PENENTUAN BREAKPOINT AIR BERSIH DENGAN MENGGUNAKAN KAPORIT
Oleh Hadi Suhatman, Staf PPPT
I. Pendahuluan
Berdasarkan peraturan Permenkes No. 416/1990 dan Kepmenkes Nomor
907/SK/VII/2002 mengenai persyaratan kesehatan kualitas air yakni memenuhi
syarat berdasarkan parameter fisika, kimia bakteriologi dan radioaktif.
Keperluan air bersih sangat diperlukan sekali baik untuk kegiatan rumah
tangga, perkantoran bahkan untuk air baku sebagai air minum. Banyak sekali
kasus menurunnya kesehatan akibat kurang sehatnya kualitas air bersih, sebagai
contoh kasus diare pada Kabupaten Timor Tengah Selatan dan Kabupaten Timor
Tengah Utara di Provinsi Kupang terjadi karena banyak warga minum air yang
tidak dimasak dahulu dan kualitas lingkungan sehat yang buruk. (www.
Kompas.com, dikunjungi tertanggal 16 April 2009).
Instalasi Laboratorium PPPT Jakarta bersama Bidang ADKL BBTKL-PPM
Jakarta melakukan ujicoba penentuan breakpoint dari air bersih dengan
menggunakan desinfektan kaporit.
II. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan yaitu seperangkat alat gelas laboratorium, pengaduk,
botol polietilen 500 ml dan sptektrofotometer klorin HACH. Bahan yang
digunakan antara lain kaporit 60 % dan 90 %, DPD free chlorine, air bersih
sebagai sampel
III. Metodologi Ujicoba
Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
Untuk kaporit 60%
1. Pengambilan contoh air
2. Siapkan botol plastik polietilen dan 0,05 gram kaporit.
3. Buat larutan induk 100 ppm kaporit dengan memasukkan kaporit ke
dalam labu takar 500 ml dan ditambahkan aquabides sampai tanda tera.
4. Diambil dari larutan induk 2.5 ml, 5 ml, 6.25 ml, 6.875 ml, 7.5 ml, 8.75 ml
dan 10 ml dan dicampurkan ke dalam masing-masing 250 ml sampel air
bersih yang berada di botol polietilen sehingga diperoleh konsentrasi
awal campuran 1 mg/l, 2 mg/l, 2.5 mg/l, 2.75 mg/l, 3 mg/l, 3.5 mg/l dan 4
mg/l dan diamkan selama 30 menit.
5. Setelah 30 menit tentukan konsentrasi sisa klorin
6. Plotkan sisa klor dengan kaporit yang ditambahkan ke dalam botol plastik
polietilen tersebut dan tentukan breakpoint.
Untuk kaporit 90%
1. Pengambilan contoh air
2. Siapkan botol plastik polietilen dan 0,1 gram kaporit.
3. Buat larutan induk 100 ppm kaporit dengan memasukkan kaporit ke
dalam labu takar 1000 ml dan ditambahkan aquabides sampai tanda tera.
4. Diambil dari larutan induk 1,7 ml, 3,4 ml, 4,9 ml, 6,5 ml, 8,1 ml dan 9,75
ml dan dicampurkan ke dalam masing-masing 250 ml sampel air bersih
yang berada di botol polietilen sehingga diperoleh konsentrasi awal
campuran 0.65 mg/l, 1.30 mg/l, 1.95 mg/l, 2.6 mg/l, 3.25 mg/l, dan 3.90
mg/l dan diamkan selama 30 menit.
5. Setelah 30 menit tentukan konsentrasi sisa klorin
Plotkan sisa klor dengan kaporit yang ditambahkan ke dalam botol plastik
polietilen tersebut dan tentukan breakpoint.
IV. Hasil dan Pembahasan
Hasil Percobaan 1
Ujicoba dilakukan pada sumber air bersih I dengan waktu kontak 30 menit dan
kemurnian kaporit 60 %, hasilnya sebagai berikut,
Volume larutan induk kaporit
60% yang ditambahkan (ml)
Konsentrasi awal
campuran Kaporit (mg/l)Sisa Klor
2,5
5
6,25
6,875
7,5
8,75
10
1,0
2,0
2,5
2,75
3,0
3.5
4,0
0,43
0,60
0,39
0.29
0,09
0,22
0,51
Dari tabel dan grafik di atas dapat dilihat breakpoint terjadi pada
konsentrasi awal campuran 3 mg/l atau setelah dibubuhkan 7,5 ml kaporit 60%
dengan konsentrasi 100 mg/l ke dalam sampel air bersih sebanyak 250 ml.
Berdasarkan data ujicioba tersebut maka dengan hasil perhitungan untuk setiap
1000 liter air bersih dibutuhkan 3,072 gram kaporit 60% agar tercapai kondisi
breakpoint.
a b
Namun untuk mencapai kondisi yang benar-benar breakpoint maka harus
dilakukan interpolasi dengan membuat grafik di atas menjadi sebuah persamaan
dan kemudian ditentukan kondisi breakpoint yang sebenarnya, karena
berdasarkan data percobaan dan grafik di atas breakpoint tercapai pada ketika
konsentrasi awal campuran 3 mg/l atau ketika diberikan 7,5 ml kaporit 100 mg/l
padahal dapat saja kondisi breakpoint tercapai pada konsentrasi awal campuran
antara 3 mg/l sampai 4 mg/l.
Metode numerik dapat digunakan untuk mencari kondisi breakpoint
berdasarkan interpolasi. Grafik di atas dibagi 2 area dan diambil kurva grafik
antara (a) dan (b). Jika diamati kurva antara (a) dan (b) merupakan bentuk kurva
kuadratik dengan persamaan, Y = aX2 + bX + C
Jika diambil titik berdasarkan tabel di atas yakni (2.75 ; 0,29), (3 ; 0.09) dan (3.5 ;
0.22) dan diselesaikan dengan metode pivoting. Maka diperoleh persamaan,
Y = 1,41333658X2 – 8,926668688X + 14,15000311
Atau
Dengan persamaan di atas maka diperoleh hasil interpolasi kondisi breakpoint
sebenarnya adalah pada saat konsentrasi awal campuran 3,16 mg/l atau setelah
ditambahkan 7,9 ml larutan kaporit 100 mg/l (kemurnian 60%) maka hasil sisa
klor interpolasi diperoleh 0,0547146 mg/l. Hasil perhitungan interpolasi untuk
pencapaian breakpoint untuk 1000 liter air bersih digunakan kaporit kemurnian
60% minimal berat timbang sebesar 3,23584 gram.
Hasil Percobaan 2
Ujicoba dilakukan pada sumber air bersih II dengan waktu kontak 30 menit dan
kemurnian kaporit 90 %, hasilnya sebagai berikut,
Sisa klor = 1,41333658(Konsentrasi awal)2 – 8,926668688(Konsentrasi awal) + 14,15000311
Volume larutan induk kaporit
90% yang ditambahkan (ml)
Konsentrasi awal
campuran Kaporit (mg/l)Sisa Klor
1,7
3,4
4,9
6,5
8.1
9.75
0,65
1,30
1,95
2,6
3,25
3,9
0,78
1,22
0,54
1,29
2
2,5
Dari tabel dan grafik di atas dapat dilihat breakpoint terjadi pada
konsentrasi awal campuran 1,95 mg/l atau setelah dibubuhkan 4,5 ml kaporit
90% dengan konsentrasi 100 mg/l ke dalam sampel air bersih sebanyak 250 ml.
Berdasarkan data ujicioba tersebut maka dengan hasil perhitungan untuk setiap
1000 liter air bersih dibutuhkan 1,93 gram kaporit 60% agar tercapai kondisi
breakpoint.
Lampiran
Perhitungan berat kaporit (kemurnian 60%) berdasarkan ujicoba
0,0512 gr x1 mol x 2
xBerat Kaporit = 143 gr 1 x 7,5 ml 143gr 1500 ml 1 mol 2
= 0,000768 gram per 250 ml
Maka untuk 1000 liter =
= 3,072 gram
Perhitungan berat kaporit (kemurnian 60%) berdasarkan interpolasi
0,0512 gr x1 mol x 2
xBerat Kaporit = 143 gr 1 x 7,9 ml 143 g 1500 ml 1 mol 2
= 0,00080896 gram per 250 ml
Maka untuk 1000 liter =
= 3,23584 gram
Persamaan kuadrat dapat ditentukan dengan pivoting atau matriks
sebagai berikut,
1000 lliterx 0,000768 gr
0,25 liter
1000 lliterx 0,00080896 gr
0,25 liter
c = = 14,15000311
b = - x
= – 8,926668688
a = - ( 1 x ) - 2.75 x (– 8,926668688)
= 1,41333658
Jika diplotkan ke persamaan , Y = aX2 + bX + C, menjadi
Y = 1,41333658X2 – 8,926668688X + 14,15000311
Dengan melakukan iterasi persamaan di atas diperoleh hasil seperti tabel di
bawah,
7,5625 2.75 1 0.29
9 3 1 0.09
12.25 3.5 1 0.22
7,5625 2.75 1 0.29
0 0.2292 0.1592 0.2144
12.25 3.5 1 0.22
7,5625 2.75 1 0.29
0 0.2292 0.1592 0.2144
0 0.5892 0.3826 0.1542
7,5625 2.75 1 0.29
0 0.2292 0.1592 0.2144
0 0 0.0109 0.1544
0.1544
0.0109
0.2144 14,15000311 0.1592
0.2292
0.2144 14,15000311
7.5625
Konsentrasi awal Sisa klor Konsentrasi awal Sisa klor2,75 0,29 3,13 0,055819
2,76 0,278608 3,14 0,055168
2,77 0,267499 3,15 0,0548
2,78 0,256672 3,16 0,0547152,79 0,246128 3,17 0,0549122,8 0,235867 3,18 0,055392
2,81 0,225888 3,19 0,0561552,82 0,216192 3,2 0,05722,83 0,206779 3,21 0,0585282,84 0,197648 3,22 0,0601392,85 0,1888 3,23 0,0620322,86 0,180235 3,24 0,0642082,87 0,171952 3,25 0,0666672,88 0,163952 3,26 0,0694082,89 0,156235 3,27 0,0724322,9 0,1488 3,28 0,075739
2,91 0,141648 3,29 0,0793282,92 0,134779 3,3 0,08322,93 0,128192 3,31 0,0873552,94 0,121888 3,32 0,0917922,95 0,115867 3,33 0,0965122,96 0,110128 3,34 0,1015152,97 0,104672 3,35 0,10682,98 0,099499 3,36 0,1123682,99 0,094608 3,37 0,118219
3 0,09 3,38 0,1243523,01 0,085675 3,39 0,1307683,02 0,081632 3,4 0,1374673,03 0,077872 3,41 0,1444483,04 0,074395 3,42 0,1517123,05 0,0712 3,43 0,1592593,06 0,068288 3,44 0,1670883,07 0,065659 3,45 0,17523,08 0,063312 3,46 0,1835953,09 0,061248 3,47 0,1922723,1 0,059467 3,48 0,201232
3,11 0,057968 3,49 0,2104753,12 0,056752 3,5 0,22
Dari tabel di atas diperoleh konsentrasi awal campuran 3,16 mg/l, maka dapat
ditentukan berapa volume kaporit yang harus ditambahkan.
=
Maka, X = x 7,5 ml = 7,9 ml (interpolasi)
Perhitungan berat kaporit (kemurnian 90%) berdasarkan ujicoba
0.1071gr x1 mol x 2
xBerat Kaporit = 143 gr 1 x 4,5 ml 143 g 11000ml 1 mol 2
= 0.00048195 gram per 250 ml
Maka untuk 1000 liter =
= 1,93 gram gram
1000 lliterx 0,00048195 gr
0,25 liter
3 mg/l
7, 5 ml3,16 mg/l
X
3,16 mg/l
3 mg/l
Top Related