ofu^

2~ool

01^ PELUNAKAN AIR S AD AH MELALUI PENYARINGAN ZEOLIT

, Oleh: Heri Hermana C02497077

SKRIPSI

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILIYIU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR September 2001

PELUNAKAN AIR S AD AH MELALUI PENYARINGAN ZEOLIT

Oleh : Herí Hermana C02497077

SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN JOLMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

September 2001Leèifi 6aikjmengerti af(an ketidakmengertian kita

Vntuf^fiadiafi ufang tafiunfcu, 'perjuanganku, dan fiaC-fia£

6 erfiarga y ang mungkin teHivpakanRINGKASAN

Kesadahan dalam suatu perairan apabila ditinjau dari segi kesehatan tidak membahayakan. Akan tetapi jika ditinjau dari segi teknis dan

ekonomis dapat menimbulkan kerugian dalam pemanfaatannya, seperti memboroskan sabun, menimbulkan kerak ketel, membentuk endapan pada pipa dan menimbulkan perubahan warna pada rendaman pakaian cucian (Siahaan, 2000). Untuk mengatasi kerugian yang disebabkan oleh kesadahan di dalam air diperlukan upaya-upaya untuk mengurangi atau menghilangkan nilai kesadahan tersebut. Salah satu upaya untuk menurunkan nilai kesadahan adalah melalui pelunakan air dengan metoda pertukaran ion. Pelunakan air melalui metoda pertukaran ion dengan menggunakan resin zeolit alami merupakan metoda yang efektif untuk menghilangkan kesadahan. Pengaktifan dan pemilihan ukuran kristal zeolit yang efektif serta penyusunan rancangan unit pelunakan air yang efisien dapat meningkatkan proses pelunakan air yang dilakukan.

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret-Mei 2001 yang terdiri dari tahap persiapan, pelaksanaan penelitian, analisa laboratorium dan analisa data. Parameter kualitas air yang diamati adalah kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH yang dianalisa di laboratorium Limnologi MSP. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah zeolit alam dari Cikembar, Sukabumi, air sadah dari daerali Sindang Barang, Bogor dan larutan HC1 0,2N 6 liter. Sedangkan alat yang digunakan adalah pipa PVC, ember, selang, dan corong plastik, busa penyaring dan ijuk.

Zeolit yang digunakan dibagi ke dalam 3 ukuran kristal yang berbeda, yaitu ukuran kristal besar (5-20 mesh = 0 2,8-5,5 mm), ukuran kristal sedang (40-60 mesh = 0 1,6-1,9 mm ), dan ukuran kristal kecil (80-100 mesh = 0 1,2-1,4 mm). Kemudian diaktifkan terlebih dahulu dalam 2 fraksi yang berbeda, yaitu aktifasi pemanasan melalui pengovenan pada suhu 150 °C selama 2 jam dan aktifasi pengasaman melalui perendaman di dalam larutan HC1 0,2N selama 2 jam. Selanjutnya zeolit tersebut dikelompokan kedalam kombinasi perlakuan yang berbeda, lalu dimasukan ke dalam kolom pelunakan air berdasarkan kombinasi perlakuannya masing-masing. Selanjutnya air hasil perlakuan dari kolom pelunakan tersebut dianalisa nilai kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH-nya yang kemudian akan dibandingkan dengan nilai dari

air bahan (yakni air sadah yang berasal dari daerah Sindang Barang, Bogor) dimana sebelumnya telah dianalisa kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH-nya.

Kombinasi perlakuan aktifasi pemanasan-ukuran kristal sedang (40-60 mesh = 0 1,6-1,9 mm ) memberikan nilai tertinggi dalam menurunkan kesadahan total dan kandungan besi air bahan dengan nilai yang didapatkan pada air hasil perlakuan yaitu sebesar 87,56 mg/lCaC03 dan 0,009 mg/l. Begitu pula efisiensi kombinasi perlakuannya yang masing-masing sebesar 65,01% (kesadahan total) dan 88,89% (kandungan besi). Sedangkan perlakuan ukuran kristal kecil (80-100 mesh = 0 1,2-1,4 mm) untuk semua fraksi aktifasi dan perlakuan tanpa aktifasi untuk semua ukuran kristal zeolit memberikan efisiensi yang rendah dalam pelunakan air. Hal ini terlihat dari penurunan nilai kesadahan total dan kandungan besi air bahan yang rendah.

Adanya peningkatan niiai kekeruhan pada air hasil perlakuan disebabkan oleh pengaruh dari pengaktifan secara pemanasan, dimana partikel-partikel halus dari zeolit terbawa aliran air ketika proses pelunakan air terjadi, sehingga nilai kekeruhan air hasil perlakuan menjadi lebih tinggi. Begitu pula pada nilai pH air hasil perlakuan yang mengalami perubahan, kemungkinan disebabkan oleh pengaruh dari pengaktifan secara pengasaman, dimana pengaruh larutan asam mempengaruhi nilai pH air hasil perlakuan. Akan tetapi peningkatan kekeruhan dan perubahan nilai pH pada air hasil perlakuan masih berada dalam kisaran yang aman, khususnya untuk air baku air minum serta kepentingan domestik dan industri lainnya (Perda, 1991).

Pengaktifan dan pemilihan ukuran kristal zeolit yang efektif dapat meningkatkan proses pelunakan air. Dengan adanya pengaktifan pada zeolit yang digunakan dapat meningkatkan daya tukar kation, daya selektifitas dan kemampuan sobrpsinya terhadap ion- ion penyebab kesadahan didalam air dan kandungan besi (Fe). Adapun fraksi aktifasi yang efektif dalam menurunkan nilai kesadahan didalam air adalah pengaktifan dengan cara pemanasan pada suhu 150°C selama 2 jam. Sedangkan pemilihan ukuran kristal zeolit yang efektif akan meningkatkan proses pelunakan air yang dilakukan. Ukuran kristal yang efektif dalam menurunkan nilai kesadahan air dan kandungan besi (Fe) adalah ukuran kristal sedang (40-60 mesh = 0 1,6-1,9 mm ).

SKRIPSI

Judul :Pelunakan Air Sadah Melalui

Penyaringan Zeolit

Nama Mahasiswa :Heri Hermana

Nomor Pokok :C02497077Program Studi :Manajemen Sumberdaya Perairan

Disetujui:

I. KOMISI PEMBIMBING

Tanggai Ujian: 30 Agustus 2001

Anggota

H. FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN IPB

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Alloh SWT yang

Maha Rahman dan Rahim yang telah memberikan kesempatan dan

kemampuan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi

ini. Adapun judul dari skripsi ini adalah Pelunakan Air Sadah

Melalui Penyaringan Zeolit. Pembuatan skripsi ini merupakan salah

satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana perikanan pada

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (FPIK), Institut

Pertanian Bogor (IPB).

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa

terima kasih yang sedalam- dalamnya kepada:

1. Ibu, Embap, dan De' Hendi beserta Keluarga Besar di

Sumedang atas do a restu dan dorongannya yang begitu

berharga

2. Bapak Ir. Sigid Hariyadi, M.Sc dan Bapak Dr. Ir. Bambang

Widigdo, M.Sc selaku dosen pembimbing atas bimbingan

dan arahannya dimulai dari tahap persiapan, selama

penelitian sampai tersusunnya skripsi ini

3. Ibu Ir. Hendarti Muluk dan Ibu Mayarina Krisanti. S,Pi

selaku dosen tamu atas masukan yang begitu berarti bagi

terciptanya skripsi yang lebih baik

4. Semua pihak yang telah membantu penulis sejak dari tahap

persiapan sampai tersusunnya skripsi ini. Semoga

menjadi amal ibadah yang mendapat balasan yang lebih

baik lagi dari Alloh SWT.

Harapan penulis semoga hasil-hasil yang tertuang dalam

skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi mereka yang membutuhkannya.

vi

Bogor, Juni 2001

PenulisDAFTARISI

DAFTAR TABEL.................................

DAFTAR GAMBAR................................

DAFTAR LAMPIRAN..............................

I. PENDAHULUAN.................................A. Latar belakang............................B. Tujuan....................................

II. TINJAUAN PUSTAKA...........................A. Kesadahan...............................

1. Pengertian dan batasan kesadahan......2. Proses terjadinya kesadahan...........3. Implikasi dari kesadahan..............4. Klasifikasi kesadahan.................

B. Besi (Fe)...............................C. Zeolit..................................

1. Pengertian zeolit.....................2. Sifat fisik dan kimia zeolit..........3. Aplikasi penggunaan zeolit............4. Proses pengaktifan zeolit.............5. Proses regenerasi zeolit..............

D. Pelunakan air...........................1. Pengertian proses pelunakan air.......2. Metoda pelunakan air..................

3. Pelunakan air dengan zeolit melalui proses pertukaran ion

III. BAHAN DAN METODA........A. Waktu dan tempat......B. Alat dan bahan........C. Metoda kerja..........

1. Tahap persiapan....

2. Tahap pelaksanaan penelitianD. Metoda Analisa Data. .

1. Efisiensi (E)......2. Perancangan percobaan

49

8

Halaman

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................................... 21A. Kondisi air bahan................................................................................................... 21B. Kesadahan total air hasil perlakuan........................................................................ 22C. Kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan................................................................ 25D. Kekeruhan air hasil perlakuan................................................................................ 31E. Nilai pH air hasil perlakuan.................................................................................... 33F. Analisa ekonomis terhadap unit pelunakan air....................................................... 34

V. KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................................... 37A. Kesimpulan............................................................................................................ 37B. Saran...................................................................................................................... 38

DAFTARPUSTAKA........................................................................................................ 39

LAMPIRAN...................................................................................................................... 41

RIWAYAT HIDUP

Tabel Halaman

DAFTAR TABEL

1. Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kesadahan

(Peavy et al., 1985)..................................................................................................... 7

2. Kombinasi perlakuan................................................................................................... 16

3. Nilai kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH air bahan................... 21

4. Nilai rataan kesadahan total (mg/lCaCOs) air hasil perlakuan..................................... 22

5. Selisih nilai kesadahan total (mg/l CaCC>3) air bahan dan air hasil perlakuan.......... 22

6. Efisiensi (%) kombinasi perlakuan terhadap penurunan nilai kesadahan total

air bahan..................................................................................................................... 24

7. Nilai rataan kandungan besi (Fe) (mg/l) air hasil perlakuan........................................ 26

8. Selisih nilai kandungan besi (Fe) air bahan dan air hasil perlakuan............................ 26

9. Efisiensi (%) kombinasi perlakuan terhadap penurunannilai kandungan besi (Fe) air bahan............................................................................ 28

10. Nilai rataan kekeruhan (NTU) air hasil perlakuan..................................................... 31

11. Nilai rataan pH air hasil perlakuan............................................................................ 33

Tabel Halaman

DAFTAR GAMBAR

1. Skema proses pelarutan kation penyusun kesadahan perairan(Sawyer dan McCarty in Effendi, 2000)..................................................................... 4

2. Proses regenerasi zeolit dengan larutan NaCl.............................................................. 11

3. Skema proses pelunakan air......................................................................................... 13

4. Proses pertukaran ion yang terjadi di dalam kolom pelunakan air............................... 13

5. Susunan alat................................................................................................................. 17

6. Grafik nilai kesadahan total air bahan dan air hasil perlakuan..................................... 23

7. Grafik efisiensi perlakuan terhadap penurunan nilai kesadahan total

air bahan..................................................................................................................... 25

8. Grafik nilai kandungan besi (Fe) air bahan dan air hasil perlakuan............................. 26

9. Grafik efisiensi perlakuan terhadap penurunan nilai kandungan besi (Fe)

air bahan...................................................................................................................... 28

10. Proses awai delauminasi (pengasaman) pada kristal zeoli......................................... 29

11. Grafik nilai kekeruhan (NTU) air bahan dan air hasil perlakuan............................... 32

Tabel Halaman

12. Grafik nilai pH air bahan dan air hasil perlakuan....................................................... 33DAFTAR LAMPIRAN

1. Bagian-bagian unit pelunakan air................................................................................. 41

2a. Data mentah nilai kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhandan pH air hasil perlakuan.......................................................................................... 42

2b. Data mentah nilai kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhandan pH air bahan......................................................................................................... 42

3. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan uji-Beda Nyata Terkecil (BNT)data nilai kesadahan total air hasil perlakuan.............................................................. 43

4. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan uji-Beda Nyata Terkecil (BNT)data nilai kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan...................................................... 44

5. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan uji-Beda Nyata Terkecil (BNT)data nilai kekeruhan air hasil perlakuan...................................................................... 45

6. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan uji-Beda Nyata Terkecil (BNT)data nilai pH air hasil perlakuan................................................................................. 46

7. Hasil analisa kimia zeolit Cikembar-Sukabumi (Prayitno in Setiyadi, 1997).............. 47

Tabel Halaman

8. Biaya pembuatan unit pelunakan air............................................................................ 48I. PENDAHULUAN

A Latar belakang

Kebutuhan masyarakat terhadap air bersih merupakan hal

yang vital. Dengan semakin meningkatnya jumlah penduduk dan

bertambahnya berbagai kegiatan industri, penyediaan air

bersih menjadi hal yang mahal. Di lain pihak pembukaan

lahan basah yang dikenal sebagai daerah resapan dan

cadangan air, secara gencar dilakukan dengan berbagai

tujuan, sehingga tidak mengherankan jika siklus distribusi

alami air terganggu. Hal yang terjadi selanjutnya adalah

kekeringan atau kelangkaan penyediaan air bersih pada

daerah- daerah tertentu. Pada akhimya harga air bersih

tidak lagi proporsional. Dan yang lebih memprihatinkan lagi

adalah kualitas, kuantitas dan kontinuitas dari penyediaan

air bersih tidak lagi terjamin.

Tabel Halaman

Salah satu kasus yang berhubungan dengan masalah

penyediaan air bersih adalah kesadahan pada air tanah yang

biasa digunakan oleh masyarakat untuk kepentingan-

kepentingan domestik. Kesadahan pada air biasanya ditemukan

di daerah-daerah yang mempunyai lapisan batu gamping atau

daerah gunung kapur. Pada umumnya kualitas air tanah di

daerah tersebut cukup baik, kecuali kandungan unsur mineral

atau senyawa tertentu seperti Ca2+ (kalsium) dan Mg2+

(magnesium) yang cukup tinggi.

Kesadahan ditinjau dari bidang perikanan terutama

untuk budidaya ikan air tawar memang menguntungkan. Air

sadah dapat mencukupi kebutuhan ikan terhadap mineral-

mineral terlarut dalam perairan. Selain itu perairan yang

tergolong sadah dapat menetralisir kandungan logam berat

dan senyawa-senyawa toksik lainnya seperti amonia yang

berbahaya bagi ikan. Akan tetapi apabila ditinjau dari segi

Tabel Halaman

teknis dan ekonomis akan menimbulkan beberapa kerugian,

yaitu memboroskan sabun, menimbulkan kerak pada ketel,

menimbulkan endapan pada pipa yang dapat mempersempit pipa,

serta menimbulkan perubahan warna pada rendaman cucian

pakaian. Oleh karena itu pemanfaatan air sadah oleh

masyarakat untuk kepentingan domestik dan industri tidak

menguntungkan.

Dampak yang merugikan dengan adanya sifat sadah pada

air yang digunakan oleh masyarakat tersebut tentu saja

menimbulkan permasalahan-permasalahan dalam penggunaannya.

Untuk mengatasi permasalahan tersebut perlu dilakukan

pengolahan air sadah agar dampak yang merugikannya dapat

dihilangkan. Salah satu metoda yang dipakai dalam pelunakan

air adalah metoda pertukaran ion (ion exchange) dengan

menggunakan resin zeolit. Prinsip kerja dari metoda ini

adalah proses pertukaran kation-kation penyebab kesadahan

Tabel Halaman

dalam air (Ca2+, Mg2+) dengan kation-kation yang dapat

dipertukarkan dalam kerangka kristal zeolit. Ada beberapa

kelebihan yang dimiliki oleh metoda ini, yaitu diantaranya

proses berlangsung cepat (10-20 menit), efisiensi tinggi,

tidak menghasilkan endapan dan dapat dioperasikan berulang-

ulang. Sedangkan kelemahan yang dimiliki oleh pelunakan air

dengan metoda pertukaran ion ini adalah air yang akan

diolah tidak boleh keruh.

Untuk mengetahui tingkat efisiensi dari metoda

pertukaran ion dengan resin zeolit dalam proses pelunakan

air sadah diperlukan penelitian mengenai perbedaan

perlakuan fraksi aktifasi dan ukuran kristal zeolit efektif

yang digunakan. Melalui penelitian tersebut diharapkan

permasalahan yang ditimbulkan oleh kesadahan dapat diatasi,

sehingga penggunaan air sadah untuk kepentingan domestik

oleh masyarakat dapat lebih optimal lagi.

Tabel Halaman

B. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Memperkenalkan metoda pelunakan air sadah yang

sederhana tetapi memiliki efisiensi yang tinggi.

2. Mendapatkan fraksi aktifasi dan ukuran kristal

zeolit yang efektif dalam menurunkan kesadahan

pada air.II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kesadahan

1. Pengertian dan batasan kesadahan

Kesadahan menggambarkan keadaan kation logam divalen

(valensi dua). Kation- kation ini dapat bereaksi dengan

sabun membentuk endapan. Kation-kation ini juga dapat

bereaksi dengan anion-anion yang terdapat di dalam air

membentuk endapan pada peralatan logam (Effendi, 2000).

Tabel Halaman

Kesadahan dalam air disebabkan oleh keberadaan dari

kalsium karbonat, magnesium bikarbonat, kalsium sulfat,

magnesium sulfat, kalsium klorida dan magnesium klorida

yang terlarut (Salvato, 1992). Pada perairan tawar, kation

yang paling berlimpah adalah kalsium dan magnesium,

sehingga kesadahan pada dasarnya ditentukan oleh jumlah

kalsium dan magnesium yang dinyatakan dengan satuan mg/l

CaCCb (Effendi, 2000). Keberadaan kation lainnya seperti

strontium, besi valensi dua, dan mangan juga memberikan

kontribusi bagi nilai kesadahan total, akan tetapi

peranannya relatif kecil (EPA, 1986).

Perairan dengan nilai kesadahan yang tinggi pada

umumnya adalah perairan yang berada pada daerah yang

mempunyai lapisan batu gamping atau pada wilayah batuan

berkapur. Sedangkan perairan lunak berada pada lapisan

relatif tidak ada atau sedikit batuan kapurnya. Air

Tabel Halaman

permukaan biasanya mempunyai nilai kesadahan yang lebih

rendah dari air tanah (Effendi, 2000).

2. Proses terjadinya kesadahan

Kesadahan perairan berasal dari kontak air dengan

tanah dan bebatuan yang menyebabkan ion-ion yang terkandung

di dalamnya larut dalam aliran air. Larutnya ion- ion

tersebut ke dalam air lebih banyak dipengaruhi oleh

aktivitas bakteri di dalam tanah yang banyak mengeluarkan

karbondioksida. Selanjutnya keberadaan karbondioksida

tersebut membentuk keseimbangan dengan asam karbonat. Pada

kondisi yang relatif asam, senyawa-senyawa karbonat yang

terdapat di dalam tanah dan batuan berubah menjadi senyawa

bikarbonat yang larut dalam air. Pelarutan ion-ion tersebut

menyebabkan terjadinya kesadahan dalam suatu perairan (EPA,

1986).

20

CaC03 + H2C03

Sawyer dan McCarty in Effendi (2000) menjelaskan mengenai proses pelarutan senyawa karbonat dan kation-kation penyusun kesadahan perairan seperti yang ditunjukan dalam Gambar 1.

Air hujan4

Lapisan tanah pucuk (top soil)

Zonase dengan aktifitas bakteri yang intensif, menghasilkan CCS dalamjumlah besar

CaC03 + H2C03 Ca(HC03)2(lamt)

I

Lapisan sebelah bawah tanah (sub soil)

Zonase dengan aktifitas bakteri lebih sedikit, Menghasilkan CO^ lebih sedikit pula

Ca(HC03)2 (lanit)

Lapisan batuan kapur (limestone)

Zonase dengan aktivitas reaksi kimia yang berlangsung intensif

CaC03 + H2C03 —> Ca(HC03)2 (lamt) MgC03 + H2C03 —» Mg(HC03)2 (¡ani{)

Gambar 1. Skema proses pelarutan kation penyusun kesadahan perairan (Sawyer dan McCarty in Effendi, 2000)

21

3. Implikasi dari kesadahan

Kesadahan ditinjau dari segi kesehatan tidak

membahayakan. Akan tetapi apabila ditinjau dari segi teknis

dan ekonomis akan menimbulkan beberapa kerugian, (Siahaan,

2000) yaitu antara lain:

1. Memboroskan sabun

Ion Ca2+ dan Mg2+ akan bereaksi dengan sabun membentuk

endapan. Endapan yang terbentuk menyebabkan tidak timbul

busa, sehingga memerlukan penambahan sabun lagi untuk

mengatasinya.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Ci7H35C02Na + H20 C02NaCi7H350H' j t n t

Karena ada ion Ca dan Mg , maka reaksinya menjadi:

C, 7H35C02Na + Ca2+ -» (Ci7H35)Ca + Na+

endapan

Menimbulkan kerak-kerak pada ketel

Air sadah yang dipanaskan dalam suatu medium (misal

ketel) akan membentuk endapan, yaitu berupa kerak-

kerak.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:dipanaskan

Ca(HC03)2 CaC03 + C02 + H20endapan

Apabila pada ketel ada kerak, maka tidak ada transfer

panas, sehingga untuk mendidihkan air diperlukan pemanasan

yang lebih tinggi. Hal ini berbahaya karena

____dapatjnenyebabkanmeledaknyaJcetel.........................

3. Menimbulkan endapan-endapan pada pipa,

sehingga dapat mempersempit pipa

4. Menimbulkan perubahan warna pada rendaman cucian pakaian

Akan tetapi Laws (1993) menyebutkan bahwa kesadahan

yang mempunyai hubungan dengan pH dan alkalinitas dapat

menurunkan toksisitas logam berat dalam suatu perairan.

22

Begitu pula Doudoroff (1953) dalam salali satu literaturnya

tentang toksisitas menyebutkan bahwa kehadiran kalsium yang

berlimpah dalam suatu perairan dapat mereduksi toksisitas

logam berat.

Nilai kesadahan air diperlukan dalam penilaian

kelayakan suatu perairan untuk kepentingan domestik dan

industri. Tebbut in Effendi (2000) mengemukakan bahwa nilai

kesadahan tidak memiliki implikasi langsung terhadap

kesehatan manusia. Kesadahan yang tinggi dapat menghambat

sifat toksik dari logam berat dengan cara kation-kation

penyusun kesadahan (kalsium dan magnesium) membentuk senyawa

kompleks dengan logam berat tersebut. Sebagai contoh,

toksisitas lmg/1 timbal (Pb) pada perairan dengan kesadahan

rendah (soft water) dapat mematikan ikan. Akan tetapi toksisitas

lmg/1 timbal pada perairan dengan kesadahan lebih dari

150mg/l CaCC>3 dapat menurunkan sifat toksik dari Pb tersebut

bagi ikan. Nilai kesadahan juga dipakai sebagai dasar bagi

pemilihan metode yang diterapkan pada proses pelunakan air

(softening).

4. Klasifikasi Kesadahan * ' '

Kesadahan diklasifikasikan berdasarkan dua cara : (i)

berdasarkan ion logam, yaitu kesadahan kalsium dan kesadahan

magnesium, (ii) berdasarkan anion yang berasosiasi dengan

ion logam, yaitu kesadahan karbonat dan kesadahan

nonkarbonat Pengelompokan kesadahan kalsium dan kesadahan

magnesium didasari oleh kesadahan pada perairan alami lebih

banyak disebabkan oleh kation kalsium dan magnesium

(Effendi, 2000).

Kesadahan karbonat dihasilkan dari asosiasi antara kalsium

dan magnesium dengan'y

23

ion karbonat (CO3 ’). Kesadahan ini sensitif terhadap panas dan

mengendap pada proses pemanasan. Sehingga kesadahan karbonat

disebut juga sebagai kesadahan sementara. Sedangkan

kesadahan non karbonat merupakan asosiasi antara kalsium dan

magnesium dengan sulfat klorida» nitrat atau anion-anion lainnva. Kesadahan ini tidak

dapat hilang dengan pemanasan, sehingga disebut dengan kesadahan

tetap. Kesadahan total merupakan jumlah dari kesadahan

karbonat dan kesadahan nonkarbonat (Moss dan Moss, 1990).

Sedangkan Siahaan (2000) memberikan satu jenis lagi

dari klasifikasi kesadahan selain yang telah disebutkan

diatas, yaitu kesadahan pseudo (kesadahan semu). Kesadahan

pseudo adalah kesadahan yang terbentuk apabila konsentrasi

Na+ dalam air tinggi, misalnya : air laut, air payau, dan

air-air yang banyak mengandung Na+ tinggi.

Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kesadahan yang

dimilikinya disajikan dalam Tabel 1.

Tabel 1. Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kesadahan(Peavy et al. in E: iendi, 2000)

Kesadahan (mg/l CaC03) Klasifikasi perairan

<50 Lunak (soft)

50-150 Menengah (moderately hard)

150-300 Sadah (hard)

>300 Sangat sadah (very hard)

B. Besi (Fe)

Besi (Fe) adalah salali satu elemen kimiawi yang dapat

ditemukan pada hampir seluruh tempat di bumi (pada semua

lapisan geologis dan badan air). Pada umumnya besi yang ada

dalam air bersifat : (1) terlarut sebagai Fe2+ (ferro) atau

Fe3+ (ferri),

(2) tersuspensi sebagai butir koloidal, seperti FeO, Fe2C>3,

24

Fe(OH)3 atau Fe(OH)2, dan

(3) tergabung dalam zat padat organik atau anorganik

(seperti tanah liat) (Alaerts dan Santika, 1987).

Kandungan besi yang tinggi di dalam air tanah

disebabkan oleh jenis tanah dan batuan yang menyusun

tanah atau buangan industri seperti industri pertambangan

dan penggerusan bijih besi, industri kimia (organik,

anorganik dan petrokimia), industri pengalengan makanan,

industri pupuk dan sebagainya (Paterson in Yuliantie,

1991).

Besi dalam air merupakan unsur yang penting dan

berfungsi bagi metabolisme tubuh. Ambang batas kadar besi

maksimum untuk air minum adalah 0,3 mg/l dan untuk air baku

air minum sebesar 5 mg/l (Perda, 1991). Adanya kandungan

besi yang berlebihan dapat menyebabkan perubahan bau. warna

dan rasa pada air.

Air sumur yang mengandung konsentrasi besi yang tinggi

jika dipergunakan untuk mencuci pakaian atau perkakas dapur

dapat menyebabkan terbentuknya noda kuning setelah barang-

barang tersebut kering.

C. Zeolit

1. Pengertian zeolit

Zeolit adalah kelompok mineral dari hydrous

alumunium silikat dari beberapa logam, terutama Ca dan

Na, kadang-kadang dari Ba, Sr, K dan jarang dari Mg dan

Mn. Rumus umumnya adalah Lm(AlxSiy0z).nH20 (L=logam)

(Komar et al, 1985).

Zeolit alam umumnya terdapat dalam bentuk campuran

dengan senyawa atau unsur pengotor dalam jumlah tertentu

yang dapat mempengaruhi sifat dan kualitasnya, sehingga

analisa sifat fisik-kimia dan mineralogi harus dilakukan

25

terlebih dahulu sebelum bahan tersebut dioptimalkan

pemakaiannya (Wiradinata dan Astiana, 1989).

Jenis-jenis mineral zeolit alam adalah analsit,

khabazit, klinoptilolit, etionit, ferrierit, heulandit,

laumenit dan fillipsit. Di Indonesia j enis mineral zeolit

alam terbanyak adalah klinoptilolit dan modernit Salah satu

jenis zeolit alam adalah klinoptilolit dengan rumus molekul

(Na, K)20.A203.10SiC>2.8H20 ; dimana kation Na+ dan K+ merupakan

yang dapat dipertukarkan (Arifin dan Harsodo, 1991).

2. Sifat fisik dan kimia zeolit

Sifat fisik zeolit umumnya berwarna putih, merah,

coklat, kuning atau hijau, tergantung dari bahan

pembentuknya. Kekerasannya termasuk sedang (3-5 skala

mosh). Berat jenis berkisar dari 2,0-2,5 g/cm (Barrer,

1982).

Dalam pemanfaatannya, karakteristik zeolit yang harus

diketahui antara lain:

(1) kemurniannya, (2) komposisi kimiawi, (3) ukuran kristal,

agregasi serta struktur

-mila*oMstalinrdan-(4)-telmik^pengaktifannya—(-Wiradinatadan-

Astiana7-1989)^----------------------------------------------

Sifat yang khusus dari mineral zeolit adalah dalam hal:

1. struktur kristal tetrahedral dari alumino siliko oksigen

termasuk ke dalam tipe terbuka, berisi molekul air yang

mudah lepas.

2. kation yang mengisi kenegatifan muatan dalam kisi kristal,

mudah dipertukarkan

3. dengan asam mudah bereaksi

Dari .sifat-sifat dasar tersebut memberikan manfaat dalam

penggunaannya, yaitu: pengayak molekuler, penukar kation,

26

penyerap dan katalisis. Sifat pertukaan kation merupakan

dasar dari proses-proses lain kegunaannya dalam bidang

pertanian, lingkungan, industri, termasuk farmasi (Komar et

al, 1985).

Zeolit mempunyai tiga sifat penting dalam aplikasinya

sebagai bahan penukar kation, yaitu kinetika penukar ion,

kapasitas tukar kation dan selektifitas ion. Kinetika

penukar ion adalah menyangkut waktu yang dibutuhkan untuk

menangkap ion yang diangkut pada kisi serapan dan

menggantikan kation dalam struktur zeolit. Kapasitas tukar

kation menunjukan jumlah milliekuivalen ion yang dapat

diabsorpsi oleh seluruh kisi rongga partikel zeolit. Untuk

kation yang lebih besar atau multivalensi (valensi ganda),

maka kapasitas tukar kation zeolit lebih rendah dibandingkan

yang monovalen. Selanjutnya selektifitas kation menunjukan

kemampuan zeolit dalam memilih kation yang akan diserap,

yang didasarkan padatingkat energinya. Tingkat energi ini

ditentukan oleh jarak antarkation, radius kation dan energi

hidrasi dari kation (Alfandi, 1994).

3. Aplikasi penggunaan zeolit

Zeolit memiliki kemampuan yang baik dalam menurunkan

kadar kesadahan di dalam air (Moss dan Moss, 1990).

Pelunakan air sadah dengan menggunakan zeolit merupakan

metoda yang paling tua dan mudah yang memanfaatkan proses

pertukaran ion. Zeolit mampu menghilangkan kesadahan dengan

cara menukar ion-ion penyebab kesadahan, seperti besi (Fe),

dan mangan (Mn) serta ion-ion yang lainnya dari dalam air

dengan ion-ion tertentu (Kemmer, 1979).

Sifat pertukaran ion yang dimiliki zeolit tidak hanya

dapat dimanfaatkan sebagai penyerap unsur hara dan mineral-

27

mineral tertentu, akan tetapi dapat dipergunakan untuk

mengikat ion-ion logam berat. Penambahan zeolit dapat

mengurangi pengaruh logam berat, -seperti-QivCdT-Pbdan-Zn-

pada-larutan-tanah-(Fugii-»?-ShQfiantyT-l-999).

Selain itu zeolit dapat dipakai sebagai bahan penyaring

dalam pemurnian air, menyerap amoniak dalam suatu perairan

dan dapat mengurangi konsentrasi unsur-unsur logam berat

yang terdapat dalam air limbah (Minato in Shofianty, 1999).

Resin zeolit alami yang berasal dari Cikembar mampu

menurunkan kandungan besi (Fe) dalam air sebesar 89,33%.

Begitu pula dengan resin zeolit alami yang lain, yaitu

zeolit dari Bayah mampu menurunkan kesadahan total sebesar

63,33% dalam suatu proses pelunakan air dengan menggunakan

metoda pertukaran ion. Sedangkan ukuran kristal zeolit yang

efektif dalam menurunkan kesadahan total dan kandungan besi

(Fe) dalam air adalah 20-40 mesh (Yuliantie, 1991).

4. Proses pengaktifan zeolit

Zeolit perlu diaktifkan terlebih dahulu sebelum

dipergunakan untuk mempertinggi daya keijanya sebagai

penyerap ataupun penukar kation. Pengaktifan zeolit dapat

dilakukan melelui beberapa cara, antara lain: (1) pemanasan

pada suhu dan waktu tertentu, (2) mengubah atau

mempertukarkan kation yang dapat dipertukarkan, (3) mengubah

rasio Si:Al dengan perlakuan dekationisasi atau dealumunasi

(pengasaman). Pemanasan terhadap zeolit bertujuan untuk

mengeluarkan air yang terdapat di dalam rongga-rongga atau

saluran zeolit, sehingga larutan kation, gas ataupun

molekul-molekul yang mempunyai ukuran lebih kecil dari

diameter saluran dapat masuk ke bagian dalam rongga zeolit.

Pengaktifan zeolit melalui pengasaman (dealumunasi)

ditujukan untuk mengurangi efek hambatan dari'j

28

pertukaran kation dengan cara pencucian kation Al dalam

kerangka zeolit dan persisnya akan digantikan oleh ion H +í

(Wiradinata dan Astiana,1989).

5. Proses Regenerasi Zeolit

Resin zeolit memiliki keterbatasan kemampuan untuk

mengikat ion-ion dalam struktur rangkanya. Semakin lama

kemampuan menukar ionnya semakin menurun, bahkan dapat

mencapai tingkat kejenuhan. Jika hal itu terjadi, maka

diperlukan regenerasi. Dalam regenerasi tersebut terdiri

dari proses pencucian, regenerasi, pembilasan dan

pemeliharaan (Kemmer, 1979).

Regenerasi itu sendiri adalah proses pengolahan untuk

mendapatkan kembali resin dalam bentuk aktif seperti semula

dengan cara menghilangkan ion-ion yang telah terserap

-olehresin.-Regenerasi-dapatdilakukandengan-bemiacan'umacam-

cara-bergantungpada___________________________________________

ion-ion apa yang terserap dalam resin tersebut. Regeneran

yang dapat digunakan diantaranya adalah larutan HC1 dan

NaOH. Setelah dilakukan regenerasi, perlu diberikan

pembilasan terhadap resin. Pembilasan ini terdiri dari dua

tahap, yaitu pembilasan awai dan akhir. Tujuannya adalah

untuk menghilangkan regeneran yang masih menempel pada resin

dan menghilangkan kemungkinan garam yang terbentuk (Fitriah,

2000).

+ air sisakolom pertukaran ion

+ larutan NaCl —> kolompertukaran ion

Gambar 2. Proses regenerasi zeolit dengan larutan NaCl

D. Pelunakan air

1. Pengertian proses pelunakan air

Pelunakan air merupakan proses pemindahan atau pengurangan ion-ion yang

menyebabkan kesadahan pada air. Proses ini dapat disempurnakan dengan

penurunan kandungan total mineral dalam air ataupun melalui penukaran ion-

ion penyebab kesadahan dengan sodium (Moss dan Moss, 1990). Sedangkan

Alaerts dan Santika (1987) menyebutkan bahwa pelunakan merupakan

penghapusan ion-ion tertentu yang ada dalam air dan yang dapat bereaksi

dengan zat-zat lain yang menyebabkan distribusi air dan penggunaannya

terganggu.

2. Metoda pelunakan air

Metoda yang biasa digunakan dalam pelunakan air adalah proses kapur-abu

soda, proses zeolit, dan proses resin organik. Dalam proses zeolit, ion

kalsium dan magnesium digantikan dengan ion sodium, membentuk campuran

sodium dalam air yang tidak menyebabkan kesadahan, tetapi dapat menambah

konsentrasi sodium yang ada (Salvato, 1992).

Alaerts dan Santika (1987) memberikan perbandingan mengenai beberapa

metoda pelunakan air , yaitu seperti dibawah ini : o 1. Proses pengendapan

senyawa Ca2+ dan Mg2+

Kebutuhan : Ca(OH)2, Na^CCb

Proses regenerasi pada zeolit dengan menggunakan larutan NaCl dapat dilihat pada

Gambar 2. (Simon, 1991) (R = zeolit)

CaCl2

R2 + 2NaClMgCl2

Ca-> 2R-Na

Mg

30

Sifat: cepat (1-2 jam), dapat bersamaan dengan flokulasi, cara

sederhana, efisiensi cukup tinggi, harga murah

2. Proses pertukaran ion Ca2+ dan Mg2+ dengan ion Na+ atau H+

Kebutuhan : instalas! lengkap dengan penukar ion dan larutan regeneran

Sifat: sangat cepat (10-20 menit), tidak dapat bersamaan dengan proses

lain dan air baku tidak boleh keruh, instalas! dan operasi rumit,

efisiensi sangat tinggi, untuk industri dan penyediaan air ketel

3. Proses kontak air dengan butir pasir atau kapur

Kebutuhan : instalasi kolom kontak pasir atau kapur

Sifat: lambat(lebih dari 2 jam ), tidak dapat bersamaan dengan proses

lain, cara sederhana, efisiensi rendah.

3. Pelunakan air dengan zeolit melalui proses pertukaran ion

Pelunakan air dengan menggunakan zeolit dan resin buatan merupakan

metoda yang sederhana dan hanya memerlukan sedikit pengawasan. Biasanya

digunakan untuk mengolah persediaan air di rumah-rumah pribadi atau

penduduk,- Namun, diperlukan perlakuan pendahuluan untuk menghilangkan

kekeruhan dan partikel-partikel organik tersuspensi yang terkandung

didalam air, sebelum dialirkan kedalam unit pengolahan. Hal ini

dimaksudkan untuk meningkatkan efektifitas dan efisiensinya (Salvato,

1992).

Pertukaran ion atau ion exchange adalah proses penggantian satu ion oleh

ion lain yang berada pada permukaan suatu resin (EPA, 1990). Pertukaran ion

merupakan salah satu metoda penghilangan mineral didalam air. Media (resin)

yang umum digunakan untuk proses ini adalah resin alami seperti zeolit atau

resin buatan. Pada saat operasi dikontakkan dengan resin penukar ion, maka

ion-ion yang terlarut didalam air akan terserap ke dalam resin penukar ion

dan resin akan melepaskan ion lain dalam kesetaraan ekivalen (Kemmer, 1979).

Pontius (1990) memberikan penjelasan mengenai skema proses pelunakan air

dengan menggunakan metoda pertukaran ion dalam Gambar 3.

31

Backwash keluar

Regeneran masuk

Kolom pertukaran ion

Regeneran sisa

Backwash masuk

Air bahan masuk

Bypass

Air hasil olahan

Gambar 3. Skema proses pelunakan air

Proses

pelunakan

air dengan

menggunakan

metoda

pertukaran

ion yang

dijelaskan

pada Gambar

3 diatas

terdiri dari

beberapa

tahapan,

yaitu proses

pertukaran

ion, keadaan

32

jenuh,

proses

backwash

(pencucian),

regenerasi,

pembilasan

lambat serta

pembilasan

cepat.

Simon

(1991)

menjelaskan

mengenai

reaksi yang

terjadi di

dalam kolom

pertukaran

ion pada

proses

pelunakan

air, seperti

terlihat

dalam Gambar

4.

Ca (HC03)2 2NaHCOCa

S04 + 2R-Na -> Na2S04 + R2

Mg Cl2 2NaClMg

33

air sadah + kolom air lunak + kolom

pertukaran ionpertukaran ion

Gambar 4. Proses pertukaran ion yang terjadi di dalam kolom pelunakan air

Sebag

ai media

penukar

ion, resin

yang

digunakan

34

harus

memenuhi

syarat-

syarat

tertentu

(Fitriah,

2000),

yaitu

diantarany

a adalah :

1. Memiliki

kapasitas

pertukaran

ion yang

tinggi

35

2. Memilik

i

kelaru

tan

yang

rendah

dalam

berbag

ai

laruta

n,

sehing

ga

dapat

diguna

kan

secara

berula

ng

kali.

Resin

akan

berope

rasi

dalam

cairan

yang

mempun

yai

sifat

36

melaru

tkan,

oleh

karena

itu

resin

harus

tahan

terhad

ap air

3. Memilik

i

kestabi

lan

kimia

yang

tinggi.

Resin

diharap

kan

dapat

bekerja

pada

kisaran

pH yang

besar

dan

tahan

terhada

p sifat

37

asam

dan

basa

serta

pada

proses

oksidas

i dan

radiasi

4. Memilik

i

kestabi

lan

fisik

yang

tinggi.

Resin

diharap

kan

tahan

terhada

p

tekanan

mekanis

,

hidrost

atis

cairan

dan

osmosis

38

Pertuka

ran ion

dengan resin

zeolit mampu

menurunkan

kesadahan

didalam air

(Moss dan

Moss, 1990).

Didalam

proses

tersebut

ion-ion

penyebab

kesadahan

seperti besi

dan mangan

serta ion-

ion yang

lain

ditukarkan

dengan ion

yang lain

(Kemmer,

1979).

Pertukaran

ion dapat

sangat

efektif

dalam

39

memindahkan

kontaminan-

kontaminan

tertentu

yang

terdapat

dalam proses

pengolahan

air limbah,

bahkan dapat

menghasilkan

effluen

dengan nilai

kontaminasi

mendekati

nol (EPA,

1990).

Kelebih

an pelunakan

air dengan

menggunakan

resin zeolit

jika

dibandingkan

dengan

metoda lain

adalah :

selama

proses tidak

terbentuk

40

endapan,

ongkos

operasi dan

modal lebih

kecil,

operasi

mudah,

regenerasi

dan

pengontrolan

kualitasnya

dapat dibuat

otomatis,

tidak

meyebabkan

efek yang

membahayakan

serta dapat

mencapai

hasil dengan

nilai

kesadahan

nol (Husain,

1974).

Sedangk

an

keterbatasan

yang

dimiliki

oleh metoda

41

tersebut

adalah :

sulit

digunakan

untuk air

yang keruh,

tidak

digunakan

untuk air

dengan kadar

Fe dan Mn

yang tinggi

(lebih dari

2mg/1); kurang

efektif untuk air

yang bersifat

asam dan dapat

menjadi husuk

jika

disimpan

dalam

keadaan

lembab

(zeolit

alam)

(Overman,

1969;

Husain,

1974)

Desain

42

peralatan

pelunakan

air dengan

menggunakan

kolom zeolit

mempunyai

konstruksi

yang hampir

sama dengan

penyaring

pasir cepat.

Bagian-

bagian utama

dari satu

unit

pelunakan

air, yaitu :

inlet dan

outlet air

sadali,

outlet air

lunak, inlet

dan outlet

larutan

regeneran,

pengontrol

kecepatan

aliran dan

sistem

pembuangan

43

(drainase)

(Powell,

1954).III. BAHAN

DAN METODE

A. Waktu dan

tempat

Waktu

penelitian

dilaksanakan

dari bulan

Maret-Mei

2001 yang

meliputi

tahap

persiapan,

pelaksanaan,

analisa

laboratorium

dan analisa

data.

Lokasi

pengambilan

air bahan

dilakukan di

daerah

Sindang

Barang,

Bogor.

44

Sedangkan

penyiapan

alat dan

pelaksanaan

penelitian

dilakukan di

laboratorium

Limnologi.

Analisa

kualitas air

berupa

kesadahan

total,

kandungan

besi (Fe),

kekeruhan

(turbiditas)

dan pH,

dilakukan di

laboratorium

Limnologi

lantai 3,

Jurusan

Manajemen

Sumberdaya

Perairan,

Fakultas

Perikanan

dan Ilmu

Kelautan,

45

Institut

Pertanian

Bogor

B. Alat dan

bahan

Alat dan

bahan yang

digunakan

selama

penelitian

ini

meliputi:

pipa PVC 3

buah (tinggi

75 cm,

diameter 15

cm), ijuk,

selang,

corong, dan

1 buah ember

plastik (10

liter), busa

penyaring,

lem plastik,

oven Gakken,

kipas angin

Bahan-

bahan yang

digunakan

46

dalam

penelitian

ini adalah :

zeolit alam

asai

Cikembar-

Sukabumi

dengan 3

ukuran

kristal yang

berbeda,

yaitu :

ukuran besar

(5-20 mesh =

0 2,8- 5,5

mm), sedang

(40-60 mesh

= 0 1,6-1,9

mm), dan

kecil (80-

100 mesh = 0

l,2-l,4mm),

air sadah

dari daerah

Sindang

Barang,

larutan HC1

0,2 N 6

liter,

larutan

47

aquades

C. Metoda kerja

1. Tahap

persiapan _______

Tahap

persiapan

terdiri dari

dua bagian,

yaitu tahap

menganalisa

kondisi air

bahan dan

tahap

mempersiapka

n alat-bahan

serta

pengaktifan

zeolit.

Analisa

terhadap air

bahan

meliputi

analisa

parameter-

parameter

kualitas

air, yaitu

kesadahan

total,

48

kandungan

besi (Fe),

kekeruhan

dan pH yang

dilakukan

sebanyak 3

kali ulangan

untuk

masing-

masing

parameter

kualitas

air.

Kemudian

nilai

tersebut

dirata-

ratakan,

sehingga

didapatkan

satu nilai

yang

mewakili

kondisi

tiap-tiap

parameter

yang

dianalisa

dari air

bahan

49

tersebut.

Analisa

dilakukan di

laboratorium

Limnologi

jurusan MSP,

FPIK-IPB.

Dari hasil

analisa

tersebut

didapatkan

nilai

kesadahan

total,

kandungan

besi (Fe),

kekeruhan

dan pH air

bahan

sebagai

nilai awai

yang akan

dibandingkan

dengan air

hasil

perlakuan.

Proses

pengaktifan

zeolit

terdiri dari

50

2 fraksi

berbeda,

yaitu

pemanasan

dan

pengasaman.

Aktifasi

pemanasan

dilakukan

dengan

pengovenan

zeolit dalam

3 ukuran

kristal

berbeda yang

masing-

masing

dioven pada

suhu 150 °C

selama 2

jam.

Sedangkan

pengasaman

dilakukan

dalam

larutan HC1

0,2 N selama

2 jam.

Selama

proses

51

pengasaman

dilakukan

pengadukan

yang

bertujuan

agar semua

bagian

zeolit

terendam

larutan HC1

secara

merata.

Kemudian

zeolit hasil

dari

pengaktifan

tersebut

diberikan

perlakuan

lanjutan.

Untuk zeolit

dengan

aktifasi

pemanasan,

selanjutnya

dihilangkan

partikel-

partikel

halusnya

(sisa dari

52

pengovenan)

melalui

kipas angin,

sehingga

yang tersisa

adalah

benar-benar

zeolit

dengan

ukuran

kristal yang

digunakan.

Sedangkan

untuk zeolit

hasil dari

pengasaman,

selanjutnya

dicuci

secara

mengalir

dengan

larutan

aquades. Hal

ini

bertujuan

untuk

menetralkan

kembali

zeolit

setelah

53

perendaman

dengan HC1

0,2 N tadi.

Lalu zeolit

tersebut

ditiriskan

sampai

benar-benar

kering.

Zeolit

yang telah

diaktifkan

tersebut

siap untuk

digunakan

sebagai

resin dalam

proses

pelunakan

air.

Kemudian

dikelompokan

berdasarkan

fraksi

aktifasi dan

ukuran

kristalnya

masing-

masing

dengan

54

mengikuti

kombinasi

perlakuan

yang

diberikan,

seperti

tercantum

pada Tabel

2.

2. Tahap pelaksanaan penelitian

Tabel 2. Kombinasi perlakuanNo Kolom Perlakuan Keterangan

1 I AIBI Tanpa aktifasi —ukuran besar (5-20 mesh = 0 2,8-5,5 mm)

2 II A1B2 Tanpa aktifasi -ukuran sedang (40-60 mesh = 0 1,6-1,9 mm)

3 III A1B3 Tanpa aktifasi -ukuran kecil (80-100 mesh = 0 1,2-1,4 mm)

4 IV A2B1 Aktifasi pemanasan - ukuran besar (5-20 mesh = 0 2,8-5,5 mm)

5 V A2B2 Aktifasi pemanasan - ukuran sedang (40-60 mesh = 0 1,6-1,9 mm)

6 VI A2B3 Aktifasi pemanasan - ukuran kecil (80-100 mesh = 0 1,2-1,4 mm)

7 VII A3B1 Aktifasi pengasaman - ukuran besar (5-20 mesh = 0 2,8-5,5 mm)

8 VIII A3B2 Aktifasi pengasaman - ukuran sedang (40-60 mesh = 0 1,6-1,9 mm)

9 IX A3B3 Aktifasi pengasaman - ukuran kecil (80-100 mesh = 0 1,2-1,4 mm)

Keterangan:

Al; tanpa aktifasi, A2; fraksi aktifasi dengan pemanasan,

A3; fraksi aktifasi dengan pengasaman, BI; ukuran besar (5

- 20 mesh = 0 2,8-5,5 mm), B2; ukuran sedang (40 - 60 mesh

^ 0 1,6-1,9 mm), B3; ukuran kecil (80 - 100 mesh = 0 1,2-

1,4 mm)

55

Penyusunan alat dalam penelitian ini ditunjukan seperti ditun

56

jukan pada Gainbar 5

Kolom pelunakan air

57

Plastik

penampung air

liasi! perlakuan

Gambar 5. Susunan

alat

Air sadah

yang berasal

dari tempat

penampungan

(ember

plastik)

dialirkan

melalui

selang

plastik

menuju kolom

pelunakan

58

air (pipa

PVC) dengan

kecepatan

alir sebesar

1,5

cm/detik.

Untuk

mendapatkan

nilai

kecepatan

alir yang

konstan

dilakukan

pengaturan

terhadap

volume air

sadah yang

berada dalam

ember

plastik

sedemikian

rupa

sehingga

didapatkan

nilai

kecepatan

alir yang

tetap. Air

sadah yang

masuk ke

59

dalam kolom

pelunakan

air akan

melewati

lubang inlet

air sadah

dan terus

dialirkan

oleh shower.

Dari shower

ini, air

sadah tadi

didistribusi

kan secara

merata

menuju resin

zeolit yang

terdapat di

dalam kolom

pelunakan

air.

Selanjutnya

di dalam

resin

tersebut

terjadi

proses

pelunakan

air.

Pelunakan

60

air yangI^ i

terjadi

mengikuti

proses

pertukaran

ion, dimana

ion-ion

penyebab

kesadahan

(Ca , Mg )

yang

terdapat

dalam air

akan

ditukarkan

dengan ion-

ion Al3+,

Si2+ atau H*

yang

terdapat

dalam resin

zeolit

dalam

proses

kesetimbang

an. Air

sadah yang

mengalami

pelunakan

61

tersebut

selanjutnya

akan masuk

ke lapisan

ijuk dan

diteruskan

menuju busa

penyaring.

Lapisan

ijuk dan

busa

penyaring

berfungsi

untuk

menyaring

partikel-

partikel

yang ikut

bersama

aliran air

yang akan

menyebabkan

meningkatny

a nilai

kekeruhan

pada air

hasil

perlakuan.

Kemudian

air yang

62

sudah

dilunakkan

tadi

dikeluarkan

melalui

lubang

outlet air

lunak yang

akan

ditampung

dalam botol

plastik.

Air yang

terdapat

dalam botol

plastik

sebagai air

hasil

perlakuan

tadi akan

dianalisa

nilai

kesadahan

total,

kandungan

besi (Fe),

kekeruhan

dan pH-nya.

Untuk

mendapatkan

63

nilai yang

akurat,

maka

dilakukan

pengulangan

sebanyak 3

kali

ulangan.

Selanjutnya

nilai hasil

analisa

yang

didapatkan

dari air

hasil

perlakuan

tersebut

akan

dibandingka

n dengan

nilai dari

air balian

(yang telah

dianalisa

sebelumnya)

. Kemudian

dianalisa

apakah

terjadi

kenaikan,

64

penurunan

atau tetap

atau hal-

hal lain

yang

terjadi

selama

penelitian

terhadap

nilai

kesadahan,

kandungan

besi,

kekeruhan

dan pH air

bahan.

E. Metoda analisa

data

1. Efisiensi (E)

Untuk

menghitung

efisiensi

(E)

kombinasi

perlakuan

yang

diberikan

terhadap

perubahan

nilai

65

kesadahan

total dan

kandungan

besi (Fe),

maka

digunakan

rumus

sebagai

berikut:

E = No-Nt x 100% ; No = 250,24 mg/lCaC03

No

Dimana : E =

66

efisiensi kombinasi perlakuan (%)No =

nilai kesadahan total atau kandungan besi (Fe) air bahan

Nt = nilai kesadahan total atau kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan

2. Perancangan

Percobaan

Rancangan

percobaan

yang

digunakan

adalah

rancangan

acak lengkap

berfaktor

3x3 dengan 3

kali

ulangan.

Penelitian

ini terdiri

dari dua

faktor,

67

yaitu fraksi

aktifasi

zeolit

sebagai

faktor I dan

ukuran

kristal

sebagai

faktor II.

Faktor I dan

faktor II

masing-

masing

terdiri dari

tigataraf.

(Steel dan

Torrie,

1995)

Model persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Yyk = M + a, + (3j + (a(3)ij + £yk

dimana :

Yyk - nilai

pengamata

n pada

68

ulangan

ke-k yang

memperole

h

kombinasi

perlakuan

taraf ke-

i dari

faktor

aktifasi

zeolit

dan taraf

ke-j dari

faktor

ukuran

kristal

jj, =

rataan

umum

ctj =

pengarah

utama

dari

faktor

aktifasi

zeolit

taraf ke-

i Pj =

pengaruh

utama

69

dari

faktor

ukuran

kristal

taraf ke-

j

(a(3)ij=

peng

aruh

inte

raks

i

dari

fakt

or

akti

fasi

zeol

it

tara

f

ke-i

dan

fakt

or

ukur

an

kris

tal

tara

70

f

ke-j

£jjk =

pengaruh

galat

dari

satuan

percoban

ke-k

kombinas

i

perlakua

n ij

Selanj

utnya data

yang

diperoleh

dianalisa

dengan

menggunakan

Anova

(Análisis of

variance).

Sedangkan

untuk

mengetahui

perbandingan

dari masing-

masing

perlakuan

71

terhadap

nilai

pengamatan

yang

diteliti,

digunakan

Uji Beda

Nyata

Terkecil

(BNT) dengan

rumus :

BNT = t(a/2,n) x V2KTS/r

dimana : t a/2=

nilai dari Tabel t( a - 5%)

n — derajat bebas sisa (dbs)

KTS = kuadrat tengah sisa

r = banyaknya ulangan

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kondisi air

bahan

Nilai

72

kesadahan

total,

kandungan

besi (Fe),

kekeruhan

dan pH air

bahan, yakni

air sadah

dari daerah

Sindang

Barang yang

diamati

disajikan

dalam Tabel

3.

Tabel 3. Nilai kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH air bahan

No. Parameter fisika/kimia Nilai Satuan

1 Kesadahan total 250,24 mg/I CaC03

2 Besi 0,081 mg/l

3 Kekeruhan 0,43 NTU

4 pH 7,12 -

Berdasarkan

data pada

Tabel 3

didapatkan

nilai

73

kesadahan

total air

bahan yang

sebesar

250,24

mg/lCaC03

termasuk

kedalam

golongan air

sadah. Hal

ini sesuai

dengan

pendapat

Peavy et al.

in Effendi

(2000) yang

menyebutkan

bahwa nilai

kesadahan

yang

terletak

diantara

150-300

mg/lCaC03

termasuk

kedalam

golongan air

sadah.

Dengan

kondisi air

74

yang sadah

tersebut

dapat

menimbulkan

kerugian-

kerugian

dalam

penggunaanny

a, khususnya

untuk

keperluan

domestik

(rumah

tangga) dan

industri.

Seperti

halnya

beberapa

kerugian

yang dialami

oleh

masyarakat

sekitar yang

menggunakan

air

tersebut,

berupa :

pemborosan

konsumsi

sabun,

75

menimbulkan

kerak pada

ketel,

terbentuknya

endapan-

endapan pada

pipa yang

akan

mempersempit

diameternya

dan

menimbulkan

perubahan

warna pada

rendaman

cucian

pakaian. Hal

ini sesuai

dengan

penelitian

yang

dilakukan

oleh Siahaan

(2000)

mengenai

kerugian-

kerugian

dari

penggunaan

air sadah

76

untuk

keperluan

domestik dan

industri.

Sedangk

an nilai

kandungan

besi (Fe)

yang sebesar

0,081mg/l

masih

tergolong

dalam nilai

yang aman

sebagai

bahan untuk

air baku air

minum serta

air untuk

kepentingan

domestik dan

industri

(Perda,

1991),

sehingga

dalam

penggunaanny

a tidak

menimbulkan

permasalahan

77

. Untuk

nilai

kekeruhan

yang sebesar

0,43 NTU

masih

tergolong

kedalam

nilai yang

memenuhi

baku mutu

untuk bahan

air minum

(Perda,

1991).

Begitu pula

halnya

dengan nilai

pH air bahan

sebesar 7,12

merupakan

nilai yang

masih berada

dalam

kisaran

nilai pH

untuk air

baku air

minum dan

untuk

78

kepentingan

domestik

yang

diperbolehka

n, yaitu

sebesar 5-9

(Perda,

1991).

B. Kesadahan

total air

hasil

perlakuan

Nilai

kesadahan

total air

hasil

perlakuan

bervariasi

mulai dari

80,97

mg/lCaC03

(A2B2

ulangan 2)

hingga

215,01

mg/lCaC03

(AIBI

ulangan 2)

(Lampiran

79

2). Untuk

nilai rataan

kesadahan

total air

hasil

perlakuan

disajikan

pada Tabel

4. dan

Gambar 6.

Sedangkan

selisih

nilai antara

air bahan

dan air

hasil

perlakuan

diperlihatka

n pada Tabel

5

80

Tabel 5. Selisih nilai kesadahan total (mg/lCaC 03 ) air bahan dan air hasil perlakuan

Aktifasi Ukuran kristal

BI B° B3(Besar) (Sedang) (Kecil)

Al

(tanpa aktifasi)

38,38 59,68 46,77

A2

(aktifasi pemanasan)

49,91 162,68 50,31

A3

(aktifasi pengasaman)

45,30 150,37 53,77

Tabel 4. Nilai rataan kesadahan total (mg/lCaC03) air hasil perlakuanAktifasi Ukuran kristal

Mo. BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

1 Al

(tanpa aktifasi)

211,86 190,56 203,47

2 A2

(aktifasi pemanasan)

200,33 87,56 199,93

'•V3

A3

(aktifasi pengasaman)

204,94 99,87 196,47

Keterangan : nilai kesadahan awai - 240,24 mg/lCaCC>3

81

A3

A2

A3ttLfas i

air A1 bahan

Gambar 6. Grafik nilai kesadahan total air bahan dan air hasil perlakuan

Dari Gambar 6 dapat dinyatakan keterangan bahwa secara umum terjadi penurunan

nilai kesadahan total air bahan. Kombinasi perlakuan BI (ukuran kristal

besar) untuk semua perlakuan A (fraksi aktifasi) menunjukan nilai penurunan

yang tidak begitu signifikan, yaitu berkisar antara 38,38-45,30 mg/lCaC03

dengan nilai kesadahan total pada air hasil perlakuan berkisar dari 200,33-

211,86 mg/lCaC03. Begitu pula halnya untuk perlakuan B3 (ukuran kristal

kecil) pada semua perlakuan A (fraksi aktifasi) menghasilkan nilai penurunan

yang rendah, yaitu berkisar antara 46,77-53,77 mg/lCaC03 dengan nilai

kesadahan total pada air hasil perlakuan sebesar 196,47-199,93 mg/lCaC03.

Berbeda halnya dengan perlakuan B2 (ukuran kristal sedang) menghasilkan nilai

penurunan yang bervariasi. Kombinasi perlakuan A1B2 (tanpa aktifasi - ukuran

kristal sedang) menghasilkan nilai kesadahan total air hasil perlakuan

sebesar 190,56 mg/l CaC03. Sedangkan kombinasi perlakuan A2B2 (aktifasi

pemanasan - ukuran kristal sedang) dan A3B2 (aktifasi pengasaman - ukuran

kristal sedang) menghasilkan penurunan nilai kesadahan total yang tertinggi,

yaitu 162,68 dan 150,37 mg/lCaC03 dengan nilai kesadahan total pada air hasil

perlakuan masing-masing sebesar 87,56 dan 99,87 mg/ICaCC>3.

Hasil analisa statistik uji-F menunjukan bahwa fraksi aktifasi dan

ukuran kristal zeolit serta interaksi keduanya berpengaruh sangat nyata dalam

menurunkan nilai kesadahan total air bahan, sehingga didapatkan nilai

kesadahan total air hasil perlakuan yang lebih rendah dari nilai air bahan

(Lampiran 3). Sedangkan untuk mengetahui pengaruh

P3¡2O2g1J 1* 5v 0

IV- | s § sI-

' f ms I

f/%§

I i-m

□ air Lahan

£3 ukuran kristal BI

□ ukuaii kristal B2 £3

ukuran krbtal B3

82

interalcsi tiap perlakuan terhadap penurunan nilai kesadahan

total air bahan, dilakukan uji statistik lanjutan berupa Uji

Beda Nyata Terkecil (BNT).

Hasil uji BNT menunjukan bahwa secara umum seluruh

perlakuan memberikan pengaruh yang nyata dalam menurunkan

nilai kesadahan total air bahan (Lampiran 2). Perlakuan yang

memberikan pengaruh sangat nyata adalah A2B2 (aktifasi

pemanasan - ukuran kristal sedang) dan A3B2 (aktifasi

pengasaman ~ ukuran sedang). Sedangkan kombinasi perlakuan

Al (tanpa aktifasi) untuk semua perlakuan B (ukuran kristal

zeolit) tidak berpengaruh nyata dalam menurunkan nilai

kesadahan total air bahan. Begitu pula kombinasi B3 (ukuran

kristal kecil) pada semua perlakuan A (fraksi aktifasi)

memberikan pengaruh yang kurang nyata sampai nyata dalam

menurunkan nilai kesadahan total air bahan. Hal ini terlihat

dari penurunan nilai kesadahan total air bahan yang tidak

begitu signifikan.

Tingkat efisiensi (E%) kombinasi perlakuan aktifasi dan

ukuran kristal zeolit dalam menurunkan nilai kesadahan total

air bahan terlihat dalam Tabel 6 dan Gambar 7

Tabel 6. Efisiensi (%) kombinasi perlakuan terhadap penurunan nilai kesadahan total air bahan

No. Aktifasi Ukuran kristal

83

BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

1 Al

(tanpa aktifasi)

15,34 23,85 18,69

2 A2

(aktifasi pemanasan) 19,94 65,01 20,10

0 A3

(aktifasi pengasaman)

18,10 60,09 21,49

Gambar 7, Grafik efisiensi perlakuan terhadap penurunan nilai kesadahan total air bahan

Dari Tabel 5 dan Gambar 7 terlihat bahwa efisiensi kombinasi

perlakuan A2B2 (aktifasi pemanasan - ukuran kristal sedang) (65,01%)

dan A3B2 (aktifasi pengasaman - ukuran kristal sedang) (60,09%)

memberikan nilai yang tertinggi dibandingkan perlakuan yang lain

dalam menurunkan kesadahan total air bahan. Sedangkan nilai

efisiensi yang terkecil dihasilkan oleh perlakuan Al BI (tanpa

aktifasi- ukuran kristal besar) sebesar 15,34%).

Aktifasi

84

Adanya perbedaan nilai tingkat efisiensi pada perlakuan-

perlakuan yang diberikan lebih banyak dipengaruhi oleh perbedaan

ukuran kristal zeolit yang digunakan kemudian oleh fraksi aktifasi

yang diberikan. Terlihat bahwa ukuran kristal sedang lebih efisien

dibanding ukuran kristal besar dan kecil. Sedangkan fraksi aktifasi

pemanasan dan pengasaman mampu meningkatkan tingkat efisiensi zeolit

dalam menurunkan nilai kesadahan dalam air. Dibandingkan dengan

zeolit yang tidak diaktifkan terlebih dahulu.

C. Kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan

Nilai kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan beragam berkisar

mulai dari 0,008 -

0, 059 mg/l. Untuk nilai rataan kandungan besi (Fe) air hasil

perlakuan disajikan pada Tabel 7 dan Gambar 8. Sedangkan selisih nilai

air bahan dengan air hasil perlakuan ditunjukan pada Tabel 8

85

0.09-0*08

Tabel 7. Nilai rataan kandungan besi (Fe) (mg/l) air hasil perlakuanNo. Aktifasi Ukuran kr istal

BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

l Al

(tanpa aktifasi)

0,041 0,034 0,0587

2 A2

(aktifasi pemanasan)

0,025 0,009 0,046

3 A3

(aktifasi pengasaman)

0,028 0,016 0,052

keterangan : nilai kandungan besi (Fe) awai - 0,081 mg/l

Tabel 8. Selisih nilai kandungan besi (Fe) (mg/l) air bahan dan air hasil perlakuanAktifasi Ukuran kristal

No. BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

1 Al

(tanpa aktifasi)

0,040 0,047 0,022

2 A2

(aktifasi pemanasan)

0,056 0,072 0,035

J A3

(aktifasi pengasaman)

0,053 0,065 0,029

E3 .air "b- aliaii EJ Tjikvuraii knst-al E1 B lAJairaii Jciistal B2 E3\

ikuaraii liristal B3

Akdfasi

Gambar 8. Grafik nilai kandungan besi (Fe) air bahan dan air hasil perlakuan

A3A2A1airbahan

86

Dari Gambar 8didapatkan keterangan bahwa secara umum terjadi

penurunan nilai kandungan besi (Fe) air bahan. Kombinasi

perlakuan B3 (ukuran kristal kecil) untuk semua perlakuan A

(fraksi aktifasi) menunjukan nilai penurunan yang tidak

begitu signifikan, yaitu berkisar antara 0,022-0,35 mg/l

dengan nilai yang didapatkan dari air hasil perlakuan

sebesar 0,046-0,058 mg/l. Berbeda halnya dengan perlakuan B2

(ukuran kristal sedang) untuk semua perlakuan A (fraksi

aktifasi) menghasilkan nilai penurunan yang tinggi, yaitu

dari 0,047-0,072 mg/l dengan nilai kandungan besi (Fe) pada

air hasil perlakuan sebesar

0, 009-0,034 mg/l. Kombinasi perlakuan BI (ukuran

kristal besar) untuk semua perlakuan A (fraksi aktifasi)

menghasilkan nilai kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan

yang cukup tinggi, yaitu berkisar 0,025-0,041 mg/l.

Hasil analisa statistik uji-F menunjukan bahwa fraksi

aktifasi dan ukuran kristal zeolit berpengaruh sangat nyata

serta interaksi keduanya berpengaruh nyata dalam menurunkan

nilai kandungan besi (Fe) air bahan, sehingga didapatkan

nilai kandungan besi (Fe) air hasil perlakuan yang lebih

rendah dari nilai air bahan (Lampiran 4). Sedangkan untuk

mengetahui pengaruh interaksi tiap perlakuan terhadap

penurunan nilai kesadahan total air bahan, dilakukan uji

statistik lanjutan berupa Uji Beda Nyata Terkecil (BNT).

Hasil uji BNT menunjukan bahwa secara umum seluruh

perlakuan memberikan pengaruh yang nyata dalam menurunkan

nilai kandungan besi (Fe) air bahan (Lampiran 4). Perlakuan

yang memberikan pengaruh sangat nyata adalah A2B2 (aktifasi

pemanasan - ukuran kristal sedang) dan A3B2 (aktifasi

pengasaman - ukuran kristal sedang). Sedangkan kombinasi

87

perlakuan Al (tanpa aktifasi) untuk semua perlakuan B

(ukuran kristal zeolit)

4idak-beipengaruh-nyatadalam-menurunkannilaLkandungan-

besL(Ee)air-bahan_Begitu______________________________________

pula kombinasi B3 (ukuran kristal kecil) pada semua

perlakuan A (fraksi aktifasi) memberikan pengaruh yang

kurang nyata sampai nyata dalam menurunkan nilai kandungan

besi (Fe) air bahan. Hal ini terlihat dari penurunan nilai

kandungan besi (Fe) air bahan yang tidak begitu signifikan.

Tingkat efisiensi (E%) kombinasi perlakuan aktifasi dan

ukuran kristal zeolit dalam penurunan nilai kandungan besi

(Fe) air bahan terlihat dalam Tabel 9 dan Gambar 9.Tabel 9. Efisiensi (%) kombinasi perlakuan terhadap penurunan _______nilai kandungan besi (Fe) air bahan_______________

Ukuran kristal

No. Aktifasi BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

1 Al

(tanpa aktifasi)

49,38 58,02 28,40

2 A2

(aktifasi pemanasan)

69,14 88,89 43,21

3 A3

(aktifasi pengasaman)

65,43 80,25 35,80

88

Gambar 9. Grafik efisiensi perlakuan terhadap penurunan nilaTKandungan besr(Fe)“airbahan

Dari Tabel 9 dan Gambar 9 terlihat bahwa efisiensi kombinasi

perlakuan A2B2 (88,89%) dan A3B2 (80,25%) memberikan nilai

yang tertinggi dibandingkan perlakuan yang lain dalam

menurunkan kandungan besi (Fe) air bahan. Sedangkan nilai

efisiensi yang terkecil dihasilkan oleh perlakuan A1B3

sebesar 28,40%.

Pengaktifan zeolit melalui pemanasan bertujuan untuk

mengeluarkan air yang terdapat di dalam rongga-rongga atau

saluran zeolit, sehingga larutan kation, gas ataupun molekul-

molekul yang mempunyai ukuran lebih kecil dari diameter

saluran dapat masuk kebagian dalam rongga zeolit. Wiradinata

dan Astiana (1989) menyebutkan bahwa

perlakuan aktifasi pemanasan yang terbaik adalah berkisar

antara suhu 150~300°C dengan waktu pemanasan 2-4 jam, dimana

struktur zeolit tidak mengalami kerusakan, sehingga daya

absorpsi dan kapasitas tukar kationnya lebih meningkat.

Pada penelitian ini dimana suhu aktifasi yang sebesar

150°C dengan waktu aktifasi 2 jam ternyata dapat memberikan

hasil yang signifikan dalam menurunkan nilai kesadahan total

dan kandungan besi (Fe) air bahan. Hal ini terlihat pada

kombinasi perlakuan A2B1, A2B2, A2B3 yang menunjukan

penurunan nilai kesadahan total dan kandungan besi (Fe) air

bahan cukup besar.

Wiradinata dan Astiana (1989) menerangkan bahwa

aktifasi pemanasan yang tinggi akan menyebabkan terjadinya

dehidroksilasi (pemecahan ikatan gugus hidroksil) gugus OH

yang menyebabkan penurunan kapasitas pertukaran kationnya

melalui reaksi: 3(A10HSi) -» 2 (Al-O- Si) + A1(0H)+2 + (Si-O-

Si) + H20 yang membentuk gugus siloksan dan aluminum yang

miskin gugus hidroksil, sehingga terjadi kerusakan pada

struktur kristal zeolit.

Fraksi aktifasi lain yang diteliti dalam penelitian ini

adalah dengan pengasaman (larutan HC1 0,5N). Pengaktifan

zeolit melalui pengasaman (dealuminasi) ditujukan dengan cara

pencucian kation Al3+ dalam kerangka zeolit dimana posisinya

akan digantikan oleh ion H+ (Wiradinata dan Astiana, 1989).

Pemberian suatu larutan asam pada mineral zeolit yang

kaya akan silika seperti klinoptilolit dan modernit akan

menyebabkan Al pada sisi kristal akan terlepas dan membentuk

hidrogen zeolit, serta membuka saluran dari struktur zeolit

melalui penghilangan pengaruh penutupan silika pada saluran

zeolit; Tahap awai dari dealuminasi ditunjukan pada Gambar

90

10.

Akan tetapi apabila proses ini berlebihan maka pada akhirnya

Si(OH)4 mudah mengalami polimerasi karena terjadinya

pemisahan gugus OH (dehidroksilasi) membentuk Si-O-Si yang

merupakan ikatan yang kuat. Hidrolisis tidak akan terjadi

lagi karena semakin berkurangnya gugus hidroksil Setiap

oksigen pada ikatan ini cenderung mengikat H* membentuk OH

yang dapat mengalami disosiasi atau hidrolisis dengan mudah

apabila terjadi perubahan keadaan lingkungan terutama pH.

Ion hidrogen pada gugus hidroksil ini siap dipertukarkan

dengan kation lain, dengan demikian kapasitas tukar

pertukaran zeolit menjadi lebih besar dan daya absorpsinya

semakin tinggi (Wiradinata dan Astiana, 1989).

Hal ini terlihat pada Gambar 8 dan Gambar 10, dimana

perlakuan A3B1, A3B2, dan A3B3 memperlihatkan nilai kesadahan

total dan kandungan besi (Fe) yang menurun pada air bahan.

Sedangkan perlakuan A3B2 menghasilkan nilai yang terendah

diantara perlakuan dengan fraksi aktifasi pengasaman.

Daya absorbsi, kapasitas tukar kation dan daya

selektifitas zeolit dipengaruhi oleh jenis zeolit, proses

aktifasi dan ukuran kristal zeolit, keadaan air bahan serta

unit kolom zeolit yang digunakan. Dari beberapa uraian yang

Si Si Si Si

£ il £0 0 OH HO

!Z OH HOAl + HC1 A1C13 + MCI + 71 R

7f Si Si0 0

71 KSi Si

Gambar 10. Proses awai dealuminasi (pengasaman ) pada kristal zeolit

91

telah dikemukakan diatas terlihat bahwa fraksi aktifasi yang

diberikan mampu meningkatkan daya absorpsi dan kapasitas

tukar kation zeolit. Hal ini dapat dilihat dari beberapa

perlakuan yang berhasil menurunkan nilai kesadahan total dan

kandungan besi (Fe) air bahan (Gambar 6 dan Gambar 8) dengan

tingkat efisiensi tertentu (Gambar 7 dan Gambar 9).

Faktor lain yang mempengaruhi daya absorpsi dan

kapasitas tukar kation zeolit selain fraksi aktifasi adalah

ukuran kristal zeolit. Wiradinata dan Astiana (1989)

menyebutkan bahwa semakin halus ukuran butir zeo 1 it dari 5-

10 mesh sampai dengan 60 mesh dapat meningkatkan nilai

absorpsi dan kapasitas tukar kationnya. Penggerusan lebih

lanjut untuk dipergunakan sebagai bahan penukar kation dalam

reaksi pertukaran kemampuannya menjadi rendah. Keadaan ini

kemungkinan disebabkan adanya kerusakan pada sebagian

struktur mikrokristalin ataupun tertutupnya rongga saluran

akibat penggerusan, sehingga menyebabkan daya tukar kation

dan daya absorbsinya menurun. Hal ini membuktikan mengapa

perlakuan B 3 (ukuran kristal kecil) untuk semua perlakuan A

(fraksi aktifasi) memiliki tingkat efisiensi penurunan nilai

kesadahan total dan kandungan besi (Fe) yang terendah. Hal

yang sama pula didapatkan dalam penelitian yang telah

dilakukan oleh Yuliantie (1991) mengenai pengaruh asai,

ukuran zeolit dan kecepatan alir

terhadap proses pelunakan air. Disebutkan

bahwa ukuran kristal zeolit yang efektif

dalam menurunkan nilai kesadahan total dan

kandungan besi (Fe) dalam air adalah 20-40

mesh. Tingkat efisiensi yang dicapai adalah

sebesar 63,33% (kesadahan total) dan 89,33%

(kandungan besi).

92

Selain dari faktor pengaktifan dan

ukuran kristal zeolit, faktor lain yang

mempengaruhi efektifitas proses pelunakan

air adalah unit pelunakan air yang

digunakan. Unit pelunakan air yang digunakan

dalam penelitian ini sangant sederhana.

Walaupun demikian, unit pelunakan tersebut

telah memenuhi syarat dimana suatu unit

pelunakan air dapat dikatakan layak untuk

dioperasikan, yaitu terdiri dari inlet air

sadah, unggun zeolit, pengatur kecepatan

alir/debit air dan outlet air lunak. Hal ini

sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh

Powell (1954) mengenai beberapa syarat

dimana suatu unit pelunakan air dapat

dioperasikan.

D. Kekeruhan air hasil perlakuan

Tabel 10. Nilai rataan kekeruhan (NTU) air hasil perlakuanNo. Aktifasi Ukuran kristal

BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

1 Al

(tanpa aktifasi)

0,57 0,62 0,82

2 A2

(aktifasi pemanasan)

0,91 0,94 0,96

3 A3(aktifasi pengasaman) 0,40 0,47 0,51

Keterangan : nilai kekeruhan awai = 0,43

93

Gambar 11. Grafik nilai kekeruhan (NTU) air bahan dan air hasil perlakuan

Dari Tabel 10 Gambar 11 dapat diketahui bahwa secara umum

terjadi kenaikan nilai kekeruhan pada air hasil perlakuan,

kecuali perlakuan A3B1 (aktifasi pengasaman-ukuran kristal

kecil) yang mengalami penurunan menjadi sebesar 0,40 NTU.

Sedangkan perlakuan- perlakuan yang lainnya ternyata

mengalami kenaikan nilai kekeruhan. Adanya kenaikan nilai

kekeruhan air hasil olahan diperkirakan terjadi karena

pengaruh dari aktifasi pemanasan pada zeolit yang digunakan.

Proses aktifasi dilakukan melalui pengovenan mineral zeolit

pada suhu 150°C selama 2 jam. Dalam proses tersebut

diperkirakan zeolit dengan ukuran kristal kecil mengalami

perubahan struktur mikrokristalin menjadi lebih halus lagi,

sehingga menghasilkan partikel-partikel debu yang dapat

meningkatkan nilai

-kekeruhan-aii-bahan^Berdasarkan-Gambar-14-dapatdilihaUernyata-

perlakuanJB3-untuk____________________________________________

berbagai fraksi aktifasi mampu memberikan nilai kenaikan

kekeruhan yang lebih tinggi dari perlakuan yang lainnya,

94

terutama dengan kombinasi perlakuan A2 (aktifasi pemanasan).

Akan tetapi walaupun secara umum terjadi kenaikan nilai

kekeruhan pada air hasil olahan, nilai-nilai kekeruhan yang

dihasilkan masih berada dalam kisaran yang diperbolehkan

(aman) untuk air baku air minum dan kepentingan domestik

lainnya (Perda, 1991).

Hasil analisa statistik uji-F menunjukan bahwa fraksi

aktifasi dan ukuran kristal berpengaruh sangat bahan nyata

serta interaksi keduanya berpengaruh nyata terhadap perubahan

nilai kekeruhan air bahan. Sedangkan untuk mengetahui

pengaruh interaksi tiap perlakuan terhadap perubahan

kekeruhan air bahan, dilakukan uji statistik lanjutan berupa

95

Uji Beda Nyata Terkecil (BNT). Hasil uji BNT menunjukan

bahwa perlakuan Al (tanpa aktifasi) dan A2 (aktifasi

pemanasan) untuk semua ukuran kristal memberikan pengaruh

yang nyata terhadap perubahan nilai kekeruhan air bahan.

Sedangkan perlakuan A3 (aktifasi pengasaman) memberikan

pengaruh yang kurang nyata.

E. pH air hasil perlakuan

Hasil analisa perubahan nilai pH air hasil perlakuan dapat dilihat pada Tabel 9.

Aktifasi

Gambar 12. Grafik nilai pH air bahan dan air hasil perlakuan

Dari Gambar 12 diatas dapat diketahui bahwa perubahan nilai

7

65

K 4PH '

1P

n>l

Misf

Hair bakm H

ukuran kristal B1

□ukuran. kristal B2

I-:-Pmm

f-i

P%v f

mi

lF::

«i«i

fE ukuran kristal B3

iA1 A2 A3air

bahan

Tabel 11. Nilai rataan pH air hasil perlakuanNo. Aktifasi Ukuran kristal

BI

(Besar)

B2

(Sedang)

B3

(Kecil)

1 Al

(tanpa aktifasi)

7,12 7,09 7,18

2 A2

(aktifasi pemanasan)

7,36 7,45 7,50

0 A3

(aktifasi pengasaman)

5,99 6,03 5,64

keterangan : nilai pH awai = 7,12

pH air hasil olahan bervariasi (terjadi penurunan dan

kenaikan nilai pH). Nilai perubahan pH yang paling

berfluktuasi

97

adalah terjadi pada perlakuan A3 (aktifasi pengasaman) dengan

berbagai ukuran kristal zeolit yang diberikan. Adanya

perubahan nilai pH air bahan disebabkan karena pengaruh dari

aktifasi dengan pengasaman dimana larutan asam yang belum

tercuci (masih menempel pada zeolit) dari pembilasan

penghilangan pengaruh asam pada zeolit dapat menurunkan nilai

pH air hasil perlakuan, terutama untuk kombinasi A3 (aktifasi

pengasaman). Akan tetapi, perubahan nilai pH tersebut masih

berada dalam kisaran yang aman untuk air baku air minum dan

untuk keperluan domestik yang lainnya (Perda, 1991).

Hasil analisa statistik uji-F menunjukan bahwa fraksi

aktifasi berpengaruh sangat nyata terhadap perubahan nilai pH

air bahan. Sedangkan ukuran kristal zeolit serta interaksi

keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai pH

air bahan. Sedangkan untuk mengetahui pengaruh interaksi tiap

perlakuan terhadap penurunan nilai kesadahan total air bahan,

dilakukan uji statistik lanjutan berupa Uji Beda Nyata

Terkecil (BNT).

Hasil uji BNT menunjukan bahwa perlakuan A3 (aktifasi

pengasaman) untuk semua ukuran kristal zeolit yang digunakan

berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai pH air bahan.

F. Analisa ekonomis terhadap unit pelunakan air

Usaha untuk melakukan analisa ekonomis terhadap unit

pelunakan air merupakan hal yang penting guna meningkatkan

efektifitas dan kualitas pelunakan air yang dilakukan.

Pemilihan j enis dan volume resin yang digunakan, pengaturan

besarnya kecepatan alir/debit alir air sadah dan air lunak,

dimensi kolom pelunakan air dan jumlah unit pelunakan yang

dioperasikan-dapatmempengaruhi-kualitasdan-efisiensi-

prosespelunakan-air-yang-------------------------------------

dilakukan. Untuk penelitian ini dimana resin yang digunakan

adalah resin zeolit alami dengan kecepatan alir sebesar 1,5

cm/s mampu memberikan hasil yang baik. Kemudian perancangan

dimensi kolom serta jumlah unit pelunakan air yang sebanyak

satu unit tersebut ternyata dapat menurunkan nilai kesadahan

total dan kandungan besi (Fe) air bahan dengan hasil yang

cukup signifikan. Apalagi jika dilakukan pada lebih dari satu

unit pelunakan air dan penyempurnaan kembali rancang bangun

dimensi kolom diharapkan terjadi proses pelunakan air yang

lebih berkualitas.

Analisa ekonomis terhadap unit pelunakan air yang

dioperasikan dalam penelitian ini diuraikan sebagai berikut:

1. Kombinasi perlakuan yang dianalisa adalah kombinasi

perlakuan A2B2 (aktifasi pemanasan - ukuran kristal

sedang; 40 - 60 mesh = 0 1,6-1,9 mm). Hal ini disebabkan

kombinasi perlakuan tersebut adalah yang paling baik

dalam menurunkan nilai kesadahan total dan kandungan

besi (Fe) air bahan

2. Jumlah unit pelunakan air yang dioperasikan dalam

penelitian ini adalah sebanyak satu unit. Adapun

kapasitas operasionalnya adalah sebagai berikut:

a Berat zeolit alami yang digunakan sebesar 4,5 kg.

b Besarnya volume air sadah yang dapat dilunakan dalam

satu kali running atau dalam satu kali siklus pelunkan

air adalah sebesar 5 liter. Dengan volume air

99

tersebut resin zeolit masih efektif digunakan untuk

pelunakan air, dimana gejala- gejala tercapainya

titik jenuh pada resin zeolit belum tercapai,

sehingga proses regenerasi belum dilakukan c Lamanya

waktu dalam satu kali running pelunakan air adalah

sebesar 15 menit

3. Dengan air lunak yang dihasilkan sebesar 5 liter tiap 15

menit dan belum dicapainya proses regenerasi, unit

pelunakan ari yang sebanyak satu unit tersebut

diharapkan dapat diterapkan pada skala rumah tangga

untuk keperluan-keperluan domestik.

Jika diasumsikan bahwa satu keluarga kecil memerlukan

air yang tidak sadah sebanyak 80 liter tiap harinya

untuk keperluan memasak air minum dan mencuci, maka

dibutuhkan 4 kali running pelunakan air untuk

mencukupinya. Usaha tersebut dapat ditempuh dengan

asumsi selama proses pelunakan berlangsung keadaan

jenuh pada resin belum terjadi atau regenerasi belum

tercapai. Asumsi yang lainnya adalah nilai kesadahan

total air bahan tetap berada pada kisaran nilai

sebesar 250 mg/l CaC03. Akan tetapi apabila kondisi-

kondisi tersebut tidak terpenuhi, maka unit pelunakan

air yang digunakan dalam penelitian ini tidak lagi

praktis dan kurang ekonomis untuk diaplikasikan pada

skala rumah tangga bagi keperluan-keperluan domestik,

seperti mencuci pakaian dan memasak air

Oleh karena itu untuk mengoptimalkan proses dan unit

pelunakan air yang dilakukan secara ekonomis dan

aplikatif, dapat dilakukan langkah-langkah antisipatif

sebagai berikut:

1. Menambah j umlah unit pelunakan air yang dioperasikan

lebih dari satu unit dengan menggunakan sistem

resirkulasi. Diharapkan volume, waktu, dan kualitas air

hasil perlakuan dapat lebih baik lagi dibandingkan

dengan hanya menggunakan satu unit pelunakan air yang

dioperasikan

2. Menambah cadangan resin zeolit. Dengan menambah cadangan

zeolit yang akan digunakan, diharapkan saat terjadinya

kejenuhan pada resin yang dioperasikan dapat dicampur

dengan resin cadangan yang baru, sehingga efektifitas

dari proses pelunakan air tetap tinggi dan regenerasi

tidak perlu dilakukan

3. Melakukan rancang bangun dan kalkulasi lagi terhadap

unit pelunakan air yang digunakan, sehingga

kapasitas dan produktifitasnya dapat lebih meningkat

dibandingkan dengan unit pelunakan air yang

digunakan dalam penelitian iniV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Pelunakan air merupakan upaya untuk menghilangkan

kesadahan pada air. Dengan dilakukannya pelunakan air

tersebut diharapkan penggunaan air sadah bagi keperluan

domestik dan industri oleh masyarakat tidak lagi menimbulkan

masalah. Metoda pertukaran ion dengan resin zeolit merupakan

metoda pelunakan air yang efisien.

Perlakuan pengaktifan dan pemilihan ukuran kristal

101zeolit yang efektif dapat meningkatkan kapasitas tukar

kation dan daya absorbsinya dalam proses pelunakan air.

Fraksi aktifasi yang efektif adalah dengan pemanasan pada

suhu 150 °C selama 2 jam. Sedangkan ukuran kristal zeolit

yang efisien dalam pelunakan air adalah 40-60 mesh (0

1,6-1,9 mm).

Kombinasi perlakuan yang terbaik dalam menurunkan nilai

kesadahan total dan kandungan besi (Fe) adalah perlakuan

aktifasi pemanasan dengan ukuran kristal zeolit sedang (40 -

60 mesh = 0 1,6-1,9 mm) dengan masing-masing nilai sebesar

87,56 mg/lCaC03 dan 0,009 mg/l. Tingkat efisiensi perlakuan

tersebut dalam menurunkan kesadahan total dan kandungan besi

(Fe) yang dicapai adalah masing-masing sebesar 65,01% dan

88,89%. Sedangkan perlakuan tanpa aksifasi untuk semua ukuran

kristal zeolit dan perlakuan ukuran kristal zeolit kecil (80-

100 mesh = 0 1,2-1,4 mm) untuk semua fraksi aktifasi

merupakan perlakuan yang tidak efisien dalam menurunkan

kesadahan total dan kandungan besi (Fe).

——'Unit-pelunakan-airyang-diraneang-dalam-penelitiaii-ini-

cukup-efisien-HaHni-terbukti- dari penurunan nilai kesadahan

total dan kandungan besi (Fe) air bahan yang cukup tinggi

pada air hasil perlakuan yang diamati.

B. Saran

Diperlukan kajian dan penelitian lebih spesifik lagi

untuk mengetahui pemanfaatan zeolit pada bidang perikanan dan

lingkungan hidup yang lainnya. Selain itu juga perlu

dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengarah perlakuan

regenerasi terhadap daya absoprsi dan kapasitas tukar kation

zeolit pada proses pelunakan air. Rancangan unit pelunakan

air yang sederhana, praktis dan ekonomis serta mudah dalam

pengoperasiannya, memerlukan kajian yang lebih mendalam lagi,

sehingga permasalahan yang ditimbulkan oleh kesadahan dapat

diatasi dengan baik.DAFTAR PÜSTAKA

Alaerts, G. dan S.S. Santika. 1987. Metoda penelitian air. Usaha Nasional. Surabaya, h. 72- 74

Alfandi. 1994. Pemanfaatan limbah lumpur Perusahaan Air Minum (PAM) dan zeolit alam sebagai media tanam. Tesis. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor (IPB). Bogor, h. 5-14

Arifin, M. dan Harsodo. 1991. Zeolit alam : potensi, teknologi, kegunaan dan prospeknya di Indonesia. Pusat Pengembangan Teknologi Mineral (PPTM). Laporan Ekonomi Bahan Galian No. 72. Bandung. 13(72): 1-27

\J

Barrer, R. M. 1982. Hydrothermal, chemistry of zeolites. Academic Press. London, h. 61-65

Doudoroff, P. 1953. Critical review of literature on toxicity of industrial wastes and their components to fish II. The Metals and Salts Sewerage and Industrial Wastes, h. 802

Effendi, H. 2000. Telaahan kualitas air ; bagi pengelolaan sumberdaya dan lingkungan perairan. IPB. Bogor, h. 104-111

Environmental Protection Agency (EPA). 1986. Quality criteria for water. U.S Environmental Protection Agency. Washington, DC. h. 20-39

Environmental Protection Agency (EPA). 1990. Seminar publication : risk assesment, management and communication of drinking water contamination. U.S

103

Environmental Protection Agency. Washington DC. h. 65-66

Fitriah, P. 2000. Kajian awai penurunan kadar ammonium nitrat dalam limbah cair dengan proses oksidasi kimia dan pertukaran Ion. ITB. Bandung, h. 19-23

Husain, S.K. 1974. Text book of water supply and sanitary engineering. Oxford and IBM Publishing Co. New Delhi, h. 45-52

ICemmer, F. 1979. The NALCO Water handbook. McGraw-Hill, Inc. New York. Chapter ^ 12

Komar, P.A.; J. Nugraha dan Kurnia. 1985. Prospek pemanfaatan zeolit asal bayah sebagai penukar kation. Pusat Pengembangan Teknologi Mineral (PPTM). Bandung, h. 1-5^

n. 1Laws, E.A. 1993. Aquatic polution : an introductory text (2

Edition). John Wiley & Sons, Inc. New York, h.201

Moss, R. Jr dan G.E. Moss. 1990. Handbook of ground water development. John Wiley & Sons, Inc. New York. h. 374, 387 ^

Overman, M. 1969. Water, solutions to a problem of supply and demand. Doubleday and Co. Inc. New Delhi, h. 46-49

Peratutan Daerah (Perda). 1991. Keputusan Gubernur KDh. Tingkat I Jawa Barat: peruntukan air dan baku mutu air pada sumber air di Jawa Barat. h. 69-105

Pontius, F.W. 1990. Water quality and treatment: a handbook of community water

supplies. American Water Works Association. McGraw-Hill, Inc. Tokyo, h. 580-597

Powell, S. 1954. Water conditioning for industry. McGraw-Hill, Inc. New York. h. 34-38

Salvato, J.A. 1992. Environmental engineering and sanitation (4th Edition). John Wiley & Sons, Inc. New York. h. 270, 394-396

Setiyadi, B. 1997. Pola pergerakan air horizontal tanah tak jenuh dan respon pertumbuhan bawang putih {AUium sativum. Lumbu putih) dengan pemberian bahan organik dan zeolit

pada latosol Darmaga. Skripsi. Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian. IPB. Bogor, h. 6-11

Siahaan, R. 2000. Pengolahan air sadah dengan proses pengendapan dan kristalisasi. Jurnal Penelitian Pemukiman. Bandung. 16 (3) : 65-70

Shofianty, Y. 1999. Pengarah pemberian zeolit terhadap

kandungan logam berat kadmium (Cd) di tambak skala

laboratorium. Skripsi. Program Studi Budidaya Perairan.

Institut Pertanian Bogor (IPB). Bogor, h. 33

Simon, G.P. 1991. Ion exchange training manual. Chapman & Hall.

London, h. 56-57

Steel, R.G.D. dan J.H. Torrie. 1995. Prinsip dan prosedur statistika : suatu pendekatan biometrik (terjemahan). PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta, h. 403-447

-Wkadinata^O^W—dan-Astiana—1-98-9—Peranan-zeolit-dalam-peningkatan-produksi-pertanian.- Makalah Seminar. IPB. Bogor, h. 14-29

Yuliantie, A. 1991. Pengarah jenis (asai) dan ukuran batuan zeolit serta kecepatan aliran air terhadap kemampuan pelunakan air. Skripsi. Program Studi Teknologi Ilmu Nutrisi. IPB. Bogor, h. 5-29, 30

LAMPIRAN

Lubang udara (0-(),5cin)

Inlet air sadah (0=1 cm)Shower (i=5cm)

Kolom udara (t=10cm)

- Lapisan ijuk (1=5cm)

- Plastik penyangga (0=3mm)

Busa penyaring

Corong plastik Outlet air lunak

(0=0,5cm

105

Lampiran 1. Bagian-bagian unit pelunakan air

Pipa PVC (0=15cm, l=80cm)

l !nggun /eol i l ( t=60cm)

106Lampiran 2a. Data mentah nilai kesadahan total,

kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH air hasil perlakuan

No Perlakuan Ulangan Nilai(mg/lCaC03)

Nilai (mg/l) Nilai(NTU)

Nilai

1 AIBI 1 210,67 0,039 0,54 7,092 AIBI 2 215,01 0,043 0,56 7,25

J AIBI J> 209,91 0,040 0,60 7,014 A1B2 1 199,21 0,035 0,61 7,215 A1B2 2 190,97 0,029 0,61 7,076 A1B2 3 181,51 0,038 0,64 6,997 A1B3 1 200,71 0,056 0,88 7,338 A1B3 2 201,68 0,059 0,76 6,979 A1B3 -n

0208,01 0,058 0,81 7,25

10 A2B1 1 200,01 0,021 0,91 7,37lP A2B1 2 199,98 0,025 0,92 7,4012 A2B1 3 201,00 0,030 0,89 7,2913 A2B2 1 87,19 0,010 0,94 7,3014 A2B2 2 80,97 0,009 0,96 7,5615 A2B2 3 94,53 0,008 0,92 7,4816 A2B3 1 201,09 0,044 0,99 7,6117 A2B3 2 198,99 0,048 0,99 7,4918 A2B3 3 199,71 0,045 0,89 7,3919 A3B1 1 207,66 0,031 0,39 5,9920 A3B1 2 200,20 0,026 0,44 6,0121 A3B1 'y

J206,95 0,028 0,38 5,98

22 A3B2 1 99,71 0,016 0,46 6,1023 A3B2 2 99,89 0,015 0,46 6,0924 A3B2 J 100,01 0,016 0,49 5,8925 A3B3 1 200,01 0,051 0,51 5,9526 A3B3 2 199,91 0,050 0,49 5,5527 A2B3 *■» 189,50 0,055 0,54 5,43

Lampiran 2b. Data mentah nilai kesadahan total, kandungan besi (Fe), kekeruhan dan pH air bahan

No Ulangan Nilai Nilai (mg/l) Nilai Nilai(mg/lCaC03) (NTU)

1 1 249,56 0,079 0,41 6,992 2 250,92 0,075 0,39 7,31

■->J

J 250,26 0,089 0,48 7,05

SK db JK KT Fhitung Ftabel (99%)

107

P 8 543831,18 - - -

A 2 8355,18 4177,59 185,42** 6,01B 2 35570,14 17785,07 789,40** 6,01AB 4 10906,14 2726,54 121,02** 4,58

S 18 405,46 22,53 - -

T 26 55236,92 - - -

Uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) kesadahan total air hasil olahan

Hipótesis : Ho: I Ym-Yn | < BNT -» perlakuan tidak berpengaruh Hi: I Ym-Yn | > BNT perlakuan

berpengaruh nyata

BNT - t(a/2, dbS) x V(2xKTS)/r = t(0,005,18) x

V(2x22,52)/3 = 2,878x 3,88 = 11,15

Selisih nilai tengah kesadahan total I Ym-Yn IY Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9Y1 - 21,30* 8,39 11,53* 124,30* 11,93* 6,92 111,99* 15,39*Y2 - 12,91* 9,77 103,00* 9,37 14,38* 90,69* 5,91Y3 - 3,14 115,91* 3,54 1,47 103,60* 7,00Y4 - 112,77* 0,40 4,61 100,46* 3,86Y5 - 112,37* 117,38* 12,31* 108,91*Y 6 - 5,01 100,06* 3,46Y7 - 105,07* 8,47Y8 - 96,60*Y9 -

Tabel Sidik Ragam (TSR) data nilai kesadahan total air hasil olahanSK db JK KT Fhitung Ftabel (99%)P 8 0,0064 - - -

Tabel Sidik Ragam (TSR) data ni

ai kesadahan total air hasil olahan

108A 2 0,0014 0,0007 116,67** 6,01

B 2 0,0048 0,0024 400,00** 6,01AB 4 0,0002 0,00005 8,33** 4,58

S 18 0,0001 0,000006 - -

T 26 0,0065 - - -

Uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) kesadahan total air hasil olahan

Hipótesis: HQ : I Ym-Yn| < BNT perlakuan tidak berpengaruh H): | Ym-Yn I > BNT perlakuan

berpengaruh nyata

BNT = t(cc/2, dbS) x V(2xKTS)/r

= t(0,005,18) x

V(2x0,000006)/3 =

2,878 x 0,002 =

0,0058 = 0,006

Selisih nilai tengah kesadahan total |Ym-YnY Y1 Y2----- .....Y3...... Y4...... ......Y5......... .....Y6......Y7 Y8 Y9Y1 - 0,007 0,018* 0,016* 0,032* 0,005 0,013* 0,025* 0,011*

Y2 - 0,025* 0,009* 0,025* 0,012* 0,006 0,018* 0,018*Y3 - 0,034* 0,050* 0,013* 0,031* 0,043* 0,007Y4 - 0,016* 0,021* 0,003 0,009 0,027*Y5 - 0,037* 0,019* 0,007 0,043Y6 - 0,018* 0,030* 0,006Y7 - 0,012* 0,024*Y8 - 0,036*Y9 -

Tabel Sidik Ragam (TSR) data nilai kekeruhan air hasil olahanSK db JK KT Fhitung Ftabel (99%)P 8 1,13 - - -

A 2 1,01 0,51 463,64** 6,01B 2 0,08 0,04 36,36** 6,01AB 4 0,04 0,01 9,09** 4,58

S 18 0,02 0,0011 - -

T 26 1,15 - - -

109Uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) kekeruhan air hasil

olahan

Hipótesis : Ho: I Ym-Yn I < BNT perlakuan tidak berpengaruh Hi: | Ym-Yn I > BNT -» perlakuan

berpengaruh nyata

BNT = t(oc/2, dbS) x V(2xKTS)/r = t(0,005,18) x

V(2x0,0011)/3 = 2,878 x 0,03 = 0,08

Selisih nilai tengah kekeruhan |Ym-Yn IY Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9Y1 - 0,05 0,25* 0,34* 0,37* 0,39* 0,17* 0,10* 0,06Y2 - 0,20* 0,29* 0,32* 0,34* 0,22* 0,15* 0,11*Y3 - 0,09 0,12* 0,14* 0,42* 0,35* 0,31*Y4 - 0,03 0,05 0,51* 0,44* 0,40*Y5 - 0,02 0,54* 0,47* 0,43*Y6 - 0,56* 0,49* 0,45*Y7 - 0,07 0,11*Y8 - 0,04Y9 -

SK db JK KT Fhitung Ftabel (99%)P 8 12,37 - - -

A 2 12,06 6,03 301,50** 6,01B 2 0,03 0,02 1,00 6,01AB 4 0,28 0,07 3,50 4,58

S 18 0,37 0,02 - -

T 26 12,74 - - -

Uji lanjutan Beda Nyata Terkecil (BNT) pH air hasil olahan

Hipótesis : Ho: I Ym-Yn I < BNT —> perlakuan tidak berpengaruh Hi: I Ym-Yn I > BNT perlakuan berpengaruh

nyata

BNT = t(oc/2, dbS) x V(2xKTS)/r =

t(0,005,18)x V(2x0,02)/3 = 2,878 x 0,22 =

0,62

110Selisih nilai tengah pH |Ym-Yn |

Y Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9Y1 - 0,03 0,06 0,24 0,33 0,38 1,13* 1,09* 1,48*

~Y2~ - 0;09 0,27 0,36 0,41 \,W*~ -1-06*- 1,45*—Y3 - o oo 0,27 0,32 1,19* 1,15* 1,54*Y4 - 0,09 0,14 1,37* 1,33* 1,72*Y5 - 0,05 1,46* 1,42* 1,81*Y6 - 1,51* 1,47* 1,86*Y7 - 0,04 0,35Y8 - 0,39Y9 -

Keterangan : * berbeda nyata

Hasil70,812.522.52 0,19 1,60 0,424.20 1,33144,9061.20

Lampiran 6. Tabel Sidik Ragam (TSR) dan uji-Beda Nyata Terkecil (BNT)data nilai pH air hasil perlakuan

Lampiran 7. Hasil analisa kimia zeolit Cikembar-Sukabumi (Prayitno in Setiyadi, 1997)

Jenis AnalisaSi02

AI2O3Fe203Ti02 CaO MgO K20 Na20 KTK (me/100g) Mordenit

Lampiran 8. Biaya pembuatan unit pelunakan air

RIWAYAT HIDUP

49

No. Bahan Harga (rupiah)*

1 PipaPVC 0 15cm (6”) 32.000

2 Ember plastik (30 liter) 10.000

3 Selang plastik 0 lcm, p = Im 1.000

4 Corong plastik PVC 2.500

5 Busa penyaring 1.500

'6 Lem plastik 1.500

7 Batuan zeolit 4kg @ Rp 1.500 6.000

Total 53.500

*Harga tahun 2001

RIWAYAT HIDUP

50

Penulis dilahirkan di Sumedang pada tanggai 1

Agustus 1978, anak ke-2 dari tiga bersaudara

dari keluarga Iri Kusnadi dan Imas Suartini.

Penulis memulai pendidikan formalnya di SDN

Rancamulya pada tahun 1986-1991. Tahun 1991-

1994 melanjutkan ke jenjang SMPN 2 Sumedang.

Kemudian pada tahun 1994-1997 penulis

melanjutkan pendidikan SMUN 1 Sumedang.

Pada tahun 1997 penulis diterima sebagai mahasiswa

Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur UMPTN pada

Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan (MSP),

Fakultas Periakan dan Ilmu Kelautan (FPIK).

Selama mengikuti kuliah penulis aktif dalam kegiatan

kemahasiswaan, yaitu pengurus dalam Badan Eksekutif

Mahasiswa (BEM) TPB periode 1997-1998, pengurus Himpunan

Mahasiswa Manajemen Sumberdaya Perairan (HIMASPER) periode

1999-2000 dan dalam kegiatan kerohanian mahasiswa MT Al-

Marjan periode 1999-2000.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana, penulis melaksanakan penelitian dengan judul “

Pelunakan Air Sadah Melalui Penyaringan Zeolit”. Penulis dinyatakan

lulus pada tanggai 31 Agustus 2001.

RIWAYAT HIDUP

51