6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Peneliti Terdahulu

1. Berdasarkan penelitian terdahulu oleh Nova Srawaili, Program

Studi Kimia Institut Teknologi Bandung Tahun 2008, Jurnal

mengenai “Efektifitas Biji Kelor (Moringa oleifera) Dalam

Menurunkan Kekeruhan, Kadar Ion Besi, dan Mangan Dalam Air”

menyimpulkan bahwa konsentrasi optimum biokoagulan kelor

(Moringa oleifera) untuk menurunkan kekeruhan sebesar 99,868 %

adalah 1150 ppm pada pH optimum 4. Efektifitas biokoagulan

kelor (Moringa oleifera) menurun dengan penambahan koagulan

melebihi 1150 ppm. Konsentrasi optimum untuk menurunkan

konsentrasi ion besi sebesar 99,529 % adalah sebesar 1250 ppm

pada pH optimum 5. Efektifitas biokoagulan kelor (Moringa

oleifera) menurun dengan penambahan koagulan melebihi 1250

ppm. Konsentrasi optimum untuk menurunkan konsentrasi ion

mangan sebesar 99,355 % adalah sebesar 1100 ppm pada pH

optimum 6. Efektifitas biokoagulan kelor (Moringa oleifera)

menurun dengan penambahan koagulan melebihi 1100 ppm.

2. Berdasarkan penelitian terdahulu oleh Dwi Santy Damayanti, Andi

Susilawaty, dan Hastuti Indriani program studi Kesehatan

Lingkungan FKIK UIN Alaudin Makasar Tahun 2016 mengenai

“Peningkatan Kualitas Air Sumur Gali Pada Parameter Mangan

(Mn), Besi (Fe) dan Coliform Dengan Pemanfaatan Biji Asam

(Tamarindus indica) dan Biji Kelor (Moringa oleifera) di

Pesantren Tahfizul Qur’an Al-Imam Ashim” diperoleh hasil tingkat

kadar mangan (Mn) pada air sumur gali sebelum mendapat

perlakuan adalah 0.42 ppm, besi (Fe) 8.15 ppm dan total coliform

490 APM/100 ml. Kemudian terjadi penurunan tingkat kadar

mangan sesudah mendapat perlakuan dan didapatkan nilai tertinggi

7

pada perlakuan A:K 250:750 mg/L sebanyak 0.23 ppm atau

45.23%. Pada parameter besi (Fe) terjadi penurunan setelah

mendapat perlakuan dan didapatkan nilai tertinggi pada perlakuan

A:K 250:750 mg/L sebanyak 4.3 ppm atau 47.23%.

3. Berdasarkan penelitian terdahulu oleh Hendrawati, Delsy

Syamsumarsih dan Nurhasni Program Studi Kimia Fakultas Sains

dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Tahun 2013

mengenai “Penggunaan Biji Asam Jawa (Tamarindus indica L)

dan Biji Kecipir (Psophocarpus tetragonolobus L.) Sebagai

Koagulan Alami Dalam Perbaikan Kualitsa Air Tanah” diperoleh

hasil Jartest dosis optimum 0,009% (penurunan turbiditas 99,72%)

untuk biji asam jawa dan 0,03% (penurunan turbiditas 92,03%)

untuk ekstrak biji kecipir. Nilai pH optimum diperoleh pada pH 3

untuk kedua jenis biokoagulan. Penggunaan biji asam jawa tidak

menurunkan angka BOD. Ekstrak biji asam jawa mampu

menurunkan angka total koliform sedangkan ekstrak biji kecipir

tidak efektif dalam menurunkan angka koliform.

Perbedaan peneliti terdahulu dengan peneliti sekarang yaitu peneliti

sekarang menggunakan Biji Kelor dan Biji Kecipir dengan

konsentrasi 250 mg kelor, 250 mg kecipir, dan variasi

perbandingan 500 mg kelor : 500 mg kecipir, 750 mg kelor : 250

mg kecipir, 250 mg kelor : 750 mg kecipir menggunakan proses

koagulasi dan flokulasi dengan pengadukan cepat 200 rpm selama

2 menit dan pengadukan lambat 60 rpm selama 5 menit dengan

waktu pengendapan selama 60 menit.

B. Dasar Teori

1. Air

a. Definisi

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk

hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup.

8

Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap

dapat dimanfaatkan dengan baik. Saat ini, masalah utama yang

dihadapi meliputi jumlah air yang sudah tidak mampu

memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan mutu air untuk

keperluan domestik yang makin menurun. Kegiatan industri,

domestik, dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap

sumber daya air, antara lain menurunkan mutunya. Kondisi ini

dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi

semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air.

Oleh karena itu, diperlukan pengelolaan dan perlindungan

sumber daya air secara saksama (Environmental et al. 2007)

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia

Nomor 32 Tahun 2017, air untuk keperluan higiene sanitasi

adalah air dengan kualitas tertentu yang digunakan untuk

keperluan sehari-hari yang kualitasnya berbeda dengan kualitas

air minum. Air untuk keperluan higiene sanitasi digunakan

untuk pemeliharaan kebersihan perorangan seperti mandi dan

sikat gigi, serta keperluan cuci bahan pangan, peralatan makan,

dan pakaian. Selain itu air untuk keperluan higiene sanitasi

dapat digunakan sebagai air baku air minum.

Klasifikasi mutu air menurut Peraturan Pemerintah

Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang

Pengelolaan Kuaitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

ditetapkan menjadi empat kelas, antara lain :

1) Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk

air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang

memper-syaratkan 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

9

atau peruntukan 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 mutu 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.

b. Sumber-Sumber Air

Sumber-sumber air menurut Sutrisno (2004), terdiri dari air

laut, air atmosfir, air meteriologik, air permukaan, dan air

tanah :

1) Air laut

Mempunyai sifat asin, kerena mengandung garam NaCl.

Kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini

maka air laut tak memenuhi syarat untuk air minum.

2) Air atmosfir, air meteriologik

Dalam keadaan murni, sangat bersih, karena dengan

adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-

kotoran industri / debu dan lain sebagainya. Maka untuk

menjadikan air hujan sebagai sumber air minum

hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan

dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih

mengandung banyak kotoran.

Air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-

pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini

akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Air hujan

10

juga mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros terhadap

pemakaian sabun.

3) Air permukaan

Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di

permukaan bumi. Air permukaan umumnya akan

mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya

oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran

industri kota, dan sebagainya. Air permukaan terdiri dari

air sungai, rawa, danau, telaga, waduk, dan sebagainya.

Air permukaan secara alami cenderung mengandung

padatan tanah tersuspensi, bakteri, dan bahan organik hasil

pembusukan tanaman dan hewan (Suprihatin dan Ono

Suparno, 2013).

4) Air tanah

Menurut Chandra (2006), air tanah merupakan sebagian air

hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke

dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum

mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan

menembus beberapa lapisan tanah dan meyebabkan

terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air

menyebabkan air mengandung zat-zat mineral seperti

kalsium, magnesium, dan logam berat seperti Fe dan Mn.

Akibatnya, apabila kita menggunakan air sadah untuk

mencuci, sabun yang kita gunakan tidak akan berbusa dan

bila diendapkan akan terbentuk endapan semacam kerak.

Air tanah merupakan air yang berada di permukaan tanah.

Menurut Darmono (2001), air tanah dapat terkontaminasi

dari beberapa sumber pencemar, baik local maupun

regional. Dua sumber utama kontaminasi air tanah ialah

terjadinya kebocoran bahan kimia organik dari

penyimpanan bahan kimia dalam bunker yang disimpan

11

dalam tanah, dan penampungan limbah industri yang

ditampung dalam suatu kolam besar yang terletak di atas

atau di dekat sumber air tanah.

Kualitas pada air tanah ada dua, yakni kualitas fisik dan

kualitas kimia.

a) Kualitas Fisik

Kualitas fisik air tanah akibat penyaringan secara

alamiah akan tergantung pada:

(1) Porositas tanah, yaitu semakin besar porositas

tanah semakin besar kemampuan lapisan tanah

untuk menyimpan air dan semakin besar pori-pori

tanah semakin mudah dilalui air tanah.

(2) Permeabilitas tanah, semakin besar permeabilitas

tanah semakin mudah lapisan tanah itu dilalui air

tanah, sehingga bahan-bahan kimia yang terlarut

ataupun tersusupensi dalam air tanah lolos melalui

pori-pori tanah.

(3) Jenis batuan dalam tanah, karena batuan tersebut

dapat mengandung berbagai bahan kimia,

diantaranya ada yang mudah larut dalam air.

Larutan zat kimia tersebut dalam air tanah dapat

mempengaruhi kualitas air tanah. Misalnya lapisan

tanah yang mengandung zat besi yang berlebihan

sehingga air tanah dapat berbau, berwarna dan

berasa (Sutrisno T, 2006).

b) Kualitas Kimia

Menurut Sutrisno T (2006) susunan unsur-unsur kimia

air tanah tergantung pada lapis-lapis tanah yang dilalui.

Jika melalui tanah kapur, maka air itu akan menjadi

sadah karena mengandung Ca(HCO3)2 dan

Mg(HCO3)2. Jika melalui batuan granit maka air itu

12

lunak dan agresif karena mengandung gas CO2 dan

Mn(HCO)3. Pada semua air tanah mengandung kadar

Fe yang bervariasi tergantung pada jenis lapisan tanah.

Berdasarkan lokasinya, air tanah dapat dibedakan atas

air tanah dangkal, air tanah dalam, dan mata air.

a) Air tanah dangkal

Air tanah dangkal terdapat pada kedalaman sekitar

15 m dibawah permukaan tanah. Jumlah air yang

terkandung pada kedalaman ini hanya cukup untuk

keperluan rumah tangga. Penggunaan air tanah

dangkal dapat diperoleh dengan cara membuat

sumur berdinding semen atau sumur bor. Secara

fisik, air tanah dangkal terlihat jernih dan tidak

berwarna (bening), karena telah mengalami proses

filtrasi oleh lapisan tanah. Kualitas air tanah dangkal

cukup baik dan layak digunakan sebagai air minum.

Namum, kualitas air tanah dangkal ini dipengaruhi

oleh musim. Pada saat musim penghujan, jumlah air

tanah dangkal sangat melimpah. Pada saat musim

kemarau, jumlah air tanah dangkal sangat terbatas,

bahkan kering (Sutrisno, 2008).

b) Air tanah dalam

Air tanah dalam terdapat pada kedalaman 100-300 m

di bawah permukaan tanah. Air tanah dalam sangat

jernih dan sangat baik digunakan sebagai air minum

karena telah mengalami proses penyaringan berulang-

ulang oleh lapisan tanah. Air tanah dalam memiliki

kualitas yang lebih baik daripada air tanah dangkal.

Hal ini disebabkan karena proses filtrasi air tanah

dalam lebih panjang, lama, dan lebih sempurna

dibandingkan dengan air tanah dangkal. Secara

13

kuantitas, air tanah dalam cukup besar dan tidak

terlalu dipengaruhi oleh musim, sehingga air tanah

dalam cocok digunakan untuk kepentingan industry

dan bisa digunakan dalam jangka waktu yang lama

(Sutrisno, 2008).

c) Mata air

Mata air adalah air tanah yang keluar dari permukaan

tanah. Mata air biasanya terdapat pada lereng gunung

berupa rembesan. Mata air jenis ini sering disebut

sebagai mata air ‘rembesan’. Ada juga mata air yang

keluar di daerah dataran rendah yang biasa disebut

mata air ‘umbul’. Mata air memiliki kualitas yang

hampir sama dengan kualitas air tanah dalam dan

sangat baik untuk dikonsumsi. Selain untuk itu, mata

air dapat digunakam untuk keperluan lainnya, seperti

mandi dan mencuci. Kuantitas air yang dihasilkan

oleh mata air cukup banyak dan tidak dipengaruhi

oleh musim sehingga dapat digunakan untuk

kepentingan umum dalam jangka waktu lama

(Sutrisno, 2008).

c. Persyaratan Penyediaan Air

1) Kualitas Air

Persyaratan kualitas air tertuang dalam Peraturan

Menteri Kesehatan No. 32 tahun 2017 tentang standart

baku mutu kesehatan lingkungan dan persyaratan

kesehatan air untuk keperluan hygiene sanitasi, kolam

renang, solus per aqua dan pemandian umum.

Syarat-syarat dan pengawasan kualitas air.

14

a) Parameter Fisik

Parameter fisik yang harus dipenuhi pada air yaitu

harus jernih, tidak berbau, tidak berasa dan tidak

berwarna. Temperaturnya sejuk, tidak panas.

Penyimpangan terhadap hal ini menunjukkan air

tersebut telah terkontaminasi bahan lain yang bisa

berbahaya bagi kesehatan manusia.

b) Parameter Kimia

Air harus bebas dari beberapa logam berat yang

berbahaya seperti besi (Fe), seng (Zn), air raksa

(Hg), dan mangan (Mn). Air dengan kualitas yang

baik memiliki pH 6-8 dan tidak mengandung zat-zat

kimia yang kadarnya melebihi ambang batas yang

diizinkan.

c) Parameter Mikrobiologis

Dalam parameter mikrobiologis hanya dicantumkan

Coli tinja dan total koliform. Bila mengandung coli

tinja dapat mengakibatkan penyakit seperti tifus.

Beberapa petunjuk yang digunakan untuk

menjelaskan adanya pencemaran dan parameter

kualitas air adalah:

(1) Temperatur

Temperatur sangat penting bagi kondisi

lingkungan air. Peningkatan temperature dapat

mengakibatkan viskositas menurun.

Peningkatan temperature dapat meningkatkan

kecepatan metabolisme dan respirasi organisme

air yang mengakibatkan peningkatan konsumsi

oksigen.

15

(2) Dissolved Oxygen (DO)

Pada temperature kamar, jumlah oksigen

terlarut dalam air adalah sekitar 8 mg/L. Pada

air yang terkena pencemaran, produksi oksigen

melalui fotosintesis dan oksigen terlarut dari

udara dapat menjenuhkan air dengan oksigen.

Untuk kualitas air yang baik oksigen (O2) yang

terlarut 13,5-15 mg/L.

(3) Kekeruhan dan warna

Kekeruhan disebabkan oleh parktikel terlarut di

dalam air yang ukurannya berkisar antara 0.01-

10mm. Partikel yang sangat kecil dengan

ukuran kurang dari 5 mm disebut dengan

partikel koloid dan sangat sulit mengendap.

Kekeruhan adalah ukuran yang menggunakan

efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur

keadaan air baku dengan skala Nephelometric

Turbidity Unit (NTU). Penentuan tercemar atau

tidaknya air dipengaruhi oleh sifat fisik yang

mudah dilihat. Salah satu faktor yang

mempengaruhi sifat fisik tersebut adalah

turbiditas atau kekeruhan.

(4) Derajat keasaman (pH)

Merupakan suatu konsentrasi ion hidrogen (H+)

dalam pelarut air yang biasa digunakan untuk

menyatakan tingkat keasaman. Nilai pH

berkisar dari 0 hingga 14. Suatu larutan

dikatakan memiliki pH netral apabila memiliki

pH=7, sedangkan nilai pH>7 menunjukkan

larutan memiliki sifat basa, sedangkan pH<7

menunjukkan sifat asam.

16

(5) Konduktifitas Daya Hantar Listrik

Penentuan daya hantar listrik pada dasarnya

adalah pengukuran kemampuan sampel air

untuk menghantarkan arus listrik yang

berhubungan dengan konsentrasi total zat

terionisasi dalam air. Pengukuran daya hantar

listrik dapat digunakan untuk :

(a) Menentukan derajat mineralisasi untuk

menilai konsentrasi total ion dalam

keseimbangan kimia.

(b) Menilai derajat air suling dan air bebas ion.

(c) Mengevaluasi variasi mineral terlarut dalam

air baku, air permukaan. Air yang layak

konsumsi bagi manusia bukan air murni

tanpa ion terlarut, tapi murni dengan sifat

konduktifitas pada taraf wajar . Karena sifat

konduktifitas wajar ini diperlukan bagi

metabolisme tubuh kita. Pengukuran daya

hantar listrik sampel air dapat diukur

dengan menggunakan conductometer. Daya

hantar listrik (DHL) untuk air konsumsi

berkisar antara 88,7-111,8 µS/cm (Industri

2014).

2) Kuantitas Air

Setelah persyaratan kualitas terpenuhi maka air bersih juga

harus mampu melayani daerah pelayanan. Banyaknya

penduduk yang ada dalam suatu wilayah harus mampu

terpenuhi secara kuantitasnya. Persyaratan kuantitatif ini

sangat dipengaruhi sekali dengan jumlah air baku yanng

tersedia, serta kapasitas produksi dari instalasi pengolahan

air. Pada umumnya debit air dari tiap sumber air akan

17

mengalami perubahan-perubahan dari suatu waktu ke

waktu yang lain (Tri Joko, 2010)

d. Jenis Sampel Air

Dalam pengambilan sampel terdapat 3 jenis sampel,

diantaranya:

1) Sampel sesaat (grab sample), yaitu sampel yang diambil

secara langsung dari badan air yang sedang dipantau.

Sampel ini hanya menggambarkan karakteristik air pada

saat pengambilan sample. Pengambilan sampel dengan

metode ini dilakukan satu kali setiap titik dan langsung

diperiksa.

2) Sampel gabungan tempat (integrated sampel), yaitu smpel

gabungan yang diambil secara terpisah dari beberapa

tempat, dengan volume yang sama.

3) Sampel komposit (composite sample), yaitu sampel

campuran dari beberapa waktu pengamatan. Pengambilan

sampel campuran dari beberapa waktu pengamatan.

Pengambilan sampel komposit dapat dilakukan secara

manual ataupun secara otomatis dengan menggunakan

peralatan yang dapat mengambil air pada waktu-waktu

tertentu dan sekaligus dapat mengukur debit air.

Pengambilan sampel secara otomatis hanya dilakukan jika

ingin mengetahui gambaran tentang kareakteristik kualitas

air secara terus-menerus.

2. Besi

a. Definisi

Menurut Joko T (2010), Besi (Fe) adalah salah satu elemen

kimia yang dapat ditemui pada hampir setiap tempat di bumi,

pada semua lapisan geologis dan badan air. Pada umumnya,

Besi (Fe) yang ada di dalam air dapat bersifat:

18

1) Terlarut sebagai Fe2+

(fero) atau Fe3+

(feri).

2) Tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1 µm) atau

lebih besar, seperti Fe2O

3, FeO, FeOOH, Fe(OH)

3 dan

sebagainya.

3) Tergabung dengan zat organis atau zat padat yang

inorganis (seperti tanah liat).

b. Sifat Fisik dan Kimia Besi

Lambang : Fe Nomor Atom : 26 Golongan, Periode : 8,4 Penampilan : Metalik Mengkilap Keabu-abuan Massa Atom : 55,854 (2) g/mol Konfigurasi Elektron : [ Ar ] 3d64s2 Fase : Padatan Massa Jenis : 7,86 g/cm3 Titik Lebur : 1811 ºK (1538 ºC, 2800 ºF) Titik Didih : 3134 ºK (2861 ºC, 5182 ºF) Kapasitas Aklor : (25 ºC) 25,10 J/ (mol.K)

c. Keberadaan Besi Dalam Air

Menurut Joko T (2010) keberadaan besi dalam air

bersamaan dengan mineral mangan, tetapi besi didapatkan

lebih sering daripada mangan. Pada dasarnya besi dalam air

bentuk Ferro (Fe2+ ) atau Ferri (Fe3+ ), hal ini tergantung dari

kondisi pH dan oksigen terlarut dalam air. Pada pH netral dan

adanya oksigen terlarut yang cukup, maka ion ferro yang

terlarut dapat teroksidasi menjadi ion ferri dan selanjutnya

membentuk endapan. Ferrihidroksida yang sukar larut, berupa

hablur (presipitat) yang biasanya berwarna kuning kecoklatan,

oleh karena pada kondisi asam dan aerobik bentuk ferrolah

yang larut dalam air. Pada pH di atas 12 ferri hidroksida dapat

terlarut kembali membentuk Fe(OH)4.

Prinsip penurunan kadar besi adalah proses oksidasi dan

pengendapan. Adapun prosesnya adalah besi dalam bentuk

ferro dioksidasi terlebih dahulu menjadi bentuk ferri, kemudian

19

pengendapan dengan membentuk endapan ferrihidroksida.

Proses ini mudah terjadi pada kondisi pH+7 dimana

kelarutannya minimum.

Jadi penurunan kadar Besi (Fe) dalam air pada hakikatnya

mengubah bentuk yang larut dalam air menjadi yang tidak

larut dalam air. Oleh karena itu, hasil dari oksidasi ini selalu

menghasilkan endapan. Mengingat hal ini, dalam penerapannya

biasanya mengenai penyaringan.

d. Hal-Hal yang Mempengaruhi Kelarutan Besi Dalam Air

1) Kedalaman

Air hujan yang turun jatuh ke tanah dan mengalami

infiltrasi masuk ke dalam tanah yang mengandung FeO

akan bereaksi dengan H2O dan CO2 dalam tanah dan

membentuk Fe(HCO3)2 dimana semakin dalam air yang

meresap ke dalam tanah semakin tinggi juga kelarutan besi

karbonat dalam air tersebut.

2) Derajat Keasaman (pH)

pH air akan terpengaruh terhadap kesadahan kadar besi

dalam air, apabila pH air rendah akan berakibat terjadinya

proses korosif sehingga menyebabkan larutnya besi dan

logam lainnya dalam air, pH yang rendah kurang dari 7

dapat melarutkan logam. Dalam keadaan pH rendah, besi

yang ada dalam air berbentuk ferro dan ferri, dimana bentuk

ferri akan mengendap dan tidak larut dalam air serta tidak

dapat dilihat dengan mata dan berakibat terjadinya warna

pada air, air berbau dan adanya rasa karat pada air.

3) Temperatur Air (Suhu)

Temperatur air yang baik menurut Keputusan Menteri

Kesehatan RI Nomor 907/Menkes/SK/VII/2002 adalah

sama dengan temperatur udara. Temperatur yang tinggi

akan menyebabkan menurunnya kadar O2 dalam air,

20

kenaikan temperatur air juga akan menguraikan derajat

kelarutan mineral sehingga kelarutan Fe pada air tinggi.

4) Bakteri Besi

Bakteri besi (Crenothrix dan Lepothrix) adalah bakteri yang

dapat mengambil unsur besi dari sekeliling lingkungan

hidupnya sehingga mengakibatkan turunnya kandungan besi

dalam air. Dalam aktivitas bakteri besi memerlukan oksigen

dan besi sehingga bahan makanan dari bakteri besi tersebut.

Hasil aktivitas bakteri besi tersebut menghasilkan presipitat

(oksida besi) yang akan menyebabkan warna pada pakaian

dan bangunan. Bakteri besi merupakan bakteri yang hidup

dalam keadaan anaerob dan banyak terdapat dalam air yang

mengandung mineral. Pertumbuhan bakteri akan menjadi

lebih sempurna apabila air banyak mengandung CO2

dengan kadar yang cukup tinggi.

5) Karbondioksida ( CO2 ) Agresif

Karbondioksida (CO2) merupakan salah satu gas yang

terdapat dalam air. Berdasarkan bentuk dari gas

Karbondioksida (CO2) di dalam air, CO2 dibedakan

menjadi, CO2 bebas yaitu CO2 yang larut dalam air, CO2

dalam kesetimbangan dan CO2 agresif. Dari ketiga bentuk

Karbondioksida (CO2) yang terdapat dalam air, CO2

agresif-lah yang paling berbahaya karena kadar CO2 agresif

lebih tinggi dan dapat menyebabkan terjadinya korosi

sehingga berakibat kerusakan pada logam-logam dan beton.

Menurut Powell CO2 bebas yang asam akan merusak logam

apabila CO2 tersebut bereaksi dengan air. Reaksi ini dikenal

sebagai teori asam, dengan reaksi sebagai berikut:

2 Fe + H2CO3 FeCO3 + 2 H+

2 FeCO3 + 5 H2O +1/2 O2 2 Fe(OH)2 + 2 H2CO3

21

Dalam reaksi di atas dapat dilihat bahwa asam karbonat

tersebut secara terusmenerus akan merusak logam, selain

membentuk FeCO3 sebagai hasil reaksi antara Fe dan

H2CO3, selanjutnya FeCO3 bereaksi dengan air dan gas

oksigen (O2) menghasilkan zat 2FeOH dan 2H2CO3 dimana

H2CO3 tersebut akan menyerang logam kembali sehingga

proses perusakan logam akan berjalan secara terus-menerus

mengakibatkan kerusakan yang semakin lama semakin

besar pada logam tersebut (Tri Joko, 2010)

e. Masalah yang Ditimbulkan karena Adanya Besi dalam Air

Adapun besi terlarut yang berasal dari pipa atau tangki-tangki

besi adalah akibat dari beberapa kondisi, di antaranya adalah :

1) Akibat pengaruh pH yang rendah (bersifat asam), dapat

melarutkan logam besi.

2) Pengaruh akibat adanya CO2 agresif yang menyebabkan

larutnya logam besi.

3) Pengaruh tingginya temperature air akan melarutkan besi-

besi dalam air.

4) Kuatnya daya hantar listrik akan melarutkan besi.

5) Adanya bakteri besi dalam air akan memakan besi.

Menurut Yuliana (2009), apabila kosentrasi besi terlarut dalam

air melebihi 1,0 mg/l akan menyebabkan berbagai masalah,

diantaranya :

1) Gangguan Teknis

Endapan Fe(OH) bersifat korosif terhadap pipa dan akan

mengendap pada saluran pipa, sehingga mengakibatkan

efek-efek yang dapat merugikan seperti mengotori bak

yang terbuat dari seng, mengotori washtafel dan kloset.

2) Gangguan Fisik

Gangguan fisik yang ditimbulkan oleh adanya besi terlarut

dalam air adalah timbulnya warna, bau, rasa. Air akan

22

terasa tidak enak bila konsentrasi besi terlarutnya > 1,0

mg/l.

3) Gangguan Kesehatan

Senyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia

berfungsi sebagai pembentuk sel-sel darah merah, dimana

tubuh memerlukan 7-35 mg/hari yang sebagian diperoleh

dari air. Tetapi zat Fe yang melebihi dosis yang diperlukan

oleh tubuh dapat menimbulkan masalah kesehatan. Hal ini

dikarenakan tubuh manusia tidak dapat mensekresi Fe,

sehingga bagi mereka yang sering mendapat tranfusi darah

warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Air

minum yang mengandung besi cenderung menimbulkan

rasa mual apabila dikonsumsi. Selain itu dalam dosis besar

dapat merusak dinding usus. Kematian sering kali

disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Kadar Fe yang

lebih dari 1 mg/l akan menyebabkan terjadinya iritasi pada

mata dan kulit. Apabila kelarutan besi dalam air melebihi

10 mg/l akan menyebabkan air berbau seperti telur busuk.

4) Gangguan ekonomis

Gangguan ekonomis yang ditimbulkan adalah tidak secara

langsung melainkan karena akibat yang ditimbulkan oleh

kerusakan peralatan sehingga diperlukan biaya untuk

penggantian. (Joko T, 2010)

f. Cara Menghilangkan Besi dalam Air

Pada umumnya metode yang digunakan untuk

menghilangkan besi adalah metode fisika, kimia, biologi

maupun kombinasi dari masing – masing metode tersebut.

Metode fisika dapat dilakukan dengan cara filtrasi, aerasi,

presipitasi, elektrolitik, pertukaran ion (ion exchange), adsorpsi

dan sebagainya. Metode kimia dapat dilakukan dengan

pembubuhan senyawa khlor, kapur – soda, ozon, polyphosphat,

23

koagulan, flokulan, dan sebagainya. Metode biologi dapat

dilakukan dengan cara menggunakan mikroorganisme

autotropis tertentu seperti bakteri besi yang mampu

mengoksidasi senyawa besi.

Pemilihan proses tersebut dipilih berdasarkan besarnya

konsentrasi zat besi serta kondisi air baku yang digunakan.

Untuk menghilangkan zat besi di dalam air yang paling sering

digunakan adalah dengan cara proses oksidasi secara kimiawi

kemudian dilanjutkan dengan pemisahan endapan / suspensi /

dispersi atau (suspended solid) yang terbentuk menggunakan

proses sedimentasi dan atau filtrasi. Untuk meningkatkan

efisiensi pemisahan endapan tersebut maka dapat digunakan

proses koagulasi-flokulasi yang dilanjutkan dengan sedimentasi

dan filtrasi.

Berikut ini beberapa proses penghilangan besi dalam air:

1) Proses Oksidasi

Proses penghilangan besi dan mangan dengan cara oksidasi

dapat dilakukan dengan tiga macam cara yaitu :

a) Oksidasi dengan aerasi

Aerasi adalah proses pengambilan oksigen dengan

cara mengkontakkan air yang tercemar Fe dengan

udara sehingga kandungan oksigen dalam air

bertambah.

Adanya kandungan alkalinity, (HCO3)- yang cukup

besar dalam air, akan menyebabkan senyawa besi

berada dalam bentuk senyawa ferro bikarbonat,

Fe(HCO3)2. Oleh karena bentuk CO2 bebas lebih

stabil daripada (HCO3)-, maka senyawa bikarbonat

cenderung berubah menjadi senyawa karbonat.

Fe(HCO3)2 ===> FeCO3 + CO2 + H2O

24

Dari reakasi tersebut dapat dilihat, jika CO2

berkurang, maka kesetimbangan reaksi akan bergeser

ke kanan dan selanjutnya reaksi akan menjadi sebagai

berikut :

FeCO3 + CO2 ===> Fe(OH)2 + CO2

hidroksida besi (II) masih mempunyai kelarutan yang

cukup besar, sehingga jika terus dilakukan oksidasi

dengan udara atau aerasi akan terjadi reaksi (ion)

sebagai berikut:

4 Fe2+ + O2 + 10 H2O ===> 4 Fe(OH)3 + 8 H+

Sesuai dengan reaksi tersebut, maka untuk

mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,14

mg/l oksigen. Pada pH rendah, kecepatan reaksi

oksidasi besi dengan oksigen (udara) relatif lambat,

sehingga pada prakteknya untuk mempercepat reaksi

dilakukan dengan cara menaikkan pH air yang akan

diolah.

b) Oksidasi dengan klorinasi

Khlorine, Cl2 dan ion hipokhlorit, (OCl)- adalah

merupakan bahan oksidator yang kuat sehingga

meskipun pada kondisi pH rendah dan oksigen

terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat.

Reaksi oksidasi antara besi dengan khlorine adalah

sebagai berikut:

2 Fe2+ + Cl2 + 6 H2O ==> 2 Fe(OH)3 + 2 Cl- + 6 H+

Berdasarkan reaksi tersebut di atas, maka untuk

mengoksidasi setiap 1 mg/l zat besi dibutuhkan 0,64

mg/l khlorine. Tetapi pada prakteknya, pemakaian

khlorine ini lebih besar dari kebutuhan teoritis karena

adanya reaksi-reaksi samping yang mengikutinya.

Disamping itu apabila kandungan besi dalam air baku

25

jumlahnya besar, maka jumlah khlorine yang

diperlukan dan endapan yang terjadi juga besar

sehingga beban flokulator, bak pengendap dan filter

menjadi besar pula. Berdasarkan sifatnya, pada

tekanan atmosfir khlorine adalah berupa gas. Oleh

karena itu, untuk mengefisienkannya, khlorine

disimpan dalam bentuk cair dalam suatu tabung

silinder bertekanan 5 sampai 10 atmosfir. Untuk

melakukan khlorinasi, khlorine dilarutkan dalam air

kemudian dimasukkan ke dalam air yang jumlahnya

diatur melalui orifice flowmeter atau dosimeter yang

disebut khlorinator. Pemakaian kaporit atau kalsium

hipokhlorit untuk mengoksidasi atau menghilangkan

besi relatif sangat mudah karena kaporit berupa

serbuk atau tablet yang mudah larut dalam air.

c) Oksidasi dengan permanganat

Untuk menghilangkan besi dalam air, dapat pula dilakukan

dengan mengoksidasinya dengan memakai oksidator

kalium permanganat dengan persamaan reaksi sebagai

berikut :

3 Fe2+ + KMnO4 + 7 H2O ==> 3 Fe(OH)3 + MnO2 + K+ +

5 H+

Secara stokhiometri, untuk mengoksidasi 1 mg/l besi

diperlukan 0,94 mg/l kalium permanganat. Dalam

prakteknya, kebutuhan kalium permanganat ternyata lebih

sedikit dari kebutuhan yang dihitung berdasarkan

stokhiometri. Hal ini disebabkan karena terbentuknya

mangan dioksida yang berlebihan yang dapat berfungsi

sebagai oksidator dan reaksi berlanjut sebagai berikut :

2 Fe2+ + 2 MnO2 + 5 H2O ==> 2 Fe(OH)3 + Mn2O3 + 4 H+

26

2) Proses Koagulasi-flokulasi

Pada proses ini terdapat 2 cara, yakni :

a) Proses Koagulasi dengan penambahan bahan koagulan

Sebagaimana diketahui bahwa zat besi banyak terdapat

dalam air tanah dan pada umumnya berada dalam

bentuk senyawa valensi 2 atau dalam bentuk ion Fe2+ .

Lain halnya jika besi tersebut berada dalam air dalam

bentuk senyawa organik dan koloid, misalnya

bersenyawa dengan zat warna organik atau asam humus

(humic acid), maka keadaan yang demikian susah

dihilangkan baik dengan cara aerasi, penambahan

khlorine maupun dengan penambahan kalium

permangganat. Adanya partikel-partikel halus

Fe(OH)3.n H2O air juga sukar mengendap dan

menyebabkan air menjadi keruh.

Untuk menghilangkan zat besi seperti pada kasus

tersebut di atas, perlu dilakukan koagulasi dengan

membubuhkan bahan koagulan, misalnya aluminium

sulfat, Al2(SO4).nH2O dalam air yang mengandung

kolloid. Dengan pembubuhan koagulan tersebut, koloid

dalam air menjadi bergabung dan membentuk

gumpalan (flock) kemudian mengendap. Setelah koloid

senyawa besi mengendap, kemudian air disaring

dengan saringan pasir cepat.

b) Proses Koagulasi dengan Cara Elektrolitik

Ke dalam air baku dimasukkan elektroda dari

lempengan logam aluminium (Al) yang dialiri dengan

listrik arus searah. Dengan adanya arus listrik tersebut,

maka elektroda logam Al tersebut sedikit demi sedikit

akan larut ke dalam air membentuk ion Al3+, yang oleh

reaksi hidrolisa air akan membentuk Al(OH)3

27

merupakan koagulan yang sangat efektif. Dengan

terbentuknya Al(OH)3.nH2O dan besi organik serta

partikel-pertikel kolloid lain yang bermuatan negatif

akan tertarik oleh ion Al3+ sehingga menggumpal

menjadi partikel yang besar, mengendap dan dapat

dipisahkan. Cara ini sangat efektif, tetapi makin besar

skalanya maka kebutuhan listriknya makin besar pula.

3) Proses Filtrasi Kontak

Ada dua cara yang banyak dipakai yaitu :

a) Filtrasi dengan media filter yang mengandung MnO2

Air baku yang mengandung Fe dialirkan ke suatu filter

yang medianya mengandung MnO2.nH2O. Selama

mengalir melalui media tersebut Fe yang terdapat dalam

air baku akan teroksidasi menjadi bentuk Fe(OH)3

oksigen terlarut dalam air, dengan oksigen sebagai

oksidator. Reaksinya adalah sebagai berikut :

4 Fe2+ + O2 + 10 H2O ===> 4 Fe(OH)3 + 8 H+

Untuk reaksi penghilangan besi tersebut diatas adalah

merupakan reaksi katalitik dengan MnO2 sebagai

katalis sehingga kemampuan penghilangan Fe nya

makin lama makin berkurang.

b) Dengan Mangan Zeolite

Air baku yamg mengandung besi dialirkan melalui

suatu filter bed yang media filternya terdiri dari

mangan-zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7). Mangan Zeolit

berfungsi sebagai katalis dan pada waktu yang

bersamaan besi yang ada dalam air teroksidasi menjadi

bentuk ferri-oksida yang tak larut dalam air. Reaksinya

adalah sebagai berikut :

K2Z.MnO.Mn2O7+4 Fe(HCO3)2 ==> K2Z + 3 MnO2 +

2 Fe2O3 + 8 CO2 + 4 H2O

28

Reaksi penghilangan besi dengan mangan zeoite tidak

sama dengan proses pertukaran ion, tetapi merupakan

reaksi dari Fe2+ dengan oksida mangan tinggi (higher

mangan oxide).

Filtrat yang terjadi mengandung mengandung ferri-

oksida yang tak larut dalam air dan dapat dipisahkan

dengan pengendapan dan penyaringan. Selama proses

berlangsung kemampunan reaksinya makin lama makin

berkurang dan akhirnya menjadi jenuh. Untuk

regenerasinya dapat dilakukan dengan menambahkan

larutan Kaliumpermanganat kedalam zeolite yang telah

jenuh tersebut sehingga akan terbentuk lagi mangan

zeolite (K2Z.MnO.Mn2O7). (Ihsan,2014)

3. Koagulasi dan Flokulasi

a. Definisi

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid

karena penambahan sintetik tertentu sehingga partikel partikel

tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karena adanya

gaya grafitasi. Proses pengikatan partikel koloid dengan cara

pengadukan cepat (flash mixing), yang merupakan bagian

integral dari proses koagulasi. Pemisahan koloid dapat

dilakukan dengan penambahan koagulan sintetik ataupun

koagulan alami yang diikuti. Tujuan dari pengadukan cepat

adalah untuk mempercepat atau menyeragamkan penyebaran

zat kimia melalui air. Pengadukan cepat akan membuat

partikel-partikel padat dalam air saling berbenturan dan

bertemu sehingga terbentuk flok-flok yang halus. Koagulan

yang umum dipakai adalah aluminium sulfat (tawas), ferri

sulfat, ferro sulfat, dan PAC (Poly Aluminium Chloride).

Umumnya partikel-partikel tersuspensi atau koloid dalam air

29

buangan melibatkan efek browmian. Permukaan partikel-

partikel tersebut bermuatan listrik negatif. Partikel-partikel itu

menarik ion-ion positif yang terdapat dalam air dan menolak

ion-ion negatif. Ion-ion positif tersebut lalu menyelubungi

partikel-partikel koloid dan membentuk lapisan rapat

bermuatan didekat permukaannya. Lapisan yang terdiri ddari

ion-ion positif itu disebut dengan lapisan kokoh. Adanya

muatan-muatan pada permukaan partikel koloid tersebut

menyebabkan pembentukan medan elektrostatik di sekitar

partikel itu sehingga menimbulkan gaya tolak-menolak antar

partikel. Disamping gaya tolak-menolak akibat muatan negatif

pada partikel-partikel koloid, ada gaya tarik menarik antara 2

partikel yang dikenal dengan gaya Van der walls. Selama tidak

ada hal yang mempengaruhi kesetimbangan-kesetimbangan

muatan-muatan listrik partikel koloid, gaya tolak-menolak

yang selalu lebih besar dari pada gaya Van Der Walls dan

akibatnya partikel koloid tetap dalam keadaan stabil.

Flokulasi secara umum disebut juga pengadukan lambat,

dimana dalam flokulasi ini berlangsung proses terbentuknya

penggumpalan flok-flok yang lebih besar dan akibat adanya

perbedaan berat jenis terhadap air, maka flok-flok tersebut

dapat dengan mudah mengendap di bak sedimentasi (Joko T,

2010).

Proses Koagulasi Flokulasi dengan Berbagai Bahan

Koagulan.

1) Tawas

Persenyawaan A12 (SO4 )3 disebut juga tawas. merupakan

bahan koagulan ; yang banyak digunakan karena bahan ini

paling murah (ekonomis), mudah didapatkan / dibeli

dipasaran, serta menurunkan kadar karbonat.

30

Dengan banyak dosis tawas yang ditambahkan kedakam

air olahan maka pH dalam airpun akan makin turun,

karena dihasilkan senyawa asam sulfat sehingga perlu

dicari dosis yang effektif antara pH 5,8 sampai dengan

7,4. Untuk menaikkan pH biasanya dapat dilakukan

penambahan larutan kapur Ca(OH)2 atau soda abu (Na2

CO3).

2) Feri Sulfat dan Feri Chlorida

Bahan ini bersifat korosif, serta tidak tahan penyimpanan

lama . Endapan Fe(OH)3 dalam air efektif terbentuk pada

pH 5,5. Untuk pengaturan pH biasannya kita dapat

menambahkan larutan kapur kedalam air. Garam Feri

Sulfat dan Feri Chlorida biasanya dipakai untuk proses

koagulasi pada air buangan industri, tetapi setelah itu

harus diolah lagi untuk menghilangkan kandungan Fe

yang masih ada dalam air.

3) Fero Sulfat dan Fero Chlorida

Flokulasi dengan fero ini biasanya akan lebih baik dengan

penambahan larutan kapur Ca (OH)2 ataupun NaOH

dengan perbandingan 1 : 2 Fe sebagai pengaturan kondisi

flokulasi.

4) Natrium Aluminat

Bahan ini masih kurang popular penggunaannya.

5) Kapur

Pengaruh penambahan kapur Ca(OH)2 atau menaikan pH

dan bereaksi dengan bikarbonat membentuk endapan

Mg(OH). Kelebihan ion Ca pada pH tinggi dapat

diendapkan dengan melakukan penambahan soda abu

kedalam air.

31

b. Faktor Yang Mempengaruhi Koagulasi dan Flokulasi

Dalam pengolahan air, untuk mencapai proses koagulasi-

flokulasi yang optimum diperlukan pengaturan semua kondisi

yang saling berkaitan dan mempengaruhi proses tersebut.

Kondisi-kondisi yang mempengaruhi antara lain pH,suhu,

konsentrasi koagulan dan pengadukan.

1) pH

Suatu proses koagulasi dapat berlangsung secara sempurna

jika pH yang digunakan berada pada jarak tertentu sesuai

dengan pH optimum koagulan dan flokulan yang

digunakan.

2) Suhu

Proses koagulasi dapat berkurang pada suhu rendah karena

peningkatan viskositas dan perubahan struktur agregat

menjadi lebih kecil sehingga dapat lolos dari saringan,

sedangkan pada suhu tinggi yang mempunyai kerapatan

lebih kecil akan mengalir ke dasar kolam dan merusak

timbunan lumpur yang sudah terendap dari proses

sedimentasi.

3) Konsentrasi Koagulan

Konsentrasi koagulan sangat berpengaruh terhadap

tumbukan partikel sehingga penambahan koagulan harus

sesuai dengan kebutuhan untuk membentuk flok-flok. Jika

konsentrasi koagulan kurang mengakibatkan tumbukan

antar partikel berkurang sehingga mempersulit

pembentukan flok.

4) Pengadukan

Pengadukan yang baik diperlukan untuk untuk

memperoleh koagulasi dan flokulasi yang optimum.

Pengadukan terlalu lamban mengakibatkan waktu

pertumbuhan flok menjadi lama, sedangkan jika terlalu

32

cepat mengakibatkan flok-flok yang terbentuk akan pecah

kembali (Pararaja,2008 dalam Putra et al. 2013).

4. Jartes

Jartest adalah alat yang dipergunakan untuk percobaan menentukan

dosis optimum koagulan yang dilengkapi dengan alat-alat gelas

dan pengandukan yang sempurna, atau dapat dilakukan dengan alat

pengaduk yang lebih sederhana yaitu dengan batang bambu.

Jartest menyimulasikan proses koagulasi dan flokulasi dalam

proses pengolahan limbah sehingga membantu operator

pengolahan limbah untuk menentukan jumlah bahan kimia yang

tepat. Prinsip Jartest Suatu larutan koloid yang mengandung

partikel-partikel kecil dan koloid dapat dianggap stabil bila :

1) Partikel-partiel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam

waktu yang pendek (beberapa jam).

2) Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan

menjadi partikel yang lebih besar dan berat, karena muatan

elektris pada permukaan elektrostatis antara partikel

satudengan yang lainnya. Dengan pembubuhan koagulan

tersebut, maka stabilitas akan terganggu karena :

a) Sebagian kecil tawas tinggal terlarut dalam air, molekul-

molekul ini dapat menempelpada permukaan koloid dan

mengubah muatan elektrisnya karena sebagian molekul

Albermuatan positif sedangkan koloid bisanya bermuatan

negatif (pada pH 5 – 8).

b) Sebagian besar tawas tidak terlarut dan akan mengendap

sebagai flok Al(OH)3 yang dapat mengurung koloid dan

membawanya kebawah. Bahan koagulan lain yang dapat

digunakan selain tawas adalah PAC (Poly Alumunium

Chloride). PAC adalah suatu persenyawaan anorganik

komplek, ion hidroksil serta ion alumunium bertarap

33

klorinasi yang berlainan sebagai pembentuk polynuclear

(Putra et al. 2013)

5. Biji Kelor (Moringa oleifera)

a. Definisi

Kelor awalnya banyak tumbuh di India. Namun, kini kelor

banyak ditemukan di daerah beriklim tropis (Grubben 2004).

Kelor tumbuh di daerah panas dan sedikit gersang dengan

curah hujan 250–1500 mm. Berikut ini adalah klasifikasi

tanaman kelor.

Kingdom : Plantae ( Tumbuhan ) Subkingdom : Trachebionta ( Tumbuhan berpembuluh ) Super Divisi : Spermatophyta ( Menghasilkan biji ) Divisi : Magnoliophyta ( Tumbuhan berbunga ) Kelas : Magnoliopsida ( berkeping dua / dikotil ) Sub kelas : Dileniidae Ordo : Capparales Ordo : Moringaceae Genus : Moringa Spesies : Moringa oleifera. Lam

Tanaman tersebut juga dikenal sebagai tanaman “stik-drum”

karena bentuk polong buahnya yang memanjang meskipun ada

juga yang menyebutnya sebagai ”horseradish” karena rasa

akarnya menyerupai lobak. Kelor termasuk jenis tumbuhan

perdu yang dapat memiliki ketinggian batang 7–11m. Pohon

kelor umumnya tumbuh 3–4 m pada tahun pertama. Batang

kayunya getas (mudah patah), cabangnya jarang, tetapi berakar

kuat. Batangnya berwarna kelabu, daun berbentuk bulat telur

dengan ukuran kecil, tersusun majemuk dalam satu tangkai.

Pohon kelor mulai berbuah setelah 2 tahun. Bunganya

berwarna hijau, keluar sepanjang tahun, dengan aroma

semerbak. Pengembang biakan pohon kelor bisa menggunakan

biji ataupun menggunakan setek batang. Biji kelor berbentuk

segi tiga memanjang yang disebut kelantang (Jawa) dan berbau

minyak “behen” atau “ben”. Buahnya berbentuk memanjang,

34

berwarna hijau, keras, dengan panjang 30-50 cm (Jonni et al.

2008 dalam Environmental et al. 2007)

b. Biji Kelor Sebagai Koagulan

Biji kelor mengandung suatu zat aktif 4α- 4r- rhamnosyloxy-

benzylisothiocyanate yang berfungsi sebagai protein kationik.

Zat aktif ini dapat membantu menurunkan gaya tolak menolak

antara partikel koloid dalam air. Prinsip utama mekanismenya

adalah adsorbs dan netralisasi tegangan protein tersebut. Ionion

logam yang terlarut akan diadsorbsi oleh biji kelor sedangkan

koloid yang terbentuk akan terjadi netralisasi muatan oleh

protein yang terkandung dalam kelor tersebut (Damayati et al.

2012).

Selain itu kulit dari biji Moringa oleifera mengandung molekul

protein larut air dengan berat molekul yang rendah. Protein ini

akan bermuatan positif jika dilarutkan dalam air. Fungsi protein

akan bekerja seperti bahan sintetik yang bermuatan positif dan

dapat digunakan sebagai koagulan polimer sintetik. Ketika

Moringa oleifera yang sudah diolah (serbuk) dimasukkan

kedalam air kotor, protein yang terdapat dalam Moringa

oleifera akan mengikat partikulat-partikulat yang bermuatan

negatif, partikulat ini menyebabkan kekeruhan. Pada kondisi

kecepatan pengadukan yang tepat, partikulat-partikulat

bermuatan negatif yang sudah terikat, ukurannya akan

membesar dan membentuk flok. Flok ini bisa diendapkan

dengan gravitasi atau dihilangkan dengan filtrasi (Industri,

2014).

Menurut Mukaromah & Semarang (2015) tentang biji kelor

sebagai koagulan pada kekeruhan dan penurunan kadar unsur

logam berat (Fe, Mn, Cu, Cr) dalam air telah dilakukan

sebelumnya. Hasil penelitian Enos Tangke Arung, MP, dosen

35

dari Fakultas Kehutanan (Fahutan) Universitas Mulawarman

(Samarinda) menemukan biji kelor yang diadopsi dari Negara

Sudan, dan menyulapnya menjadi ''serbuk ajaib'' yang dapat

mengubah air keruh dengan partikel tanah maupun unsur logam

menjadi air bersih layak konsumsi, dan memenuhi standar baku

mutu yang ditetapkan.

6. Biji Kecipir (Psophocarpus tetragonolobus)

a. Definisi

Kecipir (Psophocarpus tetragonolobus) adalah tumbuhan

merambat anggota suku Fabaceae (Leguminosae). Pucuk dan

polong mudanya dimanfaatkan sebagai sayuran. Di Sumatera

dikenal sebagai kacang botol atau kacang belingbing (pantai

barat Sumatera), dan kacang embing (Palembang). Nama–

nama lainnya adalah jaat, cipir, cicipir, kelongkang, kacang

botor, kacang kumbotor, serta biraro (Manado Ternate). Dalam

bahasa Inggris disebut sebagai Winged bean, Winged pea,

Four–angled bean (mengacu pada bentuk buahnya), namun

juga dinamai Goa bean dan Asparagus pea.(Anon 2013).

Berikut klasifikasi tanaman kecipir.

Divisio :Spermatophyta Sub division :Angiospermae Classis :Dicotyledoneae Ordo :Leguminales Famili :Papilionaceae Genus :Psophocarpus Spesies :Psophocarpus tetragonolobus L Kecipir termasuk dalam ordo Leguminales yang mempunyai

ciri khas, yaitu terdapat buah yang disebut buah polong, yaitu

buah yang berasal dari 1 daun dengan atau tanpa sekat semu.

Bila dimasak, kering akan pecah, sehingga biji terlontar keluar

atau buah terputus–putus menjadi beberapa bagian menurut

sekat–sekat semunya. Diantara anggota–anggotanya yang lain

termasuk kecipir ini banyak mengandung nilai gizi yang tinggi

36

karena kandungannya akan protein, lemak vitamin dalam

bijinya (Gembong, 1988 dalam Anon 2013)

b. Biji Kecipir Sebagai Koagulan

Menurut (Jhonny,1993 dalam Anon 2013) daun dan biji kecipir

mengandung saponin, flavonoida dan tanin Protein yang

terkandung dalam biji kecipir inilah yang diharapkan dapat

berperan sebagai polielektrolit alami yang kegunaannya mirip

dengan koagulan sintetik. Kecipir diharapkan dapat menjadi

alternatif biokoagulan (koagulan alami) karena tanaman ini

mudah dibudidayakan, pertumbuhannya cepat, dan dapat

diremajakan. Selain itu protein yang terlarut dari biji kecipir

mengandung gugus -NH3+ yang dapat mengikat partikel-

partikel yang bermuatan negatif sehingga partikel-partikel

tersebut terdestabilisasi membentuk ukuran partikel yang lebih

besar yang akhirnya dapat terendapkan oleh adanya gaya

gravitasi sehingga mampu menguangi kadar kekeruhan pada

air. (Hendrawati, Nurhasni dan Syamsumarsih 2013)

37

C. Kerangka Teori

Gambar II.1 Kerangka Teori

Keterangan :

: Diteliti

: Tidak diteliti

Kandungan Kimia Lain

Fisik

Koagulasi dan Flokulasi

Kualitas Air Kuantitas Air

Kebutuhan Air

Kimia Bakteriologis

Besi (Fe) Tinggi

Hal yang Mempengaruhi Besi

(Fe) Tinggi dalam Air Tanah :

Lapisan tanah yang dilalui

Metode Jartest

Serbuk Kelor dan Serbuk Kecipir

Penurunan Kadar Besi (Fe)

Kontinuitas Air

38

D. Kerangka Konsep

Gambar II.2 Kerangka Konsep

Keterangan :

: Diteliti

: Tidak diteliti

Diperiksa Kembali

Sampel Air

Bakteriologis Kimia Kandungan Besi

(Fe)

Fisika

Metode Jartest

Pemeriksaan Besi (Fe)

Penurunan Besi (Fe) Memenuhi Syarat

Penurunan Besi (Fe) Tidak Memenuhi

Syarat

Serbuk Kelor dan Serbuk

Kecipir