Amami Jar Test 6b613q

KOAGULASI, FOKULASI, DAN TEKNIK JARTEST MAKALAH Disusun untuk memenuhi salah satu tugas kelompok mata kuliah Analisa Makanan dan Minuman Oleh : Kelompok 13 Dita Lestari Dinnar P Fauziah Illahi Tasya Farida

KEMENTRIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA POLITEKNIK KESEHATAN BANDUNG JURUSAN ANALIS KESEHATAN CIMAHI 2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami haturkan kepada Allah SWT karena telah memberikan kita kesehatan. Shalawat serta salam tetap kita curahkan kepada junjungan kita nabi besar Muhammad SAW. Karena dengan perjuangan dan jihad dari dakwah beliau sekarang kita bisa merasakan nikmatnya iman dan islam dari agama yang beliau sebarkan. Dan semoga kelak kita menjadi umat yang beliau syafa’ati di padang tandus yang tidak kita temui syafaat selain dari beliau. Makalah ini dibuat dengan judul “KOAGULASI, FLOKULASI DAN TEKNIK JAR TEST” yang diharapkan bisa mengerti apa yang disampaikan. Makalah ini masih sangat sederhana dan masih banyak sekali ditemukan kekurangan baik isi, atau kata yang kurang tepat dalam penyajiannya dan kami sangat mengharap kritik dan saran untuk meyempurnakan makalah ini. Walaupun demikian makalah ini juga sangat bermanfaat bagi kita karena dengan membaca makalah ini kita mengetahui tentang bakteriologi air. Demikian sebagai pengantar makalah ini.

Bandung, Oktober 2015

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..............................................................................................i DAFTAR ISI...........................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 1.1 Latar Belakang.............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah........................................................................................1 1.3 Tujuan...........................................................................................................2 BAB II PEMBAHASAN .......................................................................................3 2.1 Kelebihan dan Kekurangan Masing-masing Koagulan.................................3 2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Koagulasi-Flokulasi..............................9 2.3 Mekanisme Flokulasi dan Koagulasi...........................................................13 2.4 Teknik Jar Test .............................................................................................14 BAB III PENUTUP..............................................................................................26 3.1 Kesimpulan.....................................................................................................26 3.2 Saran...............................................................................................................27 DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................28

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Metode pengolahan air

menurut sifat nya, yaitu metode

pengolahan secara fisika dan kimia. Metode pengolahan fisik yang sering digunakan adalah Flokulasi,Sedimentasi,sedangkan metode pengolahan air secara kimiawi Koagulasi. Koagulasi merupakan mekanisme dimana partikel-partikel koloid yang bermuatan negative akan di netralkan, sehingga muatan yang netral tersebut saling melekat dan menempel satu sama lain,kemudian membentuk flok. Untuk menambah besar ukuran kolid dapat dilakukan dengan jalan reaksi kimia diikuti dengan pengumpulan atau dengan cara penyerapan. Untuk mempercepat pengendapan kotoran maka ditambahkan koagulan dengan dosis yang tepat ebab dengan dosis yang terlalu banyak tidak ada pengaruhya bila sudah tercapai titik jenuh pengendapan. Pemilihan jenis dan dosis flokulan atau koagulan yang harus dilakukan terlebih dahulu dalam skala laboratorium dengan menggunakan Jar Test. Jar Test adalah suatu percobaan yang berfunfsi untuk menentukan dosis optium dalam koagulan yang digunakan alam proses pengolahan air bersih.

B. RUMUSAN MASALAH 1. Apa kelebihan dan kekurangan masing-masing Koagulan ? 2. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi koagulasi-flokulasi? 3. Bagaimana mekanisme flokulasi dan koagulasi? 4. Bagaimana teknik Jar Test? C. TUJUAN 1. Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing koagulan. 2. Mengetahui factor-faktor yang memepengaruhi koagulasi-flokulasi.

3. Mengetahui mekanisme flokulasi dan koagulasi. 4. Mengetahui bagaimana teknik Jar Test.

BAB II PEMBAHASAN 2.1 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN KOAGULAN

Reaksi Nama

Formula

Bentuk

Dengan Air

pH Optimum

Aluminium sulfat, sulfat,

Alum Al2(SO4)3.xH2O, Alum, x = 14,16,18

Bongkah, bubuk

Asam

6,0 – 7,8

Basa

6,0 – 7,8

Salum Sodium aluminat

NaAlO2atau Na2Al2O4

Bubuk

Polyaluminium

Aln(OH)mCl3n-m

Chloride, PAC Ferri sulfat

Fe2(SO4)3.9H2O

Ferri klorida

FeCl3.6H2O

Ferro sulfat

FeSO4.7H2O

Cairan, bubuk Kristal halus Bongkah, cairan Kristal halus

Asam

6,0 – 7,8

Asam

4–9

Asam

4–9

Asam

> 8,5

2.1.1 Jenis-jenis koagulan:

1.

Alumunium sulfat (Al2(SO4)3.14H2O) Biasanya disebut tawas, bahan ini sering dipakai karena efektif untuk menurunkan kadar karbonat. Tawas berbentuk kristal atau bubuk putih, larut dalam air, tidak larut dalam alkohol, tidak mudah terbakar, ekonomis, mudah didapat dan mudah disimpan. Penggunaan tawas memiliki keuntungan yaitu harga relatif murah dan sudah dikenal luas oleh operator water treatment. Namun Ada juga kerugiannya, yaitu umumnya dipasok dalam bentuk padatan sehingga perlu waktu yang lama untuk proses pelarutan. Al2(SO4)3 → 2 Al+3 + 3SO4-2 Air akan mengalami H2O → H+ + OHSelanjutnya

2 Al+3 + 6 OH- → 2 Al (OH)3

Selain itu akan dihasilkan asam

3SO 4-2 + 6 H+ → 3H2SO4

2.

Sodium aluminate ( NaAlO2 ) Digunakan dalam kondisi khusus karena harganya yang relatif mahal. Biasanya digunakan sebagai koagulan sekunder untuk menghilangkan warna dan dalam proses pelunakan air

3.

dengan lime soda ash. Ferrous sulfate ( FeSO4.7H2O ) Dikenal sebagai Copperas, bentuk umumnya adalah granular. Ferrous Sulfate dan lime sangat efektif untuk proses penjernihan air dengan pH tinggi (pH > 10).

4.

Chlorinated copperas Dibuat dengan menambahkan klorin untuk mengioksidasi Ferrous Sulfate. Keuntungan penggunaan koagulan ini adalah dapat bekerja pada jangkauan pH 4,8 hingga 11.

5.

Ferrie sulfate ( Fe2(SO4)3) Mampu untuk menghilangkan warna pada pH rendah dan tinggi serta dapat menghilangkan Fe dan Mn.

6.

Ferrie chloride ( FeCl3.6H2O) Dalam pengolahan air penggunaannya terbatas karena bersifat korosif dan tidak tahan untuk penyimpanan yang terlalu lama.

Jenis Koagulan Aid Kesulitan pada saat proses koagulasi kadang-kadang terjadi karena lamanya waktu pengendapan dan flok yang terbentuk

lunak

sehingga

akan

mempersulit

proses

pemisahan. Koagulan Aid menguntungkan proses koagulasi dengan

mempersingkat

waktu

pengendapan

dan

memperkeras flok yang terbentuk. Jadi definisi koagulan aids adalah

koagulan

sekunder

yang

ditambahkan

setelah

koagulan primer atau utama bertujuan untuk mempercepat pengendapan, pembentukan dan pengerasan flok.

Jenis koagulan aid diantaranya:  PAC ( poly alumunium chloride ) Polimer alumunium merupakan jenis baru sebagai hasil riset dan pengembangan teknologi air sebagai dasarnya adalah alumunium yang berhubungan dengan unsur lain membentuk unit berulang dalam suatu ikatan rantai molekul yang cukup panjang, pada PAC unit berulangnya adalah Al-OH. Rumus empirisnya adalah

Aln(OH)mCl3n-m

Dimana : n = 2 2,7 <> 0 Dengan demikian PAC menggabungkan netralisasi dan kemampuan menjembatani partikel-partikel koloid sehingga koagulasi berlangsung efisien. Namun terdapat kendala dalam menggunakan PAC sebagai koagulan aids yaitu perlu pengarahan dalam pemakaiannya karena bersifat higroskopis. Keunggulan Poly Aluminium Chloride Beberapa keunggulan yang dimiliki PAC dibanding koagulan lainnya adalah sebagai berikut: 1. PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan

demikian

tidak

diperlukan

pengoreksian

terhadap pH, terkecuali bagi air tertentu. 2. Kandungan mengoksidasi

belerang

dengan

senyawa

dosis

karboksilat

cukup

akan

rantai

siklik

membentuk alifatik dan gugusan rantai hidrokarbon yang lebih pendek dan sederhana sehingga mudah untuk diikat membentuk flok.

3. Kadar khlorida yang optimal dalam fasa cair yang bermuatan negatif akan cepat bereaksi dan merusak ikatan zat organik terutama ikatan karbon nitrogen yang umumnya dalam truktur ekuatik membentuk suatau

makromolekul

terutama

gugusan

protein,

amina, amida dan penyusun minyak dan lipida. 4. PAC tidak menjadi keruh bila pemakaiannya berlebihan, sedangkan koagulan yang lain (seperti alumunium sulfat, besi klorida dan fero sulfat) bila dosis berlebihan bagi air yang mempunyai kekeruhan yang rendah akan bertambah keruh. Jika digambarkan dengan suatu grafik untuk PAC adalah membentuk garis linier artinya jika

dosis

berlebih

maka

akan

didapatkan

hasil

kekeruhan yang relatif sama dengan dosis optimum sehingga penghematan bahan kimia dapat dilakukan. Sedangkan untuk koagulan selain PAC memberikan grafik parabola terbuka artinya jika kelebihan atau kekurangan dosis akan menaikkan kekeruhan hasil akhir, hal ini perlu ketepatan dosis. 5. PAC

mengandung

suatu

polimer

khusus

dengan

struktur polielektrolite yang dapat mengurangi atau tidak perlu sama sekali dalam pemakaian bahan pembantu, ini berarti disamping penyederhanaan juga penghematan untuk penjernihan air. 6. Kandungan basa yang cukup akan menambah gugus hidroksil dalam air sehingga penurunan pH tidak terlalu ekstrim sehingga penghematan dalam penggunaan bahan untuk netralisasi dapat dilakukan. 7. PAC lebih cepat membentuk flok daripada koagulan biasa ini diakibatkan dari gugus aktif aluminat yang bekerja efektif dalam mengikat koloid yang ikatan ini

diperkuat

dengan

rantai

polimer

dari

gugus

polielektrolite sehingga gumpalan floknya menjadi lebih padat, penambahan gugus hidroksil kedalam rantai koloid yang hidrofobik akan menambah berat molekul, dengan

demikian

walaupun

ukuran

pengendapan lebih kecil atau terjadi over-load

kolam bagi

instalasi yang ada, kapasitas produksi relatif tidak terpengaruh.  Karbon aktif Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup sehingga memperbesar kapasitas adsorbsi. Pori-pori arang biasanya diisi oleh hidrokarbon dan zat-zat

organik

persenyawaan

lainnya

kimia

yang

yang

terdiri

dari

ditambahkan

akan

meresap dalam arang dan membuka permukaan yang mula-mula tertutup oleh komponen kimia sehingga luas permukaan yang aktif bertambah besar. Efisiensi

adsorbsi

karbon

aktif

tergantung

dari

perbedaan muatan listrik antara arang dengan zat atau ion yang diserap. Bahan yang bermuatan listrik positif akan diserap lebih efektif oleh arang aktif dalam larutan yang bersifat basa. Jumlah karbon aktif yang digunakan untuk menyerap warna berpengaruh terhadap jumlah warna yang diserap.  Activated silica Merupakan sodium silicate yang telah direaksikan dengan sulfuric acid, alumunium sulfate, carbon dioxide, atau klorida. Sebagai koagulan aid, activated

silica

memberikan

keuntungan

antara

lain

meningkatkan laju reaksi kimia, menurunkan dosis koagulan, memperluas jangkauan pH optimum dan mempercepat

serta

memperkeras

flok

yang

terbentuk. Umumnya digunakan dengan koagulan alumunium dengan dosis 7 – 11% dari dosis alum.  Bentonic clay Digunakan pada pengolahan air yang mengandung zat warna tinggi, kekeruhan rendah dan mineral yang rendah.

2.2 Faktor–faktor yang mempengaruhi  Koagulasi

1.

Pemilihan

bahan

kimia.

Pemilihan

koagulan

dan

koagulan

pembantu, merupakan suatu program lanjutan dari percobaan dan evaluasi yang biasanya menggunakan Jar test. Seorang operator dalam pengetesan untuk memilih bahan kimia, biasanya dilakukan di laboratorium. Pemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan

segi ekonomis dan daya efektivitas daripada koagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbuk atau butiran. 2.

Suhu berpengaruh terhadap daya koagulasi dan memerlukan pemakaian

bahan kimia berlebih, untuk mempertahankan hasil yang dapat diterima.Suhu air yang rendah mempunyai pengaruh terhadap efisiensi proses koagulasi. Bila suhu air diturunkan , maka besarnya daerah pH yang optimum pada proses kagulasi akan berubah dan merubah pembubuhan dosis koagulan.

3.

pH Nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah, dapat berpengaruh terhadap

koagulasi. pH optimum bervariasi tergantung jenis koagulan yang digunakan.Koagulasi

optimum

bagaimanapun

juga

akan

berlangsung pada nilai pH tertentu (pH optimum), dimana pH optimum harus ditetapkan dengan jar-test.

4.

Alkalinitas, misalnya alkalinitas yang rendah membatasi reaksi ini dan

menghasilkan koagulasi yang kurang baik, pada kasus demikian, mungkin memerlukan penambahan alkalinitas ke dalam air, melalui penambahan bahan kimia alkali/basa ( kapur atau soda abu) 5.

Kekeruhan

misalnya

makin

:

rendah

kekeruhan,

makin

sukar

pembentukkan flok.Makin sedikit partikel, makin jarang terjadi tumbukan antar partikel/flok, oleh sebab itu makin sedikit kesempatan flok berakumulasi 6.

Warna berindikasi kepada senyawa organik, Warna dimana zat organik

bereaksi dengan koagulan, menyebabkan proses koagulasi terganggu selama zat organik tersbut berada di dalam air baku dan proses koagulasi semakin sukar tercapai. 7.

Penentuan dosis optimum koagulan Untuk

memperoleh

koagulasi

yang

baik,

dosis

optimum

koagulan harus ditentukan. Dosis optimum mungkin bervariasi sesuai dengan karakteristik dan seluruh komposisi kimiawi di dalam air baku, tetapi biasanya dalam hal ini fluktuasi tidak besar, hanya

pada

kekeruhan

saat-saat

yang

drastis

tertentu

dimana

terjadi

perubahan

(waktu

musim

hujan/banjir)

perlu

penentuan dosis optimum berulang-ulang. Untuk menghasilkan inti

flok yang lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangat tergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan Bila pembubuhan koagulan sesuai dengan dosisyang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan dengan baik.

8.

Penentuan

pH

optimum

Penambahan garam aluminium atau garam besi, akan menurunkan pH air, disebabkan oleh reaksi hidrolisa garam tersebut, seperti yang telah diterangkan di atas. Koagulasi optimum bagaimanapun juga akan berlangsung pada nilai pH tertentu (pH optimum), dimana pH optimum harus ditetapkan

dengan

jar-test.

Untuk kasus tertentu ( pada pH air baku rendah dan pada dosis koagulan yang relatif besar ) dan untuk mempertahankan pH optimum, maka diperlukan koreksi pH pada proses koagulasi, dengan penambahan bahan alkali seperti : soda abu ( Na2CO3 ) , kapur ( CaO ) atau kapur hidrat { Ca(OH)2 }. Dilakukan penentuan dosis alkali pada dosis optimum koagulan yang digunakan. 9.

Karakteristik

ion-ion

dalam

air.

Pengaruh ion-ion yang terlarut dalam air terhadap proses koagulasi yaitu : pengaruh anion lebih bsar daripada kation. Dengan demikian ion natrium, kalsium dan magnesium tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap proses koagulasi. 10. Kecepatan pengadukan Tujuan pengadukan adalah untuk mencampurkan koagulan ke dalam air. Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan harus benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air. Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang terbentuk  Flokulasi

1.

Jumlah energi yang diberikan

Dalam pengadukan hal-hal yang perlu diperhatikan adalah pengadukan harus benar-benar merata, sehingga semua koagulan yang dibubuhkan dapat bereaksi dengan partikel-partikel atau ion-ion yang berada dalam air. Kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap pembentukan flok bila pengadukan terlalu lambat mengakibaykan lambatnyaflok terbantuk dan sebaliknya apabila pengadukan terlalu cepat berakibat pecahnya flok yang terbentuk 2.

Jenis dan jumlah koagulan/flokulan dan atau pembantu Dosis

koagulan Pemilihan jenis koagulan didasarkan pada pertimbangan segi ekonomis dan daya efektivitas daripada koagulan dalam pembentukan flok. Koagulan dalam bentuk larutan lebih efektif dibanding koagulan dalam bentuk serbuk atau butiran.Untuk menghasilkan inti flok yang lain dari proses koagulasi dan flokulasi sangat tergantung dari dosis koagulasi yang dibutuhkan Bila pembubuhan koagulan sesuai dengan dosisyang dibutuhkan maka proses pembentukan inti flok akan berjalan dengan baik. 3.

Cara pemakaian koagulan/flokulan pembantu koagulan aids adalah koagulan sekunder yang ditambahkan setelah

koagulan

primer

atau

utama

bertujuan

untuk

mempercepat pengendapan, pembentukan dan pengerasan flok.

4.

Ukuran flok (proses koagulasi partikel-partikel terdestabilisasi dapat saling

bertumbukan membentuk agregat). Dengan ukuran flok dan partikel yang semakin besar semakin penting terjadi agregasi yang disebabkan oleh ortokinetik , maka perbedaan kecepatan diantara partikel semakin besar, akan terjadi pembentukan flok. Dilain pihak jika flok terlalu besar tidak bisa menahan tekanan abrasi didalam air, artinya dengan nilai gradien kecepatan ( G value) yang semakin besar ukuran flok rata-rata akan menurun. Untuk mempertahankan nilai G

yang berhubungan dengan ukuran partikel, pada prakteknya dilakukan semacam pengadukan pendahuluan (premixing) dengan nilai G yang tinggi, kalau sudah terjadi flok, nilai G diturunkan. Semakin lama agregat akan menumpuk semakin banyak, tahap berikutnya nilai G diturunkan. Dalam beberapa instalasi, misalnya dari nilai G = 100/dt diturunkan menjadi 10/dt. Dengan demikian ada kesempatan untuk menentukan daya enersi yang akan dimasukkan ke dalam masing-masing tahap sesuai dengan kondisi air baku dan sesuai dengan sistem pemisahan yang akan dilakukan selanjutnya. 5.

Waktu flokulasi

proses flokulasi memerlukan waktu (yang dinyatakan oleh waktu tinggal / detensi = td , dalam detik) yaitu waktu untuk memberi kesempatan ukuran flok menjadi lebih besar 2.3 MEKANISME KOAGULSI DAN FLOKULASI Koagulasi adalah proses penambahan bahan-bahan kimia (koagulan) pada proses koagulasi dengan pengadukan cepat untuk memebentuk

gumpalan (flok) yang berasal dari partikel koloid yang ada dalam contoh air yang selanjutnya dipisahkan pada proses flokulasi.proses penggumpalan

partikel koloid ini karena penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karena adanya gaya grafitasi.Koagulasi dilakukan dengan penambahan bahan kimia (atau biasa disebut koagulan) yang berfungsi untuk mendestabilkan partikel koloid. Mekanismenya : Koagulan (muatan berlawanan dengan partikel koloid)

menetralkan

partikel

koloidpartikel

koloid

bergabungmikroflok (tidak terlihat dengan mata telanjang) air mengelilingi mikroflok (terlihat) Flokulasi adalah suatu proses aglomerasi (penggumpalan) partikel-partikel terdestabilisasi menjadi flok dengan ukuran yang

memungkinkan dapat dipisahkan oleh sedimentasi dan filtrasi. Dengan kata lain proses flokulasi adalah proses pertumbuhan flok (partikel terdestabilisasi atau mikroflok) menjadi flok dengan ukuran yang lebih besar (makroflok). Pengadukan lambat: mikroflok menjadi flok  Mikroflok

akan

bersentuhan

satu

sama

lain

sehinggapinfloktumpukan dan interaksi yang terus menerus dengan

polimer

organik

atau

anorganikmakroflokukuranmaksimummakroflok mengendap .  Proses flokulasi biasanya dilakukan selama 15 atau 20 menit sampai 1 jam atau lebih Mekanisme flokulasi: 1. Mekanisme perikinetik (micro-flocculation) flokulasi pada partikel koloid1 μ atau yang lebih kecil karena gerak Brownian 2. Mekanisme

ortokinetik(macro-flocculation)flokulasi

yang

didasarkan pada perbedaan kecepatan dalam air limbah yang dapat menyebabkan adanya interaksi partikel(> 1 μ). Partikel-partikel koloid yang berukuran sangat kecil memiliki muatan negatif, interaksi antar partikel saling tolak-menolak karena memiliki muatan yang sama sehingga partikel koloid menyebar. Dengan penambahan Koagulan (misal tawas Al), maka ion Al yang berukuran lebih besar dari ukuran partikel koloid dan memiliki muatan positif akan mengikat partikel-partikel koloid sehingga membentuk gumpalan yang lebih besar. Penambahan Flokulan bertujuan untuk mengikat gumpalan-gumpalan yang terbentuk akibat penambahan Koagulan (inti flok) sehingga gumpalan yang terbentuk lebih besar lagi dan dapat disaring. Penambahan Flokulan dan atau Flokulan harus sesuai dengan dosis, apabila kurang maka penggumpalan partikel koloid

tidak sempurna, sedangkan apabila ditambahkan berlebih akibatnya akan menambah kekeruhan pada air. Sehingga ada metode yang biasa digunakan untuk menentukan takaran atau dosis dari penggunaan Koagulan atau Flokulan yaitu dengan metode Jartest.

2.4 TEKNIK JAR TEST Jar

test

adalah

suatu

percobaan

yang

berfungsi

untuk

menentukan dosis optimal koagulan yang digunakan pada proses pengolahan

air

bersih.

Selain

pemberian

koagulan,

diperlukan

pengadukan sampai terbentuk flok. Flok-flok tersebut mengumpulkan partikel - partikel kecil dan koloid. Partikel dan koloid tersebut akan bergabung dan mengendap bersama – sama. Jar Test merupakan rangkaian

sederhana

untuk

proses

koagulasi,

flokuIasi

dan

sedimentasi.Jar Test bermanfaat dalam menghilangkan bahan cemaran yang tersuspensi atau dalam bentuk koloid. Prinsip kerja jar test adalah membuat air limbah bergerak berputar searah, sehingga padatan yang tercampur dalam cairan limbah akan bergerak searah. Perputaran tersebut dilakukan dengan 2 kecepatan yaitu kecepatan tinggi yang digunakan untuk memisahkan partikel dengan cairan dan kecepatan lambat digunakan untuk membentuk

flok-flok.

Kemudian

limbah

didiamkan

untuk

mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk.

Metode Jar Test Alumunium Sulfat Jar Test adalah metode penentuan takaran Alumunium Sulfat yang diperlukan untuk menjernihkan sejumlah volume air baku. Dengan melakukan Jar Test maka akan diketahui dosis yang paling efektif menjernihkan air baku. Dengan demikian, untuk sejumlah volume air baku dapat dilakukan perhitungan dengan menggunakan rumus maupun dengan perhitungan logika matematika sederhana.

BAl

= Berat Alumunium Sulfat yang dibutuhkan,

LI

= Konsentrasi Larutan Induk, (g/l),

DO = Dosis Larutan Induk yang ditambahkan pada sampel, (ml/l), Vab = Volume air baku yang akan diolah, (l). Larutan Induk Larutan ini adalah konsentrasi larutan Alumunium Sulfat dalam air. Biasanya konsentrasi yang dipergunakan

adalah 1% atau dengan

melarutkan padatan Alumunium Sulfat 10 gram dalam 1 liter air bersih. Pemilihan konsentrasi ini adalah untuk mempermudah proses Jar Test dan perhitungannya.

Dosis Optimum Dosis optimum diperoleh dari hasil percobaan Jar Test pada 1 liter air baku yang menghasilkan proses penjernihan terbaik. Nilai 1 liter air baku

selayaknya

tidak

dikurangi

volumenya

karena

akan

mempengaruhi hasil penetapan dosis optimum walaupun apabila dikonversikan dengan rumus di atas akan mendapatkan nilai yang sama. Nilai dosis optimum ditentukan dengan tingkat kekeruhan yang paling rendah dan residu alumunium yang di bawah ambang batas. Apabila ditemukan 2 sampel dari variasi sampel yang dipergunakan nilainya sama, pilihlah dosis yang paling kecil sebagai dosis optimum. Volume Air Baku Syarat untuk mengolah air adalah adanya volume yang pasti. Air baku yang masih mengalir di sumbernya tidak dapat dikenakan perlakukan pengolahan karena tidak ada kepastian volumenya. Nilai volume ini akan berpengaruh pada jumlah bahan kimia yang akan dipergunakan. Prosedur:

1.

Buat

Larutan Induk Alumunium Sulfat

1%

dengan melarutkan 10

gram

Alumunium Sulfat ke dalam 1 liter air bersih (bebas kekeruhan).

2.

Tampung

ke

dalam

beberapa gelas (usahakan yang transparan) 1 liter

sampel

air baku yang akan diolah.

3. Tambahkan larutan induk

ke dalam masing-masing sampel air baku tersebut dengan dosis bervariasi.

4.

Lakukan

pengadukan cepat selama 10

menit

dengan kecepatan 100

RPM

dilanjutkan dengan pengadukan lambat selama 20 menit dengan kecepatan 20 RPM.

5.

Biarkan

beberapa saat

untuk

proses terjadinya

pengendapan.

6. sampel dengan

Pilih

tingkat kekeruhan kurang dari 5 NTU dan itu yang disebut dosis optimum.

7.

Lakukan

perhitungan untuk sejumlah volume baku

air yang

akan diolah.

Contoh Soal 1. Berapakah Aluminium Sulfat yang harus ditambahkan ke dalam 10.000 liter air baku yang akan diolah jika data dari hasil Jar Test menunjukkan dosis optimum dengan larutan induk 1% adalah 5 ml untuk 1 liter air sampel?

Penyelesaian: LI 1%

:

10 g/l = 10 g/1000 ml

DO

:

5 ml/l = 5 ml/1000 ml

Vab

:

10.000 l = 10.000.000 ml

BAl

=

LI x DO x Vab

=

(10 g/1000 ml)x(5 ml/1000 ml)x(10000000 ml)

=

(10 g) x (5) x (10)

=

500 gram

=

0,5 kg

Jadi untuk menjernihkan 10.000 liter air baku diperlukan penambahan Aluminium Sulfat sebanyak 0,5 kg

METODOLOGI PRAKTIKUM A.

Alat dan Bahan Alat: 1.

Seperangkat alat jar test

2.

Buret dan statif

3.

Gelas beaker 1000 ml 4 buah

4.

Gelas beaker 500 ml 2 buah untuk wadah NaOH saat titrasi

5.

Gelas ukur 100 ml 8 buah untuk wadah NaOH dan tawas

6.

Pipet ukuran 10 ml dan pipet biasa

7.

Kertas indikator pH

8.

Kuvet 4 buah

9.

Tissue

10.

Spektrofotometer

Bahan: 1.

Larutan koagulan: Dilarutkan 10 gram koagulan tawas di dalam 1 liter aquadest

2.

NaOH 0,1 N

3.

Indikator PP

4.

Sampel limbah cair

Cara Kerja PROSEDUR a. Pengaturan

HASIL pH

sampel

sebelum jar test. 1. Tawas bekerja optimum pada pH 6-8.

Sampel

yang

digunakan

memiliki pH 6-8.

2. 100 ml sampel dituangkan ke 3. Terdapat 100 ml sampel dalam dalam gelas beaker 250 ml.

3. pH

larutan

diukur

gelas beaker 250 ml.

dengan pH

indikator pH.

larutan

diketahui

bersifat

asam.

4. Jika

larutan

(pH>7),

bersifat

larutan

basa

dititrasi

dengan menggunakan buret dengan larutan HCl 0,1 N sampai pH 7. Jumlah titran dicatat.

5. Jika

HCl karena tidak bersifat basa.

larutan

(pH<7),

Larutan tidak dititrasi dengan

bersifat

larutan

asam

dititrasi

dengan menggunakan buret dengan larutan NaOH 0,1 N sampai pH 7. Jumlah titran dicatat.

Larutan

dititrasi

dan

volume

NaOH yang digunakan terukur sebanyak 20 ml.

6. U n

tuk sampel dalam jar test sebanyak 6000 ml, jumlah titran dikalikan 6. Jumlah buah

gelas

berukuran

(titran)

yang

digunakan adalah 20x6 = 120

b. Percobaan jar test. 1. 4

NaOH

beaker ml.

1000

ml

disiapkan dan ditempatkan pada alat jar test. 4 buah gelas beaker 1000 ml 2. Sampel

cair telah siap digunakan.

limbah

dimasukkan

ke

dalam

masing-masing gelas beaker sebanyak 600 ml.

Dalam

masing-masing

gelas

beaker terdapat 600 ml sampel 3.

Stopwatch disiapkan.

limbah cair tahu. Stopwatch siap digunakan untuk melakukan pengukuran waktu.

Alat jar test telah menyala dan siap digunakan. 4. Alat

jar

dengan

test

dinyalakan

menekan

tombol

POWER.

Alat

jar

test

tidak

akan

beroperasi lebih dari 16 menit. 5. P e n g

Jar test siap digunakan dalam

atur waktu pada alat jar test diputar

pada

angka

16

kecepatan 100 rpm.

menit.

6. Kecepatan

putaran

diset

pada 100 rpm.

Sampel

dalam

gelas

beaker

telah berada dalam pH optimum yaitu 6-8.

7. Larutan

NaOH/HCl

dibutuhkan

yang

kemudian

dimasukkan supaya sampel berada pada pH optimum untuk

tawas

yaitu

6-8

(sesuai percobaan pH).

Ketiga gelas sampel (yang 1 adalah kontrol sehingga tidak diberi tawas) telah bercampur tawas

dengan

berbeda

dan

volume

yang

mengalami

pengadukan 100 rpm selama 1 8. Koagulan tawas 10; 20; dan

menit.

30 ml dimasukkan ke dalam 3 beaker secara bersamaan, lalu stopwatch dihidupkan.

Sampel mengalami pengadukan

Campuran

lambat 20 rpm selama 15 menit

diaduk

dengan

kecepatan 100 rpm selama

dan mulai terbentuk flok.

1 menit. 9. Dilanjutkan lambat

pengadukan Flok mulai mengendap di dasar dengan kecepatan gelas beaker.

20 rpm selama 15 menit. Diamati pembentukan flok yang terjadi.

4 buah kuvet terisi dengan 4

10. Setelah

15

menit,

alat

dihentikan dan flok dibiarkan mengendap

selama

30

menit.

jenis sampel dari 4 gelas beaker yang berbeda yang berupa air jernih tanpa endapan.

11. Cairan yang bening diambil dan diukur TSS nya dengan menggunakan spektrofotometer.

Nilai

TSS

diketahui

sebagai

portable berikut: Sampel kontrol = >1000 mg/L Sampel dengan 10 ml tawas =

12. Nilai TSS dicatat.

801 mg/L Sampel dengan 20 ml tawas = 786 mg/L Sampel dengan 30 ml tawas = >1000 mg/L

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.

Hasil VOLUME

N O

TITRAN

SAMPEL

(NaOH) (ml)

1 2 3 4

Limbah

cair

tahu

600 ml Limbah

cair

tahu

600 ml Limbah

cair

tahu

600 ml Limbah

cair

tahu

600 ml

Hasil

dari

VOLUME TAWAS (ml)

Ambang TSS

Batas

(mg/L)

TSS (mg/L)

27

0

>1000

100

27

10

801

100

27

20

786

100

27

30

>1000

100

praktikum

ini

adalah

berupa

nilai

TSS

(Total

Suspended Solid merupakan parameter penting dalam kualitas air minum untuk ke berlangsungan hidup manusia dan kehidupan di air (Ginting dkk, 2006)) yang menunjukkan seberapa banyak partikel padat yang mengendap di dalam cairan sampel. Peraturan ambang batas TSS untuk Provinsi DIY adalah 400 mg/L, sehingga keempat sampel ini dikatakan tidak memenuhi baku mutu yang ada karena melebihi ambang batas yang ditetapkan.

BAB III PENUTUP

A. KESIMPULAN 1. Kelebihan dan kekurangan Koagulan : 1. Alumunium sulfat (Al2(SO4)3.14H2O) Penggunaan tawas memiliki keuntungan yaitu harga relatif murah dan sudah dikenal luas oleh operator water treatment.

Namun

Ada

juga

kerugiannya,

yaitu

umumnya dipasok dalam bentuk padatan sehingga perlu waktu yang lama untuk proses pelarutan. 2. Sodium aluminate ( NaAlO2 ): Harganya yang relatif mahal 3. Ferrie chloride ( FeCl3.6H2O): bersifat korosif dan

tidak

tahan untuk penyimpanan yangterlalu lama. 4. Poly Aluminium Chloride PAC dapat bekerja di tingkat pH yang lebih luas, dengan demikian tidak diperlukan pengoreksian terhadap pH, terkecuali bagi air tertentu. 2. Mekanisme Koagulasi Koagulan (muatan berlawanan dengan partikel koloid) menetralkan partikel koloid lalu partikel koloid bergabung menjadi mikroflok (tidak terlihat dengan mata telanjang) air mengelilingi

mikroflok

(terlihat).

Faktor-faktor

yang

mempengaruhi Koagulasi yaitu Pemilihan bahan kimia, Suhu , pH, Alkalinitas, Kekeruhan, Warna berindikasi kepada senyawa organic, Karakteristik ion-ion dalam air, Kecepatan pengadukan, Penentuan dosis optimum koagulan, Penentuan pH optimum.

3. Mekanisme Flokulasi 1. Mekanisme perikinetik (micro-flocculation) : Flokulasi pada partikel koloid1 μ atau yang lebih kecil karena gerak Brownian. 2. Mekanisme ortokinetik(macro-flocculation) : Flokulasi yang didasarkan pada perbedaan kecepatan dalam air limbah yang dapat menyebabkan adanya interaksi partikel(> 1 μ). 

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam Flokulasi yaitu : Jumlah energi yang diberikan, jenis dan jumlah koagulan/flokulan dan atau pembantu Dosis koagulan, cara pemakaian

koagulan/flokulan

pembantu,ukuran

flok,

waktu flokulasi, dan kecepatan pengadukan.

4. Jar test adalah suatu percobaan yang berfungsi untuk menentukan dosis optimal koagulan yang digunakan pada proses pengolahan air bersih. Prinsip kerja jar test adalah membuat air limbah bergerak berputar searah, sehingga padatan yang tercampur dalam cairan limbah akan bergerak searah. Perputaran tersebut dilakukan dengan 2 kecepatan yaitu kecepatan tinggi yang digunakan untuk memisahkan partikel dengan cairan dan kecepatan lambat digunakan untuk membentuk flok-flok. Kemudian limbah didiamkan untuk mengendapkan flok-flok yang telah terbentuk. B. SARAN Kita

harus

mengetahui

kelebihan

dan

kekurangan

dari

koagulan/flokulan, mekanisme koagulasi dan flokulasi, serta factor-faktor yang mempengaruhi proses Koagulasi dan Flokulasi terlebih dahulu. Serta memahami teknik Jar Test dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA https://smk3ae.wordpress.com/2008/11/30/meninjau-proses-koagulasi-flokulasidalam-suatu-instalasi-pengolahan-air/ diunduh Sabtu, 26 September 2015 pukul 21.30 http://bangunromel.blogspot.co.id/2013/04/jenis-koagulan-dan-flokulan.html diunduh Sabtu, 26 September 2015 pukul 21.33 http://ilmukesmas.com/koagulasi/ diunduh Minggu, 4 Agustus 2015 pukul 20.00 Wahyuni, Yeni.2015.Modul Prkatikum AMAMI 1. Bandung