Dasar Teori Fe

8/17/2019 Dasar Teori Fe

1/13

A. Judul Percobaan : Penentuan Kadar Besi dalam Air

B. Waktu Percobaan : Selasa, 26 April 2016, pukul 10.00 11.20 W!B

". #u$uan Percobaan : %ntuk &en'eta(ui Kadar Besi dalam Sampel Air

). )asar #eori :

Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat

manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak

akan tergantikan dengan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang

dilakukan manusia membutuhkan air. Air yang digunakan manusia adalah air

permukaan tawar dan air tanah murni.

Menurut Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 10! penggolongan air

menurut peruntukkannya ditetapkan sebagai berikut "

1 #olongan A" Air yang dapat digunakan sebagai air minum se$ara langsung

tanpa pengolahan terlebih dahulu.

2 #olongan % " Air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.

& #olongan ' " Air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan

peternakan.

( #olongan ) " Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat

dimanfaatkan untuk usaha perkotaan! industri! pembangkit listrik tenaga air.

Menurut %erkat Putra *2010+! air tanah terbagi atas (! yaitu "

1 Air tanah dangkal

Ter,adi karena daya proses peresapan air permukaan tanah! lumpur

akan tertahan demikian pula dengan sebagian bakteri! sehingga air tanah

akan ,ernih. Air tanah dangkal akan terdapat pada kedalaman 1- meter. Air

tanah ini bisa dimanfaatkan sebagai sumber air minum melalui sumursumur

dangkal. )ari segi kualitas agak baik sedangkan kuantitasnya kurang $ukup

dan tergantung pada musim.2 Air tanah dalam

Terdapat pada lapisan rapat air pertama dan kedalaman 100&00 meter.

)itin,au dari segi kualitas pada umumnya lebih baik dari air tanah dangkal!

sedangkan kuantitasnya men$ukupi tergantung pada keadaan tanah dan

sedikit dipengaruhi oleh perubahan musim.& Mata air


2/13

Mata air adalah tempat dimana air tanah keluar kepemukaan tanah!

keluarnya air tanah tersebut se$ara alami dan biasanya terletak di lereng

lereng gunung atau sepan,ang tepi sungai.

( /umur/umur merupakan tanah yang digali untuk mendapatkan air yang

berasal dari dalam tanah! digunakan untuk keperluan rumah tangga. /umur

dapat dibagi men,adi dua! yaitu sumur gali dan sumur bor. /umur gali

adalah satu konstruksi sumur yang paling umum dan meluas dipergunakan

untuk mengambil air tanah bagi masyarakat ke$il dan rumah rumah

perorangan sebagai air minum dengan kedalaman 10 meter dari

permukaan tanah. /umur gali menyediakan air yang berasal dari lapisan

tanah yang relatif dekat dari permukaan tanah! oleh karena itu dengan

mudah terkena kontaminasi melalui rembesan. mumnya rembesan berasal

dari tempat buangan kotoran manusia kakus,amban dan hewan! ,uga dari

limbah sumur itu sendiri! baik karena lantainya maupun saluran air

limbahnya yang tidak kedap air.

)ari segi kesehatan sebenarnya penggunaan sumur gali ini kurang baik

bila $ara pembuatannya tidak benarbenar diperhatikan! tetapi untuk

memperke$il kemungkinan ter,adinya pen$emaran dapat diupayakan

pen$egahannya. Pen$egahan ini dapat dipenuhi dengan memperhatikan

syaratsyarat fisik dari sumur tersebut yang didasarkan atas kesimpulan dari

pendapat beberapa pakar di bidang ini! diantaranya lokasi sumur tidak

kurang dari 10 meter dari sumber pen$emar! lantai sumur sekurangkurang

berdiameter 1 meter ,araknya dari dinding sumur dan kedap air! saluran

pembuangan air limbah */PA3+ minimal 10 meter dan permanen! tinggi

bibir sumur 0!4 meter! memililki $in$in *dinding+ sumur minimal & meter

dan memiliki tutup sumur yang kuat dan rapat.

Air merupakan bagian yang penting bagi makhluk hidup baik manusia!

hewan maupun tubuhan.Tanpa air kemungkinan tidak ada kehidupan di dunia inti

karena semua makhluk hidup sangat memerlukan air untuk bertahan hidup.


3/13

Manusia mungkin dapat hidup beberapa hari akan tetapi manusia tidak akan

bertahan selama beberapa hari ,ika tidak minum karena sudah mutlak bahwa

sebagian besar 5at pembentuk tubuh manusia itu terdiri dari &6 adalah air. 7adi

bukan hal yang baru ,ika kehidupan yang ada di dunia ini dapat terus berlangsung

karena tersedianya Air yang $ukup.)alam usaha mempertahankan kelangsungan

hidupnya! manusia berupaya mengadakan air yang $ukup bagi dirinya sendiri.

%erikut ini air merupakan kebutuhan pokok bagi manusia dengan segala ma$am

kegiatannya! antara lain digunakan untuk"

a 8eperluan rumah tangga! misalnya untuk minum! masak! mandi! $u$i dan

peker,aan lainnya! b 8eperluan umum! misalnya untuk kebersihan ,alan dan pasar! pengangkutan

air limbah! hiasan kota! tempat rekreasi dan lainlainnya.

$ 8eperluan industri! misalnya untuk pabrik dan bangunan pembangkit tenaga

listrik.

d 8eperluan perdagangan! misalnya untuk hotel! restoran! dlle 8eperluan pertanian dan peternakan8eperluan pelayaran dan lain sebagainya

9leh karena itulah air sangat berfungsi dan berperan bagi kehidupan

makhluk hidup di bumi ini. Penting bagi kita sebagai manusia untuk tetap selalu

melestarikan dan men,aga agar air yang kita gunakan tetap ter,aga kelestariannya

dengan melakukan pengelolaan air yang baik seperti penghematan! tidak

membuang sampah dan limbah yang dapat membuat pen$emaran air sehingga

dapat mengganggu ekosistem yang ada.

Besi

:at besi *;e+ adalah salah satu elemen yang dapat ditemui hampir pada

setiap tempat di bumi! pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada

umumnya 5at besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut. 8andungan ion

;e pada air sumur bor bisa berkisar antara - < mg3. /edangkan standar

kandungan 5at besi air bersih berdasarkan Permenkes RI: No.

416/Menkes/Per/IX/1990 maks adalah1!0 mg3.

http://airminum.globalmuliaperkasa.com/2012/11/manfaat-air-dan-cara-menghematnya.htmlhttp://airminum.globalmuliaperkasa.com/2012/11/manfaat-air-dan-cara-menghematnya.htmlhttp://airminum.globalmuliaperkasa.com/2012/11/manfaat-air-dan-cara-menghematnya.htmlhttp://airminum.globalmuliaperkasa.com/2012/11/manfaat-air-dan-cara-menghematnya.html


4/13

Pada dasarnya besi dalam air dalam bentuk ;erro *;e2=+ atau ;erri *;e&=+.

Hal ini tergantung dari kondisi pH dan oksigen terlarut dalam air. Pada pH netral

dan adanya oksigen terlarut yang $ukup! maka ion ferro yang terlarut dapat

teroksidasi men,adi ion ferri dan selan,utnya membentuk endapan. ;erri

hidroksida yang sukar larut! berupa presipitat yang biasanya berwarna kuning

ke$oklatan.

Penyebab utama tingginya kadar besi dalam air antara lain"

1. >endahnya pH air. Air yang mempunyai pH ? dapat melarutkan logam

termasuk besi.

2. Temperatur air. 8enaikan temperatur air akan meningkatkan dera,at korosif.&. Adanya gasgas terlarut dalam air. @ang dimaksud gasgas tersebut adalah

92! '92! dan H2/. %eberapa gas terlarut tersebut akan bersifat korosif.(. %akteri. /e$ara biologis tingginya kadar besi terlarut dipengaruhi oleh

bakteri besi yaitu bakteri yang dalam hidupnya membutuhkan makanan

dengan mengoksidasi besi sehingga larut. 7enis ini adalah bakteri Crenotrik,

Leptotrik, Callitonella, Siero!apsa! dan lainlain.

#aramgaram besi *+ diturunkan dari besi *+ oksida atau ;e9. #aram

garam ini dalam larutan mengandung kation ;e2= dan berwarna agak hi,au. on

besi *+ dapat mudah dioksidasikan men,adi besi *+! sehingga merupakan 5at

pereduksi kuat. /emakin kurang asam larutan itu! semakin nyata efek tersebut

baik dalam suasana basa! netral atau oksigen dari atmosfer! sehingga akan

mengoksidasikan ion besi *+. 9leh karena itu larutan besi *+ harus sedikit asam

bila akan disimpan atau digunakan dalam ,angka waktu lama *Bogel! 1+. %esi

*+ akan membentuk endapan besi *+ hidroksida dalam suasana basa dan

reaksinya

;e2=

= 29H

C ;e*9H+2 C 2;e*9H+& C ;e29& = &H29

Dndapan ;e*9H+2 membentuk ;e9 pada suhu rendah ! reaksinya "

;e*9H+2 C ;e9 = H29

;e9 dapat teroksidasi sebagian men,adi ;e&9( dan oksida tersebut stabil pada

suhu tinggi! reaksinya "


5/13

(;e9 C ;e&9( = ;e

#aramgaram besi *+ diturunkan dari besi *+ oksida atau ;e29&. #aram

ini bersifat lebih stabil daripada garam besi *+. #aram tersebut dalam larutan

berwarna kuning muda karena mengandung kation ;e&=. %esi *+ akan

membentuk endapat besi *+ hidroksida dalam suasana basa! reaksi yang ter,adi

adalah "

;e&= = &9H C ;e*9H+&

;e*9H+& C ;e29& = &H29

;e29& = EH= C 2;e&= = &H29

Air yang mengandung besi biasanya terdapat pada sumur bor! atau sumur

pantek! atau sumur suntik. Hal ini karena sumur tersebut $enderung lebih dalam

dari sumur gali atau sumur biasa. Air yang mengandung besi biasanya ,ernih saat

diambil dari sumur! namun setelah didiamkan beberapa waktu akan berubah

men,adi kuning karena hadirnya butiranbutiran berwarna kuning. 7ika

didiamkan lebih lama! butiran ini akan mengendap ke dasar penampungan air.

/etelah mengendap air akan men,adi ,ernih kembali meskipun masih menyisakan

warna kekuningan atau sedikit keruh. 3ama perubahan ini tergantung dari

besarnya kadar besi! semakin tinggi kadar besi! maka semakin banyak endapan

atau semakin kuning warnanya.

%esi lebih reaktif daripada kedua anggota yang lain seperti halnya golongan

triadtriad lainnya! misalnya reaksi dengan asam nonoksidator maupun asam

oksidator. on besi *+ berukuran relatif ke$il dengan rapatan muatan &( mm &

untuk lo"#spin dan 2&2 ' mm&

untuk $i%$#spin! hingga mempunyai daya

mempolarisasi yang $ukup untuk menghasilkan ikatan berkarakter koFalen.

/emua garam besi *+ larut dalam air menghasilkan larutan asam. >apatan

muatan kation yang relatif tinggi *2&2 ' mm 1+ mampu mempolarisasi $ukup


6/13

kuat terhadap molekul air sebagai ligan yang berakibat lan,ut molekul air yang

lain sebagai pelarut dapat berfungsi sebagai basa dan memisahkan proton.

%esi *;e+ adalah satu dari lebih unsurunsur penting dalam air permukaan

dan air tanah. Perairan yang mengandung besi *;e+ sangat tidak diinginkan untuk

keperluan rumah tangga karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian!

porselin dan alatalat lainnya serta menimbulkan rasa yang tidak enak pada air

minum pada konsentrasi di atas kurang lebih 0!&1 mg3. %esi *+ sebagai ion

berhidrat yang dapat larut *;e2=+ merpakan ,enis besi *;e+ yang terdapat dalam air

tanah karena air tanah tidak berhubungan dengan oksigen dari atmos;er!

konsumsi oksigen bahan organik dalam media mikroorganisme sehingga

menghasilkan keadaan reduksi dalam air tanah. 9leh karena itu! besi *;e+ dengan bilangan oksidasi rendah! yaitu besi*+ *;e+ umum ditemukan dalam air tanah

dibandingkan besi*+ *;e+. /e$ara umum besi*+ *;e+ terdapat dalam air tanah

berkisar antara 1!0 < 10 mg3! namun demikian tingkat kandungan besi *;e+

sampai sebesar -0 mg3 dapat ,uga ditemukan dalam air tanah di tempattempat

tanah. %esi*+ *;e+ dapat ter,adi sebagai ,enis stabil yang larut dalam dasar danau

dan sumber air yang kekurangan oksigen. /umber besi *;e+ antara lain berasal

dari hematit ataupun magnetit. Mineral yang sering berada dalam air dengan

,umlah besar adalah kandungan besi *;e+. Apabila besi *;e+ tersebut berada

dalam ,umlah yang banyak akan mun$ul berbagai gangguan lingkungan.

Menurut Gahyu Gidowati! Astiana /astiono dan >aymond 7usuf >.! besi

*;e+ memiliki berbagai fungsi esensial dalam tubuh! yaitu "

1 /ebagai alat angkut oksigen dari paruparu ke seluruh tubuh.2 /ebagai alat angkut elektron dalam sel.

& /ebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi en5im.

)ampak #in''in*a +e

%esi terlarut dalam air dapat berbentuk kation ;erro *;e2=+ atau kation ;erri

*;e&=+. Hal ini tergantung kondisi pH dan oksigen terlarut dalam air. %esi terlarut

dapat berbentuk senyawa tersuspensi! sebagai butir koloidal seperti ;e*9H+&!

;e9! ;e29& dan lainain. 8onsentrasi besi terlarut yang masih diperbolehkan


7/13

dalam air bersih adalah sampai dengan 0!1 mgl. Apabila kosentrasi besi terlarut

dalam air melebihi batas tersebut akan menyebabkan berbagai masalah!

diantaranya

1 #angguan TeknisDndapan ;e *9H+ bersifat korosif terhadap pipa dan akan mengendap pada

saluran pipa! sehingga mengakibatkan pembuntuan dan efekefek yang dapat

merugikan seperti mengotori bak yang terbuat dari seng. Mengotori wasta;el

dan kloset.2 #angguan ;isik

#angguan fisik yang ditimbulkan oleh adanya besi terlarut dalam air adalah

timbulnya warna! bau! rasa. Air akan terasa tidak enak bila konsentrasi besi

terlarutnya 1!0mgl. 7ika di gunakan untuk men$u$i pakaian! akanmenyebabkan pakaian putih men,adi kuning.

& #angguan kesehatan

/enyawa besi dalam ,umlah ke$il di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai

pembentuk selsel darah merah! dimana tubuh memerlukan &- mghari

yang sebagian diperoleh dari air. Tetapi 5at ;e yang melebihi dosis yang

diperlukan oleh tubuh dapat menimbulkan masalah kesehatan. Hal ini

dikarenakan tubuh manusia tidak dapat mengsekresi ;e. Air minum yang

mengandung besi $enderung menimbulkan rasa mual apabila dikonsumsi.

/elain itu dalam dosis besar dapat merusak dinding usus. 8ematian sering

kali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. 8adar ;e yang lebih dari 1

mgl akan menyebabkan ter,adinya iritasi pada mata dan kulit. Apabila

kelarutan besi dalam air melebihi 10 mgl akan menyebabkan air berbau

seperti telur busuk. Air tanah yang mengandung '92 tinggi dan 92 yang

terlarut sedikit! dapat memper$epat proses pelarutan besi *dari bentuk tidak

terlarut men,adi terlarut+. /edangkan air tanah yang alkalinitasnya tinggi!

biasanya memiliki konsentrasi besi rendah! karena besi teroksidasi dan

mengendap pada pH tinggi. Air tanah yang mengandung besi dan organik

yang tinggi akan membentuk ikatan kompleks yang sulit mengendap dengan

aerasi. 8andungan besi yang tinggi merugikan! karena dapat menyebabkan

air the men,adi hitam! sayuran yang direbus berwarna gelap! menimbulkan


8/13

rasa besilogam! astringent atau obat dan merugikan ,ika dipakai dalam

produksi.

ntuk penanggulangannya! kita dapat menerapkan beberapa metode dalam

penurunan kadar ;e dalam sumur bor

1 Aerasi

on ;e selalu di,umpai pada air alami dengan kadar oksigen yang

rendah! seperti pada air tanah dan pada daerah danau yang tanpa udara. ;e

dapat dihilangkan dari dalam air dengan melakukan oksidasi men,adi

;e*9H+& yang tidak larut dalam air! kemudian diikuti dengan pengendapandan penyaringan. Proses oksidasi dilakukan dengan menggunakan udara

biasa disebut aerasi! yaitu dengan $ara memasukkan udara dalam air. 'ara

aerasi ini biasanya dengan mengontakkanmenyebarkan air dengan udara di

atas lempengan tipis! melalui tetesan air ke$il *"ater&all aerator +! atau

dengan pen$ampur air dengan gelembunggelembung udara. )engan $ara ini

,umlah oksigen pada air bisa dinaikkan antara E0 I 406. %erfluktuasinya

kandungan ;e air tanah pada pemompaan ini tidak terlepas dari sifat siklus

hidrogen air tanah.

2 /edimentasi

/edimentasi adalah proses pengendapan partikelpartikel padat yang

tersuspensi dalam $airan5at $air karena pengaruh gaya graFitasi. Proses

pengendapan dengan $ara graFitasi untuk mengendapkan partikelpartikel

tersuspensi yang lebih berat daripada air! ini yang sering dipergunakan dalam

pengolahan air. /edimentasi dapat berlangsung sempurna pada danau yang

airnya diam atau suatu wadah air yang dibuat sedemikian rupa sehingga air

di dalamya keadaan diam maupun sumur galian. Pada dasarnya proses

tersebut tergantung pada pengaruh gaya graFitasi dari partikel tersuspensi

dalam air. /edimentasi dapat berlangsung pada setiap badan air. %iaya

pengolahan air dengan proses sedimentasi relatif murah karena tidak


9/13

membutuhkan peralatan mekanik maupun penambahan bahan kimia.

8egunaan sedimentasi untuk mereduksi bahanbahan tersuspensi

*kekeruhan+ dari dalam air dan dapat ,uga berfungsi untuk mereduksi

kandungan organisme *patogen+ tertentu dalam air. Proses sedimentasi

adalah proses pengendapan dimana masingmasing partikel tidak mengalami

perubahan bentuk! ukuran! ataupun kerapatan selama proses pengendapan

berlangsung. Partikelpartikel padat akan mengendap bila gaya graFitasi

lebih besar dari kekentalan dan gaya kelembaban *enersia+ dalam $airan.& ;iltrasi

Proses penyaringan merupakan bagian dari pengolahan air yang pada

prinsipnya adalah untuk mengurangi bahanbahan organik maupun bahan

bahan anorganik yang berada dalam air. Penghilangan 5at padat tersuspensi

dengan penyaringan memiliki peranan penting! baik yang ter,adi dalam

pemurnian air tanah maupun dalam pemurnian buatan didalam instalasi

pengolahan air. %ahan yang dipakai sebagai media saringan adalah pasir

yang mempunyai sifat penyaringan yang baik! keras dan dapat tahan lama

dipakai bebas dari kotoran dan tidak larut dalam air serta dengan

penggunaan a$tiFe$arbon. Namun pada saat ini dalam mengatasi kandungan

;e pada pengolahan air baku! telah ditemukan suatu metode baru yakni

dengan menggunakan teknik Mangan :eolite ;iltration ! dimana :eolit yang

digunakan adalah pasir hi,au dilapisi mangan. /etiap butir pasir dilapisi

dengan asamasam besi dan mangan. Tipe media filter ini adalah bentuk dari

ion eJ$hange yang biasa digunakan di industri. Proses ini membutuhkan

penambahan potasium permanganat pada influent filter se$ara kontinu! yang

berfungsi untuk mengoksidasi besi dan mangan serta berfungsi untuk

regenerasi media filter. )osis pottasium permanganat harus benarbenar

tepat karena sisa pottasium permanganat menyebabkan air berwarna merah

muda. )isisi lain! dosis yang tepat akan memungkinkan lolosnya mangandi

effluen filter. Pada kasus pengolahan air tanah! 5eolit lebih baik ditempatkan

pada filter bertekanan dari pada filter graFitasi karena untuk men,aga


10/13

tekanan dari pompa sumur. Peren$ananan seperti ini menghemat biaya

pemompaan.

&etode analisis

Metode analisis besi yang bisa digunakan adalah dengan spektrofotometri

serapan atom *AA/+. /pektrofotometri adalah suatu metode analisis yang

berdasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu la,ur

larutan berwarna pada pan,ang gelombang yang spesifik dengan menggunakan

monokromator prisma atau kisi difraksi dan dete$tor Fa$uum phototube atau

tabung foton hampa. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer! yaitu sutu

alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik se$ara kuantitatif

maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu

$uplikan sebagai fungsi dari konsentrasi. Pada titrasi spektrofotometri! sinar yang

digunakan merupakan satu berkas yang pan,angnya tidak berbeda banyak antara

satu dengan yang lainnya! sedangkan dalam kalorimetri perbedaan pan,ang

gelombang dapat lebih besar. )alam hubungan ini dapat disebut ,uga

spektrofotometri adsorpsi atomi$ *Har,adi! 10+.

/pektrometer menghasilkan sinar dari spe$trum dengan pan,ang

gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas $ahaya yang

ditransmisikan atau diabsorbsi. 8elebihan spe$trometer dibandingkan fotometer

adalah pan,ang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini

diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma! grating! atau $elah optis. Pada

fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan

trayek pan,ang gelombang tertentu. Pada fotometer filter tidak mungkin

diperoleh pan,ang gelombang yang benarbenar monokromatis! melainkan suatu

trayek pan,ang gelombang &0(0 nm. /edangkan pada spektrofotometer! pan,ang

gelombang yang benarbenar terseleksi dapatdiperoleh dengan bantuan alat

pengurai $ahaya seperti prisma. /uatu spektrofotometer tersusun dari sumber

spektrum tampak yang kontinyu! monokromator! sel pengabsorbsi untuk larutan


11/13

sampel atau blanko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara

sampel dan blanko ataupun pembanding.

Persyaratan 8ualitas Air Minum menurut PD>MDN8D/ no.

(2MenkesPerB2010


12/13

. Alat dan Ba(an :

Alat < alat "

1. Gadah rol film 4 buah

2. 3abu ukur 2- m3 1 buah

&. Pipet tetes ( buah(. #elas kimia & buah

-. /pektrofotometer Absorbsi Atom 1 set Ba(an ba(an "

1. Air sampel se$ukupnya

2. 3arutan ker,a ;e -0mg3 se$ukupnya


13/13

)a-tar Pustaka :

%asset. 7. et$.

1(. '(k(

)*ar +o%el, imia )nalisis (antitati& )nor%

anik . 7akarta" Drlangga.

)ay!

>.A.7r

K

A.3.

nderwood.

1.

imia

)nalisis

(antitati& .

7aka

rta" Drlangga.

8hopkar! /. M. 10. onsep -asar imia )nalitik . 7akarta" Press.

Menkes. 2010. PM No. 49 tentan% Persaratan (alitas )ir Min(m.

>istina! Maria. 200E. Pet(n*(k Praktik(m Instr(men imia. @ogyakarta"

/TTN < %atan.

TM. 201E. Pen(nt(n Praktik(m imia Lin%k(n%an. /urabaya" 7urusan 8imia

niFersitas Negeri /urabaya.

Dasar Teori Fe

Documents

Transcript of Dasar Teori Fe