BBAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Air Untuk Kesehatan

Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan

masyarakat, karena air merupakan salah satu media penularan dari berbagai

macam agent penyakit, khususnya penyakit yang disebarkan melalui air

(water born disease), seperti diare, cholera, dysenterie, typhus dan lain

sebagainya. Melalui penyediaan air bersih yang memenuhi syarat baik dari

segi kualitas maupun kuantitas, maka diharapkan penyebaran penyakit yang

melalui air dapat ditekan seminimal mungkin. Untuk itu dalam rangka

meningkatkan derajat kesehatan masyarakat dan pengawasan kualitas air yang

digunakan masyarakat supaya terhindar dari gangguan kesehatan yang tidak

diinginkan maka standar kualitas air minum dan air bersih di Indonesia telah

ditetapkan melalui Peratuaran Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor :

416/MenKes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air.

Dalam peraturan tersebut air digolongkan dalam beberapa kelompok yaitu : 4

1. Air minum, adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan

dapat langsung diminum.

2. Air bersih, adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang

kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah

dimasak.

3. Air kolam renang, adalah air di dalam kolam renang yang digunakan untuk

olah raga renang dan kualitasnya memenuhi syarat kesehatan.

4. Air pemandian umum, adalah air yang digunakan pada tempat pemandian

umum dan tidak termasuk pemandian untuk pengobatan tradisional dan

kolam renang yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan.

5

B. Sumber Air

Pada prinsipnya, jumlah air yang ada di alam ini relatif tetap dan

mengikuti suatu aliran yang disebut Siklus Hidrologi. Air hujan turun ke bumi,

sebagian meresap ke tanah menjadi air tanah dan sebagian lagi tinggal atau

mengalir di pernukaan tanah seperti danau dan sungai yang disebut dengan air

permukaan. Air permukaan ini diuapkan oleh panas matahari naik ke atas

menjadi awan yang akhirnya terkondensasi menjadi embun atau hujan.

Dari siklus hidrologi ini dapat pula dilihat adanya berbagai sumber air

tawar yang dimanfaatkan manusia untuk memenuhi kebutuhannya. Sumber air

menurut asalnya dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu :6

1. Air laut

Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Karena kadar

NaCl dalam air laut 3%, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air

minum.

2. Air atmosfer (air hujan)

Dalam keadaan murni air hujan sangat bersih, namun karena adanya

pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri atau

debu, maka untuk menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya

melakukan proses pengendapan terlebih dahulu. Selain itu air hujan

mempunyai sifat agresif terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak

reservoir sehingga menyebabkan korosi.

3. Air Permukaan

Air permukaan merupakan air hujan yang mengalir di permukaan bumi.

Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama

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

industri maupun rumah tanggga. Air permukaan itu sendiri terbagi menjadi

dua macam yaitu :

6

a. Air sungai

Dalam penggunaannya sebagai bahan baku air minum, haruslah

mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air

sungai pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi

sekali.

b. Air rawa atau danau

Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-

zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut

dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat. Jadi untuk

pengambilan air, sebaiknya pada kedalaman tertentu ditengah-tengah

sehingga endapan-endapan zat organis tidak terbawa.

4. Air tanah

Air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat di dalam

ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung

membentuk lapisan tanah yang disebut aquifer. Air tanah terbagai menjadi

3 macam yaitu :

a. Air tanah dangkal

Air tanah dangkal (phreatic), umumnya berasosiasi dengan aquifer tak

tertekan, yakni yang tersimpan dalam aquifer dekat permukaan hingga

kedalaman 15 sampai 40 m. Air tanah dangkal terjadi karena daya

proses peresapan air dari permukan tanah. Sifat air tanah dangkal

relatif jernih tetapi banyak mengandung zat kimia berupa garam-garam

yang terlarut, karena proses peresapanya melalui lapisan tanah yang

mempunyai unsur-unsur kimia tertentu pada masing-masing lapisan

tanah. Air tanah dangkal banyak dimanfatkan masyarakat sebagai

sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal.

b. Air tanah dalam

Air tanah dalam, umumnya berasosiasi dengan aquifer tertekan, yakni

tersimpan dalam aquifer pada kedalaman lebih dari 40 m. Pada

umumnya kualitas air tanah dalam lebih baik daripada air tanah

dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna, dan bebas bakteri.

7

Susunan unsur-unsur kimia tergantung pada lapis-lapis tanah yang

dilalui. Jika melalui tanah kapur, maka air itu akan menjadi sadah

karena mengandung Ca dan Mg. Jika melalui batuan granit, maka air

itu lunak dan agresif karena mengandung gas CO2 dan Mn.

c. Mata air

Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan

tanah. Mata air yang berasal dari air tanah dalam, hampir tidak

terpengaruh oleh musim dan kualitas maupun kuantitasnya sama

dengan keadaan air dalam.

Sedangkan menurut kegunaannya, air pada sumber air dibedakan menjadi

empat golongan yaitu :7

1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara

langsung tanpa harus diolah terlebih dahulu.

2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah

sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.

3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan

dan peternakan.

4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian

dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik tenaga

air.

C. Standar Kualitas Air

Kualitas air adalah karakteristik mutu yang dibutuhkan untuk pemanfaatan

tertentu dari sumber-sumber air. Kriteria mutu air merupakan satu dasar baku

mutu air, di samping faktor-faktor lain. Baku mutu air adalah persyaratan

mutu air yang disiapkan oleh suatu negara atau daerah yang bersangkutan.

Air minum yang ideal seharusnya jernih, tidak berwarna, tidak berasa dan

tidak berbau. Selain itu air minum seharusnya tidak mengandung kuman

patogen dan segala makhluk yang membahayakan kesehatan manusia, tidak

mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh, dapat diterima

secara estetis, serta tidak dapat merugikan secara ekonomis. Air itu seharusnya

8

tidak korosif, tidak meninggalkan endapan pada seluruh jaringan

distribusinya. Pada hakekatnya tujuan ini dibuat untuk mencegah terjadinya

penyakit bawaan air (water born disease) 5

Atas dasar pemikiran tersebut dibuat standar kualitas air minum seperti

yang tertuang dalam Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia

Nomor: 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan

kualitas air minum, yang meliputi empat parameter yaitu : 3

1. Parameter Fisik

Syarat air minum dilihat dari segi fisik dapat ditinjau dari beberapa

segi antara lain bau, kekeruhan, rasa, warna dan suhu. Air minum yang

berbau selain tidak estetis, juga tidak akan disukai oleh masyarakat.

Misalnya bau amis yang dapat disebabkan oleh tumbuhnya algae.

Kekeruhan air disebabkan oleh zat padat yang tersuspensi, baik

yang bersifat organik maupun non organik. Zat anorganik biasanya berasal

dari lapukan batuan dan logam, sedangkan yang organik dapat berasal dari

lapukan tanaman atau hewan. Bakteri ini juga merupakan zat organik

tersuspensi, sehingga pertambahannya akan menambah pula kekeruhan

air. Demikian pula dengan algae yang berkembang biak karena adanya zat

hara akan menambah kekeruhan air. Air yang keruh akan sulit

didesinfeksi, karena mikroba akan terlindung oleh zat tersuspensi tersebut.

Hal ini tentu berbahaya bagi kesehatan, bila mikroba tersebut patogen.

Air minum biasanya tidak memberi rasa atau tawar. Air yang tidak

tawar dapat menunjukan adanya kandungan berbagai zat yang dapat

membahayakan kesehatan. Rasa logam atau amis, rasa pahit dan asin

disebabkan bahan yang terkandung didalam air tersebut.

Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas, terutama agar tidak

terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran atau pipa, menghambat

reaksi-reaksi biokimia didalam saluran atau pipa, mikroorganisme patogen

tidak mudah berkembang biak, bila diminum air dapat menghilangkan

dahaga.

9

Air minum sebaiknya juga tidak berwarna untuk mencegah

keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang

berwarna. Warna dapat disebabkan adanya tanin dan asam humat yang

terdapat secara alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai

urine, oleh karenanya orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat

organik ini bila terkena chlor dapat membentuk senyawa–senyawa

Chloroform yang beracun

2. Parameter Kimiawi

Persyaratan kimia untuk air minum memiliki parameter yang

paling banyak jika dibandingkan dengan parameter lainnya. Persyaratan

kimia menurut Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor:

907/MENKES/SK/VII/2002 dibagi menjadi :

a. Bahan-bahan kimia anorganik (yang memiliki pengaruh langsung

terhadap kesehatan).

b. Bahan-bahan kimia anorganik (yang kemungkinan dapat menimbulkan

keluhan pada konsumen)

c. Bahan-bahan kimia organik (yang memiliki pengaruh langsung

terhadap kesehatan).

d. Bahan-bahan kimia organik (yang kemungkinan dapat menimbulkan

keluhan pada konsumen)

e. Pestisida

f. Desinfektan dan hasil sampingannya

3. Parameter Mikrobiologi

Parameter yang digunakan dalam penentuan kualitas mikrobiologi

air bersih adalah total coliform. Persyaratan yang ditentukan untuk air

perpipaan adalah Perkiraan Jumlah Terdekat (PJT) tidak boleh melebihi 10

per 100 ml air, dan untuk air bukan perpipaan tidak boleh melebihi 50 per

100 ml air.

10

4. Parameter Radiokatifitas

Parameter yang digunakan dalam penentuan kualitas radioaktifitas air

bersih adalah :

a. Aktifitas Alfa, kadar maksimum yang diperbolehkan 0,1 Bq/l

b. Aktifitas Beta, kadar maksimum yang diperbolehkan 1,0 Bq/l

D. Proses Pengolahan Air Minum

Yang dimaksud dengan pengolahan adalah usaha-usaha teknis yang

dilakukan untuk mengubah sifat-sifat suatu zat. Hal ini penting artinya bagi air

minum, karena dengan adanya pengolahan air ini maka akan didapatkan suatu

air minum yang telah memenuhi standar kualitas air minum yang telah

ditentukan. Dalam proses pengolahan air pada prinsipnya dikenal dua cara

yaitu : 6

1. Pengolahan lengakap (Complete Treatment Process), yaitu air akan

mengalami proses pengolahan secara lengkap, baik secara fisik, kimia dan

bakteriologi. Proses pengolahan lengkap ini dilakukan terhadap air sungai

yang kotor dan keruh. Pada hakekatnya, pengolahan lengkap dibagi dalam

tiga tingkatan yaitu :

a. Pengolahan fisik, yaitu suatu tingkatan pengolahan yang bertujuan

untuk mengurangi atau menghilangkan kotoran-kotoran yang kasar,

penyisihan lumpur dan pasir, serta mengurangi kadar zat-zat organik

yang ada dalam air yang akan diolah.

b. Pengolahan kimia, yaitu suatu tingkat pengolahan dengan

menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan

selanjutnya. Misalnya, dengan pembubuhan kapur dalam proses

pelunakan.

c. Pengolahan bakteriologi, yaitu suatu tingkat pengolahan untuk

membunuh atau memusnahkan bakteri-bakteri yang terkandung dalam

11

air minum. Misalnya, dengan cara membubuhkan kaporit (zat

desinfektan).

2. Pengolahan sebagian (Partial Treatment Process), pengolahan sebagian

merupakan proses pengolahan air yang hanya sebagian saja. Misalnya,

pengolahan kimiawi dan atau pengolahan bakteriologi saja. Pengolahan ini

biasanya dilakukan untuk mata air bersih dan air sumur dangkal atau air

tanah dalam.

E. Instalasi Pengolahan Air Minum

Untuk mendapatkan air minum dengan kualitas yang sesuai dengan

standar kesehatan, maka perlu adanya pengolahan air minum sebelum air

tersebut dikonsumsi. Adapun unit-unit pengolahan air minum terdiri dari : 6

1. Bangunan penangkap air

Bangunan penangkap air ini merupakan suatu bangunan untuk menangkap

atau mengumpulkan air dari suatu sumber air untuk dapat dimanfaatkan.

Adapun bentuk dan konstruksi dari bangunan ini tergantung dari jenis dan

macam sumber air yang diambil. Fungsi dari bangunan penangkap air

sangat penting artinya untuk menjaga kontinuitas pengaliran.

2. Bangunan pengendap pertama

Bangunan pengendap pertama berfungsi untuk mengendapkan partikel-

partikel padat dari air sungai dengan gaya gravitasi. Pada proses ini tidak

ada pembubuhan zat atau bahan kimia.

3. Pembubuhan koagulan

Koagulan adalah bahan kima yang dibubuhkan pada air untuk membantu

proses pengendapan partikel-partikel kecil yang tidak dapat mengendap

dengan sendirinya (secara gravitasi). Unit ini berfungsi untuk

membubuhkan koagulan secara teratur sesuai dengan kebutuhan ( dengan

dosis yang tepat). Adapun bahan atau zat kimia yang biasa digunakan

sebagi kogulan adalah Aluminium Sulfat (tawas). Bahan ini banyak dipakai

12

karena efektif untuk menurunkan kadar karbonate, selain itu bahan ini

sangat ekonomis (murah), mudah didapat dan mudah disimpan.

4. Bangunan pengaduk cepat

Unit ini berfungsi untuk meratakan bahan atau zat kimia (koagulan) yang

ditambahkan supaya dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna

dan cepat. Yang perlu diperhatikan dalam proses pengadukan cepat adalah

alat atau cara pengadukannya, supaya mendapat pengadukan yang

sempurna dan sesuai yang kita inginkan.

5. Bangunan pembentuk flok

Unit ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar

supaya dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil (koloidal) dengan

zat atau bahan koagulan yang dibubuhkan. Faktor-faktor yang

mempengaruhi pembentukan flok (partikel yang lebih besar dan bisa

mengendap dengan gravitasi) adalah : kekeruhan pada air, tipe dari

suspensed solid, pH, alkalinitas, koagulant yang dipakai, lama pengadukan

6. Bangunan pengendap kedua

Unit ini berfungsi untuk mengendapkan flok yang terbentuk dari unit

bangunan pembentuk flok. Adapun proses pengendapan flok dipengaruhi

oleh gaya berat dari flok itu sendiri (gravitasi).

7. Bangunan penyaring (filter)

Unit ini berfungsi untuk menjernihkan air dengan proses penyaringan.

Dalam proses penjernihan air minum diketahui dua macam filter yaitu :

a. Saringan pasir lambat (slow sand filter)

b. Saringan pasir cepat (rapid sand filter)

8. Reservoir

Berfungsi untuk menampung air yang akan didistribusikan ke konsumen.

Air yang telah melalui filter sudah dapat dipakai untuk air minum. Air

tersebut telah bersih dan bebas dari bakteriologis serta ditampung pada bak

reservoir (tandon) untuk diteruskan pada konsumen. Pada bak inilah

proses desinfeksi dilakukan.

13

9. Pemompaan

Proses pemompaan berfungsi untuk mengalirkan air yang telah ditambung

dalam bak reservoir untuk didistribusikan pada seluruh konsumen

F. Desinfeksi

Yang dimaksud dengan desinfeksi air minum adalah membunuh bakteri

pathogen yang penyebarannya melalui air (bakteri yang dapat menimbulkan

bibit penyakit) yang ada dalam air minum.6

Desinfeksi air dapat dilakukan dengan bermacam-macam cara antara lain

yaitu : 3

a. Penyinaran (sinar ultra violet atau ozon)

b. Ion-ion logam (Copper and silver)

c. Dengan asam atau basa (Iodin dan Bromin)

d. Senyawa-senyawa kimia (Ferrat, Hidrogen Peroksida, Kalium

Permanganat )

e. Chlorinasi

1. Desinfeksi dengan chlorinasi Chlorinasi merupakan cara yang efektif dan masih banyak digunakan

pada sistem pengolahan air bersih di seluruh Indonesia terutama PDAM (perusahaan Daerah Air Minum). Proses chlorinasi adalah pembubuhan chlor atau senyawa chlor (sebagai desinfektan) ke dalam air dengan tujuan untuk membunuh kuman atau bakteri pathogen dan untuk menghilangkan bau (untuk industri).8

Bahan atau zat-zat kimia yang mengandung chlor yang banyak digunakan dalam proses chlorinasi pada umumnya adalah : 9

a. Natrium Hipoklorit (NaOCl) Natrium Hipoklorit (NaOCl) merupakan senyawa chlor berbentuk cairan yang mengandung chlor aktif 12 %. Senyawa ini merupakan salah satu jenis desinfektan yang sering digunakan pada pengolahan air karena sangat efisien (murah) dan mudah didapat. Akan tetapi senyawa ini bersifat korosif dan cepat rusak.

14

b. Kalsium Hipoklorit [Ca (OCl)2]

Kalsium Hipoklorit [Ca (OCl)2] atau yang sering dikenal dengan

kaporit merupakan senyawa chlor berbentuk bubuk atau tablet.

Senyawa ini mengandung chlor aktif 70 % dan merupakan bahan

kimia yang paling banyak digunakan untuk desinfeksi air karena,

murah, mudah didapat dan mudah penanganannya.

c. Chlorin Dioksida (ClO2)

Chlorin Dioksida digunakan dalam proses pengolahan air bersih untuk

menghilangkan rasa dan bau akibat adanya fenol. Selain itu chlorin

dioksida digunakan pula untuk menghilangkan zat besi (Fe) dan

Mangan (Mn), serta sebagai desinfektan dan mencegah adanya algae.

d. Natrium Dichloro-Chlorin (NaDCC)

Selain senyawa Chlor seringkali dipakai juga bahan-bahan lain yang

mengandung chlor seperti NaDCC (Natrium Dicloro-Chlorin), dengan

kadar chlor aktif 60 %. Dalam perdagangan NaDCC ini berbentuk

tablet yang dikemas dalam bentuk strip dengan ukuran 17 mg, 500 mg,

2500 mg, dan 5000 mg. Keuntungan dari tablet NaDCC ini adalah

masa kontak dengan kuman hanya 10 menit, praktis dibawa kemana-

mana, korosif pada reservoir air yang terbuat dari besi dapat dikurangi,

namun harganya relatif mahal.

e. Dichloro-Triazinetrione (SDCT)

Tablet ini mengandung kadar khlorin 60%. Dalam perdagangannya

dikemas dalam bentuk tablet 50 mg.

2. Faktor - faktor yang mempengaruhi chlorinsi

Kecepatan dan keampuhan berbagai desinfektan dalam proses

chlorinasi tergantung dari beberapa faktor antara lain :3

a. Waktu kontak

Waktu kontak ditentukan sebagai waktu yang tersedia untuk interaksi

antara chlor dengan bahan-bahan pereduksi chlor dalam air. Efektifitas

desinfektan dapat ditunjukan dengan suatu konstanta yang merupakan

15

hasil kali konsentrasi dengan waktu kontak. Semakin besar efektifitas

suatu desinfektan apabila nilai konstantanya lebih kecil. Biasanya Cl2

membutuhkan waktu kontak diantara 30 – 60 menit.

b. Jenis dan konsentrasi desinfektan

Konsentrasi dan jenis desinfektan yang dipakai berkaitan dengan

waktu kontak

c. Keadaan mikroorganisme

Faktor-faktor yang mempengaruhi keaadaan mikroorganisme, antara

lain :

1) Jenis mikroorganisme

Jenis mikroorganisme dapat meliputi, bakteri, virus atau parasit

dan mempunyai kepekaan tertentu terhadap desinfektan yang

dibubuhkan pada air.

2) Jumlah Mikroorganisme

Jumlah mikroorganisme yang besar, terutama mikroba patogen

akan memerlukan dosis desinfektan yang lebih besar.

3) Umur mikroorganisme

Umur organisme akan berpengaruh terhadap efektifitas desinfektan

4) Penyebaran mikroorganisme

Mikroorganisme yang menyebar, akan mudah ditembus oleh

desinfektan. Sebaliknya kumpulan bakteri akan lebih sulit

ditembus oleh desinfektan.

d. Faktor lingkungan

Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi desinfeksi antar lain :

1) Suhu

Makin tinggi suhu air, makin tinggi pula efektifitas desinfektan

2) pH

Setiap desinfektan akan berfungsi optimal pada pH tertentu. Daya

desinfeksi chlorin akan turun bila pH air makin bertambah. Bila pH

larutan > 7, maka akan terbentuk khloramin, sedangkan pada pH <

6 maka akan terbentuk dikhloramin.

16

3) Kualitas air

Air yang mengandung zat organik dan unsur lainya akan

mempengaruhi besarnya kebutuhan chlorin sehingga dibutuhkan

konsentarasi chlorin yang cukup tinggi.

4) Pengolahan air

Proses pendahuluan yang dilakukan sebelum desinfeksi akan

mempengaruhi hasil akhir dari proses chlorinasi.

3. Sifat-sifat Chlor 10 a. Sifat fisik

Chlor termasuk dalam kelompok Halogen (F, Cl, Br, L) dengan ciri-ciri fisik : 1) Pada suhu dan tekanan, chlor merupakan gas kuning kehijauan

dengan bau yang khas. Berat 1 liter chlor pada 0 oC dan tekanan 760 mmHg adalah 3,208 g

2) Suhu kritisnya 144 oC dan tekanan kritis 76,1 atm. Konsekuensinya memungkinkan chlor berubah dari bentuk gas menjadi cair melalui proses pendinginan atau pemempatan

3) Nilai kesetimbangan tekanan chlor cair adalah : -34 oC : 1 atm, 0oC : 4 atm, 20 oC : 6 atm.

4) Panas evaporasi tinggi sebesar 66 kilokalori per kg chlor. 5) Chlor bersifat sedikit larut dalam air dan kelarutannya akan

menurun seiring peningkatan suhu. 6) Dengan proses pendinginan larutan chlor dalam air pada suhu 8 oC,

maka larutan chlor akan berubah menjadi kristal chlor hidrat. Bentuk kristal tersebut akan menyulitkan dalam menentukan dosis chlor. Untuk menghindarinya suhu air harus lebih besar dari 8 oC.

b. Sifat kimia 1) Merupakan salah satu unsur aktif, artinya bila hadir dalam air akan

bereaksi dengan seluruh metal dan unsur lainnya, pada suhu normal hanya dengan ”noble geser” dan oksigen saja yang tidak akan bereaksi.

17

2) Pada kondisi kering kereaktifan chlor berkurang sehingga ”chlor kering” pada suhu ruang tidak akan bereaksi dengan logam berharga sekalipun, seperti platinum, emas dan perak ataupun logam biasa seperti besi dan tembaga.

3) Memungkinkan untuk mentransfer ”chlor kering” melalui pipa

kering dan tembaga, namun kereaktifannya tidak akan berhenti

begitu saja, hanya diperlambat saja.

4. Proses chlorinasi 8

Chlor yang terlarut didalam air akan bereaksi membentuk asam

chlorida (HCl) dan asam hipoklorit seperti dibawah :

Cl2 + H20 HCl + HOCl

Apabila pH melebihi 4 maka keseimbangan reaksi akan berjalan

kekanan, artinya larutan chlor di dalam air cenderung membentuk larutan

asam khlorida (HCl) dan asam hipoklorit (HOCl) dan akan menurunkan

jumlah Cl2 di dalam larutan. Asam khlorida merupakan asam kuat dan

akan terdisosiasi menjadi ion H+ dan ion Cl - :

HCl H+ + Cl-

Sedangkan asam hipoklorit merupakan asam lemah dengan tingkat

disosiasi yang rendah :

HOCl H+ + OCl-

Cl2, HOCl, OCl- merupakan sisa chlor yang bersifat toksik (beracun)

bagi kuman. Keaktifannya tergantung pada suhu dan pH. Selain bereaksi

dengan air, chlor juga akan bereaksi dengan berbagai meterial yang ada

dalam air, khususnya agen pereduksi baik yang bereaksi sangat cepat atau

lambat. Salah satu material pereduksi tersebut adalah hidrogen sulfida

(H2S) yang bereaksi menjadi :

H2S + Cl2 2HCl + S

Sementara Fe2+ , Mn2+ dan NO2+ merupakan contoh agen pereduksi

anorganik yang juga akan bereaksi dengan chlor. Berbagi jenis senyawa

yang ada di dalam air yang bereaksi dengan chlorin akan dapat

18

menginaktifkan chlorin. Karena itu, selama masih banyak terkandung

senyawa-senyawa tersebut, chlorin yang ditambahkan tidak dapat berdaya

sebagai desinfektan terhadap jasad-jasad renik. Namun apabila air tidak

mengandung senyawa-senyawa yang dapat bereaksi dengan chlorin, maka

semua chlorin yang ditambahkan akan menjadi chlorin bebas, berbanding

lurus dengan konsentrasi (dosis) yang ditambahkan. Air tersebut

dinamakan memiliki Chlorin Demand nol (zero). Jika air mengandung

bahan organik dan amonia atau senyawa pengganggu lain dalam jumlah

tinggi, residu chlorin baru timbul dalam jumlah yang nyata setelah

kebutuhan chlorin dipuaskan seluruhnya. Air tersebut mempunyai Chlorin

Demand yang tinggi.

4. Sisa

hip

chl

den

(co

R E S I D U C H L O R I

N Break Point

Penambahan Chlorin

Ket. : Chlorin Demand Nol : Chlorind Demand Menengah : Chlorin Demand Tinggi

Gambar.2.1.Karakteristik Kebutuhan Khlorin Air Sumber. F.G. Winarno.Air Untuk Industri Pangan

chlor sebagai kontrol chlorinasi

Chlorin yang terdapat dalam air sebagai asam hipoklorit dan ion

oklorit itulah yang disebut dengan chlorin bebas (free available

orin), sedangkan chlorin yang terdapat dalam air yang tergabung

gan amonia atau senyawa nitrogen organik disebut chlorin terikat

mbined available chlorin). Dalam chlorinasi, parameter kontrol kualitas

19

air minum adalah sisa chlor bebas yang harus ada setelah pengolahan atau

sebelum masuk jaringan distribusi konsumen yang berguna untuk

menjamin kualitas secara bakteriologis, artinya air yang keluar dari kran

konsumen terbebas dari kuman maupun bakteri pathogen seperti

Escherechia coli.

Senyawa chlor yang dimasukan ke dalam air mula-mula bereaksi

dahulu dengan unsur-unsur atau senyawa pereduksi yang biasa terkandung

didalamnya seperti : H2S, Fe2+, Mn2+, NO2-, NH3, zat organik dan lain

sebagainya. Selanjutnya baru akan efektif untuk membunuh kuman, hal ini

disebut daya pengikat chlor atau daya sergap chlor (chlor yang dipakai

untuk mengoksidasi unsur-unsur yang ada didalam air). Jadi daya sergap

chlor adalah selisih antara jumlah chlor yang diberikan kedalam air dengan

sisa chlor bebas pada waktu akhir kontak.3

Jumlah sisa chlor yang tersedia dalam air yang telah diolah sangat

tergantung pada kondisi air yang akan diolah :

a. Jika air banyak mengandung amonia penambahan chlor akan

menghasilkan sisa chlor tersedia terikat

b. Jika air tidak mengandung amonia penambahan chlor akan

menghasilkan sisa chlor tersedia bebas.

c. Jika air mengandung sisa chlor bebas, penambahan amonia akan

menurunkan sisa chlor tersedia bebas dan chlor tersedia terikat.

Dalam air minum konsumen diperlukan sisa chlor bebas sebagai

jaminan terbebas dari bakteri patogen dan ganggang. Sisa chlor yang

harus ada pada air minum konsumen ditetapkan dalam baku mutu air

minum sebesar 0,2 - 0,5 mg/l (+ 0,3 mg/l).

5. Penentuan dosis chlor pada proses clorinasi

Jumlah chlorin yang ditambahakan pada air biasannya disebut dosis chlorin, hal ini terpisah dari kebutuhan chlorin (chlorin demand). Bila senyawa chlor ditambahkan pada air (bukan air destilata) dalam jumlah kecil, biasanya berkisar 0,25 sampai 0,75 mg/l, dan bereaksi dengan

20

cemaran (impurities) yang terdapat dalam air. Senyawa cemaran yang bertanggung jawab atas tingginya kebutuhan kclorin adalah senyawa-senyawa yang mengandung besi, mangan, nitrit dan sulfida. Chlorin yang telah bereaksi dengan senyawa-senyawa cemaran tersebut sudah tidak lagi mempunyai daya desinfektan, sehingga perlu adanya penambahan chlor. 8

Berikut ini merupakan gambaran dari reaksi yang terjadi dari waktu mulai pemberian chlorin yang terbagi dalam lima tahap reaksi.

-

1

2 - 34

5

Residu Gabungan

Residu Bebas

Residu Gabungan

Chlorin yang ditambahkan (ppm)

- 0,5

- 0,4

- 0,3

- 0,2

- 0,1

- 0 l l l l l l l l l 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0.8 0,9

Gambar. 2.2. Sisa Khlorin dan Break Chlorination Sumber. F.G. Winarno.Air Untuk Industri Pangan

Keterangan :

1. Terjadi pemecahan chlorin oleh senyawa pereduksi, dan pada tahap ini belum nampak adanya residu chlorin, karena itu tidak ada daya desinfektannya.

2. Terbentuknya kompleks kloro-organik, mempunyai daya desinfektan yang kecil

3. Terjadi reaksi amonia dengan chlorin, sehingga membentuk khloramin

4. Terjadi pemecahan Khloroamin dan senyawa kompleks kloro-organik

5. Terbentuknya chlorin bebas dan kompleks kloro-organik, setelah melampaui Break Point Chlorination (jumlah chlor yang dibutuhkan untuk mengoksidasi semua zat yang dapat dioksidasi, termasuk amoniak dan sisa chlor aktif yang terlarut untuk pembasmian kuman-kuman).

21

6. Dampak chlorin terhadap kesehatan

Chlorin merupakan bahan kimia penting dalam industri yang

digunakan untuk chlorinasi pada proses produksi yang menghasilkan

produk organik sintetik, seperti plastik ( khususnya Polovinil Chlorida),

insektisida dan herbisida, selain itu juga digunakan sebagai pemutih

(bleaching agent) dalam pemrosesan sellulosa, industri kertas, pabrik

pencucian (tekstil) dan desinfektan utuk air minum dan kolam renang.

Karena banyaknya penggunaan senywa chlor di lapangan atau industri

dalam dosis yang berlebihan seringkali terjadi pelepasan gas chlorin. Gas

chlorin (Cl2) adalah gas berwarna hijau dengan bau yang sangat

menyengat. Berat jenis gas chlorin 2,47 kali berat udara dan 20 kali berat

gas hidrogen chlorida yang toksik. Terbentuknya gas chlorin di udara

ambien merupakan efek samping dari proses pemutihan dan produksi zat

atau senyawa organik yang mengandung chlor, sehingga kadar gas chlorin

dalam udara ambien akan melebihi baku mutu (150 g/Nm3).

Selain bau yang menyengat gas chlorin dapat menyebabkan iritasi

pada mata dan peradangan pada saluran pernafasan. Apabila gas chlorin

masuk dalam jaringan paru-paru dan bereaksi dengan ion hidrogen akan

dapat membentuk asam chlorida yang bersifat sangat korosif.

Di udara ambien gas chlorin dapat mengalami roses oksidasi dan

membebaskan oksigen.

Cl2 + H2O HCl + HOCl

8 HOCl 6 HCl + 2 HClO3 + O3

Dengan adanya sinar matahari atau sinar terang maka HOCL yang

terbentuk akan terdekomposisi menjadi asam Chlorida dan oksigen. Selain

itu gas chlorin juga dapat mencemari atmosfer. Pada kadar antara 3,0 – 6,0

ppm gas chlorin terasa pedas dan memerahkan mata. Dan apabila terpapar

dengan kadar sebesar 14,0 – 21,0 ppm selama 30 – 60 menitdapat

menyebabkan penyakit paru-paru (Pulmonari oedema).

22

7. Metoda analisia residu chlorin

Ada beberapa cara yang biasa dilakukan untuk menentukan kadar

residu chlorin bebas atau terikat. Jumlah residu chlorin yang terdapat

dalam air dapat dianalisis dengan baik secara iodometrik atau secara

ortotolidin.

Cara iodometri biasanya digunakan dalam persiapan standar chlorin

sementara, cara ini lebih tepat dibanding dengan cara ortotolidin dalam

menganalisa total residu chlorin, tapi tidak yang tersedia bebas maupun

terikat. Sedangkan cara ortotolidin atau yang sering disebut dengan

Orthotolidin flash test lebih banyak bersifat sebagai uji kualitatif untuk

residu chlorin. Cara ini memungkinkan untuk dapat membedakan chlorin

bebas, chlorin terikat dan warna yang disebabkan oleh bahan penggangu.8

G. Kerangka Teori

Untuk mendapatkan air dengan kualitas sesuai standar kesehatan, maka

perlu adanya pengolahan sebelum air tersebut dikonsumsi. Proses pengolahan

air pada prinsipnya dibedakan menjadi tiga yaitu pengolahan secara fisik,

kimia dan biologi. Salah satu proses pengolahan air minum adalah chlorinasi.

Proses chlorinasi adalah pembubuhan chlor atau senyawa chlor ke dalam air

dengan tujuan untuk membunuh kuman maupun bakteri patogen dengan chlor

bebas yang dihasilkan dari proses tersebut. Proses chlorinasi itu sendiri

dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : waktu kontak, keadaan

mikroorganisme, suhu dan pH air, serta jenis dan konsentrasi desinfektan.

23

Sumber Air

Pengolahan Air

FISIK KIMIA

Instalasi Pengolahan Air Minum

BIOLOGI

Khlorinasi

Waktu (lama) Kontak Konsentrasi dan

Jenis Desinfektan

Faktor Lingkungan : • Suhu • PH • Kualitas Air • Pengolahan Air

Keadaan Mikroorganisme : • Jenis Mikroorganisme • Jumlah Mikroorganisme • Umur Mikroorganisme • Penyebaran Mikroorganisme

Sisa Chlor

Air Bersih

Gambar. 2.3. Proses pengolahan air bersih

Sumber. Modifikasi 3, 8, 6

24

H. KERANGKA KONSEP

Variabel Bebas

Jenis Senyawa Chlor : • Kalsium Hipoklorit [Ca (OCl)2], • Natrium Hipoklorit (NaOCl) • NatriumDichloro-Chlorin (NaDCC)

Variabel Terikat

Jumlah Residu

Chlor pada Air

PDAM

Variabel Terkendali

• Waktu (lama) Kontak

• Faktor Lingkungan (Suhu, pH, Kualitas Air,

Pengolahan Air)

• Konsentrasi Desinfektan

H. HIPOTESA

Hipotesa yang diajukan dalam penelitian ini adalah :

1. Ho : Tidak ada pengaruh dari berbagai jenis senyawa chlor terhadap

jumlah residu chlor pada air PDAM.

2. Ha : Ada pengaruh dari berbagai jenis senyawa chlor terhadap jumlah

residu chlor pada air PDAM.

25

26