Makalah Ttg.docx

MAKALAH TEKNOLOGI TEPAT GUNA “PENGOLAHAN FE DAN KESADAHAN AIR”

DI SUSUN OLEH : 1. 2. 3. 4. 5.

Riska Sofiana Arum ( A2A017001 ) Eka Arya Putra Prayitno ( A2A017005 ) Fierra Noor Astriana Wulandari ( A2A017039 ) Syndyana Venty Melinda ( A2A017045 ) Jevina Noraisa Hida ( A2A017051 )

FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SEMARANG 2018

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadiran Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan kemudahan bagi kami, untuk dapat menyelesaikan tugas ini tepat waktunya. Makalah ini merupakan tugas dari mata kuliah Teknologi Tepat Guna yang mana dengan tugas ini kami mahasiswa dapat mengetahui materi yang diberikan dosen pengampu. Makalah yang berjudul “Pengolahan Fe dan Kesadahan air” mengenai penjelasan lebih lanjut kami memaparkannya dalam bagian pembahasan makalah ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Saran dan kritik yang membantu dari pembaca sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan makalah selanjutnya. Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita sekalian.

i

Daftar Isi

KATA PENGANTAR .......................................................................................i DAFTAR ISI ......................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................1 1.1 Latar Belakang ..............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................2 1.3 Tujuan ...........................................................................................................2 BAB II PEMBAHASAN ....................................................................................3 A. B. C. D. E. F. G.

Pengertian Pengelolaan Fe ......................................................................3 Pengertian Kesadahan Air ......................................................................3 Jenis – Jenis Kesadahan Air ....................................................................3 Dampak Pengelolaan Fe dan Kesadahan Air ..........................................4 Hal - hal yang Mempengaruhi Kelarutan Fe dalam Air ..........................5 Cara menanggulanginya ..........................................................................6 Inovasi teknologi terbaru yang dapat digunakan dalam pengelolaan Fe dan kesadahan air ...........................................................................................7

BAB III PENUTUP ............................................................................................12 2.1 Kesimpulan ...................................................................................................12 2.2 Saran ..............................................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................13

ii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air merupakan kebutuhan penting bagi kelangsungan hidup manusia. Hampir seluruh kehidupan di dunia tidak terlepas dari adanya air. Air bersih merupakan salah satu kebutuhan yang sangat mendasar bagi manusia karena di perlukan terus-menerus dalam kegiatan sehari-harinya untuk bertahan hidup. Oleh karena itu, manusia memerlukan sumber air bersih yang diperoleh dari air tanah dan air permukaan. Namun tidak semua air dapat digunakan manusia untuk memenuhi kebutuhan air minum, hanya air yang memenuhi persyaratan kualitas air minum yang dapat digunakan untuk air minum. Penggunaan air dapat dikategorikan dalam 2 kelompok, yaitu air rumah tangga dan air industry yang masing-masing mempunyai persyaratan tertentu. Persyaratan kualitas air minum dalam salah satu parameter kimia adalah jumlah kandungan unsur kalsium (Ca2+) dan magnesium (Mg2+) dalam air yang berhubungan dengan kesadahan air. Kesadahan merupakan salah satu sifat kimia yang dimiliki air. Kesadahan air disebabkan adanya ion-ion Ca2+ dan Mg2+. Berdasarkan standar kesadahan menurut peraturan MENKES RI, 2010, batas maksimum kesadahan air minum yang diperolehkan yaitu 500mg/L CaCO3. Bila melewati batas maksimum maka harus di turunkan.

1

1.2 Rumusan Masalah 1) Apa pengertian pengelolaan Fe dan kesadahan air? 2) Apa saja jenis-jenis kesadahan air? 3) Apa dampak dari pengelolaan Fe dan kesadahan air? 4) Bagaimana cara menanggulanginya? 5) Apa inovasi teknologi terbaru yang dapat digunakan dalam pengelolaan Fe dan kesadahan air? 1.3 Tujuan 1) Untuk mengetahui pengertian dari pengelolan Fe dan kesadahan air 2) Untuk mengetahui jenis-jenis kesadahan air 3) Untuk mengetahui dampak dari pengelolaan Fe dan kesadahan air 4) Untuk mengetahui cara penanggulangannya 5) Untuk mengetahui inovasi teknologi terbaru yang dapat digunakan dalam pengelolaan Fe dan kesadahan air

2

BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Pengelolaan Fe Pengertian pengelolaan adalah kegiatan pemanfaatan dan pengendalian atas semua sumber daya yang diperlukan untuk mencapai atau menyelesaikan tujuan tertentu. Pengertian Besi (Fe) adalah logam yang berasal dari biji besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari. Besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi, jadi pengelolaan Fe adalah mengelola air yang tercampur /terkontaminasi dengan zat besi. B. Pengertian kesadahan air Kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan PPM berat per volume (w/v) dari CaCO3 . Kesadahan air adalah adanya kandungan kapur yang berlebihan yang terdapat dalam air disebabkan oleh lapisan tanah kapur yang dilaluinya. C. Jenis – jenis kesadahan air Pembagaian jenis kesadahan air digolongkan menjadi dua, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+/Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap. Berdasarkan sifatnya, kesadahan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : 1. Air Sadah Sementara Air sadah sementara adalah air sadah yangt mengandung ion bikarbonat( HCO3-), atau air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air sadah yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara. Karna kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanas air.

3

2. Air Sadah Tetap Air sadah tetap adalah air sadah yang mengandung anion selain anion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl=, NO3- dan SO42- berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2). Kalsium nitrat Ca(NO3)2), kalsium sulfat CaSO4, Magnesium Klorida MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap karna kesadahannya tidak bisa dihilangkan dengan pemanasan. D. Dampak pengelolaan Fe dan kesadahan air 1. Dampak Kesadahan Air. a. Dampak Positif : a) Menyediakan kalsium yang diperlukan tubuh, misalnya untuk pertumbuhan tulang dan gigi. b) Mempunyai rasa yang lebih baik dari air lunak c) Senyawa timbal (darim pipa air) lebih sukar larut dalam air sadah (timbal merupakan racun bagi tubuh) sehingga kemungkinan terjadinya pencemaran air oleh logam berat ini dapat diminimalkan. b. Dampak Negatif : Air sadah menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat saluran pipa dan keran. Air sadah juga dapat menyebabkan pemborosan sabun dirumah tangga dan air sadah yang bercampur sabun tidak dapat membentuk busa, tetapi malah membentuk gumpalan sampah sabun yang sukar dihilangkan. Efek ini timbul karna ion 2+ menghancurkan sifat surfaktan dari sabun dengan membentuk endapan padat sampah sabun tersebut dalam industry, kesadahan air yang digunakan diawasi dengan ketat untuk mencegah kerugian pada industry yang menggunakan ketel uap, air yang digunakan harus terbebas dari kesadahan. Hal ini dikarenakan kalsium dan

4

magnesium karbonat cenderung mengendap pada permukaan pipa dan permukaan penukar panas. 2. Dampak Besi ( Fe ) yang terkandung di dalam air a. Gangguan Teknis Endapan Fe (OH) bersifat korosit terhadap pipa dan akan mengendap pada saluran pipa sehingga menyebabkan pembuntuan dan efek yang dapat merugikan seperti mengotori bak yang terbuat dari seng b. Gangguan fisik Gangguan fisik yang menimbulkan oleh adanya besi terlarut dalam air adalah timbulnya warna, bau , dan rasa c. Gangguan kesehatan Senyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai pembentuk sel darah merah, dimana tubuh memerlukan 7-35 mg/hari yang sebagian di perlukan dari air E. Hal – hal yang mempengaruhi kelarutan Fe dalam air 1. Kedalaman Air hujan yang turun jatuh ke tanah dan mengalami infiltrasi masuk kedalam tanah yang mengandung FeO akan bereaksi dengan H20 dsan CO2 dan membentuk Fe ( HCO3) 2 dimana semakin dalam air yang meresap kedalam tanah semakin tinggi juga kelarutan besi karbonat dalam air tersebut 2. 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

5

logam. Dalam keadaan PH rendah, besi yang ada dalam air berbentuk ferro dan ferrri dimana bentuk ferri akan mengendap dan tidak larut dalam air serta tidak dapat dilihat dengan mata sehingga mengakibatkan menjadi berwarna, berbau dan berasa 3. Suhu Suhu adalah temperatur yang tinggi menyebabkan menurunnya kadar O2 dalam air, kenaikan temperatur juga dapat mengurangi derajat kelarutan mineral sehingga kelarutan Fe pada air tinggi. 4. Bakteri Besi Bakteri

besi

(Crenpthrix,

Lepothrix,

Gallanella,

Sinderocapsa

dan

Sphoerothylus) adalah bakteri yang dapat mengambil unsur besi disekitar lingkungan sehingga mengakibatkan menurunnya kandungan besi dalam air, dalam aktifitasnya bakteri besi memerlukan oksigen dan besi. Bakteri tersebut menghasilkan oksidasi besi. Bakteri akan menjadi lebih sempurna apabila mengandung CO2 dengan kadar yang cukup tinggi. F. Cara menanggulanginya 1. Kesadahan Air a. Proses Pemanasan b. Distilasi atau penyulingan c. Menambah natrium karbonat atau soda pencuci: natrium karbonat menghilangkan kesadahan sementara maupun kesadahan tetap karena mengendapkan ion-ion kalsium dan magnesium yang terdapat dalam air sadah. d. Menggunakan resin penukar ion: resin penukar ion banyak digunakan untuk melunakkan air, baik untuk kebutuhan rumah tangga maupun untuk industri. Resin penukaran ion mengandung ion-ion natrium bebas. Jika air sadah dilewatkan melalui kolom resin penukaran ion

6

maka resin akan menahan ion-ion kalsium dan magnesium. Dengan demikian karena air lunak tidak lagi mengandung ion kalsium dan magnesium, melainkan ion natrium yang tidak menyebabkan kesadahan. Kesadahan umumnya dihilangkan dengan menggunakan resin penukar ion. 2. Pengelolaan Fe a. Filtration ( penyaringan ) b. Adsorpsi adalah proses penyerapan atau penggumpalan pada benda yang dapat menyerap besi ( Fe ) dalam air c. Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam cairan/zat cair karena pengaruh gravitasi (gaya berat secara alami). Proses pengendapan dengan cara gravitasi untuk mengendapkan partikel-partikel tersuspensi yang lebih berat daripada air, ini yang sering dipergunakan dalam pengolahan air. G. Inovasi teknologi terbaru yang dapat digunakan dalam pengelolaan Fe dan kesadahan air Air sangat dibutuhkan oleh masyarakat sebagai kebutuhan sehari-hari. Apabila air tercemar dapat meresahkan masyarakat dan mengancam kesehatannya. Menurut Permenkes No 492 tahun 2010 kadar Fe maksimum dalam air 0,3 mg/L. Sedangkan menurut WHO untuk Eropa kadar besi maksimum dalam air minum adalah 0,1 mg/L. Kandungan besi dalam konsentrasi yang tinggi dapat menyebabkan korosi pada pipa, yang akan mengendap pada saluran pipa, sehingga pipa menjadi berkarat dan mengotori pipa dan bak penampungan. Srlain itu dapat menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia berupa iritasi pada mata dan kulit, rasa mual, kerusakan dinding usus, sirosis hati, kerusakan pankreas dan bisa menyebabkan kematian.

7

Berdasarkan Peraturan Mentri kesehatan No.492 tahun 2010 tentang kualitas air minum dan Peraturan Pemerintah No.82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air, menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi dan dipergunakan sehari-hari adalah air yang mempunyai kualitas yang baik sebagai air minum maupun sumber air bersih (baku), diantaranya adalah harus memenuhi syarat secara fisik yaitu tidak berbau, tidak berasa, tidak keruh, serta tidak berwarna, pH air = 6,5-8,5, dan kadar Fe ≤ 0,3 mg/l. Kesadahan atau hardness adalah salah satu sifat kimia yang dimiliki oleh air. Penyebab air menjadi sadah adalah karena adanya ionion Ca2+, Mg2+ dapat juga disebabkan karena adanya ion-ion lain dari polyvalent metal (logam bervalensi banyak) seperti Al, Fe, Mn, Sr dan Zn dalam bentuk garam sulfat,klorida dan bikarbonat dalam jumlah kecil. Adanya zat besi dalam air dqpat mempengaruhi tingkat kesadahan. Maka melihat bahayanya zat besi apabila masuk ke dalamvtubuh secara terus menerus dan dapat juga merusak lingkungan, kami mencoba membuat inovasi baru dimana pada alat yang kami buat dapat mengurangi adanya zat besi di dalam air dan juga mrngurangi tingkat kesadahan air. Metode yang kami buat yaitu dengan Filtrasi. Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat padat dari fluida (cair maupun gas) yang membawanya menggunakan suatu medium berpori atau bahan berpori lain untuk menghilangkan sebanyak mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan koloid. Pada pengolahan air minum, filtrasi digunakan untuk menyaring air hasil dari proses koagulasi - flokulasi sedimentasi sehingga dihasilkan air minum dengan kualitas tinggi. Di samping mereduksi kandungan zat padat, filtrasi dapat pula mereduksi kandungan bakteri, menghilangkan warna, rasa, bau, besi dan mangan. Perencanaan suatu sistem filter untuk pengolahan air tergantung pada tujuan pengolahan dan pre-treatment yang telah dilakukan pada air baku sebagai influen filter. Filtrasi air ini kami menggunakan media pasir silika, batu, busa, sehingga partikel dapat tersaring dan selanjutnya dibuktikan dengan menggunakan kertas lakmus. 8

Pasir silika Kandungan dalam pasir salah satunya adalah mineral kuarsa yang mengandung silika (SiO2), oleh karena itu sering disebut pasir silika. Memiliki kekerasan 7 skala Mohs, berat jenis 2,65, titik lebur 1715 derajat, bentuk kristal hexagonal, konduktivitas panas 12-100 derajat celcius. Pasir silika sangat efektif dalam menyaring lumpur dan bahan pengotor air lainnya. Peralatan yang digunakan - Busa - Pasir Silika - Batu - Botol aqua - Gunting atau cutter -Tali - Kertas lakmus Prosedur percobaan 1. Siapkan semua peralatan yang akan digunakan 2. Siapkan air yang mengandung zat besi 3. Gunting melingkar pada bagian bawah botol, dan biarkan botol terbuka tutupnya 4. Potong busa menjadi 8 bagian 5. Masukkan 2 busa ke dalam botol

9

6. Masukkan batu 7. Letakkan 2 busa di atas batu 8. Masukkan pasir silika 9. Letakkan 2 busa di atas pasir silika 10. Tuangkan air yang mengandung zat besi, kemudian diukur dengan kertas lakmus. Pada percobaan ini kami mengukur kesadahan air dengan menggunakan PH, karena penyebab utama tingginya kadar zat besi dalam air dipengaruhi oleh tingkat PH airvyang rendah. Air yang mempunyai PH>7 dapat melarutkan logam termasuk besi. Dalam hasil penelitian terhadap pasir silika menyebutkan bahwa keefektifan silika air yang disaring terjadi penurunan yang cukup signifikan terhadap kadar Fe, baik itu pada hasil penyaringan dengan saringan tebal pasir 20 cm, 40 cm maupun 60 cm. Pada percobaan penyaringan dengan tebal 20 cm mendapatkan tingkat efesiensi penurunan kadar Fe sebesar 88,10% dengan nilai kadar Fe 0,25 mg/l. Pada tebal pasir 40 cm efesiensi penurunan Fe sebesar 40% dengan nilai kadar sebanyak 0,15 mg/l. Dan penyaringan tebal 60 cm penurunan Fe sebesar 33,33% dengan nilai kadar Fe 0,10 mg/l. Dengan demikian, Dapat disimpulkan bahwa pasir silika cukup efektif terhadap usaha penurunan kadar Fe pada air. Semakin tebal saringan pasir silika yang digunakan maka penuunan kadar Fe juga akan semakin besar. Begitu juga dengan PH air, masih dengan hasil referensi penelitian yang sama mengatakan bahwa kadar pH pada air sampel yang disaring dengan pasir silika tebal 60 cm memiliki hasil yang lebih baik. Sehingga dapat disimpulkan saringan pasir

10

silika tebal 60 cm lebih efektif dibandingkan saringan pasir tebal 20 cm dan 40 cm. Semakin tebal pasir silika yang digunakan dalam penyaringan, maka peningkatan kadar pH air juga akan semakin besar.

11

BAB III PENUTUP 2.1

Kesimpulan Pengertian pengelolaan adalah kegiatan pemanfaatan dan pengendalian atas

semua sumber daya yang diperlukan untuk mencapai atau menyelesaikan tujuan tertentu. Kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Pembagaian jenis kesadahan air digolongkan menjadi dua, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+/Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap. 2.2

Saran Memperluas pengetahuan mengenai pengeloaan Fe dan kesadahan air di

dalam air, dan pembaca dapat membuat suatu inovasi teknologi tepar guna yang sudah di jelaskan , kemudian dapat di aplikasikan dalam kehidupan sehari - hari

12

Daftar Pustaka Mashyudin,M. 2016. Naskah Seminar Analisis Kualitas Air dengan Filtrasi Menggunakan Pasir Silika sebagai Media Filter. Diakses pada: 16 Maret 2019. Diakses dari https://repository.umy.ac.id Mugiantoro, Alwin, dkk. 2017. Penggunaan Bahan Alam Zeloit, Pasir Silika, dan Arang Aktif dengan Kombinasi Teknik Shower dalam Filterisasi Fe, Mn, dan Mg pada Air Tanah di UPN "Veteran" Yogyakarta. Diakses pada: 16 Maret 2019. Diakses dari https://repository.ugm.ac.id B, Rahma. 2013. Pengaruh Ketebalan Arang Tempurung Kelapa Terhadap Tingkat Kesadahan Air di Wilayah Kerja Piskesmas Sudu Kabupaten Enrekang Tahun 2013. Diakses pada: 16 Maret 2018. Diakses pada https://media.neliti.com

13