Laporan Perbandingan Adsorben Pada Penjernihan Air

LAPORAN PRAKTIKUM

KIMIA ANORGANIK I

PERBANDINGAN ADSORBEN PADA PENJERNIHAN AIR

Disusun oleh Kelompok 1

Anggota kelompok:

Adi Prayoga

Anisa Winarni

Farah Kamalia

Khilda Nur Laila

Mia Adha

PUSAT LABORATORIUM TERPADU (PLT)

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

I.            PENDAHULUAN

a.      Latar Belakang

Saat ini penjernihan air telah menggunakan banyak adsorben, antara lain zeolit, batu bata, dan tawas. Metode yang digunakan pun beragam, antara lain metode kolom dan metode batch.

Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium, dan barium. Zeolit juga sering disebut sebagai ‘molecular sieve’ karena zeolit memiliki pori-pori berukuran molekuler sehingga mampu memisahkan/menyaring molekul dengan ukuran tertentu.

Tawas bukan merupakan bahan yang asing dalam penjernihan air. Semua masyarakat sudah tentu tahu kegunaan dari bahan adsorbent satu ini. Selain untuk penjernihan air tawas ini digunakan sebagai bahan untuk deodorant.

Batu bata juga merupakan salah satu adsorben, tapi memang adsorben ini masih jarang digunakan oleh masyarakat.

Dari ketiga adsorben ini akan dilakukan perbandingan dalam hal menjernihkan air.

b.     Rumusan Masalah

1.     Bagaimana suatu adsorben dapat menjernihkan air

2.     Adsorben apa yang paling efektif dalam menjernihkan air

c.      Tujuan

Untuk membandingkan tiap adsorben dan mengetahui mana yang paling efektif dalam menjernihkan air.

d.     Waktu dan Tempat

Praktikum kali ini dilaksanakan pada Kamis, 10 Oktober 2013 pukul 13.00 WIB di Pusat Laboratorium Terpadu (PLT).

II.         DASAR TEORI

Adsorpsi menyatakan adanya proses penyerapan suatu zat oleh adsorben. Adsorpsi terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat. Molekul-molekul pada permukaan zat padat atau zat cair, mempunyai gaya tarik ke arah dalam, karena tidak ada gaya-gaya lain yang mengimbangi. Adanya gaya-gaya ini menyebabkan zat padat dan zat cair, mempunyai gaya adsorpsi. Adsorpsi berbeda dengan absorpsi. Pada absorpsi zat yang diserap masuk ke dalam absorbens sedangkan pada adsorpsi zat yang diserap hanya terdapat pada permukaannya.

Suatu adsorbens dengan bahan dan jenis tertentu, banyaknya gas yang dapat diserap, makin besar bila temperatur kritis semakin tinggi atau gas tersebut mudah dicairkan. Semakin luas permukaan dari suatu adsorben yang digunakan, maka semakin banyak gas yang dapat diserap. Luas permukaan sukar ditentukan, hingga biasanya daya serap dihitung tiap satuan massa adsorben. Daya serap zat padat terhadap gas tergantung dari jenis adsorben, jenis gas, luas permukaan adsorben, temperatur dan tekanan gas.

Proses adsorpsi yang terjadi pada kimisorpsi, partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia (biasanya ikatan kovalen), dan cenderung mencari tempat yang memaksimumkan bilangan koordinasinya dengan substrat. Peristiwa adsorpsi disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul di permukaan adsorbens.

Peristiwa adsorpsi yang terjadi jika berada pada permukaan dua fasa yang bersih ditambahkan komponen ketiga, maka komponen ketiga ini akan sangat mempengaruhi sifat permukaan. Komponen yang ditambahkan adalah molekul yang teradsorpsi pada permukaan (dan karenanya dinamakan surface aktif). Jumlah zat yang terserap setiap berat adsorbens, tergantung konsentrasi dari zat terlarut. Namun demikian, bila adsorbens sudah jenuh, konsentrasi tidak lagi berpengaruh. Adsorpsi dan desorpsi (pelepasan) merupakan kesetimbangan.

III.     ALAT DAN BAHAN

a.      Alat:

1.     Tabung reaksi 4 buah

2.     Rak tabung reaksi

3.     Vortex

4.     Corong

5.     Kertas saring

b.     Bahan:

1.     Larutan FeCl₃

2.     Zeolit

3.     Batu bata

4.     Tawas

IV.      CARA KERJA

1.     Disiapkan 4 tabung reaksi yang bersih dan kering.

2.     Diambil 20 mL larutan FeCl₃ dan dimasukkan pada setiap tabung reaksi.

3.     Ditimbang 6 gram zeolit, tawas dan batu bata yang sudah dihaluskan, lalu dimasukkan pada masing-masing tabung reaksi. Satu tabung reaksi yang hanya berisi larutan FeCl₃ dijadikan sebagai kontrol.

4.     Masing-masing tabung reaksi diaduk menggunakan vortex lalu didiamkan sebentar.

5.     Setelah seluruh adsorben sudah berada di dasar, larutan disaring dengan menggunakan kertas saring lalu diamati masing-masing filtratnya.

V.         PEMBAHASAN

Pada percobaan kali ini dilakukan perbandingan masing-masing adsorben dalam larutan FeCl₃ dengan metode batch. Adsorben yang digunakan pada percobaan ini adalah zeolit, tawas dan batu bata.

Berdasarkan percobaan didapatkan hasil zeolit lah yang paling efektif dalam hal adsorpsi dibanding tawas dan batu bata. Zeolit memiliki struktur yang berongga, sehingga zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal zeolit yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi.

Sedangkan jika dibandingkan antara batu bata dan tawas, maka tawas lah yang paling efektif. Karena tawas memang sudah dikenal sebagai penjernih air, kekeruhan air dapat dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang disebut koagulan. Tawas sudah sangat sering digunakan sebagai koagulan karena sangat efektif untuk mengendapkan partikel yang melayang baik dalam bentuk koloid maupun suspensi.

Namun jika dibandingkan antara zeolit dan tawas, zeolit merupakan adsorben terbaik, karena dilihat dari sifatnya zeolit memang merupakan adsorben sedangkan tawas sebagai koagulan. Zeolit itu saat meng-adsorpsi tidak akan ada kotoran atau koloid yang tersisa dalam air, yang ada dan mengendap hanyalah zeolit itu sendiri. Sedangkan tawas yang merupakan koagulan akan menyebabkan kotoran atau koloidnya menggumpal dan mengendap di dasar air.

VI.      KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa zeolit merupakan adsorben yang paling efektif dalam penjernihan air dibandingkan dengan tawas dan batu bata.

VII.  DAFTAR PUSTAKA

Brady, James. 1999. Kimia Universitas. Jakarta: Binarupa Aksara.

Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

VIII.  LAMPIRAN

Kontrol (larutan FeCl3)

FeCl3 + batu bata setelah disaring

 FeCl3 + tawas setelah disaring

FeCl3 + zeolit setelah disaring

LAPORAN PRAKTIKUM 

KIMIA ANORGANIK I

 PENGUJIAN TAWAS DARI LIMBAH ALUMUNIUM FOIL TERHADAP AIR DANAU

Disusun oleh kelompok 1

anggota kelompok :

Adi prayoga 

Anisa winarni

Farah kamalia

khilda nur laila

Mia adha 

PUSAT LABORATORIUM TERPADU (PLT)

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIEF HIDAYATULLAH JAKARTA

I. Pendahuluan 

a. Latar belakang 

Makhluk hidup tidak akan terlepas dari air. Air merupakan materi kehidupan, rajanya minuman bahkan termasuk salah satu pilar alam semesta ini, bahkan merupakan pilarnya yang paling mendasar. Karena langit diciptakan dari uap air, sementara bumi terdapat dari buah air. Allah telah menciptakan sesuatu yang hidup dari air. Air bersifat dingin dan lembab, bisa meredam panas, menjaga kondisi tubuh agar tetap lembab serta menggantikan sel-sel tubuh yang rusak disamping juga melembutkan makanan sehingga mampu menembus pembuluh darah.

Air merupakan senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak terdapat diplanet lain. Air hampir menutupi 71% permukaan bumi. Terdapat 1.4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di planet ini, sebagian besar terdapat di lautan (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan di puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir  sebagai awan hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air dan lautan es. Dan air merupakan kebutuhan vital seluruh mahkluk hidup di bumi ini, tidak terkecuali sangat dibutuhkan oleh manusia. Walaupun ketersedian air untuk bumi ini melimpah kita harus benar-benar mengerti bahwa air untuk memenuhi kebutuhan manusia yang sehat, bersih dan aman digunakan itu tidak terdapat di semua sumber air dimuka bumi ini, terlebih kalau kalau kita mau berbicara akan kualitas air. Tentu kita memahami banyak sekali sumber air yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan kita. Dari air laut, air hujan, air tanah, air permukaan dan mata air. Ternyata air yang memiliki kualitas paling baik secara alami adalah mata air yang berasal dari pegunungan. Terutama yang berasal dari pegunungan vulkanik, Indonesia bersyukur memiliki sumber mineral terbesar di dunia, dengan 130 gunung api atau setidaknya 10 persen dari seluruh gunung api dunia menjadikan Negara ini sebagai sumber air pegunungan vulkanik terbaik dunia. 

Berdasarkan penelitian ilmiah bahwa mata air yang berkualitas adalah mata air dari pegunungan vulkanik cenderung relative bebas pencemaran, mengandung mineral alami yang seimbang. Mata air pegunungan memiliki kualitas fisik, kimiawi dan biologi. Fisik air bersih adalah harus tidak berwarna, tidak berbau dan tidak keruh. Sedangkan dari aspek kimiawi adalah air tidak mengandung logam berat dan zat beracun seperti hidrokarbon dan deterjen. Penggunaan air sekarang sudah semakin meluas mulai hanya dari kebutuhan yang sehari – hari yang kita lakukan yaitu MCK (mandi cuci kakus) hingga keperluan industry muali dari industry pertambanga sampai industry komersil sekalipun pasti akan menggunakan air. Manusia memahami bahwa kecenderungan tergantung dengan air cukup besar, mulai mengkonsumsi untuk minum, mencuci, memasak serta untuk pertanian, peternakan dan industri. Salah satu yang penting untuk manusia adalah mengkonsumsi air minum. Mengkonsumsi air minum sebaiknya yang telah dimasak atau dididihkan hingga 100 derajat celcius. Hal ini dilakukan untuk membunuh kuman dan bakteri yang terdapat dalam air. Namun bagaimana dengan kandungan logam yang terdapat di dalamnya. Bahkan kemungkinan kandungan logam itu bertambah disaat kita merebus air dengan menggunakan panci yang terbuat dari aluminium.

Air minum yang sehat secara fisik tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak memiliki rasa tertentu. Salah satu sumber air terbaik didunia adalah yang berasal dari air tanah di kawasan pegunungan volkanik. Namun bagaimana dengan masyarakat perkotaan yang jauh dari kawasan tersebut. Mereka harus lebih waspada terhadap air yang mereka gunakan. Contoh berdasarkan data bahwa air di daerah Jakarta 80% telah tercemar. Hal ini dikarenakan banyaknya limbah industri, polusi, sampah dan lain-lain. 

b.    Rumusan masalah

1.      Apa siafat fisik dari air danau

2.     Bagaimana proses penjernihan air danau

       3.      Mengapa tawas dapat menjernihka air

c.    Tujuan 

Untuk mengetahui cara penjernihan air dengan menggunakan tawas

d.    Waktu dan tempat

 Praktikum kali ini dilaksanakan pada Kamis, 26 september 2013 pukul 13.00 WIB di Pusat Laboratorium Terpadu (PLT)

 

e. Dasar Teori 

Kekeruhan dalam air dapat dihilangkan melalui penambahan sejenis bahan kimia yang disebut koagulan. Pada umumnya bahan seperti Aluminium sulfat [Al2(SO4)3.18H2O] atau sering disebut alum atau tawas, fero sulfat, Poly Aluminium Chlorida (PAC) dan poli elektrolit organik dapat digunakan sebagai koagulan. Untuk menentukan dosis yang optimal, koagulan yang sesuai dan pH yang akan digunakan dalam proses penjernihan air, secara sederhana dapat dilakukan dalam laboratorium dengan menggunakan tes yang sederhana (Alearts & Santika, 1984).
Prinsip penjernihan air adalah dengan menggunakan stabilitas partikel-partikel bahan pencemar dalam bentuk koloid. Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini disebabkan:
a. Partikel-partikel kecil ini terlalu ringan untuk mengendap dalam waktu yang pendek (beberapa   

    jam).
b. Partikel-partikel tersebut tidak dapat menyatu, bergabung dan menjadi partikel yang lebih

    besar dan berat, karena muatan elektris pada permukaan, elektrostatis antara muatan partikel

    satu dan yang lainnya.

    Stabilitas partikel-partikel bahan pencemar ini dapat diganggu dengan pembubuhan koagulan.    

    Dalam proses penjernihan air secara kimia melibatkan dua proses yaitu koagulasi dan flokulasi

Proses koagulasi adalah suatu proses pertumbuhan dan pencampuran dilakukan secara tepat dari suatu proses koagulan, stabilisasi dan partikel-partikel koloid tersuspensi, serta agregasi awal dari partikel-partikel terstabilisasi (Reynold, 1982).

Partikel-partikel koloid yang terbentuk umumnya terlalu sulit untuk dihilangkan jika hanya dengan pengendapan secara gravitasi. Tetapi apabila koloid-koloid tersebut distabilkan dengan cara agregasi atau koagulasi menjadi partikel yang lebih besar maka koloid-koloid tersebut dapat dihilangkan dengan cepat (Metcalf & Eddy, 1978). Terdapat tiga mekanisme koagulasi yaitu komponen lapisan ganda (doeble layer compression), adsorbsi (adsorbtion) dan absorbsi oleh polimer (absorption by polymer).

Koagulasi merupakan proses penambahan bahan kimia (koagulan) yang memiliki kemampuan untuk menjadikan partikel koloid tidak stabil sehingga partikel siap membentuk flok.
Flokulasi merupakan proses pembentukan dan penggabungan flok dari partikel-partikel tersebut yang menjadikan ukuran dan beratnya lebih besar sehingga mudah mengendap. Flokulan yang digunakan untuk penjernihan air yaitu NaOH. Hal ini karena pengotor banyak mengandung ion positif sehingga dengan penambahan polimer yang bersifat negatif dapat mengikat flok lebih besar dan proses pengendapan lebih cepat (Soeparman & Suparmin, 2002).

II. METODOLOGI KERJA 

a. Alat dan Bahan  

     1.  Alat

No	Alat		Jumlah
1.	Tabung reaksi		3 buah
2.	Rak tabung reaksi		1 buah
3.	Gelas ukur		1 buah
4.	Gelas arloji		1 buah
5.		Pipet tetes	1 buah
6.		Vortex	1 buah

      2. Bahan

NO	Bahan
1	Tawas hasil percobaan
2	Air danau

b. Prosedur kerja
    1. disiapkan 3 tabung reaksi yang besih dan kering
    2. diambil 10 ml air danau dan dimasukan ke setiap tabung reaksi
    3. ditimbang 1 dan 2 gram tawas, lalu dimasukan ke dalam masing - masing 2 tabung reaksi yang 
        sudah berisi air danau. air danau yang tidak diberi tawas dijadikan sebagai kontrol.
    4. didiamkan selama 1 minggu. dan bandingkan kejernihannya dengan kontrolnya.

Pembahasan
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa air danau tidak banyak mengalami perubahan dalam tingkat kekeruhan. tawas yang telah  dihasilkan dari limbah alumunium diuji coba pada air danau yang agak keruh. dan dibuat variasi massa tawas pada 10 ml air danau, yang diharapkan air danau yang agak keruh tadi menjadi jernih. namun pada kenyataannya air danau tetap pada keadaan kontrolnya, hanya mengalami sedikit perubahan. Hasil ini disebabkan karena kemungkinan tawas yang dihasilkan tidak murni tawas, melainkan masih terdapat ion - ion pengotor lain yang ikut tersaring saat melakukan penyaringan. sehingga ion tersebut akan mempengaruhi bobot tawas yang ditimbang.

Kesimpulan
dari bobot tawas yang dihasilkan, tawas ini tidak dapat digunakan secara optimal dalam menjernihkan air danau yang keruh, karena tawas yang dihasilkan tidak murni.

referensi
1. Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Jilid 2. Jakarta: Erlangga.
2. Vogel. 2005. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi Kelima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka.