PENGENALAN ALAT & ANALISA TINGKAT KEKERUHAN AIR DENGAN TURBIDIMETER

PENGENALAN ALAT
&
ANALISA TINGKAT KEKERUHAN AIR DENGAN TURBIDIMETER

A. ACARA
Praktikum pengenalan alat dan analisa tingkat kekeruhan air dengan menggunakan Turbidimeter.

B. PRINSIP
Alat akan memancarkan cahaya pada media atau sample, dan cahaya tersebut akan diserap, dipantulkan atau menembus media tersebut. Cahaya yang menembus media akan diukur dan ditransfer kedalam bentuk angka.

C. TUJUAN
Mengenal alat pengujian air limbah dan mengukur tingkat kekeruhan pada sample dengan menggunakan turbidimeter

D. TINJAUAN PUSTAKA
1. Air
Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia, karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal dari :
• Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya.
• Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, serta sumber-sumber lainnya.

Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari atau setidaknya diminimalkan. Masalah pencemaran serta efisiensi penggunaan sumber air merupakan masalah pokok. Hal ini mengingat keadaan perairan-alami di banyak negara yang cenderung menurun, baik kualitas maupun kuantitasnya.

Gambar 1. Air

a. Karakteristik Fisik Air
• Kekeruhan
Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri.
• Temperatur,
Kenaikan temperatur air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobic ynag mungkin saja terjadi.
• Warna
Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan.
• Solid (Zat padat)
Kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut. Zat padat dapat menghalangi penetrasi sinar matahari kedalam air
• Bau dan rasa
Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam air seperti alga serta oleh adanya gas seperti H2S yang terbentuk dalam kondisi anaerobik, dan oleh adanya senyawa-senyawa organik tertentu

b. Karakteristik Kimia Air
• pH
Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentuk molekuler, dimana disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH.

• DO (dissolved oxygent)
DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik. Satuan DO biasanya dinyatakan dalam persentase saturasi.
• BOD (biological oxygent demand)
BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi. BOD dan COD digunakan untuk memonitoring kapasitas badan air penerima.
Reaksi:
Zat Organik + m.o + O2 -→ CO2 + m.o + sisa material organik (CHONSP)

• COD (chemical oxygent demand)
COD adalah banyaknya oksigen yang di butuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimia.
Reaksi:
+ 95%terurai
Zat Organik + O2 - --→ CO2 + H2O

• Kesadahan
Kesadahan air yang tinggi akan mempengaruhi efektifitas pemakaian sabun, namun sebaliknya dapat memberikan rasa yang segar. Di dalam pemakaian untuk industri (air ketel, air pendingin, atau pemanas) adanya kesadahan dalam air tidaklah dikehendaki. Kesadahan yang tinggi bisa disebabkan oleh adanya kadar residu terlarut yang tinggi dalam air.
• Senyawa-senyawa kimia yang beracun
Kehadiran unsur arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat (± 0,05 mg/l). Kehadiran besi (Fe) dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligam, menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia.


2. Turbidimeter
Turbidimeter merupakan sifat optik akibat dispersi sinar dan dapat dinyatakan sebagai perbandingan cahaya yang dipantulkan terhadap cahaya yang tiba. Intensitas cahaya yang dipantulkan oleh suatu suspensi adalah fungsi konsentrasi jika kondisi-kondisi lainnya konstan.
Metode pengukuran turbiditas dapat dikelompokkan dalam tiga golongan, yaitu :
• Pengukuran perbandingan intensitas cahaya yang dihamburkan terhadap intensitas cahaya yang datang;
• Pengukuran efek ekstingsi, yaitu kedalaman dimana cahaya mulai tidak tampak di dalam lapisan medium yang keruh.
• Instrumen pengukur perbandingan Tyndall disebut sebagai Tyndall meter. Dalam instrumen ini intensitas diukur secara langsung. Sedang pada nefelometer, intensitas cahaya diukur dengan larutan standar.

Turbidimeter meliputi pengukuran cahaya yang diteruskan. Turbiditas berbanding lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan, tetapi turbiditas tergantung. juga pada warna. Untuk partikel yang lebih kecil, rasio Tyndall sebanding dengan pangkat tiga dari ukuran partikel dan berbanding terbalik terhadap pangkat empat panjang gelombangnya.

Gambar 2. Tubidimeter Hellige
Prinsip spektroskopi absorbsi dapat digunakan pada turbidimeter dan nefelometer. Untuk turbidimeter, absorbsi akibat partikel yang tersuspensi diukur, sedangkan pada nefelometer, hamburan cahaya oleh suspensilah yang diukur. Meskipun presisi metode ini tidak tinggi tetapi mempunyai kegunaan praktis, sedangkan akurasi pengukuran tergantung pada ukuran dan bentuk partikel.
Setiap instrumen spektroskopi absorbsi dapat digunakan untuk turbidimeter, sedangkan nefelometer kurang sering digunakan pada analisis anorganik. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, absorbsi bervariasi secara Tinier terhadap konsentrasi, sedangkan pada konsentrasi lebih rendah untuk sistem koloid Te dan SnCl2, tembaga ferosianida dan sulfida-sulfida logam berat tidak demikian halnya.
Kelarutan zat tersuspensi seharusnya kecil. Suatu gelatin pelindung koloid biasanya digunakan untuk membentuk suatu dispersi koloid yang seragam dan stabil.


E. ALAT & BAHAN
Alat Bahan
• Turbidimeter dan Tabung Sample • Larutan standar
• Sample



F. PROSEDUR
1. Alat turbidimeter disambungkan dengan sumber listrik dan diamkan selama 15 menit
2. Larutan standar diletakan pada tempat sample, lakukan pengukuran dan sesuaikan nilai pengukuran dengan cara memutar tombol pengatur hingga nilai yang tertera pada layar sesuai dengan nilai standar.
3. Sample dimasukan pada tempat pengukuran sample
4. Skala pengukuran kekeruhan dibaca (lakukan pengukuran 3 kali dengan menekan tombol pengulangan pengukuran untuk setiap pengulangan)

G. DATA PENGAMATAN
No Jenis Sample Nilai Pengukuran Rata-rata Nilai Pengukuran (NTU)
1. Air keran toilet 1 4,1
4,5
4,0
4,2
2. Air keran toilet 2 5,1
5,0
5,0
5,03
3. Air tadah hujan 82,5
78,1
78,8
79,8
4. Air sungai 38,3
39,2
37,9
38,47

H. PEMBAHASAN
Turbidity atau kekeruhan adalah adanya partikel koloid dan supensi dari suatu bahan pencemar antara lain beberapa bahan organik dan bahan anorgnik dari buangan industri, rumah tangga, budidaya perikanan dan sebagainya yang terkandung dalam perairan. (Suraiwira, 1993 )
Kekeruhan dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan organik yang dihasilkan oleh buangan industri (Saeni, 1989). Kekeruhan dapat disebabkan bahan-bahan tersupensi yang yang bervariasi dari ukuran koloidal sampai dispersi kasar , tergantung derajat turbelensinya.(Saeni, 1989)
Jenis turbidimeter yang dipergunakan saat praktikum adalah Orbeco-Hellico, alat ini menggunakan satuan NTU atau Nephelometric Turbidity Unit. Satuan NTU dipergunakan untuk menggambarkan tingkat kekeruhan, Nephelometris dimaksudkan pada cara kerja instrument tersebut, nephelometer mengukur seberapa banyak cahaya yang dipancarkan oleh partikel tersuspensi yang terdapat di dalam air. Semakin banyak cahaya yang terpancarkan, maka semakin tinggi nilai kekeruhannya. Sehingga, nilai NTU yang rendah mengindikasikan tingginya tingkat kejernihan air, sebaliknya nilai NTU yang tinggi mengindikasikan bahwa nilai kejernihannya rendah.

Gambar 2. Turbidimeter
Sebelum dipergunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan, turbidimeter disambungkan dengan sumber listrik dan dibiarkan selama 15 menit, hal ini dilakukan untuk membuat alat bekerja secara optimal dengan pasokan tenaga listrik yang cukup. Selanjutnya adalah proses kalibrasi, proses ini dilakukan dengan menggunakan larutan standar yang sudah ada dan biasanya dalam 1 alat turbidimeter sudah memiliki standar tersebut (satu paket dengan alat).

Gambar 3. Larutan Standar
Larutan standar yang melengkapi alat turbidimeter biasanya terdiri dari 2 larutan, yaitu larutan yang berwarna hitam pekat dan larutan yang berwarna jernih. Nilai dari setiap larutan standar sudah tertera pada bagian tutup botol larutan, seperti dapat dilihat pada gambar 3, diketahui bahwa nilai kekeruhan dari larutan standar tersebut adalah 0 NTU yang berarti bahwa larutan tersebut sangat keruh.
Pada turbidimeter yang dipergunakan saat praktikum, larutan standar yang tersedia hanya larutan standar berwarna hitam pekat dengan nilai 0 NTU. Sesudah dibiarkan selama 15 menit, kemudian dilakukan kalibrasi dengan larutan warna hitam tersebut. Jika nilai kekeruhan yang ditampilkan layar sesuai dengan nilai standar yang tertera pada botol larutan standar, maka turbidimeter tidak perlu diatur ulang. Akan tetapi jika nilai kekeruhan tidak sesuai, maka turbidimeter perlu dilakukan pengaturan ulang dengan cara memutar tombol untuk menyesuaikan nilai yang tertera di layar dengan nilai larutan standar.
Tombol Pengatur Pengulangan Pengukuran
Gambar 4. Fungsi Tombol
Setelah kalibrasi selesai dilakukan, maka pengukuran sample dapat diuji. Saat praktikum sample yang diuji berjumlah 4 buah dan merupakan sample air dari berbagai sumber. Sample yang pertama dan yang kedua merupakan sample air dari toilet dan berasal dari kran yang berbeda, sample yang ketiga merupakan air tadah hujan, dan sample yang keempat adalah sample air sungai.

Gambar 5. (Kanan-Kiri)
Larutan Standar, Sample 4, sample 1, sample 2, dan sample 3

Nilai hasil pengukuran diambil dari nilai yang sering muncul. Masing-masing sample diukur sebanyak 3 kali, dan tombol pengulangan pengukuran ditekan untuk setiap pengulangan. Hasil akhir nilai kekeruhan sample didapatkan dari nilai rata-ratanya.
Dari hasil praktikum dan perhitungan, diketahui nilai rata-rata kekeruhan untuk sample pertama dari toilet keran 1 adalah 4,2 NTU ; sample kedua dari toilet keran 2 adalah 5,03 NTU ; sample ketiga air tadah hujan adalah 79,8 NTU ; dan sample keempat air sungai adalah 38,47 NTU.
Pengukuran kekeruhan pada air sungai merupakan indikator yang sangat yang penting dari konsentrasi sendimen yang tersupensi di air .sendimen tersebut merupakan bagian yang alami dari sungai. (state of minesota river : minesota polltion coutrol agency). Sedimentri pada sungai akan menyebabkan kekeruhan air dan menutupi substansi dasar air sungai. Turbiditas atau kekeruhan air sungai juga tergantung pada jenis dasar sungai, polutan, ataupun tumbuh-tumbuhan dan hewan yang hidup disungai.
Dari hasil pengukuran diketahui bahwa sample 3 air tadah hujan memiliki nilai kekeruhan yang tinggi dan air dari toilet keran 1 memiliki nilai kekeruhan yang paling rendah. Nilai kekeruhan untuk air minum adalah 5 NTU, sehingga dari hasil pengukuran sample pertama dan kedua berturut-turut 4,2 NTU dan 5,03 NTU memenuhi standar persyaratan air minum.

I. KESIMPULAN
Turbidity atau kekeruhan adalah adanya partikel koloid dan supensi dari suatu bahan pencemar antara lain beberapa bahan organik dan bahan anorgnik dari buangan industri, rumah tangga, budidaya perikanan dan sebagainya yang terkandung dalam perairan.
Dari hasil praktikum dan perhitungan, diketahui nilai rata-rata kekeruhan untuk sample pertama dari toilet keran 1 adalah 4,2 NTU ; sample kedua dari toilet keran 2 adalah 5,03 NTU ; sample ketiga air tadah hujan adalah 79,8 NTU ; dan sample keempat air sungai adalah 38,47 NTU. Dari hasil pengukuran diketahui bahwa sample 3 air tadah hujan memiliki nilai kekeruhan yang tinggi dan air dari toilet keran 1 memiliki nilai kekeruhan yang paling rendah dan memenuhi standar kualitas air minum.

J. DAFTAR PUSTAKA
• http://library.usu.ac.id/download/fmipa/kimia-farida.pdf.
• http://forum.upi.edu/v3/index
• http://www.hupelita.com
• http://andalucygroup.blogspot.com
• http://www.bikalabs.com