UJI DAN ANALISIS AIR SEDERHANA

BAB I

LATARBELAKANG

A.    TUJUAN

Mengklasifikasi kualitas air sumber (aboretrum dan sumber brantas) baik secara fisika, kimia, maupun biologi. Juga mampu mempraktikkan uji dan analisis air secara sederhana.

B.     DASAR TEORI

Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 907/MENKES/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum, antara lain disebutkan bahwa air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Pengertian air minum dapat dilihat juga dalam Keputusan Menteri Perindustrian dan Perdagangan Republik Indonesia Nomor : 651/MPP/Kep/10/2004 yaitu tentang persyaratan teknis Depot air minum dan perdagangannya. Dalam keputusan tersebut dinyatakan bahwa Air minum adalah air baku yang telah diproses dan aman untuk diminum. Dua pengertian diatas maka dapat diartikan bahwa, air minum adalah air yang dapat langsung diminum tanpa menyebabkan gangguan bagi orang yang meminumnya.

1.      Parameter Fisika

a.      Daya Hantar Listrik (DHL)

          Menurut Mc Neely et al, (1979) dalam Wardhani (2002), Daya Hantar Listrik (DHL) menunjukkan kemampuan air untuk menghantarkan aliran listrik. Konduktivitas air tergantung dari konsentrasi ion dan suhu air, oleh karena itu kenaikan padatan terlarut akan mempengaruhi kenaikan DHL.

            DHL adalah bilangan yang menyatakan kemampuan larutan cair untuk menghantarkan arus listrik. Kemampuan ini tergantung keberadaan ion, total konsentrasi ion, valensi konsentrasi relatif ion dan suhu saat pengukuran. Biasanya makin tinggi konduktivitas dalam air, maka air akan terasa payau sampai asin. Walaupun dalam baku mutu air tidak ada batasnya, tetapi untuk nilai-nilai yang ekstrim perlu diwaspadai (Mahida, 1984).

          Konduktivitas air ditetapkan dengan mengukur tahanan listrik antara dua elektroda dan membandingkan tahanan ini dengan tahanan suatu larutan potasium klorida pada suhu 25^oC. Bagi kebanyakan air, konsentrasi bahan padat terlarut dalam miligram per liter sama dengan 0,55 sampai 0,7 kali hantaran dalam mikroumhos per sentimeter pada suhu 25^oC. Nilai yang pasti dari koefisien ini tergantung pada jenis garam yang ada didalam air (Linsley, 1995).

b.      Total Padatan Terlarut (TDS)

          Menurut Fardiaz (1992), Total padatan terlarut (TDS) menunjukkan banyaknya partikel padat yang terdapat di dalam air. Padatan ini terdiri dari senyawa anorganik dan organik yang larut dalam air, mineral dan garam-garamnya. Tingginya nilai parameter TDS dapat mengindikasikan bahwa daerah aliran sungai tersebut telah terjadi penggundulan hutan, dan akan mengakibatkan pendangkalan/sedimentasi di dalam sungai.

            Bahan padatan keseluruhan ditetapkan dengan menguapkan contoh air dan menimbang sisanya yang telah kering. Bahan padat terapung di dapat dengan menyaring contoh air. Perbedaan bahan padat keseluruhan dan bahan padat terapung merupakan bahan padat terlarut (Linsley, 1995).

          Pengaruh terhadap kesehatan dari penyimpangan standar kualitas air dari padatan terlarut adalah akan memberikan rasa yang tidak enak pada lidah, rasa mual yang disebabkan oleh natrium sulfat dan magnesium sulfat (Sutrisno, 1987).

2.      Parameter Kimia

a.      Derajat Keasaman (pH)

           PH merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan intensitas keadaan asam atau basa sesuatu larutan. PH juga merupakan satu cara untuk menyatakan konsentrasi ion H⁺. Dalam penyediaan air, pH merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan yang akan dilakukan, misalnya dalam melakukan koagulasi kimiawi, pelunakan air (water softening) dan pencegahan korosi.

           PH air dimanfaatkan untuk menentukan indeks pencemaran dengan melihat tingkat keasaman atau kebasaan air, terutama oksidasi sulfur dan nitrogen pada proses pengasaman dan oksidasi kalsium dan magnesium pada proses pembasaan. Angka indeks yang umum digunakan 0 sampai 14 dan merupakan angka logaritmik negatif dari konsentrasi ion hydrogen di dalam air. Angka pH 7 adalah netral, sedangkan angka pH lebih besar dari 7 menunjukkan air bersifat basa dan terjadi ketika ion-ion karbonat dominan, dan pH lebih kecil dari 7 menunjukkan air bersifat asam (Asdak, 1995).

           Nilai pH air biasanya didapat dengan potensiometer yang mengukur potensial listrik yang dibangkitkan oleh ion-ion H⁺ atau dengan bahan celup penunjuk warna, misalnya methyl orange atau phenolphthalein (Linsley, 1995). Pengukuran pH juga dapat menggunakan pH meter, kertas lakmus dan kalorimeter. PH meter pada dasarnya menentukan kegiatan ion hydrogen menggunakan elektroda yang sangat sensitif terhadap kegiatan ion merubah signal arus listrik. Cara ini praktis, teliti dan dapat digunakan di lokasi sampling (Linsley,1995).

b.      Oksigen Terlarut (DO)

         Oksigen terlarut adalah banyaknya gas oksigen yang larut dalam air. Oksigen terlarut merupakan kebutuhan mendasar bagi kehidupan tumbuhan dan hewan di dalam air. Kehidupan makhluk hidup di dalam air tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen minimal yang dibutuhkan untuk kehidupan makhluk hidup. Oksigen terlarut dapat berasal dari fotosintesis tumbuhan air yang jumlahnya tergantung dari tumbuhannya dan dari udara yang masuk dalam air dengan kecepatan tertentu. Kelarutan oksigen di dalam air tergantung pula pada suhu. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan mengakibatkan hewan air yang membutuhkan oksigen akan mati, sebaliknya bila kadar oksigen terlalu tinggi dapat mengakibatkan proses pengkaratan (Fardiaz, 1992).

           Untuk mengukur oksigen terlarut digunakan DO meter. Alat ini menggunakan dua elektroda yang terbuat dari timah dan perak yang diletakkan dalam larutan elektroda dan disertai alat pengukur arus (mikrometer) yang terjadi pada reaksi perpindahan elektron. Pada elektroda timah dibebaskan elektron yang kemudian berpindah melalui mikrometer menuju elektroda perak. Melalui mikrometer inilah dapat diketahui konsentrasi oksigen terlarut dalam air.

c.       Alkalinitas

         Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan. Alkalinitas merupakan pertahanan air terhadap pengasaman. Alkalinitas dalam air disebabkan oleh ion-ion karbonat (CO₃^2-), bikarbonat (HCO^3-), hidroksida (OH^-), borat (BO₃^3-), fosfat (PO₄^3-), silika (SiO₄^4-), dan sebagainya. Dalam air alam, alkalinitas sebagian besar disebabkan oleh adanya bikarbonat, sisanya oleh karbonat dan hidroksida (Linsley, 1995).

            Air leding memerlukan ion alkalinitas dalam konsentrasi tertentu. Kalau kadar alkalinitas tinggi dibandingkan dengan kadar kesadahan akan menyebabkan air menjadi agresif dan menyebabkan karat pada pipa. Sebaliknya alkalinitas yang rendah dan tidak seimbang dengan sadahan maka dapat menyebabkan kerak CaCO₃ (kalsium karbonat) pada dinding pipa yang dapat memperkecil penampang basah pipa. Air irigasi tidak boleh mengandung kadar alkalinitas tinggi.

d.      Nitrat

           Sutrisno (1987) mengatakan, Adanya Nitrat (NO₃) dalam air adalah berkaitan erat dengan siklus Nitrogen dalam alam. Dalam siklus tersebut dapat diketahui bahwa Nitrat dapat terjadi baik dari N₂ atmosfer maupun dari pupuk (fertilizer) yang digunakan dan dari oksidasi NO₂ (Nitrit) oleh bakteri dari kelompok nitrobacter. Nitrat yang terbentuk dari proses tersebut adalah merupakan pupuk bagi tanaman. Nitrat yang kelebihan dari yang dibutuhkan oleh kehidupan tanaman terbawa oleh air yang merembes melalui tanah, sebab tanah tidak mempunyai kemampuan untuk menahannya. Hal ini mengakibatkan terdapatnya konsentrasi Nitrat yang relatif pada air tanah. Standar konsentrasi maksimum yang diperbolehkan untuk Nitrat yang ditetapkan Departemen Kesehatan R.I. adalah sebesar 20 mg/l. Menurut Standar Internasional WHO, batas konsentrasi yang diterima adalah 45 mg/l.

           Semua bentuk nitrogen dapat diukur secara analisis dengan menggunakan kalorimeter. Pengukuran ini berdasarkan adanya nitrat di dalam sampel air yang terikat dengan senyawa Nassler dan membentuk warna. Warna ini kemudian dibandingkan dengan tabung Nassler atau diukur dengan photometer, sehingga konsentrasi nitrat dalam air dapat diketahui.

          Semua parameter tersebut diatas untuk dapat dikonsumsi harus melalui pengolahan air terlebih dahulu. Pengolahan adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat suatu zat. Hal ini penting dilakukan untuk mendapatkan air yang standar air minum yang telah ditetapkan. Dalam proses pengolahan air ini, dikenal dua cara, yaitu :

1.      Pengolahan lengkap atau Complete Treatment Process, yaitu air yang mengalami pengolahan lengkap baik fisika, kimia dan bakteriologis.

-          Pengolahan fisika yaitu pengolahan yang bertujuan untuk mengurangi/menghilangkan kotoran yang kasar, menghilangkan lumpur dan pasir serta mengurangi kadar zat-zat organik yang ada dalam air yang akan diolah.

-          Pengolahan kimia yaitu pengolahan dengan menggunakan zat-zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya. Misalnya pemberian kapur pada proses pelunakan air.

-          Pengolahan bakteriologis yaitu suatu tingkat pengolahan untuk memusnahkan bakteri yang terkandung dalam air dengan cara membubuhkan kaporit (zat desinfektant).

2.      Pengolahan sebagian atau Partial Treatment Process, misalnya pengolahan yang dilakukan hanya terbatas pada pengolahan fisika saja atau kimia saja. Pengolahan ini biasanya dilakukan pada mata air yang bersih seperti air minum.

 

BAB II

ALAT, BAHAN DAN CARA KERJA

1.      ALAT DAN BAHAN

a.      Uji Fisik Sederhana

1.      Gelas ukur

2.      Corong

3.      Sampel air

4.      Air standar layak minum

b.      Uji Kimia Sederhana

1.      Gelas kimia

2.      Pengaduk

3.      Sampel air

4.      Teh

5.      Air standar minum

6.      Aquades sebagai pembanding

c.       Uji Elektrolisis

1.      Dua buah paku

2.      Kabel 50 cm

3.      Sampel air

4.      Baterai 1,5 volt

5.      Gelas kimia

6.      Penjepit buaya

7.      Lakban

d.      Uji Biologi Sederhana

1.      Gelas kimia

2.      Tutup gelas

3.      Sampel air

e.       Alat Pendukung

1.      Kaca pembesar

2.      GPS

3.      pH meter

4.      Termometer

5.      TDS (Total Delution Solid)

6.      EC (Electric Conditifity)

7.      Turbidymeter

8.      Iron test

9.      Regen

10.  Flometer

2.      CARA KERJA

1.      Uji Fisika Sederhana

Secara fisik, kualitas air dapat diketahui dengan menggunakan indera penglihatan, perasa, penciuman, dan mencicipi untuk mengetahui rasa, kekeruhan, warna dan bau.

Air sampel adalah air yang akan diuji yang biasa digunakan masyarakat setempat sehari-hari. Sedangkan, air kontrol/standar adalah air bersih yang dijadikan standar atau control untuk pengujian air sampel. Untuk pengamatannya biasanya menggunakan Pancaindra (organoleptik).

Amati kekeruhan, warna, suhu, bau dan rasa air yang akan kita uji. Berhati-hati pada saat menguji bau dan rasa, jangan lakukan uji bau dan rasa apabila terlihat kejanggalan pada warna, kekeruhan dan suhu pada air sampel.

Untuk melakukan percobaan menggunakan metode sederhana, yaitu :

a.       Masukan segelas air yang akan diuji ke dalam gelas ukur sampel

b.      Tambahkan segelas air standar (layak minum) ke dalam gelas ukur sampel.

Perhatikan reaksi yang terjadi, seperti perubahan warna, kekeruhan, suhu, bau dan rasa. Apabila hasil analisis tidak menunjukan adanya perubahan, kemungkinan derajat pencemaran pada air cukup rendah dan dapat dijadikan bahan baku air minum. Namun apabila terjadi perubahan yang telah disebutkan, dapat disimpulkan bahwa terdapat pencemaran pada air uji (ikuti tahapan selanjutnya)

c.       Tahapan selanjutnya, tambahkan 2 gelas air bersih (layak minum) ke dalam gelas ukur sampel.

Apabila dengan penambahan dua gelas air bersih (layak minum), kekeruhan, warna, suhu menjadi normal, berarti tingkat pencemaran air sampel sedang. Apabila air sampel masih keruh dan tidak ada perubahan warna dan suhu, disimpulkan derajat pencemaran air sampel tinggi. Pada thapan ini, jangan menguji bau dan rasa pada air sampel.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar di bawah ini:

                         

                         

                         

                         

                         

                         

                         

2.      Uji biologi sederhana

Analisa kualitas air secara biologi bertujuan untuk mengetahui ada atau tidaknya bakteri dalam air. Dengan mata telanjang tidak dapat diketahui keberadan mikroorganisme. Namun ini bisa dilakukan dengan uji sederhana yaitu dengan cara mendiamkan air uji selama beberapa hari, paling tidak selama 5 hari. Tahapan uji biologi sederhana adalah sebagai berikut:

a.       Masukan air uji ke dalam gelas tembus cahaya (bening) kemudian tutup rapat.

b.      Letakan gelas tersebut di tempat terbuka dan terkena cahaya matahari langsung selama lima hari.

c.       Setelah lima hari periksa kondisi air tersebut, apabila terjadi perubahan warna dan gumpalan putih berwarna putih seperti lendir disimpulkan kualitas air tersebut tidak layak dijadikan bahan baku air minum.

Berikut gambar uji biologi sederhana :

                        3. Uji Kimia sederhana

Analisa kimia secara sederhana dengan membuat teh menggunakan air minum. Kemudian, air teh tersebut dicampur dengan air uji. Caranya sebagai berikut:

a.       Masukan air uji ke dalam gelas berisi air the.

b.      Diamkan gelas yang berisi campuran air uji dengan air teh dalam keadaan terbuka selama semalam.

c.       Analisis kualitas air yang telah dicampur teh. Apabila terdapat perubahan warna, lendir dan lapisan minyak pada permukaan air disimpulkan kulitas air tidak dijadikan bahan baku air minum.

Berikut gambarnya:

4. Uji Elektrolosis Sederhana

Untuk melakukan uji elektrolisis sederhana dapt dilakukan sebagai berikut :

1)      Sediakan gelas, 2 buah paku dan kabel 50 cm

2)      Sediakan air contoh yang akan diperiksa atau di analisis

3)      Buat rangkaian listrik seperti pada gambar

4)      Perhatikan setelah beberapa menit atau 1 jam

5)      Bila air mengandung besi dan unsur lain, air akan keruh dan banyak gumpalan pada paku

Berikut gambar rangkaian listrik :

BAB III

DATA PENGAMATAN

1.      Uji fisik, kimia, dan biologi pada sumber.

No.	Analisis	S. Arboretum	S. Coban Talun
1.	Persyaratan Fisik
	1.      Kekeruhan	2,6 NTU	60,0 NTU
	2.      Bau dan rasa	Seperti berkarat	Agak amis
	3.      Padatan terapung	0,04 PPT	-
	4.      Suhu	61,7F = 16,5C	72,5F = 22,5C
	5.      Warna	Jernih	Keruh
	6.      Luas penanmpang	·          = 0,22m ·         Kedalaman = 0,04m ·         V = 0,17 ·         Kec. Aliran : = (0,22  0,4)  0,17 = 0,001496 2  1000 = 1,496	·          = 0,63m ·         Kedalaman = 0,3m ·         V = 1,25 ·         Kec. Aliran : = (0,63  0,3)  1,25 = 0,236 2  1000 = 236
2.	Persyaratan kimia
	1.      pH	7,0	7,5
	2.      Daya hantar listrik	0,08	-
3.	Peryaratan biologi	Dibawah tabel	Tidak dilakukan percobaan

Persyaratan biologi :

Ditemukan beberapa hewan air sebagai berikut :

1.      Pupa lalat kecil                              @ 4

2.      Larva mrutu biasa                         @ 1

3.      Larva lalat jangkung                     @ 1

4.      Kumbang air                                 @ 7

5.      Siput kolam                                   @12

6.      Anggang-anggang                         @ 2

7.      Lintah                                            @ 21

8.      Nimfa plekoptera                          @ 2

9.      Capung jarum biasa                       @ 1

10.  Nimfa capung jarum biasa            @ 1

11.  Cabung biasa ekor 2                      @ 1

12.  Cacing                                           @ 2

13.  Corclolaegastoligae                       @ 1

14.  Pupa lalat kerdil                            @ 3

2.      Uji Sederhana Pada Sumber

No.	Analisis	Data Pengamatan
		Sebelum	Sesudah
1.	Uji Fisik	Tidak melakukan percabaan
2.	Uji Biologi	Tidak melakukan percobaan
3.	Uji Kimia
	a.       Air arboretrum	Warna cokelat muda	Warna semakin gelap, timbul jamur dan lapisan minyak.
	b.      Air C. Talun	Warna cokelat muda	Timbul lapisan minyak.
	c.       Air kemasan	Warna cokelat muda	Timbul jamur dan lapisan minyak.
	d.      Air minum	Warna cokelat muda	Timbul lapisan minyak.
4.	Uji Elektrolisis
	a.       Air aboretrum	Jernih	Timbul gelembung gas
	b.      Air C. Talun	Agak keruh	Timbul endapan pada paku

BAB IV

PEMBAHASAN

1.      Uji Fisik, Kimia, Dan Biologi Pada Sumber

Dari percobaan dan pengamatan yang sudah dilakukan didapatkan hasil yang segnifikan. Air Aboretrum memiliki kualitas air yang lebih baik dari pada air Coban Talun baik secara fisik, kimia dan biologi. Hal ini dapat disebabkan karena letak kedudukan sumber yang berbeda. Aboretum terdapat pada daerah yang lebih tinggi dari pada Coban Talun. Aliran air yang semakin ke daerah yang lebih rendah memungkinkan terjadinya penurunan kualitas air baik fisik, kimia, maupun biologi.

2.      Uji Sederhana Pada Sumber

Pengujian air sumber secara sederhana yang di lakukan di sekolah yaitu analisis secara fisik, kimia, dan biologi. Ubtuk pengujian secara fisik dan biologi kami tidak dapat menarik pembahasan karena tidak dilakukan percobaan.

Pengujian kimia dilakukan dengan melarutkan teh pada sampel air yang berbeda meliputi air aboretrum, coban talun, air kemasan dan air minum. Setelah semalaman didiamkan  diamati ternyata ada kemiripan hasil antara air aboretrum dengan air kemasan dan air coban talun dengan air minum. Dengan begitu dapat dikatakan bahwa untuk kebutuhan minum air coban talun lebih baik dari pada air aboretrum. Hal ini disebabkan karena kandungan besi (III) yang berlebihan pada air aboretrum sehingga tidak dianjurkan untuk dikonsumsi tapi masih dapat digunakan untuk keperluan pertanian. Sedangkan, untuk air kemasan sendiri juga tidak layak untuk dikonsumsi, karena mungkin karena sumber air tidak bagus dan proses penyaringan yang kurang.

Sedangkan untuk uji kimia metode elektrolisisnya, pada saat paku di celupkan pada masing-masing air sumber dan di aliri listrik timbul gelembung-gelembung air pada paku untuk sampel air aboretrum dan timbul endapan pada paku untuk sampel air coban talun. Hal ini membuktikan bahwa air coban mengandung banyak bsi dan unsure lain karena terdapat banyak gumpalan pada paku. Dengan demikian dapat dinyatak bahwa air aboretrum lebih baik untuk dikonsumsi dari pada air coban talun.

Dari kedua pengujian secara kimia namun berbeda metode mendapatkan hasil yang berkebalikan, sehingga sulit menentukan air sumber mana yang lebih layak minum.

BAB V

KESIMPULAN

            Secara fisik, kimia dan biologi air sumber aboretrum lebih baik dari pada air sumber coban talun. Namun, untuk kelayakan minum tidak dapat diambil kesimpulan, karena pada saat pengujian kimia secara sederhana menggunakan teh dan elektrolisis mendapatan hasil yang berkebalikan.