BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan sumber daya alam yang sangat penting dalam kehidupan manusia dan digunakan masyarakat untuk berbagai kegiatan sehari-hari, termasuk kegiatan pertanian, perikanan, peternakan, industri, pertambangan, rekreasi, olahraga dan sebagainya. Dewasa ini, masalah utama sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan manusia yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik terus menurun khususnya untuk air minum. Sebagai sumber air minum masyarakat, air harus memenuhi beberapa aspek yang meliputi kuantitas, kualitas dan kontinuitas (WHO, 2004). Menurut Athena dkk (2004) ditinjau dari segi kualitas, ai r bersih yang digunakan harus memenuhi syarat secara fisik, kimia, dan mikrobiologi. Menurut Sutrisno dan Suciastuti (2002), persyaratan secara fisik meliputi air harus jernih, tidak berwarna, tidak berasa/tawar, tidak berbau, temperatur normal dan tidak mengandung zat padatan (dinyatakan dengan TSS dan TDS). Persyaratan secara kimia meliputi derajat keasaman, kandungan oksigen, bahan organik (dinyatakan dengan BOD, COD, dan TOC), mineral atau logam, nutrien/hara, kesadahan dan sebagainya (Kusnaedi, 2002). Adapun Penilaian kualitas perairan secara biologi dapat menggunakan organisme sebagai indikator (Sutjianto, 2003). Salah satu pengukuran yang dapat dilakukan untuk mengetahui baku mutu air adalah melalui pengukuran kandungan zat padatan TDS (Total Dissolve Solid). Total Dissolve Solid (TDS) yaitu ukuran zat terlarut (baik itu zat organik maupun anorganik) yang terdapat pada sebuah larutan. TDS menggambarkan jumlah zat terlarut dalam part per million (ppm) atau sama dengan milligram per liter (mg/l). Umumnya berdasarkan definisi diatas seharusnya zat yang terlarut dalam air (larutan) harus dapat melewati saringan yang berdiameter 2 micrometer (2 10-1
2 6 meter). Aplikasi yang umum digunakan adalah untuk mengukur kualitas cairan pada pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, pembuatan air mineral, dan lain-lain (Misnani, 2010). Total padatan terlarut dapat pula merupakan konsentrasi jumlah ion kation (bermuatan positif) dan anion (bermuatan negatif) di dalam air. Analisa total padatan terlarut merupakan pengukuran kualitatif dari jumlah ion terlarut, tetapi tidak menjelaskan pada sifat atau hubungan ion. Selain itu, pengujian tidak memberikan wawasan dalam masalah kualitas air yang spesifik. Oleh karena itu, analisa total padatan terlarut digunakan sebagai uji indikator untuk menentukan kualitas umum dari air. Sumber padatan terlarut total dapat mencakup semua kation dan anion terlarut (Oram, B.,2010). Sumber utama untuk TDS dalam perairan adalah limpahan dari pertanian, limbah rumah tangga, dan industri. Unsur kimia yang paling umum adalah kalsium, fosfat, nitrat, natrium, kalium dan klorida. Bahan kimia dapat berupa kation, anion, molekul atau aglomerasi dari ribuan molekul. Kandungan TDS yang berbahaya adalah pestisida yang timbul dari aliran permukaan. Beberapa padatan total terlarut alami berasal dari pelapukan dan pelarutan batu dan tanah (Anonymous, 2010). Batas ambang dari TDS yang diperbolehkan di sungai adalah 1000mg/L. Peningkatan padatan terlarut dapat membunuh ikan secara langsung, meningkatkan penyakit dan menurunkan tingkat pertumbuhan ikan serta perubahan tingkah laku dan penurunan reproduksi ikan. Selain itu, kuantitas makanan alami ikan akan semakin berkurang (Alabaster dan Lloyd,1982). Berdasarkan penjelasan di atas atau dilihat dari segi kesehatan lingkungan, penulis membuat alat ukur TDS meter yang sederhana dan efisien guna membantu dalam pertanian, perikanan serta dalam produksi rumah tangga bisa mengkontrol air bersih, air kolam serta hasil limbah dari produksi mereka dengan mudah dan mandiri. Dari segi ekonomi dan bisnis, penulis membuat TDS meter karena selama ini TDS meter yang digunakan dalam balai laboratorium kesehatan tempat menganalisa perairan masih menggunakan alat ukur dari luar negeri atau bisa
3 disebut masih import. Sedangkan Instruksi Presiden Nomor 6 Tahun 2014 menjelaskan tentang Peningkatan Daya Saing Nasional Dalam Rangka Menghadapi Masyarakat Ekonomi Association of southeast Asian Nastions. Dengan demikian, penulis berinisiatif untuk membuat alat ukur TDS meter sederhana dengan memperhitungkan efisiensi yang nantinya harapan penulis dapat dipasarkan dalam negeri maupun luar negeri. Dilihat dari segi pendidikan, menurut Badan Standar Nasional Pendidikan (BSNP, 2006), SMA/MA/Madrasah Aliyah (SMA/MA0 harus memiliki sarana: perabot, peralatan pendidikan, media, bahan habis pakai dan perlengkapan lainnya; serta prasarana laboratorium. Sehingga penulis berharap dengan adanya TDS meter sederhana dapat membantu dalam pencapaian tujuan pembelajaran di sekolah sebagaimana dijelaskan Dirjen Dikdasmen Depdikbud (1999) yaitu sebagai sumber belajar, metode pendidikan, sarana dan prasarana pendidikan. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana cara kerja TDS meter? 2. Seperti apa baku mutu air berdasarkan parameter TDS? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat salah satu alat pengukuran yang dapat dilakukan untuk mengetahui salah satu parameter baku mutu air yaitu TDS meter yang digunakan untuk mengukur zat terlarut baik zat organik maupun anorganik yang terdapat pada sebuah larutan atau sample berupa zat cair. 1.4 Manfaat Perancangan Alat Bentuk aplikasi dari alat ukur TDS meter yang dirancang adalah dapat digunakan sebagai pengganti alat ukur TDS import yang digunakan di laboratorium-laboratorium dengan keunggulan lebih ekonomis, serta dapat membantu dalam pencapaian tujuan pembelajaran di sekolah.
4 1.5 Batasan Masalah Dalam perancangan dan pembuatan alat ukur ini terdapat beberapa batasan penelitian, yaitu sebagai berikut: 1. Sensor TDS yang digunakan elektroda stainless steel 2. Sensor suhu menggunakan LM35 3. Hanya menggunakan 3 sampel sebagai pembanding dengan alat Senso Direct Con 200, yaitu aquades, KCl dan limbah kode 18412. 4. Dalam hal ini, baku mutu yang digunakan adalah dari Peraturan Pemerintah, PERMENKES, PERMENLH, PERGUB DIY, BSNI dan WHO. 5. Sensor suhu hanya sebagai penunjuk apakah suhu sampel sudah dalam keadaan suhu ruang. 1.6 Metodelogi Penelitian Metode yang dilakukan dalam penelitian dan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur Mempelajari dan mengambil data-data dari pengetahuan pustaka, pengetahuan kuliah, serta mengkaji referensi berupa buku, majalah, jurnal, artikel-artikel dari internet yang kemudian dianalisis dan ditulis secara sistematis menjadi sebuah bahan penelitian. 2. Konsultasi dan Diskusi Melakukan konsultasi dengan Dosen Pembimbing serta berdiskusi dengan orang yang mengerti bidang elektronika untuk mendapatkan saran serta masukan yang bermanfaat dalam tugas akhir ini. 3. Pengumpulan bahan Bahan yang dibutuhkan dalam pembuatan tugas akhir ini diantaranya adalah sensor konduktivitas/tds, sensor suhu, mikrokontroler ATMega16A, dan lain lain. 4. Perancangan Sistem Membuat rangkaian sistem minimum dengan mikrokontroler ATMega16A
5 Membuat rangkaian power supply Membuat program untuk mengolah hasil pembacaan dan ditampilkan ke LCD. 5. Implementasi dan Pengujian Menyusun rangkaian yang telah dibuat menjadi satu Menguji sensor konduktivitas/tds di laboratorium Menguji alat di laboratorium 6. Menganalisa data hasil pengujian alat Data didapat dari pengecekan alat dengan mengambil data sesuai data sesungguhnya sehingga data dapat dianalisa dengan benar. 7. Pembahasan Pembahasan dilakukan dengan membahas hasil penelitian yang di dapat dari pengujian yang telah dilakukan sebelumnya. 1.7 SistematikaPenulisan Laporan penelitian tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut : BAB I : PENDAHULUAN Meliputi latar belakang dan permasalahan, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II : LANDASAN TEORI Memuat tentang landasan teori setiap komponen yang menunjang dalam pembuatan dan pembahasan tugas akhir. BAB III : METEDOLOGI PENELITIAN Meliputi metode, bahan alat, perancangan dan pengambilan data penelitian. BAB IV : HASIL DAN ANALISA Meliputi hasil penelitian dan pembahasan. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Meliputi kesimpulan dan saran.