BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Percobaan Percobaan analisa air boiler parameter yang diukur yaitu pH, TDS, Ca-hardness, total hardness, turbiditas, M-alkalinitas, dan P-alkalinitas serta membandingkan hasil analisa tersebut dengan standart SNI nomor SNI 7268 tahun 2009 Tabel IV.1.1 Hasil analisa air umpan boiler dan air boiler PT. Multi Aneka Pangan Nusantara Boiler Feed
Parameter
Water 7,89
pH Total Dissolved Solid Ca-Hardness Total Hardness P-Alkaliniti M-Alkaliniti Turbiditas
Boiler Water 8,55
2,72
5,15
5,25 6,75 0,35 1,75 0,99 NTU
4,25 7,85 2,25 3,1 36,6 NTU
Tabel IV.1.2 Tabel Perhitungan Sampel Boiler Water dan Boiler Feed Water Nusantara
dan
PT. Multi Aneka Pangan
perbandingan
dengan
SNI
Keterangan
7268:2009. Paramete
Air Boiler PT.
r
Multi Aneka Pangan Nusantara Boiler Boiler Water
Feed
Boile
Boiler
r
Feed
SNI
Boiler
Water
Wate Water r
M
156,2
alkalinitas
4
88,2
Max
Max
100
80
BW: tidak sesuai
(mg
BFW: tidak
CaCO3/L)
sesuai
P
2,25
0,35
alkalinitas
Max
Max
100
80
(mg
BW: sesuai BFW : sesuai
CaCO3/L) Ca
2,126
2,267
Hardness
max
max
100
80
(mg
BW: sesuai BFW : sesuai
CaCO3/L) Total
3,92
3,37
Hardness
max
max
100
80
(mg
BW: sesuai BFW : sesuai
CaCO3/L) TDS
2,72
5,15
max
max
BW: sesuai
4200
4200
BFW :
(ppm)
pH
sesuai
8,55
7,89
9,410,5
7-9
BW: sesuai BFW : tidak sesuai
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-2 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Boiler
Turbiditas
36,6
0,99
1,0
(NTU)
2,0
BW : tidak sesuai BFW : tidak sesuai
IV.2 Pembahasan Pada percobaan analisa air ketel ini, sampel yang digunakan adalah air ketel PT Multi Aneka Pangan Nusantara. Dari sampel tersebut diperoleh hasil analisa sebagai berikut : Analisa pH Tujuan analisa pH dalam percobaan analisa air boiler yaitu untuk mengetahui skala pH dalam sampel air umpan boiler dan air boiler yang baik berkisar 10,5 – 11, 5 pH atau yang disebut dengan derajat asam, dapat dikatakan sebagai konsentrasi atau aktivitas ion-ion hidrogen. Untuk mengetahui tentang koefisien aktivitas ion hidrogen : pH = - log [ H+ ] dimana pH < 7 adalah kondisi asam dan pH > 7 basa (Dr.J.Underwood,1993). Pada percobaan ini, pengukuran pH sampel air ketel PT Multi Aneka Pangan Nusantara dilakukan dengan menggunakan pH meter. Di mana pH meter merupakan seperangkat alat mengukur pH dan potensial elektroda tanpa aliran arus dan sekaligus menguatkan sinyal yang ditimbulkan pada elektroda gelas dengan suatu tabung elektrik (S.M.Khopkar, 2002). Dari analisa yang telah dilakukan, pH air umpan boiler pada sampel PT Multi Aneka Pangan Nusantara sebesar 7,89. Hal ini memenuhi SNI 7268:2009 untuk air pengisi ketel, yaitu pH 7-9. dan untuk analisa pH air boiler pada sampel PT Multi LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-3 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Boiler
Aneka Pangan Nusantara sebesar 8,55. Hal ini memenuhi SNI 7268:2009
untuk
air
ketel,
yaitu
pH
9,4
–
10,5.
(SNI
7268:2009). Analisa Total Dissolved Solid (TDS) Tujuan analisa TDS dalam percobaan analisa air boiler yaitu untuk mengukur kualitas air dalam sampel air umpan boiler dan air boiler. Semakin sedikit total padatan terlarut dalam air maka semakin
bagus
kualitas
air
tersebut
(http://kamusq.blogspot.com/2012/04/cara-mengukur-totalpadatan-terlarut.html). Konduktivitas dapat digunakan sebagai pengetesan untuk menentukan jumlah TDS (Total Dissolved Solid) dalam air. Penentuan TDS air ketel maupun sirkulasi air pendingin, dengan konduktivitas juga sangat membantu dalam pengaturan rate blowdown (Pincus, Leo I, 1962). Dari analisa yang telah dilakukan, pada sampel Boiler Feed Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara menunjukkan angka 2,72 ppm dan Boiler Water bernilai sebesar 5,15 ppm. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 thn 2009 yang menyebutkan bahwa
syarat
Total
Dissolved
Solid
untuk
Boiler
Water
maksimal 1500 dan untuk Boiler Feed Water maksimal 4200. Maka nilai TDS ini memenuhi syarat air ketel industri dan utilitas (SNI 7268:2009). Analisa Alkalinitas Tujuan analisa alkalinitas adalah untuk mengetahui jumlah atau komposisi yang terdiri dari karbonat, bikarbonat, dan LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-4 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Boiler
hidroksida dalam sampel air. Alkalinitas pada air alami secara normal
mengandung
kalsium
dan
magnesium
bikarbonat
(http://www.purewatercare.com). a. P-alkalinitas P-Alkalinitas adalah nilai alkalinitas yang ditunjukan oleh jumlah asam yang diperlukan untuk mencapai pH air contoh menjadi
8,3.
Tujuan
analisa
P-Alkalinitas
adalah
untuk
mengetahui jumlah ion bikarbonat (HCO 3-), karbonat (CO-) dan hidroksida (OH-) dalam air. Cara pengukuran menggunakan titrasi (volumetric) asam kuat (H 2SO4) dengan indikator PP (phenolphthalein) (http://vionaadistie.blogspot.com/2011/01/karakteristik-airboiler-dan-air.html). Dari analisa yang telah dilakukan, pada sampel Boiler Feed Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara didapatkan Palkalinitas adalah 0,35 mg CaCO3/lt dan Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara adalah
2,25 mg CaCO3/lt. Hal ini
sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan bahwa syarat nilai P – alkalinitas maksimal 50 mg CaCO 3/lt untuk Boiler Feed Water. Sedangkan untuk Boiler Water sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan 80-600 mg CaCO3/lt, nilai P-alkalinitas pada Boiler Feed Water dan Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara
memenuhi
syarat, sehingga dapat digunakan sebagai air pengisi ketel dan air ketel (SNI 7268:2009). b. M-alkalinitas
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-5 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Boiler
M-alkalinitas adalah nilai alkalinitas yang ditunjukan o;eh jumlah asam yang diperlukan untuk mencapai pH air contoh dari 8,3 menjadi 4,5. Tujuan analisa M-Alkalinitas adalah untuk mengetahui jumlah ion bikarbonat (HCO 3-), karbonat (CO-) dan hidroksida (OH-) dalam air. Cara pengukurannya menggunakan titrasi (volumetric) asam kuat (H2SO4) dengan indikator MO (methyl
orange)
(http://ipmomipaiton.angelfire.com/dasar1.htm) Dari analisa M-alkalinitas yang telah dilakukan, pada sampel Boiler Feed Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara didapatkan 88,2 mg CaCO3/lt dan Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara adalah
154,26 mg CaCO3/lt tidak sesuai
dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan bahwa syarat nilai M – alkalinitas adalah 80 - 100 mg CaCO3/lt. Ketidaksesuaian Alkalinitas
pada
dipengaruhi
hasil
literatur
beberapa
pengukuran dengan
faktor
pada
hasil
yang
analisa
percobaan
menjadi
M-
kami
penyebab
ketidaksesuaian tersebut, yaitu Air sampel boiler feed water dan boiler water telah terkontaminasi sehingga hasil percobaan tidak sesuai dengan literatur. Oleh karena itu air boiler dan air umpan boiler PT Multi Aneka Pangan Nusantara tidak dapat digunakan sebagai air pengisi ketel dan air ketel. Untuk mengurangi kandungan alkalinitas pada sample yang tidak sesuai, dapat ditambahkan soda
ash
(NaCO3),
kaustik
soda
(NaOH)
dan
trisodium
phosphate karena dapat menambah nilai alkalinitas secara drastis. Sodium Carbonate digunakan untuk menaikkan suatu kebasaan
(alkalinitas) yang sesuai dan
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-6 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
untuk mencegah
Boiler
pembentukan calcium sulfate. Dalam, ketel sodium carbonat mengalami hydrolisa menjadi sodium hydroxide dan gas carbon dioxide, dan carbon dioxide keluar bersama-sama dengan uap. Besarnya reaksi ini terutama tergantung pada jumlah carbonat di dalam air pengisi, tetapi umumnya 70-90% sodium carbonat menjadi natrium hydroxide (Soeripto,2008). Analisa Kesadahan Kalsium (Ca Hardness) Tujuan
analisa
kesadahan
kalsium
adalah
untuk
mendapatkan konsentrasi dari ion Ca2+ dalam sampel air umpan boiler dan air boiler atau menentukan nilai dari kesadahan pada sampel. Kesadahan (hardness) adalah ukuran jumlah logam alkali (kalsium) yang ada dalam air. Pengukuran biasanya dilakukan secara volumetrik menggunakan reagen EDTA, sedangkan parameter yang diukur pada Ca Hardnessadalah ion Ca 2+ (Subyakto, 1997). Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil pengukuran kesadahan kalsium pada sampel Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara adalah sebesar 2,267 mg CaCO3/lt dan pada Boiler Feed Water sebesar 2,126 mg CaCO3/lt. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 thn 2009 yang menyebutkan bahwa syarat nilai kesadahan kalsium maksimal sebesar 100 mg CaCO3/lt untuk
Boiler Feed Water dan
maksimal 80 mg CaCO3/lt untuk Boiler Water (SNI 7268:2009). Analisa Kesadahan Total (Total Hardness) Tujuan analisa kesadahan total (Total Hardness) adalah untuk mendapatkan konsentrasi dari ion Ca 2+ dalam sampel air
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-7 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Boiler
umpan boiler dan air boiler serta menentukan nilai ppm dari sampel atau menentukan nilai dari kesadahan pada sampel. Kesadahan (hardness) adalah ukuran jumlah logam alkali (kalsium) yang ada dalam air. Pengukuran biasanya dilakukan secara volumetrik menggunakan reagen EDTA, sedangkan parameter yang diukur pada Ca Hardnessadalah ion Ca 2+ (Subyakto, 1997). Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil pengukuran kesadahan total pada sampel Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara adalah sebesar 3,37 mg CaCO3/lt dan pada Boiler Feed Water sebesar 3,92 mg CaCO 3/lt. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan bahwa syarat nilai kesadahan total maksimal sebesar 1000 mg CaCO3/lt untuk Boiler Water dan maksimal 80 mg CaCO 3/lt untuk Boiler Feed Water. (SNI 7268:2009). Analisa Turbiditas (Kekeruhan) Tujuan dari analisa turbiditas adalah untuk mengetahui tingkat
kekeruhan
air
dengan
menggunakan
alat
yang
dinamakan Turbidimeter. Satuannya adalah Jackson Turbidity Unit (JTU), dimana 1 JTU sama dengan turbiditas yang disebabkan oleh 1 mg/l SiO2 dalam air. Prinsip umum dari alat turbidimeter yaitu sinar yang datang mengenai suatu partikel ada yang diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang
diteruskan
digunakan
sebagai
dasar
pengukuran
(Underwood, 2002). Berdasarkan
hasil
percobaan
yang
kami
lakukan,
didapatkan untuk sampel air umpan Boiler Water dan air boiler PT Multi Aneka Pangan Nusantara
berturut-urut adalah 0,99
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-8 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Boiler
dan 36,6. Hal ini tidak sesuai dengan literatur pada Handbook Water
Treatment
yang
menyebutkan
bahwa
syarat
nilai
turbiditas maksimal sebesar 1,0 NTU untuk Boiler Water dan maksimal 2,0 NTU. Ketidaksesuaian hasil analisa turbiditas pada literatur dengan hasil percobaan kami dipengaruhi beberapa faktor yang menjadi
penyebab
ketidaksesuaian
tersebut,
yaitu
botol
turbidimeter tidak dibersihkan terlebih dahulu sebelum dipakai. Botol turbidimeter yang tidak dibersihkan dahulu menyebabkan masih
terdapat
partikel
tersuspensi
dari
sampel
yang
menempel pada dinding botol, sehingga hasil yang didapat kurang akurat karena sukar untuk dibaca pada layar alat turbidimeter.
Pengukuran
sampel hanya dilakukan
sekali.
Seharusnya dilakukan sebanyak 3 kali dengan menekan tombol pengulangan
pengukuran
untuk setiap pengulangan
agar
pengukuran tepat atau valid, dan hasilnya dirata-ratakan. Oleh karena itu air boiler PT Multi Aneka Pangan Nusantara tidak dapat digunakan sebagai air pengisi ketel. Pada umumnya kekeruhan dalam air disebabkan oleh adanya zat tersuspensi, sperti lumpur, zat organic, plankton dan zat – zat halus lainnya. Untuk mengurangi kekeruhan pada sampel yang tidak sesuai tersebut, dihilangkan dengan cara penyaringan atau centrifuge (Standard
Methods
for
the
Examination
Wastewater : 1980)
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-9 PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
of
Water
and
