BAB II TINJAUAN PUSTAKA. kebutuhan manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam kegiatan

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk kebutuhan manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam kegiatan seperti minum, masak, mandi, mencuci, pertanian, industri, perikanan, rekreasi, dll. Air meliputi 70% dari permukaan bumi, tetapi di banyak negara persediaan air terdapat dalam jumlah terbatas. Bukan hanya jumlahnya yang penting, tetapi juga mutu air diperlukan untuk penggunaan tertentu, seperti air yang cocok digunakan dalam industri atau untuk diminum. Oleh karena itu penanganan air tertentu diperlukan untuk persediaan air yang didapat dari sumber di bawah tanah atau sumber-sumber di permukaan. Kegunaan air yang sangat penting adalah kebutuhan untuk minum (termasuk untuk masak), air harus mempunyai persyaratan khusus agar air tersebut tidak menimbulkan penyakit bagi manusia. (Notoatmodjo, 2003). Air murni adalah zat cair yang tidak memiliki rasa, bau, warna, yang terdiri dari hydrogen dan oksigen dengan rumus kimiawi H 2 O. karena air suatu larutan yang bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah ataupun buatan manusia hingga tingkat tertentu terlarut didalamnya. (Linsley, 1995). Masalah air baku untuk industri air minum menjadi sangat penting karena kualitas air minum yang dipengaruhi oleh kualitas air baku tersebut akan berpengaruh kepada kesehatan masyarakat yang mengkonsumsinya. Air minum

2 memerlukan persyaratan yang ketat karena air minum itu langsung berhubungan dengan proses biologis tubuh yang dapat menentukan kualitas kehidupan manusia. Lebih dari 70% tubuh terdiri dari air dan lebih dari 90% proses biokimiawi tubuh memerlukan air sebagai mediumnya. Bila air minum manusia itu tidak berkualitas baik, maka jelas akan mengganggu proses biokimiawi tubuh dan mengakibatkan gangguan fungsional. Sebagian besar, air baku untuk penyediaan air bersih diambil dari air permukaan seperti sungai, danau, dan sebagainya. Salah satu langkah penting pengolahan untuk mendapatkan air bersih adalah menghilangkan kekeruhan dari air baku tersebut. Kekeruhan disebabkan oleh adanya partikel-partikel kecil dan koloid yang berukuran sangat kecil. Partikel-partikel koloid tersebut tidak lain adalah kwarts, tanah liat, sisa tanaman, ganggang, dan sebagainya. (Alaerts, 1987) Sumber-Sumber Air 1. Air Hujan Bagi daerah yang tidak memiliki sumber air atau hanya memiliki sedikit sumber air tanah maupun sumber air permukaan, maka air hujan merupakan sumber air yang sangat penting. Air hujan dapat dipercaya kemurniannya, karena sudah memenuhi syarat-syarat bakteriologi, fisik, dan kimia.

3 2. Air Laut Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum. 3. Air Permukaan Adalah air hujan yang mengalir dipermukaan bumi. Pada umumnya air permukaan sudah mengalami pencemaran, dan pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya. 4. Air Tanah Terbagi atas air tanah dangkal, air tanah dalam, dan mata air. Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri. Lapisan tanah disini berfungsi sebagai saringan. Air tanah dangkal dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal. Air tanah dalam, harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara m) akan didapatkan suatu lapis air. Jika tekanan air tanah ini besar, maka air ini dapat menyembur keluar dan kedalam, sumur ini disebut dengan sumur artesis. Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. (Sutrisno, 2004).

4 Kualitas Air 1. Karakteristik Fisik Air tidak boleh berwarna Air tidak boleh berasa Air tidak boleh berbau Air harus jernih Tidak mengandung zat padatan Suhu air hendaknya dibawah sela udara (sejuk kira-kira 25 0 C) 2. Karakteristik Kimia Tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan ph normal Kesadahan rendah 3. Karakteristik Biologi Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri pathogen Tidak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batasbatas yang telah ditentukannya yaitu 1 Coli/100 ml air. (Sutrisno, 2004) Proses Pengolahan Air Air merupakan salah satu bahan baku utama dalam pembuatan minuman pada PT.Coca Cola Amatil Indonesia (CCAI) Unit Medan. Proses pengolahan air dibagi menjadi 2 jenis, yaitu proses pengolahan treated water dan soft water. Treated water memakai deep well 3 dengan kedalaman meter yang

5 digunakan untuk produksi, laboratorium, keperluan air kantin dan kantor. Sedangkan soft water memakai deep well 5 dengan kedalaman meter yang digunakan untuk keperluan MCK (mandi, cuci, kakus), pencucian tangki dan proses pencucian botol (bottle washer) Proses Pengolahan Soft Water Untuk Pencucian Botol a. Deep Well (Air Sumur) Air dari sumur bor diambil dengan menggunakan pompa raw meter yang berkapasitas 40 m 3 /jam. Air untuk pencucian botol menggunakan deep well 5, sebelum memasuki degassifier, diinjeksikan dengan H 2 SO 4 3,5-4% pada pipa inlet ke degassifier. Air yang telah terinjeksi ini akan memiliki ph sekitar 4 5 dan terjadi proses penurunan alkalinitas air. Setelah mengalami penurunan ph, air dalam pipa yang menuju ke degasifier juga diinjeksikan dengan kaporit 5-10%, berfungsi sebagai disinfektan, juga berfungsi sebagai oksidator yang akan mengoksidasi ion-ion Ferro menjadi ion Ferri. b. Degasifier dan Catchman Tank Degasifier Dalam degasifier air akan dicurahkan dan melewati strainer sehingga menjadi aliran yang terbagi rata dalam curahan-curahan air yang kecil. Dengan kondisi dicurahkan, tertampung oleh saringan dan dengan udara dari blower, CO 2 yang terlarut dalam air akan terlepas ke udara menjadi gas CO 2. Gas CO 2 ini akan terbang ke lingkungan melalui ventilasi pada bagian atas degasifier.

6 Catchman Tank Air dari degassifier akan ditampung dalam catchman tank dengan kadar alkalinitas dan Fe yang telah berkurang dan terklorinasi. c. Multi Media Filter (MMF) Selanjutnya air dari catchman tank dipompa menuju Multi Media Filter untuk proses pemisahan partikel-partikel padat dalam air, sehingga diperoleh air bersih/jernih atau dengan kata lain turbidity air menjadi rendah (< 0,5 NTU). Adapun media penyaring menggunakan antrasit, batu, pasir kasar, pasir halus. d. Carbon Filter (Penyaring Karbon) Air bersih yang masih terklorinasi akan dilewatkan ke carbon filter untuk pengurangan/penghilangan klorin, bau, rasa dan bahan organik. Media penyaringan menggunakan batok kelapa yang telah dihaluskan yang berguna untuk mengikat klorin. e. Resin Filter Selanjutnya air memasuki resin softener yang akan mengambil ion-ion penyebab kesadahan air [Ca 2+, Mg 2+ ] sehingga diperoleh air lunak (Soft water). Air lunak yang telah terklorinasi ditampung dalam bak penampungan. Selain untuk menambah waktu kontak dengan klorin, juga untuk menjaga proses produksi (bottle washer dan boiler) yang kontinu. Keluar dari softener, aliran air lunak dalam pipa akan diinjeksikan dengan klorin 2,5% sehingga diperoleh kandungan klorin sebesar 1 3 ppm.

7 f. Storage Tank Air lunak (soft water) yang telah terklorinasi ditampung dalam bak penampungan. Selain itu untuk menambah waktu kontak dengan klorin, juga untuk menjaga proses produksi yang berkelanjutan. g. Hidrophore Tank (Tangki Bertekanan) Air yang telah mengalami pengolahan di softener akan ditransfer ke buffer tank dibagian depan wilayah produksi dengan menggunakan tangki bertekanan (hydrophore tank). Sebelum ditampung dalam buffer tank, air lunak diberikan injeksi klorin sehingga diperoleh kandungan klorin sebesar 1 3 ppm untuk antisipasi kontaminasi mikroba karena jalur pengaliran air yang panjang. h. Buffer Tank Air lunak dari reservoir dipompa ke bagian depan (wilayah produksi) untuk ditampung kembali dalam buffer tank. i. Catridge Filter Tahap ini untuk memastikan air yang digunakan benar-benar bersih, jernih dan layak digunakan untuk keperluan pencucian botol, serta layak digunakan untuk kegiatan utilitas dengan sandard kekeruhan maksimal 0,5 NTU. (PT. Coca-Cola Bottling Indonesia, 2000) Senyawa-Senyawa Kimia Dalam Pencucian Botol 1. Caustic Soda Senyawa kimia yang umum digunakan pada proses pencucian botol baik itu minuman keras maupun minuman ringan adalah NaOH. Karena merupakan

8 senyawa dasar yang dapat menghilangkan kotoran-kotoran yang melekat pada botol dan sebagai pencuci yang baik. Caustic soda murni adalah zat padat berwarna putih yang sangat kuat dalam menyerap kelembaban dan karbon dioksida dari udara. Istilah caustic soda digunakan karena sifatnya yang korosif terhadap kulit. Penggunaan tradisionalnya dalam bidang sabun, tekstil dan pengolahan minyak bumi masih menonjol, tetapi penggunaan pada bidang lain pun cukup berkembang. Caustic soda sangat korosif terhadap jaringan kulit dan mata dan harus ditangani dengan hati-hati. Bersifat higroskopis dan mudah menyerap air dari udara, sehingga harus disimpan dalam wadah kedap udara. (Austin, G. T. 1996). Natrium hidroksida (NaOH) adalah praktis putih atau pemerian putih, massa melebur, berbentuk pellet, serpihan atau batang atau bentuk lain. Keras, rapuh dan menunjukkan pecahan hablur. Bila dibiarkan di udara, akan cepat menyerap karbon dioksida dan lembab. Kelarutan mudah larut dalam air dan dalam etanol. (Depkes RI. FI, 1995). Zat padat yang berbentuk kristal berwarna putih, mempunyai titik lebur C, density 2,13 g/cm 3, berat molekul 40, apabila terkena kulit akan terasa licin. ( Caustic soda merupakan senyawa kimia yang dapat menghilangkan kotoran atau lumut yang melekat pada permukaan botol yang kontak atau berhubungan langsung dengan produk.

9 Pada dasarnya senyawa alkali, biasanya caustic soda dipercaya dapat memberikan aksi pembersihan pada botol kotor yang mengandung tanah dalam satu langkah atau lebih dengan jalan sebagai berikut : 1. Mengemulsi dan saponifikasi lemak 2. Memperluas bidang permukaan kotoran 3. Hidrolisa protein 4. Melarutkan karbohidrat 5. Menghancurkan bahan-bahan yang sukar larut. Alkalinitas dari deterjen mempunyai peranan penting dalam menghasilkan botol-botol yang memenuhi standard mikrobiologikal. Pada beberapa reaksi alkalinitas NaOH membutuhkan natrium karbonat (soda ash) yang biasa digunakan sebagai sumber alkalinitas. Natrium karbonat terkadang ditambahkan untuk mencegah pengkerakan. Karbonat tertentu selalu ada dalam washer dengan kadar yang lebih besar atau lebih kecil, melalui adsorbsi dari atmosfer atau melalui reaksi dengan sisa-sisa minuman berkarbonasi. (Houghton, 1981). 2. Divo Ultra Divo ultra adalah deterjen pembersih botol kaca pada industri pengotoran makanan dan minuman. Digunakan sebagai zat tambahan pada proses pencucian botol kaca. Merupakan bahan kimia yang berfungsi sebagai bahan pencuci botol yang dapat melunakkan kotoran sehingga dapat mempercepat pelepasan kotoran pada botol. Divo ultra adalah produk cair sebagai bahan tambahan pada larutan pembersih caustic soda yang mengandung bahan pembasah, bahan pengkelat, dan

10 pengontrol busa. Komposisi divo ultra adalah Phosphoric Acid 12%, Alkyl Alcohol Ethoxylate 20%, Amin Methylane. Divo ultra bila terkena mata dapat terjadi iritasi begitu pun bila terhirup dan terhisap. Divo ultra dapat menyebabkan luka bakar parah pada kulit dan kerusakan pada mata. Tetapi pada pemakaian normal tidak menyebabkan iritasi pada kulit. Divo ultra disimpan tertutup pada ruangan yang kering dalam keadaan suhu kamar. Cara penggunaannya, divo ultra terlebih dahulu dicampurkan pada larutan caustic soda dengan konsentrasi 0,08-0,3%, perbandingan 5:1 atau ( 50% caustic soda : 10% divo ultra ) yang kemudian dimasukkan kedalam mesin pencuci botol. Sifat-sifat divo ultra : Bentuk : cairan bening kekuningan ph : 10,5 11,5 Berat jenis Kemasan : 1,17 ± 0,05 kg/l : 20,200 liter/container Kelebihan divo ultra : Memperluas bidang kotoran, mencegah lapisan air pada permukaan. Cepat mengatasi masalah seperti : blooming, karat, lumut, germ dan lainlain. Mencegah timbulnya kerak pada bottle washer. Memperbaiki kebersihan dan pembilasan permukaan. Mengurangi botol reject dengan memperbaiki buangan alkali dari permukaan gelas.

11 Ekonomis dengan mengurangi biaya pencucian dan waktu. 3. Divo AI Divo AI adalah bahan kimia yang berfungsi untuk menetralkan ph. Divo AI akan bekerja menurut sistem otomatis yang terdapat pada washer. Komposisi divo AI adalah Phosphoric Acid >30%. Sifat-sifat divo AI : Bentuk Warna Bau : cairan : tidak berwarna : karakteristik ph : < 2.0 Density : 1.23 g/cm 3 Stabilitas dan reaktivitas : Bereaksi dengan bahan alkali dan bahan metal. Disarankan divo AI disimpan sesuai dengan petunjuk yang telah disetujui yang diketahui produk dekomposisinya. Cara Pengecekan Divo AI : Diambil sampel air yang terdapat dalam mesin pencuci botol Dimasukkan kedalam erlenmeyer Diambil indikator universal dan dimasukkan kedalam sampel yang terdapat pada gelas Erlenmeyer dan disamakan warnanya ke ph indikator strips Target konsentrasi dengan ph 7-8

12 4. Divo LE Divo LE adalah bahan kimia yang berfungsi untuk membersihkan sisa caustic soda yang terdapat pada botol. Divo LE akan bekerja menurut sistem otomatis yang terdapat pada washer. Komposisi divo LE adalah EDTA 15-30%, dan Nitriloacetic Acid <5%. Sifat-sifat divo LE : Bentuk Warna Bau : cairan : kuning pucat : karakteristik ph : Density : 1.18 g/cm 3 Cara pengecekan Divo LE : Dimasukkan 50 ml sampel kedalam gelas Erlenmeyer Ditambahkan 10 drop masing-masing reagent DLE 1 dan DLE 2 sampai berwarna biru Dititrasi dengan reagent DLE 3 sampai berubah warna ungu Target konsentrasi Divo LE 5-10 ppm 1 drop x 5 ppm (PT. Coca-Cola Bottling Indonesia, 2000).

13 2.4. Proses Pencucian Botol Botol yang digunakan di PT. CCAI Unit Medan ada dua macam yaitu botol yang baru dan botol dari pasar (isi ulang). Botol yang digunakan untuk pengisian minuman harus bersih, tidak rusak atau pecah. Untuk memperoleh botol yang baik perlu diperiksa dan dicuci. Botol yang berasal dari pasar maupun botol baru dipenumpukan dibawa ketempat penyortiran untuk diperiksa terlebih dahulu. Pemeriksaan bertujuan memperoleh botol yan baik. Botol yang lolos dari penyortiran langsung dimasukkan ke bottle washer. Dengan bantuan conveyor, botol-botol dimasukkan ke dalam mesin pencuci botol, dengan proses kerja sebagai berikut : 1. Pembilasan Awal ( Preheating ) Masing-masing botol dimasukkan ke dalam pocket-pocket. Botol dibilas dengan air yang disirkulasi kembali dari air pada tahap pembilasan akhir. Air ini mengandung sedikit sisa caustic soda yang digunakan sebagai sabun pengganti deterjen, yang dapat membantu pembilasan awal. Dilakukan pada keadaan panas dengan temperatur lebih kurang 45 0 C. 2. Tangki Perendaman I ( Compartement I ) Setelah melalui pembilasan awal, kotoran-kotoran yang dibagian dalam dan luar botol yang tidak terlalu lekat akan lepas. Botol-botol kemudian masuk ke tangki perendaman caustic I. Washer mempunyai tiga tangki perendaman caustic dengan kapasitas 12 m 3. Larutan dalam compartement I dengan temperatur lebih kurang 50 0 C 60 0 C

14 dan konsentrasi caustic soda 2,0% - 3,5% juga ditambahkan divo ultra dengan konsentrasi 0,1 0,3% yang diinjeksikan kedalamnya. 3. Tangki Perendaman II ( Compartement II ) Kemudian botol-botol bergerak ke tangki perendaman caustic II yang temperaturnya lebih panas yaitu 65 0 C C dengan konsentrasi caustic soda 1,75% 2,5% dan juga ditambahkan divo ultra dengan konsentrasi 0,1% - 0,3%. Botol akan disemprot bagian dalamnya untuk dibersihkan. 4. Perendaman Air Panas ( Compartement III ) Botol kemudian melalui tangki perendaman air panas yang berasal dari soft water dan mengalami penyemprotan luar dan dalam sebanyak dua kali, temperatur tangki ini antara 50ºC - 60ºC dengan konsentrasi caustic soda kurang dari 0,2%. 5. Pembilasan Akhir Botol-botol yang telah direndam air panas dibilas akhir dengan air soft, dengan temperatur akhir 25 0 C 30 0 C dengan tekanan 0,5 1,5 bar. Botol-botol akan melewati pre rinse dan final rinse. Dimana kedalam pre rinse dialirkan melalui pipa kecil larutan divo AI dan divo LE. Setelah melewati pre rinse, botolbotol kemudian melewati final rinse. Air yang digunakan pada washer ini adalah soft water. Kemudian botol botol yang telah melewati final rinse, akan keluar dari washing machine dan dijalankan dengan menggunakan conveyor ke mesin filler dan crowner. Sebelum ke mesin pengisi (filler), botol diperiksa oleh inspektur untuk mengetahui apakah botol telah memenuhi syarat. Botol yang

15 masih kotor, sompel atau cacat disisihkan dan tidak boleh digunakan untuk mengemas minuman. (Anonim, 1990). Botol yang sudah selesai diseleksi oleh inspektur, kemudian diuji/diperiksa kebersihannya dengan menggunakan larutan pewarna Metilen Blue dan uji Carry Over/indikator fenolftalein 1 %. Fenolftalein (pp) mempunyai pka 9,4 (perubahan warna antara ph 8,4 10,4). Struktur fenolftalein akan mengalami penataan ulang pada kisaran ph ini karena proton dipindahkan dari struktur fenol dari pp sehingga ph-nya meningkat akibatnya akan terjadi perubahan warna. (Rohman, 2007).

16 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1. Alat dan Bahan Alat-Alat Botol kotor Fanta Strawberry 1 crate Sarung tangan Erlenmeyer 100 ml Pipet volume 10 ml Labu tentukur 50 ml Pipet tetes Bola karet Comparator dan kuvet lovibond Bahan-Bahan Sampel caustic Compartement I dan Compartement II Aquadest Indikator BTB HCl 0,1 N Reagent Phosfat Air soft Larutan pewarna Metilen Blue Larutan Carry Over

17 3.2. Prosedur Percobaan Penimbangan Botol Botol yang sangat kotor sebanyak 1 crate masing-masing ditimbang, dimasukkan ke dalam mesin pencuci botol untuk dilakukan proses pencucian botol. Kemudian botol botol akan keluar dari washing machine. Botol ditimbang kembali, dan di uji kualitas hasil pencucian botol dengan pengecekan residu caustic soda serta kebersihan botolnya. Tabel 1. Penimbangan Botol Berat Botol NO Sebelum masuk washing machine (A) Setelah keluar washing machine (B) Bobot Kotoran Botol ( A-B ) 1 394,55 gr 370,53 gr 24,02 gr 2 377,35 gr 364,71 gr 12,64 gr 3 401,85 gr 370,30 gr 31,55 gr 4 376,12 gr 371,90 gr 4,22 gr 5 381,24 gr 373,80 gr 7,44 gr 6 395,00 gr 367,50 gr 27,50 gr 7 375,33 gr 366,23 gr 9,10 gr 8 371,93 gr 368,27 gr 3,66 gr 9 385,97 gr 372,90 gr 12,98 gr ,17 gr 361,78 gr 12,39 gr ,55 gr 368,10 gr 1,45 gr

18 12 370,63 gr 369,36 gr 1,27 gr ,98 gr 369,08 gr 1,90 gr ,38 gr 366,15 gr 8,23 gr ,31 gr 364,56 gr 14,75 gr ,94 gr 361,02 gr 5,92 gr ,25 gr 368,09 gr 12,16 gr ,49 gr 364, 34 gr 10,15 gr ,73 gr 367, 06 gr 7,67 gr , 53 gr 365,10 gr 6,43 gr ,48 gr 367,25 gr 10,42 gr ,25 gr 366,00 gr 1,25 gr ,64 gr 364,30 gr 7,34 gr ,00 gr 368,15 gr 1,50 gr Bobot Total Kotoran Botol Bobot Rata-Rata Kotoran Botol 246,10 gr 10,25 gr Keterangan : 1 crate botol kaca Fanta Strawberry Cek Konsentrasi Caustic Soda Diambil sampel caustic yang terdapat pada compartement I dan II pada mesin pencuci botol Dipipet masing-masing 4 ml sampel caustic compartement I dan II kedalam erlenmeyer 100 ml Ditambahkan 2-3 tetes indikator BTB

19 Dititrasi dengan HCl 0,1 N sampai warna kuning Konsentrasi caustic soda x 0, Cek Konsentrasi Divo Ultra Dipipet masing-masing 0,5 ml sampel caustic compartement I dan II kedalam labu tentukur 50 ml Ditambahkan aquadest Diaddkan sampai garis tanda Dikocok sampai homogen Dipipet 0,5 ml, kemudian dimasukkan ke dalam kuvet lovibond Ditambahkan aquadest sampai batas miniskus pertama Dimasukkan 1 sachet reagent Phosfat Dikocok sampai warna biru ungu Kuvet lovibond dimasukkan ke dalam comparator dan dibandingkan dengan kuvet lovibond lain yang berisi aquadest sebagai blanko sampai diperoleh warna yang sama Hasil pembacaan x 0, Uji Kualitas Hasil Pencucian Botol a. Metilen Blue Test Masing-masing ke dalam botol dialirkan larutan pewarna metilen blue secara merata melalui dinding botol Dikeringkan Setelah kering, dibilas dengan air sampai bersih

20 Diamati apakah masih terdapat kotoran didalamnya. Jika terdapat warna biru dalam botol, menunjukkan bahwa botol tersebut masih mengandung sisa kotoran. b. Carry Over Test Masing-masing ke dalam botol dialirkan larutan carry over secara merata melalui dinding botol Setelah larutan merata pada permukaan botol, diamati apakah terdapat warna merah muda. Jike terdapat warna merah muda dalam botol, menunjukkan bahwa botol tersebut masih mengandung residu caustic soda.