elektrokoagulasi
-
Upload
indachi-purada-maulina-simanjuntak -
Category
Documents
-
view
251 -
download
3
Transcript of elektrokoagulasi
97
Lampiran 1 pH
Alat Ukur : pH meter
Prosedur Pengukuran
1. Kalibrasi dengan larutan buffer sampai pH 4
2. Pengukuran pH air gambut (dicelupkan pH meter ke air gambut)
3. Dicatat berapa pH yang terukur
4. pH meter diangkat dan dibilas dengan aquades
5. Prosedur 2 - 4 diulangi sebanyak tiga kali
Hasil seperti pada tabel berikut :
Tabel 1 Hasil pengukuran pH sebelum dan sesudah elektrokoagulasi
pH
Pengambilan
Sampel
SEBELUM SESUDAH
1 4,7 6,9
2 4,6 6,8
3 4,8 6,7
RATA-RATA 4,7 6,8
Universitas Sumatera Utara
98
Lampiran 2 Turbidity (Kekeruhan)
ALAT : TURBIDIMETER DRT 100B
HF SCIENTIFIC. INC
LARUTAN INDUK : FORMAZIN 0,1 NTU
RANGE : 0,10 – 0,19 NTU
VOLUME AIR GAMBUT : 200 ml
Prosedur Analisa :
• Dihubungkan alat turbidimeter dengan arus listrik.
• Dibiarkan kurang lebih 15 menit.
• Dimasukkan sampel ke dalam KUVET dan diusahakan agar tidak terdapat
gelembung udara.
• Dikeringkan KUVET dengan tissue.
• Diukur turbiditas sampel dengan mengkalibrasikan alat terlebih dahulu
dengan Formazin 0,1 NTU dengan melihat angka pertama yang muncul.
• Dilakukan perlakuan yang sama sebanyak tiga kali (3x).
Hasil seperti tabel berikut :
Tabel 2 Hasil analisa turbiditas sebelum dan sesudah elektrokoagulasi
TURBIDITAS (NTU)
Pengambilan
Sampel
SEBELUM SESUDAH
1 D1 = 66,9 D1= 0,98
2 D2 = 76,4 D2 = 0,94
3 D3 = 74,0 D3 = 0,94
RATA-RATA 72,43 0,953
Universitas Sumatera Utara
99
Lampiran 3 Total Organik
Prosedur Analisa
• 100 ml air gambut
• Ditambahkan 30 ml petroleum benzena (boil point 60 – 80 0 C)
• Diekstrasikan
• Di ambil lapisan atas
• Dikeringkan dengan Nitrogen (N2)
• Di timbang residu
• Dilakukan perlakuan yang sama sebanyak tiga kali (3x)
Hasil seperti tabel berikut :
Tabel 3 Hasil analisa total organik sebelum dan sesudah elektrokoagulasi
TOTAL ORGANIK (GRAM)
Pengambilan
Sampel
SEBELUM SESUDAH
1 0,0255 0,0200
2 0,0230 0,0190
3 0,0220 0,0180
RATA-RATA 0,0235 0,0190
Universitas Sumatera Utara
100
Lampiran 4 Warna
Perhitungan Konsentrasi Warna
Warna pada air gambut disebabkan karena adanya partikel koloid organik
yang merupakan dekomposisi dari tanaman. Konsentrasi warna air gambut diukur
dengan metode platina-kobalt (Pt-Co), karena metode ini digunakan untuk
mengukur warna air yang dapat diminum dan air berwarna yang disebabkan oleh
bahan-bahan yang terbentuk secara alami seperti dekomposisi asam-asam organik
dari daun-daunan, kulit kayu, akar, bahan-bahan humus dan tanah gambut
(Standard Method 2120B).
Pengukuran ini berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh American
Standards of Treatment and Method (ASTM) yaitu ASTM D1209, suatu metode
standar untuk menguji cairan berwarna yang jernih (skala Pt-Co). Larutan yang
diukur adalah larutan dengan warna yang mendekati warna larutan standar skala
warna Pt-Co.
Pada penelitian ini pengukuran konsentrasi warna dilakukan secara
spektrofotometri. Larutan induk yang digunakan dengan konsentrasi 500 ppm
(500 Pt-Co) dibuat sesuai prosedur, dan harus memiliki absorbansi yang sesuai
dengan batas yang dikeluarkan oleh ASTM seperti tercantum pada tabel 4 berikut:
Tabel 4 Batas absorbansi larutan induk Pt-Co pada berbagai panjang gelombang
Panjang Gelombang Absorbansi
430 0.110 – 0.120
455 0.130 – 0.145
480 0.105 – 0.120
510 0.055 – 0.065
Hasil pengukuran dengan spektrofotometer terhadap larutan induk
konsentrasi 500 Pt-Co pada penelitian ini tercantum pada tabel 5 berikut :
Universitas Sumatera Utara
101
(Lanjutan)
Tabel 5 Absorbansi larutan induk Pt-Co pada berbagai panjang gelombang
Nilai absorbansi hasil pengukuran (Tabel 5) yang diperoleh masih berada dalam
batas yang ditetapkan ASTM.
Pada penelitian ini dipakai panjang gelombang pengukuran sebesar 300
nm. Panjang gelombang 300 nm yang dipakai didasarkan pada panjang
gelombang maksimum larutan standar skala warna Pt-Co yang digunakan pada
penelitian ini :
Tabel 6 Data hasil pengukuran absorbansi larutan standar Pt-Co dengan Spektrofotometer uv-vis pada panjang gelombang 300 nm.
No Konsentrasi Pt-Co (ppm) Absorbansi
1 0 0.000
2 10 0.244
3 20 0.471
4 30 0.698
5 40 0.925
6 50 0.998
Panjang Gelombang Absorbansi
430 0.1105
455 0.1316
480 0.1058
510 0.0549
Universitas Sumatera Utara
102
(Lanjutan)
Gambar 1 Spektrum absorpsi larutan standar skala warna Pt-Co.
Universitas Sumatera Utara
103
(Lanjutan)
Penurunan Persamaan Garis Regresi.
Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Pt-Co pada tabel 6 diplotkan
terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi
berupa garis linear yang diturunkan dengan metode Least Square dengan
perhitungan seperti tabel di bawah ini :
Tabel 7 Tabulasi data hasil pengukuran absorbansi untuk menentukan persamaan Regresi. No Xi Yi Xi–X’ Yi-Y’ (Xi-X’)2 (Yi-Y’)2 (Xi-X’) (Yi-Y’)
1 0 0.000 -25 -0.556 625 0.309 13.900 2 10 0.244 -15 -0.312 225 0.097 4.680 3 20 0.471 -5 -0.085 25 0.007 0.425 4 30 0.698 5 0.142 25 0.020 0.710 5 40 0.925 15 0.396 225 0.157 5.940 6 50 0,998 25 0.442 625 0.195 11.05 Σ 150 3.336 0 0 1750 0,785 36.705
Rerata 25 0.556
Keterangan :
Xi = Konsentrasi larutan standar (ppm Pt-Co)
Yi = Absorbansi larutan standar, diukur dengan spektrofotometer uv-vis
X’ dan Y’ = rata-rata untuk Xi dan Yi
Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan
garis.
Y = a + bX (1)
dengan a = intersept ; b = slope
Selanjutnya harga slope dapat ditentukan dengan menggunakan metode Least
Square dengan mensubstitusikan harga-harga yang tercantum pada tabel 7.
( )( )
( )∑∑
−
−−=
2'
''
XXi
YYiXXib 02097.0
1750
705.36== (2)
Dari persamaan garis Y = a + bX ;
a = Y – bX (3)
Universitas Sumatera Utara
104
(Lanjutan)
Dengan mensubstitusikan nilai rata-rata Y dan rata-rata X, ke persamaan (3)
maka diperoleh : a = 0.556 – (0.021) 25
a = 0.031 (4)
Sehingga persamaan regresi yang diperoleh adalah
Y = 0.031 + 0.021X (5)
Perhitungan Koefisien Korelasi
Koefisien korelasi (r) dapat ditentukan sebagai berikut
Setelah diperoleh persamaan garis regresi dan koefisien korelasi (r) pada
pengukuran larutan standar maka absorbansi dari larutan standar diplotkan
terhadap konsentrasi larutan standar seperti gambar berikut :
Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pt-Co
y = 0.031 + 0.0021 x
r = 0.9903
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000Konsentrasi (ppm)
Absorbansi
Larutan Standar Garis Linear
Gambar 2 Kurva Kalibrasi larutan standar Pt-Co
{ }{ }{ }9903,0
064,37
36,705
1373,75
36,705
5)1750)(0,78(
36,705
)()(
)()(
22
=
===−−
−−=
∑∑
∑
r
YYiXXi
YYiXXir
Universitas Sumatera Utara
105
(Lanjutan)
Perhitungan konsentrasi (X) untuk sampel air gambut adalah sebagai berikut :
Untuk mengetahui konsentrasi air gambut dalam ppm Pt-Co, terlebih dahulu
sampel air gambut diencerkan hingga 10 kali. Rata-rata absorbansi yang
dihasilkan sampel yang diencerkan ini besarnya 0.2282. Dengan mensubstitusikan
hasil ke persamaan (5) maka diperoleh :
X = 9.4295 (6)
Karena pengenceran terhadap sampel air gambut dilakukan hingga 10 kali maka
konsentrasi sebenarnya dari sampel air gambut adalah :
10 x 9.4295 = 94.295 (7)
Jadi dapat disimpulkan bahwa konsentrasi sampel air gambut adalah 94.295
ppm Pt-Co, yang merupakan konsentrasi air gambut mula-mula (sebelum
dielektrokoagulasi).
Cara yang sama dilakukan untuk menghitung konsentrasi sampel air gambut
akhir (sesudah di proses dengan metode elektrokoagulasi). Rata-rata absorbansi
yang dihasilkan sampel sesudah diproses dengan metode elektrokoagulasi adalah
0.1937. Dengan mensubstitusikan hasil yang diperoleh ke persamaan (5) maka
diperoleh X = 7.746. Nilai X merupakan konsentrasi sampel air gambut sesudah
diproses dengan metode elektrokoagulasi yaitu sebesar 7.746 ppm Pt-Co.
Hasil seperti tabel berikut :
Tabel 8 Hasil analisa warna sebelum dan sesudah proses elektrokoagulasi
WARNA (Pt-Co)
Pengambilan Sampel
ABSORBANSI SEBELUM ABSORBANSI SESUDAH
1 0.2262 93.565 0.183 7.238
2 0.2287 94.653 0.195 7.809
3 0.2298 94.666 0.203 8.190
RATA-RATA 0.2282 94.295 0.1937 7.746
Universitas Sumatera Utara
106
LAMPIRAN 5
HASIL ANALISA LOGAM DENGAN SSA
HASIL ANALISA COD DAN BOD
UNTUK PENGAMBILAN SAMPEL I
Universitas Sumatera Utara
107
LAMPIRAN 6
HASIL ANALISA LOGAM DENGAN SSA
HASIL ANALISA COD DAN BOD
UNTUK PENGAMBILAN SAMPEL II
Universitas Sumatera Utara
108
LAMPIRAN 7
HASIL ANALISA LOGAM DENGAN SSA
HASIL ANALISA COD DAN BOD
UNTUK PENGAMBILAN SAMPEL III
Universitas Sumatera Utara
109
Lampiran 8
Pengukuran Kadar Aluminium (Al)
Pengukuran Kadar Aluminium (Al) dari Hasil Elektrokoagulasi
Air Gambut dengan Penambahan Larutan Tawas
Tabel 1 Data hasil pengukuran absorbansi larutan standar Al dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
No Kadar Al (mg/l) Absorbansi (A)
1 0,0200 0,0018
2 0,0400 0,0035
3 0,0600 0,0051
4 0,0800 0,0065
5 0,1000 0,0081
Penurunan Persamaan Garis Regresi.
Hasil pengukuran absorbansi seri larutan standar Aluminium pada tabel 1
diplotkan terhadap konsentrasi larutan standar sehingga diperoleh suatu kurva
kalibrasi berupa garis linear yang diturunkan dengan metode Least Square dengan
perhitungan seperti tabel di bawah ini :
Tabel 2 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square.
No Xi Yi (A) (Xi-X) (Yi-Y) (Xi-X)² (Yi-Y)² (Xi-X) (Yi-Y)
1 0,0200 0,0018 -0,0400 -0,0032 0,00160000 0,00001024 0,00012800
2 0,0400 0,0035 -0,0200 -0,0015 0,00040000 0,00000225 0,00003000
3 0,0600 0,0051 0,0000 0,0001 0,00000000 0,00000001 0,00000000
4 0,0800 0,0065 0,0200 0,0015 0,00040000 0,00000225 0,00003000
5 0,1000 0,0081 0,0400 0,0031 0,00160000 0,00000961 0,00012400
∑ 0,3000 0,0250 0,0000 0,0000 0,00400000 0,00002436 0,00031200
Keterangan : Xi = Konsentrasi dan Yi = Absorbansi
Dimana X rata – rata : 0600,05
0,3000==
Χ∑=Χ
n
Universitas Sumatera Utara
110
(Lanjutan)
Harga Y rata – rata : 0,0050 5
0250,0==
Υ∑=
nY
Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari
persamaan garis : Y = aX + b (1)
Dengan a = slope dan b = intersept
Selanjutnya harga slope dapat ditentukan dengan menggunakan metode Least
Square sebagai berikut :
(2)
Sehingga diperoleh harga slope (a) = 0,07800
Harga intersep (b) diperoleh melalui substitusi harga (a) ke persamaan (1) :
(3)
Sehingga diperoleh harga intersep (b) = 0,00032
Maka persamaan garis regresi yang diperoleh adalah:
Y = 0,07800 X + 0,00032 (4)
Perhitungan Koefisien Korelasi
Koefisien korelasi (r) dapat ditentukan sebagai berikut
Sehingga diperoleh harga koefisien korelasi (r) : 0,9995
Setelah diperoleh persamaan garis regresi dan koefisien korelasi (r) pada
pengukuran larutan standar maka absorbansi dari larutan standar diplotkan
terhadap konsentrasi larutan standar seperti gambar berikut :
{ }
07800,00,00400000
0,00031200
)(
)()(
2
==
−
−−=
∑∑
XXi
YYiXXia
00032,00,0600)x 07800,0(0050,0 =−=
−= XaYb
{ }{ }{ }
9995,0
000312153,0
0,00031200
70,00000009
0,00031200
36))(0,0000240,00400000(
0,00031200
)()(
)()(
22
=
===
−−
−−=
∑∑
∑
r
YYiXXi
YYiXXir
Universitas Sumatera Utara
111
(Lanjutan)
Y = 0,07800 X + 0,00032
r = 0,9995
0,0000
0,0020
0,0040
0,0060
0,0080
0,0100
0,0000 0,0200 0,0400 0,0600 0,0800 0,1000 0,1200
Konsentrasi Larutan Standar Al
Absorbansi
Larutan Standar Linear (Garis Linear)
Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Al dengan Tawas
Penentuan Kadar Al
Kadar Al dapat ditentukan dengan menggunakan metode kurva kalibrasi
dengan mensubstitusikan nilai Y (absorbansi) yang diperoleh dari hasil
pengukuran terhadap garis regresi dan kurva kalibrasi Y = 0,07800 X + 0,00032
sehingga diperoleh konsentrasi Al.
Tabel 3 Konsentrasi Al Hasil Analisa dari Elektrokoagulasi Air Gambut Dengan Penambahan Tawas
Pengambilan
Sampel
Konsentrasi Al (mg/l)
Absorbansi Sebelum Absorbansi Sesudah
1 0,0032 0,0374 0,0071 0,0873
2 0,0042 0,0499 0,0052 0,0624
3 0,0013 0,0124 0,0032 0,0374
Rata-Rata 0,0029 0,0332 0,0052 0,0624
Universitas Sumatera Utara
112
Lampiran 9
KEPUTUSAN MENTERI KESEHATAN RI
Nomor : 907/MENKES/SK/VII/2002 Tanggal 29 Juli 2002
PERSYARATAN KUALITAS AIR MINUM
2. KIMIA
A. Bahan - bahan inorganik (yang memiliki pengaruh langsung pada kesehatan)
Parameter Satuan Kadar Maksimum Yang diperbolehkan
Keterangan
1 2 3 4
Antimony Air raksa Arsenic Barium Boron Cadmium Kromium Tembaga Sianida Fluoride Timah Molybdenum Nikel Nitrat (sebagai NO3) Nitrit (sebagai NO2) Selenium
mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter mg/liter
0.005 0.001 0.01 0.7 0.3 0.003 0.05 2 0.07 1.5 0.01 0.07 0.02 50 3 0.01
B. Bahan–bahan inorganik (yg mungkin dapat menimbulkan keluhan konsumen)
Parameter Satuan Kadar Maksimum Yang diperbolehkan
Keterangan
1 2 3 4
Ammonia Alumunium Klorida Copper Kesadahan Hidrogen Sulfida Besi Mangan pH Sodium Sulfate Total Padatan Terlarut Seng
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l -
mg/l mg/l mg/l mg/l
1.5 0.2 250 1 500 0.05 0.3 0.1
6.5 – 8.5 200 250 1000 3
Universitas Sumatera Utara
113
(Lanjutan)
4. FISIK
Parameter Satuan Kadar Maksimum Yang diperbolehkan
Keterangan
1 2 3 4
Parameter Fisik
Warna
Rasa dan Bau
Temperatur
Kekeruhan
TCU
-
0C
NTU
15
-
Suhu udara ± 30C
5
Tidak berbau dan
berasa
MENTERI KESEHATAN RI,
Dr. ACHMAD SUJUDI
Universitas Sumatera Utara
114
Lampiran 10
Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang
Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air
No. Parameter Satuan Baku Mutu Kelas I
Keterangan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
Temperatur Residu terlarut Residu tersuspensi pH BOD5 COD DO PO4
-3 sebagai P NO3 sebagai N NH3-N NH2-N Arsen Kobalt Barium Kadmium Khrom (VI) Tembaga Besi Timbal Mangan Air Raksa Seng Khlorida Sianida Flourida Sulfat Khlorida bebas S sebagai H2S Fecal coliform Total coliform Gross-A Gross-B Minyak dan Lemak Detergen sbg MBAS Fenol BHC Aldrin/Dieldrin Chlordane DDT Heptachlor dan Heptachlor epoxide Lindane Methoxychlor Endrin Toxaphan
0C
mg/L mg/L -
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
Jml/100 ml Jml/100 ml Bq/L Bq/L ug/L ug/L ug/L ug/L ug/L ug/L ug/L
ug/L ug/L ug/L ug/L ug/L
Deviasi 3
1000 50 6 – 9 2 10 6 0.2 10 0.5 0.06 0.05 0.2 1 0.01 0.05 0.02 0.3 0.03 0.1 0.001 0.05 - 0.02 0.5 400 0.03 0.002 100 1000 0.1 1
1000 200 1 210 17 3 2 14 50 35 1 5
Deviasi temperatur dari keadaan alaminya Pengelolaan air minum secara konvensional ≤ 5000 mg/L Pengolahan air minum secara konvensional ≤ 1 mg/L Pengelolaan air minum secara konvensional ≤ 1 mg/L Pengelolaan air minum secara konvensional ≤ 5 mg/L Pengelolaan air minum secara konvensional ≤ 0.1 mg/L Pengelolaan air minum secara konvensional ≤ 5 mg/L
Universitas Sumatera Utara
115
(Lanjutan)
Keterangan :
mg = milligram
ug = mikrogram
ml = milliliter
L = liter
Bq = Bequerel
MBAS = Methylen Blue Aktive Substance
ABAM = Air Baku Untuk Minum
Logam berat merupakan logam terlarut
Nilai di atas merupakan nilai maksimum kecuali untuk pH dan DO
Bagi pH merupakan nilai rentang yang tidak boleh kurang atau lebih dari nilai yang
tercantum
Nilai DO merupakan nilai minum
Tanda ≤ adalah lebih kecil atau sama dengan
Tanda ≥ adalah lebih besar atau sama dengan
Universitas Sumatera Utara
116
Lampiran 11
Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal : 3 September 1990
DAFTAR PERSYARATAN KUALITAS AIR BERSIH
No. PARAMETER Satuan Kadar Maksimum yang
diperbolehkan
Keterangan
1 2 3 4 5
A. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
FISIKA Bau Jumlah Zat padat Terlarut (TDS) Kekeruhan Rasa Suhu Warna
-
mg/L Skala NTU - 0C Skala TCU
-
1.500 25 -
Suhu udara ± 30C 50
Tidak Berbau
- -
Tidak berasa -
B 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
KIMIA Air Raksa Arsen Besi Fluorida Kadmium Kesadahan Klorida Kromium, Valensi 6 Mangan Nitrat sebagai N Nitrit sebagai N pH Selenium Seng Sianida Sulfat Timbal
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L -
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
0,001 0,05 1,0 1,5 0,005 500 600 0,05 0,5 10 1,0
6,5-9,0
0,01 15 0,1
400 0,05
Merupakan batas min. dan maks. khusus air hujan pH min. 5,5
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Kimia Organik Aldrin dan Dieldrin Benzena Benzo(a) pyrene Chlordane (total isomer) Colorofom 2,4 D DDT Detergen 1,2 Discloroethane 1,1 Discloroethane Heptaclor dan Heptaclor epoxide Hexachlorobenzene Gamma-HCH (Lindane) Methoxychlor Pentachlorophanol
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
0,0007 0,01
0,00001 0,007 0,03 0,10 0,03 0,5 0,01 0,0003
0,003 0,00001 0,004 0,10 0,01
Universitas Sumatera Utara
117
16. 17. 18.
Pestisida Total 2,4,6 urichlorophenol Zat organik (KMnO4)
mg/L mg/L mg/L
0,10 0,01 10
Universitas Sumatera Utara
118
Lampiran 12
Dokumentasi (foto-foto) model fisik (lokasi pengambilan Sampel dan
perangkat model pengolahan air gambut)
Universitas Sumatera Utara