laporan alkalinity

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum alkalinity adalah:

1.      Menentukan sifat keasaman dan kebasaan senyawa-senyawa karbonat,     bikarbonat dan hidroksida.

2.   Mengetahui jenis-jenis indikator dan penggunaan indikator.

3.   Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi alkalinity.

4.   Mampu menganalisa alkalinity dengan metode asidimetri.

1.2. Landasan Teori

1.2.1.   Pengaruh Laju Alir Umpan Terhadap pH, Alkalinitas dan Asam Volatil Dalam Bioreaktor Hibrid Anaerob Dua Tahap Pada Pengolahan Limbah  Cair Industri Sagu

Pendahuluan

Tanaman  sagu  (Metroxylon Osp. )  merupakan  tanaman  pangan  lokal Indonesia  yang  memiliki  potensi  cukup besar.  Hal  ini  dikarenakan  sagu  merupakan  sumber  karbohidrat  yang  penting  bagi  kehidupan  yang  dapat  menggantikan  beras.  Daerah  potensial  penghasil  sagu  di  Indonesia  kebanyakan terdapat di daerah timur seperti Sulawesi, Maluku  dan  Papua.  Sedangkan  untuk  di daerah  Sumatra,  Riau  tepatnya  di Kepulauan  Meranti  juga  menjadi  daerah  penghasil  sagu.  Menurut  Ramadhan  (2009)  sebanyak  51,3%  dari  2,2  juta  Ha areal  lahan  sagu  di  dunia,  terdapat  di Indonesia.  Daerah  potensial  penghasil sagu  di  Indonesia  meliputi  Riau, Sulawesi, Maluku dan Papua.

Untuk  mengolah  tanaman  sagu  menghasilkan pati sagu dilakukan proses ekstraksi  dengan  air.  Dengan  media  air ini  pati  sagu  dapat  dipisahkan  dengan seratnya. Akibatnya air mengandung pati setelah  proses  ekstraksi  [Amos,  2010]. Dalam  memproduksi  tepung  sagu dibutuhkan 20.000  liter air per  ton sagu, yang mana 94% air tersebut akan menjadi limbah  cair,  sehingga  sekitar  19.000  kL limbah  cair  sagu  yang  dihasilkan  per  1 ton sagu  [Banu dkk, 2006].

Bila  limbah  cair  yang  memiliki  kandungan bahan organik tinggi langsung dibuang  ke  perairan  sangat  berpotensi mencemari  lingkungan.  Untuk  itu dilakukan  pengolahan  limbah  cair sebelum  limbah cair  tersebut  dibuang  ke  perairan  [Ahmad,  1992].  Limbah  cair  yang  dibuang  ke  perairan  harus  sesuai dengan  baku  mutu  lingkungan.  Hal  ini dilakukan  untuk  mencegah  terjadinya  pencemaran  agar  aktivitas  biota  perairan  tidak  terganggu  dan  kualitas  air  tidak menurun. 

Pengolahan  limbah  cair  dapat  dilakukan  secara  aerob  dan  anaerob. Proses  anaerob  merupakan  proses  biodegradasi  senyawa  organik  secara biologis  dalam  kondisi  tanpa  kehadiran  oksigen.  Salah  satu  contoh  pengolahan limbah  cair  secara  anaerob  yang  dapat dilakukan  adalah  dengan  bioreaktor hibrid  anaerob  yang  merupakan  penggabungan  antara  sistem pertumbuhan  tersuspensi,  dan  sistem pertumbuhan  melekat,  anaerobik  filter  [Ahmad, 2004].

Pada  dekomposisi  anaerob  faktor  pH sangat berperan, karena pada rentang pH yang tidak sesuai mikroba tidak dapat  tumbuh  dengan  maksimum  dan  bahkan menyebabkan  kematian  yang  pada akhirnya  dapat  menghambat  perolehan gas  metana.  Derajat  keasaman  yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah  6,8  hingga  7,8  [Simamora  dkk, 2006]. Sedangkan alkalinitas limbah cair membantu  mempertahankan  pH  agar tidak  mudah  berubah  yang  disebabkan oleh  penambahan  asam.  Selain  itu, alkalinitas  juga  mempengaruhi  pengolahan  zat-zat  kimia  dan  biologi  serta  dibutuhkan  sebagai  nutrisi  bagi mikroba [Putra, 2010]. 

Dalam pengolahan limbah cair sagu  dengan  menggunakan  bioreaktor  hibrid anaerob  dua  tahap  perlu  tidak  hanya memperhatikan  parameter1parameter seperti  pH  dan  alkalinitas,  tetapi  juga memperhatikan  asam  asetat.  Menurut Smit  (2011)  asam  asetat  yang  bersifat volatil  ini  bisa  berdampak  sebagai  pencemaran  udara  yang  menyebabkan  bau asam terhadap lingkungan sekitarnya.  Kandungan asam asetat merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi terhadap kinerja bioreaktor.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  pengaruh  laju  alir  umpan terhadap pH, alkalinitas dan asam volatil dalam  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua tahap  bermedia  batu  yang  terdapat  di dalam pengolahan limbah cair sagu serta menentukan  kestabilan  bioreaktor  hibrid anaerob dua tahap.

Metode Penelitian

Limbah cair yang digunakan adalah  limbah  cair  pabrik  pengolahan  pati  sagu Desa  Belitung,  Kecamatan  Merbau, Kabupaten  Kepulauan  Meranti  dengan karakteristik ditampilkan dalam Tabel 1.

                        

Variabel  proses  yang  digunakan  adalah  variasi laju alir  umpan yaitu 2,86 liter/hari,  4  liter/hari  dan  6,67  liter/hari. Parameter  yang  diamati  adalah  pH, alkalinitas  dan  asam  volatil.  Metode  pengukuran  pH  menggunakan  pH meter  dan  metode  pengukuran  alkalinitas menggunakan  metode  titrasi  volumetri (indikator warna) sedangkan asam volatil dengan  metode  destilasi  uap  sesuai dengan  standard  methods  [APHA, AWWA  dan  WPCF,1992].  Peralatan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah  bioreaktor  hibrid  anaerob  dan peralatan  pendukung  sistem  secara keseluruhan  terdiri  dari  tangki  umpan, selang,  pompa  sirkulasi,  tangki  dan pemasok gas nitrogen.  Gambar  rangkaian  alat  bioreaktor  hibrid anaerob dapat dilihat pada Gambar  1.

                

Dari  Gambar  1.  Dapat  dilihat  bahwa batu dimasukkan ke dalam bagian  yang tidak bersekat dengan ketinggian ¾  dari tinggi cairan. Kemudian pada bagian  yang tersuspensi dan melekat dimasukkan  kultur campuran yang terdiri dari kotoran  sapi dan substrat berupa limbah cair sagu yang  telah  diaklimatisasi,  sehingga  volume  reaktor  efektif  cairan  10  liter  pada  bioreaktor  tahap  satu  dan  20  liter  pada  bioreaktor  tahap  dua diinjeksikan gas nitrogen ke dalam sistem  melalui  lubang  yang  telah  tersedia  pada  bioreaktor  selama  5  menit  pada  masing  masing fase pertumbuhan tersuspensi dan  melekat  yang  bertujuan  untuk  mengusir  oksigen terlarut dalam cairan. Pola aliran  mengikuti  rezim  di  dalam  sistem  bioreaktor hibrid anaerob dua tahap.

Limbah cair sagu yang akan diolah, dimasukkan  ke  dalam  tangki  umpan Kemudian, dengan menggunakan pompa,  limbah  cair  tersebut  dialirkan  bioreaktor  tahap  satu  dengan  laju  alir  umpan  5  liter/hari.  Aliran  limbah  cair  sagu yang ada  di dalam bioreaktor turun  dan  naik  mengikuti  sekat  yang  ada  di  dalam  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  dan  aliran  tersebut  akan  keluar  menuju  tangki  effluent .  Dari  tangki  effluent  limbah  cair  sagu  akan dipompakan  kembali  menuju  bioreaktor  tahap  dua  dengan  laju  alir  umpan  yang  telah  divariasikan.  Pada  bagian  atas  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  dilengkapi  dengan  leher  angsa  dan  selang.  Larutan  garam  diisi  pada  leher  angsa  agar  dapat  mencegah  masuknya  mikroorganisme  pengganggu  dari  luar  bioreaktor. 

Setelah  keadaan  tunak  (steandy state)   pada  proses  start- up bioreaktor  diberikan  laju  pembebanan  organik  yang  berbeda-beda  dengan  mengatur  laju  alir  umpan  yang  berbeda beda  pula.  Laj u  alir  yang  diberikan  adalah  2,86  liter/hari  ;  4  liter/hari  dan  6,67  liter/hari.  Bioreaktor  dioperasikan  pada suhu ruang. 

Proses  operasional  ini  bertujuan  untuk  melihat  pengaruh  laju  terhadap pH, alkalinitas dan  Yang  diperhatikan  adalah  dengan  nilai  laju  alir  umpan  tertentu  didapat  perubahan nilai pH, alkalinitas volatil. Selain itu, laju ali r umpan  bertujuan  untuk  memberikan  pasokan  makanan  bagi  bakteri  anaerob  sebagai nutrisi  untuk  pertumbuhan.  Setiap  laju  alir  umpan  yang  diberikan,  dilakukan  pengambilan  sampel  pada  bioreaktor  sebanyak  500  ml  untuk  dianalisa pH, alkalinitas dan asam 

 

Hasil dan Pembahasan

Hasil  pengamatan  melihat  perubahan  pH ,  alkalinitas volatil pada saat start-up  dan kontinu.

a.       Perubahan  pH  Selama  Transien Pada Start-up  

Dilakukan  pengukuran  pH selama  kondisi  transien  dengan  laju  alir  umpan3,33  liter/hari.  Hasil  pengukuran  pH  tersebut dapat dilihat pada Gambar 2

                             

Pada Gambar 2.  Ditunjukkan  bahwa  nilai  pH  meningkat  seiring  meningkatnya  waktu.  Kondisi  pH  paling  tinggi terjadi pada hari ke124 dengan nilai  pH  7  dan  kondisi  pH  paling  rendah  terjadi pada hari ke17 dan 9 dengan nilai  pH  6,4  untuk  bioreaktor  sedangkan  pada  bioreaktor  kondisi pH paling tinggi terjadi pada hari  Ke-31 dengan nilai pH 7,4 dan kondisi pH  paling  rendah  terjadi  pada  hari  ke dan  9  dengan  nilai  6,6.  Fluktuasi  pH  terjadi  akibat  asam1asam  volatil  yang  terbentuk  mampu  disangga  oleh  unsur  alkali  yang  terdapat dalam  air  buangan.  Alkalinitas  yang  terbentuk  pada  air  buangan  berasal  dari  CO bersenyawa  dengan  air  membentuk membentuk  asam  karbonat  dan  berdissosiasi  membentuk  ion hidrogen dan ion1ion bikarbonat. Ion ini  yang  berfungsi  sebagai  Kondisi  optimum  untuk  perkembangan  mikroorganisme  anaerobik  berkisar  pada  pH 6,817,4 [Ahmad, 1992]. 

b.      Perubahan  Konsentrasi  Alkalinitas Selama Transien Pada Start

Dilakukan  pengukuran  alkalinitas  selama  kondisi  transien  dengan  laju  alir  umpan  3,33  liter/hari.  Hasil  pengukuran  alkalinitas  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar 3.

                           

Gambar  3.  menunjukkan  konsentrasi  alkalinitas  tertinggi  pada  proses  start-up  bioreaktor  terjadi  pada  hari  ke131  dengan  nilai  sekitar  2160  mg/L  dan  konsentrasi  alkalinitas  yang  paling  rendah  terjadi  pada  hari  ke11  dengan  nilai  sekitar  900  mg/L,  sedangkan  pada  proses  bioreaktor  tahap  dua ,  konsentrasi  alkalinitas  tertinggi  terjadi  pada  hari  ke 31  dengan  nilai  sekitar  2380  mg/L  dan  konsentrasi  alkalinitas  terendah  terjadi  pada  hari ke13 dengan  nilai  sekitar  1160  mg/L. Konsentrasi alkalinitas mengalami peningkatan dari bioreakt or tahap satu bioreaktor  tahap  dua meningkatnya  asam1asam  volatil  yang  tidak  terpakai  dan  terbawa  oleh  aliran  menjadi  efluen  akan  mengganggu  kesetimbangan  antara  CO₂ akibatnya dissosiasi ion hidrogen dan ion  bikarbonat y ang berfungsi sebagai  ikut  terganggu.  Hal  ini  berpengaruh  terhadap  nilai  konsentrasi  alkalinitas.  Kondisi  optimum  alkalinitas  untuk  fermentasi  metan  berkisar  antara  2000 - 3000 mg/L [Ahmad, 1992].  

c.       Perubahan  Konsentrasi  Asam  Volatil Selama Transien pada start-up 

Dilakukan pengukuran asam volatil  selama  kondisi  transien  dengan  laju  alir  umpan  3,33  liter/hari.  Hasil  pengukuran  asam  volatil  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar 5. 

                    

                           Gambar 5.  Perubahan Asam Volatil  Selama Transien  

Gambar 5.  menunjukkan  bahwa  kenaikan asam volatil  paling  tinggi  pada bioreaktor  tahap satu dan dua terjadi  pada  hari  ke110  dengan  nilai  konsentrasi  86,4  mg/L  dan  57,6  mg/L,  sedangkan  konsentrasi  asam  volatil paling rendah pada bioreaktor dan dua  dengan  nilai  konsentrasi  34,56  mg/L  dan  23,04  mg/L.  Kapasitas  penyangga  dari  alkalinitas  mampu  menyangga  asam-asam  volatil  yang  terbentuk  sehingga  konsentrasi  asam volatil  tidak  meningkat.  Turunnya  konsentrasi  asam  lemak  volatil  didalam  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  dengan  media  batu  tidak  mengakibatkan  aktivitas  mikroorganisme  terganggu,  hal  ini dapat dilihat dari pH yang dihasilkan  pada  sistem.  Menurut  Ahmad  (1992),  kondisi  optimum  fermentasi  metan  berlangsung  pada  rentang  asam  lemak  volatil  501500  mg/L  dan  ekstrim  pada  konsentrasi 2000 mg/L. 

d.      Kestabilan  Bioreaktor  Hibrid  Anaerob Dua Tahap Pada 

Kestabilan  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  dengan  media  batu  ditunjukkan pada Gambar 6.

            

   Gambar 6.  Kestabilan Bioreaktor pada Kondisi Start-Up  

Kestabilan bioreaktor ditunjukkan dari  nilai  rasio  konsentrasi  asam volatil dengan  konsentrasi  alkalinitas  (TAV/Alkalinitas).  Menurut  Ahmad  (2004),  sistem  yang  mempunyai  kestabilan  tinggi  mempunyai  nisbah  TAV/Alkalinitas  lebih  kecil  dari  0,1.  Kestabilan  proses  yang  cukup  tinggi  disebabkan  karena  adanya  pemisahan  tahap  yaitu  tahap  asidogenesis  dan  metanogenesis.  Dengan  adanya  pemisahan  tahap  maka  senyawa  yang  bersifat racun terhadap kelompok bakteri  metanogen  dapat  dicegah  daan  dikendalikan  pada  tahap  pertam (asidogenesis).  Pada  penelitian  ini,  tingkat  kestabilan  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  dengan  media  batu  yang  paling  tinggi  pada bioreaktor  satu  dan  dua  terjadi  pada  hari  ke dengan  nilai  0 ,016  dan  0,0096,  sedangkan  nilai  kestabilan  bioreakt tahap  satu  dan  dua  yang  paling  rendah  terjadi  pada  hari  ke110  dengan  nilai  0,0685 dan 0,0389.

e.       Perubahan  Konsentrasi  pH  Selama  Transien Pada  Proses Kontinu

Kondisi  transien  merupakan  kondisi awal sebelum tercapainya kondisi  steady state   di  dalam  sistem  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap.  Perubahan  pH  selama  proses  kontinu  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  bermedia  ditunjukkan pada Gambar 7 .

                           

Gambar 7.  Hubungan antara Laju Alir  terhadap pH pada Proses  Kontinu

Gambar 7. menunjukkan bahwa pH  meningkat  berbanding  terbalik  dengan  laju  alir  umpan.  Dari  gambar  tersebut  dapat  dilihat  pada  bioreaktor  bahwa  semakin  besar  laju  alir  maka  pH  effluent  yang  terukur  semakin  rendah.  Kondisi  bioreaktor  hibrib  anaerob  tahap  ini  yaitu  menvariasikan  laju  alir  pada  bioreaktor  tahap  dua ,  sedangkan  pada  bioreaktor tahap  satu laju alir  tetap  sebesar  5  liter/hari  dan  tidak  divarisikan  seperti bioreaktor tahap dua . Kondisi pH  paling  tinggi  terjadi  pada  laju  alir  2,86  liter/ hari  yaitu  sebesar  7  dengan  nilai  Rata-rata  6,76. Kondisi  pH  paling rendah  terdapat  pada  laju  alir  6,67  liter/hari  dengan  nilai  rata1rata  pH  6,28.  Sedangkan kondisi rata1rata pH pada laju  alir 4 liter/hari sebesar 6,59. Kondisi pH paling  optimum  berada  pada laju alir terkecil  yaitu  2,86  l/hari.  Kondisi  optimum  untuk  perkembangan  mikroorganisme  anaerobik  yang  berkisar  pada pH 6,817,4 [Ahmad, 2004].

Peneliti  sebelumnya  telah  melakukan  penelitian  dengan  menggunakan  yaitu  bioreaktor  hibrid  anaerob  tetapi  dengan  menggunakan  limbah  dan  media  yang  berbeda.  Banu  dkk  (2006)  melakukan  penelitian  menggunakan  limbah  cair  sagu  sintetik dengan  media  plastik  ring,  diperoleh  pH  sebesar 7,4 hingga 8,1. 

Putra  (2010)  melakukan  penelitian  dengan  substrat  limbah  cair  sawit  dan  media  batu  diperoleh  pH  sebesar  6,8  hingga  7,4.  Lestari  (2012)  melakukan  penelitian menggunakan limbah cair sagu dengan media batu, diperoleh pH sebesar  6,2 hingga 7,4.

f.       Perubahan  Konsentrasi  Alkalinitas  Selama  Transien  Pada  Kontinu 

Perubahan  konsentrasi  alkalinitas  selama  proses  kontinu  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  bermedia  ditunjukkan pada Gambar 8. 

                           

Gambar 8.  Hubungan antara Laju alir  terhadap Alkalinitas pada Proses Kontinu

Gambar  8.  Menunjukkan konsentrasi  alkalinitas  tertinggi  pada  proses  kontinu  bioreaktor  terjadi  pada  laju  alir  2,86  liter/hari  yaitu  dengan nilai 2440 mg/L dengan nilai rata rata  sekitar  2341  mg/L  sedangkan  rata rata alkalinitas terendah terjadi pada laju  alir  6,67  liter/hari  yaitu  sebesar  2153  mg/l.  Pada  kondisi  laju  alir  4  liter/hari  nilai  rata1rata  alkalinitas  berkisar  2313  mg/L.  Perairan  mengandung  alkalinitas  ≥20  ppm  menunjukkan  bahwa  perairan  tersebut relatif  stabil terhadap  perubahan  asam/basa sehingga kapasitas buffer atau  basa lebih stabil.

Peneliti  sebelumnya  telah  melakukan  penelitian  dengan  menggunakan jenis bioreaktor yang sama  yaitu  bioreaktor  hibrid  anaerob  tetapi  dengan  menggunakan  limbah  dan  media  yang  berbeda.  Banu  dkk  (2006)  melakukan  penelitian  menggunakan  limbah  cair  sagu  sintetik  dengan  media  plastik  ring,  diperoleh  konsentrasi  alkalinitas  sebesar  1510  hingga  3120  mg/L. Putra (2010) melakukan penelitian  dengan  substrat  limbah  cair  sawit  dan  media  batu,  diperoleh  konsentrasi alkalinitas  sebesar  25.000  hingga  32.000  mg/L.  Lestari  (2012)  melakukan  penelitian  dengan  substrat  limbah  cair  sagu  dan  media  batu,  diperoleh  konsentrasi  alkalinitas  sebesar  2160  hingga 2640 mg/L.

g.      Perubahan  Konsentrasi  Volatil  Selama  Transien  Pa Proses Kontinu 

Perubahan konsentrasi asam volatil  selama  proses  kontinu  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  bermedia  batu  ditunjukkan pada Gambar 9.

                         

Gambar 9.  Hubungan antara Laju alir terhadap Asam Volatil pada Proses  Kontinu 

Pada  Gambar  9.  ditunjukkan  bahwa  konsentrasi  asam  volatil  yang  dihasilkan  pada  proses  kontinu  berbanding lurus dengan laju alir umpan.  Penurunan konsentrasi asam volatil yang  paling rendah terjadi pada laju alir umpan  2,86  liter/hari  dengan  nilai  konsentra Rata-rata  sebesar  38,67  mg/L,  sedangkan  konsentrasi  asam  volatil  yang  paling  tinggi pada laju alir umpan 6,67 liter/hari  dengan nilai konsentrasi rata-rata sebesar  64,8  mg/L.  Rata-rata  konsentrasi  asam  volatil  pada  laju  alir  umpan  4  liter/hari  adalah  se besar  47,52  mg/L.  metabolisme  pencernaan  anaerobik  semua asam volatil diubah menjadi asam  asetat.

Konsentrasi  asam  asetat  dapat  dianggap  sebagai  indikator  yang  baik  bagi  kinerja  reaktor  anaerob,  khususnya  pada  aktivitas  bakteri  m ethanogen  dan  acetogenic   karena  asam   dikonversi  ke  metana   pada  laju  yang  sama terbentuk   jika  keseimbangan terjaga.  Konsentrasi  dan  proporsi  asam  asetat  yang  diproduksi  dalam  tahap  acidogenic  dan acetogenic  adalah penting  dalam  kinerja  keseluruhan  sistem pencernaan anaerobik karena asam asetat  adalah prekursor yang lebih disukai untuk  pembentukan metana.  Sebagai aturan  umum anaerob  konsentrasi   asam   kurang  dari   250   mg/L.   Penghambatan terjadi pada  konsentrasi asam asetat dari  2.000  mg/L. 

Konsentrasi  asam  asetat  yang  diperoleh berkisar dari 28,8 mg/L hingga  69,12  mg/L.  Rentang  konsentrasi  asam  asetat  ini  relatif  rendah  dibandingkan  dengan  peneliti  lai n  [Banu  dkk,  2006;  Putra,  2010;  Dewi,  2012].  Banu  dkk  (2006)  memperoleh  konsentrasi  asam  asetat  sekitar  2.900  mg/L  pada  laju  pembebanan  organik  24,6  kg  COD/m hari  dengan  menggunakan  substrat  limbah cair sagu sintetik bermedia plastik  ring,  sedangkan  Putra memperoleh  asam  asetat  sebesar  8.700  mg/L pada waktu tinggal hidraulik 4 hari  dengan menggunakan limbah cair Pabrik  Kelapa Sawit (PKS)  dengan media batu.  Sementara itu, Dewi (2012) memperoleh  asam asetat  sebesar  76,8 mg/L pada  laju  pembebanan organ ik 50 kg COD/m dengan  menggunakan  substrat  limbah  cair sagu dengan media batu.

h.      Kestabilan  Bioreaktor  Hibrid  Anaerob  Dua  Tahap  Pada  Proses  Kontinu 

Kestabilan  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  dengan  media  batu  selama  proses  kontinu  ditunjukkan  Gambar 10. 

                            

  Gambar 10. Kestabilan Bioreaktor  Selama Proses Kontinu

Kestabilan  bioreaktor  dapat  ditunjukkan  dari  rasio  total  asam  lemak  volatil  dengan  konsentrasi  alkalinitas.  Pada  proses  kontinu  penelitian  ini,  tingkat  kestabilan  bioreaktor  hibrid  anaerob  bermedia  batu  sebesar  0,0118  pada  hari  ke111  dengan  laju  alir  2,86  liter/hari,  sedangkan  tingkat  kestabilan  bioreaktor pada laju alir 4 liter/hari yaitu  sebesar  0,0183  pada  hari  ke 1 laju  alir  6,67  liter/hari  tingkat  kestabilan  bioreaktor  sebsesar  0,0288  pada  hari  pertama.  Hasil  ini  menunjukkan  bahwa  tingkat  kestabilan  bioreaktor  tersebut  sangat  tinggi,  tetapi  bioreaktor  yang  mempunyai  tingkat  kestabilan  paling  tinggi  adalah  bioreaktor  pada  laju  alir  2,86  liter/hari  dengan  tingkat  kestabilan  0,0118.  Menurut  Ahmad  (2004),  yang  mempunyai  kestabilan  tinggi  harus mempunyai nisbah TAV/Alkalinitas kecil dari  0,1. Grafik tingkat  kestabilan  bioreaktor  hibrid  anae rob  dapat  dilihat  pada Gambar 10 di atas. 

i.        Hubungan  Laju  Alir  Umpan  terhadap Konsentrasi pH

Hubungan  pH  pada  kondisi  tunak  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  bermedia batu pada laju alir umpan 2,86  liter/hari; 4 liter/ hari dan 6,67 liter/hari  dapat dilihat pada Gambar 11 .

                       

   Gambar 11.  Hubungan Laju Alir Umpan  terhadap pH 

Gambar 11 menunjukkan antara  kondisi  rata-rata  pH  pada  kondisi  tunak  masing1masing  variabel  laju  alir. Pada laju  alir  2,86  liter/hari diperoleh  Rata-rata  nilai  pH  6,76,  pada  laju alir  4  liter/hari diperoleh rata1rata nilai pH 6,63  dan pada laju alir 6,67 liter/hari diperoleh Rata-rata nilai pH 6,27.  Pada  laju  alir  2,86  l/hari  nilai  pH  berada  pada  rentang  optimum  proses  anaerob.  Pada  laju  alir  4,  dan  6,67  liter/hari nilai pH yang terukur menurun.  Dari  Gambar  4.8  dapat  dilihat  bahwa  hubungan  laju  alir  umpan  terhadap  pH yaitu  semakin  tinggi  pH  berbanding  terbalik dengan laju alir umpan. 3.10  Hubungan  Laju  Alir  Umpan  terhadap Konsentrasi Alkalinitas Hubungan  alkalinitas  pada  kondisi  tunak bioreaktor hibrid anaerob dua tahap  bermedia batu pada laju alir umpan 2,86  liter/hari ; 4 liter/ hari dan 6,67 liter/hari  dapat dilihat pada Gambar  12.

                         

   Gambar 12. Hubungan Laju Alir Umpan terhadap Alkalinitas

Gambar 12.  menunjukkan  hubungan  antara  kondisi  rata alkalinitas  pada  kondisi  tunak  masing masing  variabel  laju  alir.  Pada  laju  alir  2,86 liter/hari diperoleh rata-rata konsentrasi  alkalinitas  sebesar  2333  mg/L,  pada  laju  alir  4  liter/hari  diperoleh  rata konsentrasi  alkalinitas  sebesar  2313  mg/L,  dan  pada  laju  alir  6,67  liter/hari  diperoleh rata1rata konsentrasi alkalini sebesar 2160 mg/L. 

Pada  laju  alir  2,86  liter/hari  konsentrasi  alkalinitas  yang cukup  tinggi.  Pada  laju  alir  4  dan  6,67  liter/hari  konsentrasi alkalinitas  menurun  dan  dapat  dilihat  pH  yang  terukur  pada  Gambar  4.9  juga  menurun.  Penurunan  kapasitas  penyangga  dari  alkalinitas  disebabkan  karena  peningkatan  laju  alir  umpan.  Hal  ini  sesuai  dengan  penelitian  Soeprijanto  dkk  (2010)  yang  menyimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  pembebanan organik atau laju alir umpan  berarti  semakin  banyak  bahan  organik  yang  didegradasi  sehingga  sistem  akan  lebih  banyak  menghasilkan  asam  asetat.  Apabila asam asetat yang dihasilkan pada  proses  asidogenesis  lebih  banyak  dibanding  karbondioksida  maka  asam  karbonat  yang  dihasilkan  dari  reaksi  karbondioksida dan air juga akan menjadi sedikit  dan  konsentrasi  alkalinitas  yang  terukur akan bernilai kecil.  

Alkalinitas  juga  berpengaruh  terhadap pH dalam suatu perairan. Dalam  kondisi  basa  ion  bikarbonat  akan  membentuk ion karbonat dan melepaskan  ion hidrogen yang bersifat asam sehingga  ke adaan  pH  menjadi  netral,  sebaliknya  bila  keadaan  terlalu  asam,  ion  karbonat  akan  mengalami  hidrolis  menjadi  ion  bikarbonat  dan  melepaskan  hidrogen  oksida  yang  bersifat  basa,  sehingga  keadaan kembali netral. Dari  Gambar  12.  dapat  dilihat  bahwa hubungan laju alir umpan terhadap  konsentrasi  alkalinitas  sama  seperti  hubungan  laju  alir  umpan  terhadap  pH  yaitu  semakin  tinggi  pH  maka  konsentrasi  alkalinitas  yang  terhitung  juga  semakin  meningkat  hal  ini  berbanding  terbalik  dengan  laju  alir  umpan.  Kondisi  pH  dipengaruhi  oleh  alkalinitas  karena  alkalinitas  merupakan  penunjuk kapasitas penyangga pH dalam  fermentasi  anaerobik.  Semakin  tinggi   konsentrasi  alkalinitas  menyebabkan  kondisi  pH  cairan  tidak  turun,  sehingga  bakteri  anaerobik  dapat  berkembang  optimum  pada  proses  fermentasi  anaerobik  untuk  menghasilkan  biogas. 

j.        Hubungan  Laju  Alir  Umpan  terhadap Konsentrasi Asam Volatil

Hubungan  asam  volatil  pada  kondisi  tunak  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  bermedia  batu  pada  laju  alir  umpan  2,86  liter/hari  ;  4  liter/  hari  dan  6,67 liter/hari dapat dilihat pada Gambar  13.

                          

Gambar 13. Hubungan Laju Alir Umpan  terhadap Asam Volatil

Pada Gambar 13.  hubungan  kondisi  rata1rata  konsentrasi  asam  volatil  setiap  variabel  laju  alir  umpan  pada  kondisi  tunak  bioreaktor.  Pada  laju alir  umpan 2,86  liter/hari  rata rata  konsentrasi  asam  volatil  sebesar  42,24  mg/L,  pada  laju  alir  umpan  4  liter/hari  rata1rata  konsentrasi  asam  volatil sebesar 47,04 mg/L, dan pada laju  alir  umpan  6,67  liter/hari  rata konsentrasi asam  volatil 67,2 alir umpan 6,67 liter/hari merupakan laju alir umpan optimum proses  asam  volatil  dengan  konsentrasi  asam  volatil  paling  tinggi  sebesar  pada kondisi tunak.  

Pada laju alir umpan 4 liter/hari dan  6,67  liter/hari  konsentrasi  asam  volatil  tinggi, hal ini disebabkan karena laju alir  umpan  yang  tinggi  pada  pada bioreaktor Menurut  Ahmad  (1992),  laju  pembebanan  yang  tinggi  pada  bioreaktor  menyebabkan  meningkatnya  konsentrasi  asam  asetat.  Sedangkan  pada  laju  alir  umpan  2,86  liter/hari  konsentrasi  asam  asetat  mulai  menurun  dan  pH  semakin  meningkat.  

Dari  grafik  dapat  dilihat  bahwa semakin  tinggi  pH,  maka  konsentrasi asam  asetat  cenderung  menurun. Penurunan  dan  peningkatan  pH  sangat dipengaruhi oleh konsentrasi asam asetat dalam  cairan.  Semakin  tinggi  pembebanan  organik  yang  diumpankan  kedalam bioreaktor menyebabkan bakteri acidogen  dan acetogen  semakin aktif dan  semakin cepat tumbuh, sehingga semakin  banyak bahan organik dikonversi menjadi  asam  asetat  yang  menyebabkan menurunnya pH [Soeprijanto dkk, 2010]. 

k.      Studi  Komparatif  Kinerja  Bioreaktor  Hibrid  Anaerob  Dua Tahap

Studi komparatif kinerja bioreaktor hibrid anaerob dua tahap ditinjau dengan membandingkan kinerja bioreaktor hibrid anaerob  dalam  pengolahan  limbah  cair  pabrik  sagu  bermedia  batu  terhadap bioreaktor hibrid anaerob yang mengolah  limbah  cair  industri  lainnya  dengan media  yang  berbeda  pula.  Perbandingan kinerja  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua tahap  pengolahan  limbah  cair  sagu  bermedia  batu  ini  dengan  pengolahan  limbah  cair  industri  lain  dengan menggunakan  media  yang  berbeda ditampilkan  dalam  Tabel  2.

                         

Pada Tabel 2. ditunjukkan bahwa  bioreaktor  hibrid  anaerob  bermedia plastik  ring  yang  digunakan  untuk  mengolah  limbah  cair  sagu  memperoleh  pH  sebesar  7,4  hingga  8,1  dan  konsentrasi  alkalinitas  sebesar  1510 hingga  3120  mg/L,  serta  konsentrasi asam asetat sebesar 2900 mg/L. Selain itu  pada  bioreaktor  hibrid  anaerob  bermedia batu  yang  digunakan  untuk  mengolah  limbah  cair  sawit  diperoleh  pH  sebesar 6,8  hingga  7,4  dan  alkalinitas  sebesar 25.000  hingga  32.000  mg/L  serta konsentrasi  asam  asetat  sebesar  8707,3 mg/L.  Disamping  itu  pada  bioreaktor hibrid  anaerob  bermedia  batu  yang digunakan  untuk  mengolah  limbah  cair sagu  diperoleh  pH  sebesar  6,2  hingga 7,4  dan  alkalinitas  sebesar  2160  hingga 2640  mg/L  serta konsentrasi asam  asetat sebesar 76,8 mg/L.  

Bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  bermedia  batu  yang  digunakan untuk  mengolah  limbah  cair  sagu  pada  penelitian ini memperoleh pH sebesar 6,2  hingga  7  dan  konsentrasi  alkalinitas sebesar  2160  hingga  2440  mg/L  serta konsentrasi  asam  asetat  sebesar  67,2 mg/L. Proses anaerob pada bioreaktor ini  dikatakan  berhasil  atau  bekerja  dengan  baik  karena  perolehan  rata1rata  pH  dan  alkalinitas  berada  pada  rentang  kondisi optimum.  Menurut  Ahmad  (2004) kondisi  pH  optimum  untuk  perkembangan  mikroorganisme  anaerobik  berkisar  pada  6,8  hingga  7,4 dan  menurut  Ahmad  (1992)  konsentrasi alkalinitas  yang  optimum  pada  proses anaerobik  berkisar  pada  rentang  2000 hingga 3000 mg/L. 

Kesimpulan dan Saran

Dari hasil  penelitian  dan  pembahasan  dapat  diambil  kesimpulan  yaitu: 

1.    Semakin  besar  laju  alir  maka  pH dan  nilai alkalinitas  effluent  yang  terukur  semakin  rendah, berbanding  terbalik  dengan  nilai  asam volatil yang semakin tinggi. 

2.    Kestabilan  bioreaktor  hibrid anaerob dua tahap tertinggi terjadi  pada  hari  ke111  dengan  laju alir  2,86  liter/hari  dengan  nilai 0,0118,  sedangkan  kestabilan  bioreaktor  hibrid  anaerob  dua  tahap  terendah  terjadi  pada  bioreaktor  dengan  laju  alir  6,67  liter/hari  pada  hari  ke11  dengan nilai  0,0288,  dan  tingkat kestabilan  bioreaktor  dengan  laju alir  4  liter/hari  terjadi  pada  hari ke14 dengan nilai 0,0183. 

Saran  lanjutan  yang  dapat  ditindak  lanjuti pada penelitian ini antara lain: 

1.    Perlu  dilakukan  penambahan  jumlah  variasi  Waktu  Tinggal  Hidrolik (WTH) pada bioreaktor I untuk penelitian selanjutnya, agar dapat  melihat  perubahan  dan  peningkatan secara signifikan. 

2.    Pada penelitian selanjutnya, perlu dilakukan  identifikasi  bakteri anaerob  pada  bioreaktor tersuspensi  dengan  bioreaktor melekat,  karena  terjadi kemungkinan  bahwa  mikroorganisme  yang  diharapkan tidak  berkembang  biak  dengan  baik. 

1.2.2. Limbah

1.2.2.1. Pengertian Limbah

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Limbah adalah sisa hasil proses produksi baik yang dapat digunakan lagi (yang dapat didaur ulang) dan yang tidak dapat digunakan lagi (yang tidak dapat didaur ulang) yang dapat mengganggu, merusak ekosistem apabila dibiarkan. Limbah biasanya terdiri dalam wujud padat, cair dan gas.Limbah adalah sisa hasil produksi baik yang dapat digunakan lagi (yang dapat di daur ulang) dan yang tidak dapat digunakan lagi (yang tidak dapat didaur ulang) yang dapat mengganggu, merusak ekosistem apabila dibiarkan.

Limbah merupakan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Limbah ini terdiri dari bahan kimia senyawa organik dan senyawa anorganik dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu. Kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.

1.2.2.2. Jenis-jenis Limbah

­Jenis-jenis limbah yang sering di jumpai antara lain:

1.    Cair

Limbah cair merupakan sisa buangan hasil suatu proses yang sudah tidak dipergunakan lagi, baik berupa sisa industri, rumah tangga, peternakan, pertanian, dan sebagainya. Komponen utama limbah cair adalah air (99%) sedangakan komponen lainnya bahan padat yang bergantung asal buangan tersebut.(Rustama et. al, 1998).

Limbah cair adalah bahan cairan yang telah digunakan dan tidak diperlukan kembali dan dibuang ke tempat pembuangan sampah. Limbah cair biasanya dikenal sebagai entitas pencemar air. Komponen pencemaran air pada umumnya terdiri dari bahan buangan padat, bahan buangan organik, dan bahan buangan anorganik.

Limbah hitam: sampah cair yang dihasilkan dari toilet. Sampah ini mengandung patogen yang berbahaya.Limbah rumah tangga: sampah cair yang dihasilkan dari dapur, kamar mandi dan tempat cucian. Sampah ini mungkin mengandung patogen.

2.      Padat

Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali tidak dikehendaki kehadirannya karena tidak memiliki nilai ekonomis.

Sampah merupakan material sisa yang tidak diinginkan setelah berakhirnya suatu proses. Sampah merupakan konsep buatan manusia, dalam proses-proses alam tidak ada sampah, yang ada hanya produk-produk yang tak bergerak.

3.      Gas

Limbah gas adalah semua limbah yang berbentuk gas atau berada dalam fase gas, contoh : karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), nitrogen oksida (NOx), dan sulfur oksida (SOx).

1.2.3. Air

1.2.3.1. Karakteristik Air

A.    Karakter fisik

1.      Temperatur/suhu, berpengaruh terhadap reaksi kimia, reduksi kelarutan    gas.

2.      Rasa dan bau, diakibatkan oleh senyawa-senyawa lain dalam air seperti gas H₂S, NH₃, senyawa fenol, dll.

3.      Warna: air yang murni tidak berwarna, bening dan jernih, adanya warna pada air menunjukkan adanya senyawa lain yang masuk ke dalam air.

4.      Turbiditas/kekeruhan, karena adanya bahan dalam bentuk koloid dari partikel yang kecil, dan atau adanya pertumbuhan mikroorganisma.

5.       Solid, disebabkan oleh senyawa organik maupun anorganik dalm bentuk suspensi (larut). Jumlah total kandungan bahan terlarut = TDS (Total dissolve solid), sedangkan bahan yang tidak terlarut (terpisah dengan filtrasi atau sentrifugasi) = Suspended Solid (SS).

B. Karakteristik kimia

1. pH

Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisien klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentuk molekular, dimana disosiasi senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentuk molekular dan disosiasi tersebut dipengaruhi oleh pH.

2. DO (dissolved oxygent)

DO adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer. Semakin banyaj jumlah DO maka kualitas air semakin baik.

3. BOD (biological oxygent demand)

BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan – bahan organik (zat pencemar) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi.

4. COD (chemical oxygent demand)

COD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan – bahan organik secara kimia.

5. Kesadahan

Kesadahan air adalah kandungan mineral – mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan ion magnesium (Mg) dalam bentuk karbonat.

6.   Senyawa – senyawa kimia yang beracun

Kehadiran unsur arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang ketat. Kehadiran besi (Fe) dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligam yang menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia. 

C. Karakteristik Biologi

Organisme yang ditemukan dalam perairan: bakteri, virus,algae, jamur,  mikroinvertebrata (protozoa, serangga, cacing, dll). Karakteristik biologi ditentukan dengan parameter yang disebut indeks biotik. Indeks ini menunjukkan ada tidaknya organisme.

1.2.3.2. Jenis-jenis Air

1. Hard water (air kesadahan tinggi) adalah air yang mengandung garam kapur secara berlebihan, yaitu kalsium karbonat, kalsium sulfat, dan magnesium, sodium, besi, tembaga, silikon, nitrat, chlorida, virus, bakteri, zat2 kimia dan berbagai mineral anorganik lainnya.

2.   Soft water (air kesadahan rendah), contohnya air sungai, air danau, air mata air pegungungan, dan air dari beberapa tempat.

3.   Raw water (air mentah) adalah jenis air yang belum mendapat penanganan tertentu, air tersebut dapat berupa hard water maupun soft water. contoh hard water adlaah air kapur, contoh soft water adalah air hujan. air mentah mengandung jutaan virus dan bakter dalam satu tetes saja. Beberapa ahli kesehatan menyarankan untuk memasak air (boiled water) yang akan kita konsumsi. pendidihan air tidak menghilangkan mineral anorganik, meskipun air tersebut dapat membunuh bakteri dalam air mentah.

4.   Rain water (air hujan) memang sudah disuling olh panasnya matahari sehingga tidak mengandung mineral dan juga tidak mengandung kuman, namun pada waktu terjadinya kondensasi (pengembunan) dari awan menjadi hujan, titik air tersebut melewati udara yang mengdanung bakteri, debu, asap, bahan-bahan kimia, lumpur, dan bahan-bahan mematikan.

5.   Snow water (air salju) merupakan salju yang mencair yang juga membawa bahan-bahan kimia dan bahkan dapat mengadnung radioaktif seperti strontium 90. salju merupakan air hujan yang membeku.

6.   Filtered water (air saringan) adalah air yang dilewatkan melalui saringan sangat halus, yang diaktifkan dengan karbon atau dengan penghilang mekanik lainnya. pemakaian air saringan masih cukup populer saat ini,m beberapa orang mengira air yang dilewatkan melalui suatu filter telah menjadi murni, namun tidak ada suatu filter yang dapat mencegah bakteri atau virus lolos dari jaringan-jaringan halusnya.

7.   Deionized water (air deionisasi) dapat menghilangkan mineral secara efektif dan menyaingi air suling dalam hal ini. namun demikian air itu berubah menjadi media pengembangan untuk bakteri, zat-zat renik dan virus. kesalahan alat ini terletak pada hamparan damarnya yang justru menjadi media pembenihan. disamping itu air ini tidak dapat menghilangkan bahan kimia sintetis seperti herbisida, pestisida, dan insektisida.

8.   Distiled water (air suling) adalah air yang diubah menjadi uap (dengan pemanasan) sehingga semua yang tidak murni ditinggalkan, kemudian dengan proses kondensasi (pengembunan) dikembalikan menjadi air murni.

1.2.4. Alkalinity

1.2.4.1. Pengertian Alkalinity

Alkaliniti adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan. Sama halnya dengan larutan bufer, alkaliniti merupakan pertahanan air terhadap pengasaman. Alkaliniti adalah hasil reaksi-reaksi terpisah dalam larutan hingga merupakan sebuah analisa “makro” yang menggabungkan beberapa reaksi. Alkaliniti dalam air disebabkan oleh ion-ion karbonat (CO₃^2- ), bikarbonat (HCO₃^- ), hidroksida (OH^-) dan juga borat (BO₃^3-), fosfat (PO₄^3-),    silikat  dan sebagainya.

Air yang sangat alkali atau bersifat basa sering mempunyai pH tinggi dan umumnya mengandung padatan terlarut yang tinggi. Sifat-sifat ini dapat menurunkan kegunaannya untuk keperluan dalam tangki uap, prosesing makanan dan system saluran air dalam kota. Alkalinitas memegang  peranan penting dalam penentuan kemampuan air untuk mendukung pertumbuhan ganggang dan kehidupan perairan lainnya. Pada umumnya, komponen utama yang memegang peran dalam menentukan alkalinitas perairan adalah ion bikarbonat, ion karbonat dan ion hidroksil.

1.2.4.2. Jenis-Jenis Alkalinity

1.   Alkalinity karbonat

2.   Alkalinity total

1.2.5. Asidimetri

1.2.5.1. Pengertian Asidimetri

Asidimetri adalah pengukuran konsentrasi asam dengan menggunakan larutan baku basa, sedangkan alkalimeteri adalah pengukuran konsentrasi basa dengan menggunakan larutan baku asam. Oleh sebab itu, keduanya disebut juga sebagai titrasi asam-basa.

Titrasi adalah proses mengukur volume larutan yang terdapat dalam buret yang ditambahkan ke dalam larutan lain yang diketahui volumenya sampai terjadi reaksi sempurna. Atau dengan perkataan lain untuk mengukur volume titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalen. Titik ekivalen adalah saat yang menunjukkan bahwa ekivalen perekasi-pereaksi sama. Di dalam prakteknya titik ekivalen sukar diamati, karena hanya meruapakan titik akhir teoritis atau titik akhir stoikometri. Hal ini diatasi dengan pemberian indikator asam-basa yang membantu sehingga titik akhir titrasi dapat diketahui. Titik akhir titrasi meruapakan keadaan di mana penambahan satu tetes zat penitrasi (titran) akan menyebabkan perubahan warna indikator. Kadua cara  di atas termasuk analisis titrimetri atau volumetrik. Selama bertahun-tahun istilah analisis volumetrik lebih sering digunakan dari pada titrimetrik. Akan tetatpi, dilihat dari segi yang yang keta, “titrimetrik” lebih baik, karena pengukuran volume tidak perlu dibatasi oleh titrasi.

1.2.5.2. Indikator dan Penggunaannya

Beberapa pengertian indikator, antara lain :

1.   Teori Oswald

Indikator adalah zat-zat warna yang bersifat sebagai asam lemah atau basa lemah  yang warna molekulnya sebelum berdissosiasi berlainan dengan warna ionnya yang terjadi sesudah berdissosiasi.

2.   Teori Chromophore

Indikator adalah suatu persenyawaan organik yang warnanya tidak bergantung pada struktur molekulnya dan perubahan

Adapun penggunaan indikator yaitu sebagai penunjuk untuk mengetahui titik akhir titrasi dalam titrasi asam basa dengan adanya perubahan warna atau terbentuknya endapan

BAB II

ALAT DAN BAHAN

2.1. Alat

Adapun alat – alat yang digunakan pada praktikum ini adalah :

1.    Buret 50 ml                             : 1 buah

2.    Statif & kleim                          : 1 buah

3.    Beaker glass 200 ml                : 2 buah

4.    Erlenmeyer 100 ml                  : 4 buah

5.    Pipet tetes                               : 3 buah

6.    Pipet volume 25 ml                 : 1 buah

7.    Pipet ukur 5 ml                        : 1 buah

8.    Tissue                                      : Secukupnya

9.    Botol Semprot                         : 1 buah

10.Corong                                   : 2 buah

11.Bola karet                               : 1 buah

2.2. Bahan

Adapun bahan – bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah

1.   Larutan  H₂SO₄ 0,02 N          

2.   Indikator PP                                       

3.   Indikator MO

4.   Air mineral merek Ades

5.   Air mineral merek Vit

6.   Air mineral merek Gundaling

BAB III

PROSEDUR KERJA

3.1. Prosedur Pembuatan Larutan H₂SO₄ 0,02N

a.    Larutan H₂SO_{4 (P)} dipipet sebanyak 0,54 ml diruang asam dan dimasukan kedalam labu ukur 1000 ml yang berisi sedikit aquadest.

b.   Labu ukur berisi larutan H₂SO_{4 (P)} ditambahkan aquadest sampai tanda batas.

c.       Labu ukur berisi larutan dihomogenkan.

3.2. Prosedur Kerja P Alkalinity

a.    Sampel dipipet sebanyak 25 ml, kemudian dimasukkan kedalam Erlenmeyer 100 ml.

b.    Sampel ditambahkan indikator PP sebanyak 3 tetes kemudian  diaduk.

c.    Jika terjadi perubahan warna dititrasi dengan H₂SO₄ 0,02 N sampai   hilang warnanya dan dicatat volume H₂SO₄ 0,02 N yang terpakai. Tetapi jika tidak terjadi perubahan warna, berarti P alkalinity = 0.

3.3. Prosedur Kerja M Alkalinity

a.    Sampel dipipet sebanyak 25 ml, kemudian dimasukkan kedalam Erlenmeyer  100 ml.

b.   Sampel ditambahkan indikator MO  sebanyak 3 tetes kemudian diaduk.

c.    Sampel akan berubah menjadi warna kuning, kemudian sampel dititrasi dengan H₂SO₄ 0,02 N sampai berwarna orange dan dicatat volume H₂SO₄ 0,02 N yang terpakai.

BAB IV

GAMBAR RANGKAIAN

4.1. Gambar Rangkaian Percobaan P Alkalinity

1. Sampel-sampel yang digunakan

            

2. Sampel dituang kedalam beaker glass

    

3.      Setiap sampel dimasukkan ke dalam erlemeyer sebanyak 100 ml

          

4.      Setiap sampel di tetesi indikator PP sebanyak 3 tetes

            

5.      Sampel dititrasi dengan larutan H₂SO₄ 0,02 N Dari buret jika terjadi perubahan warna setelah penambahan indikator PP

           

4.2. Gambar Rangkaian Percobaan M Alkalinity

1. Sampel-sampel yang digunakan

              

2. Sampel dituang kedalam beaker glass

    

3.   Setiap sampel dimasukkan ke dalam erlemeyer sebanyak 100 ml

          

4.      Setiap sampel di tetesi indikator MO sebanyak 3 tetes

            

5.      Larutan dititrasi dengan larutan H₂SO₄ 0,02 N dari buret setelah penambahan indikator PP

           

BAB V

DATA PENGAMATAN

5.1. Tabel Data Pengamatan Untuk P Alkalinity

No	Sampel	Volume Sampel (ml)	Indikator PP (tetes)	Volume Titrasi H2SO4 (ml)	Warna
					Sebelum Titrasi	Sesudah Titrasi
1	Air merek Vit	25	3	0	Tidak berwarna	Tidak berwarna
2	Air merek Ades	25	3	0	Tidak berwarna	Tidak berwarna
3	Air Gundaling	25	3	0,6	Merah jambu muda	Tidak berwarna

Keterangan

·          Air mineral Vit + Ind PP                         Tidak berwarna

·         Air mineral Ades + Ind PP                           Tidak berwarna

·         Air mineral Gundaling + Ind PP                      Lar merah jambu muda

Lar merah jambu muda   H₂SO₄ 0,02 N          Tidak berwarna

                                                      Titrasi

5.2. Tabel Data Pengamatan Untuk M Alkalinity

No	Sampel	Volume Sampel (ml)	Indikator MO (tetes)	Volume Titrasi H2SO4 (ml)	Warna
					Sebelum Titrasi	Sesudah Titrasi
1	Air merek Vit	25	3	1,7	Larutan kuning	Larutan Orange
2	Air merek Ades	25	3	0,3	Larutan kuning	Larutan Orange
3	Air Gundaling	25	3	2,1	Larutan kuning	Larutan Orange

Keterangan

·         Air mineral Vit + Ind MO                      Lar. Kuning

 Lar. Kuning    H₂SO₄ 0,02 N        Larutan Orange

                                      Titrasi

·         Air mineral Ades + Ind MO                        Lar. Kuning

 Lar. Kuning    H₂SO₄ 0,02 N        Larutan Orange

                                      Titrasi

·         Air mineral Gundaling + Ind MO                        Lar. Kuning

 Lar. Kuning    H₂SO₄ 0,02 N        Larutan Orange

                                      Titrasi

BAB VI

PENGOLAHAN DATA

6.1. Perhitungan  Pembuatan Larutan H₂SO₄ 0,02N

Dik: % H₂SO₄ =  98%

                  BJ   =  1,84gr/l

           BE  =  49 gr/EK

            V₂  =  1000 l

            N ₂ =  0,02 N 

        Dit:  N₁ dan V_1...?

  N₁   =

                     =

                  =  36,8 Ek/l = 36,8 N

V₁    x   N₁        =      V₂   x   N₂

V₁   x 36,8 N =      V₂  x 0,02 N

                            V₁  =  0,54 ml

Di pipet larutan H₂SO_{4 (P)} sebanyak 0,54 ml dan diencerkan dengan aquades sampai volume 1000 ml dan dihomogenkan.

6.2. Perhitungan P alkalinity

1.   P Alkalinity untuk air merek Vit

Tidak terjadi perubahan warna sehingga P Alkalinity sama dengan nol.

2.   P Alkalinity untuk air merek Ades

Tidak terjadi perubahan warna sehingga P Alkalinity sama dengan nol.

3.   P Alkalinity untuk air Gundaling

       

                                 =

                                 =   24 ppm

6.3. Perhitungan M Alkalinity

1.   M Alkalinity untuk Air merek Vit

  

                           =

                            =  68 ppm

2.   M Alkalinity untuk Air merek Ades

  

                           =

                            = 12 ppm

3.   M Alkalinity untuk Air Sumur

  

                           =

                            =  84 ppm

6.4. Reaksi

1.   Dengan Indikator PP

                     OH

 

      H₂O  +                                                                              

                     air                                  C                                        OH

                                                           

                                                       O 

  C   

                                                   O

                                                  (Phenolphtalein )                                 

                                                    Tidak berwarna

OH

                                   

                                                                            

  H₂O⁺ +                                    C

air                                                  OH

                                                                                        C – O^-

                                                                                        O                                            

                                                                        (phenolphtalein )tidak berwarna

2.                           Dengan Indikator MO

             H

    

 H₂O   +   Na^{+ -}O₃S                 N – N =                                                 N(CH₃)₂  

 Air                          Metil orange ( kuning )                                               

         Na^+-O₃S                                      N = N                      N (CH₃)₂    +      H₂O⁺   

                                                           

Orange                                                air

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1. Kesimpulan

Dari data pengamatan dapat disimpulkan bahwa :

1.      P –Alkalinity

Dari percobaan tersebut diperoleh bahwa nilai P alkalinity untuk sampel    air merek Ades, dan air merek Vit tidak terjadi perubahan warna, sehingga nilai P-Alkalinity adalah  0. Tetapi P alkalinity untuk air merek Gundaling adalah 24 ppm karena terjadi perubahan warna saat penambahan indikator PP.

2.      M -Alkalinity

Pada percobaan ini diperoleh kadar M.Alkalinity sebesar :

a.    M.Alkalinity  untuk sampel Air merek Vit adalah 68 ppm

b.    M.Alkalinity untuk Air merek Ades adalah 12  ppm

c. M Alkalinity untuk Air merek Gundaling adalah 84 ppm

3. Dari perolehan  nilai alkalinity secara praktikum dapat disimpulkan  bahwa sampel yang diuji masih sesuai dengan SNI air yaitu 500 mgr/l, dimana pada sampel yang diuji alkalinitas sampel air merek Gundaling lebih tinggi yaitu 84 mgr/l sehingga lebih banyak mengandung karbonat dan bikarbonat dari pada air merek Ades dan Cleo.

7.2. Saran

1.   Sebaiknya hasil akhir titrasi diperhatikan dengan baik agar hasilnya tidak sesuai yang diharapkan.

2.   Untuk praktikum selanjutnya diharapkan untuk melakukan uji alkalinitas dengan metode yang berbeda-beda.

DAFTAR PUSTAKA

Astuti,sri.2015. Pengolahan air dan limbah industri. Medan: Politeknik Teknologi Kimia Industri.

Day, R.A.JR.dan Underwood.A.I.1992. Analisis Kimia Kuantitatif (Edisi

            Kelima). Jakarta : Erlangga.

Keenan, C. W, dkk. 1998. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga,

Khopkar, S.M. 1990. Konsep dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia Press.

Utami Resarizki, dkk. 2015. Pengaruh Laju Alir Umpan Terhadap pH, Alkalinitas dan Asam Volatil  Dalam Bioreaktor Hibrid Anaerob Dua Tahap Pada Pengolahan Limbah Cair Industri Sagu. Pekan baru. Mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Dosen Teknik Kimia dan Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Riau.

LAMPIRAN