BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan salah satu sumber daya alam yang terpenting bagi semua makhluk hidup di bumi. Air digunakan hampir di setiap aktivitas makhluk hidup. Bagi manusia, air digunakan untuk minum, mandi, mencuci, dan lain-lain. Untuk hewan, air digunakan untuk minum, sedangkan pada tumbuhan, air digunakan untuk memenuhi kebutuhan mineral bagi pertumbuhannya. Jumlah air di bumi sangatlah melimpah, bahkan lebih dari setengah permukaan bumi diisi oleh air. Meski kuantitas air di bumi sangat banyak, namun kualitas air lah yang diperhatikan untuk dapat digunakan oleh manusia dan makhluk hidup lainnya. Air yang dapat digunakan haruslah air yang bersih dan aman untuk dikonsumsi. Jumlah populasi manusia di bumi yang semakin meningkat dapat dipastikan bahwa kebutuhan akan air yang kualitasnya baik juga meningkat. Namun dewasa ini sering dijumpai berbagai masalah tentang ketersediaan air bersih. Hal ini dikarenakan jumlah populasi manusia yang meningkat juga berdampak pada peningkatan jumlah perindustrian, pembangunan, dan lain-lain. Hal tersebut menyebabkan lahan-lahan yang sebenarnya merupakan sumber air bersih menjadi sempit, berkurang, bahkan hilang. Limbah-limbah yang dihasilkan dari kegiatan perindustrian juga dapat menyebabkan penurunan kualitas air. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, yang dimaksud dengan kualitas air yaitu, sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter, yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut, dsb), parameter kimia (ph, oksigen terlarut, BOD, kadar logam, dsb), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dsb) (Ridhowati, 2013). Dewasa ini kita sering menjumpai masalah tentang ketersediaan air bersih yang semakin sulit dijumpai, terutama di daerah perkotaan yang mana banyak sekali bangunan dan industri. Seperti yang kita ketahui, kegiatan manusia juga menghasilkan limbah yang mana jika tidak dikelola dengan baik akan menjadi pencemar bagi lingkungan sekitar. Contohnya kegiatan rumah tangga seperti mencuci menghasilkan limbah. Begitu juga dengan skala yang lebih besar seperti industri, juga menghasilkan limbah yang jumlahnya lebih banyak dibanding dengan limbah hasil rumah tangga. Jika limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut tidak 1

2 2 dikelola dengan baik, tentu saja akan menyebabkan banyak masalah bagi lingkungan, salah satunya pencemaran. Pencemaran yang ditimbulkan bisa berupa pencemaran udara, tanah, air, suara, dsb. Jika sudah terjadi pencemaran, tentu dampaknya akan negatif bagi lingkungan sekitarnya. Salah satunya jika pencemaran air sudah terjadi, maka akan timbul masalah dalam memperoleh air bersih untuk kegiatan kehidupan sehari-hari. Pada Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, yang dimaksud dengan pencemaran air yaitu, masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan tidak lagi berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Pencemaran air yang terjadi kebanyakan disebabkan oleh limbah yang mengandung zat kimia seperti salah satunya yaitu logam berat. Air yang sudah tercemar oleh logam berat yang kadarnya melampaui batas normal tentu akan berbahaya jika dikonsumsi. Logam berat merupakan polutan yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia karena tidak dapat terurai secara alami namun mengendap sebagai residu di dalam tubuh. Logam berat yang terakumulasi dalam tubuh manusia dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tubuh, menimbulkan cacat fisik, menurunkan kecerdasan, dan melemahkan sistem saraf (Qibthiyah, 2015). Beberapa logam berat yang mencemari lingkungan adalah merkuri (Hg), kromium (Cr), arsen (As), besi (Fe), cadmium (Cd), mangan (Mn), timbal (Pb), seng (Zn), kobalt (Co), tembaga (Cu), nikel (Ni), dan natrium (Na) (Setyowati, 2008). Bahan pencemar akan berpengaruh terhadap kualitas air dan keberadaan sebagiannya dapat diketahui dari perubahan bau, rasa, dan warna air (Widodo, 2009). Kondisi lingkungan yang semakin memburuk akibat polusi oleh limbah yang mencemari air maka diperlukan upaya untuk menangani permasalahan pencemaran air tersebut, yang bisa diterapkan pada skala rumah tangga maupun skala industri. Salah satunya yaitu dengan sistem filter air menggunakan media zeolit. Wilayah Indonesia yang memiliki banyak gunung berapi memberi ketersediaan zeolit dalam jumlah yang cukup besar (Prasojo, 2008). Zeolit ditemukan pertama kali pada tahun 1756 oleh seorang ahli kimia dan mineral bernama Cronstedt di Swedia. Penemuannya didasari atas peristiwa mendidihnya batu ketika ia meneliti beberapa mineral. Zeolit berasal dari bahasa Yunani, Zein dan Lithos yang berarti batu yang mendidih. Zeolit merupakan kristal dengan struktur tiga dimensi yang

3 3 terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga yang dapat ditempati oleh ion-ion dari golongan alkali maupun alkali tanah pada kerangkanya, serta molekul air yang tersebar secara acak. Menurut sejarahnya zeolit banyak berperan dalam kehidupan manusia sejak dulu, mulai digunakan sebagai perhiasan sampai bahan bangunan. Dewasa ini peneliti yang mendalami zeolit menemukan bahwa ternyata zeolit mempunyai manfaat pada aspek kimia yaitu di antaranya; aspek adsorpsi, katalis, dan penukar ion. Sampai saat ini penggunaan zeolit meluas meliputi aspek pertanian, peternakan, bidang minyak dan gas, pelestarian lingkungan hidup, dan bidang lainnya (Yuliusman, 1993). Berdasarkan permasalahan pencemaran air yang disebabkan oleh logam berat, penulis menawarkan metode untuk menurunkan kadar logam berat dengan metode penyaringan menggunakan zeolit sebagai media filter. Untuk itu, perlu adanya penelitian guna mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kemampuan atau kualitas penyaringan dengan media zeolit. Salah satu faktor yang berpengaruh yaitu aktivasi zeolit secara fisika. Aktivasi zeolit secara fisika dilakukan dengan cara pemanasan, tujuannya untuk menghilangkan molekul air yang terdapat pada rongga-rongga kerangka zeolit. Zeolit yang terdehidrasi akan meningkatkan fungsi zeolit sebagai penyaring molekular, karena dengan hilangnya molekul air pada rongga zeolit akan memperluas permukaan zeolit untuk menyaring molekul. Pemanasan zeolit dapat dilakukan dengan menggunakan oven atau furnace. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari aktivasi zeolit secara fisis terhadap penurunan kadar logam berat timbal (Pb) dan mangan (Mn). Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat kepada masyarakat untuk membantu mengatasi masalah pencemaran air dan juga supaya dapat mendorong untuk melakukan penelitian lebih lanjut guna hasil yang lebih baik. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Apakah aktivasi zeolit secara fisika berpengaruh terhadap penurunan kadar logam Pb dan Mn? 2. Apakah variasi suhu dan waktu aktivasi zeolit terhadap penyaringan logam Pb dan Mn menunjukkan hasil yang optimum? 3. Apakah logam Pb dan Mn mampu tersaring dengan baik oleh zeolit alam yang teraktivasi secara fisika? 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk :

4 4 1. Mengetahui pengaruh aktivasi zeolit secara fisika terhadap penurunan kadar logam Pb dan Mn. 2. Mengetahui kondisi suhu dan waktu aktivasi optimum terhadap penyaringan logam Pb dan Mn. 3. Mengetahui logam sampel uji yang dapat tersaring paling baik pada zeolit alam yang teraktivasi secara fisika. 1.4 Batasan Masalah Dalam penelitian ini dilakukan pembatasan masalah yaitu: 1. Pengujian sampel logam ini hanya meliputi kadar awal dan kadar akhir logam Pb dan Mn. 2. Aktivasi zeolit yang dilakukan pada penelitian ini hanya dilakukan secara fisika. 3. Variabel yang divariasi dalam penelitian ini adalah suhu dan waktu aktivasi. Dijelaskan sebagai berikut: a. Suhu aktivasi divariasi dari 100 C, 150 C, 200 C, 250 C, dan 300 C. b. Waktu aktivasi divariasi dari 30 menit, 45 menit, 60 menit, 75 menit, dan 90 menit. 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat berupa : 1. Memberikan informasi tentang kemampuan penyaringan dengan zeolit alam yang diaktivasi secara fisika dalam menurunkan konsentrasi kadar logam Pb dan Mn. 2. Memberikan informasi tentang potensi zeolit alam sebagai adsorben untuk menyaring kandungan logam yang terkandung dalam air. 3. Memperoleh suatu alternatif teknologi yang murah, sederhana dan mudah dioperasikan sehingga dapat diaplikasikan kepada masyarakat. 4. Sebagai bahan kajian dan referensi kepada peneliti selanjutnya untuk dapat mengembangkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dan dapat dikembangkan dengan berbagai inovasi dan variasi yang lebih baik dari sebelumnya. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan Tugas Akhir ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian awal, bagian isi, dan bagian akhir. Dengan penjelasan sebagai berikut:

5 5 1. Bagian awal terdiri dari sampul luar, halaman pengesahan, halaman pernyataaan, halaman persembahan, motto, prakata, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, daftar lampiran, daftar simbol, intisari, dan abstrak. 2. Bagian isi dari skripsi terdiri dari enam bab, yaitu : BAB I PENDAHULUAN Berisi pendahuluan yang meliputi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, sistematika penulisan, dan keaslian skripsi. BAB II KAJIAN PUSTAKA Berisi uraian singkat penelitian-penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya terkait topik penelitian. BAB III DASAR TEORI Menyajikan ulasan materi tentang logam berat timbal (Pb) dan mangan (Mn), struktur zeolit, sifat-sifat zeolit, jenis zeolit, dan preparasinya. BAB IV METODE PENELITIAN Berupa penjabaran kegiatan penelitian yang mencakup tempat, waktu penelitian, bahan dan alat penelitian, serta langkah kerja. BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Menyajikan hasil yang didapat dari penelitian dan pembahasannya. BAB VI KESIMPULAN Berisi kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan saran bagi penelitian selanjutnya. DAFTAR PUSTAKA Berisi pustaka atau daftar sumber acuan yang digunakan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. LAMPIRAN Memuat dokumen pendukung penelitian dan hasil analisa penelitian. 1.7 Hipotesis Diduga bahwa semakin tinggi suhu aktivasi dan semakin lama waktu aktivasi akan berpengaruh pada efektivitas penyaringan yaitu, semakin tinggi suhu dan semakin lama waktu aktivasi maka hasil penyaringan logam Pb dan Mn juga akan semakin optimum.