TUGAS 2PENGELOLAAN LIMBAH INDUSTRI(LIMBAH PEMUCAT/PEMUTIH KHLORIN)

OLEH :

A(D121 ) MUH. AGUNG TRIADI PUTRA(D121 11 001) ANDI SRIWAHYUNI (D121 11 002) WA ODE IDAMANSARI (D121 11 003)

PROGRAM STUDI LINGKUNGANJURUSAN SIPILFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDIN20013

LIMBAH PEMUCAT/PEMUTIH KLORIN

Karakteristik Senyawa KlorinKlorin (Cl2) merupakan salah satu unsur yang ada di bumi dan jarang dijumpai dalam bentuk bebas. Pada umumnya klorin dijumpai dalam bentuk terikat dengan unsur atau senyawa lain membentuk garam natrium klorida (NaCl) atau dalam bentuk ion klorida di air laut. Klor atau turunannya di perairan berasal dari limbah industri yang menggunakan klor misalnya sebagai desinfektan atau pelarut yang di buang ke perairan.Klorin pertama kali diidentifikasi oleh seorang ahli farmasi dari Swedia, Carl Wilhem Scheele, pada tahun 1774 dengan meneteskan sedikit larutan asam klorida (HCl) pada lempeng mangan oksida (MnO2) yang menghasilkan gas berwarna kuning kehijauan. Reaksi dari percobaan tersebut adalah sebagai berikut:4HCl(ag)+MnO2(s) -> Cl2(g)+MnCl2(ag)+2H2O(l)Pada saat itu, Scheele belum dapat memastikan kandungan gas tersebut. Pada tahun 1810 Sir Humprey Davy, seorang ahli kimia Inggris menyatakan bahwa gas kuning kehijauan pada percobaan Scheele adalah sebuah unsur dan menamakannya chlorine, yang berarti khloros dalam bahasa Yunani atau hijau. Menurut Scott (1994) dalam menyatakan bahwa klorin dalam suhu kamar berbentuk gas halogen (Golongan VII), bersifat sangat reaktif dan merupakan jenis oksidator kuat yang mudah bereaksi dengan berbagai unsur lain. Pada suhu -340C, klorin berbentuk cair dan pada suhu -1030C berbentuk padatan kristal kekuningan.Secara alami, klorin terdapat dalam bentuk ion klorida dengan jumlah relative jauh lebih besar dibandingkan ion-ion halogen lainnya. Klorin dalam bentuk garam (misal NaCl) merupakan bentuk paling aman, sedangkan dalam bentuk gas, klorin dapat diperoleh dengan mengekstraksi larutan garam NaCl dengan cara elektrolisis. SIFAT-SIFATGas klorin berwarna kuning-kehijauan, dapat larut dalam air, mudah bereaksi dengan unsur lain. Klorin tergolong dalam grup unsur halogen (pembentuk garam) dan diperoleh dari garam klorida dengan mereaksikan zat oksidator atau lebih sering dengan proses elektrolisis. Merupakan gas berwarna kuning kehijauan dan dapat bersenyawa dengan hampir semua unsur. Pada suhu 10oC, satu volume air dapat melarutkan 3.10 volume klorin, sedangkan pada suhu 30oC hanya 1.77 volume. PEMANFAATAN PEMUCAT / PEMUTIH KLORINDalam kehidupan manusia, klorin memegang peranan penting yaitu banyak benda-benda yang kita gunakan sehari-hari mengandung klorin seperti peralatan rumah tangga, alat-alat kesehatan, kertas, obat dan produk farmasi, pendingin, semprotan, pembersih, pelarut, dan berbagai produk lainnya. Pada industri tekstil dan kertas, senyawa klorin baik dalam bentuk klorin dioksida (ClO2) atau sodium hipoklorid (NaOCl). Lebih jauh lagi, klor digunakan untuk pembuatan klorat, kloroform, karbon tetraklorida, dan ekstraksi brom.Pemutihan dengan menggunakan klorin, proses oksidasinya selalu melibatkan atom Cl. Jika sebuah oksidator melepaskan elektron, maka akan terjadi proses oksidasi dan struktur kimia dari molekul tersebut berubah dan warnanya juga berubah. Penggunaan senyawa klorin sebagai pemutih memungkinkan terjadinya produk samping atau limbah yang berbahaya bagi lingkungan.Penggunaan klorin dalam pengolahan air minum dimanfaatkan sebagai desinfektan. Klor atau klorin merupakan bahan kimia bersifat oksidator yang berfungsi untuk menghilangkan pertumbuhan mikroorganisme. Bahan kimia ini akan membunuh mikroorganisme dengan daya oksidasinya. Klorin merupakan bahan kimia yang murah dan mempunyai daya desinfeksi sampai beberapa jam setelah penambahannya.Kimia organik sangat membutuhkan klor, baik sebagai zat oksidator maupun sebagai subtitusi, karena banyak sifat yang sesuai dengan yang diharapkan dalam senyawa organik ketika klor mensubtitusi hidrogen, seperti dalam salah satu bentuk karet sintetis.Meskipun dalam pengolahan air limbah klor juga dapat digunakan, namun tidak dianjurkan karena menurut penelitian klor berpotensi menghasilkan Trihalometan (THMs) yang disebabkan oleh adanya reaksi antara senyawa-senyawa organik berhalogen dalam air limbah dengan klor. Trihalomentan merupakan senyawa yang bersifat karsinogenik dan mutagenik. Beberapa jenis limbah yang dapat diolah dengan menggunakan oksidator klor adalah limbah yang mengandung sianida seperti pada industri metal plating dan industri tambang. Contoh aplikasi klorin dalam pengolahan limbah adalah sebagai oksidator dalam pengolahan limbah sianida. Pengolahan Limbah Sianida dengan Oksidator KlorinPengolahan limbah sianida dapat dilakukan dengan beberapa cara. Salah satunya adalah dengan menggunakan senyawa klorin. Oksidasi sianida dengan menggunakan klorin merupakan metode yang paling umum digunakan, dan merupakan metode yang paling efektif. Klorin yang bersifat sebagai oksidator paling efektif adalah NaOCl 5%, namun larutan ini tidak mampu menghilangan senyawa anorganik. Metode ini dapat dioperasikanpada system batch maupun continue. Metode ini juga cocok dilakukan secara manual dan berjalan pada kondisi ambient. Oksidasi sianida dengan menggunakan klorin terbagi atas dua tahap. Pada tahappertama, sianida dikonversi menjadi sianat; pada tahap kedua, sianat dihidrolisa menjadi karbondioksida dan gas nitrogen. Pada tahap pertama, gas klorin atau hipoklorit bereaksi dengan sianida untukmenghasilkan sianogen klorida.NaCN + Cl2 > CNCl + NaClNaCN + NaOH + H2O -> CNCl + 2NaOH2NaCN + Ca(OCl)2 + 2H2O > 2CNCl + Ca(OH)2 + 2NaOHReaksi ini tidak tergantung pada pH dan hampir terjadi secara cepat. Sianogen klorida merupakan zat beracun dan sangat mudah menguap. Maka dari itu, harus langsung dikonversi menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Sianogen klorida terpecah secara cepat di atas pH 10.0 dan suhu 20C. Pada pH yang lebih rendah, konversi sianat sangat lambat; maka dari itu pH 8.0 merupakan pH minimum untuk pembentukan sianat sianogen klorida. Konversi sianogen klorida menjadi sianat, yang stabil dan lebih rendah toksisitasnya daripada sianida, terjadi dengan hidrolisis alkalin seperti berikut:CNCl + 2NaOH > NaCNO + NaCl + H2OReaksi diatas berlangsung dalam 10 30 menit pada pH 8,5 9. Jika pHnya naik hingga 10 11, maka reaksi dapat selesai dalam waktu 5 7 menit, perlakuan reaksi ini harus pada sisi yang aman untuk mencegah pembentukan sianogen klorida. Maka dari itu, oksidasi dengan menggunakan klorin dari sianida menjadi sianat selalu terjadi padapH lebih tinggi dari 9,5 10 dan nilai pH lebih dari 10,5 sangat dianjurkan.Pada tahap kedua, sianat dihidrolisa untuk menghasilkan ammonia dan karbondioksida. Reaksi berjalan pada pH alkali, namun reaksi ini sangat lambat, kecuali jika ada keberadaan klorida bebas. Reaksi berjalan selama beberapa jam pada pH 10, namun pada pH 8.5 9.9, reaksi juga dapat berjalan dengan durasi yang baik.3Cl2 + 4H2O + 2Na2CNO > 3Cl2 + (NH4)2CO3 + Na2CO3Klorin tidak ikut serta dalam reaksi, namun hanya mempercepat proses reaksi. Dengan keberadaan klorin, reaksi masih membutuhkan 1 1.5 jam untuk bias selesai dengan sempurna. Dengan keberadaan klorin bebas, ammonia secara cepat terkonversi menjadi gas nitrogen.3Cl2 + 6NaOH + (NH4)2CO3 + Na2CO3 -> 2NaHCO3 + N2 + 6NaCl + 6H2OSeperti dengan seluruh aplikasi breakpoint klorinasi, produk lain seperti N2O dan NCl3juga dapat terbentuk. Cara lain menghidrolisa sianat dengan menggunakan kondisi asam (pH < 2.5)2NaCNO + H2SO4 + 4H2O > (NH4)2SO4+ 2NaHCO3Reaksi ini bisa selesai dalam 5 menit. Tapi metode ini jarang digunakan karena membutuhkan biaya yang tinggi dan membutuhkan netralisasi pada efluen. DAMPAK PEMUCAT/PEMUTIH KLORINDalam jaringan paru-paru dan bereaksi dengan ion hidrogen akan dapat membentuk asam khlorida yang bersifat sangat korosif dan menyebabkan iritasi dan peradangan. diudara ambien, gas khlorin dapat mengalami proses oksidasi dan membebaskanoksigen seperti terlihat dalam reaksi dibawah ini :CL2 + H2O --------- HCL + HOCL8 HOCl --------- 6 HCl + 2HclO3 + O3Dengan adanya sinar matahari atau sinar terang maka HOCl yang terbentuk akan terdekomposisi menjadi asam khlorida dan oksigen.

- Kesehatan Manusia

Gas khlorin dapat mencemari atmosfer. Pada kadar antara 3,0 6,0 ppm gas khlorin terasa pedas dan memerahkan mata. Dan bila terpapar dengan kadar sebesar 14,0 21,0 ppm selama 30 60 menit dapat menyebabkan penyakit paru-paru ( pulmonari oedema ) dan bisa menyebabkan emphysema dan radang paru-paru.

Klorin dapat mengganggu pernapasan, merusak selaput lendir dan dalam wujud cairnya dapat membakar kulit. Terpapar dengan klorin tidak boleh melebihi 0.5 ppm selama 8 jam kerja sehari-40 jam per minggu.

Klorin sangat potensial untuk terjadinya penyakit di kerongkongan, hidung dan trakt respiratory (saluran kerongkongan didekat paru-paru). Akibat-akibat akut untuk jangka pendek : Pengaruh 250 ppm selama 30 menit kemungkinan besar berakibat fatal bagi orang dewasa. Terjadi irritasi tinggi waktu gas itu dihirup dan dapat menyebabkan kulit dan mata terbakar. Jika berpadu dengan udara lembab, asam hydroklorik dan hypoklorus dapat mengakibatkan peradangan jaringan tubuh yang terkena. Pengaruh 14 s/d 21 ppm selama 30 s/d 60 menit menyababkan penyakit pada paru- paru seperti pnumonitis, sesak nafas, emphisema dan bronkitis (Waldbott, 1978).

Akibat-akibat yang kronis/sublethal untuk jangka panjang : Untuk jangka panjang dari pengaruh gas klorine, ada kemungkinan menjadi tua sebelum waktunya, menimbulkan masalah dengan cabang tenggorok, pengkaratan pada gigi dan besar kecenderungan munculnya penyakit paru-paru seperti tbc dan emphisema. (Chlorine Institute, 1980).

Indikasi gangguan bila terkontaminasi klorin adalah 0,2 ppm: hidung terasa gatal; 1,0 ppm: krongkongan gatal atau rasa kering, batuk, susah nafas; 1,3 ppm (untuk 30 menit): sesak nafas berat dan kepala sangat pening; 5 ppm : peradangan hidung, pengkaratan gigi dan sesak nafas; 10,0 ppm: trakt respiratori menjadi sangat diganggu; 15-20 ppm: batuk lebih keras, terasa tercekik, sesak di dada; 30 ppm: berbahaya untuk kehidupan selanjutnya atau untuk sehat seperti batuk hebat, tercekik, sesak nafas dan muntah-muntah; 250 ppm: kemungkinan besar fatal (orang mati); 1000 ppm: pasti mati.

Zat klorin hanya bagus apabila digunakan sebagai pemutih. Penelitian membuktikan bahaya klorin yang dapat merusak vitamin B, C dan E dalam tubuh. Apabila bereaksi dengan asam dari tumbuhan yang membusuk akan terbentuk trihalomethans (THMs) yang bersifat karsinogen. Ini merupakan penyebab dari berbagai penyakit seperti lever, ginjal, pernapasan, tensi darah rendah dan cacat lahir. Juga menyebabkan pengendapan kolesterol dalam darah dan stroke.

Kementerian kesehatan telah mengeluarkan beberapa senyawa yang terkait dengan khlorin dan mampu membahayakan manusia sebagai berikut :

- Ekosistem dan Lingkungan

Klorin selain berdampak pada kesehatan, juga berdampak pada lingkungan, baik itu udara, air, dan komunitas makhluk hidup yang ada di lingkungan yang terkena dampak tersebut. Besarnya dampak yang ditimbulkan oleh senyawa klorin sangat tergantung dari kadar, jenis senyawa klorin dan yang terpenting dalah tingkat toksisitas dari senyawa tersebut.

Senyawa klorin yang banyak digunakan sebagai penjernih/koagulan air tentu banyaK dimanfaatkan oleh PDAM, sehingga zat tersebut dapat dengan mudah masuk, baik dalam fase gas, padat dan cair, ke dalam ekosistem dan mencemari makhluk hidup didalamnya. Pencemaran satu makhluk dalam ekosistem berarti menyebabkan distribusi massa klorin ke makhluk hidup lain.

Pembuangan limbah yang mengandung klorin ke perairan, berpotensi mencemari perairan. Gas buang dari pembakaran senyawa organoklorin juga dapat mengganggu habitat kehidupan di lingkungan tersebut. Selain itu senyawa klorin juga dapat menyebabkan masalah lingkungan yang bersifat global seperti CFCs yang terurai di atmosfer melepaskan klorin yang dapat merusak lapisan ozon.

- Hewan

Klorin padakonsentrasi 0.2 - 0.3 ppm dapat membunuh ikan dengan cepat. Menurut Water Research Centre, klorin pada effluent yang dibuang ke badan air penerima akan dapat menimbulkan efek merugikan terhadap ekologi perairan. Sebaiknya air limbah terolah dapat dimanfaatkan kembali untuk menyiram tanaman atau mencuci mobil dan tidak langsung dibuang ke badan air peneriman.

- Tumbuhan

Beberapa kerusakan yang disebabkan oleh polutan udara yaitu klorin (Cl2) yang berasal dari kilang minyak, menyebabkan daun terlihat keputihan, terjadinya nekrosis antar tulang daun, tepi daun nampak seperti hangus.

- Material

Larutan apa pun yang melibatkan klorin basah sangat korosif. Larutan yang mengandung asam sulfat dan klorin, berat persentase asam sulfat menentukan apakah larutan akan mempercepat korosi. Karena sifat higroskopik asam sulfat pekat maka ia akan menyerap kelembaban dari klorin. Jadi, ketika larutan asam sulfat - kaporit mengandung setidaknya 80% asam sulfat, hanya sedikit perhatian terhadap klorin karena pada dasarnya klorin kering tidak korosif.

Dalam sebuah kasus, pemilihan material dibuat seolah-olah asam sulfat merupakan satu-satunya konstituen jika larutan jenuh dengan klorin tetapi mengandung kurang dari sekitar 80% asam sulfat namun berdasarkan pemilihan material harus didasarkan tidak hanya pada asam sulfat tetapi juga pada klorin basah. Hal ini tentu saja menjadi larutan yang sangat korosif dan harus hati-hati dalam memilih material yang akan digunakan.

Di dalam industri pulp, kertas dan tekstil, klorin mempunyai dua kegunaan : pertama, untuk bahan pemutih dan penghalus pulp, dan kedua, untuk mendrop oksigen pada senyawa sulfur yang berada di liquor hitam (black liquor). Dalam proses produksi pulp dan kertas, klorin banyak digunakan, karena dalam proses pemutihan (bleaching), klorin dipakai di dalam tingkat terawal pada stage I yang disebut juga klorin dan klorin dioksid stage atau klorinisasi, serta stage terahkir (stage IV) yang disebut juga klorin dioksid stage.

Dari prosess produksi industri tersebut, klorin dan bahan lainnya keluar dalam bentuk limbah cair dan padat. Sementara bau yang keluar dari semua industri pulp dan kertas adalah akibat dari proses pemasakan chips kayu dengan kimia sodium/natrium hidrosida (NaOH) dan sodium/natrium sulfida (Na2S). Sulfida dari unsur Na2S dapat bereaksi langsung dengan klorin. Selain itu, gas klorin dapat bereaksi keras dengan bahan yang mudah terbakar maupun bahan kimia lain, termasuk karbon, dan logam, sehingga dapat menimbulkan ledakan. Begitu juga bila bereaksi dengan gas-gas hydrokarbon (metan, asetilen, etan), baik dalam bentuk cair maupun gas, terhadap senyawa nitrogen dan senyawa yang non-logam seperti phospor, boron dan silikon.

Pengendalian

1. Pencegahan

-Sumber Tidak Bergeraka) Memasang scruber pada cerobong asap.b) Memodifikasi pada proses pembakaran.

- ManusiaApabila kadar klorin dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (150 mg/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya upaya :a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas.b) Mengurangi aktifitas di luar rumah.

2. Penanggulangan

Penanggulangan adalah langkah terakhir yang dapat dilakukan untuk meminimalisir dampak negatif polutan hidrokarbon pada manusia. Langkah penanggulangan dapat berupa :a) Mengganti peralatan yang rusak.b) Mengatur pertukaran udara di dalam ruang seperti mengunakan exhaust-fan.c) Bila terjadi korban keracunan chlorin maka lakukan:- Berikan pengobatan atau pernafasan buatan.- Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat.