PENGARUH PENAMBAHAN ARANG TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), KEKERUHAN DAN ph PADA AIR RAWA SKRIPSI RENITA SIMBOLON 060802003 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PENGARUH PENAMBAHAN ARANG TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), KEKERUHAN DAN ph PADA AIR RAWA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains RENITA SIMBOLON 060802003 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PERSETUJUAN ii Judul : PENGARUH PENAMBAHAN ARANG TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARYT ( TDS), KEKERUHAN, DAN ph PADA AIR RAWA Kategori : SKRIPSI Nama : RENITA SIMBOLON Nnomor Iduk Mahasiswa : 060802003 Program studi : SARJANA (S1) Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Desember 2011 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc Drs.Saut Nainggolan NIP. 195211161980031001 NIP. 194701251974031001 Disetujui oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan, MS NIP. 195408031985032001
iii PERNYATAAN PENGARUH PENAMBAHAN ARANG TONGKOL JAGUNG DAN SERBUK TONGKOL JAGUNG (Zea Mays) TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI ( Fe), TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), KEKERUHAN, DAN ph PADA AIR RAWA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ri ngkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2011 RENITA SIMBOLON 060802003
PENGHARGAAN iv Segala Pujidan Syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa Yang Maha Kasih, berkat kasih dan AnugrahNya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Terima kasih saya sampaikan kepada Bapak Drs. Saut Nainggolan dan Bapak Drs. Ahmad Darwin Bangun, M.Sc selaku pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan saran selama penulis melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. Kepada orang tua saya, Bapak tersayang S. Simbolon dan Mama tersayang R. Siagian serta adikadik tercinta (Andryan Simbolon, Irene Simbolon, Purnama Simbolon, Riris Simbolon, Rony Tua Simbolon) yang dengan ketulusan hati menyayangi, memberikan semangat, dan memberika n segala sesuatu kepada saya. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada Ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan bapak Drs. Albert Pasaribu M.Sc, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, Bapak Prof. Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU serta semua dosen Departemen Kimia FMIPA USU, khususnya kepada Ibu Dra. Herlince Sihotang, MS selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan selama penulis mengikuti kuliah di FMIPA USU Medan. Kepada kak Sri Pratiwi Aritonang selaku laboran Kimia Analitik, Seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik (Natalia, Sevia, Ferri, Grand, Sari, Vascalya, Okta, Bella, Indah, juga abang kakak stambuk 2004, 2005),teman mahasiswa/i Departemen Kimia khususnya stambuk 2006, juga adik adik jurusan kimia stambuk 2007-2009 dan buat sahabatku kelompok tumbuh bersama Netanya Salvation (Kak Nurhaida, Rony, Elisa, Saulina), juga saudara terkasihku Anna, Hana, Lamtumiur, B Hottua, B Ricardo, B Ardy, B Herman yang telah memberikan dukungan doa, semangat dan perhatian kepada penulis. Serta seluruh keluarga.tuhanyesus memberkati kita semua.
ABSTRAK v Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung (Zea Mays) terhadap penurunan kadar besi (Fe), Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan dan ph pada air rawa. Parameter yang diukur adalah Total Padatan Tersuspensi (TSS) dengan metode gravimetri, Total Padatan Terlarut (TD S) dengan metode gravimetri, Kekeruhan (Turbiditas) dengan metode Turbidimetri, Besi (Fe) dengan metode Spektrofotometri dan penentuan ph. Penentuan parameter tersebut dilakukan sebelum dan sesudah penambahan arang tongkol jagung dan serbuk tongkol jagung. Persen penurunan yang dihasilkan dengan penambahan arang tongkol jagung untuk Total Padatan Tersuspensi (TSS),Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan (Turbiditas), Besi (Fe) berturutturut sebesar 11,11%; 36,36%; 45,93%; 38,22%, sedangkan persen penurunan dengan penamb ahan serbuk tongkol jagung untuk Total Padatan Tersuspensi (TSS), Total Padatan Terlarut (TDS), Kekeruhan (turbiditas) dan Besi (Fe) berturut-turut sebesar 66,67%; 45,45%; 39,83%; 57,20%. Dari hasil diatas persen penurunan terhadap parameter yang dianalisa adsorben serbuk tongkol jagung memiliki daya serap yang lebih tinggi dari pada arang tongkol jagung.
THE ADDITION EFFECT CHARCOAL AND CORN COBS POWDER (Zea Mays) TO THE DECREASE OF CONTENT IRON (Fe), TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS), TOTAL DISOLVED SOLID (TDS), TURBIDITY AND ph ON SWAMP WATER vi ABSTRACT The addition effect s charcoal and corn cobs powder (Zea Mays) to the decrease of Iron, TSS, TDS, Turbidity, and ph on swamp water has been done. The analysis parameters of was : Total Suspended Solid (TSS) and Total Disolved Solid (TDS) by Gravimetry, Turbidity by Turbidimetry Iron (Fe) by Spectrophotometry and ph determination. Content determination has done before an affter charcoal and corn cobs powder addition. The percentages of decreasing from this research by charcoal corn cobs addition for Total Suspended Solid (TSS), Total Disolved Solid (TDS), Turbidity, and Iron (Fe),11%; 36,36%; 45,93%; 38,22%, respectively. However the percentages of decreasing by corn cobs powder addition for Total Suspended Solid (TSS), Total Disolved Solid (TDS), Turbidity, and Iron (Fe), 66,67%; 45,45%; 39,83%; 57,20, respectively. From the result percentages of decreasing to analysis of parameters, corn cobs powder has adsorptive higher than charcoal corn cobs.
vii DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar isi Daftar Lampiran Daftar Gambar Daftar Tabel ii iii iv v vi vii x xi xii Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 2 1.3 Pembatasan masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Lokasi Penelitian 3 1.7 Metodologi Penelitian 3 Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Air Permukaan 5 2.2 Air Tanah 6 2.3 Polusi Air 7 2.3.1 Sifat-sifat Air 8 2.3.1.1 Nilai ph 8 2.3.1.2 Kekeruhan dan Warna 10 2.3.1.3 Besi (Fe) 11 2.3.1.4 Zat Padat dalam Air 12 2.4 Arang 13 2.5 Pembuatan Arang 14 2.5.1 Metode Tradisional 15 2.5.2 Metode Diperbaharui 15 2.6 Adsorpsi 16 2.6.1 Adsorpsi Gas oleh Zat Padat 16 2.6.2 Adsorpsi Zat Terlarut olehzat Padat 16 2.7 Jagung 17
Bab 3 Bahan dan Metode Penelitian 3.1 Alat 18 3.2 Bahan 18 3.3 Prosedur Penelitian 19 3.3.1 Penyediaan Sampel Air Rawa 19 3.3.2 Pembuatan Pereaksi danlarutan Standar Untuk Penentuan Ion Fe Total ( metodespektrofotometri) 19 3.3.3 Pengukuran ph Sampel 21 3.3.4 Penentuan Ion Fe Total dengan Metode Spektrofotometri 21 3.3.5 Penentuan Kekeruhan dengan Metode Turbidimetri 21 3.3.6 Penentuan Padatan Terlarut dan Padatan Tersuspensi dalam Air 21 3.3.7 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum 22 3.3.8 Penentuan Waktu Operasi 22 3.3.9 Pembuatan Kurva Standar Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 O 22 Dengan Metode Spektrofotometri 3.4 Bagan Penelitian 3.4.1 Preparasi Sampel Air Rawa 23 3.4.2 Preparsi Pembuatan Arang 23 3.4.3 Preparasi Pembuatan Serbuk tongkol jagung 24 3.4.4 Penambahan Arang kedalam Sampel Air Rawa 24 3.4.5 Penentuan ph Sampel Air Rawa 25 3.4.6 Penetuan Turbiditas Sampel Air 25 3.4.7 Penentuan Ion Fe Total dalam Sampel Air Rawa 26 3.4.8 Penetuan Padatan Terlarut (TDS) dan Padatan Tersuspensi (TSS) dalam Sampel Air Rawa 26 viii Bab 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil dan Pengolahan Data 28 4.1.1 Hasil Penelitian 28 4.1.2 Data Persen Penurunan Kadar 28 4.2 Perhitungan 28 4.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi Ion Fe Total dengan Metode Kurva Kalibrasi 28 4.2.2 Penentuan Kadar Ion Fe Total dalam Sampel 30 4.2.2.1 Penentuan Kadar Ion Fe total dalam Sampel Air Rawa Sebelum Penambahan SerbukTongkol Jagung Dan Arang TongkolJagung 30 4.2.2.2 Penentuan Kadar Ion Fe total dalam Sampel Air Rawa Setelah Penambahan Serbuk Tongkol Jagung Dan Arang TongkolJagung 31 4.2.2.3 Persen Penurunan Kadar Ion Fe Total 31 4.2.3 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) dalam Sampel 32 4.2.3.1 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) secara Turbidimetri pada Sampel Air Rawa
Sebelum Penambahan Serbuk TongkolJagung Dan ArangTongkolJagung 32 4.2.3.2 Penentuan Turbiditas (Kekeruhan) secara Turbidimetri pada Sampel Air Rawa Setelah Penambahan Serbuk TongkolJagung dan ArangTongkolJagung 32 4.2.3.3 Persen PenurunanTurbiditas (Kekeruhan) Dalam Sampel Air Rawa 32 4.2.4 Penentuan Total PadatanTerlarut (TDS) dan Total PadatanTersuspensi (TSS dalam sampel 33 4.2.4.1 Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam sampel air rawa sebelum Penambahan Serbuk Tongkol Jagung danarang Tongkol Jagung 34 4.2.4.2 Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS) Dalam sampel air rawa Setelah Penambahan Serbuk Tongkol Jagung 34 4.2.4.3 Penentuan Total Padatan Tersuspensi (TSS) dalam Sampel Air Rawa Setelah 34 Penambahan Arang Tongkol Jagung 4.2.4.4 Persen Penurunan Total Padatan Tersuspensi dalam Larutan (TSS) 35 4.2.4.5 Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam Sampel Air Rawa Sebelum Penambahan Serbuk Tongkol Jagungdan Arang Tongkol Jagung 35 4.2.4.6 Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam sampel air rawasetelah penambahan Serbuk Tongkol Jagung 36 4.2.4.7 Penentuan Total Padatan Terlarut (TDS) dalam sampel air rawa setelah penambahan Arang Tongkol Jagung 36 4.2.4.8 Persen Penurunan Total Padatan Terlarut (TDS) 36 4.2.5 Penentuan ph pada sampel air rawa Sebelum PenambahanSerbukTongkol Jagung dan Arang Tongkol Jagung 37 4.2.5.1 Penentuan ph pada sampel air rawa Setelah Penambahan Serbuk Tongkol Jagung 37 4.2.5.2 Penentuan ph pada Sampel Air Rawa Setelah PenambahanArang TongkolJagung 37 4.3. Pembahasan 38 ix Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 40 5.2 Saran 40 Daftar Pustaka 41
DAFTAR LAMPIRAN x Lampiran 1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dari Larutan StandarFe(NH 4 ) 2 ( SO 4 ) 2 6H 2 O0,8 mg/l 42 Lampiran 2. Gambar grafik penentuan panjang gelombang maksimum untuk larutan seri standar Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 O 0,8 mg/l 42 Lampiran 3. Penentuan Waktu Operasi dari Larutan Standar Besi (Fe) 0,8 mg/l 43 Lampiran 4. Gambar grafik penentuan waktu operasi larutan seri standar Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 O 0,8 mg/l 43 Lampiran 5. Pembuatan Kurva Kalibrasi Standar Besi (Fe) 44 Lampiran 6. Gambar grafik kurva kalibrasi larutan Standar Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 44 Lampiran 7. Data Hasil Pengukuran Kadar Besi (Fe) sebelum dan Setelah PenambahanArang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 45 Lampiran 8. Data Hasil Pengukuran Turbiditas (Kekeruhan) sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagun dan Serbuk Tongkol Jagung 45 Lampiran 9. Data Hasil Pengukuran Nilai ph sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 46 Lampiran 10.Data Hasil Pengukuran Berat Kertas Saring sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 46 Lampiran 11.Data Hasil Pengukuran Berat Gelas Beaker sebelum dan Setelah Penambahan Arang Tongkol Jagung dan Serbuk Tongkol Jagung 47 Lampiran 12. Data hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia dalam sampel air rawa serta penurunannya 47 Lampiran 13. Daftar persyaratan kualitas air bersih menurut Peraturan Menteri Kesehatan R.I No : 416/MENKES/PER/IX/1990 48 Lampiran 14. Gambar peralatan instrumen 50 Halaman
DAFTAR GAMBAR x Halaman Gambar 1. Alat Turbidimeter 50 Gambar 2. Alat Spektrofotometer spektonik 20 50 Gambar 3. Alat ph meter 51
DAFTAR TABEL xi Halaman Tabel 2.1 Komposisi kimia tongkol jagung 17 Tabel 4.1 Data Hasil Penurunan Persamaan Regresi untuk Logam Besi (Fe) 29 Tabel4.2.Data hasil pengukuran nilai parameter sifat fisik dan sifat kimia dan penurunannya 38