BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Air adalah kebutuhan utama bagi seluruh makhluk hidup, semuanya bergantung pada air untuk atau dalam melakukan aktivitas mereka sehari hari, oleh karena itu kebutuhan air tidak pernah berhenti (Subarnas, 2007). Data menunjukkan total kebutuhan air baku di Indonesia mencapai 175 juta m 3 /tahun sementara itu Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (Ditjen SDA) tahun 2011 lalu telah membangun infrastruktur air baku yang menyalurkan sejumlah 5.011 liter/detik yang tersebar di 27 provinsi. Dari jumlah total kebutuhan air baku, 6,4 juta m 3 /tahun merupakan kebutuhan domestik, 141 juta m 3 /tahun untuk kebutuhan pertanian, dan 27,7 juta m 3 /tahun untuk kebutuhan industri (Syafputri, 2012). Masalah utama yang kini dihadapi oleh masyarakat adalah kebutuhan air bersih untuk konsumsi. Kebersihan air yang dimaksud mencakup warna, bau, rasa maupun kandungan yang ada pada air sehingga layak digunakan dalam memenuhi kebutuhan konsumsi manusia. Kegiatan industri, rumah tangga, domestik dan kegiatan lain memberikan dampak negatif berupa penurunan kualitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, bagi semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air (Effendi, 2003). Contoh penurunan kualitas air adalah penggunaan logam berat dalam proses industri dan limbah rumah tangga yang menjadi salah satu faktor utama dari pencemaran sumber daya air yang berada dalam lingkungan, logam-logam ini relatif mudah menguap dan larut dalam air dan diikuti oleh peningkatan kadar 1
2 logam berat seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), cadmium(cd), arsenik (Ar), chromium (Cr), nikel (Ni) dan besi (Fe). Salah satu jenis logam yang sangat berpengaruh bagi kesehatan apabila terkandung dalam air kemudian digunakan dalam kehidupan sehari hari adalah logam berat besi (Fe) (Darmono,2011). Adanya kandungan besi (Fe) dalam air menyebabkan warna air menjadi merah kecoklatan, menimbulkan gangguan kesehatan seperti gangguan pada usus, bau yang kurang enak dan bisa menyebabkan kanker. Selain itu, keracunan Fe menyebabkan permeabilitas dinding pembuluh darah kapiler meningkat sehingga plasma darah merembes keluar (Rohmatun, 2006). Penelitian tentang kadar besi atau (Fe) oleh (Hidayat, YI.2011) pada lokasi perairan sekitar Desa Batu Kecamatan Karangtengah Kabupaten Demak yang menjadi tempat pembuangan limbah rumah tangga menunjukkan kadar Fe sebesar 0.87 mg/l. Kadar ini melebihi batas maksimum sehingga tidah memenuhi persyaratan Peraturan Menteri Kesehatan no.492/menkes/per/iv/2010 (Hidyat. YI, 2011). Oleh karena itu diperlukan teknik pengolahan untuk menurunkan kadar Fe pada air. Salah satu cara pengolahan air yaitu dengan teknik absorbsi. Adsorben yang digunakan pada penelitian ini adalah karbon aktif. Karbon aktif dengan luas permukaan yang besar dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, diantaranya sebagai penghilang warna, penghilang rasa, penghilang bau dan agen pemurni dalam industri makanan. Selain itu juga banyak digunakan dalam proses pemurnian air baik dalam proses produksi air minum maupun dalam penanganan limbah (Chen, 2004).
3 Pembuatan karbon aktif bisa menggunakan bahan-bahan limbah buah, salah satunya adalah dengan memanfaatkan limbah kulit durian sehingga kita mendapatkan manfaat ganda,yaitu selain dapat menghilangkan atau paling tidak mengurangi kadar besi (Fe 2+ ) juga di sisi lain dapat mengurangi volume limbah kulit durian (Prabowo, 2009). Berdasarkan penelitian dari University Chulalongkorn Thailand yang menyebutkan bahwa kulit durian memilki kandungan selulosa terbanyak sekitar 50%-60% carboxymethylcellulose dan lignin 5%. Penggunaan selulosa ini dapat diaplikasikan karena bahan ini dapat mengikat bahan logam. Selulosa pada kulit durian memiliki tiga gugus hidroksil yang reaktif dan memiliki unit berulangulang yang membentuk ikatan hidrogen intramolekul dan antar molekul. Ikatan ini memiliki pengaruh yang besar pada kereaktifan selulosa terhadap gugus-gugus lain. Polimer selulosa terdiri dari monomer glukosa yang dapat dimodifikasi oleh gugus fosfat (Soekardjo, 1990). Pemanfaatan kulit durian yang dijadikan sebagai karbon aktif oleh (Apriani et al.2013) dengan menggunakan activator KOH dengan variasi konsentrasi 5%,10%, 15%, 20% dan 25% diperoleh hasil optimum pada konsentrasi 25% yang dapat menurunkan logam besi sebanyak 85,38% dengan waktu kontak aktivator selama 24 jam. Penelitian menggunakan kulit durian juga dilakukan oleh (Wardani, 2012) dengan mengaplikasikan absorpsi logam Cu dengan aktivator HCl 1M dan waktu kontak 1 jam mampu menurunkan konsentrasi Cu dari 3,1744 ppm menjadi 0,3028 ppm.
4 Oleh karena itu perlu diadakan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan variasi lama perendaman arang aktif kulit durian terhadap penurunan kadar besi dalam air. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas didapatkan rumusan masalah Adakah pengaruh variasi lama perendaman arang aktif kulit durian untuk menurunkan kadar ion Fe ² + dalam air? C. Tujuan Penelitian 1.Tujuan umum. Menganalisis pengaruh lama waktu perendaman arang aktif kulit durian yang tertinggi dalam menurunkan kadar ion Fe ² + dalam air. 2.Tujuan khusus. a. Menentukan optimasi panjang gelombang dan waktu kestabilan spektrofotometer. b. Menetapkan kadar Fe² + awal (sebelum perendaman dengan arang aktif kulit durian). c. Menetapkan kadar Fe² + akhir (setelah perendaman dengan arang aktif kulit durian dengan variasi lama perendaman 15, 30, 45, 60 dan 75 menit ). d. Menghitung prosentase penurunan kadar ion besi Fe² +. e. Menentukan lama waktu kontak arang aktif kulit yang paling tertinggi dalam penurunan kadar ion besi Fe² + dalam air. f. Menganalisis pengaruh variasi lama perendaman arang aktif kulit durian dalam penurunan kadar ion besi Fe² + dalam air.
5 D. Manfaat Penelitian 1. Bagi Penulis Untuk menambah wawasan dan bahan pembelajaran kepada peneliti agar dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. 2. Bagi Institusi Pendidikan Untuk menambah kepustakaan dan khasanah ilmu pengetahuan bagi pembaca dan mahasiswa Universitas Muhammadiyah Semarang. 3. Bagi Masyarakat a. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa limbah kulit durian dapat dimanfaatkan sebagai karbon aktif yang dapat berfungsi mengurangi kandungan senyawa ion Fe 2+ dalam air. b. Mengurangi limbah kulit durian yang kurang dimanfaatkan.
6 E. Keaslian Penelitian Tabel 1. Keaslian Penelitian No Peneliti (tahun) 1. Apriani ririn, Diah Irfana, dan Wahyuni Dwiria (2013) 2. Wardani, S. P., 2012 3. Hasibuan, Lismarliana (2008) Judul Penelitian Pengaruh Konsentrasi Aktivator Kalium Hidroksida (KOH) terhadap Kualitas Karbon Aktif Kulit Durian sebagai Adsorben Logam Fe pada Air Gambut Pengaruh Konsentrasi Asam Klorida terhadap Kualitas Karbon Aktif dari Kulit Durian sebagai Adsorben Logam Cu Studi penggunaan karbon aktif dari kulit durian untuk meningkatkan kualitas minyak jelantah Variabel terikat dan bebas Variabel terikat: Kandungan logam besi Fe pada air gambut Variabel bebas : VariasiAktivator KOH konsentrasi digunakan 5%, 10%, 15%, 20%, 25%., kulit durian dengan berat 5 gram dalam 100 ml. Variabel terikat: Kandungan logam Cu pada air Variabel bebas : konsentrasi activator asam klorida 0,1M, 0,25M, 0,5M, 0,75M dan 1M Variabel terikat: Kandungan Minyak jelantah Variabel bebas : Karbon aktif pada durian dengan variasi berat 1, 2, 3, 4, dan 5 gram Hasil Karbon aktif kulit durian dapat dimanfaatkan dalam proses penjernihan air gambut, yaitu dengan melihat penurunan kadar besi (Fe). Kondisi optimum diperoleh pada karbon aktif dengan konsentrasi 25% dengan ukuran rata-rata pori 8.277 μm. Parameter besi yang dihasilkan adalah 0,38 mg/l dan berada di bawah ambang batas yang ditetapkan sesuai dengan PERMENKES No.416/Menkes/Per/IX/1990 yaitu 1,0 mg/l. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik dan daya serap karbon aktif kulit durian yang terbaik diperoleh dari karbon aktif dengan konsentrasi aktivator 1M dalam waktu kontak 1 jam mampu menurunkan konsentrasi Cu dari 3,1744 ppm menjadi 0,3028 ppm Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum dari variasi berat adalah 5 gram, ukuran partikel adalah 150 pm, dan waktu kontak adalah 5 hari. Persentasi penurunan asam lemak bebas laurat sebesar 56,37 %,bilangan peroksida 46,52 %, dan kadar air 96,77 %.
7