LAPORAN HASIL PENELITIAN
Oleh:
Fatriani, S.Hut,MP
FAKULTAS KEHUTANAN
JURUSAN TEKNOLOGI HASIL HUTAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
2009
PENGARUH KONSENTRASI DAN LAMA PERENDAMAN ARANG AKTIF
TEMPURUNG KELAPA TERHADAP KADAR Fe DAN pH AIR GAMBUT
PRAKATA
Dengan memanjatkan Puji dan Syukur ke Hadirat Tuhan Yang Maha
Kuasa atas berkat Rahmat dan HidayahNya jualah maka pelaksanaan dan
penyusunan laporan penelitian dengan judul “ Pengaruh konsentrasi dan
Lama Perendaman Arang Aktif Tempurung Kelapa Terhadap Kadar Fe dan
pH air gambut” ini dapat diselesaikan.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Lembaga Penelitian Universitas Lambung Mangkurat yang telah
memberikan kesempatan kepada Peneliti untuk melaksanakan
Kegiatan Tridharma Perguruan Tinggi.
2. Dekan Fakultas Kehutanan dan Ketua Jurusan Teknologi Hasil Hutan
yang telah memberikan dukungan dan motivasi sehingga dapat
melaksanakan penelitian ini.
3. Semua fihak yang membantu dalam pelaksanaan penelitian
Semoga Laporan Penelitian ini bermanfaat dalam menambah
wawasan tentang pemanfaatan sumber daya alam dan sadar akan
lingkungannya.
Banjarbaru, Desember 2009
P e n u l I s
HALAMAN PENG€SAHAN
. Peigatuh Kdstrsidan l€m P€€nd.tM A6nqAklllT.mpuruno K€l.pa Tedadap Kada Fe dan pH
K.hul.nan/Jutu.an Toknolosi Hasil Hulan.r1.. AYani K ,36, A6npib€ru10511) 471X2* t \0511) 4712290KfrP Slrye Ken€m Abk C1 , A.nlnb€ru
D.Eu P.ngg6ng, Hlru SunoaiUla€. Karsel
r 96A022€ 1993022001
ft;E
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
: F3kuh6 x6hdffi unjya6n4 !.mbng
Fakulas Kehdamn UnrcGilas L.mbno
Septfrb€r 2009 - sstesaiDa€€h O.na0 Panooanq, Ahur aiMorakukan Pensamb lsn smpb .n oambui
O€m kian Su€l lulas Dinas
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATFAKU LTAS KEHUTANAN
Notut ,2t ffi 124tKP12Oos
Ya.g berianda ranoan d' baah ini :
D.ng6n h' mehben ruqat kepada
ini diloruaddn rniur d'rakenal€n sbagaruna
65:[?P-sr'Mr r FS'&HE
,iilrn;iK
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
1 Hasil penelitian Suhardjo dan Adhi (1976), Pangudiatno (1974) karakteristik gambut. …………………………………............................... 3 2. Kisaran umum kadar pH dan sifatnya ....................................................... 11 3. Rancangan percobaan acak lengkap 4x3x3 untuk uji kualitas air gambut (pH, Fe, Mn, Warna) dengan tempurung kelapa .................................... 19 4. Analisis keragaman masing-masing perlakuan ........................................ 20 5. Kualitas air rawa Kecamatan Danau Panggang sebelum pengolahan 22 6. Kualitas pH rata-rata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa ..... 23 7. Analisis keragaman pH masing-masing perlakuan ..................................... 24 8. Kadar Fe rerata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa .................... 25 9. Analisis keragaman kadar Fe pada masing-masing perlakuan ................................................................................................... 26
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
1. Proses pembuatan arang aktif tempurung kelapa .................................... 17
I. PENDAHULUAN
Salah satu kebutuhan vital bagi kehidupan manusia, bahkan semua
mahluk hidup sangat memerlukannya adalah air, Kebutuhan akan air tidak
hanya penting bagi tubuh untuk dikonsumsi tetapi juga mempunyai manfaat
yang lain, seperti untuk usaha perikanan, perternakan dan pertanian.
Pemilihan atas sumber air tergantung pada kondisi dan situasi
setempat. Karena air merupakan kebutuhan yang vital sehingga melalui air
dapat terjadinya penularan penyakit atau mungkin juga keracunan karena air
tersebut mengandung zat yang dapat mengakibatkan keracunan. Ada
beberapa parameter yang harus dipenuhi agar air bisa digunakan menurut
jenis-jenis kebutuhannya.
Penduduk yang tinggal di daerah pasang surut dan daerah rawa di
Sumatera dan Kalimantan menghadapi kesulitan memperoleh air bersih
untuk keperluan rumah tangga terutama air minum, hal ini disebabkan
karena sumber air yang terdapat di daerah tersebut adalah air gambut yang
berwarna sangat coklat dan bersifat asam. Daerah rawa atau gambut,
merupakan contoh daerah yang memiliki pH air yang rendah, tetapi
masyarakat tetap menggunakan air tersebut, karena sulitnya mendapatkan
air bersih yang memenuhi syarat kesehatan. Warna air gambut cokelat tua,
kandungan zat organik tinggi, kadar logam Fe juga tinggi, agar air tersebut
dapat diminum maka diperlukan proses pengolahan kadar zat organik
tersebut (nilai Mn, warna, pH dan Fe).
Fakta ini dapat ditemui di desa-desa tertinggal daerah Kalimantan
Selatan, salah satunya seperti yang terjadi di Kabupaten Hulu Sungai Utara,
2
Kecamatan Danau Panggang dengan luas wilayah sebanyak 293 km²,
dimana sumber air yang berlimpah dari segi kuantitas, tetapi dari segi
kualitas sumber daya air sangat minim. dengan (luas wilayah hampir 65 %),
daerah rawa gambut. (BAPPEDA KAB HSU, 2007) Apabila air gambut
digunakan secara terus menerus tanpa pengelola terlebih dahulu akan
berdampak terhadap kesehatan masyarakat terutama penyakit diare (pH
rendah).
Kecamatan Danau Panggang dengan jumlah penduduk sebanyak
20.614 jiwa, baru sekitar 30 % menggunakan air bersih yang memenuhi
syarat kesehatan atau sebesar 6184 jiwa, berasal dari sarana PDAM,
Sumur Pompa Tangan Dangkal maupun sumur gali (Puskesmas Danau
Panggang, 2008). Sisanya menggunakan air sungai 20% dan 50%
menggunakan air rawa (gambut) disekitar tempat tinggalnya.
Berdasarkan uji laboratorium yang dilakukan oleh Dinas Kesehatan
Kabupaten Hulu Sungai Utara, 2004, selain mengandung kadar besi yang
tinggi (0.9 mg/l) juga mengandung pH yang rendah asam (4,6). Air bersih
yang berasal dari PDAM hanya dipergunakan oleh masyarakat yang mampu
atau ekonomi yang cukup sejahtera, itupun terbatas pada daerah ibu kota
Kecamatan.
Berdasarkan kondisi masyarakat tersebut maka perlu dibuat teknologi
tepat guna. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan arang aktif dari
tempurung kelapa dalam rangka menurunkan kadar Fe dan menaikkan pH
sehingga air gambut tersebut apabila dikonsumsi akan mengurangi dampak
terhadap kesehatan masyarakat
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Gambut
Gambut mempunyai karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh
jenis tanah yang lain. Sifat fisik yang dimiliki adalah mampu menyerap air
yang sangat tinggi, sebaliknya apabila dalam kondisi yang kering (kering
berkelanjutan), gambut sangat ringan dengan berat volume yang sangat
rendah (0.1-0.2 g/cm³), mempunyai sifat hidrofobik (sulit) menyerap air dan
akan mengambang apabila terkena air. Kondisi demikian mengakibatkan
gambut mengalami amblesan (subsidensi) dan mudah terbakar. Sifat kimia,
sangat tergantung pada jenis tumbuhan yang membentuk gambut, keadaan
tanah dasarnya, pengaruh luar (seperti endapan, sungai/bungkir, endapan
vulkanis) dan sebagainya. Secara umum gambut bereaksi masam, hal ini
disebabkan oleh keluarnya asam-asam organik.
Tabel 1 Hasil penelitian Suhardjo dan Adhi (1976), Pangudiatno (1974) karakteristik gambut
Karakteristik gambut Kalimantan Riau
1. Ph 3,5 – 4,7 3,3
2. Kandungan N 1,13 % - 1,98 % 1,44 %- 1,80 %
3. Kandungan C 49,8 %- 54-11 % 74.83- 83.84 %
4. Kandungan,P,K,Ca dan Mg Rendah rendah
(http://www.personal.umich.edu/thoumi/Rersearch/Carbon/Forest,%20Wellands$20International).
Lahan gambut mempunyai penyebaran di lahan rawa, yaitu lahan
yang menempati posisi peralihan diantara daratan dan sistem perairan.
4
Lahan ini sepanjang tahun/selama waktu yang panjang dalam selalu jenuh
air (water logged) atau tergenang air. Tanah gambut terdapat di cekungan,
depresi atau bagian-bagian terendah di pelimbahan dan menyebar di
dataran rendah sampai tinggi. Yang paling dominan dan sangat luas adalah
lahan gambut yang terdapat di lahan rawa di dataran rendah sepanjang
pantai. Lahan gambut sangat luas umumnya menempati depresi luas yang
menyebar diantara aliran bawah sungai besar dekat muara, dimana gerakan
naik turunnya air tanah dipengaruhi pasang surut harian air laut.
Penyebaran lahan gambut secara dominan terdapat di pantai timur
pulau Sumatera, pantai barat dan selatan pulau Kalimantan dan pantai
selatan dan utara pulau Irian Jaya. Penyebaran dan data luas gambut di
Indonesia yang lebih pasti dan akurat belum dapat dipastikan, terkecuali
Sumatera yang gambutnya secara relatif telah banyak diteliti selama
berlangsungnya Proyek Pembukaan Pasang Surut 1969-1984 (Subagyo,
et al, 1996).
Tanah gambut di daerah tropis bahan penyusun berasal dari kayu-
kayuan, dalam keadaan tergenang, sifat menyusut dan subsidence
(penurunan permukaan gambut) karena drainase, kering tidak balik, pH yang
sangat rendah dan status kesuburan tanah yang rendah. Pengembangan
usaha pertanian sangat dibatasi oleh beberapa hal di atas (Andriesse, 1988)
Tanah gambut di daerah tropis bahan penyusun berasal dari kayu-
kayuan, dalam keadaan tergenang, sifat menyusut dan subsidence
(penurunan permukaan gambut) karena drainase, kering tidak balik, pH yang
5
sangat rendah dan status kesuburan tanah yang rendah. Pengembangan
usaha pertanian sangat dibatasi oleh beberapa hal di atas (Andriesse, 1988).
Hasil penelitian Puslitbang Sumber Daya Air Dep Pekerjaan Umum
(1995) di Kecamatan Gambut dan Kabupaten Hulu Sungai Selatan
mempunyai karakteristik yang ekstrim yaitu pH berkisar antara 3,7– 4,3,
warna 124-571, kandungan zat organik dengan nilai KMNO4 antara 38-280
mg/lt, kadar logam terlarut Fe antara 0,45-5,96 mg/lt dan Zn antara 0,31-
0,36 mg/lt, Agar air gambut tersebut dapat diminum diperlukan proses
pengolahan kadar zat tersebut
B. Pengolahan air
1. Arang Aktif Arang adalah suatu bahan padat yang berpori-pori dan merupakan
hasil pembakaran dari bahan yang mengandung unsur C. Arang aktif adalah
arang yang sudah diaktifkan sehingga pori-porinya terbuka dengan demikian
daya serapnya tinggi
Arang aktif adalah arang konfigurasi atom karbonnya dibebaskan dari
ikatan dengan unsur lain serta rongga atau pori dibersihkan dari senyawa
lain atau kotoran sehingga permukaan dan pusat aktif menjadi luas atau
daya adsorsi terhadap cairan atau gas akan mengikat (Pari, 2004)
Menurut Cherminisoff dan Ellerbusch (1990) dalam Departemen
Perindustrian RI (1994), arang aktif adalah arang yang sudah diaktifkan
sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian daya serapnya tinggi,
Arang aktif berbentuk amorf, berwarna hitam, tidak berbau, tidak
berasa serta mempunyai daya adsorbsi yang jauh lebih besar dibandingkan
6
dengan arang yang belum mengalami proses aktivitas (Departemen
Perindustrian dan Perdagangan, 1999).
Dengan mengaktifkan arang berarti menghilangkan zat-zat yang
menutupi pori-pori pada permukaan arang. Zat yang menutupi permukaan
tersebut dapat berupa hidrokarbon, dengan hilang atau lepasnya hidrokarbon
tersebut akan memperluas permukaan sehingga daya adsorben lebih tinggi
(Departemen Perindustrian dan Perdagangan 1999).
Bahan baku arang dapat berasal dari bahan nabati atau hasil ikutan
lainnya dan bahan hewani diantaranya serbuk gergaji, ampas tebu, tongkol
jagung, tulang, biji pala, tempurung kelapa dan sebagainya. Mutu yang
dihasilkan tergantung dari bahan baku, bahan pengaktif dan cara
pembuatanya.
Arang aktif yang dihasilkan dari tempurung kelapa menghasilkan
arang yang kuat dan padat serta cocok untuk menyerap gas sedangkan
selulosa menghasilkan arang yang lunak dan cocok untuk menjernihkan air.
Arang aktif banyak digunakan dalam berbagai industri, misalnya
dalam industri pangan arang aktif digunakan sebagai penyerap warna, gas
dan peroksida dalam pemurnian minyak. Demikian juga dalam pemurnian
gula. Arang aktif juga dipakai untuk menghilangkan zat warna, menyerap
senyawa nitrogen dan ”lyphohilickolloids” sehingga proses penyaringan
menjadi lebih sempurna.
Selain digunakan di industri pangan, arang aktif juga digunakan untuk
memurnikan bahan kimia seperti asam sitrat, monosodium glutamat,
penicillin dan lain-lain dalam industri kimia dan farmasi.
7
2. Adsorbsi
Menurut Martin (1961), adsorbsi adalah proses penyerapan zat. Zat
yang dapat menyerap disebut adsorben. Adsorbsi terjadi pada permukaan
zat padat yang disebabkan oleh adanya gaya tarik-menarik atom atau
molekul pada permukaan zat padat karena tidak jenuhnya permukaan zat
tersebut. Adsorbsi dapat terjadi antara fase-fase padat-larutan dan gas-
larutan.
Sukardjo (1990) menyatakan bahwa penyerapan zat dari larutan
bersifat selektif, yang diserap hanya zat terlarut atau pelarut. Bila dalam
larutan ada dua zat atau lebih, zat yang satu akan diserap lebih kuat dari
yang lain. Zat-zat yang dapat menurunkan tegangan muka antara akan lebih
kuat diserap. Makin kompleks zat yang terlarut, makin kuat diserap oleh
adsorben. Makin tinggi temperatur makin kecil daya serap, namun demikian
pengaruh temperatur tidak sebesar seperti pada adsorbsi gas.
Menurut Sugiharto (1987), penyerapan secara umum adalah proses
mengumpulkan benda-benda terlarut yang terdapat dalam larutan antar dua
permukaan. Antar permukaan itu bias antara cairan dan gas, zat padat atau
lain cairan, bahkan penyerapan dipergunakan pada permukaan zat padat
dan zat yang kental. Bahan yang diserap disebut adsorbate atau solute,
sedangkan bahan penyerapnya dikenal sebagai adsorben.
3. Natrium Karbonat (Na2CO3)
Mutu arang aktif yang dihasilkan tergantung dari bahan baku, bahan
pengaktif dan cara pembuatannya. Untuk melakukan aktivitas daya absorpsi
arang aktif maka banyak digunakan bahan kimia. Bahan yang digunakan
8
tersebut dapat berupa asam, basa dan garam. Contoh bahan kimia tersebut
misalnya NaOH, KOH, H3PO4, ZnCl2, NH4HCO3(NH4)CO3 dan NaCO3, serta
masih banyak lagi bahan kimia lainnya yang bisa digunakan sebagai
aktivator dalam pembuatan arang aktif. Konsentrasi bahan kimia dapat
berkisar antara 1,0% sampai 5%, tergantung dari jenis bahan kimia dan
bahan baku yang digunakan (Pari, 2004).
Senyawa Natrium Karbonat (Na2CO3) termasuk salah satu senyawa
karbonat terpenting selain senyawa Kalsium Karbonat. Na2CO3 merupakan
senyawa garam-garam yang mengandung ion N+ dan ion CO23-. Natrium
karbonat berwarna putih dan larut dalam air. Natrium karbonat disebut juga
soda pembersih, yang dapat juga digunakan untuk membuat gelas dan untuk
melunakan air sadah. Senyawa natrium karbonat apabila terurai tidak akan
menghasilkan oksida logam, dan tidak membebaskan gas karbondioksida
seperti halnya senyawa garam karbonat logam lainnya (Ahmad, 2000).
Garam-garam natrium karbonat memiliki sifat fisika dan kimia garam
yang sangat menguntungkan, yaitu memiliki ukuran kristal yang relatif serba
sama, stabil, mudah mengalir dan tidak membentuk kerak. Selain itu
pembuatannya sangat menguntungkan, ditandai oleh sifatnya yang mudah,
cepat dan larut dengan sempurna di dalam air, mudah dicampur
dengan zat warna dan pewangi, sangat baik untuk menurunkan
kesadahan, serta memiliki pH sekitar 9,8
(http://www.geocities.com/kimiakita/kimia.doc).
Senyawa Na2CO3 mudah didapatkan dan dijual bebas di pasaran
dengan harga yang relatif murah, bahan kimia ini banyak digunakan sebagai
9
bahan pembuatan minuman atau tabel effervescent (produk-produk seperti
CDR, Redoxon, Extrajos, Tab, Fit up, Supradin dan sejenisnya), selain itu
juga digunakan sebagai komponen utama sabun mandi
(http://www.pikiran_rakyat.com/cetak/2007/0703/10/cakrawala_suplemen
/indek.php)
4. Kelapa
Pohon kelapa (Cocos nucifera L) disebut juga dengan pohon nyiur
biasanya tumbuh pada daerah atau kawasan tepi pantai termasuk famili
Palmaceae, merupakan tanaman yang hidup di lebih dari 80 negara tropis.
Tanaman ini merupakan tanaman serba guna karena hampir seluruh bagian
dari tanaman ini dapat dimanfaatkan menjadi berbagai hasil olahan yang
mempunyai nilai ekonomi yang tinggi (http:/www.e-
smartschool.com/PNU/005/PNU0050007)
Tanaman ini biasa hidup pada daerah sekitar khatulistiwa dan dapat
ditanam sampai ketinggian 200 m dpl. Kelapa termasuk jenis tanaman yang
mempunyai buah berukuran cukup besar. Batang pohon kelapa umumnya
berdiri tegak dan tidak bercabang, dapat mencapai 10 - 14 m lebih.
Daunnya berpelepah, panjangnya dapat mencapai 3 – 4 m lebih
dengan sirip-sirip lidi yang menopang tiap helaian. Buahnya terbungkus
dengan serabut dan batok yang cukup luat sehingga untuk memperoleh
buah kelapa harus dikuliti terlebih dahulu.
Kelapa yang sudah besar dan subur dapat menghasilkan 2 – 10 buah
kelapa setiap tangkainya. Nama lain kelapa, nyiur (Indonesia), Coconut
10
(Inggris), cocotier (Perancis), kambil, kerambil, kelapa (Jawa)
(http://www.taniternak.com/forum/viewtopic.php).
Tempurung kelapa dapat dibakar langsung sebagai bahan bakar, atau
diolah menjadi arang. Arang batok kelapa dapat digunakan sebagai bahan
bakar atau diolah menjadi arang aktif yang diperlukan oleh berbagai industri
pengolahan.
Penggunaan arang tempurung kelapa dapat memperbaiki kualitas air
sumur secara kimia, penggunaan arang tempurung kelapa menurunkan
kadar mangan dan besi paling efektif adalah pada perlakuan selama 30
menit pertama (eprints.ums.ac.id/264/1/tuti rahayu, 2008).
Menurut Sembiring, MT dan Sarmaniaga. T (2003), menyimpulkan
bahwa arang aktif tempurung kelapa mengadsorbsi gas dan senyawa-
senyawa kimia tertentu atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar
dan volume pori-pori luas permukaan serta bahan baku yang digunakan.
Daya serap aktif sangat besar yaitu 25-100 %.
5. pH Larutan Asam dan Basa
pH larutan meruapakan parameter yang digunakan untuk menunjukan
tingkat keasaman maupun kebasaan larutan. Jika larutan mengandung
asam, maka jumlah H+ dalam larutan tersebut akan bertambah. Akibatnya,
konsentrasi H+ dalam larutan lebih besar daripada OH-. Sebaliknya, jika
larutan mengandung basa maka konsentrasi OH- dalam larutan lebih besar
daripada H+.
11
Tabel 2. Kisaran umum kadar pH dan sifatnya
Kadar pH Sifat
1-6 Asam
6,8-8 Netral
8- 14 Basa
Asam adalah partikel yang dapat menerima pasangan elektron dari
partikel lain untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi, sedangkan basa
adalah partikel yang dapat memberikan pasangan elektron dari partikel lain
untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi.
pH juga dipakai dalam penentuan standar kualitas air. Parameter
yang umum di pakai dalam menentukan standar kualitas air di perairan
umum berdasarkan Peraturan Pemerintah No 20 tahun 1990. Ada tiga
parameter yang di pakai yaitu fisika, kimia anorganik dan kimia organik. Dari
ketiga parameter tersebut dalam kimia anorganik kadar pH yang ada
minimal 5 mg/lt untuk semua jenis golongan. (http://www.o-
fish.com/Air/kemasaman.php(o-fish).
Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah
terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. Air
adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak
netral dapat melarutkan berbagai element kimia yang dilaluinya (Slamet JS,
1994).
6. Besi (Fe)
Besi di dalam air adalah besi terlarut yang wujudnya berupa senyawa
besi klorida (Cl), bikarbonat( HCO3)2, atau sulfat (SO4). Kehadiran oksigen
12
terlarut dalam air dapat mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), lalu bereaksi
dengan ion hidroksida (OH-) membentuk senyawa tak larut Fe (OH)3, itu
sebabnya ion besi (II) hanya ditemukan di air yang tak beroksigen seperti
tanah, air di dasar danau, atau sungai yang septik (nihil oksigen). Pada
bilangan oksidasi yang tinggi berbentuk presipitat Fe2O3, besi (III) oksida
atau karat berwarna coklat kemerahan dan MnO2 atau Mangan (IV)
berwarna coklat- hitam.
Oksigen terlarut dalam air mampu mengoksidasi besi dan mangan
menjadi bentuk tak larut yaitu besi (II) dan Mangan (IV). Apabila kondisi
airnya menjadi anaerob (reduksi) kembali, maka besi dan mangan itu akan
terlarut kembali. Oleh karena itu, pasir tanah sangat banyak mengandung
mineral ini. Dasar sungai dan danau biasanya berkondisi anaerob sehingga
endapannya ada yang melepaskan besi dan mangan ke air yang ikut
memperbesar konsentrasinya.
Itu sebabnya di air permukaan yang teraerasi masih bisa ditemukan
besi dan mangan dalam jumlah banyak karena laju konversi besi dan
mangan terlarut menjadi tak larut lebih lambat daripada laju pembentukannya
atau karena ada masukan dari sumber lain.
Kandungan besi dalam jumlah kecil dibutuhkan tubuh untuk proses
pembentukan sel-sel darah merah, besi dalam ikatan protoporpyrin dalam
haemoglobin darah merupakan bagian yang terpenting dalam mengikat
oksigen (Talwar, 1980). Sedangkan kekurangan unsur besi menyebabkan
kekurangan produksi haemoglobin (Hb) yang pada akhirnya dapat
menyebabkan anemia hypocrom. Kandungan besi normal dalam tubuh
13
(darah) antara 75 -175 mikrogram/100 cc. Selain untuk pembuatan Hb, besi
juga diperlukan untuk pembuatan sel-sel jaringan.
Sedangkan kelebihan unsur besi dalam tubuh dapat menyebabkan
gangguan terhadap kesehatan. Garam-garam Ferri dapat mengiritasi
sukrosa lambung dan usus, terutama pada perut yang kosong. Keracunan
logam ini ditandai dengan gejala-gejala rasa sakit pada bagian epigastrium
dan diare (Chatib, 1998).
8
tersebut dapat berupa asam, basa dan garam. Contoh bahan kimia tersebut
misalnya NaOH, KOH, H3PO4, ZnCl2, NH4HCO3(NH4)CO3 dan NaCO3, serta
masih banyak lagi bahan kimia lainnya yang bisa digunakan sebagai
aktivator dalam pembuatan arang aktif. Konsentrasi bahan kimia dapat
berkisar antara 1,0% sampai 5%, tergantung dari jenis bahan kimia dan
bahan baku yang digunakan (Pari, 2004).
Senyawa Natrium Karbonat (Na2CO3) termasuk salah satu senyawa
karbonat terpenting selain senyawa Kalsium Karbonat. Na2CO3 merupakan
senyawa garam-garam yang mengandung ion N+ dan ion CO23-. Natrium
karbonat berwarna putih dan larut dalam air. Natrium karbonat disebut juga
soda pembersih, yang dapat juga digunakan untuk membuat gelas dan untuk
melunakan air sadah. Senyawa natrium karbonat apabila terurai tidak akan
menghasilkan oksida logam, dan tidak membebaskan gas karbondioksida
seperti halnya senyawa garam karbonat logam lainnya (Ahmad, 2000).
Garam-garam natrium karbonat memiliki sifat fisika dan kimia garam
yang sangat menguntungkan, yaitu memiliki ukuran kristal yang relatif serba
sama, stabil, mudah mengalir dan tidak membentuk kerak. Selain itu
pembuatannya sangat menguntungkan, ditandai oleh sifatnya yang mudah,
cepat dan larut dengan sempurna di dalam air, mudah dicampur
dengan zat warna dan pewangi, sangat baik untuk menurunkan
kesadahan, serta memiliki pH sekitar 9,8
(http://www.geocities.com/kimiakita/kimia.doc).
Senyawa Na2CO3 mudah didapatkan dan dijual bebas di pasaran
dengan harga yang relatif murah, bahan kimia ini banyak digunakan sebagai
9
bahan pembuatan minuman atau tabel effervescent (produk-produk seperti
CDR, Redoxon, Extrajos, Tab, Fit up, Supradin dan sejenisnya), selain itu
juga digunakan sebagai komponen utama sabun mandi
(http://www.pikiran_rakyat.com/cetak/2007/0703/10/cakrawala_suplemen
/indek.php)
4. Kelapa
Pohon kelapa (Cocos nucifera L) disebut juga dengan pohon nyiur
biasanya tumbuh pada daerah atau kawasan tepi pantai termasuk famili
Palmaceae, merupakan tanaman yang hidup di lebih dari 80 negara tropis.
Tanaman ini merupakan tanaman serba guna karena hampir seluruh bagian
dari tanaman ini dapat dimanfaatkan menjadi berbagai hasil olahan yang
mempunyai nilai ekonomi yang tinggi (http:/www.e-
smartschool.com/PNU/005/PNU0050007)
Tanaman ini biasa hidup pada daerah sekitar khatulistiwa dan dapat
ditanam sampai ketinggian 200 m dpl. Kelapa termasuk jenis tanaman yang
mempunyai buah berukuran cukup besar. Batang pohon kelapa umumnya
berdiri tegak dan tidak bercabang, dapat mencapai 10 - 14 m lebih.
Daunnya berpelepah, panjangnya dapat mencapai 3 – 4 m lebih
dengan sirip-sirip lidi yang menopang tiap helaian. Buahnya terbungkus
dengan serabut dan batok yang cukup luat sehingga untuk memperoleh
buah kelapa harus dikuliti terlebih dahulu.
Kelapa yang sudah besar dan subur dapat menghasilkan 2 – 10 buah
kelapa setiap tangkainya. Nama lain kelapa, nyiur (Indonesia), Coconut
10
(Inggris), cocotier (Perancis), kambil, kerambil, kelapa (Jawa)
(http://www.taniternak.com/forum/viewtopic.php).
Tempurung kelapa dapat dibakar langsung sebagai bahan bakar, atau
diolah menjadi arang. Arang batok kelapa dapat digunakan sebagai bahan
bakar atau diolah menjadi arang aktif yang diperlukan oleh berbagai industri
pengolahan.
Penggunaan arang tempurung kelapa dapat memperbaiki kualitas air
sumur secara kimia, penggunaan arang tempurung kelapa menurunkan
kadar mangan dan besi paling efektif adalah pada perlakuan selama 30
menit pertama (eprints.ums.ac.id/264/1/tuti rahayu, 2008).
Menurut Sembiring, MT dan Sarmaniaga. T (2003), menyimpulkan
bahwa arang aktif tempurung kelapa mengadsorbsi gas dan senyawa-
senyawa kimia tertentu atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar
dan volume pori-pori luas permukaan serta bahan baku yang digunakan.
Daya serap aktif sangat besar yaitu 25-100 %.
5. pH Larutan Asam dan Basa
pH larutan meruapakan parameter yang digunakan untuk menunjukan
tingkat keasaman maupun kebasaan larutan. Jika larutan mengandung
asam, maka jumlah H+ dalam larutan tersebut akan bertambah. Akibatnya,
konsentrasi H+ dalam larutan lebih besar daripada OH-. Sebaliknya, jika
larutan mengandung basa maka konsentrasi OH- dalam larutan lebih besar
daripada H+.
11
Tabel 2. Kisaran umum kadar pH dan sifatnya
Kadar pH Sifat
1-6 Asam
6,8-8 Netral
8- 14 Basa
Asam adalah partikel yang dapat menerima pasangan elektron dari
partikel lain untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi, sedangkan basa
adalah partikel yang dapat memberikan pasangan elektron dari partikel lain
untuk membentuk ikatan kovalen kordinasi.
pH juga dipakai dalam penentuan standar kualitas air. Parameter
yang umum di pakai dalam menentukan standar kualitas air di perairan
umum berdasarkan Peraturan Pemerintah No 20 tahun 1990. Ada tiga
parameter yang di pakai yaitu fisika, kimia anorganik dan kimia organik. Dari
ketiga parameter tersebut dalam kimia anorganik kadar pH yang ada
minimal 5 mg/lt untuk semua jenis golongan. (http://www.o-
fish.com/Air/kemasaman.php(o-fish).
Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah
terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. Air
adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak
netral dapat melarutkan berbagai element kimia yang dilaluinya (Slamet JS,
1994).
6. Besi (Fe)
Besi di dalam air adalah besi terlarut yang wujudnya berupa senyawa
besi klorida (Cl), bikarbonat( HCO3)2, atau sulfat (SO4). Kehadiran oksigen
12
terlarut dalam air dapat mengoksidasi besi (II) menjadi besi (III), lalu bereaksi
dengan ion hidroksida (OH-) membentuk senyawa tak larut Fe (OH)3, itu
sebabnya ion besi (II) hanya ditemukan di air yang tak beroksigen seperti
tanah, air di dasar danau, atau sungai yang septik (nihil oksigen). Pada
bilangan oksidasi yang tinggi berbentuk presipitat Fe2O3, besi (III) oksida
atau karat berwarna coklat kemerahan dan MnO2 atau Mangan (IV)
berwarna coklat- hitam.
Oksigen terlarut dalam air mampu mengoksidasi besi dan mangan
menjadi bentuk tak larut yaitu besi (II) dan Mangan (IV). Apabila kondisi
airnya menjadi anaerob (reduksi) kembali, maka besi dan mangan itu akan
terlarut kembali. Oleh karena itu, pasir tanah sangat banyak mengandung
mineral ini. Dasar sungai dan danau biasanya berkondisi anaerob sehingga
endapannya ada yang melepaskan besi dan mangan ke air yang ikut
memperbesar konsentrasinya.
Itu sebabnya di air permukaan yang teraerasi masih bisa ditemukan
besi dan mangan dalam jumlah banyak karena laju konversi besi dan
mangan terlarut menjadi tak larut lebih lambat daripada laju pembentukannya
atau karena ada masukan dari sumber lain.
Kandungan besi dalam jumlah kecil dibutuhkan tubuh untuk proses
pembentukan sel-sel darah merah, besi dalam ikatan protoporpyrin dalam
haemoglobin darah merupakan bagian yang terpenting dalam mengikat
oksigen (Talwar, 1980). Sedangkan kekurangan unsur besi menyebabkan
kekurangan produksi haemoglobin (Hb) yang pada akhirnya dapat
menyebabkan anemia hypocrom. Kandungan besi normal dalam tubuh
13
(darah) antara 75 -175 mikrogram/100 cc. Selain untuk pembuatan Hb, besi
juga diperlukan untuk pembuatan sel-sel jaringan.
Sedangkan kelebihan unsur besi dalam tubuh dapat menyebabkan
gangguan terhadap kesehatan. Garam-garam Ferri dapat mengiritasi
sukrosa lambung dan usus, terutama pada perut yang kosong. Keracunan
logam ini ditandai dengan gejala-gejala rasa sakit pada bagian epigastrium
dan diare (Chatib, 1998).
III. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
A. Tujuan penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui:
1. Pengaruh perlakuan dalam rangka menurunkan kadar Fe dan menaikkan pH
air
2. Interaksi perlakuan terhadap kadar besi dan pH air.
3 Konsentrasi terbaik dan waktu tercepat dalam menurunkan kadar besi dan
menaikkan pH air,
B. Manfaat Penelitian
1. Aspek keilmuan, hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah khasanah
keilmuan
2. Aspek guna laksana, hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu
memecahkan permasalahan, pengolahan air gambut dan dapat diterapkan
oleh masyarakat khususnya masyarakat yang berada dalam kawasan
tersebut sehingga meningkatkan derajat kesehatannya.
3. Aspek sosial, menumbuhkan kepekaan masyarakat terhadap lingkungannya
agar sumber daya alam yang ada dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin
sehingga masyarakat yang berada di daerah rawa/gambut dapat memperoleh
air bersih untuk keperluan sehari-hari.
IV. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium POLTIKES
Banjarbaru, dengan metode eksperiment, sampel air diambil di daerah
kecamatan Danau Panggang Kabupaten Hulu Sungai Utara Kalimantan
Selatan. Waktu penelitian pada selama tiga bulan terhitung dari bulan
Oktober sampai Desember 2009.
Sample air dipergunakan sebagai air baku untuk air minum. Kegiatan
ini meliputi pengambilan sample, analisa laboratorium dan penyusunan hasil
penelitian.
B. Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Gelas
Beaker,Oven,pH Meter, Sudip, Cawan, Ayakan Ukuran 100 mesh, Neraca
analitik, Tissue gulung , Botol sampel/jerigen, Stopwatch, Kalkulator,
Kamera, Alat tulis menulis, Baskom, Jerigen
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Arang tempurung kelapa 100 gram
2. Air rawa 50 liter
3. Natrium Karbonat (Na2CO3) 10 gram.
4. Aquades
C. Prosedur Penelitian
1. Proses Pengambilan Sampel Air Gambut
16
a. Menyiapkan botol sampel yang telah disterilkan dengan pencucian
dengan aquades.
b. Mengambil sampel air
c. Menuangkan sampel ke dalam jerigen hingga penuh
d. Menulis label dan melampirkan pada jerigen
e. Menguji sampel ke laboratorium.
2. Proses Pembuatan Arang Aktif
a. Mempersiapkan bahan baku berupa arang tempurung kelapa
b. Menghancurkan arang menjadi ukuran 100 mesh
c. Mencuci arang dengan aquades
d. Merendam arang dalam baskom bersama larutan aktivator Natrium
Karbonat 10 gram bersama aquades selama 24 jam, lalu meniriskannya
e. Mengaktivasi arang dalam tanur dengan suhu ± 4000C selama 30
menit
17
Arang tempurung kelapa Proses menghancurkan arang Ayakan 100 mesh Cuci dg aquades
Menghancurkan arang Mengaktifkan dalam tanur Merendam Na2CO3 +
Aqudes Gambar 1. Proses pembuatan arang aktif tempurung kelapa
3. Penetralan dengan menggunakan arang aktif tempurung kelapa
a. Mengisi gelas beaker sebanyak 1000 ml dengan air gambut
b. Menimbang arang aktif masing-masing, 0,3 gram, 0,6 gram dan 0,9
gram
c. Memasukkan masing-masing arang aktif kedalam gelas beaker 1000 ml
yang berisi air gambut kemudian diaduk.
d. Setiap 5 menit diukur kadar pH air sampai menit ke 15.
18
D. Rancangan Penelitian
Rancangan yang dipakai dalam penelitian ini adalah rancangan acak
lengkap (RAL) dengan percobaan faktorial yaitu perbedaan konsetrasi arang
aktif dan waktu perendaman yang terlihat pada Tabel 3.
Model umum rancangan penelitian ini adalah :
Yij = µ + αi + βj + (αβ) ij + єijk
Keterangan :
Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i, kelompok j dan ulangan
ke-k
µ = Nilai tengah umum
αi = Pengaruh faktor α ke-i pada perlakuan ke-j ulangan ke-k
βj = Pengaruh faktor β ke-i pada perlakuan ke-j ulangan ke-k
(αβ)ij = Pengaruh interaksi faktor A dan B pada perlakuan ke-i dan ke-j
Єij = Kesalahan percobaan pada perlakuan ke-i, kelompok ke-j, dan
ulangan ke-k
Dimana :
i = konsentrasi arang aktif
j = waktu penetralan
k = perlakuan ke-1,2, dan 3
19
Tabel 3. Rancangan percobaan acak lengkap 4x3x3 untuk uji air gambut (pH, Fe) dengan tempurung kelapa
B1 B2 B3 Jumlah Rata-
rata
A1
A1B1 A1B2 A1B3 A1B1 A1B2 A1B3 A1B1 A1B2 A1B3 A1B1 A1B2 A1B3 A1B1 A1B2 A1B3
Jumlah Rata-rata
A2
A2B1 A2B2 A2B3 A2B1 A2B2 A2B3 A2B1 A2B2 A2B3 A2B1 A2B2 A2B3 A2B1 A2B2 A2B3
Jumlah Rata-rata
A3
A3B1 A3B2 A3B3 A3B1 A3B2 A3B3 A3B1 A3B2 A3B3 A3B1 A3B2 A3B3 A3B1 A3B2 A3B3
Jumlah Rata-rata
Keterangan :
A1 = Konsentarasi arang aktif 0,3 gram dalam 1 liter air
A2 = Konsentarasi arang aktif 0,6 gram dalam 1 liter air
A3 = Konsentarasi arang aktif 0,9 gram dalam 1 liter air
B1 = Waktu perendaman pada 5 menit
B2 = Waktu perendaman pada 10 menit
B3 = Waktu perendaman pada 15 menit
E. Analisis data
Sebelum data diolah terlebih dahulu data di uji kenormalannya
dengan menggunakan uji Liliefors dan untuk kehomogenan ragamnya
dengan uji Barlett (Karim, 1989). Untuk mengetahui pengaruh perlakuan
20
terhadap respon yang diamati digunakan Tabel analisis keragaman seperti
pada Tabel 4.
Tabel 4. Analisis keragaman masing-masing perlakuan.
Sumber
keragaman
Deraj
at
bebas
Jumlah
kuadra
t
Kuadrat
tengah F Hitung
F tabel
5% 1%
Perlakuan Ab-1 JKP
JK/db
KTP/KTG
A a – 1 JKA
B b – 1 JKB
AB (a-1)(b-) JKAB
Galat (axb)(n-) JKG
Total Rt-1 KT - - - -
Pengaruh perlakuan ditetapkan berdasarkan nilai F hitung dengan F
tabel pada tingkat 5% dan 1%, kriteria yang dipakai adalah :
1. Jika F hitung ≤ F tabel 5% berarti perlakuan tidak berpengaruh nyata
terhadap variabel yang diteliti.
2. Jika F hitung ≥ F tabel 5% berarti perlakuan berpengaruh terhadap
variabel yang diteliti
3. Jika F hitung ≥ F tabel 1% berarti perlakuan berpengaruh sangat nyata
terhadap variabel yang diteliti.
Untuk mengetahui perbedaan pengaruh masing-masing perlakuan
maka dilakukan uji beda. Macam uji beda yang diterapkan, menurut
Hanafiah (2000) sebaiknya dihubungkan dengan ”koefisien Keragaman
(KK)” yaitu suatu koefisien yang menunjukan derajat keakuratan dan
21
kehandalan hasil yang diperoleh dari suatu percobaan. Koefisien
Keragaman dinyatakan :
KK = KTgalat x 100% __
Y
Keterangan :
KK = Koefesien keragaman
KTG = Kuadrat tengah galat
Ў = Rata-rata seluruh pengamatan
Untuk mendapatkan ketelitian hasil dari pengaruh perlakuan yang
diberikan, maka dibuat hubungan nilai koefisien keragaman dan macam uji
beda yang sebaiknya dipakai, yaitu :
a. Jika KK kecil(minimal 10% pada kondisi homogen atau minimal 20%
pada kondisi hetrogen), uji yang dilakukan adalah uji BJND (Duncan).
b. Jika KK sedang (antara 5% - 10% pada kondisi homogen atau antara
10% - 20% pada kondisi hydrogen) menggunakan BNT (uji beda
terkecil).
c. Jika KK besar (maksimal 5% pada kondisi homogen atau antara
maksimal 10% pada kondisi heterogen), menggunakan BNJ (beda nyata
jujur).
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Kondisi Sanitasi dan Penyediaan Air Bersih
Berdasarkan data Puskesmas Danau Panggang (2008) baru sekitar
30 % penduduk (6.184 jiwa) yang menggunakan air bersih memenuhi
syarat kesehatan. Air bersih tersebut diperoleh dari sambungan PDAM,
sumur pompa tangan dan sumur gali. Sisanya menggunakan air sungai
(20%) dan 50 % menggunakan air rawa (gambut) yang ada di sekitar tempat
tinggalnya.
Kondisi sumur pompa tangan di wilayah Kecamatan Danau Panggang
juga banyak yang rusak ataupun pipa-pipanya bocor, sehingga air yang
diambil melalui sumur pompa tangan tersebut bukan berasal dari air bawah
tanah tetapi juga bercampur dengan air gambut.
Hasil pemeriksaan laboratorium kualitas air rawa di Kecamatan
Danau Panggang sebelum diolah dapat dilihat pada Tabel di bawah ini :
Tabel 5. Kualitas air rawa Kecamatan Danau Panggang sebelum pengolahan
NO Parameter Satuan Batas syarat Permenkes Tahun 1990
Batas syarat Permenkes Tahun 2002
Nilai
1. pH - 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 6,48 2. Kekeruhan NTU 25 5 7,99 3 Besi (Fe) mg/l 0,1 0,3 0,9230 4. Mangan (Mn) mg/l 0,5 0,1 0,1041
5. Coli tinja Jml/100 ml sampel 0 0 2.135
* = Berdasarkan Permenkes RI No: 416/Menkes/Per/IX/1990 Persyaratan kualitas air bersih =*
* = Berasarkan Permenkes RI No: 970/Menkes/SK/VII/2002 Persyaratan kualitas air minum =*
23
2. Kondisi Air Rawa Danau Panggang Setelah Pengolahan
a. Parameter pH
Setelah dilakukan pengolahan dengan perendaman arang aktif
tempurung kelapa, kadar pH air rawa Danau Panggang mengalami kenaikan
yang bervariasi sesuai konsentrasi arang aktif dan lama waktu perendaman.
Hal ini dapat dilihat pada Tabel di bawah ini :
Tabel 6. Kualitas pH rata-rata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa
Faktor A B o Faktor B
B1 (5 menit) B2(10 menit) B3 (15 menit)
A1 (0,3 gram)
6,48
6,66 6,64 6,61
A2 (0,6 gram) 6,71 6,73 6,70
A3 (0,9 gram) 6,72 6,74 6,76
Keterangan : Faktor A = Konsentrasi arang aktif Tempurung kelapa
Faktor B = Lama waktu perendaman
Pada tabel 6 di atas terlihat bahwa nilai pH rerata mengalami
kenaikan setelah pemberian arang aktif tempurung kelapa pada masing-
masing konsentrasi dan waktu perendaman. Nilai kenaikan pH rerata
tertinggi terjadi pada perlakuan A3B3 (kombinasi arang katif 0,9 gram
dengan waktu perendaman 15 menit sebesar 6,76) dan kenaikan pH rerata
terkecil terjadi pada perlakuan A1B3 (kombinasi arang aktif 0,3 gram dengan
waktu perendaman 5 menit sebesar 6,61).
Data-data hasil pemeriksaan pH air tersebut kemudian diuji
kenormalannya dengan uji kolmogorov-smirnov didapat hasil bahwa data
menyebar normal, dimana nilai Ki max < Ki tabel dimana nilai Ki max 0,1101
24
sedangkan Ki tab 0,182. Untuk mengetahui kehomogenan ragam dilakukan
uji Bartlett. Hasil pengujian homogenitas pada lampiran 1. menunjukkan
data bersifat homogen, dimana X² hit < X ² tab yaitu X² hit = 8,802
sedangkan X² tab = 15,507. Data-data yang menyebar normal dan homogen
selanjutnya dianalisis keragamannya.
Tabel 7. Analisis keragaman pH pada masing-masing perlakuan
Sumber Keragaman
derajat bebas
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah F hitung F tabel
5% 1% Perlakuan 8 0,0960 0,0120 46,1346** 2,21 3,04 Faktor A 2 0,0848 0,0424 163,1026** 3,26 5,25 Faktor B 2 0,0011 0,0005 2,0769tn 3,26 5,25 Interaksi AB 4 0,0101 0,0025 9,6795** 2,62 3,89 Galat 36 0,0094 0,0003 Total 44 0,1053
Keterangan : tn = tidak nyata ** = berpengaruh sangat nyata KK = 0,24%
Hasil analisis keragaman menunjukan F hitung > F tabel pada taraf
5% dan 1% maka H1 diterima dan Ho ditolak, berarti perlakukan konsentrasi
berpengaruh sangat nyata terhadap kenaikan pH air. Koefisien keragaman
dari analisis tersebut adalah 0,24 % sehingga uji beda yang dilakukan
adalah uji beda nyata jujur (BNJ) karena nilai KK kecil. Berdasarkan hasil uji
BNJ tersebut diperoleh perlakuan A3B3 (6.76) memberikan nilai rerata
paling tinggi terhadap kenaikan pH dan berbeda sangat nyata terhadap
perlakuan lainnya.
25
b. Parameter Besi (Fe)
Kadar Besi rerata menunjukan penurunan setelah pemberian arang
aktif tempurung kelapa pada masing-masing konsentrasi dan lama waktu
perendaman. Penurunan Fe terbesar terjadi pada kombinasi perlakukan
A2B3 (kombinasi arang aktif 0,9 gram dan waktu perendaman 10 menit)
sebesar 0,6534 dan penurunan Fe air terkecil pada kombinasi A3B2(
kombinasi arang aktif 0,6 gram dan waktu perendaman 15 menit sebesar
0,8922. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 8
Tabel 8. Kadar Fe rerata setelah diberi arang aktif tempurung kelapa
Faktor A
B 0
Faktor B
B1 (5 menit) B2 (10 menit) B3 (15 menit)
A1 (0,3 gram)
0,9230
0,7128 0,8531 0,6748
A2 (0,6 gram) 0,8677 0,8817 0,6534
A3 (0,9 gram) 0,8803 0,8922 0,8412
Keterangan Faktor A = Konsentrasi arang aktif Tempurung kelapa
Faktor B = Lama waktu perendaman
Data-data kadar Fe dalam air pada Tabel 11. tersebut kemudian diuji
kenormalannya dengan uji kolmogorov-smirnov hasilnya data menyebar
normal, dimana nilai Kimax < Ki tab, dimana nilai Ki max 0,1680 sedangkan
Ki tab 0,182. Untuk mengetahui bahwa pengamatan mempunyai ragam yang
homogen maka dilakukan uji Bartlett. Hasil pengujian homogenitas didapat
data bersifat homogen, dimana X² hit < X ² tab yaitu X² hit = 15.179
sedangkan X² tab = 15,507. Data yang menyebar normal dan homogen
selanjutnya dianalisis keragamannya.
26
Tabel 9. Analisis keragaman kadar Fe pada masing-masing perlakuan
Sumber Keragaman
Derajat bebas
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah Fhitung Ftabel
5% 1% Perlakuan 8 0,1219 0,0152 1.872,1082** 2,21 3,04 Faktor A 2 0,0372 0,0186 2.288,6922** 3,26 5,25 Faktor B 2 0,0579 0,0290 3.559,5410** 3,26 5,25 Interaksi AB 4 0,0267 0,0067 820,0997** 2,62 3,89 Galat 36 0,0003 0,0000 Total 44 0,1222
Keterangan : tn = tidak nyata ** = berpengaruh sangat nyata KK = 0,32%
Hasil analisis keragaman menunjukan F hitung > F tabel 5 % dan F
hitung > F tabel 1% maka diterima H1 dan H0 ditolak, berarti perlakukan
interaksi konsentrasi dan waktu perendaman berpengaruh sangat nyata
pada taraf 5 % dan 1 % terhadap penurunan Fe. Koefisien keragaman dari
analisis tersebut adalah 0,32 % sehingga uji beda yang dilakukan adalah uji
beda nyata jujur (BNJ) karena nilai KK kecil. Berdasarkan hasil uji BNJ
tersebut diperoleh perlakuan A3B2 (konsentrasi 0.9 gr dengan lama
perendaman 10 menit). memberikan nilai rerata paling tinggi (0.9446)
terhadap kadar Fe dan berbeda sangat nyata terhadap perlakuan lainnya,
tetapi karena disini yang diinginkan adalah perlakuan yang memberikan
kadar Fe paling rendah, maka perlakuan yang terbaik adalah A2B3 (0.6534).
27
B. Pembahasan
Air rawa Danau Panggang sebelum pengolahan pH = 6,48, Fe
sebesar 0,9230 mg/l, Mangan sebesar 0,1041 mg/l, kekeruhan 7,99 NTU
dan Coli 2135/100 ml.
Hasil laboratorium ini sesuai dengan hasil Penelitian Warsito, dkk
(1980) dan STTL Yogyakarta (1996) yang meneliti air gambut di Kalimantan
maupun air pasang surut di daerah Jambi dan Riau diketahui secara fisik air
gambut berwarna kecoklatan dan keasaman tinggi (pH 3,5 – 5). Penelitian
Khair, dkk (2007) kualitas air gambut di Kabupaten Banjar pH 4,95.
Penelitian Puslitbang Sumber Daya Air Departemen Pekerjaan Umum (1995)
di Kecamatan Gambut dan Hulu Sungai Selatan nilai pH 3,7 – 4,3.
Penelitian BTKL PPM Kelas I Banjarbaru (2008) pH di Desa Alalak Padang
Kec. Simpang Empat Kab. Banjar 3,035, Desa Sumber Sari Kec. Simpang
Empat 2,972, Desa Sei Landas Kec. Simpang Empat Kab. Banjar 3,001.
Penggunaan air gambut yang tidak memenuhi syarat kesehatan ini
dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia. Gangguan
kesehatan yang dimaksud adalah gangguan penyakit yang ada
hubungannya dengan air atau “water related disease“, untuk itu perlu
dilakukan pengolahan sehingga air tersebut aman dikonsumsi masyarakat.
1. Parameter pH
pH dalam air gambut sebelum dilakukan pengolahan sebesar 6,48
tidak memenuhi syarat kesehatan berdasarkan Permenkes RI
No.416/MenKes/Per/IX/1990 dan Permenkes RI no 907/Menkes/SK/VII
28
/2002 dimana disyaratkan pH 6,5 – 8,5. Kadar pH kurang dari 7 dapat
menyebabkan larutnya logam (besi) dan air dapat bersifat korotif, semakin
rendah pH maka kelarutan logam akan semakin tinggi. Larutan yang bersifat
asam (pH rendah) bersifat korosif.
Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah
terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. Air
adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak
netral dapat melarutkan berbagai element kimia yang dilaluinya (Slamet,
1994).
pH yang lebih rendah dari 6.5 dan lebih besar dari 9.2 menyebabkan
karat pada pipa-pipa air dan membuat beberapa senyawa kimia berubah
menjadi racun yang mengganggu kesehatan, pH yang rendah melarutkan
email (lapisan) gigi sehingga cepat keropos (Tugaswati, 1980).
Menurut Hermawan (1984) bahwa nilai pH dipengaruhi oleh sistem
karbon organiknya, sebagai akibat dari proses-proses yang terjadi di dalam
tanah dapat memperbesar atau memperkecil konsentrasi karbondioksida di
dalam air tanah secara langsung akan mempengaruhi pH. Proses-proses
tersebut termasuk invasi karbondioksida dipermukaan air dalam tanah dan
aktifitas mikroorganisme an aerobik.
Arang aktif tempurung kelapa yang digunakan dalam penelitian ini
mempunyai konsentrasi yang berbeda-beda (konsentrasi 0,3 gram,
konsentrasi 0,6 gram dan konsentrasi 0,9 gram). Tabel menujukkan bahwa
nilai rata-rata kenaikan pH air pada faktor A (Konsentrasi arang aktif) terus
berubah-rubah pada konsentrasi 0,3 gram dengan waktu perendaman 5
29
menit nilai pH semakin menurun, konsentrasi 0,6 gram dengan perendaman
10 menit nilai pH awalnya naik kemudian turun lagi dan konsentrasi 0,9 gram
dengan waktu perendaman 15 menit nilai pH semakin naik seiring dengan
bertambahnya konsentrasi arang aktif yang diberikan.
Pada lampiran I dapat dilihat rata-rata kombinasi perlakukan terjadi
pada konsentrasi dan lamanya waktu perendaman nilai pengukuran pH air
minimum 6,61 dengan konsentrasi arang aktif 0,5 gram waktu perendaman
5 menit dan untuk nilai rata-rata pengukuran pH maksimum adalah sebesar
6,76 dengan konsentrasi 0,9 gram dengan waktu perendaman selama 15
menit. Grafik 1, juga menunjukan bahwa terjadi kenaikan pH pada air
sampel, yang cenderung meningkat dengan adanya penambahan
konsentrasi arang aktif dimana penambahan konsentrasi arang aktif dan
waktu perendaman ini diberikan pada volume air sampel yang sama yaitu
sebanyak 1 liter.
pH awal air sampel 6,48 setelah arang aktif tempurung kelapa
dimasukan terjadi kenaikan dan setiap konsentrasi mempunyai batas
maksimum kenaikan pH air menurut waktu perendaman, pada konsentrasi
0,3 gram dapat meningkatakan pH air dari 6,48 menjadi rata-rata 6,64 pada
konsentrasi arang aktif 0,6 gram kenaikan pH menjadi rata-rata 6,71
konsentrasi arang aktif 0,9 gram peningkatan pH menjadi rata-rata 6,74.
Peningkatan pH terjadi karena adanya serapan oleh arang aktif
tempurung kelapa. Proses serapan asam (H+) oleh arang aktif tempurung
kelapa ini disebut dengan nama adsorbsi (proses penyerapan zat pada
permukaan zat lain) dan adsorbsi yang terjadi di sini adalah pada fase padat-
30
larutan, dimana larutan sebagai fase serapan dan arang aktif tempurung
kelapa sebagai adsorben. Berdasarkan hasil penelitian ini arang aktif
tempurung kelapa dapat dijadikan alternatif dalam usaha meningkatkan pH
air.
Adsorbsi yang terjadi juga berkaitan dengan sifat-sifat arang aktif
tempurung kelapa itu sendiri. Dimana memiliki pembuluh (pori-pori)
sehingga memungkinkan arang aktif tempurung kelapa untuk menyerap H+
oleh rongga-rongga tersebut. Hal ini sesuai dengan pendapat Sukardjo
(1990) bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi adsorbsi adalah luas
permukaan adsorben, dimana semakin luas permukaan adsorben semakin
besar juga daya adsorbsinya.
Waktu perendaman (faktor B) yang ditetapkan dalam pengamatan
adalah 5 menit, 10 menit dan 15 menit, dari ketiga waktu yang ditetapkan
dapat diketahui kemampuan arang aktif tempurung kelapa dalam menaikan
pH air. Dari hasil yang diperoleh terlihat bahwa waktu mempunyai pengaruh
terhadap kenaikan pH air.
Tabel 6 nilai rata-rata pH air setelah diberi arang aktif tempurung
kelapa B (Waktu perendaman) terjadi kenaikan pH air seiring dengan
semakin lamanya waktu perendaman, pada setiap konsentrasi (gram) arang
aktif tempurung kelapa dari waktu perendaman 5 menit, 10 menit dan 15
menit terus terjadi peningkatan nilai rata-rata pH. Waktu perendaman 5
menit merupakan waktu yang terpendek dalam melihat kemampuan arang
aktif menaikan pH air.
31
Perlakuan baik konsentrasi (faktor A) dan waktu (faktor B) keduanya
mempunyai pengaruh dalam peningkatan pH, hal ini diperkuat dengan Tabel
8 berupa tabel analisis keragaman konsentrasi arang aktif dan waktu
pengamatan, dapat dilihat nilai F hitung sebesar dari sumber keragaman AB
menujukkan pengaruh yang sangat nyata (**) pada tarap 5% maupun pada
tarap 1%.
2. Parameter Besi (Fe)
Nilai besi (Fe) pada air gambut rerata 0,9230 mg/l masih memenuhi
syarat kualitas air bersih berdasarkan PerMenKes RI
No.416/MenKes/Per/IX/1990 dimana kadar maksimum yang diperbolehkan
sebesar 0,1 mg/l. dan dihubungkan dengan persyaratan kualitas air minum
tidak memenuhi syarat kesehatan Permenkes RI No
907/Menkes/SK/VII/2002 dimana kadar maksimum untuk Fe sebesar
0,3 mg/l
Meskipun kadar Fe air rawa Danau Panggang ini masih memenuhi
syarat tetapi perlu diwaspadai karena kadar nilainya yang beda tipis untuk
persyaratan kualitas air bersih dengan kadar maksimum yang diperbolehkan
Dan jika air tersebut dikonsumsi sebagai air minum akan menyebabkan
gangguan terhadap kesehatan.. Adanya besi dalam air sebenarnya
diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan unsur tersebut. Zat besi
merupakan zat yang penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Untuk
keperluan ini tubuh memerlukan 7 – 35 mg/hari. Zat besi dalam jumlah kecil
dibutuhkan oleh tubuh untuk pembentukan sel darah merah yang
32
membentuk hemoglobin yaitu protein pada sel darah merah yang bertugas
mengantarkan oksegin dari paru-paru ke otak dan seluruh jaringan tubuh.
Unsur tersebut tidak saja diperoleh dari air tetapi juga makanan yang
masuk ke tubuh manusia. Tetapi adanya senyawa besi yang terlarut dalam
air pada kadar yang berlebihan dapat berakibat fatal. Penggunaan jangka
panjang akan menyebabkan besi tertimbun dalam jaringan tubuh dan
menimbulkan efek yang merugikan kesehatan.( Dwijoseputro D, 2006).
Kelebihan konsumsi zat besi dapat menyebabkan berbagai gangguan
kesehatan, mulai dari yang ringan berupa gangguan pencernaan (mual,
muntah, sembelit, dan diare) sampai yang berat berupa gangguan fungsi hati
dan jantung. Keracunan zat besi yang berat dapat menyebabkan kematian.
Tubuh manusia tidak dapat mengekresikan besi (Fe) apabila dalam tubuh
kadar besi (Fe) berlebih yang menyebabkan pada orang tranfusi darah
warna kulitnya menjadi hitam disebabkan akumulasi besi (Fe). Besi (Fe)
dalam dosis besar dapat merusak dinding usus, kematian sering disebabkan
oleh rusaknya dinding usus.
Kelebihan konsumsi zat besi diperkirakan dapat menurunkan daya
tahan tubuh sehingga lebih rentan terhadap infeksi. Kelebihan zat besi dapat
ditandai dengan kotoran (Fases) yang berwarna gelap. Zat besi berbahaya
kepada orang yang menderita hepatitis, gangguan fungsi hati, penderita
gangguan usus dan lambung seperti borok usus (peptic ulcer), dan radang
usus (enteritis, colitis) (Anonimous, 2006; Said, 1999).
Besi dalam air minum menimbulkan rasa tidak enak, Warna kuning,
pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan (Anonimous, 2006). Konsentrasi
33
besi dalam air yang melebihi 2 mg/l akan menimbulkan noda-noda pada
peralatan dan bahan-bahan yang berwarna putih. Besi juga menimbulkan
zat warna pada minuman. Konsentrasi besi lebih besar dari 1 mg/l
menyebabkan warna air menjadi kemerah-merahan, rasa yang tidak enak
pada minuman juga membentuk endapan pada pipa-pipa logam dan bahan
cucian. (Suciati dan Sutrisno, 1987)
Standart kualitas air minum menurut KepMenKes No.
907/MENKES/SK/VII/2002 ditetapkan batas besi dalam air minum 0,3 mg/l.
Penyimpangan terhadap standart kualitas ini menurut Sanropie, et al (1994)
menyebabkan :
• Rasa tidak enak dalam air pada konsentrasi lebih 2 mg/l
• Menimbulkan noda pada alat-alat dan bahan-bahan yang berwarna putih
apabila konsentrasi 1 mg/l
• Menimbulkan warna dalam air
Menurut Riyadi (1984) sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh, tetapi
dalam dosis besar dapat merusak dinding usus. Kematian sering disebabkan
oleh rusaknya dinding usus ini.
Selanjutnya Sugiharto (1985) menjelaskan kehadiran Fe akan
memberikan warna coklat kekuning-kuningan dan baunya tidak enak. Sifat ini
hilang bila O2 akan menjadi ferri yang bisa mengendap.Tetapi bila dalam
sumur terdapat endapan ferri maka ferri + H2O menjadi Fe(OH)3. Fe(OH)3
ini akan menimbulkan efek antara lain :
• Mengotori bak yang terbuat dari seng, wastafel dan kloset
• Menimbulkan noda coklat pada pakaian
• Menyumbat pipa saluran air
34
Arang aktif tempurung kelapa yang digunakan dalam penelitian ini
mempunyai konsentrasi yang berbeda-beda (konsentrasi 0,3 gram,
konsentrasi 0,6 gram dan konsentrasi 0,9 gram). Tabel 11 menujukkan
bahwa nilai rata-rata penurunan besi pada faktor A (Konsentrasi arang aktif)
terus berubah-rubah pada konsentrasi 0,3 gram dengan waktu perendaman
5 menit nilai besi semakin menurun, konsentarrasi 0,6 gram dengan
perendaman 10 menit besi juga mengalami penurunan dan konsenttrasi 0,9
gram dengan waktu perendaman 15 menit nilai besi naik lagi seiring dengan
bertambahnya konsentrasi arang aktif yang diberikan,. seperti pada lampiran
III juga dapat dilihat rata-rata kombinasi perlakukan dimana dengan
konsentrasi 0,6 gram dengan waktu perendaman selama 10 menit dapat
menurunkan kadar besi dimana awal sebelum pengolahan kadar besi
sebesar 0,9230 mg/l menjadi 0,6534 mg/l.
Penurunan besi terjadi karena adanya fungsi serapan (adsorpsi),
proses ini merupakan suatu serapan partikel terperangkap ke dalam struktur
suatu media seolah-olah menjadi bagian keseluruhan dari media tersebut, Ini
terjadi pada karbon aktif. Karbon aktif memiliki pori-pori sangat banyak
dengan ukuran tertentu, pori ini menangkap partikel-partikel sangat halus
dan menjebaknya disana. Dengan berjalannya waktu pori-pori ini pada
akhirnya jenuh dengan partikel-partikel sangat halus tidak berfungsi lagi.
Adsorbsi yang terjadi juga berkaitan dengan sifat-sifat arang aktif tempurung
kelapa itu sendiri. Hal ini sesuai dengan pendapat Sukardjo (1990) bahwa
salah satu faktor yang mempengaruhi adsorbsi adalah luas permukaan
35
adsorben, dimana semakin luas permukaan adsorben semakin besar juga
daya adsorbsinya.
Perlakuan baik konsentrasi (faktor A) dan waktu (faktor B) keduanya
maupun interaksi AB mempunyai pengaruh dalam penurunan besi, hal ini
diperkuat dengan Tabel 12 berupa tabel analisis keragaman konsentrasi
arang aktif dan waktu pengamatan, dapat dilihat nilai F hitung sebesar dari
sumber keragaman AB menujukkan pengaruh yang sangat nyata (**) pada
taraf 5% maupun pada taraf 1%.
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Hal-hal yang dapat disimpulkan dari hasil penelitian diatas adalah:
1. Perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap kenaikan pH dan
penurunan kadar Fe.
2. Interaksi antara faktor A dan B berpengaruh sangat nyata terhadap
kenaikan pH dan penurunan kadar Fe.
3. Perlakuan A3 (0.9 gr) dan waktu perendaman B3 (15 menit), memberikan
nilai kenaikan pH paling tinggi (6.76)
4. Perlakuan A2 (0.6 gr) dan waktu perendaman B3 (15 menit), memberikan
kadar Fe paling rendah (6.6534)
5. Parameter pH menunjukkan perbaikan dengan nilai terkecil 6.61 – 6.76
6. Kadar Besi (Fe) menunjukkan penurunan antara 0,6543 gr/l - 0,8922 gr/l.
B. Saran
1. Diperlukan penelitian lebih lanjut mengamati parameter yang lebih
lengkap untuk air rawa Danau Panggang seperti kadar mangan, E-Coli
tinja, warna dan zat organik.
2. Diperlukan perlakukan perendaman yang berbeda dengan menggunakan
arang aktif tempurung kelapa memakai kain saring.
Top Related