Sedikit bening Bening Bening Sedikit bening Bening Bening 48, Sedikit bening 15, ,687 ND Bening Bening berasa Asin Sedikit asin berasa Asin Sedikit asin berasa Asin Sedikit asin berasa Asin Sedikit asin berasa

12 Mengetahui Ka Lab Rekayasa Proses Mahasiswa, Ir. Erwana Dewi, M.Eng Diba NIP Intan Farrah NIM.

13 Tabel 2. Data Standar Air Minum Parameter Satuan Kadar Maksimum yang Diperbolehkan FISIKA Warna Visual Bening Temperatur ᵒC 25ᵒC TotalPadatanTersuspensi Ppm 200 Bau - Berbau Rasa - Memiliki Rasa Kimia ph - 6,5-8,5 Konduktivitas µs <250 Salinitas Ppm <200 DO Ppm 5-6 CO 2 Gr/ml 0 Mg 2+ Ppm 150 Ca 2+ Ppm

14 PROSEDUR KERJA 1. Prosedur Rancang Bangun Alat a. Mencari literatur dan jurnal b. Merancang struktur alat secara keseluruhan c. Merancang susunan sand filter d. Merancang bagian-bagian evaporator dan kondensor e. Merakit bagian-bagian komponen f. Menghubungkan alat dengan instalasi listrik 2. Kinerja Alat a. Penambahan koagulan 1. Menyiapkan umpan (air laut). 2. Koagulan ditambahkan ke dalam umpan dengan konsentrasi 50 ppm dan diaduk sampai larutan homogen. 3. Campuran tersebut didiamkan sampai kotoran dari umpan mengendap. b. Filtrasi 1. Menyiapkan bahan packing, mencuci bersih. 2. Bahan filter diisi dengan 7 lapis packing dengan ukuran tinggi packing yang berbeda. 3. Umpan dipompakan ke dalam tabung filter sampai tanda batas. 4. Sampel hasil filtrasi diambil, kemudian mengamati dan mencatat data seperti ph, conductivity, salinity, TDS, CO 2, warna,bau dan rasa. c. Pendidihan Air 1. Menyiapkan seperangkat alat evaporasi 2. Menghidupkan Pompa 3. Mengisi evaporator dengan air dengan volume 1 liter

15 4. Menghidupkan elemen pemanas dengan mengatur temperatur 107 C 5. Setelah suhu mencapai 107 C kemudian uap terkondensasi 6. Jumlah kondensat ditampung selama 7,27 cm 3 /menit menggunakan gelas kimia 3. Analisa Produk a. Analisa Sifat Fisik Air Laut Penentuan Suhu, TDS, Salinity, Conductivity 1. Menyiapkan alat Eutech Instuments ( PCD650) 2. Menyiapkan sampel yang akan di analisa 3. Menyiapkan aquadest dan tissue 4. Menghidupkan alat dengan menekan tombol ON pada alat 5. Mengukur air yang di uji dengan mencelupkan elektroda ke sampel 6. Menekan tombol F3 untuk mengukur parameter yang akan di uji secara berurutan seperti Suhu, TDS, Salinity, Conductivity 7. Setiap selesai mengukur air yang diuji, alat yang digunakan dicelupkan pada air aqua lalu dilap dengan tissue 8. Mencatat data yang diperoleh Penentuan Warna,rasa dan bau Pada penelitian ini dilakukan hanya mengamati sampel dan mencatat hasilnya. b. Analisa Sifat Kimia Air Laut Penentuan ph, DO Pada penelitian ph dan DO ini perlakuannya sama seperti prosedur penentuan Suhu, TDS, Salinity dan Conductivity karena menggunakan satu alat yaitu Eutech Instuments ( PCD650).

16 Penentuan CO 2 1. Menyiapkan sampel yang akan di analisa sebanyak 30 ml 2. Membuat larutan HCl 0,1 N dalam 250 ml 3. Meneteskan sampel dengan indikator Phenolphphtalein (PP) sebanyak maksimal 3 tetes a.jika kondisi sampel tetap jernih dan bening maka sampel tidak mengandung CO 2 terlarut di dalamnya. b. Jika ada perubahan warna (ungu) pada sampel maka terdapat kandungan CO 2, maka di titrasi dengan larutan HCL sambil menggoyang- goyang hingga warna berubah menjadi bening lagi. 4. Mencatat banyak volume HCl yang digunakan Penentuan Logam ( Mg 2+ dan Ca 2+ ) dengan menggunakan alat AAS 1. Menyiapkan lampu katoda 2. Menyiapkan larutan standar 3. Menyiapkan sampel, lalu mengencerkan 4. Melakukan kalibrasi dengan larutan yang telah dibuat untuk kalibrasi 5. Menentukan kandungan logam pada sampel dengan prosedur berikut ini : a. Menekan air acytelene diikuti IGNITION (penyalaan) b. Mengklik START pada aplikasi window,menunggu sampai terbaca instrument ready di bagian bawah layar. c. Mengklik ZERO pada window,menunggu hingga instrument ready muncul. d. Komputer akan meminta cal blank (aspirasikan larutan pengencer/aquadest yang digunakan), mengklik OK,program akan mengukur blanko.

17 e. Setelah blanko selesai, program akan meminta standar 1, aspirasikan larutan standar 1, mengklik OK. f. Setelah semua larutan standar, program akan meminta sampel, aspirasikan sampel secara berurutan.

18

19 1. Pencucian Packing Filter 1. Zeolit Halus 2. Kerikil 3. Arang

20 4. Pasir 5. Ijuk

21 2. Proses Pengisian Packing Filter 1. Zeolit Halus 2. Zeolit Kasar 3. Kerikil

22 4. Arang 5. Pasir 6. Ijuk

23 3. Lamanya sedimentasi koagulan Sebelum Ditambah Koagulan Waktu 5 Menit Waktu 10 Menit

24 Waktu 15 Menit Waktu 20 Menit Waktu 25 Menit

25 Waktu 30 Menit

26 4.Pengambilan Sampel 1. Sampel Keluaran Filter 2. Sampel keluaran Kondensor (Produk Air Minum)

27 5. Proses Analisa 1. Analisa ph, DO, Salinitas, Konduktivitas, TDS dengan Alat ( Eutech Instuments (PCD650) 2. Analisa Kandungan Logam dengan Alat AAS (Spektrofotometer Serapan Atom ) Penyaringan Sampel

28 3. Analisa CO 2 Pengamatan Sampel