BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan salah satu sumber daya alam yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Sebagian besar bumi terdiri atas air karena luas daratan lebih kecil dibandingkan dengan luas lautan, sehingga kehidupan di bumi ini tidak terlepas dari peran utama air. Secara biologis air berperan sangat besar dalam tubuh manusia untuk pencernaan, metabolisme, pengangkutan zat-zat makanan dalam tubuh dan mengatur keseimbangan suhu tubuh (Kusnaedi, 2004). Selain untuk metabolisme makhluk hidup, air juga diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia yaitu kegiatan industri dan teknologi. Industri dan pembangunan yang semakin meningkat mengakibatkan pencemaran lingkungan yang disebabkan dari buangan limbah industri, rumah tangga dan kegiatan pertanian. Limbah umumnya mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia serta menganggu kelestarian lingkungan. Salah satu pencemaran lingkungan adalah pencemaran air. Kebanyakan pencemaran air disebabkan oleh keberadaan logam berat akibat sistem pengelolaan limbah yang kurang baik. Air yang tercemar logam banyak mengandung polutan seperti ion kation dan anion, minyak serta organik yang beracun dan berbahaya bagi lingkungan (Wang & Peng, 2010). Di negara yang sedang berkembang, limbah logam berat dalam air dihasilkan dari industri seperti elektroplating, pertambangan, pupuk, penyamakan kulit, baterai, kertas dan industri pestisida yang secara langsung atau tidak langsung dibuang ke lingkungan (Wang, et al., 2011). Tidak seperti kontaminan organik, logam berat bersifat tidak biodegradable. Banyak ion logam berat yang dikenal beracun dan bersifat karsinogenik bagi manusia, seperti ion logam tembaga, perak, seng, cadmium, 1

2 2 merkuri, chromium, nikel, timah, arsenik, selenium, kobalt, mangan dan aluminium (Gunatilake, 2015). Pencemaran air yang disebabkan karena logam berat terjadi pada akhir tahun 1930-an, di Pantai Teluk Minamata didirikan pabrik yang memproduksi klorida vinil dan farmalhedid. Dari hasil produksi ini, menimbulkan hasil buangan berupa merkuri (Hg) yang langsung dibuang ke dalam perairan teluk. Kira-kira 15 tahun sejak pembuangan merkuri di perairan tersebut ditemukan keanehan mental dan cacat fisik yang diderita penduduk sekitar. Hal ini disebabkan karena penduduk sekitar mengkonsumsi ikan dan kerang di perairan tersebut yang telah keracunan logam merkuri (Palar, 1994). Selain itu, terjadi pencemaran sungai di wilayah Kumamoto, Jepang yang menyebabkan penyakit yang disebut itai-itai. Penyakit ini ditunjukkan dengan munculnya gejala ketidaknormalan pada tulang dan beberapa organ tubuh menjadi mati (Inaba, et al., 2005). Salah satu logam berat yang membahayakan adalah kadmium (Cd) dan khromium (Cr). Kedua logam ini dapat masuk ke strata lingkungan baik perairan, tanah maupun udara. Logam Cd dan Cr paling banyak dihasilkan dari kegiatan industri dan logam ini bersifat racun bagi semua makhluk hidup (Palar, 1994). Logam ini sangat berbahaya bagi kesehatan manusia karena dapat menyebabkan kerusakan pada fungsi ginjal, hati, sistem reproduksi, proses dasar sel dan fungsi otak. Penghilangan ion logam berat dari air limbah industri menjadi hal yang penting karena berkaitan dengan masalah lingkungan. Salah satu metode menghilangkan logam berat yaitu dengan filtrasi. Filtrasi merupakan proses penyaringan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi dari air melalui media berpori-pori. Pada proses penyaringan ini zat padat tersuspensi tersebut dihilangkan pada waktu air melalui lapisan materi berbentuk butiran yang disebut media filter. Media filter yang digunakan melibatkan adsorben padat berupa karbon aktif, mineral lempung, biomaterial, zeolit dan beberapa limbah padat industri dapat dalam pengolahan air limbah

3 3 (Wang & Peng, 2010). Salah satu media filter yang dapat diperoleh dengan mudah dan murah adalah zeolit. Zeolit memiliki banyak manfaat salah satunya dalam bidang peternakan, pertanian dan industri (Las & Zamroni, 2002). Dalam bidang industri untuk mengetahui peran zeolit, dilakukan proses penyaringan suatu larutan yang mengandung logam-logam yang dapat membahayakan tubuh yaitu larutan 3CdSO4.8H2O dan CrO3, digunakan larutan sebagai sampel uji untuk menggantikan hasil limbah industri. Larutan ini digunakan untuk mengetahui peran aktif zeolit untuk mengurangi kadar logam Cd dan Cr yang terdapat pada larutan ini. Logam Cd dan Cr merupakan salah satu logam yang dapat terakumulasi dalam tubuh sehingga dapat menganggu proses metabolisme tubuh (Palar, 1994) Proses pengaktifan zeolit ini dilakukan dengan aktivasi fisika yaitu dengan proses pemanasan yang memvariasikan suhu dan waktu aktivasinya. Aktivasi zeolit berperan untuk mengurangi kandungan air dan pengotorpengotor yang terdapat pada zeolit. Salah satu penelitian menggunakan suhu sebesar 150 dengan waktu 45 menit untuk mengaktivasi zeolit. Pemilihan suhu untuk variasi waktu pemanasan zeolit sama seperti penelitian sebelumnya yaitu 150, digunakan suhu yang sama untuk mengetahui ketika suhu tersebut digunakan untuk mengaktivasi zeolit dengan waktu yang divariasikan, apakah zeolit tersebut dapat menyaring logam dalam beberapa kondisi waktu aktivasi yang berbeda-beda, sehingga dapat diketahui bahwa tidak hanya pada waktu 45 menit saja zeolit mampu menjadi media filter yang aktif untuk menyaring logam. Selain itu, juga dilakukan variasi suhu dengan menggunakan waktu yang konstan selama 30 menit dengan suhu yang divariasikan. Kondisi aktivasi dengan variasi waktu dan suhu dilakukan untuk mengetahui pada saat waktu dan suhu berapakah zeolit mampu untuk menyaring dengan optimal. Waktu dan suhu optimal merupakan keadaan yang dibutuhkan dalam proses penyerapan ion logam oleh adsorben atau zeolit hingga tercapai keadaan maksimum dalam menyerap logam (Solikah & Utami, 2014). Diharapkan dari penelitian ini dapat diketahui peran zeolit yang teraktivasi dan kondisi waktu dan suhu optimum zeolit.

4 4 1.2 Rumusan Masalah 1. Apakah aktivasi zeolit alam yang digunakan sebagai filter aktif mempengaruhi efektivitas penyaringan logam Cd dan Cr pada sampel uji? 2. Apakah variasi waktu dan suhu aktivasi memiliki kondisi paling optimum untuk penyaringan logam Cd dan Cr pada sampel uji? 3. Apakah logam Cd dan Cr dapat tersaring dengan baik oleh zeolit alam yang teraktivasi? 1.3 Batasan Masalah 1. Sampel yang dibuat dari senyawa 3CdSO4.8H2O dan CrO3. 2. Aktivasi zeolit yang dilakukan pada penelitian ini hanya dilakukan secara fisika. 1.4 Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki beberapa tujuan diantaranya: 1. Mengetahui pengaruh aktivasi zeolit alam terhadap efektivitas penyaringan logam Cd dan Cr. 2. Mengetahui kondisi waktu dan suhu aktivasi optimum terhadap penyaringan logam Cd dan Cr. 3. Mengetahui logam sampel uji yang dapat tersaring paling baik pada zeolit alam yang teraktivasi. 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini dapat memberikan manfaat yaitu: 1. Memberikan informasi tentang kemampuan penyaringan dengan zeolit alam yang diaktivasi secara fisika dalam menurunkan konsentrasi kadar logam Cr dan Cd. 2. Memberikan informasi tentang potensi zeolit alam sebagai adsorben untuk menyaring kandungan logam yang terkandung didalam air. 3. Sebagai bahan kajian dan referensi kepada peneliti selanjutnya untuk dapat mengembangkan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dan dapat

5 5 dikembangkan dengan berbagai inovasi dan variasi yang lebih baik dari sebelumnya. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan ini meliputi: BAB I PENDAHULUAN Bab pendahuluan meliputi hal-hal yang melatar belakangi penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan manfaat penelitian. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab tinjauan pustaka meliputi uraian sistematis tentang informasi dari hasil penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya dan menghubungkannya dengan masalah penelitian yang sedang diteliti. BAB III DASAR TEORI Bab dasar teori meliputi berbagai macam teori-teori yang meliputi tentang zeolit alam, pencemaran air serta toksisitas logam untuk mendukung pelaksanaan penelitian ini. BAB IV METODE PENELITIAN Bagian ini menyajikkan secara lengkap setiap langkah eksperimen yang akan dilakukan dalam penelitian yang diantaranya meliputi lokasi dan waktu penelitian, peralatan dan bahan, tahap preparasi zeolit, tahap aktivasi zeolit, tahap pembuatan sampel, tahap penyusunan alat, tahap filtrasi sampel, tahap pengujian sampel dan tahap pengolahan hasil sampel. BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Bagian ini memuat tentang hasil dan pembahasan yang didapatkan dari hasil penelitian dan analisis hasil.

6 6 BAB VI KESIMPULAN Bab ini memuat kesimpulan yang merupakan penjabaran singkat yang diperoleh dari hasil dan pembahasan yang didalamnya menjawab tujuan dan permasalahan dalam penelitian ini. Penelitian ini memberikan saran bagi penelitian selanjutnya. DAFTAR PUSTAKA Bagian ini memuat pustaka atau sumber acuan yang digunakan dalam penulisan skripsi ini. LAMPIRAN Lampiran ini memuat dokumen pendukung penelitian dan hasil perhitungan analisis penelitian.