LAPORAN PRAKTIKUM MODUL I ZAT PADAT (TOTAL SOLID, TOTAL SUSPENDED SOLIDS, TOTAL DISSOLVED SOLI SO LIDS DS,,
AND AND
VOLA VOLATI TILE LE SUSP SUSPEN ENDE DED D
SOLI SO LIDS DS))
BERD BE RDAS ASAR ARKA KAN N
GRAVIMETRI
Kelompok 2 :
Ayu Nitami Ikhtiar Jauhari Muhammad Anugrah
Asisten
: Citra Anindya
Tanggal Praktikum
:
Tanggal Disetujui
:
Nilai Laporan
:
Paraf Asisten
:
LABORATORIUM TEKNK PENYEHATAN DAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA 2011 1.1
TUJUAN
METO METODE DE
Metode ini digunakan digunakan menentukan menentukan kadar padatan padatan total (Total Solid/TS), Solid/TS), padatan terlarut total (Total Suspended Solid/TSS), padatan terlarut total yang menguap (Volatile Suspended Solid/VSS), dan padatan terlarut yang terikat dalam air dan air limbah (Total Dissolved Solid/TDS) secara gravimetric. Dalam pengujiannya, penimbangan padatan terlarut total tidak boleh lebih dari 200 mg.
1.2
DASAR TEORI
Solid adalah zat sisa sebagai residu dari hasil penguapan dan pengeringan pada suhu 103oC sampai 105oC. Metode yang digunakan digunakan untuk mengukur mengukur kadar solid adalah gravimetric. Total solid dalam sampel cair terdiri dari total dissolved solid dan total suspended solid. Zat padat yang dievaporasi dan dilakukan pengeringan pada suhu 1031050C, hal ini dilakukan dilakukan karena pada suhu inilah inilah material material organik terlepas/terbe terlepas/terbebas bas dari air. Meskipun pada nantinya untuk mengetahui lebih spesifik mengenai kandungan zat padat suspended (suspended solid , dissolved solid dissolved solid atau volatile solid ) cara pengukurannya akan disesuaikan. 1.2.1 1.2.1
Total Total Sol Solid, id, Tota Totall Disso Dissolve lved d Solid Solid,, Tota Totall Suspe Suspende nded d Solid Solid,, Volati Volatile le Su Suspe spende nded d Solid dan Settleable Diskrit. Total Solid (Total kandungan zat padat) pada sampel air terdiri dari total padatan
terendap (Suspended (Suspended Solid ) dan total padatan padatan terlarut terlarut ( Dissolved Solid ). Total padatan padatan terlarut adalah material di dalam air yang akan lolos saring pada saringan dengan ukuran por porii 2 μm atau atau lebi lebih h keci kecil. l. Seda Sedangk ngkan an tota totall padat padatan an tere terenda ndap p adala adalah h mate materi rial al yang yang tertahan pada saringan. Pengukuran Total Solid dilakuk dilakukan an dengan dengan cara cara evapora evaporasi si dan pengeringan, yaitu memanaskan sample hingga suhu 103-1050C selama 1 jam. Hal ini dilaku dilakukan kan untuk untuk memast memastika ikan n semua semua materi material al organi organik k telah telah lepas lepas dari dari air, air, kemudi kemudian an diselisihkan antara berat setelah dan sebelum dipanaskan. Tapi, untuk menghindari masih adanya Volatile (padat (padatan an organi organik) k) pada pada sampel sampel,, maka maka sebaik sebaiknya nya dipana dipanaska skan n dengan dengan tungku hingga 5500C selama 1 jam. Biasanya total padatan terlarut yang terkandung dalam air minum bekisar antara 201000 mg/L. mg/L. Nilai Nilai ini merupa merupakan kan perti pertimba mbangan ngan kenyam kenyamanan anan terhad terhadap ap pemaka pemakaian ian air untuk keperluan domestik yaitu rumah tangga. Meningkatnya nilai total padatan terlarut maka kesadahan air akan meningkat. Air dengan nilai total padatan terlarut terlarut yang tinggi
memiliki kecendrungan untuk mengotori wadahnya, dan juga berpengaruh buruk pada irigasi pertanian dan perkebunan. Cara pengukuran total padatan terlarut ialah dengan pemanasan sample hingga suhu 1800C selama 1 jam, kemudian diselisihkan antara berat setelah dan sebelum dipanaskan. Sebenarnya cara pengukuran total padatan terendap pada prinsipnya adalah dengan mengeringkan residu sample yang tertahan pada kertas saring hingga suhu 1030C -1050C selama 1 jam. Pengukuran total padatan terendap merupakan salah satu parameter penting untuk mengevaluasi seberapa tercemarnya air limbah domestik serta untuk menentukan efisiensi kerja unit pengolahan air. Kesalahan kecil dalam penimbangan bisa menjadi begitu signifikan. Cukup sample harus disaring, jika memungkinkan, hingga didapatkan berat padatan sekitar 10 mg. Hal ini memerlukan filtrasi dari 500 mL atau lebih sample. Pada kondisi di mana pengukuran kekeruhan tidak cukup dipertimbangkan untuk memberikan informasi terhadap sample air yang ada, maka perhitungan total padatan terendap diperlukan. Pengeringan hingga suhu 5500C diperlukan untuk memastikan telah hancurnya semua material organik, yaitu dengan mengoksidasi bahan organik hingga menjadi gas karbon dioksida dan air. Sementara itu suhu pun dikontrol untuk mencegah dekomposisi dan volatilisasi bahan inorganik. Cara ini merupakan pengukuran untuk Volatile Solid . Jika terdapat residu setelah pembakaran, maka residu itu merupakan mineral/garam inorganik. Total Dissolved Solid adalah ukuran dari isi gabungan dari semua
anorganik dan organic zat yang terkandung dalam cairan di molekul, terionisasi atau mikro-butiran dalam bentuk wujud terlarut. Umumnya definisi TDS adalah bahwa zat padat yang cukup kecil yang tertahan melalui saringan ukuran dua mikrometer. Total padatan terlarut biasanya dibahas hanya untuk sistem air tawar, seperti salinitas terdiri dari beberapa ion sesuai dengan definisi TDS itu sendiri. Aplikasi utama TDS adalah dalam studi kualitas air untuk sungai dan danau, walaupun TDS umumnya tidak dianggap sebagai polutan primer tetapi digunakan sebagai indikasi karakteristik estetika dari air minum dan sebagai indikator agregat ada atau tidaknya kontaminan kimia pada air tersebut. Dilain sisi ada beberapa yang menyebutkan bahwa Total Padatan Terlarut adalah total unsur atau element mineral yang terlarut di dalam air. TDS umumnya diukur dalam
satuan ppm (part per million) atau mg/ liter. Contoh, TDS dengan nilai 1 ppm atau 1 mg/L artinya dalam setiap 1 liter air mengandung 1 mg padatan atau unsur-unsur yang terlarut. Semakin tinggi nilai TDS dalam air, semakin banyak kandungan zat atau unsur yang terlarut didalamnya dan sebaliknya jika nilai TDS semakin rendah. TDS yang tinggi dapat mengganggubiota perairan seperti ikan karena tersaring oleh insang. Menurut Fardiaz (1992), padatan tersuspensi akan mengurangi penetrasi cahaya ke dalam air, sehingga mempengaruhi regenerasi oksigen secara fotosisntesis dan kekeruhan air juga semakin meningkat. Ditambahkan oleh Nybakken (1992), peningkatan kandungan padatan tersuspensi dalam air dapat mengakibatkan penurunan kedalaman eufotik, sehingga kedalaman perairan produktif menjadi turun. Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam analisis perairan tercemar dan buangan serta dapat digunakan untuk mengevaluasi kekuatan air, buangan domestik, maupun menentukan efisiensi unit pengolahan. Padatan tersuspensi mempengaruhi kekeruhan dan kecerahan air. Oleh karena itu pengendapan dan pembusukan bahan bahan organik dapat mengurangi nilai guna perairan. Total padatan terlarut merupakan bahan-bahan terlarut dalam air yang tidak tersaring dengan kertas saring millipore dengan ukuran pori 0,45 μm. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang terlarut dalam air, mineral dan garamgaramnya. Penyebab utama terjadinya TDS adalah bahan anorganik berupa ion-ion yang umum dijumpai di perairan. Sebagai contoh air buangan sering mengandung molekul sabun, deterjen dan surfaktan yang larut air, misalnya pada air buangan rumah tangga dan industri pencucian. Total Suspended Solid (Total padatan tersuspensi) adalah padatan yang tersuspensi
di dalam air berupa bahan-bahan organik dan inorganic yang dapat disaring dengan kertas millipore berpori-pori 0,45 μm atau lebih besar dari ukuran koloid. Materi yang tersuspensi mempunyai dampak buruk terhadap kualitas air karena mengurangi penetrasi matahari ke dalam badan air, kekeruhan air meningkat yang menyebabkan gangguan pertumbuhan bagi organisme produser. Volatile
Suspended Solid Adalah jumlah padatan yang menguap dari Total
Suspended solid yang telah dipanaskan pada suhu 550˚ C. Sedangkan Settleable Diskrit (Partikel Diskrit) Adalah Solid yang akan mengendap secara gravitasi bahkan pada kondisi yang tenang, contohnya adalah lumpur.
1.2.2 Parameter Jumlah Zat Padat dalam Air
Peraturan-peraturan yang mengatur masalah satandar air yang layak kita konsumsi antaralain yaitu: Permenkes RI nomor 907/MENKES/SK/VII/2002
Mengenai kadar maksimum Total Zat Padat Terlarut yang diperbolehkan adalah 1000 mg/L. Permenkes RI nomor 416/MENKES/PER/IX/1990
Peraturan ini tentang syarat-syarat air minum menyatakan bahwa Jumlah Zat Padat Terlarut (TDS) maksimum yang diperbolehkan adalah 1000 mg/L. Menurut Standar Air Minum WHO, kadar Sisa Zat Padat untuk air minum adalah 500-1000 ppm. Menurut Syarat Air Minimum Standard Internasional, jumlah Total Solid yang Diperkenankan adalah 500mg/L dan batas Maksimumnya adalah 1500mg/L. ➢
Peraturan Pemerintah no.82 tahun 2001
Peraturan ini mengenai Pengelolaan Kualitas Air dan Pencemaran Air menyatakan bahwa Residu Terlarut untuk air kelas I adalah 1000 mg/L, kelas II 1000 mg/L, kelas III 1000 mg/L, dan kelas IV adalah 2000 mg/L. Untuk kadar Residu Tersuspensi untuk air kelas I adalah 50 mg/L, kelas II 50 mg/L, kelas III 400 mg/L, dan kelas IV adalah 400 mg/L. Pembagian kelas air adalah sebagai berikut: 1) Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air , dan atau peruntukan
lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 2) Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi
air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan ,air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 3) Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut; 4) Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi,pertanaman
dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
1.2.2 Sumber Zat Padat dalam Air
Sebenarnya sumber-sumber zat padat di air bermacam-macam. Pembagiannya terbagi menjadi tiga jenis, yaitu sumber organik, non organik, dan logam. Sumber organik bisa berasal dari dedaunan, debu, plankton, pupuk, limbah pestisida, limbah organik dari rumah tangga dan industri serta banyak lagi sumber bahan organik lainnya yang menjadi zat padat dalam air. Sumber non organik berasal dari batu dan udara yang mungkin mengandung bikarbonat kalsium, nitrogen, fosfor besi, belerang, mineral dan garam garam lainnya. Sumber logam biasanya mungkin terbawa dari pipa distribusi. Biasanya unsur yang terbawa berupa timah atau tembaga.
1.2.3 Kegunaan Menentukan Nilai Zat Padat dalam Air
Salah satu sasaran utama dalam menentukan padatan dalam limbah domestik, limbah industri, dan sampel lumpur adalah dengan mendapatkan pengukuran jumlah materi organik yang terkandung di dalamnya. Percobaan ini diperoleh dengan proses pembakaran dimana materi organik dikonversikan ke dalam gas karbon dioksida dan air, kemudian diuapkan, dimana suhu dikontrol untuk menghindari dekomposisi dan penguapan substansi anorganik. Kehilangan berat akibat oksidasi bertemperatur tinggi dan penguapan dianggap sebagai materi organik. Pengukuran settleable solid penting karena dalam prakteknya digunakan dalam penentuan keperluan unit sedimentasi dan perilaku fisik arus limbah yang memasuki badan air alami dan dapat digunakan secara luas dalam analisis limbah industri menentukan kebutuhan dan desain tank menetap utama dalam proses pengolahan tanaman mempekerjakan biologis. Jumlah total padatan yang lebih tinggi mengubah rasa air dan terkadang memberikan efek laksatif pada orang yang tidak terbiasanya dengan tingkat yang lebih tinggi. Air dengan padatan terlarut yang tinggi cenderung meninggalkan noda pada perabot kaca dan memiliki dampak merugikan seperti panen, tanaman, dan rerumputan yang diirigasi. Pada beberapa daerah, sangat tidak mungkin menemukan air alami dengan kandungan padatan kurang dari 500 mg/L, sehingga sangat tidak mungkin pula dapat menemui tingkat yang diinginkan tanpa pengolahan. Nilai kadar padatan terlarut sangat penting karena kadar padatan terlarut ini berkaitan dengan nilai kesadahan dan kekeruhan dalam air . Semakin banyak jumlah padatan, semakin tinggi nilai kesadahan dan kekeruhan dalam air tersebut. Kadar padatan dan kesadahan yang tinggi akan membuat nilai oksigen terlarut dalam air menjadi
menurun. Air dengan kadar oksigen terlarut kurang dari standar tentu akan berdampak bagi kesehatan manusia. Unsur-unsur organik seperti logam dan non-logam dalam jumlah yang berlebih bisa membahayakan kesehatan manusia. 1.2.5
Kerugian adanya Padatan dalam Air
Dalam bidang penyediaan air untuk publik dan industri, pengukuran total padatan terlarut sangatlah penting. Hal ini digunakan untuk menentukan kelayakan pasokan potensial untuk pembangunan. Saat water-softening diperlukan, tipe prosedur watersoftening yang digunakan dapat ditentukan dengan banyaknya padatan terlarut, karena metode presipitasi menurun, dan metode pertukaran meningkat. Air yang mengandung kadar zat padat yang tinggi akan berpotensi menimbulkan masalah, baik untuk manusia maupun unit pengolahan air. Kadar padatan terlarut ini berkaitan dengan nilai Kesadahan dan Kekeruhan dalam air. Semakin banyak jumlah padatan, semakin tinggi nilai kesadahan dan kekeruhan dalam air tersebut. Kadar kesadahan ini nantinya akan berpengaruh pada nilai Oksigen Terlarut dalam air. Kadar padatan dan kesadahan yang tinggi akan membuat nilai oksigen terlarut dalam air menjadi menurun. Air dengan kadar oksigen terlarut kurang dari standar tentu akan berdampak bagi kesehatan manusia. Unsur-unsur organik tertentu, logam dan non logam dalam jumlah yang berlebih juga bisa membahayakan kesehatan manusia dan makhluk hidup lainnya. Permasalahan pada unit pengolahan air yaitu kandungan zat terlarut berupa ion-ion dalam air dengan kadar zat padat tinggi akan berpotensi membuat korosiv pada pipa-pipa pengolahan sampai pipa distribusi. Jika dalam pengolahan kadar solid ini tidak diturunkan secara benar, maka akan merugikan unit pengolahan air itu sendiri karena bisa terjadi korosi yang justru akan merusak pipa dan bisa menurunkan kualitas air yang sudah diolah sebelumnya. Pengukuran padatan tersuspensi dan padat tersuspensi mudah menguap digunakan untuk mengevaluasi kekuatan limbah domestik dan industri. Pada pabrik yang lebih besar, pengukuran ini digunakan unutk menentukan efektifitas unit pengolahan. Dalam sudut padang pengawasan polusi, penghilangan padatan tersuspensi dama pentingnya dengan penghilangan BOD. Pengukuran baik padatan tersuspensi maupun padatan tersuspensi mudah menguap digunakan untuk mengontrol padatan biologis pada proses activated-sludge. Hanya percobaan pada total padatan dan padatan mudah menguap yang diterapkan pada lumpur. Keduanya tidak dapat dihilangkan dari rancangan dan operasi pengolahan lumpur, filter vakum, dan unit incinerasi.
1.2.6
Metode menghilangkan Padatan dalam Air
Biasanya partikel padatan besar dihilangkan dari dengan proses settling dan filtrasi sederhana. Penghilangan padatan koloid dari air bisanya membutuhkan proses koagulasi. Garam aluminium dan besi merupakan koagulan yang banyak dipakai dalam pengolahan air. Dari antaranya, alum atau filter alum paling banyak digunakan. Polielektrolit alami atau buatan digunakan dalam memflokulasi partikel. Di antara senyawa alami yang digunakan adalah kanji dan derivatif selulosa, materi berprotein, dan getah yang terbuat dari poliskarida. Akhir-akhir ini, polimer buatan pilihan, termasuk di dalamnya polimer netral dan polielektrolit baik anion dan kation, yang merupakan flokulan efektif, banyak digunakan. Koagulasi-filtrasi merupakan prosedur yang lebih efektif dibandingkan hanya filtrasi saja dalam menghilangkan materi tersuspensi dari dalam air. Proses ini terdiri atas penambahan koagulan yang mengagreasi partikel menjadi partikel yang lebih besar, diikuti dengan filtrasi. Baik alum maupun kapur, seringkali ditambahkan dengan polielektrolit, sering digunakan dalam koagulasi. 1.2.7 Manfaat Padatan dalam Unit Pengolahan Air
Dalam unit pengolahan air, nilai padatan berperan dalam unit prasedimentasi, koagulasi dan flokulasi, filtrasi, sedimentasi, dan disinfeksi. a) Pra-Sedimentasi
Proses pra-sedimentasi adalah sebuah proses dimana sebelum air baku masuk dalam pengolahan lebih lanjut, air diendapkan secara gravitasi untuk menghilangkan partikel diskrit yang terdapat dalam air. Penetapan total padatan dilakukan pada air setelah melewati proses pra-sedimentasi. Hal ini dilakukan sebagai bentuk pengawasan terhadap kualitas air sebelum dan sesudah proses pengolahan air, selain itu dapat diketahui efisiensi pengolahan tersebut.
b) Koagulasi dan Flokulasi
Koagulasi adalah proses panambahan dan pengadukan cepat koagulan yang menghasilkan koloid yang tidak stabil dan padatan tersuspensi halus membentuk partikel yang tidak stabil. Flokulasi adalah pengadukan lambat atau penyempurna pembentukan partikel yang tidak stabil membentuk flok endapan. Prinsip koagulasi
dan flokulasi yang digunakan pada pengolahan air adalah untuk mengumpulkan padatan yang terbentuk menjadi endapan.
c) Sedimentasi
Dalam pengolahan air, sedimentasi dapat diaplikasikan pada: •
Pengendapan sederhana dari air permukaan untuk pengolahan menggunakan instalasi saringan pasir cepat.
•
Pengendapan dengan koagulasi dan fitrasi sebelumnya pada saringan pasir cepat.
•
Pengendapan dengan koagulasi dan fitrasi pada lime-soda tipe instalasi pelunakan kesadahan.
•
Pengendapan komponen air pada instalasi penghilang besi dan mangan.
Pada unit sedimentasi terjadi pemisahan padatan dan cairan menggunakan proses gravitasi untuk menghilangkan padatan tersuspensi. Fungsi unit sedimentasi dalam instalasi pengolahan adalah: ✔
Mengurangi biaya operasi instalasi pengolahan karena unit sedimentasi ini hanya megandalkan gaya gravitasi dalam pengerjaannya. Selain bisa mengurangi pencemar secara alami, air yang sudah lebih bersih akan lebih mudah dan murah diolah. Hal ini karena jumlah konsentrasi zat pencemar sangat mempengaruhi jumlah koagulan, disinfektan dan bahan-bahan kimia lain dalam unit pengolahan air.
✔
Mengurangi beban kerja unit filtrasi dan memperpanjang umur pemakaian unit penyaring selanjutnya. Hal ini dikarenakan bahan tercemar yang masuk sudah berkurang dari unit sedimentasi ini. Zat padat sebagian akan mengendap secara gravitasi sehingga konsentrasi pencemar sudah menurun dan mempermudah pekerjaan unit lainnya.
a) Desinfeksi
Hubungan total padatan pada proses desinfeksi akan mempengaruhi konsentrasi desinfektan yang ditambahkan. Total padatan berbanding lurus dengan konsentrasi desinfektan yang harus ditambahkan Hal ini disebabkan karena keberadaan mikroorganisme yang akan dimatikan oleh desinfektan terhalangi oleh keberadaan partikel-partikel padatan.
1.3
ALAT 1. Sedimentasi Diskrit Alat : •
imhoff cone
•
stop watch
Bahan : •
1000 ml sampel dari Danau Mahoni
1. Total Solid Alat : •
pipet volume 10 ml dan 50 ml
•
cawan porselen / cawan gouch
•
hot plate
•
oven
•
penjepit
•
desikator yang berisi silika gel
•
timbangan analitik
Bahan : •
25 ml sampel yang di pipet dari permukaan imhoff cone
1. Total Suspended Solid Alat : •
pipet volume 50 ml
•
saringan vakum fiber glass
•
kertas saring whatman grade 934 AH ukuran pori 1,5
•
cawan porselen / cawan gouch
•
oven
µ
m
•
penjepit
•
desikator yang berisi silika gel
•
timbangan analitik
Bahan : •
100 ml air dari permukaan imhoff cone
•
Air suling
1. Total Dissolved Solid •
saringan vakum fiber glass
•
cawan porselen / cawan gouch
•
hot plate
•
oven
•
penjepit
•
desikator yang berisi silika gel
•
timbangan analitik
Bahan : •
10 ml sampel hasil saringan vakum fiber glass pada percobaan TSS
1. Volatile Suspended Solid Alat : •
cawan porselen / cawan gouch
•
furnace
•
penjepit
•
desikator yang berisi silika gel
•
timbangan analitik
Bahan : •
residu hasil percobaan TSS
1.5
PROSEDUR ➢
Sedimentasi Diskrit
1. Aduk sample hingga homogen 2. Tuangkan 1000 ml contoh ke dalam tabung imhoff 3. Jalankan stopwatch, catat perolehan partikel yang terkumpul didasar tabung setiap 5, 10, 15, 20, 30, 45, dan 60 menit 4. Setelah 1 jam ambil 25 ml sample pada bagian permukaan tabung imhoff, untuk pengukuran sample TS 5. Ambil 100 ml sample lagi untuk pengukuran TSS dan TDS Total Solid 1. Pipet 25 ml contoh uji, masukan ke dalam cawan, volume contoh uji ini disesuaikan agar
padatan tersuspensi yang ditimbang tidak lebih besar dari 200 mg 2. Uapkan contoh uji yang ada dalam cawan sehingga kering pada kompor 3. Masukkan cawan yang berisi padatan total yang sudah kering ke dalam oven pada suhu
103oC-105oC selama 1 jam 4. Pindahkan cawan dari oven dengan penjepit, dinginkan dalam desikator 5. Timbang sampai diperoleh berat tetap/ konstan
Total Suspended Solid dan Total Dissolved Solid 1. Pipet 100 ml sampel ke dalam saringan vakum fiber glass.
2. Bilas sebanyak tiga kali dengan masing-masing 10 mL air destilasi, biarkan penyaringan selesai terlebih dahulu sebelum membilas dan biarkan selama 3 menit setelah pembilasan selesai. 3. Filter fiber glass dengan zat tersuspensi yang tertahan diambil dengan hati-hati dari
saringan ,pindahkan pada cawan porselen kemudian dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC selama 1 jam 4. Kemudian dinginkan dalam desikator, timbang sampai bobot tetap. Didapat nilai TSS
5. Sampel yang lolos dari filter kertas, dituangkan dalam cawan penguapan. Volum sample
diatur sehingga akan dihasilkan tidak lebih dari 200 mg Zat Padat Terlarut. 6. Cawan yang berisi sample tersebut, diuapkan dan dikeringkan dalam oven pada suhu
180oC selama 1 jam sampai semua air telah menguap. 7. Didinginkan dalam desikator hingga suhu ruang, kemudian ditimbang sehingga diperoleh
nilai TDS
Volatile Suspended Solid 1. Residu yang tertahan pada saringan pada proses TSS ditimbang lalu dibakar dalam
tungku (furnace) pada temperatur 550o C selama 10 - 20 menit, setelah itu dipindahkan dalam oven dengan suhu 105o C selama 30 menit 2. Didinginkan secara bertahap, kemudian dimasukkan ke dalam desikator hingga panasnya benar-benar hilang. 3. Timbang Cawan setelah didinginkan sehingga didapatkan nilai VSS
1.6
DATA HASIL PRAKTIKUM
•
Pengukuran Sedimentasi Diskrit
Volume sampel awal = 1000 ml
Waktu (menit) Volume partikel diskrit yang mengendap (ml)
Na
0
10
0
15
0
20
0,1
30
0,15
45
0,15
60
0,15
Analisis Solid
•
Pengukuran Total Solid (TS)
Wcawan kosong setelah pemanasan = 31,8228 gram = 31822,8 mg (B) (diukur saat persiapan hanya untuk total padatan) Wcawan + residusesudahpemanasan = 31,8269 gram = 31826,9 mg (A)
Vsampel = 25 ml
•
Pengukuran Total Suspended Solid (TSS)
Wcawan awal
= 59,0584 gram = 59058,4 mg (B)
(diukur saat persiapan hanya untuk total padatan) Wcawan+ kertas saring akhir Vsampel
•
Wcawan awal
= 35,3225 gram = 35322,5 mg (B)
Wcawan akhir
= 35,3238 gram = 35323,8 mg (A)
2
= 25 ml
Pengukuran Volatile Suspended Solid (VSS)
Wcawan+ kertas saring + residu awal
= 59,0591 gram
Wcawan+ kertassaring + residu akhir
= 59,0515 gram
Vsampel 1.7
= 100 ml
Pengukuran Total Dissolved Solid (TDS)
Vsampel •
= 59,0591 gram = 59059,1 mg (A)
= 100 ml
PERHITUNGAN
Hasil dari sedimentasi diskrit dicantumkan dalam tabel dibawah ini : Waktu (menit) Volume partikel diskrit yang mengendap (ml)
3
5
0
10
0
15
0
20
0,1
30
0,15
45
0,15
60
0,15
Dari tabel tersebut didapatkan grafik :
Untuk menghitung Total Solid (TS) pada sampel digunakan rumus: A-BVolume Sample x 1000 31826.9-31822.825 x 1000=164 mg/L
dimana: A = berat cawan + residu setelah pemanasan = 31.8269 g = 31826.9 mg B = berat cawan kosong sebelum pemanasan = 31.8228 g = 31822.8 mg Untuk menghitung Total Suspended Solid (TSS) pada sampel digunakan rumus: A-BVolume Sample x 1000 59059.1-59058.4100 x 1000=7 mg/L
dimana: A = berat cawan + residu kering setelah pemanasan = 59.0591 gr = 59059.1 mg B = berat cawan kosong sebelum pemanasan = 59.0584 gr = 59058.4 mg
Untuk menghitung Total Dissolved Solid (TDS) pada sampel digunakan rumus: A-BVolume Sample x 1000 35323.8-35322.520 x 1000=65 mg/L
dimana: A = berat cawan + residu kering setelah pemanasan = 35.3238 gr = 35323.8 mg B = berat cawan kosong sebelum pemanasan = 35.3225 gr = 35322.5 mg
Untuk menghitungVolatile Suspended Solid (VSS) pada sampel digunakan rumus: A-BVolume Sample x 1000 59059.1-59051.5100 x 1000=76 mg/L
dimana: A = berat residu + filter + cawan sebelum pembakaran = 59.0591 gr = 59059.1 mg B = berat residu + filter + cawan setelah pembakaran = 59.0515 gr = 59051.5 mg
1.8
ANALISA a) Analisa Percobaan
Percobaan yang dilakukan oleh praktikan ini adalah analisa solids pada sampel air danau mahoni berdasarkan metoda gravimetris atau metoda menggunakan penimbangan. Metoda ini dipakai untuk mengetahui berat solid yang ada pada air sampel. Keadaan air dari danau yang digunakan untuk sample ini memiliki air yang keruh dan disekitar danau terdapat banyak sampah, danau ini memiliki kedalaman yang berbeda pada tepi dan tengah danau, pada tepi keadaan danau sangat dangkal sehingga air terlihat sangat keruh, sedangkan pada posisi tengah danau ini memiliki kedalaman yang cukup dalam sehingga air yang terlihat sedikit keruh. Analisa solid yang didapat pada praktikum ini adalah total solids, total suspended solid, total dissolved solid dan volatile suspended solids. Dalam praktikum ini penyajian padatan terlarut total tidak boleh lebih dari 200 mg. Sample air yang digunakan untuk analisis solid diambil dari air danau, air yang diambil adalah air dari bagian tengah danau. Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah desikator yang berisi silika gel yang berfungsi untuk menurunkan suhu cawan dan sample, oven yang berfungsi untuk membakar atau mnguapkan sample, timbangan analitik untuk menimbang cawan dan sample, pipet volume yang bervolume 50 ml dan 25 ml yang digunakan untuk memindahkan sample ke cawan, gelas ukur, untuk mengukur volume sample, cawan porselen sebagai wadah sample, penjepit untuk memindahkan cawan yang bersuhu tinggi, pompa vacuum dipakai pada proses penyaringan air sample untuk analisis total dissolved solid dan total suspended solids dan tungku pembakar untuk membakar sample hingga 500oC pada analisis volatile suspended solid. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah kertas saring untuk proses filtrasi dan air suling untuk mebantu proses filtrasi. Sedimentasi Diskrit
Prosedur petama yang dilakukan dalam analisis solids adalah sedimentasi dikrit yang bertujuan untuk memisahkan padatan kasar atau lumpur dari air sample, sedimentasi diskrit akan membuat partikel padatan kasar tersedimentasi di dasar sehingga air sample yang digunakan tidak terdapat kandungan padatan kasar atau lumpur yang berjumlah
besar. Air sample yang telah diambil dihomogenkan sehingga saat air sample dituangkan sejumlah 1000 ml kedalam imhoff cone akan bersifat homogen. Imhoff cone adalah alat untuk mengendapkan padatan-padatan seperti lumpur yang terlarut di dalam air. setelah air tersebut dimasukkan kedalam imhoff cone air didiamkan dan diamati volume padatan yang tersedimentasi pada menit ke-5, 10, 15, 20, 30, 45 dan 60. Setelah padatan kasar tersedimentasi dan ditunggu selama 60 menit air dari permukaan imhoff cone diambil sejumlah 25 ml untuk analisis total solid, 100 ml untuk total suspended solid dan total dissolved solid. Total Solid
Setelah air sample diproses dalam sedimentasi diskrit air sejumlah 25 ml di proses untuk dianalisis total solid. Proses analisis solid menggunakan cawan porselen, cawan porselen ini sangat mudah terpengaruh terhadap sentuhan pada saat dilakukan penimbangan, seharusnya dalam uji solid ini menggunakan cawan platinum. Setelah cawan porselen dikeluarkan, cawan porselen diletakkan dalam ember untuk menghidari sentuhan, selain itu digunakan penjepit dalam melakukan penimbangan. Kelebihan dari cawan porselen adalah dapat mempercepat proses penguapan air.
Cawan porselen
ditimbang untuk mendapatkan berat kosong dari cawan, lalu air sample sejumlah 25 ml di masukkan kedalam cawan. Proses selanjutnya sample diuapkan hingga kering untuk menghilangkan air sehingga didapatkan padatan pada cawan. Cawan di pindahkan kedalam oven dan dipanaskan pada suhu 103oC hingga 105oC selama 1 jam proses ini dilakukan untuk menguapkan zat organik yang terkandung dalam padatan. Pada proses ini memakan waktu yang lebih lama karena oven yang digunakan akan mengalami penurunan suhu jika pintu oven dibuka sehingga dibutuhkan waktu lebih untuk menaikkan suhu hingga 103oC-105oC. Setelah kurang lebih 1 jam cawan dipindahkan kedalam desikator menggunakan penjepit untuk menurunkan suhu cawan. Proses terakhir adalah penimbangan cawan dan didapatkan berat total solid yang didapat dari selisih berat cawan dengan berat cawan kosong.
Total Suspended Solid dan Total Dissolved Solid
Analisis total suspended solid, total dissolved solid dan volatile suspended solid dilakukan dalam satu rangkaian yang menggunakan air sejumlah 100ml. sebelum memulai cawan ditimbang terlebih dalulu untuk mendapatkan berat awal cawan, dalam pecobaan ini digunakan 2 cawan yaitu cawan yang berisi filter yang akan digunakan dalam analisis total suspended solid serta volatile suspended solid dan cawan kosong untuk total dissolved solid. Setelah cawan ditimbang, air sample di saring menggunakan saringan vakum fiberglass, saringan vakum viberglass digunakan untuk mempermudah penyaringan, saringan yang berukuran sangat kecil maka penyaringan dibantu oleh pompa vakum. Saringan yang digunakan adalah saringan yang terdapat pada cawan. Penyaringan ini akan mendapatkan padatan yang tidak lolos saringan yang berpori kurang lebih 2 nm dan padatan yang lolos saringan 2 nm. Padatan yang tidak lolos saringan akan menyangkut di saringan sehingga akan digunakan untuk analisis total suspended solid sedangkan yang lolos saringan akan digunakan dalam analisis total dissolved solid. Saringan yang didapatkan dari proses penyaringan menggunakan vakum fiber glass dipindahakan ke cawan dan dimasukkan kedalam oven untuk dipanaskan pada suhu 105oC untuk menghilangkan zat organik selama 1 jam dan selanjutnya dimasukkan dalam desikator untuk menurunkan suhu sehingga menjadi suhu normal lalu ditimbang untuk memperoleh hasil total suspended solid. Air sample yang lolos saringan di ambil sebanyak 20 ml dan dipindahkan kedalam cawan untuk selanjutanya dipanaskan sehingga seluruh air menguap. Setelah proses penguapan, cawan dimasukkan kedalam oven dan dipanaskan pada suhu 180oC selama 1 jam. Setelah proses pemanasan dalam oven, cawan dipindahkan kedalam desikator dan didinginkan hingga suhu normal untuk selanjutnya ditimbang sehingga didapatkan total dissolved solid. Volatile Suspended Solid
Saringan yang telah diproses dalam analisis total suspended solid selanjutnya akan digunakan dalam proses volatile suspended solid. Cawan yang berisi saringan tersebut dimasukkan kedalam furance yang bersuhu 550oC untuk mengabukan padatan tersuspensi selama kurang lebih 10-20 menit, sample di furnace karena suhu furnace lebih tinggi dari suhu oven dan oven memerlukan waktu yang lebih lama untuk mencapai suhu 550oC setelah kurang lebih 30 menit cawan dikeluarkan dan dimasukkan kedalan
desikator untuk menurunkan suhu secara bertahap hingga panas menghilang. Selanjutnya cawan ditimbang untuk mendapatkan berat akhir yang akan diselisihkan dengan berat hasil dari total suspended solid dan didapatkan volatile suspended solid. ANALISIS HASIL Sedimentasi Diskrit
Pengujian sedimentasi diskrit didapatkan nilai volume dari endapadan pada menit ke 5, 10, 15, 20, 30, 45 dan 60. Endapan tersebut adalah endapan lumpur pada air sample. Hasil dari sedimentasi diskrit dicantumkan dalam tabel dibawah ini : Waktu (menit) Volume partikel diskrit yang mengendap (ml)
5
0
10
0
15
0
20
0,1
30
0,15
45
0,15
60
0,15
Dari tabel tersebut didapatkan grafik :
Dari grafik diatas didapatkan perbandingan antara waktu dan volume endapan, didapatkan perbandingan lurus antara waktu dan volume endapan karena semakin lama waktu pengamatan semakin banyak endapan yang tertumpuk, endapan memerlukan waktu untuk memisahkan diri dari air sehingga didapatkan perbandingan lurus dengan waktu. Volume yang didapatkan pada sedimentasi diskrit paling banyak adalah 0,15 ml, endapan yang didapatkan pada percobaan ini termasuk kecil, volume kecil ini didapatkan karena air sample diambil dari danau mahoni bagian tengah sehingga lumpur yang
terlalut dalam air sample tidak terlalu banyak. Danau mahoni bagian tengah memiliki kedalaman yang cukup dalama sehingga lumpur yang terlarut tidak terlalu banyak. Total Solid
Dari hasil perhitungan penimbangan cawan kosong dan cawan setelah percobaan didapatkan hasil Wcawan kosong setelah pemanasan sedangkan untuk berat akhir didapatkan Wcawan
= 31,8228 gram = 31822,8 mg
+ residusesudahpemanasan
= 31,8268 gram =
31826,8 mg percobaan ini dilakukan dengan mengambil sample sebesar 25 ml dari permukaan imhoff cone setelah sedimentasi diskrit. Untuke mengetahui kadar dari Total solid dalam sample maka dilakukan perhitungan dengan cara
mg TS per Liter=A-Bx 1000volume contohsampel(mL)
Dimana: A adalah berat cawan + residu sesudah pemanasan 105oC, mg B adalah berat cawan kosong sesudah pemanasan 105oC, mg Maka didapatkan hasil kadar total solid dalam air sample adalah 164 mg/L. Kadar total solid dalam air ini masih jauh di bawah batas maksimum yang diberikan oleh permenkes. Menurut Permenkes RI nomor 907/MENKES/SK/VII/2002 mengenai kadar maksimum Total Zat Padat Terlarut yang diperbolehkan adalah 1000 mg/L.
Total Suspeded Solid
Pengujian
total
suspended
solid
secara
grafimetris
dengan
melakukan
penimbangan cawan saat kosong dan cawan setelah proses pengujian total suspended solid, dari hasil penimbangan didapatkan Berat cawan awal Wcawan awal = 59,0584 gram = 59058,4 mg sedangkan untuk berat akhir dari cawan Wcawan+ kertas saring akhir gram
=
59,0591
= 59059,1 mg. Percobaan ini menggunakan air sample sejumlah 100 ml yang
selanjutanya disaring dengan vakum fiberglass, saringan yang berisi padatan yang
tersangkut dipindahkan ke cawan untuk selanjutnya dilakukan prosedur pengujian Total Suspended solid dan akhirnya dilakukan penimbangan. Untuk mengetahui kadar Total suspended solid atau kadar total padatan yang tersuspensi maka dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus : mg TSS per Liter=A-Bx 1000volume contohsampel(mL)
Dimana: A adalah berat cawan + residu kering setelah pemanasan 105oC, mg; B adalah berat cawan kosong sesudah pemanasan 105oC, mg dari hasil perhitungan tersebut maka didapatkan padatan yang tersuspensi dalam air sample adalah 7 mg/L Total Dissolved Solid
Kadar padatan yang terlarut dalam air didapatkan dengan pengujian air sample sejumlah 20 ml air sample yang telah disaring oleh vakum fiberglass. Air sample yang lolos saringan diambil sebanyak 20ml untuk selanjutnya dilakukan pengujian hingga didapatkan berat cawan setelah pengujian. Penimbangan cawan kosong dan cawan akhir didapatkan Wcawan awal = 35,3225 gram = 35322,5 mg sedangkan Wcawan
akhir
= 35,3238
gram = 35323,8 mg dan julah sample adalah 20 ml, untuk mendapatkan kadar total dissolved solid maka dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus mg TDS per Liter=A-Bx 1000volume contohsampel(mL)
Dimana: A adalah berat cawan + residu kering setelah pemanasan 180oC, mg; B adalah berat cawan kosong + kertas saring sebelum pemanasan 180oC, mg dari hasil perhitungan dengan menggunakan rumus diatas maka didapatkan nilai dari padatan terlarut dalam air sample adalah 65 mg/L jumlah ini dibawah dari batas standar maksimum untuk jumlah solit yang dikeluarkan oleh permenkes dan WHO. Permenkes RI nomor 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat air minum menyatakan bahwa jumlah zat padat terlarut (TDS) maksimum yang diperbolehkan adalah 1000 mg/L dan
sesuai dengan Syarat Air Minum Standard Internasional atau standar yang
dikeluarkan oleh WHO. Volatile Suspended Solid
Kadar volatile suspended solid didapatkan melalui perhitungan jumlah padatan yang menjadi abu setelah pembakaran sample dalam furnace. Hasil penimbangan cawan didapatkan berat cawan awal Wcawan+ kertas saring + residu awal = 59,0591 gram sedangkan untuk berat akhir Wcawan+ kertassaring + residu akhir = 59,0515 gram sample yang digunakan berjumlah 100 ml,
sample yang sama digunakan dalam proses TSS dan TDS karena proses ini
menggunakan padatan yang tersaring dalam proses total suspended solid Kadar VSS didapatkan melalui perhitungan dengan menggunakan rumus mg VSS per Liter=A-Bx 1000volume contohsampel(mL)
Dimana: A adalah berat residu + filter + cawan sebelum pembakaran pada suhu 550ºC (mg) B adalah berat residu + filter + cawan sesudah pembakaran pada suhu 550ºC (mg) Dari hasil perhitungan dengan penggunaan rumus diatas maka didapatkan nilai volatile suspended solid sebesar 76 mg/L. Hasil yang didapatkan pada keempat pengujian diatas memiliki nilai kadar yang cukup kecil seperti tercantum dalam tabel di bawah ini
Padatan
Kadar (mg/L)
Total Solid (TS)
164
Padatan Terlarut Total (TSS)
7
Total Dissolved Solid (TDS)
64
Zat Padat Tersuspensi Mudah Menguap (VSS)
76
Hasil perhitungan Total Solid Hasil ini lebih kecil dibandingkan dengan air sample yang diambil dari danau lain terlihat dalam proses sedimentasi diskrit air sample dalam percobaan ini juga memiliki endapan yang sangat sedikit. Pengambilan air di tengah danau juga menyebabkan jumlah solid yang sedikit karena air di tengah danau memiliki kedalaman yang lebih besar dibandingkan ditepi danau sehingga air yang ada tidak banyak tercemar oleh padatan padatan yang berada pada dasar danau dan tepi danau. Menurut Peraturan Pemerintah no.82 tahun 2001 mengenai Pengelolaan Kualitas Air dan Pencemaran Air menyatakan bahwa Residu Terlarut untuk air kelas I adalah
1000 mg/L, kelas II 1000 mg/L, kelas III 1000 mg/L, dan kelas IV adalah 2000 mg/L. Untuk kadar Residu Tersuspensi untuk air kelas I adalah 50 mg/L, kelas II 50 mg/L, kelas III 400 mg/L, dan kelas IV adalah 400 mg/L. Pembagian kelas air adalah sebagai berikut: 1. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air , dan atau
peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 2. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan ,air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukkan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; 3. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan air yang sama dengan kegunaan tersebut; 4. Kelas
empat,
air
yang
peruntukannya
dapat
digunakan
untuk
mengairi,pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Menurut peraturan permenkes tersebut air dalam pengujian ini dapat dimasukkan dalam keempat kelas tersebut, akan tetapi menurut estetika dari air danau ini, air danau ini digunakan sebagai tempat pembuangan akhir dari saluran air seluruh aktivitas warga selain itu terdapat banyak sampah yang ada di sekitar danau. Walaupun dalam penelitian kadar solid yang didapatkan tidak terlalu besar penggunaan air danau ini tidak dapat langsung digunakan sesuai peruntukkan yang tercantum dalam permenkes tentang kadar padatan dalam air karena selain padatan faktor lain juga mempengaruhi keadaan air sehingga air dapat digunakan untuk kegiatan-kegiatan manusia. Parameter-parameter yang digunakan dalam analisa kualitas air tidak hanya parameter solid akan tetapi ada beberapa parameter yang harus digunakan seperti kekeruhan, bau, warna, temperatur, pH, unsur organik dan pemeriksaan organisme yang ada dalam air tersebut.
KESIMPULAN 1. Dari hasil perhitungan, didapat nilai padatan pada air sample seperti tercantum dalam
tabel dibawah ini Padatan
Kadar (mg/L)
Total Solid (TS)
164
Padatan Terlarut Total (TSS)
7
Total Dissolved Solid (TDS)
64
Zat Padat Tersuspensi Mudah Menguap
76
(VSS)
2. Dari perhitungan tersebut didapatkan bahwa air sample memenuhi standar yang ditetapkan oleh Permenkes mengenai pengelolaan kualitas air 3. Solid yang terkandung dalam air dapat dibedakan menjadi: 1) Total solid adalah jumlah seluruh solid yang terdapat dalam sampel.
2) Total dissolved solid merupakan padatan yang terlarut dalam air 3) Total suspended solid, adalah jumlah padatan yang mengendap dalam air.
4) Volatile solid, padatan yang mudah menguap.
5) Fixed solid, merupakan padatan yang tersisa dari pemanasan volatile solid. 6) Settleable solid adalah padatan yang dapat mengendap karena perngaruh gravitasi pada tabung imhoff.
