LAPORAN TETAPLABORATORIUM UNIT PROSES

METIL ESTER

Oleh:Kelompok ISthevanie03101003001Aris Budiyanto03101003002Silfia Dahnia03101003017Ikhsan Abdi Kusuma03101003019Yutika03101003079Risna Sari Dewi Tindaon03101003117

Nama Asisten: Mayang Sofia Reza Irma Tirta Sari Moch. Farid Dimyati

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SRIWIJAYAINDERALAYA2013

BAB 1PENDAHULUAN1.1.Latar Belakang Water treatment adalah salah satu bagian dari unit utilitas yang sangat vital. Water treatment merupakan unit yang berfungsi dalam pengolahan air yang digunakan untuk mendukung kegiatan dari produksi itu sendiri, antara lain untuk kebutuhan make up cooling water, pembuatan air demin dan untuk memenuhi keperluan air bersih dan air minum, baik untuk kompleks maupun untuk pabrik itu sendiri. Water treatment secara sederhana merupakan proses pengolahan air menjadi air bersih. Parameter fisik air biasanya di lihat dari unsur yang berhubungan dengan indra manusia seperti penglihatan, sentuhan, rasa dan penciuman, yang meliputi turbidity (kekeruhan), warna, bau, rasa dan suhu. Sistem pengolahan yang biasa di gunakan adalah sistem sedimentasi (pengendapan), filtrasi dan penambahan desinfektan.Adapun tujuan dari semua proses water treatment (pengolahan air) adalah untuk menghilangkan kontaminan atau impuritis yang terkandung dalam air atau untuk mengurangi konsentrasi kontaminan tersebut sehingga air menjadi layak dan memenuhi syarat-syarat mutu air untuk digunakan sesuai dengan fungsi yang diinginkan . Adapun jenis pengotor atau impurities yang terdapat dalam air dapat berupa padatan tersuspensi (lumpur), padatan yang tidak larut (pasir, sampah), gas-gas terlarut (O2, CO2, dan H2S), mikroorganisme (bakteri, ganggang), dan garam-garam yang terionisasi. Selain itu air yang sudah diproses water treatment ini jika dibuang ke lingkungan dapat mengurangi dampak ekologi yang merugikan bagi lingkungan.

Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat atau kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalian limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution1

prevention). Hal ini dimaksudkan agar limbah dari proses produksi tidak mencemari lingkungan sekitar.Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan pencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.1.2.Tujuan1. Mengetahui prosesproses yang terjadi di dalam suatu peralatan water treatment.2. Mengetahui jenisjenis alat atau peralatan yang digunakan dalam proses water treatment.3. Mengetahui bahan kimia yang dapat dipakai dalam proses water treatment.1.3.Permasalahan1. Bagaimana cara mengolah air menjadi air yang lebih murni dan sesuai dengan yang dibutuhkan?2. Bagaimana pengaruh proses water treatment yang dipakai terhadap air yang dihasilkan?3. Bagaimana pengaruh penambahan bahanbahan kimia tertentu dalam proses water treatment?1.4.Hipotesa1. Air dengan banyak zat pengotor (impurities) dapat menjadi lebih murni dengan penerapan proses water treatment sehingga air yang memiliki spesifikasi yang lebih baik dan sesuai dengan yang dibutuhkan.2. Proses water treatment dilakukan dengan menambahkan sejumlah bahan kimia yang dapat membantu proses water treatment dengan komposisi yang sesuai.3. Proses water treatment dapat menghilangkan zat-zat pengotor yang terkandung dalam air.1.5.Manfaat1. Dapat mengaplikasikan proses water treatment baik dalam industri maupun dalam kehidupan sehari-hari.2. Dapat mengetahui komposisi bahan kimia yang tepat dalam proses water treatment sehingga dapat menghemat biaya.3. Dapat mengetahui peralatan yang efektif dan efisien untuk proses water treatment sesuai dengan kualitas air bahan baku.

2

4

BAB 2TINJAUAN PUSTAKA2.1.AirAir merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia, karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal dari : a. Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya.b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, serta sumber-sumber lainnya. Air bersih sebagai kebutuhan primer manusia maupun proses industri semakin sulit diperoleh. Permasalahan mengenai rendahnya kualitas air baku merupakan tantangan yang senantiasa muncul dalam pemenuhan kebutuhan air bersih baik untuk standar proses produksi maupun air minum. Disamping itu, dengan adanya keterbatasan jumlah air baku, diperlukan adanya teknologi yang mendukung proses daur ulang air yang bersal dari air buangan proses industri maupun domestik. Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari atau setidaknya diminimalkan. Masalah pencemaran serta efisiensi penggunaan sumber air merupakan masalah pokok. Hal ini mengingat keadaan perairan-alami di banyak negara yang cenderung menurun, baik kualitas maupun kuantitasnya. Semua air yang berasal dari alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah bahan pengotor (impurities). Bahan pengotor ini mempengaruhi kualitas air tersebut mulai dari persen kekeruhan, warna, bau, dan pH air. Bahan pengotor ini dapat berupa:a. Padatan terlarut: mineral-mineral seperti CaCO3, CaSO4, NaCl, Silica dllb. Gas-gas terlarut: CO2, O2c. Padatan tak terlarut

d. Limbah industri, rumah tangga 5

e. Mikroorganisme, alga, lumut f. Pengotor lainnya dalam bentuk turbidity (kekeruhan), warna, tanah, endapan mineral, minyak dll.1.Karakteristik fisik air a. KekeruhanKekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri. b. TemperaturKenaikan temperatur air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap.c. WarnaWarna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan. d. Solid (padat)Kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut. e. Bau dan rasaBau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam air seperti alga.2.Karakteristik Kimia Air1. pHPembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentuk molekuler, dimana disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH. 1. DO (dissolved oxygent) DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik.1. BOD (biological oxygent demand) BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi. 1. COD (chemical oxygent demand)COD adalah banyaknya oksigen yang di butuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimia. Besarnya menggambarkan tingkat pencemaran oleh bahan-bahan organik yang secara alami dapat teroksidasi oleh proses mikrobiologis.1. KesadahanDi dalam pemakaian untuk industri (air ketel, air pendingin, atau pemanas) adanya kesadahan dalam air tidaklah dikehendaki. Kesadahan yang tinggi bisa disebabkan oleh adanya kadar residu terlarut yang tinggi dalam air.1. Senyawa-senyawa kimia yang beracun Kehadiran unsur arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat ( 0,05 mg/l). Kehadiran besi (Fe) dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligam, menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia.2.2.Water treatmentUnit Utilitas (offsite plant) merupakan unit pendukung yang bertugas mempersiapkan kebutuhan operasional pabrik dan untuk keperluan perumahan, khususnya yang berkaitan dengan penyediaan bahan baku dan bahan pembantu pada produksi pabrik tersebut. Unit utilitas juga menerima buangan atau sisa dari pabrik ammonia dan urea untuk diolah kembali sehingga dapat dimanfaatkan lagi atau dibuang agar tidak menganggu lingkungan.Salah satu bagian dari unit utilitas adalah water treatment. Water treatment merupakan suatu unit yang berfungsi dalam proses pengolahan air yang digunakan untuk mendukung kegiatan dari produksi itu sendiri antara lain untuk kebutuhan make up cooling water, pembuatan air demin dan untuk memenuhi keperluan air bersih dan air minum baik untuk kompleks maupun untuk pabrik itu sendiri. Pada umumnya kebutuhan pabrik akan air sangat banyak dan perlu sehingga lokasi pabrik dipilih dekat dengan sumber air. Sebagai contoh untuk skala pabrik sumber air baku untuk pembuatan airnya diambil dari air sungai.1.Peralatan dalam Water treatment Secara singkat pengolahan air dari sungai pada proses water treatment tersebut mengalami beberapa tahapan. Adapun peralatan yang digunakan dalam unit water treatment adalah sebagai berikut : a. Filter Yang dimaksud dengan filter disini adalah alat penyaringan air yang memiliki kerapatan yang cukup besar. Hal ini sesuai dengan fungsinya yaitu untuk menyaring benda padat kasar yang terapung disekitar pompa air, sehingga kerusakan pompa dapat terhindar akibat tersumbat. Prinsip kerja : yaitu hanya menerima air yang didistribusikan oleh pompa dan pada filter terjadi pemisahan antara benda padat kasar dan air.b. Pompa Disini pompa berfungsi untuk mendistribusikan air (air sungai) dan akan kemudian di olah kembali. Prinsip kerja: mendistribusikan air dari sumber air dan kemudian diolah kembali oleh alat-alat selanjutnya. c. FlocculatorFlocculator adalah bagian yang berupa tangki dengan diameter, tinggi dan kapasitas tertentu sesuai dengan keperluan. Prinsip kerja: menampung air yang didistribusikan oleh pompa kemudian koloid-koloid yang terdapat bersama-sama dengan air di koagulasi karena pengaruh beberapa bahan kimia yang diberikan selanjutnya koloid yang berbentuk flok ini tertinggal di flocculator kemudian airnya diproses pada alat selanjutnya. Air sungai yang dipompakan, sebelum masuk kedalam flocculator maka diinjeksikan dengan berbagai macam bahan kimia, antara lain:1) Larutan alum ( Al2SO4)Larutan ini berfungsi untuk memperbesar ukuran partikel-partikel koloid sehingga akan lebih mudah terbentuk flok-flok dan mengendap. Pengendapan partikel akan menjernihkan air. Suspensi koloid terdiri dari ion-ion bermuatan negatif sehingga akan terjadi peristiwa tolak-menolak antar ion. Apabila ionion yang bermuatan positif yang terdapat dalam zat pengendap (coagulant chemicals) bersentuhan dengan ion-ion negatif maka akan terbentuk gumpalan berupa gelatin. Dengan demikian ukuran partikel akan bertambah besar sehingga dapat dipisahkan dengan cara pengendapan. Kebutuhan penginjeksian alum tergantung tingkat kekeruhan dari air yang akan dimurnikan dan biasanya kekeruhan bertambah setelah hujan.2) Coagulant aidCoagulant aid berfungsi untuk memperbesar partikel koloid dan membentuk flok tank, sehingga proses pengendapan berlangsung lebih cepat dan sempurna atau membentuk gumpalangumpalan lumpur dari gumpalangumpalan kecil supaya mudah diendapkan. 3) Gas KlorinMerupakan zat pembunuh bakteri, jamur, mikroorganisme yang terdapat didalam air. Dosis yang digunakan adalah 5 ppm. Sebelumnya digunakan kaporit (CaOCl2), kaporit lebih baik dari pada klorin karena dapat dengan cepat mengendapkan lumpur sehingga air akan lebih bersih.4) Caustic Soda (NaOH)Berfungsi untuk mengatur pH air sungai karena pada sistem pembentukan flok dibutuhkan kondisi dengan pH 5,5 s.d 6,2. Dosis yang digunakan adalah 2 s.d 5 ppm. Kondisi pH harus dijaga lebih dari 5,5 agar flok terbentuk dan pH harus kecil dari 6,2 agar flok yang terbentuk tadi tidak akan pecah lagi.Flocculator juga dilengkapi dengan pengaduk yang berkecepatan lambat. Pengaduk berfungsi agar di dalam flocculator tidak terjadi pengendapan dan pencampuran antara air sungai dengan bahan-bahan kimia tersebut dapat berlangsung sempurna. pH pada floculator harus dijaga antara 5,8 - 6,2. Apabila pada flocculator terjadi penurunan pH maka flok yang terbentuk kecil dan sebaliknya.d. ClarifierClarifier terbuat dari beton yang berdiameter dan dilengkapi dengan pengaduk. Pada clarifier air terdiri dari flocculator dipisahkan flok-flok nya dengan cara pengendapan yang disertai dengan pengadukan berputaran rendah. Hal ini berfungsi untuk membentuk flok (gumpalan) dari partikel yang berukuran kecil. Selama proses clarification, dihilangkan juga water hardness (air keras) yaitu garam kalsium dan magnesium yang larut dalam air. Hardness dapat dikurangi dengan jalan mereaksikan zat-zat kimia yang akan mengendapkan hardness tersebut. Air bersih hasil pengendapan dipisahkan melalui over flow di bibir clarifier dan endapannya dibuang (blowdown) melalui bagian bawah clarifier. Kualitas air pada clarifier dapat dikontrol di outlet clarifier dengan parameter pH antara 5,5 s.d 6,2 kadar klorin 0,3 s.d 1,5 ppm dan turbidity kurang dari 5 ppm. Clarifier berfungsi untuk memisahkan sejumlah kecil partikel-partikel halus yang menghasilkan liquid yang jernih yang bebas partikel-partikel solid atau suspensi. Di dalam Clarifier terjadi proses yang kita sebut dengan proses klarifikasi yang mana proses ini berfungsi menghilangkan suspended solid. Suspended solid merupakan bagian dari kotoran (impurities) yang menyebabkan air menjadi keruh. Secara umum klarifikasi dapat diartikan sebagai proses penghilangan suspended solid melalui mekanisme koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi. Teknik pemisahan pada clarifier juga bergantung pada :1) Konsentrasi solid2) Kecepatan umpan masuk3) Ukuran partikel solid4) Bentuk partikel solide. Clear wellClear well terbuat dari baja dan mempunyai tinggi tertentu. Air yang keluar dari clarifier dikirim ke clear well yang berfungsi sebagai penampung air dalam jumlah banyak sebelum di pompakan ke unit sand filter. Di clear well air dijaga pH nya 6,8 7,5 dengan menyuntikkan NaOH (caustic soda). f. Sand filter Dari clear well, air disaring di sand filter yang bertujuan memisahkan kotoran halus yang terdapat dalam air bersih dan mengurangi ion nitrat ataupun nitrit yang tidak terendapkan pada flocculator. Untuk melihat indikasi sand filter telah menurun dapat dimonitoring dengan pressure drop. Untuk mengeluarkan kotoran yang tertahan pada saat operasi maka dilakukan backwash. Air yang keluar dari sand filter diharapkan mempunyai turbidity maksimum 1 ppm.Penyaring yang digunakan adalah rapid sand filter (filter saringan cepat). Sand filter jenis ini berupa bak yang beriisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran lain yang lolos dari klarifier (clearator). Air yang masuk ke filter ini telah dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan tawas. Media penyaring biasanya lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu. Air mengalir ke bawah melalui media tersebut. Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media, sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar melalui suatu pipa menuju reservoir.

Gambar 1. Sand filter Horizontalg. Filtered Water Storage tankAir hasil proses di sand filter ditampung di filtered water storage tank kualitas yang diharapkan ada pada air hasil pengolahan.2.3.Proses Water treatment1.Proses Secara UmumWater treatment merupakan unit yang berguna dalam pembersihan air dari air kotor menjadi air bersih, yaitu dengan cara proses klarifikasi yaitu proses penghilangan suspended solid. Proses tersebut dapat berjalan dengan 3 proses yaitu :a. Proses Koagulasi Yaitu partikel koloid yang bermuatan sama dinetralisir melalui koagulan.Reaksi : Al2(SO4 + 3 Ca(OH)2 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4Tahap tahap koagulasi:1) Tahap pengadukan cepat (Rapid mixing) antara koagulan dengan air, yaitu adanya tumbukan menjadi netralisasi sempurna distribusi koagulan merata. Faktor ini sangat penting dan diperlukan agar :a) kemungkinan tumbukan antara partikel untuk netralisasi cukup besar sehingga prosesnya berjalan sempurna.b) Distribusi koagulan dalam air cukup baik dan merata.c) Ada input energi yang cukup untuk tumbukan antar partikel dari partikelpartikel yang telah netral, sehingga bisa membentuk flok.2) Netralisasi muatan3) Tumbukan partikelb. Proses FlokulasiYaitu suatu mekanisme dimana flok kecil yang sudah terbentuk dalam proses koagulasi tadi melalui suatu media flokulan digabungkan menjadi flok yang lebih besar sehingga cukup berat untuk bisa mengendap. Di dalamnya juga terdapat rantai yang panjang dan banyak cabangnya yang berguna sebagai jembatan penghubung.Hal yang dapat menyebabkan putusnya rantai tersebut adalah pengadukan yang cepat (rapid mixing). Faktor lain yang dapat mengganggu adalah kondisi tingkat keasaman lingkungan sekitarnya sehingga perlu menginjeksikan NaOH sebagai pH adjuster. Flok halus yang dihasilkan pada proses awal koagulasi masih belum cukup besar untuk bisa mengendap dengan baik di bawah pengaruh gravitasi. Penggabungan flok flok dapat dibantu / dipercepat dengan suatu flokulan (coagulant aid). c. Sedimentasi Dasar teori yang dipakai untuk proses sedimentasi adalah hukum stoke, yaitu floks yang besar tersebut mengalami pengendapan. Selain hal tersebut, gaya gravitasi juga mempengaruh kecepatan jatuh partikel. Faktor yang mempengaruhinya adalah :1) Dosis koagulan dan flokulan.2) Mixing, pH, temperatur, warna air baku3) Level interface dan blowndown lumpur di klarifier.Air yang berasal dari alam (misalnya air sungai) mengandung kotoran (impurities). Impurities dalam air dikelompokkan menjadi 2 jenis, yaitu :a. Impurities yang tidak larut (suspended solid)Contohnya yaitu partikelpartikel halus yang menyebabkan air keruh, mikroorganisme yang menimbulkan bau, dan lainlain.b. Impurities yang terlarut (dissolved solid)Contohnya yaitu kalsium bikarbonat, natrium klorida, kalsium sulfat, magnesium bikarbonat, dan lain lain.Proses lain pada water treatment adalah proses filtrasi. Proses ini terjadi di sand filter. Filtrasi (penyaringan) dilakukan dengan menggunakan pasir (sand), koral dan antrasit untuk menghilangkan dan mereduksi zat tersuspensi yang ikut bersama aliran air umpan. Secara periodik, saringan harus dibersihkan (backwash) untuk menghilangkan flok yang tersaring dipermukaan filter. Faktor faktor yang mempengaruhi proses klarifikasi adalah sebagai berikut :a. Dosis koagulan dan flokulanb. Pengadukan (rapid mixing)c. Temperatured. pH (derajat keasaman)e. Warna raw water intakef. Lever lumpur di clarifierg. Blowdown dari clarifier2.Proses Secara Khususa. Air baku yang berasal dari sungai disebut dengan raw water intake yang dipompa melalui unit RPA untuk diproses lebih lanjut ke unit operasi water treating plant.b. Raw water intake masuk melalui bagian bawah clarifier.c. Setelah itu air melalui wilayah yang disebut dengan sand filter untuk mendapatkan perlakuan penyaringan atau filtrasi dengan menggunakan pasir (sand), koral (gravel) dan antrasit yang berfungsi untuk menghilangkan atau mereduksi zat tersuspensi yang terikut didalam air umpan. Secara periodik (24 jam) saringan harus di backwash untuk menghilangkan flok yang tertangkap selama filtrasi di permukaan filter.d. Air yang keluar (yang merupakan air bersih) dari sand filter kemudian dipompakan ke tanki pengumpul (storage tank).e. Untuk menjaga agar pH air bersih tersebut on specification (7,5 8,5) maka diinjeksikan NaOH liquid.f. Didalam storage tank terdapat juga kation exchanger (H2SO4), anion exchanger (NaOH), dan mix bed (H2SO4 + NaOH).g. Kemudian didapatkanlah treat water atau air bersih yang telah dapat untuk didistribusikan.0. Zat-zat kimia yang digunakan 1.Tawas Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di pasaran serta mudah penyimpanannya. Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air baku. Semakin tinggi turbidity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakain tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang dikandung oleh air baku tersebut. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: Al2(SO4)3 2 Al+3 + 3(SO4)-2Air akan mengalami : H2O H+ + OH-Selanjutnya : 2 Al+3 + 6OH- 2Al(OH)3Selain itu akan dihasilkan asam : 3(SO4)-2 + 6H+ 3H2SO4Dengan demikian makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka pH akan semakin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas yang efektif antara pH 5,8-7,4. Apabila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas perlu ditambahkan alkalinitas, biasanya ditambahkan larutan kapur (Ca(OH)2) atau soda abu (Na2CO3). Reaksi yang terjadi :Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH3) + 3CaSO4 + 6CO2Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH3) + 3Na2SO4 + 3CO2Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH3) + 3CaSO42.Kapur Pengaruh penambahan kapur (Ca(OH))2 akan menaikkan pH dan bereaksi dengan bikarbonat membentuk endapan CaCO3. Bila kapur yang ditambahkan cukup banyak sehingga pH = 10,5 maka akan membentuk endapan Mg(OH)2. Kelebihan ion Ca pada pH tinggi dapat diendapkan dengan penambahan soda abu. Reaksinya :Ca(OH)2 + Ca(HCO)3 2CaCO3 + 2H2O2Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 2CaCO3 + Mg(OH)2 + 2H2OCa(OH)2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOH3.Klorin Klorin banyak digunakan dalam pengolahan air bersih dan air limbah sebagaioksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator, klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada pengolahan air bersih. Untuk mengoksidasi Fe(II) dan Mn(II) yang banyak terkandung dalam air tanah menjadi Fe(III) dan Mn(III). Yang dimaksud dengan klorin tidak hanya Cl2 saja akan tetapi termasuk pula asam hipoklorit (HOCl) dan ion hipoklorit (OCl-), juga beberapa jenis kloramin seperti monokloramin (NH2Cl) dan dikloramin (NHCl2) termasuk di dalamnya. Klorin dapat diperoleh dari gas Cl2 atau dari garam-garam NaOCl dan Ca(OCl)2. Kloramin terbentuk karena adanya reaksi antara amoniak (NH3) baik anorganik maupun organik aminoak di dalam air dengan klorin. Bentuk desinfektan yang ditambahkan akan mempengaruhi kualitas yang didesinfeksi. Penambahan klorin dalam bentuk gas akan menyebabkan turunnya pH air, karena terjadi pembentukan asam kuat. Akan tetapi penambahan klorin dalam bentuk natrium hipoklorit akan menaikkan Alkalinity air tersebut sehingga pH akan lebih besar. Sedangkan kalsium hipoklorit akan menaikkan pH dan kesadahan total air yang didesinfeksi.

Gambar 2. Proses Pengolahan Air0. Pemeriksaan Mutu Air 1.Jar test Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis optimal dari koagulan (biasanya tawas/alum) yang digunakn pada proses pengolahan air bersih. Kekeruhan air dapat dihilangkan melalui pembubuhan koagulan. Umumnya koagulan tersebut berupa Al2(SO4)3, namun dapat pula berupa garam FeCl3 atau sesuatu poly-elektrolit organis. Selain pembubuhan koagulan diperlukan pengadukan sampai terbentuk flok. Flok-flok ini mengumpulkan partikel-partikel kecil dan koloid yang tumbuh dan akhirnya bersama-sama mengendap. Cara kerja : 1. Diambil sampel air baku kira-kira 4 liter 1. Dicek dan dicatat turbidity serta pH awal dari air sampel 1. Disediakan 6 buah beaker glass dan masing-masing diisi dengan 500 ml air sampel 1. Ke dalam masing-masing beaker glass tersebut diinjeksikan alum dengan konsentrasi 1% dan dengan dosis tawas tertentu untuk tiap beaker glass. Penentuan dosis yang ditambahkan diambil dari tabel estimasi alum untuk turbidity tertentu (range atas dan range bawah) 1. Meletakkan beaker glass pada alat flokulator 1. Diaduk dengan kecepatan 140 rpm selama 5 menit 1. Kemudian pengadukan dilakukan dengan kecepatan 40 rpm selama 10 menit 1. Didiamkan selama 15 menit sampai 30 menit 1. Dicek dan dicatat turbidity untuk masing-masing beaker glass Perhitungan Penambahan Alum :ml alum = (ppm alum x ml sampel) / konsentrasi....................(1)2.Comperator 1. Comperator pH 1. Sampel dimasukkan dalam tabung reaksi sebanyak 10 ml 1. Sampel ditetesi dengan indikator Bromthymol Blue (BTB) sebanyak 4-6tetes, lalu diaduk1. Kemudian dinasukkan di sebelah kiri bagian dalam comperator 1. Dibandingkan warna sampel dengan warna standart pada comperator dengan memutar roda standart comperator, apabila warna tersebut telah sama lalu dibaca nilainya. 1. Comperator Klor 1. Dimasukkan sampel ke dalam tabung sebanyak 10 ml 1. Ditetesi dengan indikator otolidine reagent sebanyak 4-6 tetes, lalu diaduk 1. Tempatkan sampel pada sebelah kanan bagian dalam comperator 1. Nilai sisa klor dihitung dengan membandingkan warna sampel dengan warna standart yang sama 3.TurbidityTurbidity merupakan alat untuk mengukur tingkat kekeruhan air. Cara kerjanya : 1. Dihidupkan turbidimeter, kemudian dimasukkan sampel ke dalam tabung yang telah tersedia pada alat tersebut 1. Skala diaduk sesuai dengan nilai sampel standart 1. Lalu sampel standar dikeluarkan dan dimasukkan sampel yang akan diteliti, lalu dibaca nilai kekeruhannya 4.Analisa KesadahanKesadahan adalah air yang mengandung garam-garam mineral seperti garam kalsium dan magnesium. Kesadahan dalam air terutama disebabkan oleh ion-ion Ca2+, Mg2+,Mn2+,Fe2+, dan semua kation yang bermuatan dua. 1. Kesadahan Ca : 1. Ke dalam erlenmeyer dimasukkan air sampel sebanyak 100 ml 1. Ditambahkan NaOH 4 N sebanyak 1 cc dan indikator murexid secukupnya 1. Kemudian dilakukan titrasi dengan titriplex sehingga terjadi perubahan warna dari merah menjadi ungu 1. Dicatat volume titriplex yang terpakai 1. Dihitung kesadahan Ca dengan memakai rumus : X = ml peniter x 10 x 0,717 x 0,14................................(2)Dimana : X = Kesadahan Ca 10 = Perkalian untuk sampel 1000 ml karena yang diperlukan hanya 100 ml, berarti 1000/100 = 10 0,717= kandungan Ca dalam titriplex

0,14 = Hasil perbandingan Ca terhadap CaO 1. Kesadahan Mg 1. Ke dalam erlenmeyer dimasukkan air sampel sebanyak 100 ml 1. Lalu ditambahkan ammonium buffer sebanyak 2 cc dan indikator EBT secukupnya 1. Kemudian dilakukan titrasi dengan titriplex sehingga terjadi perubahan warna dari ungu menjadi biru 1. Dicatat volume titriplex yang terpakai 1. Hitung kesadahan Mg dengan memakai rumus : Y = ml peniter (X) x 10 x 0,435..............................(3)Y = Kesadahan Mg X = Kesadahan Ca 10 = Perkalian untuk sampel 1000 ml karena yang diperlukan hanya 100 ml, berarti 1000/100 = 10 5.Analisa Alkalinitas Alkalinity adalah kapasitas air untuk menentukan asam tanpa penurunan nilai pH larutan. Alkalinity dalam air yaitu : ion karbonat (CO32-),ion bikarbonat (HCO3), ion borat (BO32-), ion fosfat (PO43-), dan ion silikat (SiO42-). Alkalinity ditetapkan melalui titrasi asam basa. Asam kuat seperti H2SO4 dan HCl dapat menetralkan zat-zat Alkalinity yang merupakan zat basa sampai titik akhir titrasi yaitu kira-kira pH 8,3 dan 4,5. Tabel 1. Beberapa Indikator yang Digunakan dalam Analisa AlkalinitasNo.Indikator yang digunakanKeadaan BasaKeadaan Asam

1Phenolpthalein Merah lembayung Tidak berwana

2Metil orange Kuning orange Merah

3Metil red + brom Biru kehijauan

4Kresol hijau Biru muda atau kelabu-kelabu kemerahan atau biru merah muda

19

BAB 3METODOLOGI

3.1Alat dan Bahan1.Alat :a. Clarifierb. Sand filterc. Batang Pengadukd. pH meter2.Bahan ;a. Tawasb. Alumunium Sulfatc. Air Comberan 4500 mld. Air Rawa 4500 ml3.2Prosedur Percobaan.1. Persiapkan peralatan Water treatment agar dapat digunakan.2. Persiapkan air yang akan dimasukkan ke dalam Water treatment.3. Analisa pH meter serta bagaimana kondisi air.4. Masukkan air kedalam Clarifier lalu diberikan Alumunium Sulfat sebanyak 7 gram.5. Aduk air dalam Clarifier dengan pelan sampai zat pengotor dalam air mengendap.6. Uji pH meter pada air di Clarifier.7. Masukkan air kedalam sand filter, sebelumnya ditimbang dulu air yang akan dimasukkan.8. Setelah air melalui sand filter, analisa bau, warna serta pH air tersebut.9. Timbang berta air yang telah melalui sand filter.10. Hitung % yield air tersebut.11. Buat hasil gambar sebagai pembanding.

BAB 4HASIL PENGAMATANAir diproses pada clarifier menggunakan tawas ( Al2 (SO4)3) sebanyak 14 gram pada setiap sampel.Tabel 4.1 Hasil PengamatanSampelpHBentuk fisik

sebelumsesudahsebelumsesudah

Air rawa6.04.0Keruh, berlumut, agak kehijau-hijauanBening, baunya berkurang

Air got7.54.0Keruh, berulat, dan sangat bau, agak kehitam-hitamanBening namun masih tetap memiliki bau yang tak sedap

BAB 5PEMBAHASANPada percobaan water treatment, kita mengambil sampel air rawa dan air got. Kedua sampel tersebut memiliki karakteristik yang berbeda mulai dari segi kekeruhan, warna, bau, serta pH. Sehingga karakteristik tersebut bisa dijadikan sebagai variabel yang akan diamati dalam percobaan ini. Dalam percobaan ini praktikan juga akan membandingkan hasil filtrasi biasa (menggunakan kertas saring) dan dengan menggunakan klarifier beserta sand filter.Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah klarifier dan sand filter. Klarifier merupakan alat yang digunakan untuk memisahkan solid dan liquid dengan konsentrasi liquid lebih banyak daripada padat. Dalam klarifier ini terjadi tiga proses, yaitu: koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi. Koagulasi menggunakan senyawa koagulan yang berfungsi untuk menggumpalkan partikel-partikel solid sehingga lebih mudah mengendap. Koagulan yang digunakan adalah alumunium sulfat, yang umum dikenal dengan tawas. Dengan pertimbangan selain murah, tawas ini bisa mengurangi kesadahan dalam air lebih efektif. Tawas akan menetralisir partikel-partikel koloid yang bermuatan, sehingga tidak bermuatan (netral). Jika partikel-partikel koloid ini telah bermuatan lagi, maka secara otomatis partikel-partikel ini akan saling mendekat dan menjadi bentuk flok-flok kecil (gumpalan).

Flokulasi merupakan penggabungan flok-flok kecil yang terbentuk karena proses koagulasi sebelumnya menjadi flok-flok yang lebih besar sehingga kecepatan partikel solid tersebut mengendap lebih cepat. Proses flokulasi dapat terjadi dengan dua cara, yaitu dengan penambahan bahan kimia dan dengan cara mekanis. Pada percobaan ini tidak menggunakan bahan kimia tambahan atau senyawa flokulan aid. Flokulasi terjadi secara mekanis dengan bantuan pengadukan. Lamanya proses pengadukan berbanding lurus dengan banyaknya flok-flok besar yang terbentuk. Pengadukan harus dilakukan dengan kecepatan yang rendah agar tidak terjadinya vorteks, mempermudah terjadinya proses sedimentasi. Jika flokulasi dengan menggunakan flokulan aid, kecepatan pengadukan yang tinggi dapat memutus rantai flokulan aid karena flokulan aidyang biasa dipakai adalah senyawa polimer. Senyawa polimer ini sensitif terhadap pengadukan yang tinggi.Sedimentasi terjadi karena pengaruh gaya gravitasi, kecepatan terminal jatuh partikel yang lebih besar karena proses flokulasi. Selain itu, massa jenis partikel solid lebih besar daripada liquid sehingga aprtikel solid tersebut dapat mengendap. Dalam klarifier, terdapat clear well yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air yang telah diproses di klarifier. Setelah diproses di klarifier, air diproses kembali dalam sand filter. Sand filter yang digunakan dalam percobaan ini terdiri dari tiga lapisan yaitu: pasir, spons dan ijuk. Susunan tersebut disusun berdasarkan besarnya pori-pori material. Pasir memiliki pori-pori terkecil sehingga terletak pada bagian paling atas sand filter. Hal ini memungkinkan partikel solid yang masih terdapat pada air dapat disaring sehingga partikel solid dengan ukuran yang besar dapat terendapkan dan lapisan tersebut paling banyak menyaring partikel solid. Lapisan kedua dan ketiga hanya berfungsi sebagai penyaring zat-zat kecil yang lolos dan sebagai penjernih air.Dari hasil pengamatan, terjadi penurunan pH sebelum dan sesudah proses yang terjadi di klarifier dan sand filter. Untuk air rawa, pH sebelum proses adalah 6, dan pH sesudah menjadi 4. Sedangkan air got, pH sebelum adalah 7,5 dan pH sesudah menjadi 4. Pebedaan pH pada sampel dikarenakan kondisi air tersebut dan komposisi kimianya. Air rawa mengandung mineral sehingga bersifat asam, sedangkan air got mengandung sisa-sisa detergent dan limbah rumah tangga sehingga bersifat basa. Meskipun pH akhir untuk kedua sampel diperoleh nilai yang sama, untuk kualitas air berupa bau dan kekeruhan menunjukkan hasil yang berbeda.Perubahan pH untuk kedua sampel tersebut menunjukkan bahwa keduanya menjadi lebih asam. Hal ini dikarenakan koagulan yang digunakan adalah tawas atau aluminium sulfat. Aluminium sulfat merupakan garam yang terbentuk dari reaksi asam sulfat dan aluminium hidroksida. Asam sulfat berupa asam kuat dan aluminium hidroksida merupakan basa lemah sehingga garam yang terbentuk dari reaksi ini bersifat asam23

BAB 6KESIMPULANDari praktikum mengenai water treatment ini, diperoleh beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut:1. Peralatan water treatment yang terdiri dari klarifier dan sand filter dapat mengurangi kekeruhan pada kedua sampel secara signifikan.2. Kedua sampel tersebut mengalami penurunan pH sebelum dan sesudah proses water treatment.3. Tawas digunakan sebagai senyawa koagulan yang dapat menggumpalkan partikel-partikel solid dengan menetralkan muatannya.4. Proses flokulasi dilakukan secara mekanis dengan bantuan pengadukan. Lamanya proses pengadukan berbanding lurus dengan kecepatan pengumpalan flok-flok kecil.5. Pengadukan tidak boleh dilakukan dengan kecepatan tinggi karena akan menimbulkan vorteks sehingga partikel-pertikel solid susah untuk mengendap.6. Sand filter terdiri dari tiga lapisan yaitu, pasir, spons, dan ijuk. Lapisan tersebut disusun berdasarkan pori-pori material dari yang terkecil hingga terbesar agar penyaringan terjadi secara sempurna.7. Penurunan pH tersebut dikarenakan penambahan aluminium sulfat (tawas) yang merupakan senyawa garam yang bersifat asam.8. Proses water treatment pada percobaan ini tidak mengurangi bau dari kedua sampel yang diteliti sehingga bau air got masih tetap tercium.

9. 24

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2010. Water Treatment Process. (online). (www.bhupalaka.files. wordpress.com). diakses tanggal 5 Oktober 2013.Kurniawan, Rahmat. 2011. Pengolahan Air Domestik dan Air Proses. (online). www.tekimku. blogspot.com). diakses tanggal 5 Oktober 2013.Perry, RH and Chiton, CH,1984, Chemical Engineering Hand Book, 7 th edition, Mc. Graw Hill Kogakusha Ltd. Tokyo.Warren, L. Mc Cabe, Julian C, Smith, and Peter Harriot. Operasi Teknik Kimia Edisi Ketiga. Erlangga. JakartaRamadona, Dony. 2012. Water Treatment. (online). (http://dony-romadona. blogspot.com). Diakses tanggal 5 Oktober 2013.

LAMPIRAN

Gambar Alat Indikator Phkertas saring Erlenmeyer Bahan Tawas ( Al2(SO4)3) corongHasil pengamatan Air rawa air got Sebelum sesudah sebelum sesudah

Demineralizerservice waterHydrantALUR PROSESRAWWATERPREMIXCLEAR WELLSand fiterA~ FFilter WaterStoragePotable WaterFLOCTREATERCoag-aidCausticAlum sulfateWater TreatmentMAINPERUMAHANPABRIKAGITATOR ANAK PERUSAHAANMNK AKZOPIPSKP KUNISEAL