BAB II TINJAUAN PUSTAKA. kehidupan. Dimana air merupakan senyawa kimia yang tersusun atas dua molekul

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan salah satu salah satu kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan. Dimana air merupakan senyawa kimia yang tersusun atas dua molekul Hidrogen (H + ) dan satu molekul Oksigen (O 2 ), mempunyai berat molekul 18,016. H + = 11,19%, O 2 = 88,8% berupa cairan jernih, tidak berwarna dan tidak berbau serta tidak mempunyai rasa dan mempunyai titik didih C dan titik beku 0 0 C pada tekanan 1 atm, bobot jenis serta mempunyai indeks bias 1,3330 pda suhu 20 0 C. Kurang lebih ¾ bagian dari permukaan bumi terdiri atas air dalam bentuk cairan, padat, dan gas. Air merupakan komponen penting pada atmosfir bumi juga dalam jaringan makhluk hidup dan tumbuh-tumbuhan dimana fungsinya tidak dapat digantikan oleh senyawa lain (Sutrisno, 1990). Menurut Keputusan Menteri Negara Kependudukkan dan Lingkungan hidup Nomor:KEP-02/MEN KLH/I/1998 tentang Pedoman Penetapan Baku Mutu Lingkungan Air, maka air dapat dibagi atas beberapa kriteria yaitu: - Golongan A:Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tapa pengolahan terlebih dahulu. Contoh:mata air. - Golongan B:Yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga dengan kandungan logam sebagai berikut:

2 L Jumlah Maksimum Jumlah maksimum ogam berat yang dianjurkan (ppm) yang diizinkan (ppm) Z 1,00 15 n H 0,0005 0,001 g P 0,05 0,01 b C 0,00 1,0 u Contoh:air sungai. - Golongan C:Yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan. Contoh:air tanah. - Golongan D:Yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, listrik tenaga air, dengan kandungan logam-logam berat sebagai berikut: berat Logam Air golongan C jumlah maksimum (ppm) Air golongan D jumlah maksimum (ppm) Zn 0,02 2,0 Hg 0,002 0,005 Pb 0,03 1,0 Cu 0,02 0,20

3 2.2 Sumber Air Sumber air yang dapat kita manfaatkan pada dasarnya dapat digolongkan sebagai berikut (Gabriel, 2001): - Air hujan. - Air tanah. - Air permukaan Air Hujan Air hujan adalah air yang menguap karena panas dan kemudian menguap di udara. Pada waktu di atas, uap air bercampur dan melarutkan gas Oksigen, debu Nitrogen, Karbondioksida dan senyawa kimia lainnya. Karena itu air hujan juga mengandung debu, bakteri serta berbagai senyawa yang terdapat dalam udara. Jadi kualitas air hujan akan dipengaruhi oleh keadaan lingkungannya. Air hujan walaupun tidak murni adalah air lunak, tetapi dapat digunakan sebagai sumber air minum dengan cara dididihkan atau disucihamakan sebelum digunakan sebagai air minum. Pengotoran air hujan terbatas dari bahan yang berasal dari udara misalnya gas terlarut (O 2, CO 2, NH 3, SO 2 dan N 2 ) partikel debu dan radioaktif. Untuk menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun karena masih banyak mengandung kotoran. Wadah yang digunakan untuk menampung air hujan dapat berupa waduk, danau buatan atau bak. Di samping itu dapat pula dibuat sumur penampung air hujan yang kemudian dilapisi dengan lembaran plastik tipis untuk menjaga agar tidal terserap ke dalam lapisan tanah (Gabriel, 2001).

4 2.2.2 Air Tanah Air tanah adalah air yang berasal dari permukaan yang merembes ke dalam tanah yang terdapat di dalam butir-butir tanah di lapisan kulit bumi. Suatu saat air ini menemui lapisan tanah yang sangat keras tidak dapat ditembus dan akhirnya berkumpul di dalam bumi. Tekanan air ini sangat keras dan kuat, maka air akan keluar ke permukaan sebagai mata air dan jika air keluar dengan teknik manusia, maka air ini dinamakan sumur bor (Gabriel, 2001) Air Permukaan Air permukaan secara alamiah adalah air sungai, air rawa, air laut, air danau, air sumur dan lain-lain. Ditinjau dari segi kesehatan maka air permukaan tidak terjamin kemurniannya dan merupakan penyebab penyakit seperti kolera, tipus, disentri dan lain-lain. Pada umumnya air permukaan tersuspensi oleh sampah dan kotoran padat dan cair (Gabriel, 2001). Air pada beberapa sumber air permukaan sebagian berasal dari tanah dan sebagian berasal dari air hujan yang telah mengalir melalui permukaan tanah dan masuk ke dalam penampungan air permukaan. Air tanah membawa zat padat terlarut ke air permukaan, dan air hujan yang telah mengalir melalui permukaan tanah membawa zat-zat penyebab kekeruhan, zat organik dan organisme pathogen. Pada air permukaan, partikel-partikel mineral yang terlarut akan tetap tidak berubah, tetapi zat organik diuraikan secara kimiawi dan mikrobiologi. Pengendapan di danau atau di sungai-sungai yang kecepatan alirannya rendah menyebabkan hilangnya zat padat yang melayang. Organisme pathogen akan mati, disebabkan karena kurangnya makanan. Walaupun demikian,

5 kontaminasi baru terhadap air permukaan akan terjadi, adanya air bunga dan pertumbuhan alga yang akan menjadi sumber makanan untuk mikroorganisme (Gabriel, 2001). 2.3 Manfaat Air Manfaat Air dalam Rumah Tangga Air adalah kebutuhan yang paling penting dalam rumah tangga penting untuk menjaga kesehatan keluarga, pada umumnya masyarakat kota banyak yang menggunakan air sumur bor dan air leding. Hal ini telah dianalisa oleh petugas laboratorium perusahaan air minum. Bila air yang digunakan untuk rumah tangga mengandung bibit penyakit maka konsumen air mudah terserang penyakit, karena hampir setiap saat manusia memerlukan air dan dalam hal tertentu seperti mencuci, memasak, mandi, dan semuanya memerlukan air (Gabriel, 2001) Manfaat Air untuk Pertanian Negara Indonesia merupakan negara agraris, maka kebutuhan air untuk pertanian cukup besar. Dalam menggunakan air untuk pertanian dibutuhkan pengetahuan dan keterampilan. Irigasi diperlukan untuk mengendalikan air pada musim kemarau. Perairan dimaksudkan untuk mengalirkan air yang berguna pada saat bercocok tanam, sawah dan ladang secara teratur. Untuk tanaman padi kebutuhan air adalah empat kali kebutuhan air pada tanaman Palawija. Sumber air yang baik adalah air sungai yang belum tercemar.

6 Adanya lumpur yang mengandung zat-zat yang berguna bagi tanaman yang terapung dalam air sungai akan mengendap di atas permukaan tanah, sehingga dengan sendirinya akan menambah kesuburan tanah (Gabriel, 2001) Manfaat Air untuk Industri Air merupakan kebutuhan yang paling penting dalam kebutuhan pabrik agar proses produksi dapat berlangsung. Dalam industri diperlukan air untuk menghindari efek samping akibat penggunaan air yang tidak murni dari pabrik. Air yang keluar dari industri sedikit banyaknya telah mengalami pengotoran, apalagi bila air berasal dari industri kimia. Air yang bersifat korosif tidak dapat digunakan dalam industri karena akibatnya sangat buruk dan merugikan. Air yang mengandung H 2 S, SO 2 dan CO 2 tidak baik digunakan pada alat-alat yang terbuat dari logam karena bersifat korosif air yang mengandung garam-garam mengakibatkan pembentukan kerak dan kebocoran pada alat-alat yang digunakan (Gabriel, 2001). 2.4 Karakteristik Air Karakteristik Fisika Air Pada umumnya air dinyatakan sebagai H 2 O. Namun selalu mengandung bermacam-macam material dan konsentrasi berkisar antara beberapa mg/l untuk air hujan sampai mg/l untuk air laut. Sifat-sifat fisik air adalah sebagai berikut (Gabriel, 2001):

7 a. Warna Warna di dalam air dapat disebabkan oleh adanya ion-ion metal alam (Fe dan Mn), humus, plankton, tanaman air dan buangan industri. Pemeriksaan warna ditentukan dengan membandingkan secara visual warna dari sampel dengan larutan standard warna yang diketahui konsentrasinya. Kekeruhan dan zat tersuspensi dapat mengganggu pemeriksaan warna. Penentuan warna adalah analisa agak kasar. Sampel dapat diawetkan di kulkas (suhu 4 0 C) dan analisa sampel tersebut boleh ditunda paling lama 2 hari. b. Bau dan Rasa Bau dan rasa biasanya terjadi bersama-sama dan biasanya disebabkan oleh bahan-bahan organik yang membusuk atau kegiatan mikroba. Cara pengujian dilakukan secara organoleptik. c. Temperatur Temperatur air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat akan air tersebut dan dapat mempengaruhi pula reaksi kimia dengan pengolahan, terutama apabila temperatur tersebut sangat tinggi. Temperatur air yang diinginkan adalah 50 0 F 60 0 F, tetapi pengaruh iklim setempat, kedalaman pipa-pipa air, dan jenis dari sumber-sumber air akan mempengaruhi temperatur. Selain itu, temperatur pada air mempengaruhi secara langsung toksinitas bahan kimia pencemar, pertumbuhan mikroorganisme dan virus dalam air.

8 d. Kekeruhan Kekeruhan di dalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspensi, seperti Lumpur, zat organic, plankton dan zat-zat halus lainnya. Ada 3 metoda pengukuran kekeruhan, yaitu : - Metoda Nefelometrik (unit Nefelometrik FTU dan NTU) - Metoda Hellige Turbidimetri (unit kekeruhan silica) - Metoda Visual (unit kekerusahan Jackson) Prinsip Metoda Nefelometrik adalah perbandingan antara intensitas cahaya yang dihamburkan dari suatu sampel air dengan intensitas cahaya yang dihamburkan oleh sesuatu larutan keruh standart pada kondisi yang sama. Warna nyata mengganggu pemeriksaan kekeruhan, sehingga mengakibatkan penurunan nilai kekeruhan yang disebabkan oleh absorbsi cahaya. Faktor yang paling penting untuk menaikkan ketelitian penentuan kekeruhan adalah sampel yang refresentatif, terutama bila sampel mengandung banyak zat tersuspensi. Selama penyimpangan zat tersuspensi mengendap bersama zat koloid, karena terjadi flokulasi sendiri, sifat-sifat zat padat tersebut berubah sehingga penentuan kekerusahan terpengaruh. e. Conductivity (Daya Hantar Listrik) Conductivity adalah suatu larutan yang memiliki Daya Hantar Listrik (DHL). DHL seimbang dengan jumlah garam yang terlarut (zat padat terlarut). Conductivity meter digunakan untuk menentukan DHL suatu larutan.

9 2.4.2 Karakteristik Kimia Organik Adapun karakteristik kimia organik (Gabriel, 2001) yaitu: a. Zat Organik Adanya bahan organik dalam air erat hubungannya dengan terjadinya perubahan fisik dari air yaitu timbulnya bau, rasa, warna, dan kekeruhan yang tidak diinginkan. Adanya zat organik dapat diketahui dengan menentukan angka permanganat. Walaupun KMnO 4 sebagai oksidator tidak mengoksidasi semua zat organik yang ada. Namun cara ini sangat praktis dan cepat pengerjaannya. Adapun zat organik yang dapat dioksidasi adalah Karbohidrat, phenol dan sisa peragian. b. Chemical Oxygen Demand (COD) Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L sampel air, dimana pengoksidasi K 2 Cr 2 O 7 digunakan sebagai sumber Oksigen (Oxidizing Agent). Sebagian besar zat organik melalui tes COD ini dioksidasi oleh larutan K 2 Cr 2 O 7 dalam keadaan asam yang mendidih. Analisa COD hanya memakan waktu kurang lebih 3 jam. b. Tes COD Tes COD hanya merupakan suatu analisa yang menggunakan suatu reaksi kimia yang menirukan oksidasi biologis (yang sebenarnya terjadi di alam), sehingga merupakan suatu pendekatan saja. Penyimpangan Baku antar Laboratorium adalah 13 mg/l, sampel yang mengandung Lumpur halus dikocok sampai merata sebelum dianalisa karena

10 lumpur juga terdiri dari zat-zat organik yang harus dioksidasikan dalam tes COD untuk mendapatkan angka COD yang benar. 2.5 Syarat Air Minum Adapun syarat-syarat air minum, meliputi (Gabriel, 2001): a. Syarat Fisik Air yang baik digunakan untuk minuman adalah air yang tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih. Syarat fisik merupakan syarat yang sangat sederhana sekali, karena dalam sehari-hari sering ditemui air yang memenuhi syarat diatas. b. Syarat Bakterologis Secara teoritis air minum hendaknya bebas terkontaminasi dengan bakteri, terutama yang bersifat pathogen, namun dalam kehidupan sehari-hari, sulit untuk menentukan apakah air tersebut benar-benar bebas bakteri atau tidak. Pegangan yang dipakai adalah bakteri E. Coli. Air minum tidak Boleh mengandung bakteri E. Coli melebihi batas-batas yang telag ditentukan yaitu 1 E. Coli/100 ml air. c. Syarat Kimia Air minum yang baik adalh air minum yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia ataupun mineral yang berbahaya bagi kesehatan. Sebaliknya zat ataupun bahan kimia yang dibutuhkan oleh tubuh, hendaknya harus terdapat dalam konsentrasi yang diperbolehkan dalam air minum tersebut.

11 Daftar kadar maksimum yang diperbolehkan dalam air minum menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal 3 september 1990 tentang syarat-syarat air minum, dapat dilihat dalam tabel dibawah ini: No Parameter Satuan Kadar Maksimum yang diperbolehkan Keterangan A.Fisika 1 Bau - 2 Jumlah Zat Padat Mg/l 1000 Terlarut 3 Kekeruhan Skala NTU 5 4 Rasa - Tidak Berasa 5 Suhu C Suhu Udara (±3 C) 6 Warna Skala TCU Skala TCU 15 B. Kimia 1 Air Raksa Mg/l 0,001 2 Alumunium Mg/l 0,2 3 Arsen Mg/l 0,05 4 Barium Mg/l 1,0 5 Besi Mg/l 0,3 6 Flouride Mg/l 1,5 7 Kadmium Mg/l 0,005

12 8 Kesadahan Mg/l Khlorida Mg/l Khromium Mg/l 0,05 11 Mangan Mg/l 0,1 12 Narium Mg/l Nitrat Mg/l 1,0 14 Nitrit Mg/l 1,0 15 Perak Mg/l 0, Ph _ Merupakan batas minimum dan maksimum 17 Selenium Mg/l 0,1 18 Seng Mg/l 5,0 Merupakan batas maksimum dan minimum 19 Sianida Mg/l 0,1 20 Sulfat Mg/l Sulfida Mg/l 0,05 22 Tembaga Mg/l 1,0 23 Timbal Mg/l 0,05 C. Kimia Organik 1 Detergen Mg/l 0,5 2 Pestisida Mg/l 0,10 3 Zat Mg/l 10

13 Organik(KMnO 4 ) D.Mikrobiologi 1 Koliform tinja Jumlah per 100 ml 0 2 Total Koliform Jumlah per 100 ml 2.6 Zinc (Seng) Di Indonesia, pencemaran logam berat cenderung meningkat sejalan dengan meningkatnya proses industrialisasi. Pencemaran logam berat dalam lingkungan bisa menimbulkan bahaya bagi kesehatan, baik pada manusia, hewan, tanaman, maupun lingkungan. Terdapat 80 jenis logam berat dari 109 unsur kimia di muka bumi ini. Logam berat dibagi ke dalam dua jenis yaitu (Abdullah,1989): 1. Logam berat esensial, yakni logam dalam tertentu yang sangat dibutuhkan oleh mahkluk hidup. Dalam jumlah yang berlebihan, logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik, dimana kadar maksimum Zn yang dibutuhkan oleh tubuh menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 adalah 5,0 Mg/l. Contohnya : Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dll. 2. Logam berat tidak esensial : yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik. Contohnya : Hg, Cd, Pb, Cr, dll. Logam berat dapat menimbulkan efek gangguan terhadap kesehatan manusia, tergantung pada bagian mana dari logam berat tersebut yang terikat dalam tubuh serta besarnya dosis paparan. Efek toksik dari logam berat mampu

14 menghalangi kerja enzim sehingga mengganggu metabolisme tubuh, menyebabkan alergi, bersifat mutagen, teratogen, atau karsinogen bagi manusia maupun hewan (Widowati, 2008). Seng (Zn) adalah komponen alam yang terdapat dikerak bumi. Zn adalah logam yang memiliki karekteristik cukup reaktif, berwarna putih kebiruan, pudar bila terkena uap udara, dan terbakar bila terkena udara dengan api hijau terang. Zn dapat bereaksi dengan asam, basa, dan senyawa non logam. Zn memiliki nomor atom 30 dan memiliki titik lebur 419,73º C. Zn terdapat dalam berbagai bentuk, antara lain debu, granula, lembaran, bubuk, batangan, serta bubuk teraktivasi dalam ukuran nano (Widowati, 2008) Fungsi Seng ( Zn ) bagi tubuh Zn bukan senyawa toksik dan merupakan unsur esensial bagi pertumbuhan manusia, semua jenis hewan dan tumbuhan. Zn ditemukan pada hampir semua sel. Metabolisme sel dipengaruhi dan ditentukan oleh Zn. Zn berperan dalam fungsi syaraf dan reproduksi. Zn berperan penting dalam menyusun stuktur protein dan membrane sel. Zn berperan struktur protein. Zn sebagai katalisator enzim superoksida berperan mengeliminasi radikal bebas anionsuperoksida. Struktur dan fungsi membran sel ditentukan serta dipengaruhi oleh Zn. Zn membantu sistem imunitas tubuh, dibutuhkan dalam penyembuhahan luka, serta dapat membantu syaraf perasa dan penciuman. Selain itu, Zn dibutuhkan pula dalam sintesis DNA, replikasi DNA, transkip RNA, pertumbuhan dan aktivasi sel, pertumbuhan dan perkembangan normal selama hamil, masa pertumbuhan anak dan pertumbuhan

15 remaja, menjaga kesehatan kulit dan daya tahan tubuh terhadap infeksi (Widowati, 2008). 2.7 Penetapan Kadar Seng (Zn) Cara pengujian kadar seng dalam air dengan menggunakan alat Colorimeter Dr/890. Zn dalam sampel bereaksi dengan Zinco Ver 5 reagent powder pillow menghasilkan warna merah orange, jika didalam sampel mengandung seng. Dimana warna dari reagen tersebut berwarna ungu. Sampel dipipet masing-masing sebanyak 20 ml. Dimana air yang dipakai untuk sampel diambil dari air baku, air lagoon, dan air reservoir. Dimasukkan kedalam botol, kemudian tambahkan satu bungkus Zinc ver 5 powder pillow kocok himgga larut. Pipet 10 ml larutan lalu masukkan kedalam botol kedua (sebagai blanko), lalu tambahkan 0,5 ml Cyclohexanone kedalam botol pertama, aduk hingga homogen. Diamkan selama 3 menit, lalu letakkan kuvet yang didalamnya telah ada sampel yang berwarna merah orange.dan tunggu hasil analisa yang ditunjukkan pada layar (Sipayung, 2007).