fe mn f Teknik alnalisis pencemar liungkungan

tapl tapl tapl tapl tapl tapl tapl tapl tapl tapl






tapl tapl tapl tapl tapl

MAKALAH

TEKNIK ANALISIS PENCEMARAN LINGKUNGAN

Eko Pamungkas 3311100013

Ni Putu Isana Wikandari 3311100095

Hajar Awaliyah R. 3311100089

Isyyatul Aufa 3311100015

Virgasena Nabhan G. 3311100083

Fe, Mn, dan F

TEKNIK ANALISIS PENCEMARAN LINGKUNGAN Fe, Mn, dan F

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Alhamdulillahirabbilalamin, banyak nikmat yang Allah berikan, tetapi sedikit sekali yang kita ingat. Segala puji hanya layak untuk Allah Tuhan seru sekalian alam atas segala berkat, rahmat, taufik, serta hidayah-Nya yang tiada terkira besarnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul ”Teknik Analisis Pencemaran Lingkungan Fe, Mn, dan F”.

Dalam penyusunannya, penulis memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak, karena itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah memberikan dukungan, kasih, dan kepercayaan yang begitu besar. Dari sanalah semua kesuksesan ini berawal, semoga semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada langkah yang lebih baik lagi.

Meskipun penulis berharap isi dari makalah ini bebas dari kekurangan dan kesalahan, namun selalu ada yang kurang. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar skripsi ini dapat lebih baik lagi.

Akhir kata penulis berharap agar makalah ini bermanfaat bagi semua pembaca.

Surabaya, Juli 2010

Penyusun


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 : TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………………………………………………….. 3

BAB III : PEMBAHASAN …………………………………………………………………………………………….. 6

3.1 Sumber Keberadaan dan Pencemaran …………………………………………….. 6

3.2 Pengaruh Fe, Mn, dan F dalam Air …………………………………………………… 6

3.3 Teknik Analisis Fe, Mn dan F dalam Air …………………………………………… 9

3.4 Penghilangan Fe, Mn, dan F …………………………………………………………….. 11

3.5 Aplikasi Data Fe, Mn, dan F ……………………………………………………………... 12

BAB IV : PENUTUP ……………………………………………………………………………………………………. 13

4.1 Kesimpulan ………………………………………………………………………………………… 13

4.2 Saran …………………………………………………………………………………………………. 13

Daftar Pustaka ……………………………………………………………………………………………………………. 14


BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Air merupakan salah satu kebutuhan hidup yang paling utama. Air sangat dibutuhkan dalam kehidupan oleh manusia dan makhluk hidup dalam jumlah besar dan apabila terjadi kekurangan air yang disebabkan oleh perubahan iklim akan dapat mengakibatkan bahaya fatal bagi makhluk hidup. Untuk mendapatkan kualitas air bersih sangat sulit karena keterbatasan penyediaan air alami menghadapi masalah terhadap kebutuhan air bersih. Permasalahan akan kebutuhan air semakin bertambah disebabkan oleh daya dukung sungai terhadap beban pencemaran yang semakin hari semakin menurun (Sutrisno, 2004).

Tubuh kita sebagian besar terdiri atas air. Proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, yang disebut metabolisme, berlangsung dalam medium air. Molekul air juga ikut dalam banyak reaksi kimia metabolisme. Air merupakan alat untuk mengangkut zat dari bagian tubuh yang satu ke bagian lain. Misalnya, darah, yang sebagian besar terdiri atas air, mengalir keseluruh bagian tubuh dan membawa oksigen yang terikat pada sel darah merah ke semua sel dalam tubuh. Air juga diperlukan untuk mengatur suhu tubuh.

Baik kuantitas maupun kualitas air harus dapat memenuhi kebutuhan kita. Kualitas air ditentukan oleh banyak faktor, yaitu zat yang terlarut, zat yang tersuspensi, dan makhluk hidup, khususnya jasad renik, di dalam air. Air murni, yang tidak mengandung zat yang terlarut, tidak baik untuk kehidupan kita.

Sebaliknya zat yang terlarut ada yang bersifat racun. Apabila zat yang terlarut, zat yang tersuspensi dan makhluk hidup dalam air membuat kualitas air menjadi tidak sesuai untuk kehidupan kita, air itu disebut tercemar (Mahida, 1993).

Kesulitan untuk mendapatkan air bersih merupakan salah satu masalah yang perlu mendapat perhatian yang seksama karena dengan penyediaan air bersih, maka penyebaran penyakit dapat dikurangi seminimal mungkin. Pencemaran air banyak dikarenakan oleh kegiatan manusia, seperti limbah industri dan limbah kegiatan rumah tangga. Masuknya logam yang dapat membuat air tercemar bisa berasal dari buangan limbah industri tersebut yang dapat menyebabkan tingginya kadar logam seperti Fe, Mn, Zn, Cr, Ni, dan Cu sehingga dapat menimbulkan masalah yang cukup serius pada air. Secara umum dapat disebutkan bahwa potensi air permukaan di Indonesia ditentukan oleh beberapa faktor antara lain kondisi daerah aliran sungai (DAS) dan ragam fisik sumber daya air, luas dan volume, tampungannya (alami maupun buatan), pengaruh iklim, dan tentu saja aspek pengolahan sumber daya air itu sendiri oleh manusia.

Air yang digunakan untuk air minum harus berwarna,jernih, tidak berbau, dan tidak berasa. Pada batas-batas tertentu air minum juga diharapkan mengandung mineral, seperti mangan (Mn) yang penting dan berguna untuk metabolisme dalam tubuh. Mangan merupakan salah satu mineral yang digunakan oleh beberapa orang untuk membantu mencegah keropos tulang dan mengurangi gejala yang mengganggu terkait dengan sindrom pramenstruasi (PMS). Air yang digunakan untuk keperluan rumah tangga harus tidak bersifat korosif dan tidak meninggalkan noda pada pakaian serta tidak meninggalkan endapan diseluruh jaringan


distribusinya. Maka pada air reservoir yang akan didistribusikan ke rumah-rumah, kadar mangan yang terkandung tidak lebih dari persyaratan air bersih menurut Permenkes RI No.492/Menkes/Per/2010 yaitu 0,4 mg/l. (Darmono, 2001)

Dalam makalah ini akan dibahas mengenai zat Fe, Mn, F yang dikaji dari berbagai kajian pustaka yang dikaitkan dengan permasalahan lingkungan pada mata kuliah teknik analisis pecemaran lingkungan.

1.2 Rumusan Masalah1.2.1 Bagaimanakah Fe, Mn, F mencemari air?1.2.2 Bagaimanakah pengaruh kadar Fe, Mn, F dalam air?1.2.3 Bagaimanakah teknik analisis kadar Fe, Mn, F dalam sampel air?1.2.4 Bagaimanakah teknik untuk menghilangkan kadar Fe, Mn, F dalam air?1.2.5 Bagaimanakah aplikasi penggunaan data Fe, Mn, F?

1.3 Tujuan1.3.1 Untuk mengetahui sumber pencemar yang diakibatkan Fe, Mn, F1.3.2 Untuk mengetahui pengaruh kadar Fe, Mn, F dalam air1.3.3 Untuk mengetahui teknik analis kadar Fe, Mn, F pada sampel air1.3.4 Untuk mengetahui teknik penghilangan kadar Fe, Mn, F dalam air1.3.5 Untuk mengetahui aplikasi penggunaan data Fe, Mn, F


BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Besi yang murni adalah logam berwarna putih perak, yang kokoh dan kuat melebur pada 1535o C. Jarang terdapat besi komersial yang murni, biasanya besi mengandung sejumlah kecil karbida, silisida, fosfosida dan sulfida dari besi, serta sedikit grafit. Zat-zat pencemar ini memainkan peranan penting dalam kekuatan struktur besi. Besi dapat dimagnitkan. Asam klorida encer atau pekat dan asam sulfat encer melarutkan besi, pada mana dihasilkan garam garam besi (II) dan gas hidrogen

Fe + 2H+→ Fe2+ + H2

Fe + 2HCl → Fe2+ + 2Cl- + H2

Asam sulfat pekat yang panas menghasilkan ion-ion besi (II) dan belerang dioksida :

2Fe + 3H2SO4 + 6H+ → 2Fe3+ + 3SO2 + 6H2O

Dengan asam nitrat encer dingin, terbentuk ion besi (II) dan amonia

4Fe + IO- + NO3- → 4Fe2+ + NH4+ + 3H2O

Asam nitrat pekat, dingin, membuat besi menjadi pasif dalam keadaan ini. Besi tidak bereaksi dengan asam nitrat encer, dan tak pula mendesak tembaga dari larutan air suatu garam tembaga. Asam nitrat 1+1 atau asam nitrat pekat panas membentuk gas nitrogen dan ion besi (III)

Fe + HNO3 + 3H+ → Fe3+ + NO + 2H2O

(Vogel, 1979)

Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu – abu keperakan yang merupakan unsur pertama logam golongan VIIB, dengan berat atom 54.94 g.mol-1, nomor atom 25, berat jenis 7.43g.cm-3, dan mempunyai valensi 2, 4, dan 7 (selain 1, 3, 5, dan 6). Mangan digunakan dalam


campuran baja, industri pigmen, las, pupuk, pestisida, keramik, elektronik, dan alloy (campuran beberapa logam dan bukan logam, terutama karbon), industri baterai, cat, dan zat tambahan pada makanan. Di alam jarang sekali berada dalam keadaan unsur. Umumnya berada dalam keadaan senyawa dengan berbagai macam valensi. Di dalam hubungannya dengan kualitas air yang sering dijumpai adalah senyawa mangan dengan valensi 2, valensi 4, valensi 6. Di dalam sistem air alami dan juga di dalam sistem pengolahan air, senyawa mangan dan besi berubah-ubah tergantung derajat keasaman (pH) air.. Oleh karena itu di dalam sistem pengolahan air, senyawa mangan dan besi valensi dua tersebut dengan berbagai cara dioksidasi menjadi senyawa yang memiliki valensi yang lebih tinggi yang tidak larut dalam air sehingga dapat dengan mudah dipisahkan secara fisik. Mangan di dalam senyawa MnCO3, Mn(OH)2 mempunyai valensi dua, zat tersebut relatif sulit larut dalam air, tetapi untuk senyawa Mn seperti garam MnCl2, MnSO4, Mn(NO3)2 mempunyai kelarutan yang besar di dalam air.

(Eaton Et.al, 2005; Janelle, 2004 dan Said, 2003).

Unsur Mn mempunyai sifat – sifat yang sangat mirip dengan besi sehingga pengaruhnya juga hampir sama. Mangan termasuk logam esensial yang dibutuhkan oleh tubuh sebagaimana zat besi. Tubuh manusia mengandung Mn sekitar 10 mg dan banyak ditemukan di liver, tulang, dan ginjal. Mn dapat membantu kinerja liver dalam memproduksi urea, superoxide dismutase, karboksilase piruvat, dan enzim glikoneogenesis serta membantu kinerja otak bersama enzim glutamine sintetase. Kelebihan Mn dapat menimbulkan racun yang lebih kuat dibanding besi. Toksisitas Mn hampir sama dengan nikel dan tembaga. Mangan bervalensi 2 terutama dalam bentuk permanganat merupakan oksidator kuat yang dapat mengganggu membran mucous, menyebabkan gangguan kerongkongan, timbulnya penyakit “manganism” yaitu sejenis penyakit parkinson, gangguan tulang, osteoporosis, penyakit Perthe’s, gangguan kardiovaskuler, hati, reproduksi dan perkembangan mental, hipertensi, hepatitis, posthepatic cirrhosis, perubahan warna rambut, kegemukan, masalah kulit, kolesterol, neurological symptoms dan menyebabkan epilepsi.

(Janelle, 2004)


Fluor merupakan bentuk ionik dari fluorin yang dibutuhkan tubuh agar tulang dan gigi menjadi kuat. Fungsi fluor antara lain mencegah karies gigi, meningkatkan ketahanan dan memperbaiki kerusakan lapisan gigi, mencegah sisa karbohidrat dalam mulut menjadi asam, merangsang pembentukan tulang baru. Sumber fluor antara lain: air, teh, makanan yang diawetkan seperti hasil olah dari unggas, ikan, dan tepung serealia. Kadar fluor dalam air bervariasi antar 0,05 sampai 14 ppm.

(PERSAGI, 2009).

Fluor tersedia melimpah di dalam kerak bumi, maka semua air mengandung fluor dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Sebagian besar air yang tersedia untuk manusia berkaitan dengan siklus hidrolisis, yang berarti bahwa air berasal dari laut. Air laut sendiri mempunyai kandungan fluor yang besar dengan konsentrasi 0,8-1,4 mg/liter. Fluor memasuki air tanah karena itu air sumur bisa merupakan sumber fluor yang cukup tinggi. Bentuk umum geologis bukan merupakan indikator bagi konsentrasi fluor tanah. Ada perbedaan yang bermakna pada distribusi batuan-batuan yang dengan mudah melepaskan fluor. Setelah diamati terlihat bahwa pada sebuah desa yang sama, sumur yang berbeda sering menunjukkan perbedaan kadar fluor yang sangat berlainan satu sama lain, kelihatannya sebagai akibat perbedaan keadaan hidrogeologis setempat. Air tanah mungkin memperlihatkan adanya variasi kandungan fluor sesuai dengan formasi kandungan fluor pada kedalaman yang berbeda.

(Yani, 2005).


BAB IIIPEMBAHASAN

3.1 Sumber Keberadaan dan Pencemaran

Kandungan Fe di bumi sekitar 6.22 %, di tanah sekitar 0.5 – 4.3%, di sungai sekitar 0.7 mg/l, di air tanah sekitar 0.1 – 10 mg/l, air laut sekitar 1 – 3 ppb, pada air minum tidak lebih dari 200 ppb. Pada air permukaan biasanya kandungan zat besi relatif rendah yakni jarang melebihi 1 mg/L sedangkan konsentrasi besi pada air tanah bervariasi mulai dan 0,01 mg/l sampai dengan + 25 mg/l. Senyawa ferro dalam air yang sering dijumpai adalah FeO, FeSO4, FeSO4.7 H2O, FeCO3, Fe(OH)2, FeCl2 sedangkan senyawa ferri yang sering dijumpai yaitu FePO4, Fe2O3, FeCl3, Fe(OH)3. (Eaton Et.al, 2005; Said, 2003; Perpamsi, 2002; Alaerts,1987). pada air yang tidak mengandung oksigen O2, seperti seringkali air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang cukup dapat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe2+

teroksidasi menjadi Fe3+ yang sulit larut pada pH 6 sampai 8 (kelarutan hanya di bawah beberapa m g/l), bahkan dapat menjadi ferihidroksida Fe(OH)3, atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. (Alaerts,1987).

Kandungan Mn di bumi sekitar 1060 ppm, di tanah sekitar 61 – 1010 ppm, di sungai sekitar 7 mg/l, di laut sekitar 10 ppm, di air tanah sekitar <0.1 mg/l. Mangan terdapat dalam bentuk kompleks dengan bikarbonat, mineral dan organik. Unsur mangan pada air permukaan berupa ion bervalensi empat dalam bentuk organik kompleks. Mangan banyak terdapat dalam pyrolusite (MnO2), braunite, (Mn2+Mn3+

6)(SiO12), psilomelane (Ba,H2O)2Mn5O10 dan rhodochrosite (MnCO3). (Eaton Et.al, 2005, Said, 2003; Perpamsi, 2002; dan (http://en.wikipedia.or).

Fluor tersedia melimpah di dalam kerak bumi, maka semua air mengandung fluor dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Sebagian besar air yang tersedia untuk manusia berkaitan dengan siklus hidrolisis, yang berarti bahwa air berasal dari laut. Air laut sendiri mempunyai kandungan fluor yang besar dengan konsentrasi 0,8-1,4 mg/liter. Fluor memasuki air tanah karena itu air sumur bisa merupakan sumber fluor yang cukup tinggi. (Yani, 2005).

3.2. Pengaruh Fe, Mn, dan F dalam Air

3.2.1 Fe

Konsentrasi besi dalam air minum dibatasi maksimum 0.3 mg/l (sesuai Permenkes No. 492 No 2010), hal ini berdasarkan alasan masalah warna, rasa serta timbulnya kerak yang menempel pada sistem perpipaan. Manusia dan mahluk hidup lainnya dalam kadar tertentu memerlukan zat besi sebagai nutrient tetapi untuk kadar yang berlebihan perlu dihindari. Garam ferro misalnya (FeSO4) dengan konsentrasi 0.1 – 0.2 mg/L dapat menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum. Dengan dasar ini standar air minum WHO untuk Eropa menetapkan kadar besi dalam air minum maksium 0.1 mg/l sedangkan USEPA menetapkan kadar maksimum dalam air yaitu 0.3 mg/l. (Arifin, 2007; Eaton Et.al, 2005 dan Said, 2003 )

http://en.wikipedia.or/


Apabila kosentrasi besi terlarut dalam air melebihi batas tersebut akan menyebabkan berbagai masalah, diantaranya :

1. Gangguan Teknis

Endapan Fe (OH) bersifat korosif terhadap pipa dan akan mengendap pada saluran pipa, sehingga mengakibatkan pembuntuan dan efek-efek yang dapat merugikan seperti Mengotori bak yang terbuat dari seng. Mengotori wastafel dan kloset.

2. Gangguan Fisik

Gangguan fisik yang ditimbulkan oleh adanya besi terlarut dalam air adalah timbulnya warna, bau, rasa. Air akan terasa tidak enak bila konsentrasi besi terfarutnya > 1,0 mg/l.

3. Gangguan KesehatanSenyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai

pembentuk sel-sel darah merah, dimana tubuh memerlukan 7-35 mg/hari yang sebagian diperoleh dari air. Tetapi zat Fe yang melebihi dosis yang diperlukan oleh tubuh dapat menimbulkan masalah kesehatan. Hal ini dikarenakan tubuh manusia tidak dapat mengsekresi Fe, sehingga bagi mereka yang sering mendapat tranfusi darah warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Air minum yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa mual apabila dikonsumsi. Selain itu dalam dosis besar dapat merusak dinding usus. Kematian sering kali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Kadar Fe yang lebih dari 1 mg/l akan menyebabkan terjadinya iritasi pada mata dan kulit. Apabila kelarutan besi dalam air melebihi 10 mg/l akan menyebabkan air berbau seperti

telur busuk.

3.2.2 MnKonsentrasi mangan dalam air minum dibatasi maksimum 0.4 mg/L

(sesuai Permenkes No. 492 No 2010). Dalam jumlah yang kecil (< 0,5 mg/l) , mangan (Mn) dalam air tidak menimbulkan gangguan kesehatan, melainkan bermanfaat dalam menjaga kesehatan otak dan tulang, berperan dalam pertumbuhan rambut dan kuku, serta membantu menghasilkan enzim untuk metabolisme tubuh untuk mengubah karbohidrat dan protein membentuk energi yang akan digunakan. Mangan tersebar di seluruh jaringan tubuh. Konsentrasi mangan tertinggi terdapat di hati, kelenjar tiroid, pituitari, pankreas, ginjal, dan tulang. Jumlah total

Tetapi dalam jumlah yang besar (> 0,5 mg/l) , mangan (Mn) dalam air minum bersifat neurotoksik. Gejala yang timbul berupa gejala susunan syaraf : insomnia, kemudian lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng/mask (Slamet, 2007). mangan pada laki-laki yang memiliki berat 70 kg sekitar 12-20 mg. Jumlah pemasukan harian sampai saat ini belum dapat ditentukan secara pasti, meskipun demikian, beberapa penelitian menunjukkan


bahwa jumlah minimal sekitar 2,5. hingga 7 mg mangan per hari dapat mencukupi kebutuhan manusia (Anonymous, 2010).

Mangan juga berdampak pada lingkungan. Senyawa mangan secara alami ada dalam lingkungan sebagai padatan di dalam tanah dan partikel kecil di dalam air. Partikel mangan di udara yang hadir dalam partikel debu. Manusia meningkatkan konsentrasi mangan di udara oleh kegiatan industri dan melalui pembakaran bahan bakar fosil. Mangan yang berasal dari sumber manusia juga dapat memasukkan air permukaan, air tanah dan air limbah. Pada tumbuhan ion mangan diangkut ke daun setelah pengambilan dari tanah. Bila terlalu sedikit mangan dapat diserap dari tanah ini menyebabkan gangguan pada mekanisme tanaman. Misalnya gangguan dari pembagian air untuk hidrogen dan oksigen, di mana mangan memainkan peranan penting. Mangan dapat menyebabkan keracunan dan kekurangan baik gejala pada tumbuhan. Bila pH tanah rendah kekurangan mangan lebih umum. Konsentrasi mangan sangat beracun dalam tanah dapat menyebabkan pembengkakan dinding sel, layu dari daun dan bercak-bercak cokelat pada daun. Kekurangan juga dapat menyebabkan efek tersebut. Antara konsentrasi dan konsentrasi beracun yang menyebabkan kekurangan area kecil konsentrasi untuk pertumbuhan tanaman yang optimal dapat dideteksi. Kelarutan Mn dipengaruhi oleh potensial redoks dan pH tanah. Makin tinggi pH, maka makin rendah tingkat kelarutannya. Dimulai pada pH 6,5 sampai reaksi netral dan alkalis dapat terjadi kekahatan Mn dan sebaliknya bila pH tanah rendah kemungkinan terjadi keracunan Mn.

Pengapuran yang berlebihan menyebabkan berkurangnya ketersediaan Mn. Pada pH netral sampai alkalis, pengendapan Mn terjadi berupa MnCO3,oksida dan hidroksida Mn+.

Para ahli berpendapat bahwa mikrobia mampu melakukan oksidasi terhadap Mn++,misalnya dari genera Arthtrobacter,Bacillus, Klebsiella, Mettalogenium, Pedomicrobium, Pseudomonas, dan dari fungi termasuk genera Cladosperium, Curvularia, Fusarium, dan Chephasporium.

Untuk hewan, mangan adalah komponen lebih penting dari tiga puluh enam enzim yang digunakan untuk karbohidrat, protein dan metabolisme lemak. Jika Binatang makan terlalu sedikit mengadung mangan menyebabkan gangguan pertumbuhan normal, pembentukan tulang dan reproduksi akan terjadi. Untuk beberapa hewan dosis yang mematikan sangat rendah, yang berarti mereka memiliki sedikit kesempatan untuk bertahan lebih kecil.

3.2.3 FluorKonsentrasi fluor dalam air minum dibatasi maksimum 1,5 mg/L (sesuai PP

No.82 tahun 2001). Keberadaan fluorida dalam air dapat terjadi secara alami maupun dengan jumlah yang terkontrol. Adanya kandungan fluorida yang ada di air dapat disebabkan akivitas manusia maupun Industri. Kandungan fluorida dalam air dengan jumlah besar disebabkan oleh buangan industri (APHA, 1998) . Limbah yang


mengandung fluorida dihasilkan dari berbagai macam industri, diantaranya adalah industri peleburan alumunium dan pupuk (Kau et al., 1998). Baku mutu limbah cair industri pupuk di Indonesia telah memprasyaratkan konsentrasi fluorida yang harus dibuang ke badan air. Konsentrasi fluorida dalam jumlah yang berlebih berpotensi mencemari badan air, khususnya jika badan air tersebut digunakan sebagai air baku air minum. Kelebihan fluorida dalam tubuh manusia dapat menyebabkan berbagai macam masalah kesehatan seperti fluorosis gigi dan tulang (Meenakshi and Maheshwari, 2006). Pada keadaan ekstrim, kelebihan fluorida dapat menyebabkan penurunan kadar hemoglobin dalam darah, deformities atau kelainan tulang kaki, sakit kepala, bercak-bercak pada kulit, dan penyakit syaraf. Daya tahan manusia terhadap keberadaan fluorida berkisar antara 6 mg F/kg berat (Kau et al., 1998). Pembuangan limbah yang mengandung fluorida ke laut dapat berdampak buruk bagi biota laut. Dampak yang paling utama adalah pada proses pertumbuhan biota (Camargo, 2002).

3.3 Teknik Analisis Fe, Mn dan F dalam Air

3.3.1 Fe

Metode Phenanthroline

Reaksi:

Fe(OH)3 + 3H+ → Fe3+ + 3H2O

4Fe3+ + 2NH2OH → 4Fe2+ + N2O + H2O + 4H+

Didihan dalam asam dan hidroksilamin serta penggabungannyadengan 1,1 fenantrolin akan mengubah semua zat besi menjadi Fe2+ yang terlarut. Tiga molekul fenantrolin bergabung dengan 1 molekul Fe2+ membentuk ion kompleks berwarna oranye-merah.Sistem pengukuran adalah dengan metode kolorimetri, yaitu pengukuran kadar sutu zat berdasarkan intensitas warna yang menunjukkan oleh zat tersebut dalam larutan. Sistem warna tersebut mengikuti Hukum Beer: sinar cahaya dengan panjang gelombang tertentu yaitu 510 nm, akan diserap larutan secara proporsional dengan jarak perjalananny adi dalam larutan dan dengan kadar kompleks yang berwarna oranye-merah ini. Absorpsi tersebut dapat diukur melalui alat spektofotometer.Warna kompleks tersebut tidak dipengaruhi oleh pH larutan, bila pH antara 3 dan 9. sesuatu nilai absorpsi bersifat konsentrasi satu besi, dapat diketahui dengan membandingkannya dengan 5 larutan standar referensi yang mengandung kadar besi yang telah diketahui dan yang meliputi skala absorpsi spektrofotometer.

Pada metode spektrofotometri, sampel menyerap radiasi (pemancaran) elektromagnetis, yang pada panjang gelombang tertentu dapat terlihat. Larutan tembaga misalnya berwarna biru karena larutan tersebut meyerap warna komplementer, yaitu kuning. Semakin banyak molekul tembaga per satuan volume, semakin banyak cahaya kuning diserap, semakin tua warna biru larutannya. Spektrometri memanfaatkan peristiwa ini. Sebetulnya, semua larutan kecuali yang tidak berwarna, menyerap sinar


cahaya dengan panjang gelombang yang tertentu. Spektrum sinar cahaya tersebut dijelaskan pada gambar dibawah ini.

Sinar cahaya yang ”putih” atau tidak berwarna merupakan campuran sinar yang berwarna, yaitu yang bersifat satu panjang gelombang yang tertentu.

Pada spektrofotometer dapat dibaca baik absorbansi A sebagai askala logaritmis maupun % transmitansi sebagai skala linear :

% T = P x 100%

Persamaan: A = 2 - log (%T) dan % T = antilog (2 - A)

3.3.2 Mn

Metode Persulfat

Analisis Mangan metode persulfat. Sampel di tambahkan asam nitrat dan dititrasi dengan AgNO3 . Dibutuhkan ion Ag+ dan No3

- dan membentuk permanganat . Fungsi penambahan AgNO3 adalah untuk mengendapkan partikel – partikel yang dapat menganggu perhitungan kadar Mn sertaa mengikat Cl dan sebagai katalis untuk mengoksidasi mangan.

Ditambahkan K2S08 kegunaanya untuk mendeteksi adanya Mn dengan perubahan warna dan untuk mengoksidasi Mn2+ menjadi MnO4- serta mempercepat reaksi. Jika terjadi perubahan warna pada sampel, mengandung Mn

2Mn2+ + 5S2O82-+ 8H2O 2MnO4 + 10 SO4

- + 16 H+


Pada erlenmeyer lain ditambahkan larutan blanko (aquades) dan ditambah KmNo4 hingga sesuai warna yang sama dengan sampel untuk pembanding. Setelah warna terlihat sama dengan sampel, dicatat volume penambahan KmNo4 pada erlenmeyer berisi aquades. Dihitung kadar Mn dengan rumus

1000Vsampel

×a×n×BEMn

BEKMnO 4

Keterangan : a = Volume KMnO4 yang ditambahkan

N = normalitas KMnO4

BE Mn = 55

BE KMnO4 = 158

3.3.3 F

Campuran SPADNS-asam zirkonil

Analisa fluorida di air dan air limbah dapat menggunakan SNI 06-6989.29-2005 yaitu cara uji fluorida (F-) secara spektrofotometri dengan SPADNS. Ruang lingkup metode ini untuk kadar fluorida sampai dengan 1,40 mg/L. Bila lebih tinggi maka sampel tersebut harus diencerkan.

Prinsip metode ini adalah fluorida bereaksi dengan larutan campuran SPADNS-asam zirkonil menyebabkan berkurangnya warna larutan. Reaksi antara fluoride dan penyerapan warna zirconium akan membentuk anion ZrF62+. Pengurangan warna ini sebanding dengan banyaknya unsur fluorida dalam contoh uji yang kemudian diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 570 nm. Untuk lebih praktis, produsen bahan kimia seperti Merck menyediakan satu set Fluoride Cell Test (Metode: fotometrik 0.10 – 1.50 mg/l F- Spectroquant®) atau Fluoride Test (Metode: fotometrik 0.10 – 20.0 mg/l F- Spectroquant®).

3.4 Penghilangan Fe, Mn, dan F

3.4.1 Fe dan Mn

Baik besi maupun mangan, dalam air biasanya terlarut dalam bentuk senyawa atau garam bikarbonat, garam sulfat, hidroksida dan juga dalam bentuk kolloid atau dalam keadaan bergabung dengan senyawa organik. Oleh karena itu cara pengolahannyapun harus disesuaikan dengan bentuk senyawa besi dan mangan dalam air yang akan diolah. Pada proses penghilangan besi dan mangan, prinsipnya adalah proses oksidasi, yaitu menaikkan tingkat oksidasi oleh suatu oksidator dengan tujuan merubah bentuk bentuk besi terlarut menjadi bentuk besi tidak terlarut (endapan). Endapan yang terbentuk dihilangkan dengan proses sedimentasi dan filtrasi. (Oktiawan, dkk., 2007 dan Said, dkk., 1999).

Pada umumnya metode yang digunakan untuk menghilangkan besi dan mangan adalah metode fisika, kimia, biologi maupun kombinasi dari masing – masing metode tersebut. Metode


fisika dapat dilakukan dengan cara filtrasi, aerasi, presipitasi, elektrolitik, pertukaran ion (ion exchange), adsorpsi dan sebagainya. Metode kimia dapat dilakukan dengan pembubuhan senyawa khlor, permanganat, kapur – soda, ozon, polyphosphat, koagulan, flokulan, dan sebagainya. Metode biologi dapat dilakukan dengan cara menggunakan mikroorganisme autotropis tertentu seperti bakteri besi yang mampu mengoksidasi senyawa besi dan mangan. (Oktiawan, dkk., 2007; Said, 2003; Perpamsi, 2002; Qasim, Et.al., 2000; Said, dkk., 1999; dan Bruce Seelig, 1992). Pemilihan proses tersebut dipilih berdasarkan besarnya konsentrasi zat besi atau mangan serta kondisi air baku yang digunakan. Untuk menghilangkan zat besi dan mangan di dalam air yang paling sering digunakan adalah dengan cara proses oksidasi secara kimiawi kemudian dilanjutkan dengan pemisahan endapan/ suspensi/ dispersi atau (suspended solid) yang terbentuk menggunakan proses sedimentasi dan atau filtrasi. Untuk meningkatkan efisiensi pemisahan endapan tersebut maka dapat digunakan proses koagulasi-flokulasi yang dilanjutkan dengan sedimentasi dan filtrasi. (Said, 2003; Perpamsi, 2002 dan Said, dkk., 1999)

3.4.2 Fluor (F)

Metode Penghilangan fluor dapat dilakukan dengan koagulasi flokulasi kapur dan tawas dengan dosis optimum dan pengendapan secara batch.

3.5 Aplikasi Data Fe, Mn, dan F

3.5.1 Fe dan Mn

Dalam eksplorasi untuk pasokan air baru, terutama dari sumber bawah tanah, penentuan besi dan mangan merupakan pertimbangan penting. persediaan dapat ditolak atas dasar ini saja. ketika pasokan mengandung sejumlah lebih dari 0,3 mg / l besi atau 0,05 mg / l mangan dikembangkan, orang insinyur harus memutuskan pengobatan wheter dibenarkan dan, jika demikian, pengobatan metode terbaik. rasio besi untuk mnnganese merupakan faktor yang menentukan mereka perawatan yang digunakan, serta jumlah bahan organik hadir dalam air. efisiensi unit pengobatan ditentukan oleh tes rutin untuk besi dan mangense. mereka juga . Digunakan untuk membantu dalam pemecahan masalah dalam sistem distribusi dimana besi mengoksidasi yang merepotkan .Korosi dari besi dan pipa baja sering menghasilkan masalah “Redwater” dalam sistem distribusi. penentuan besi membantu dalam menilai masa panjang korosi dan membantu dalam pemecahan masalah. penelitian korosi dan metode pengendalian korosi memerlukan penggunaan berbagai jenis tes untuk mengevaluasi seberapa kerugian logam

3.5.2 F

Fluor dapat digunakan untuk mengontrol caries gigi.


BAB IVPENUTUP

4.1 KesimpulanFe, Mn dan F dapat ditemukan di air tanah, air laut dan air permukaan

dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Pada air minum terdapat batas maksimum untuk konsumsi Fe, Mn dan F yang diperbolehkan. Menurut Permenkes No.492 tahun 2010 bahwa konsentrasi maksimum Fe, Mn dan F yang diperbolehkan dalam air minum, untuk besi sebesar 0,3 mg/L, untuk mangan 0,4 mg/L dan menurut PP No.82 tahun 2001 kadar maksimum fluor yang diperbolehkan dalam air minum sebesar 1,5 mg/L.

Teknik analisis besi dalam air menggunakan metode phenantroline dan spektrofotometer. Pada analisis mangan menggunakan metode persulfat dan analisis fluor menggunakan Campuran SPADNS-asam zirkoni. Pada umumnya metode yang digunakan untuk menghilangkan besi dan mangan adalah metode fisika, kimia, biologi maupun kombinasi dari masing – masing metode tersebut. Metode fisika dapat dilakukan dengan cara filtrasi, aerasi, presipitasi, elektrolitik, pertukaran ion (ion exchange), adsorpsi dan sebagainya. Metode kimia dapat dilakukan dengan pembubuhan senyawa khlor, permanganat, kapur – soda, ozon, polyphosphat, koagulan, flokulan, dan sebagainya. Metode biologi dapat

dilakukan dengan cara menggunakan mikroorganisme autotropis tertentu. Untuk Metode Pengolahan fluor dapat dilakukan dengan koagulasi flokulasi kapur dan tawas dengan dosis optimum dan pengendapan secara batch.

Fe dan Mn dapat digunakan dalam pengolahan sistem distribusi air minum,

untuk penelitian korosi dan metode pengendalian korosi memerlukan penggunaan berbagai jenis tes untuk mengevaluasi seberapa kerugian logam. Fluor dapat digunakan dalam pengontrolan caries gigi.

4.2 Saran Demikian makalah ini kami buat. Kritik dan saran untuk kesempurnaan makalah ini sangat dibutuhkan. Kami mengetahui tidak ada hal yang sempurna di dunia ini. Sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca kami butuhkan.


DAFTAR PUSTAKA

Alaerts, G dan Santika, SS. 1987. Metoda Penelitian Air. Surabaya : Usaha Nasional

Anonymous.2010. Iron and Manganese Removal. Minnesota – USA : SDWA

APHA, AWWA. 1998. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater; 20th

edition. Washington DC : American Public Health Association

Arifin. 2007. Tinjauan dan Evaluasi Proses Kimia (Koagulasi, Netralisasi, Desinfeksi) di Instalasi

Pengolahan Air Minum Cikokol, Tangerang. Tangerang : PT. Tirta Kencana Cahaya Mandiri

Beny. 2010. http://oborulumeak.blogspot.com/2010/08/apa-yang-terjadi-dengan-kegiatan.html.

(diakses 05 januari 2013).

Camargo. 2002. Ecological and toxicological effects of inorganic nitrogen pollution in aquatic

ecosystems: A global assessment. Environment International, Volume 32, Issue 6, Pages

831-849

Eaton, Andrew. Et.al. 2005. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater.

21st Edition. Marryland – USA : American Public Health Association

Janelle, 2004. www.digitalnaturopath.com; www.lenntech.com ; http://lpi.oregonstate.edu dan

http://en.wikipedia.org. ( Diakses pada 6 Januari 2013)

Kau, et all. 1998. Rigorous uncertainty assessment in contaminant transport inverse

modelling: a case study of fluoride diffusion through clay liners. Journal of Contaminant

Hydrology. Volume 57, Issues 1–2

Mahida, U.N. 1993. Pencemaran air dan pemanfaatan limbah industri. Jakarta : PT. Rajawali

Grafindo

Meenakshi and Maheshwari. 2006. Fluoride in drinking water and its removal. Centre for

Rural Development and Technology. New Delhi : Indian Institute of Technology, Delhi,

Hauz Khas, India

Oktiawan, W dan Krisbiantoro. 2007. Efektifitas Penurunan Fe2+ Dengan Unit Saringan Pasir

Cepat Media Pasir Aktif. Semarang : FT-TL Universitas Diponegoro.

Perpamsi. 2002. Analisis Pengaruh Faktor Kebocoran Air. Persatuan Perusahaan Air Minum

Seluruh Indonesia

PERSAGI. 2009. Pelengkap Kesehatan Keluarga. Jakarta : Kompas Media Nusantara

Qasim, S.R. Et. Al. 2000. Water Work Engineering: Planning, Design & Operation. Texas :

Prentice Hall PTR.

Said, N.S dan Wahjono, H.D. 1999. Pembuatan Filter Untuk Menghilangkan Zat Besi dan

Mangan Di Dalam Air. Jakarta : BPPT

http://en.wikipedia.org/

http://lpi.oregonstate.edu/

http://www.lenntech.com/

http://www.digitalnaturopath.com/

http://oborulumeak.blogspot.com/2010/08/apa-yang-terjadi-dengan-kegiatan.html


Said, Nusa Idaman. 2003. Metoda Praktis penghilangan Zat besi dan Mangan Di Dalam Air

Minum. Jakarta : Kelair – BPPT

Slamet. 2007. Manajemen Sumber Daya Manusia. Semarang : Unnes Press

Sutrisno, T. 2004. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta : PT Rineka Cipta

Vogel. 1979. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimakro. Jakarta : PT

Kalman Media Pustaka

Yani, Ristya Widi Endah. 2005. Fluor dan Kesehatan Gigi Mulut. Diktat. Jember : Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Jember

fe mn f Teknik alnalisis pencemar liungkungan

Documents

Transcript of fe mn f Teknik alnalisis pencemar liungkungan