PENGURANGAN ION LOGAM Ca 2+ PADA AIR KOLAM RENANG MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKOAGULASI DENGAN ELEKTRODA ALUMUNIUM-GRAFIT SKRIPSI Diajukan kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan guna Memperoleh Gelar Sarjana Sains Oleh Fifian Arizona Pertiwi NIM 13307141064 PROGAM STUDI KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2017 i
ii
iii
iv
MOTTO Seorang Anshar berdiri dan bertanya : "Wahai Rasulullah siapakah manusia yang paling cerdas dan paling mulia?" Rasulullah SAW bersabda : "Mereka yang paling banyak mengingat mati dan paling banyak mempersiapkan kematian. Merekalah orang yang paling cerdas. Mereka akan pergi dg mendapatkan kehormatan dunia dan kemuliaan akhirat." (HR. Ibnu Majah) Bertakwalah pada Allah, maka Allah akan mengajarimu. Sesungguhnya Allah Maha Mengetahui segala sesuatu (Al-Baqarah: 282). Barang siapa bersungguh-sungguh, sesungguhnya kesungguhannya itu adalah untuk dirinya sendiri (Al-Ankabut: 6) Dan Allah menyertai orang-orang yang sabar (Al-Anfal: 66) Hidup adalah tentang bagaimana selalu berusaha menjadi lebih baik dan bermanfaat setiap waktunya. Man laisa lahu syeikh, fa syaikuhu syaithon. Barangsiapa yg tidak memiliki guru, maka gurunya adalah syaithan. Jangan memikirkan apapun didunia ini. Cukup pikirkan 1 hal, bagaimana agar Allah ridha terhadapmu. Jadilah wanita yang lembut, namun kuat dalam prinsip hidupnya v
HALAMAN PERSEMBAHAN Saya persembahkan skripsi ini kepada: 1. Kedua orang tua Bapak Agus Sunaryo dan Ibu Sholikati yang selalu memberikan kasih sayang, dukungan dan doa yang tiada henti-hentinya. 2. Kakak Claudia Arizona dan keluarga besar yang selalu memberikan semangat dan doa. 3. Sahabat dunia akhirat Asiah, Eka, Fitri, Nurul, Fatimah dan Mba Puji yang selalu memberikan bantuan, semangat dan doa. 4. Keluarga besar Rumah TahfidzQu Mahasiswi angkatan IV yang selalu memberikan dukungan, bantuan dan do a. 5. Fajar Shodiq rekan satu pembimbing yang memberikan bantuan. 6. Teman-teman Kimia E 2013 dan KKN 43ND 2016 serta semua yang telah mendukung, membantu serta mendoakan. 7. Almamater Prodi Kimia, Universitas Negeri Yogyakarta. vi
PENGURANGAN ION LOGAM Ca 2+ PADA AIR KOLAM RENANG MENGGUNAKAN METODE ELEKTROKOAGULASI DENGAN ELEKTRODA ALUMUNIUM-GRAFIT Oleh: Fifian Arizona Pertiwi NIM: 13307141064 Pembimbing : Dr. Suyanta ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensial optimum dan waktu optimum proses elektrokoagulasi, menggunakan elektroda alumunium-grafit untuk pengurangan ion logam Ca 2+ dari sampel air kolam renang, mengetahui kualitas air kolam renang berdasarkan parameter ph setelah dilakukan proses elektrokoagulasi menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990. Subjek penelitian ini adalah ion logam Ca 2+ pada air kolam renang. Objek penelitian ini adalah kondisi optimum efisiensi elektrokoagulasi terhadap pengurangan kadar ion logam Ca 2+ pada air kolam renang FIK, Universitas Negeri Yogyakarta. Optimasi potensial listrik dilakukan pada variasi 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 volt dan optimasi waktu proses elektrokoagulasi dilakukan dengan variasi 2, 4, 8, 16 dan 24 jam. Parameter yang digunakan adalah konsentrasi ion logam Ca 2+ dalam air dan ph. Efektivitas elektrokoagulasi dilihat dari grafik efisiensi pengurangan ion logam Ca 2+ dan nilai ph. Sampel dianalisis menggunakan Spektroskopi Serapan Atom (SSA) dan ph meter. Hasil penelitian menunjukan potensial optimum adalah 10 volt dan waktu optimum proses elektrokoagulasi adalah 24 jam. Kualitas air kolam renang berdasarkan parameter ph setelah dilakukan proses elektrokoagulasi menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 dikatakan baik karena memenuhi standar kualitas air kolam renang yaitu ph 6,7. Namun masih perlu dilakukan penelitian untuk parameter air kolam renang lainnya Kata kunci : elektrokoagulasi, ion logam Ca 2+, ph, alumunium, grafit. vii
REDUCING OF Ca 2+ METAL ION IN THE WATER POOL USING ELECTROCOAGULATION WITH ALUMUNIUM- GRAPHITE ELECTRODE By: Fifian Arizona Pertiwi NIM: 13307141064 Supervisior : Dr. Suyanta ABSTRACT This study aims to determine the optimum potential and optimum time of electrocoagulation process, with aluminum and graphite electrodes for the remove of Ca 2+ metal ions from the water pool, determine the quality of the water pool based on the parameters of ph after electrocoagulation process is carried out according to Indonesian Ministry of Health Regulation No. 416 / Menkes / Per / IX / 1990. The subjects of this research was Ca 2+ metal ions. The object of this research was the optimum condition electrocoagulation efficiency to remove of Ca 2+ metal ions in the FIK s water pool, Yogyakarta State University. Optimization of the electrical voltage was done on variation 2, 4, 6, 8, 10 and 12 volts and optimization of the time electrocoagulation process was done on variations of 2, 4, 8, 16 and 24 hours. Parameters used are concentration of Ca 2+ in the water and ph. Effectiveness of the electrocoagulation based on the graph, the separation efficiency of Ca 2+ metal ion and ph values. The samples were analyzed using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) and ph meters. The results showed the optimum potential is 10 volt and the optimum time of electrocoagulation process is 24 hours. The quality of the water pool based on the ph parameter after electrocoagulation process according to Indonesian Ministry of Health Regulation No. 416 / Menkes / Per / IX / 1990 is well as water quality standard swimming pool is ph 6.7. But this research needs to be done for other water pool parameters. Keywords: electrocoagulation, metal ions Ca 2+, ph, aluminum, graphite. viii
KATA PENGANTAR Segala puji bagi AllahYang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang yang telah melimpahkan rahmatdan hidayah-nya sehingga atas kehendak-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pengolahan Air Kolam Renang Menggunakan Metode Elektrokoagulasi dengan Elektroda Alumunium dan Grafit. Penulis menyadari dalam menyelesaikan skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan, arahan, motivasi dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr.Hartono selaku Dekan FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta yang telah memberikan ijin penelitian. 2. Bapak Jaslin Ikhsan, Ph.D selaku Ketua Jurusan Pendidikan Kimia dan Koordinator Program Studi Kimia serta Koordinator Tugas Akhir Skripsi Kimia FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta yang telah memberikan ijin penelitian dan memberikan nasihat serta saran-saran. 3. Ibu Prof. Dr. Endang Widjajanti L.Fx, M.S. selaku Dosen Penasehat Akademik yang telah membimbing akademik selama 4 tahun. 4. Bapak Dr. Suyanta selaku pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, ilmu,pertanyaan, saran dan masukan. 5. Ibu Endang Dwi Siswani, M.T. selaku penguji utama yang telah meberikan pertanyaan dan saran. 6. Ibu Siti Marwati, M.Si selaku penguji pendamping yang telah memberikan pertanyaan dan saran. ix
x
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... Error! Bookmark not defined. HALAMAN PERNYATAAN... Error! Bookmark not defined. HALAMAN PENGESAHAN... iii MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv BAB 1 PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Identifikasi Masalah... 4 C. Batasan Masalah... 5 D. Rumusan Masalah... 5 E. Tujuan Penelitian... 6 F. Manfaat Penelitian... 6 BAB II KAJIAN PUSTAKA... 8 A. Deskripsi Teori... 8 1. Air Kolam Renang... 8 xi
2. Kesadahan... 9 3. Elektrolisis... 10 4. Koagulasi dan Flokulasi... 13 5. Elektrokoagulasi... 13 6. Grafit... 15 7. Alumunium... 16 8. Hukum Ohm dan Hukum Faraday 1... 16 9. AAS... 18 10. ph meter... 23 B. Penelitian Yang Relevan... 24 C. Kerangka Berpikir... 24 BAB III METODE PENELITIAN... 26 A. Subjek dan Objek Penelitian... 26 B.Variabel Penelitian... 26 C. Instrumen Penelitian... 26 D. Skema Rangkaian Alat... 28 E. Prosedur Penelitian... 28 F. Teknik Analisis Data... 29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 31 A. Hasil Penelitian... 31 1. Optimasi Potensial Listrik... 32 a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2+... 32 b.parameter ph... 33 xii
2. Optimasi Waktu Proses Elektrokoagulasi... 34 a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2+... 34 b. Parameter ph... 35 B. Pembahasan... 37 1. Optimasi Potensial Listrik... 37 a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2+... 37 b. Parameter ph... 42 2. Optimasi Waktu Proses Elektrokoagulasi... 43 a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2... 43 b. Parameter ph... 45 3. Kualitas Air Kolam Renang Setelah Proses Elketrokoagulasi... 46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 47 A. Kesimpulan... 47 B. Saran... 47 DAFTAR PUSTAKA... 48 LAMPIRAN... 53 xiii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Daftar Persyaratan Kualitas Air Kolam Renang Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan R.I No: 416/MENKES/PER/IX/1990... 9 Tabel 2. Anion dan Kation Penyebab Kesadahan... 10 Tabel 3. Data Konsentrasi Ca 2+ Dalam Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Elektrokoagulasi... 32 Tabel 4. Data ph Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Proses Elektrokoagulasi... 33 Tabel 5. Data Konsentrasi Logam Ca 2+ dalam Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Elektrokoagulasi... 35 Tabel 6. Hasil Uji Nilai ph dalam Sampel Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Elektrokoagulasi... 36 Tabel 7. ph Air Kolam Renang Sebelum Proses Elektrokoagulasi... 54 Tabel 8. Nilai ph air Kolam Renang Setelah Proses Eektrokoagulasi Selama 1 jam... 54 Tabel 9. Nilai ph air Kolam Renang Setelah Proses Eektrokoagulasi dengan Variasi Waktu Proses Elektrokoagulasi... 55 xiv
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Mekanisme dalam Proses elektrokoagulasi... 14 Gambar 2. Kurva Kalibrasi Standar... 22 Gambar 3. Skema Rangkaian Alat Elektrokoagulasi... 28 Gambar 4. Grafik Hubungan Potensial Listrik terhadap Efisiensi Elektrokoagulasi... 33 Gambar 5. Grafik Hubungan Potensial Listrik terhadap ph Air Kolam Renang. 34 Gambar 6. Grafik Hubungan Waktu Proses Elektrokoagulasi dengan Efisiensi Elektrokoagulasi... 35 Gambar 7. Grafik Hubungan Waktu Proses Elektrokoagulasi dengan Nilai ph.. 36 xv
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Renang adalah salah satu cabang olahraga yang banyak digemari oleh masyarakat umum baik anak-anak, remaja ataupun dewasa. Olahraga berenang memiliki banyak manfaat bagi kesehatan diantaranya meningkatkan kerja dan fungsi jantung, menurunkan resiko terkena asma, menurunkan resiko hipertensi, memperlancar peredaran darah, serta mengurangi stres (Tamyiz dalam Susanto 2010: 6-7). Selain untuk menjaga kesehatan dan kebugaran tubuh, renang juga menjadi salah satu pilihan sebagai sarana rekreasi keluarga. Hal ini terbukti dengan selalu banyaknya pengunjung di pemandian kolam renang seperti waterboom dan waterpark. Manfaat berenang sudah tidak diragukan lagi, akan tetapi banyak yang tidak menyadari bahwa berenang dapat memberikan peluang penularan penyakit melalui air karena adanya kontak langsung diantara pengguna kolam renang. Beberapa penyakit yang dapat ditularkan melaui air kolam renang diantaranya gejala demam, batuk, pilek, atau infeksi faringo konjungtivitis yang disebabkan adenovirus (Cita & Adriyani, 2013: 26). Kualitas air kolam renang sangat berpengaruh pada timbulnya gangguan kesehatan. Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 menjelaskan bahwa ada 3 parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui kualitas air kolam renang, yaitu mencakup parameter fisika, kimia, dan mikrobiologi. Parameter fisika antara lain harus terbebas dari bau, benda 1
terapung, dan jernih. Parameter kimiawi antara lain kandungan air tidak boleh melebihi kadar maksimum alumunium, kesadahan (CaSO 3 ), O 2, ph, kandungan klor, dan tembaga yang telah ditetapkan. Dan parameter mikrobiologi meliputi koliform total dan jumlah kuman yang tidak melebihi ambang batas. Berdasarkan keterangan yang diperoleh dari salah satu penjaga air kolam renang menyatakan, para pengguna air kolam renang memberi beberapa keluhan yaitu air yang membuat mata perih dan beberapa diantaranya mengalami gatalgatal. Hal ini disebabkan karena ph air yang rendah. ph yang terlalu rendah memberikan dampak negatif diantaranya adalah warna air menjadi kehijauan, membuat iritasi kulit, membuat mata perih, dan mengkorosi logam-logam disekitarnya (Rubiano, 2005: 7). Penambahan senyawa kimia kaporit (Ca(OCl 2 )) merupakan salah satu upaya untuk menjaga kualitas air kolam renang. Kaporit merupakan sumber klor yang efektif sebagai desinfektan yang dapat mengurangi dan membunuh mikroorganisme yang ada di dalam air baku (Setiawan, Sibarani & Suprihatin, 2013: 17). Akan tetapi penggunaan kaporit harus sesuai dengan batas aman yang telah ditetapkan oleh Kementrian Kesehatan Indonesia. Penggunaan kaporit yang berlebih mengakibatkan kandungan ion logam Ca 2+ akan semakin tinggi. Salah satu parameter kimiawi dalam penentuan kualitas air adalah jumlah ion logam Ca 2+ dalam air yang biasa disebut dengan kesadahan air (Widayat, 2002: 256). Air bersifat sadah apabila didalamnya mengandung unsur Ca 2+ atau Mg 2+. Semakin tinggi jumlah Ca 2+ dalam air, maka semakin tinggi pula kadar kesadahan dalam air kolam renang. 2
Air kolam yang memiliki kadar kesadahan yang tinggi dapat menyumbat saluran air dan dapat mengeraskan permukaan rambut sehingga mengakibatkan rambut mudah patah, rontok, dan sulit diatur (Nurhayati, 2010: 91). Seringkali saat berenang, air kolam secara tidak sengaja tertelan masuk kedalam mulut. Hal ini sangat berbahaya bagi kesehatan apabila air kolam mengandung tingkat kesadahan yang tinggi. Air sadah yang masuk kedalam pencernaan akan membentuk endapan dan terakumulasi dalam ginjal sehingga akan menyebabkan gangguan ginjal (Patria, 2011: 51-62). Pengolahan air kolam renang pada umumnya menggunakan tawas dan kaporit untuk menjernihkan dan membunuh bakteri dalam air (Aprea et al., 2010). Selain itu, juga sudah dilakukan pengolahan dengan cara filterisasi dan sirkulasi air kolam renang untuk menghilangkan lumpur dan tanah yang ada di dalam air kolam renang (Nemery et al., 2012). Namun sistem filterisasi dianggap belum mampu menghilangkan ion logam dalam air. Adanya permasalahan tersebut maka diperlukan suatu teknologi yang mampu untuk mengatasinya. Elektrokoagulasi merupakan metode sederhana dan efisien untuk pengolahan air dan limbah (Chen X., Chen G. & Yue. 2000: 66). Metode Elektrokoagulasi merupakan gabungan dari proses elektrokimia koagulasi-flokulasi (Wardhani, Dirgawati & Valyana, 2012: 2). Prinsip dasar dari elektrokoagulasi ini merupakan reaksi reduksi dan oksidasi (Ardhani dan Ismawati, 2007: 2). Setiap sel elektrolisis mempunyai dua elektroda, katoda dan anoda. Prinsip dasar dari elektrokoagulasi adalah reaksi reduksi dan oksidasi (redoks). Dalam 3
suatu sel elektrokoagulasi peristiwa oksidasi terjadi di anoda, sedangkan reduksi terjadi di katoda (Hanum dkk., 2015: 14). Penggunaan metode elektrokoagulasi memiliki beberapa keunggulan diantaranya merupakan metode yang sederhana, efisien, baik digunakan untuk menghilangkan senyawa organik, tanpa penambahan zat kimia sehingga mengurangi pembentukan residu (sludge), dan efektif untuk menghilangkan padatan tersuspensi (Siringo-ringo, Kusrijadi & Sunarya, 2013: 98). Penelitian yang dilakukan oleh Wibowo & Suyanta (2016) menyatakan metode elektrokoagulasi dapat digunakan untuk pengolahan air kolam. Namun efisiensi metode elektrokoagulasi untuk Pengurangan ion-ion logam dalam air kolam renang belum dipelajari, sehingga perlu dilakukan penelitian mengenai hal tersebut. Penelitian ini akan mempelajari efisiensi Pengurangan ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang dan kualitas air kolam renang dilihat dari parameter ph dengan menggunakan metode elektrokoagulasi dengan elektroda aluminiumgrafit. Pada penelitian akan ditentukan kondisi optimum proses elektrokoagulasi. B. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, permasalahan yang dapat diidentifikasi adalah: 1. Air kolam renang UNY mengandung ion logam Ca 2+ yang merugikan manusia dan lingkungan. 2. Efisiensi elektrokoagulasi dipengaruhi oleh beberapa faktor sehingga perlu dilakukan optimasi. 4
3. Pengaruh variasi potensial listrik untuk Pengurangan ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang belum dipelajari. 4. Pengaruh variasi waktu proses elektrokoagulasi terhadap Pengurangan ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang belum dipelajari. 5. Kualitas air kolam renang yang tidak memenuhi syarat kesehatan dapat diketahui dari beberapa parameter. C. Batasan Masalah 1. Ion logam yang diteliti adalah ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang yang diambil dari kolam renang UNY di Kuningan, Sleman, Yogyakarta. 2. Faktor faktor yang mempengaruhi efisiensi elektrokoagulasi yang akan dipelajari adalah potensial listrik dan waktu elektrokoagulasi. 3. Variasi potensial listrik yang akan digunakan dalam proses elektrokoagulasi adalah 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 volt. 4. Variasi waktu yang akan digunakan dalam proses elektrokoagulasi adalah 2, 4, 8, 16 dan 24 jam. 5. Parameter yang akan dipelajari untuk menentukan kualitas air kolam renang adalah parameter kandungan ion logam Ca 2+ dalam air dan ph. D. Rumusan Masalah Berdasarkan batasan masalah maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut : 5
1. Berapa potensial listrik dan waktu optimum metode elektrokoagulasi menggunakan elektroda alumunium dan grafit untuk pengurangan ion logam Ca 2+ dari sampel air kolam renang? 2. Bagaimana kualitas air kolam renang berdasarkan parameter ph setelah dilakukan proses elektrokoagulasi menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990? E. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui potensial listrik dan waktu optimum metode elektrokoagulasi menggunakan elektroda alumunium dan grafit untuk pengurangan ion logam Ca 2+ dari sampel air kolam renang. 2. Mengetahui kualitas air kolam renang berdasarkan parameter ph setelah dilakukan proses elektrokoagulasi menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990. F. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat : 1. Bagi peneliti : Dapat menambah pengetahuan dan sebagai sarana pembelajaran yang berkaitan dengan aplikasi metode elektrokoagulasi untuk pengolahan air kolam renang, menambah pengetahuan tentang pengaruh besarnya potensial dan waktu proses elektrokoagulasi dalam pengurangan ion logam Ca 2+ dengan metode elektrokoagulasi menggunakan elektroda aluminium-grafit. 6
2. Bagi mahasiswa Dapat menambah wawasan dan sebagai sarana pembelajaran yang berkaitan dengan aplikasi metode elektrokoagulasi dalam kehidupan sehari-hari. Penelitian ini juga dapat digunakan sebagai referensi dalam pengembangan pemanfaatan metode elektrokoagulasi untuk pengolahan air kolam renang. 3. Bagi masayarakat Memberikan informasi kepada masyarakat dan pengelola kolam renang mengenai bahaya kandungan ion logam Ca 2+ dalam air dan dampak negatif rendahnya ph air kolam renang. Penelitian ini juga dapat digunakan untuk memberikan informasi mengenai metode baru pengolahan air kolam renang dan dapat menerapkannya secara langsung meningkatkan kualitas air kolam renang dalam hal pengurangan ion logam Ca 2+ dan peningkatan ph. 7
BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Landasan Teori 1. Air Kolam Renang Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 416/MEN.KES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air, air kolam renang didefinisikan sebagai air yang ada di dalam kolam renang yang digunakan untuk olah raga renang dan kualitasnya memenuhi syarat-syarat kesehatan. Terdapat 3 parameter yang dapat digunakan sebagai penentu kualitas air kolam renang yang digunakan, yaitu mencakup parameter fisika, parameter kimiawi, dan parameter mikrobiologi. Parameter fisika meliputi bau, benda terapung, dan kejernihan/kekeruhan air. Parameter kimiawi meliputi kadar alumunium, tingkat kesadahan (CaSO 3 ), kandungan O 2, ph, kandungan klor, dan kadar tembaga. Sedangkan parameter mikrobiologi meliputi koliform total dan jumlah kuman. Kualitas air kolam renang yang baik harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh Kementerian Kesehatan Indonesia agar tidak menimbulkan gangguan kesehatan bagi manusia. Daftar Persyaratan Kualitas Air Kolam Renang Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990 dapat dilihat pada tabel 1. 8
Tabel 1. Daftar Persyaratan Kualitas Air Kolam Renang Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990 Kadar yang No Parameter Satuan diperbolehkan Keterangan Min Max A. FISIKA 1. Bau - - - Bebas dari bau yang mengganggu 2. Benda terapung - - - Bebas dari bentuk terapung. 3. Kejernihan - - - Piringan sesuai yang diletakkan pada dasar kolam yang terdalam dapat dilihat jelas dari tepi kolam pada jarak lurus 7m B. KIMIA 1. Alumunium mg/l - 0,2 2. Kesadahan (CaCO 3 ) mg/l 50 500 Oksigen 3. mg/l - 1 Terabsorpsi(O Dalam waktu 4 jam pada 2 ) suhu udara 4. ph - 6,5 8,5 5. Sisa chlor mg/l 0,2 0,5 6. Tembaga Sebagai Cu 2+ mg/l - 1,5 C. MIKRO BIOLOGI 1. Koliform total Jml per 100 ml - 0 2. Jumlah kuman CFU - 200 2. Kesadahan Pada umumnya kesadahan disebabkan oleh adanya logam-logam atau kation-kation yang bervalensi 2, seperti Fe, Sr, Mn, Ca dan Mg, tetapi penyebab utama dari kesadahan adalah Ca dan Mg (Widayat, 2002: 256. Macam-macam anion dan kation penyebab kesadahan dapat dilihat pada tabel 2. 9
2002: 257) : Tabel 2. Anion dan kation penyebab kesadahan Kation Anion Ca 2+ - HCO 3 Mg 2+ - SO 4 Sr 2+ Cl - Fe 2+ - NO 3 Mn 2+ - SO 3 Kesadahan air dapat dibedakan atas 2 macam (Fardiaz dalam Wahyu, a. Kesadahan sementara (temporer) Kesadahan sementara disebabkan oleh garam-garam karbonat (CO 3 2- ) dan bikarbonat (HCO 3- ) dari kalsium dan magnesium. Kesadahan karbonat merupakan bagian dari kesadahan total yang ekivalent dengan alkalinitas yang disebabkan oleh (CO 2-3 ) dan (HCO 3- ). Kesadahan ini dapat dihilangkan dengan cara pemanasan atau dengan pembubuhan kapur tohor. b. Kesadahan tetap Kesadahan tetap disebabkan oleh adanya garam-garam klorida (Cl - ) dan sulfat (SO 2-4 ) dari kalsium dan magnesium. Kesadahan ini disebut juga kesadahan non karbonat yang tidak dapat dihilangkan dengan cara pemanasan, tetapi dapat dihilangkan dengan cara pertukaran ion. 3. Elektrolisis Elektrolisis merupakan perubahan kimia atau reaksi dekomposisi dalam suatu elektrolit oleh arus listrik (Isana, 2010). Elektroda adalah suatu penghantar yang bisa berbentuk batang, kawat, atau kepingan yang dapat digunakan untuk memancarkan, mengumpulkan, atau mengendalikan aliran partikel-partikel bermuatan yang terdapat pada cairan, gas, dan semikonduktor (Mulyono, 2007: 10
108). Elektroda digunakan dalam proses elektrolisis untuk menghantarkan arus listrik. Ketika arus listrik searah (DC) dialirkan, reaksi reduksi akan terjadi di katoda dan reaksi oksidasi terjadi di anoda. Reaksi yang terjadi pada elektroda tersebut sebagai berikut (Hari & Harsanti, 2010: D11-3 D11-4): a. Reaksi pada Katoda Pada katoda akan terjadi reaksi reduksi terhadap kation, yang termasuk dalam kation adalah ion H + dan ion ion logam. 1. Ion H + dari suatu asam akan direduksi menjadi gas hidrogen yang akan terlihat sebagai gelembung-gelembung gas. Reaksi : 2H + (aq) + 2e H 2 (g) 2. Jika larutan mengandung ion-ion logam alkali, alkali tanah, maka ion-ion ini tidak dapat direduksi dari larutan, yang mengalami reduksi adalah pelarut (air) dan terbentuk gas hidrogen (H 2 ) pada katoda. Reaksi : 2H 2 O(l) + 2e 2OH - (aq) + H 2(g) 3. Jika larutan mengandung ion-ion logam lain, maka ion-ion logam akan direduksi menjadi logamnya dan terdapat pada batang katoda. b. Reaksi pada Anoda 1. Anoda yang digunakan logam Aluminium akan teroksidasi: Reaksi : Al(s) Al 3+ (aq) + 3H + (aq) + 3e 2. Ion OH - dari basa akan mengalami oksidasi membentuk gas oksigen (O 2 ): Reaksi : 4OH - (aq) 2H 2 O(l) + O 2 (g) + 4e 11
3. Anion-anion lain (SO 4 -, SO 3 - ) tidak dapat dioksidasi dari larutan, yang akan mengalami oksidasi adalah pelarutnya (H 2 O) membentuk gas oksigen (O 2 ) pada anoda: Reaksi : 2H 2 O(l) 4H - (aq) + O 2 (g) + 4e 4. Koagulasi dan Flokulasi Koloid adalah partikel kecil dengan ukuran antara 10-6 dan 10-3 mm (Cabrales & Martinez. 2014: 2). Koagulasi merupakan peristiwa destabilisasi partikel koloid agar terjadi agregasi dari partikel yang telah terdestabilisasi tersebut. Koagulan adalah bahan kimia yang mempunyai kemampuan menetralkan muatan koloid dan mengikat partikel tersebut sehingga membentuk flok atau gumpalan. Penambahan koagulan bertujuan untuk mengganggu kestabilan koloid agar dapat menggumpal dan membentuk partikel dengan ukuran yang lebih besar (Rachmawati, Iswanto & Winarni, 2009: 40). Terdapat 4 mekanisme destabilisasi partikel, yaitu (i) pemampatan lapisan ganda, (ii) adsorpsi untuk netralisasi muatan, (iii) penjebakan partikel dengan koagulan, serta (iv) adsorpsi dan pembentukan jembatan antar partikel melalui penambahan polimer. Ada tiga hal penting yang harus diperhatikan pada suatu koagulan, yaitu (Yuliati, 2006: 8) 1. Kation bervalensi tiga (trivalen). Kation trivalen merupakan kation yang paling efektif untuk menetralkan muatan listrik koloid. 2. Tidak beracun (toksik). Persyaratan ini diperlukan untuk menghasilkan air atau air limbah hasil pengolahan yang aman. 12
3. Tidak larut dalam kisaran ph netral. Koagulan yang ditambahkan harus terpresipitasi dari larutan, sehingga ion-ion tersebut tidak tertinggal dalam air. Flokulasi adalah peristiwa penggumpalan partikel-partikel kecil hasil koagulasi menjadi flok yang lebih besar sehingga lebih cepat mengendap (Putra, Rantjono & Arifiansyah, 2009: 699). Merupakan metode yang lebih efisien dan murah untuk mengolah air limbah dengan jenis polutan yang bervariatif serta meminimalisasi bahan aditif, yang diperlukan dalam managemen keberlanjutan air. 5. Elektrokoagulasi Metode Elektrokoagulasi atau Elektrolisis Gelombang Pendek merupakan gabungan dari proses elektrokimia dan proses koagulasi-flokulasi. Elektrokoagulasi memiliki kemampuan yang baik dalam menggumpalkan berbagai pengotor dan polutan, baik bahan organik maupun anorganik (Hari & Harsanti, 2010: D11-3-D11-4). Kelebihan proses pengolahan limbah dengan elektrokoagulasi antara lain (Purwaningsih, 2008): 1. Flok yang dihasilkan elektrokoagulasi ini sama dengan flok yang dihasilkan koagulasi biasa. 2. Lebih cepat mereduksi kandungan koloid/partikel yang paling kecil, hal ini disebabkan pengaplikasian listrik kedalam air akan mempercepat pergerakan mereka didalam air dengan demikian akan memudahkan proses. 3. Gelembung-gelembung gas yang dihasilkan pada proses elektrokoagulasi ini dapat membawa polutan ke atas air sehingga dapat dengan mudah dihilangkan. 13
4. Memberikan efisiensi proses yang cukup tinggi untuk berbagai kondisi, dikarenakan tidak dipengaruhi temperatur, tidak memerlukan pengaturan ph, serta tidak perlu menggunakan bahan kimia tambahan. Mekanisme elektrokoagulasi memiliki kemiripan dengan koagulasi kimiawi dalam hal spesies kation yang berperan dalam netralisasi muatan-muatan permukaan, tetapi karakteristik flok yang dihasilkan oleh elektrokoagulasi berbeda secara dengan flok yang dihasilkan oleh koagulasi kimiawi. Flok dari elektrokoagulasi cenderung mengandung sedikit ikatan air, lebih stabil dan lebih mudah disaring (Woytowich, 1993: 33). Prinsip dasar dari elektrokoagulasi ini merupakan reaksi reduksi dan oksidasi (redoks). Dalam suatu sel elektrokoagulasi, peristiwa oksidasi terjadi di elektroda (+) yaitu anoda, sedangkan reduksi terjadi di elektroda (-) yaitu katoda. Yang terlibat reaksi dalam elektrokoagulasi selain elektrode adalah air yang diolah yang berfungsi sebagai larutan elektrolit (Ardhani dan Ismawati, 2007: 2). Mekanisme dalam proses elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Mekanisme dalam proses elektrokoagulasi (Holt, Barton & Mitchell: 2006). 14
Dari reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses elektrokoagulasi, maka pada katoda akan menghasilkan gas hidrogen dan reaksi ion logamnya. Sedangkan pada anoda akan dihasilkan gas halogen dan pengendapan flok-flok yang terbentuk. Ada beberapa macam interaksi spesies dalam larutan pada proses elektrokoagulasi, yaitu : a. Migrasi ke elektroda yang bermuatan berlawanan (electrophoresis) dan penggabungan (aggregation) untuk membentuk senyawa netral. b. Kation atau ion hidroksi (OH - ) membentuk endapan dengan polutan. c. Logam kation berinteraksi dengan (OH - ) membentuk hidroksi, yang mempunyai sisi yang mengadsorbsi polutan (bridge coagulation). d. Hidroksi membentuk struktur besar dan membersihkan polutan (sweep coagulation). e. Oksidasi polutan sehingga mengurangi toksisitasnya. f. Penghilangan melalui elektroflotasi dan adhesi gelembung udara. 6. Grafit Karbon merupakan unsur non logam yang terikat luas di alam semesta (matahari, bintang, komet, dan tumbuhan di bumi) yang berada dalam keadaan bebas dan terdapat dalam 3 bentuk alotrop yaitu amorf, grafit, dan intan. Garfit merupakan karbon yang bersifat paling lunak dibandingkan yang lainnya (Mulyono, 2007: 216). Grafit merupakan alotrop yang ditemukan di alam yang berupa padatan hitam, memiliki titik leleh tinggi, dan merupakan penghantar panas dan listrik 15
yang baik. Struktur kristalnya tersusun dari lapisan atom yang terikat dengan ikatan kovalen dan heksagonal. Gaya ikat antar lapisan atomnya tidak begitu kuat dan mudah bergeser. Sifat ini membuat grafit dipakai sebagai elektroda (Mulyono, 2007: 152). 7. Alumunium Unsur logam abu-abu mengkilat, lembek, dan kurang kuat, tetapi ringan. Terdapat di alam pada kerak bumi terutama sebagai bauksit yang menjadi sumber utamanya. Logam ini reatif dan segera bereaksi dengan oksigen di udara membentuk lapisan oksidanya yang membungkus badan logam sehingga menghalangi oksidasi selanjutnya dan logam ini menjadi tahan karat. Campurannya dengan logam0logam seperti Zn, Mn, Cu, Ni, dsb menghasilkan alloy ringan dengan kegunaan yang luas, misalnya untuk pesawat terbang, roket, dll. Oksidanya sebagai alumina (Al 2 O 3 ) yang ditemukan di alam antara lain berupa safir, korundum dan emeri untuk pembuatan gelas dan bahan tahan panas (Mulyono, 2007: 14). Keunggulan menggunakan Alumunium sebagai elektroda antara lain ringan, memiliki kekuatan tarik yang relatif tinggi, tahan korosi dan sifat mekaniknya dapat ditingkatkan dengan pengerjaan dingin atau perlakuan panas (Mandal, 2005). 8. Hukum Ohm dan Hukum Faraday 1 Persamaan Hukum Ohm : 16
Keterangan : V I R : Potensial listrik (volt) : Arus listrik (A) : Hambatan (ohm) Hukum Ohm menjelaskan bahwa besar potensial listrik berbanding lurus dengan jumlah arus listrik yang mengalir. Semakin besar potensial listrik yang digunakan maka akan semakin banyak arus listrik yang dialirkan ke elektroda. Persamaan Hukum Faraday 1: Keterangan : W : massa zat dalam gram i t e F : kuat arus dalam ampere : waktu dalam detik : berat ekivalen dalam gram = berat atom : valensi : Bilangan Faraday 96.500 C/mol Hukum Faraday 1 menjelaskan Massa zat yang terbentuk pada masingmasing elektroda sebanding dengan kuat arus listrik yang mengalir pada elektrolisis tersebut (Gumilar, Rokhmat & Wibowo, 2014: 511). Sehingga apabila dikaitkan antara Hukum Ohm dengan Hukum Faraday 1 dapat menunjukkan hubungan antara potensial listrik dengan massa zat yang terbentuk. Semakin besar potensial listrik maka semakin banyak arus listrik yang dialirkan ke elektroda sehingga massa zat yang terbentuk semakin meningkat (Utami, Utomo & Utami, 2011: 498). 17
9. AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry) Spektrometri atomik adalah metode pengukuran spektrum yang berkaitan dengan serapan dan emisi atom. Bila suatu molekul mempunyai bentuk spektra pita, maka suatu atom mempunyai spektra garis. Atom-atom yang terlibat dalam metode pengukuran spektrometri atomik haruslah atom-atom bebas yang garis spektranya dapat diamati. Pengamatan garis spektra yang spesifik ini dapat digunakan untuk analisis unsur baik secara kualitatif maupun kuantitatif (Christina, 2006). Absorbsi (serapan) atom adalah suatu proses penyerapan bagian sinar oleh atom-atom bebas pada panjang gelombang tertentu dari atom itu sendiri sehingga konsentrasi suatu logam dapat ditentukan. Karena absorbansi sebanding dengan konsentrasi suatu analit, maka metode ini dapat digunakan untuk sistem pengukuran atau analisis kuantitatif (Christina, 2006). Spektrometri Serapan Atom (SSA) dalam kimia analitik dapat diartikan sebagai suatu teknik untuk menentukan konsentrasi unsue logam tertentu dalam suatu cuplikan. Teknik pengukuran ini dapat digunakan untuk menganalisis konsentrasi lebih dari 62 jenis unsur logam. Suatu alat absorpsi atom terjadi dari komponen-komponen dasar yang sama seperti spetrofotometer biasa, jadi mengandung : sumber radiasi, monokromator, tempat cuplikan (dalam hal ini nyala), detector dan indicator penguatan (amplifier). Spektrofotometer absorpsi atom ada yang single-beam dan ada pula yang double-beam (Christina, 2006). Komponen komponen Spektroskopi Serapan Atom: a. Lampu katoda berongga ( Hollow Cathode Lamp) 18
Lampu katoda berongga terdiri atas tabung gelas yang diisi dengan gas argon (Ar) atau neon (Ne) bertekanan rendah (4-10 torr) dan di dalamnya dipasang sebuah katoda berongga dan anoda. Rongga katoda berlapis logam murni dari unsur obyek analisis. Misalnya: untuk pengukuran Cu diperlukan lapisan logam Cu. Batang anoda terbuat dari logam wolfram/tungsten (W). b. Ruang pengkabutan (Spray Chamber) Berada di bagian bawah burner dimana larutan contoh diubah menjadi aerosol. Dinding dalam dari spray chamber dibuat dari plastik atau teflon. Dalam ruangan ini dipasang peralatan yang terdiri atas : 1) Nebulizer glass bead atau impactbead (digunakan untuk memecah larutan menjadi partikel butir yang halus) 2) Flow spoiler (berupa baling-baling berputar, digunakan untuk mengemburkan butir/partikel larutan yang kasar) 3) Inlet dari fuel gas dan drain port (lubang pembuangan) c. Pembakar (Burner) Adalah suatu alat dimana campuran gas (bahan bakar dan oksida) dinyalakan. Dalam nyala yang bersuhu tinggi itulah terjadi pembentukan atom-atom analit yang akan diukur. Alat ini terbuat dari logam yang tahan panas dan tahan korosi. Desain burner harus dapat mencegah masuknya nyala ke dalam spray chamber. Hal ini disebut blow back dan sangat berbahaya. Burner yang digunakan untuk nyala udara asetilen (suhu 2000 2200 C) berlainan dengan untuk nyala nitrous oksida-asetilen (suhu 2900 3000 C). Burner harus selalu bersih untuk menjamin kepekaan yang tinggi dan kedapatulangan (repeatability) yang baik. 19
d. Monokromator & Slit Monokromator dan slit digunakan untuk mengisolir sebuah resonansi dari sekian banyak spektrum yang dihasilkan oleh lampu katoda berongga. e. Detektor Detektor yang biasa digunakan dalam AAS adalah jenis photomultiplier tube, yang jauh lebih peka daripada phototube biasa dan responnya juga sangat cepat (10 det). Fungsinya untuk mengubah energi radiasi yng jatuh pada detektor menjadi sinyal elektrik / perubahan panas. f. Lain-lain 1) Pembuangan gas dan udara kotor (exhaust dust) 2) Pipa saluran gas Cara kerja spektrofotometer serapan atom berdasarkan sumber sinar yang berupa tabung katoda (hollow chatode lamp). Tabung katoda akan menghasilkan sinar monokromatis yang mempunyai beberapa garis resonansi. Sampel diubah fasenya dari larutan menjadi uap atom bebas di dalam atomizer dengan nyala api (udara-asetilen) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dengan oksigen. Atom akan tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi pada panjang gelombang tertentu. Monokromator akan mengisolasi salah satu garis resonansi yang sesuai dengan sampel dari beberapa garis resonansi yang berasal dari sumber sinar. Berkas cahaya akibat absorpsi latar belakang dan akibat penghamburan dapat ditiadakan dengan sistem ini, sehingga hanya radiasi resonansi yang terabsorpsi oleh sampel. Fraksi atom akan tereksitasi dan mengemisikan radiasi resonansi ke semua arah pada panjang gelombang yang sesuai. Energi sinar dari monokromator 20
akan diubah menjadi energi listrik dalam detektor. Energi listrik dari detektor yang akan menggerakkan jarum dan menghasilkan grafik (Khopkar, 2008: 291). Hubungan antara serapan yang dialami oleh sinar dengan konsentrasi analit dalam larutan standar bisa dipergunakan untuk menganalisa larutan sampel yang tidak diketahui, yaitu dengan mengukur serapan yang diakibatkan oleh larutan sampel tersebut terhadap sinar yang sama. Biasanya terdapat hubungan yang linier antara serapan (A) dengan konsentrasi (c) dalam larutan yang diukur dan koefisien absorbansi (a). A = a. b. C Dari hukum Lambert-Beer / Bouguer-Beer Bila cahaya monokromatis dilewatkan pada media transparan maka berkurangnya intensitas cahaya yang ditransmisikan sebanding dengan ketebalan (b) dan konsentrasi larutan. Cara sederhana untuk menemukan konsentrasi unsur logam dalam cuplikan adalah dengan dengan membandingkan nilai absorbans (Ax) dari cuplikan dengan absorbansi zat standar yang dikerahui konsentrasinya. Larutan standar yang konsentrasinya Cs di SSA akan diperoleh absorbansi sebesar As. Sampel dengan konsentrasi yang tidak diketahui (Cx) di SSA dan diperoleh absorbansi sebesar Ax, maka Cx dapat diketahui melalui persamaan: Ax. Cx = As. Cs Keterangan: Ax = absorbansi sampel 21
As = absorbansi standar Cx = konsentrasi sampel Cs = konsentrasi standar Penentuan konsentrasi sampel dapat juga dilakukan dengan metode kalibrasi larutan standar, yaitu dengan memvariasi konsentrasi larutan standar kemudian di AAS. Masing-masing konsentrasi akan diperoleh absorbansinya. Kurva absorbansi vs konsentrasi standar akan berupa garis lurus dengan persamaan Y= bx + a. Absorbansi (A) Y=bx+a Konsentrasi (C) Gambar 2. Kurva Kalibrasi Standar Konsentrasi sampel dapat diketahui dengan cara memasukkan absorbansi sampel ke dalam persamaan garis. Keuntungan metode AAS dibandingkan dengan spektrofotometer biasa yaitu spesifik, batas deteksi yang rendah dari larutan yang sama bisa mengukur unsur-unsur yang berlainan, pengukurannya langsung terhadap contoh, output dapat langsung dibaca, cukup ekonomis, dapat diaplikasikan pada banyak jenis unsur, batas kadar penentuan luas (dari ppm sampai %). Sedangkan kelemahannya yaitu pengaruh kimia dimana AAS tidak mampu menguraikan zat menjadi atom, pengaruh ionisasi yaitu bila atom tereksitasi (tidak hanya disosiasi) sehingga 22
menimbulkan emisi pada panjang gelombang yang sama, serta pengaruh matriks misalnya pelarut. 10. ph Meter ph meter bekerja berdasarkan prinsip elektrolit/konduktivitas suatu larutan. Cara kerja ph meter ini adalah dengan cara mencelupkan probe dari ph meter kedalam larutan yang akan diukur (kira-kira kedalaman 5cm) dan secara otomatis alat akan mulai bekerja dalam mengukur ph. ph meter memiliki ketelitian yang baik karena memiliki sensitivitas 0.01 ph. Namun, ph meter masih memiliki beberapa kekurangan, yaitu perubahan yang lambat dan berosilasi, yang merupakan masalah yang penting dalam menentukan skala yang valid. Saat ini, telah banyak jurnal yang berisi penelitian tentang pemanfaatan serat optik plastik sebagai sensor diantaranya adalah sensor strain, temperatur, kelembaban, sensor ph dan lain sebagainya. Serat Optik memiliki beberapa kelebihan diantaranya ringan, tidak mengalami korosi, tidak sensitif terhadap interferensi elektromagetik, memiliki diameter yang cukup besar sehingga dalam penyambungan antara satu bagian dengan bagian yang lain menjadi lebih mudah, serta memiliki nilai NA (Numerical Apperture) yang cukup besar. Sedangkan kelemahannya adalah panjang lintasan tidak terlalu jauh, hal ini disebabkan karena serat optik plastik memiliki rugi propagasi yang tinggi (Matiin, Hatta & Sekartedjo, 2012: 1). 23
B. Penelitian yang Relevan Penelitian yang dilakukan oleh Nur A., & Jatnik A. (2014) yang berjudul Aplikasi Elektrokoagulasi Pasangan Elektroda Aluminium pada Proses Daur Ulang Grey Water bahwa metode elektrokoagulasi dengan elektroda alumunium dapat digunakan sebagai proses pengolahan grey water karena hasil elektrokoagulasi menujukkan kekeruhan dan COD berada dibawah baku mutu yang ditetapkan oleh Kementrian Kesehatan sehingga aman untuk digunakan. Penelitian yang dilakukan oleh Sutanto, Widjajanto & Hidjan (2011) yang berjudul Penurunan Kadar Logam Berat dan Kekeruhan Air limbah Menggunakan Proses Elektrokoagulasi menyatakan bahwa proses elektrokoagulasi dengan elektroda alumunium dapat menurunkan kadar besi dan kekeruhan dalam air limbah. Semakin lama waktu proses dan semakin besar arus listrik yang mengalir, maka kadar besi dan kekeruhan air limbah semakin turun. Penelitian yang dilakukan oleh Wibowo & Suyanta (2016) yang berjudul Pengolahan Air Kolam Renang Menggunakan Metode Elektrokoagulasi dengan Elektroda Alumunium-grafit yang menyatakan bahwa metode elektrokoagulasi dengan elektroda Al-grafit efektif digunakan untuk pengolahan air kolam renang. Semakin lama waktu proses elektrokoagulasi, maka semakin tinggi nilai ph dan semakin berkurang kandungan zat padat terlarut dalam air. C. Kerangka Berfikir Penggunaan Ca(OCl) 2 atau kaporit yang berlebih menyebabkan adanya ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang. Usaha untuk mengurangi kandungan ion 24
logam Ca 2+ adalah dilakukan Pengurangan ion logam Ca 2+ dengan cara pengendapan. Pengendapan dilakukan dengan metode elektokoagulasi untuk menghasilkan koagulan Al(OH) 3. Al(OH) 3 akan berfungsi sebagai koagulan yang akan mendestabilisasi koloid dalam air kolam renang. Destabilisasi koloid menyebabkan tebentuknya mikroflok yang kemudian dengan adanya flokulasi mikroflok akan saling bergabung dan membentuk agrerat yang akan lebih mudah terendapkan. Pengurangan ion logam Ca 2+ dapat terjadi melalui peristiwa kopresipitasi. 25
BAB III METODE PENELITIAN A. Subjek dan Objek Penelitian 1. Subjek penelitian Subjek dalam penelitian ini adalah ion logam Ca 2+ pada air kolam renang. 2. Objek penelitian Objek dalam penelitian ini adalah potensial listrik dan waktu optimum efisiensi elektrokoagulasi terhadap pengurangan ion logam Ca 2+. B. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah variasi potensial listrik sebesar 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 volt dan variasi waktu proses elektrokoagulasi selama 2, 4, 8, 16, dan 24 jam. 2. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah elektroda yang digunakan yaitu lempengan alumunium dengan lebar 2 cm, panjang 6 cm dan tebal 1 mm sebagai anoda dan grafit dengan panjang 4 cm dan diameter 8 mm sebagai katoda. 3. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah efisiensi metode elektrokoagulasi terhadap pengurangan ion logam Ca 2+ dan ph. C. Instrumen Penelitian 1. Alat-alat yang digunakan adalah : a. Power supply 500-2 b. Kabel 26
c. Stopwatch d. Labu takar e. Gunting f. Penjepit buaya g. Beaker glass 500 ml h. Statif i. Magnetic stirer j. Stirer k. Kotak penampung dengan ukuran 13cm x 13cm x 8cm l. ph meter. m. Amplas n. AAS 2. Bahan yang digunakan adalah : a. Air kolam renang Universitas Negeri Yogyakarta b. Grafit c. Plat alumunium d. Akuades 27
D. Skema Rangkaian Alat Gambar 3. Skema Rangkaian Alat Elektrokoagulasi (Parga et al., 2013) E. Prosedur Penelitian 1. Optimasi Potensial Listrik a. Alat dirangkai seperti pada Gambar 3. b. Sampel air kolam renang sebanyak 1 liter dimasukkan ke dalam kotak penampung. c. Elektroda dipasang sesuai pada Gambar 3. d. Stirer dihidupkan dengan kecepatan 5 rpm. e. Sumber arus DC dihidupkan pada potensial 2 volt selama 1 jam. f. Hasil proses elektrokoagulasi didiamkan selama 24 jam. g. ph diukur menggunakan ph meter. h. Analisis kandungan ion logam Ca 2+ dalam air hasil elektrokoagulasi dilakukan menggunakan AAS. i. Prosedur yang sama dilakukan kembali dengan mengganti potensial listrik 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10 volt, dan 12 volt. 28
2. Optimasi Waktu a. Sampel air kolam renang sebanyak 1 liter dimasukkan ke dalam kotak penampung. b. Elektroda dipasang sesuai pada Gambar 3. c. Stirer dihidupkan dengan kecepatan 5 rpm. d. Sumber arus DC dihidupkan pada potensial optimum untuk mengoperasikan proses elektrokoagulasi. e. sumber DC dimatikan setelah proses berjalan 2 jam. f. Hasil proses elektrokoagulasi didiamkan selama 24 jam. g. Nilai ph diukur menggunakan ph meter. h. Analisis kandungan ion logam Ca 2+ dalam air hasil elektrokoagulasi dilakukan menggunakan AAS. i. Prosedur yang sama dilakukan kembali dengan waktu proses elektrokoagulasi selama 4 jam, 8 jam, 16 jam dan 24 jam F. Teknik Analisis Data Data yang sudah diperoleh dari hasil analisis konsentrasi logam Ca 2+ dalam air kolam renang, dan nilai ph dibuat grafik sehingga dapat dilakukan pembacaan terhadap perubahan kualitas air kolam renang. 1. Menganalisis grafik hubungan antara efisiensi elektrokoagulasi dan potensial listrik (volt). 2. Menganalisis grafik hubungan antara efisiensi elektrokoagulasi dan waktu proses elektrokoagulasi (jam). 29
3. Menganalisis grafik hubungan antara potensial listrik dengan ph. 4. Menganalisis grafik hubungan antara waktu proses elektrokoagulasi dengan ph. 5. Perhitungan Efisiensi Elektrokoagulasi untuk mengetahui efisiensi elektrokoagulasi terhadap pengurangan logam Ca 2+ dapat digunakan rumus : Keterangan : C1 = Konsentrasi logam Ca 2+ sebelum dielektrokoagulasi ppm (mg/l) C2 = Konsentrasi logam Ca 2+ setelah dielektrokoagulasi ppm (mg/l) Dari hasil perhitungan yang telah didapat, kemudian dibuat grafik hubungan antara potensial listrik dan efisiensi elektrokoagulasi terhadap Pengurangan ion logam Ca 2+ (ppm) serta grafik hubungan antara waktu proses elektrokoaglasi dan efisiensi elektrokoagulasi terhadap Pengurangan ion logam Ca 2+ (ppm). 4. Menganalisis kualitas air kolam renang dilihat dari ph air setelah proses elektrokoagulasi sesuai dengan peraturan kementerian kesehatan. 30
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum metode elektrokoagulasi dalam Pengurangan ion logam Ca 2+ pada air kolam renang dan untuk mengetahui efisiensi metode elektrokoagulasi dalam meningkatkan kualitas air kolam renang. Penelitian dilakukan di laboratorium penelitian kimia FMIPA UNY dan analisis logam di lakukan di laboratorium BBTKLPP Yogyakarta. Sampel yang digunakan adalah air kolam renang yang diambil dari kolam renang FIK UNY di Jalan Colombo Kuningan, Catur Tunggal, Depok, Sleman, Yogyakarta. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara mengambil sejumlah air secara acak dari 4 kolam renang yang berbeda, kemudian dicampur hingga homogen. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode elektrokoagulasi. Penelitian dilakukakan dalam skala laboratorium dengan volume sampel yag digunakan sebanyak 1 liter. Elektroda yang digunakan adalah elektroda Al sebagai anoda dan grafit sebagai katoda dengan ukuran plat Al yang tercelup dalam sampel adalah lebar 2 cm, panjang 6 cm, dan tebal 1 mm. Sedangkan ukuran grafit yang tercelup dalam sampel adalah panjang 4 cm, dan diameter 8 mm. Hasil data yang diperoleh dari penelitian ini meliputi konsentrasi logam Ca 2+ dalam air, dan nilai ph. Sampel mengandung ion logam Ca 2+ 23,88 ppm, dan ph 3,27. 31
1. Optimasi Potensial Listrik Variasi potensial listrik yang digunakan adalah 2 volt, 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10 volt, dan 12 volt. Pada uji optimasi potensial listrik, proses elektrokoagulasi dilakukan selama 1 jam. Parameter yang digunakan adalah konsentrasi Ca 2+ dalam air, dan ph. a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2+ Konsentrasi logam Ca 2+ dalam sampel diukur menggunakan AAS. Pengukuran dilakukan sebelum dan setelah proses elektrokoagulasi. Hasil pengukuran konsentrasi logam Ca 2+ dalam air kolam renang sebelum dan sesudah elektrokoagulasi pada variasi potensial dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Data Konsentrasi Ca 2+ Dalam Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Proses Elektrokoagulasi pada Variasi Potensial No. V (v) Konsentrasi Ca 2+ (ppm) Efisiensi Elektrokoagulasi (%) Awal Akhir 1 2 23,88 22,29 6,66% 2 4 23,88 20,70 13,32% 3 6 23,88 22,29 6,66% 4 8 23,88 20,70 13,32% 5 10 23,88 19,90 16,67% 6 12 23,88 19,90 16,67% Hasil penelitian pada Tabel 3 kemudian dibuat grafik hubungan antara besar potensial listrik dengan efisiensi elektrokoagulasi. Grafik hubungan antara besar potensial listrik dengan efisiensi elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 4. 32
Efisiensi elektrokoagulasi (%) 120 100 80 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Potensial Listrik (volt) Gambar 4. Grafik Hubungan Potensial Listrik dengan Efisiensi Elektrokoagulasi b. Parameter ph Pengukuran ph dilakukan pada sampel air kolam renang sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi. Nilai ph diukur menggunakan ph meter. Hasil pengukuran ph sebelum dan sesudah elektrokoagulasi pada variasi potensial dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Data ph Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Proses Elektrokoagulasi pada Variasi Potensial No. V (v) I (A) ph Awal Akhir 1 2 0,005 3,27 3,27 2 4 0,016 3,27 3,67 3 6 0,028 3,27 3,97 4 8 0,041 3,27 4,20 5 10 0,053 3,27 4,57 6 12 0,061 3,27 4,70 Hasil penelitian pada Tabel 4. kemudian dibuat grafik hubungan antara potensial dengan nilai ph air kolam renang. Grafik hubungan potensial listrik terhadap ph dapat dilihat pada Gambar 5. 33
ph 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Potensial Listrik (volt) Gambar 5. Grafik Hubungan Potensial Listrik dengan ph Air Kolam Renang 2. Optimasi Waktu Proses Elektrokoagulasi Variasi waktu proses elektrokoagulasi yang digunakan adalah 2 jam, 4 jam, 8 jam, 16 jam, dan 24 jam. Besar potensial listrik yang digunakan adalah 10 volt sebagai potensial optimum hasil dari optimasi potensial elektrokoagulasi awal. Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah konsentrasi ion logam Ca 2+ dalam air, dan nilai ph. a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2+ Pengukuran konsentrasi logam Ca 2+ menggunakan AAS dilakukan sebelum dan setelah proses elektrokoagulasi. Data hasil pengukuran konsentrasi logam Ca 2+ dalam sampel air kolam renang sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi dapat dilihat pada Tabel 5. 34
Efisiensi Elektrokoagulasi (%) Tabel 5. Data Konsentrasi Logam Ca 2+ dalam Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Proses Elektrokoagulasi pada Variasi Waktu No. Waktu Operasi V (v) Konsentrasi Ca 2+ (ppm) Effisiensi Elektrokoagulasi (jam) Awal Akhir (%) 1. 2 10 23,88 21,49 10,01 2. 4 10 23,88 21,49 10,01 3. 8 10 23,88 21,49 10,01 4. 16 10 23,88 21,49 10,01 5. 24 10 23,88 19,90 16,67 Hasil penelitian pada Tabel 5. kemudian dibuat grafik hubungan waktu proses elektrokoagulasi dengan efisiensi elektrokoagulasi. Grafik hubungan waktu proses elektrokoagulasi dengan efisiensi elektrokoagulasi dapat dilihat pada Gambar 6. 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 Waktu (jam) Gambar 6. Grafik Hubungan Waktu Proses Elektrokoagulasi dengan Efisiensi Elektrokoagulasi b. Parameter ph Pengukuran ph dilakukan pada sampel air kolam renang sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi. Nilai ph diukur menggunakan ph meter. Hasil 35
ph pengukuran ph pada sampel air kolam renang sebelum dan sesudah elekrokoagulasi dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil Uji Nilai ph dalam Sampel Air Kolam Renang Sebelum dan Sesudah Proses Elektrokoagulasi. No Waktu Operasi V (v) I (A) ph (jam) Awal Akhir 2. 2 10 0,053 3,27 5,07 3. 4 10 0,053 3,27 5,47 4. 8 10 0,053 3,27 6,07 5. 16 10 0,053 3,27 6,40 6. 24 10 0,053 3,27 6,70 Berdasarkan data pada Tabel 6, dapat dibuat grafik hubungan waktu elektrokoagulasi dengan nilai ph yang menunjukkan efisiensi elektrokoagulasi terhadap perubahan ph. Grafik hubungan waktu elektrokoagulasi dengan nilai ph dapat dilihat pada Gambar 7. 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Waktu (jam) Gambar 7. Grafik Hubungan Waktu Proses Elektrokoagulasi dengan Nilai ph 36
B. Pembahasan 1. Optimasi Potensial Listrik Penelitian mengenai pengaruh variasi potensial listrik pada proses elektrokoagulasi bertujuan untuk memperoleh potensial optimum proses elektrokoagulasi air kolam renang dengan elektroda Al-Grafit. Potensial optimum yang diperoleh kemudian digunakan sebagai besar potensial listrik pada uji pengaruh waktu pada proses elektrokoagulasi. Variasi potensial listrik yang digunakan adalah 2 volt, 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10 volt, dan 12 volt. Proses elektrokoagulasi dilakukan dengan waktu 60 menit. Parameter yang digunakan meliputi kadar Ca 2+ dalam air, dan ph air kolam renang. a. Parameter Konsentrasi Logam Ca 2+ Berdasarkan Gambar 4 dapat diketahui bahwa pada penggunaan potensial 2 volt, mampu memisahkan ion logam Ca 2+ dengan efisiensi Pengurangan ion logam Ca 2+ sebesar 6,67% dari 23,88 ppm menjadi 22,29 ppm. Pada potensial 4 volt, mampu memisahkan ion logam Ca 2+ dengan efisiensi Pengurangan ion logam Ca 2+ sebesar 13,272% dari 23,88 ppm menjadi 20,70 ppm. Pada potesial 6 volt, efisiensi Pengurangan ion logam Ca 2+ mengalami penurunan dengan nilai efisiensi sebesar 6,67%. Penggunaan potensial 8 volt, 10 volt dan 12 volt mengalami kenaikan efisiensi Pengurangan logam Ca 2+ dengan efisiensi berturutturut 13,272%, 16,67%, dan 16,67%. Efisiensi elektrokoagulasi tertinggi terjadi pada penggunaan potensial 10 volt dan 12 volt yang memiliki kemampuan memisahkan ion logam Ca 2+ dengan efisiensi 16,67% dari 23,88 ppm menjadi 19,90 ppm. 37
Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode elektrokoagulasi mampu memisahkan ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang. Pengurangan ion logam Ca 2+ dapat terjadi akibat peristiwa kopresipitasi bersama endapan/flok yang akan terbentuk selama proses elektrokoagulasi. Kopresipitasi adalah peristiwa terperangkapnya ion-ion di dalam amorf endapan namun tidak menjadi bagian dari struktur amorf dan terjadi pada awal proses pertumbuhan endapan. Ketika endapan tumbuh dengan cepat, ion akan tersumbat kedalam endapan selama proses pertumbuhan (Inagaki, Zhu & Chiba, 2009). Pembentukan flok pada dasarnya karena adanya destabilisasi koloid. Selanjutnya melalui proses flokulasi, flok-flok akan membentuk flok yang lebih besar akibat tumbukan antar flok atau tumbukan dengan partikel pengotor lain sehingga flok-flok dengan ukuran yang lebih besar akan memiliki berat molekul yang lebih besar dan akan lebih mudah mengendap. Destabilisasi koloid pada potensial 2 volt, 4 volt, 6 volt, dan 8 volt disebabkan peristiwa netralisasi muatan koloid. Koloid dalam air pada umumnya bermuatan negatif (Marian & Handajani, 2012: 58). Pada proses elektrokoagulasi akan tejadi pelepasan ion Al 3+ di anoda (Iswanto, Silalahi & Ayuningtyas, 2009). Anoda : Al(s) Al 3+ (aq) + 3e Ion Al 3+ (aq) dengan cepat bereaksi dengan air membentuk berbagai macam ion aquometal dan hidrogen seperti AlOH 2+ (aq), Al(OH) 2 + (aq), Al 7 (OH) 17 4+ (aq), Al(OH) 3 (s) (Hascakir, 2003: 11-12). Al 3+ (aq) + H 2 O(l) Al 3+ (aq) + 2H 2 O(l) AlOH 2+ (aq) + H + (aq) Al(OH) 2 + (aq) + 2H + (aq) 38
7Al 3+ (aq) + 17H 2 O(l) Al 3+ (aq) + 3H 2 O(l) Al 7 (OH) 17 4+ (aq) + 17H + (aq) Al(OH) 3 (s) + 3H + (aq) Ion aquometalik yang terbentuk akan menjadi bagian dari awan ionik yang mengelilingi koloid dan karena memiliki afinitas yang besar akan teradsorp ke permukaan koloid dan akan menetralisir muatan permukaan (Hascakir, 2003: 11-12). Partikel koloid yang bermuatan netral akan saling bergabung membentuk agregat yang besar karena gaya elektrostatis tarik-menarik antar partikel berkurang dan selanjutnya akan mengendap. Destabilisasi koloid pada potensial 10 volt dan 12 volt terjadi karena peristiwa netralisasi muatan koloid dan sweep coagulation. Hal ini disebabkan karena amorf Al(OH) 3 (s) sudah terbentuk. Reaksi yang terjadi pada proses elektrokoagulasi dapat dijelaskan melalui reaksi berikut : Anoda : Al(s) Al 3+ (aq) + 3e 2H 2 O(l) 4H + (aq) + O 2 (g) +4e Katoda : 3H 2 O(l) + 3e 3/2 H 2 (g) + 3OH - (aq) Ion logam Al 3+ di dalam air yang dihasilkan dari reaksi oksidasi di anoda dengan spontan akan mengalami reaksi hidrolisis yang menghasilkan berbagai monomer (Moudhen et al, 2008: 126): Al 3+ (aq) + H 2 O(l) Al(OH) 2+ (aq) + H + (aq) Al(OH) 2+ (aq) +H 2 O(l) Al(OH) + 2 (aq) + H + (aq) Al(OH) + 2 (aq) +H 2 O(l) Al(OH) 3 (s) + H + (aq) Pada potensial 10 volt dan 12 volt, hasil akhir dari proses hidolisis ion Al 3+ adalah amorf Al(OH) 3 (s) (Moudhen et al, 2008: 126). Amorf Al(OH) 3 (s) akan 39
mengendap karena gaya gravitasi. Nilai ksp Al(OH) 3 (s) yang sangat kecil membuat Al(OH) 3 (s) mudah mengendap. Nilai ksp Al(OH) 3 (s) adalah 3x10-34 (Brady, Senese & Jespersen, 2013: 694). Pengurangan ion logam Ca 2+ dalam hal ini dimungkinkan terjadi karena mekanisme dari sweep coagulation, yaitu ion logam Ca 2+ akan ikut tersapu dan mengendap bersama koloid dan partikel-partikel lain (Hascakir, 2003: 12). Penelitian lain menyatakan bahwa Pengurangan ion logam Ca 2+ juga terjadi karena mengalami kopresipitasi dengan Al(OH) 3 (s) dalam bentuk hidroksida (Chen et al., 2000: 70). Ketika partikel Al(OH) 3 (s) berukuran koloid (1-100 nm), memiliki luas permukaan yang besar dan ion-ion pada permukaan akan menarik ion yang muatannya berlawanan dari dalam larutan. Koloid Al(OH) 3 (s) memiliki muatan positif yang akan menarik ion negatif seperti OH -, karena setiap endapan cenderung mengadsorp ion sejenisnya (Basset et al., 1994: 475) dari dalam air. Hal ini mengakibatkan Al(OH) 3 (s) kelebihan muatan negatif dan dapat mengikat ion logam Ca 2+ (Dewata & Nasra, 2013: 28). Reaksi kopresipitasi dari Al 3+ dengan Ca 2+ adalah (Zuo et al., 2008: 455): mal 3+ + nca 2+ + (3m+2n)H 2 O Al m Ca n (OH) 3m+2n + (3m+2n)H + Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak Al(OH) 3 yang terbentuk maka semakin banyak Ca 2+ yang kopresipitasi dengan Al(OH) 3 (s) sehingga konsentrasi Ca 2+ dalam air semakin berkurang. Penurunan efisiensi yang terjadi pada potensial 6 volt dengan efisiensi 6,67% terjadi karena adanya pasifasi dari elektroda yaitu penurunan kinerja elektroda karena flok yang terbentuk. Sebagian flok akan melapisi permukaan 40
elektroda yang menyebabkan berkurangnya luas permukaan aktif dari plat elektroda. Peristiwa ini mengakibatkan reaksi pada proses elektrokoagulasi menjadi terhambat (Kartika, Panggabean & Gunawan, 2015:47). Penelitian lain juga menyebutkan bahwa penurunan efisiensi elektrokoagulasi tejadi karena adanya lapisan yang menutupi elektroda sehingga menghambat arus listrik yang mengalir ke larutan. Terhambatnya arus listrik menyebabkan produksi Al 3+ semakin berkurang dari sebelumnya (Christiana, Samudro & Handayani, 2013: 5). Berdasarkan Gambar 4 dapat diketahui bahwa semakin besar potensial listrik yang digunakan dalam proses elektrokoagulasi maka efisiensi elektrokoagulasi semakin baik. Hal ini disebabkan semakin besar potensial yang digunakan maka semakin besar arus yang dialirkan, sehingga pelepasan ion Al 3+ karena reaksi oksidasi di anoda dan OH - karena reaksi elektrolisis air di katoda akan semakin banyak. Hal ini menyebabkan pembentukan koagulan yang semakin banyak dan pengurangan logam Ca 2+ dalam air akan semakin baik. Berdasarkan Gambar 4 dapat diketahui bahwa potensial optimum proses elektrokoagulasi air kolam renang menggunakan elektroda Al-grafit adalah 12 volt. Namun berdasarkan hasil penelitian, kemampuan memisahkan logam Ca 2+ dalam air kolam renang pada penggunaan potensial listrik 10 volt dan potensial 12 volt memberikan hasil yang sama yaitu 19,90 ppm. Sehingga jika ditinjau dari efisiensi biaya, potensial listrik 10 volt lebih tepat untuk digunakan dalam proses elektrokoagulasi air kolam renang karena arus listrik yang dibutuhkan lebih kecil dari potensial listrik 12 volt. Penelitian yang dilakukan oleh Wibowo dan Suyanta (2016), juga menunjukkan potensial optimum proses elektrokoagulasi untuk 41
pengolahan air kolam renang adalah 10 volt. Oleh karena itu, dapat diketahui potensial optimum proses elektrokoagulasi air kolam renang adalah 10 volt. b. Parameter ph Data pengaruh potensial listrik terhadap nilai ph dapat dilihat pada Tabel.4. Dari Tabel.4 diperoleh grafik seperti pada Gambar 5 yang menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara besar potensial listrik dengan perubahan nilai ph. Semakin besar potensial listrik yang digunakan maka ph air kolam renang akan semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena ketika proses elektrokoagulasi berlangsung, ion hidroksil (OH - ) lebih banyak terbentuk sebagai hasil dari reaksi reduksi H 2 O di katoda dibandingkan ion H + yang terbentuk di anoda sebagai reaksi samping, sehingga larutan akan bersifat basa. (Tonapa, Ngatin & Gozali, 2010: 29.6). Penelitian lain menjelaskan bahwa kenaikan ph disebabkan akibat dari proses evolusi hidrogen di katoda (Canizares et al., 2005: 4178). Evolusi hidrogen adalah proses produksi hidrogen melalui reaksi elektrolisis air (Astuti, 2016). 2 H 2 O (l) 2 H 2(g) + O 2(g) Oleh karena itu, semakin besar potensial listrik yang digunakan mengakibatkan arus listrik yang mengalir ke elektroda semakin banyak sehingga produksi OH - akan semakin meningkat (Lukismato & Assomadi, 2010). Semakin banyak terbentuk ion OH - dalam air menyebabkan nilai ph air kolam renang semakin naik. Dengan demikian dapat diketahui bahwa proses elektrokoagulasi dengan potensial listrik 2 volt, 4 volt, 6 volt, 8 volt, 10 volt, dan 12 volt mampu mengubah ph berturut-turut menjadi 3,37; 3,67; 3,97; 4,20; 4,57; 4,70. 42
2. Optimasi Waktu Proses Elektrokoagulasi Penelitian mengenai pengaruh variasi waktu pada proses elektrokoagulasi bertujuan untuk memperoleh waktu optimum proses elektrokoagulasi air kolam renang dengan elektroda Al-Grafit. Potensial listrik yang digunakan adalah 10 volt. Variasi waktu yang digunakan adalah 2 jam, 4 jam, 8 jam, 16 jam, dan 24 jam. Parameter yang digunakan meliputi konsentrasi Ca 2+ dalam air, dan ph. a. Parameter Konsentrasi logam Ca 2+ dalam air kolam renang Berdasarkan Gambar 6 dapat diketahui bahwa terdapat hubungan antara waktu proses elektrokoagulasi dengan efisiensi elektrokoagulasi. Proses elektrokoagulasi selama 2 jam mampu memisahkan ion logam Ca 2+ dengan efisiensi 10,01 % dari 23,88 ppm menjadi 21,49 ppm dan konstan pada proses elektrokoagulasi selama 4 jam, 8 jam dan 16 jam. Pada proses elektrokoagulasi selama 24 jam, terjadi kenaikan efisiensi menjadi 16,67% dari 23,88 ppm menjadi 19,90 ppm. Semakin lama waktu yang digunakan maka semakin berkurang konsentrasi logam Ca 2+ dalam air. Peristiwa ini bisa dijelaskan dengan hukum Faraday 1 yang menyatakan banyaknya massa yang terendapkan berbanding lurus dengan waktu proses elektrokoagulasi. Dengan demikian dapat diketahui bahwa semakin lama waktu proses elektrokoagulasi, semakin banyak massa Al(OH) 3 (s) yang terendapkan. Alumunium hidroksida (Al(OH) 3 ) yang semakin banyak akan semakin baik untuk proses destabilisasi koloid, sehingga pembentukan flok akan semakin banyak dan ion logam Ca 2+ Pengurangan ion logam Ca 2+ yang terkopresipitasi juga semakin banyak. dalam hal ini dimungkinkan terjadi karena 43
mekanisme dari sweep coagulation, yaitu ion logam Ca 2+ akan ikut tersapu dan mengendap bersama koloid dan partikel-partikel lain (Hascakir, 2003: 12). Pada waktu proses elektrokoagulasi selama 4 jam, 8 jam, dan 16 jam efisiensi cenderung konstan yaitu 10,01%. Hal ini terjadi karena adanya lapisan yang menutupi permukaan elektroda (Christiana, Samudro & Handayani, 2013: 5). Selama proses elektrokoagulasi, elektroda grafit tertutupi oleh lapisan yang menempel pada permukaannya. Pada saat proses elektrokoagulasi dengan variasi waktu lainnya, elektroda yang digunakan tetap menggunakan grafit yang sama. Selain itu, grafit yang digunakan tidak dilakukan pencucian secara sempurna, sehingga masih ada beberapa lapisan yang menutupi permukaan grafit. Lapisan ini menyebabkan besarnya arus listrik yang mengalir ke dalam larutan mengalami penurunan dan menyebabkan produksi Al 3+ (aq) semakin berkurang sehingga produksi Al(OH) 3 (s) juga berkurang (Christiana, Samudro & Handayani, 2013: 5). Oleh karena itu meskipun waktu proses elektrokoagulasi yang digunakan lebih lama dari waktu 2 jam, namun proses elektrokoagulasi memberikan hasil Pengurangan ion logam Ca 2+ yang sama karena koagulan yang terbentuk dimungkinkan sama banyak dengan koagulan yang terbentuk pada waktu elektrokoagulasi selama 2 jam. Sedangkan kenaikan efisiensi pada waktu proses elektrokoagulasi selama 24 jam terjadi karena sebelum proses elektrokoagulasi, grafit dicuci hingga sampai kondisi yang lebih baik, yaitu lapisan-lapisan yang menempel pada permukaan diminimalisir keberadaannya. Hal ini menyebabkan arus listrik yang 44
mengalir ke larutan lebih banyak dari sebelumnya, sehingga produksi Al 3+ (aq) di anoda semakin banyak dan koagulan Al(OH) 3 (s) yang terbentuk juga semakin banyak. Banyaknya koagulan Al(OH) 3 (s) yang terbentuk maka semakin banyak pula ion logam Ca 2+ yang terperangkap dalam koagulan sehingga kandungan logam Ca 2+ dalam air semakin menurun. Berdasarkan hasil penelitian, maka dapat diketahui bahwa waktu optimum proses elektrokoagulasi pada air kolam renang yaitu 24 jam dengan kemampuan mengurangi konsentrasi logam Ca 2+ dalam air dari 23,88 ppm menjadi 19,90 ppm dengan efisiensi elektrokoagulasi sebesar 16,67%. Efisiensi pada optimasi potensial listrik dengan waktu proses elektrokoagulasi 1 jam memiliki hasil yang sama dengan waktu proses elektrokoagulasi 24 jam. Hal ini dimungkinkan terjadi karena kondisi pengambilan sampel yang berbeda, dan pasifasi elektroda yang terjadi pada waktu 24 jam proses elektrokoagulasi. b. Parameter ph Data pengaruh waktu elektrokoagulasi terhadap nilai ph dapat dilihat pada Tabel 6. Dari Tabel 6 diperoleh grafik seperti pada Gambar 7 yang menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara waktu proses elektrokoagulasi dengan perubahan nilai ph. Semakin lama waktu proses elektrokoagulasi maka ph air akan semakin tinggi. Reaksi utama yang terjadi pada elektroda Al(s) saat proses elektrokoagulasi berlangsung adalah (Mouedhen, dkk., 2008): Al(s) Al 3+ (aq) + 3e (anoda) 2H 2 O(l) + 2e H 2 (g) + 2OH (aq) (katoda) 45
Ketika proses elektrokoagulasi berlangsung, ion hidroksil (OH - ) lebih banyak terbentuk sebagai hasil dari reaksi reduksi H 2 O di katoda dibandingkan ion H + yang terbentuk di anoda sebagai reaksi samping, sehingga larutan akan bersifat basa. (Tonapa, Ngatin & Gozali, 2010: 29.6). Penelitian lain menjelaskan bahwa kenaikan ph disebabkan akibat dari proses evolusi hidrogen di katoda (Canizares et al., 2005: 4178). Evolusi hidrogen adalah proses produksi hidrogen melalui reaksi elektrolisis air (Astuti, 2016). 2H 2 O(l) 2 H 2 (g) + O 2 (g) Semakin lama proses elektrokoagulasi, produksi ion hidroksi (OH - ) semakin banyak dan ph larutan semakin tinggi. Sehingga dapat diketahui bahwa proses elektrokoagulasi dengan waktu 2 jam, 4 jam, 8 jam, 16 jam, dan 24 jam mampu menaikkan nilai ph dari ph 3,27 berturut-turut menjadi ph 5,07; 5,47; 6,07; 6,40; 6,70. 3. Kualitas Air Kolam Renang Setelah Proses Elektrokoagulasi. Berdasarkan hasil penelitian, dapat diketahui bahwa metode elektrokoagulasi mampu memisahkan ion logam Ca 2+ dalam air kolam renang sehingga kandungan ion logam Ca 2+ dalam air akan menurun. Selain itu, metode elektrokoagulasi juga mampu meningkatkan ph air yang awalnya sangat asam menjadi mendekati netral yaitu 6,7. Hal ini membuktikan bahwa kualitas air kolam renang berdasarkan parameter ph setelah proses elektrokoagulasi semakin baik karena memenuhi persyaratan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 bahwa ph air yang diperbolehkan antara 6,5-8,5. 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1. Potensial optimum dan waktu optimum proses elektrokoagulasi menggunakan elektroda alumunium dan grafit untuk pengurangan ion logam Ca 2+ dari sampel air kolam renang adalah 10 volt dan 24 jam. 2. Kualitas air kolam renang berdasarkan parameter ph setelah dilakukan proses elektrokoagulasi menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 416/Menkes/Per/IX/1990 dikatakan baik karena memenuhi standar kualitas air kolam renang yaitu ph 6,7. B. Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi waktu yang lebih lama. 2. Penelitian mengenai Pengurangan logam Ca 2+ menggunakan metode elektrokoagulasi sebaiknya dilakukan dengan elektroda dari bahan stainless steel. 3. Perlu dilakukan penelitian dengan menggunakan variasi jarak antar elektroda dan ukuran elektroda. 4. Parameter yang digunakan sebagai uji kualitas air kolam renang sebaiknya diperbanyak. 5. Perlu dilakukan penelitian dengan skala yang lebih besar. 47
DAFTAR PUSTAKA Aprea M., Banchi B., Lunghini L., et al. (2010). Disinfection of swimming pools with chlorine and derivates: formation of organochlorinated and organobrominated compounds and exposure of pool personnel and swwimmers. 2(2), 68-78. Ardhani, A.F. & Iswati D. (2007). Penanganan Limbah Cair Rumah Pemotongan Hewan dengan Metode Elektrokoagulasi. Skripsi, Universitas Diponegoro, Semarang. Astuti Y.A., (2016). Reaksi evolusi hidrogen menggunakan media tepung mocaf dengan elektroda stainless steel/fe-co-ni secara elektrolisis. Skripsi sarjana, Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta. Basset J., Denney R.C., Jeffery G.H. et al. (1994). Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Brady J.E., Senese F.A., Jespersen N.D. (2009). Chemistry International Student Version. New York: John Wiley & Sons. Cabrales N.M. & Martinez F.M. (2014). Fundamentals of electrocoagulation. Research Signpost, 1-16. Canizares P., Carmona M., Lobato J., Martinez F., et al. (2005). Electrodissolution of aluminum electrodes in elektrocoagulation procesess. Ind. Eng. Chem. Res., 44, 4178-4185. Chen X., Chen G., Yue P.L. (2000). Separation of pollutants from restaurant waste water by electrocoagulation, Separation and Purification Technology, 19, 65-76. Christianna R., Samudro G., Handayani D.S. (2013). Studi penurunan konsentrasi kromium dan seng dalam limbah cair elektroplating artificial dengan metoda elektrokoagulasi. Jurnal Teknik Lingkungan, 2(3), 2-6. Christina P.M. (2006). Instrumentasi Kimia I. Yogyakarta : STTN-BATAN. Cita D.W., Andriyani R. (2013). Kualitas Air dan Keluhan Kesehatan Pengguna Kolam Renang di Sidoarjo. Jurnal Kesehatan Lingkungan. 7(1), 26-31. Dewata I. & Nasra E. (2013). Studi kopresipitasi Zn 2+ dan Co 2+ menggunakan Al(OH) 3 sebagai kopresipitan. Jurnal Sainstek, V(1), 24-37. Gumilar, R.P., Rokhmat M., Wibowo E. (2014). Pengaruh penyisipan tembaga Cu menggunakan metode pulse plating pada sel surya TiO 2. e-proceeding of Engineering, 1, 511-515. 48
Hanum F., Tambun R., Ritonga M.Y., dkk. (2015). Aplikasi Elektrokoagulasi dalam Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Kimia. 4(4), 13-17. Hari B. & Harsanti M. (2010). Pengolahan Limbah Cair Tekstil Menggunakan Proses Elektrokoagulasi dengan Sel Al-Al. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan. D11-1 D11-7. Hascakir B. (2003). Utilization of natural polyelectrolytes in wastewater treatment. Thesis, Izmir University, Turki. Holt, P.K.., G.W Barton., and C.A Mitchell. (2006). Electrocoagulation as A Wastewater Treatment. Department of Chemical Engineering, The University of Sydney. New South Wales. http://romdhoni.staff.gunadarma.ac.id. Diakses pada Minggu, 30 Oktober 2016 pukul 13.00 WIB. Inagaki K., Zhu Y., & Chiba T.M.K. (2009). Coprecipitation in trace element analysis. New York: John Wiley & Sons. Isana S.Y.L. (2010). Perilaku sel elektrolisis air dengan elektroda stainless steel. Prosiding Seminar Nasional Kimia Dan Pendidikan Kimia 2010. Iswanto B., Silalahi M.D.S. & Ayuningtyas U. (2009). Pengolahan Air Limbah Domestik dengan Proses Elektrokoagulasi Menggunakan Elektroda Aluminium. Jurnal Teknik Lingkungan. 5(1), 27-32. Kartika Y., Panggabean A.S., Gunawan R. (2015). Penurunan kadar ion logam kromium pada limbah industri sarung samarinda dengan menggunakan metode elektrokoagulasi. Jurnal Kimia Mulawarman, 13, 45-49. Khopkar, S.M.. (2008). Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press. Lukismato A. & Assomadi A.F. (2010). Aplikasi elektrokoagulasi pasangan elektroda besi untuk pengolahan air dengan sistem kontinyu. Makalah disajikan pada Seminar Nasional, di Institut Teknologi Sepuluh November. Mandal N.R. (2005). Aluminium Welding, 2nd. New Delhi: Narosa Publishing House Pvt, Ltd, New Delhi, India. Mariam N. & Handajani M. (2012). Kinetika penyisihan total suspended solid (tss) pada air baku pdam tirtawening kota bandung menggunakan koagulan tawas berbahan baku aluminium dari tutup kaleng bekas. Tugas Akhir Magister, Institut Teknologi Bandung, Bandung. 49
Matiin N., Hatta A.M., & Sekartedjo. (2012). Pengaruh Variasi Bending Sensor ph Berbasis Serat Optik Plastik Menggunakan Lapisan Silica Sol Gel Terhadap Sensitivitas. Jurnal Teknik Pomits. Vol 1. No 1. Hlm. 1-6. Mouedhen G., Feki M., Wery M.D.P., Ayedi H.F. (2008). Behavior of aluminum elekctrodes in electrocoagulation prosess. Journal of Hazardous Materials, 150, 124-135. Mulyono. (2007). Kamus Kimia. Jakarta: PT Bumi Aksara Nemery B., Hoet P.H.M., & Nowak D. (2002). Indoor swimming pools, water chlorination and respiratory health, 790-793 Nur A., & Jatnik A. (2014). Aplikasi elektrokoagulasi pasangan elektroda aluminium pada proses daur ulang grey water hotel. Prosiding SNSTL I 2014. Nurhayati I. (2010). Kombinasi media filtrasi untuk penurunan kesadahan dan besi. 8(1), 90-97 Parga R.J., Munive G.T., Valenzuela J.L., Vazquez V.V., Zamarripa G.G. (2013). Copper recovery from barren cyanide solution by using electrocoagulation iron process. Advances in Chemical Engineering and Science, 3(2), 150-156. Patria D.N. (2011). Faktor Risiko Penyakit Batu Ginjal. Jurnal Kesehatan Masyarakat. 7(1), 51-62. Peraturan Menteri Kesehatan Nomor : 416/MEN.KES/PER/IX/1990 Purwaningsih I. (2008). Pengolahan Limbah Cair Industri Batik CV. Batik Indah Raradjonggrang Yogyakarta Dengan Metode Elektrokoagulasi Ditinjau dari Parameter COD dan Warna. Tugas Akhir, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Putra S., Rantjono S. & Arifiansyah T. (2009). Optimasi Tawas dan Kapur Untuk Koagulasi Air Keruh dengan Penanda I-131. Jurnal Seminar Nasional V. 699-704. Rachmawati S.W., Iswanto B. & Winarni. (2009). Pengaruh ph pada proses koagulasi dengan koagulan aluminum sulfat dan ferri klorida. Jurnal Teknologi Lingkungan, 5(2), 40-45 Rubiano D.B. (2005). Pool operator s Handbook Standards for public swimming pools & spas. Texas Department of State Health, Texas. 50
Setiawan D., Sibarani J. & Suprihatin I.E. (2013). Perbandingan Efektifitas Disinfektan Kaporit, Hidrogen Peroksida, Dan Pereaksi Fenton (H 2 O 2 /Fe 2+ ). E-Journal of Applied Chemistry. 1(2), 16-24. Siringo-ringo E., Kusrijadi A., Sunarya Y. (2013). Penggunaan metode elektrokoagulasi pada pengolahan limbah industri pengolahan limbah industri penyamakan kulit menggunakan aluminium sebaga Sacrificial Electrode. Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, 4, 96-107. Susanto E. (2010). Pelatihan Dasar-Dasar Keamanan Air Bagi Pengawas Kolam Renang (LifeGuard) Se-DIY. Jurnal Inotek. 13(2), 6-7. Sutanto, Widjajanto D., Hidjan. (2011). Penurunan Kadar Logam Berat dan Kekeruhan Air Limbah Menggunakan Proses Elektrokoagulasi. Jurnal Ilmiah Elite Elektro, 2(1), 1-6. Tonapa Y., Ngatin A., Gozali M. (2010). Kaji analisis pengaruh jumlah pasangan elektroda dan waktu proses pengolahan limbah tekstil dengan metode elektrokoagulasi terhadap penyisihan COD dan penurunan turbiditas. Makalah disajikan dalam Industrial Research Workshop & Seminar Nasional Sains Terapan 2010, di Politeknik Negeri Bandung. Utami B., Utomo S.B., Utami S. (Mei 2011). Penggunaan metode elektrokoagulasi pada penurunan kadar logam berat Cu dalam air limbah pabrik tekstil. Makalah disajikan dalam Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia III, di Universitas Negeri Sebelas Maret. Wahyulis N.C., Ulfin I., Harmami. (2014). Optimasi potensial pada proses elektrokoagulasi penurunan kadar kromium dari filtrat hasil hidrolisis limbah padat penyamakan kulit. Jurnal Sains dan Seni Pomits, 3, C-9-C- 11 Wardhani E., Dirgawati M., Valyana K.P. (2012). Penerapan metode elektrokoagulasi dalam pengolahan air limbah industri penyamakan kulit. Makalah disajikan di Seminar Ilmiah Nasional Penelitian Masalah Lingkungan di Indonesia, di Universitas Gajah Mada. Wibowo R. & Suyanta. (2016). Pengolahan air kolam renang menggunakan metode elektrokoagulasi dengan elektroda alumunium grafit. Jurnal Kimia Dasar, 5(6) Widayat W. (2002). Teknologi pengolahan air sadah. Jurnal Teknologi Lingkungan, 3(3), 256-266. Woytowich D.L., Dalrymple C. W., & Britton M. G.; (1993). Electrocoagulation (CURE) Treatment of Ship Bilgewater for the U. S. Cost Guard in Alaska. Marine Technology Society Journal. 51
Yuliati S. (2006). Proses koagulasi flokulasi pada pengolahan tersier limbah cair pt. Capsugel Indonesia. Tugas Akhir Skripsi, Institut Pertanian Bogor. Zuo Q., Chen X., Li W., et al. (2008). Combined electrocoagulation and electroflotation for removal of fluoride from drinking water. Journal of Hazardous Materials, 159, 452-457 52
LAMPIRAN 53
Lampiran 1 Data Hasil Pengukuran ph Sebelum dan Sesudah Proses Elketrokoagulasi 1. Nilai ph Air Kolam Renang Sebelum Proses Elektrokoagulasi. Tabel 7. ph Air Kolam Renang Sebelum Proses Elektrokoagulasi No. ph Awal Rata-rata 1. 3,3 2. 3,2 3,27 3. 3,3 2. Nilai ph air Kolam Renang Setelah Proses Eektrokoagulasi dengan Variasi Potensial Listrik. Tabel 8. Nilai ph air Kolam Renang Setelah Proses Eektrokoagulasi selama 1 jam dengan Variasi Potensial Listrik No. V (v) I (A) ph Akhir 1. 2 0,005 3,4 3,3 3,4 2. 4 0,016 3,6 3,7 3,7 3. 6 0,028 4,0 3,9 4,0 4. 8 0,041 4,2 4,2 4,2 5. 10 0,053 4,6 4,5 4,6 6. 12 0,061 4,7 4,7 4,7 Rata-rata 3,37 3,67 3,97 4,2 4,57 4,7 54
3. Nilai ph air Kolam Renang Setelah Proses Eektrokoagulasi dengan Variasi Waktu Proses Elektrokoagulasi Tabel 9. Nilai ph air Kolam Renang Setelah Proses Eektrokoagulasi dengan Variasi Waktu Proses Elektrokoagulasi No. Waktu V (v) I (A) ph Elektrokoagulasi (jam) Akhir Rata-rata 1. 2 10 0,053 5,1 5,07 5,0 5,1 2. 4 10 0,053 5,5 5,47 5,5 5,4 3. 8 10 0,053 6,0 6,07 6,1 6,1 4. 16 10 0,053 6,4 6,40 6,4 6,4 5. 24 10 0,053 6,7 6,7 6,6 6,70 55
Lampiran 2 Perhitungan Efisiensi Elektrokoagulasi terhadap Pengurangan Ion Logam Ca pada Sampel Air Kolam Renang dalam Satuan % 1. Variasi potensial listrik a. 2 volt Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 22,29 ppm = (23,88 22,29) ppm = 1,59 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 6,66 % b. 4 volt Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 20,70 ppm = (23,88 20,70) ppm = 3,18 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 13,32% c. 6 volt Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 22,29 ppm = (23,88 22,29) ppm = 1,59 ppm 56
Efisiensi elektrokoagulasi = d. 8 volt = 6,67% Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 20,70 ppm = (23,88 20,70) ppm = 3,18 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 13,32% e. 10 volt Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 19,90 ppm = (23,88 19,90) ppm = 3,98 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 16,67 % f. 12 volt Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 19,90 ppm = (23,88 19,90) ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 3,98 ppm 57
= 16,67 % 2. Variasi waktu proses elektrokoagulasi a. 2 jam Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 21,49 ppm = (23,88 21,49) ppm = 2,39 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 10,01 % b. 4 jam Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 21,49 ppm = (23,88 21,49) ppm = 2,39 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 10,01 % c. 8 jam Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 21,49 ppm = (23,88 21,49) ppm = 2,39 ppm 58
Efisiensi elektrokoagulasi = d. 16 jam = 10,01 % Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 21,49 ppm = (23,88 21,49) ppm = 2,39 ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 10,01 % e. 24 jam Konsentrasi awal Konsentrasi akhir Penurunan konsentrasi = 23,88 ppm = 19,90 ppm = (23,88 19,90) ppm Efisiensi elektrokoagulasi = = 3,98 ppm = 16,67 % 59
Lampiran 3 Diagram Alir Prosedur Penelitian Sampel air kolam renang sebanyak 1 L Sebelum elektrokoagulasi Mengukur kandungan logam Ca dan ph air Elektrokoagulasi Air hasil elektrokoagulasi Mengukur kandungan logam Ca dan ph air Efisiensi elektrokoagulasi 60
Lampiran 4 Penentuan Efisiensi Elektrokoagulasi terhadap Pengurangan Ion Logam Ca 2+ 1. Variasi potensial listrik Kadar logam Ca 2+ sebelum elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dengan 2 volt Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dengan 4 volt Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dengan 6 volt Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dengan 8 volt Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dengan 10 volt Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi dengan 12 volt Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi 61
2. Variasi waktu proses elektrokoagulasi Kadar logam Ca 2+ sebelum elektrokoagulasi Elektrokoagulasi selama 2 jam Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi selama 4 jam Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi selama 8 jam Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi selama 16 jam Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi Elektrokoagulasi selama 24 jam Kadar Ca 2+ dalam air setelah elektrokoagulasi Efisiensi elektrokoagulasi 62
Lampiran 5 Dokumentasi Penelitian Rangkaian Alat Sampel Air Kolam Renang Sebelum di Elektrokoagulasi Elektroda Alumunium Sebelum digunakan Proses Elektrokoagulasi Rangkaian Alat Proses Elektrokoagulasi Elektroda Aluminium-Grafit 63
Hasil Elektrokoagulasi 2 v, 4 v, 6 v, 8 v, 10 v, 12 v (kanan ke kiri) Hasil Elektrokoagulasi 2 jam, 4 jam, 8 jam, 16 jam, dan 24 jam Flok yang terendapkan Pengukuran ph Elektroda Al setelah digunakan proses elektrokoagulasi Elektroda Al-grafit Setelah Digunakan Untuk Proses Elektrokoagulasi 64
Lampiran 6 Data Hasil Analisis Kandungan Ion Logam Ca 2+ Dalam Sampel dengan AAS 65
66