Rabu, 02 November 2011

Kimia Lingkungan

Masalah lingkungan yang berkaitan dengan penggunaan plastik

Ditulis oleh Utiya Azizah pada 18-04-2009
Tidak seperti bahan-bahan alam lainnya, plastik bersifat non-biodegradable. Berdasarkan informasi, 30% volume sampah di Amerika Serikat terdiri dari plastik. Bagaimana di negara kita, Indonesia? Umumnya sampah plastik ditangani dengan cara dikubur atau dibakar dalam incinerator. Namun, kedua cara tersebut belum menyelesaikan masalah. Plastik yang dikubur tidak akan membusuk sementara lahan tempat mengubur plastik semakin sulit. Pembakaran plastik akan menyebabkan polusi. Misalnya, pembakaran PVC menghasilkan gas hidrogen klorida (HCl) atau gas klorin (Cl2). Berikut beberapa cara yang dipertimbangkan untuk menangani plastik.
a. Daur ulang
Plastik termoplas dapat dibentuk ulang melalui pemanasan. Dapat juga didepolimerisasi sehingga diperoleh kembali monomernya. Akan tetapi, sulit sekali memilah sampah plastik menurut jenisnya. Sampah plastik seringkali merupakan campuran dari berbagai jenis. Dengan demikian juga mengandung plasticiser, pigmen warna, dan campuran bahan lainnya. Akibatnya, hasil daur ulangnya paling merupakan plastik dengan mutu yang lebih rendah dan kurang nilai ekonomisnya.
Di negara maju yang penduduknya sadar lingkungan, produsen mencantumkan kode yang menyatakan jenis plastik. Lalu di tempat­tempat umum disediakan tempat sampah dengan berbagai kode, sehingga masyarakat dapat membuang sampah plastik menurut jenisnya. Dapatkah Anda mengelompokkan bahan-bahan plastik yang telah Anda pakai berdasarkan jenis plastik?
b. Membuat plastik yang biodegradable
Dengan membuat plastik yang biodegradable, maka plastik akan hancur dalam beberapa tahun.
c. Pirolisis
Apabila plastik dipanaskan hingga 7000C tanpa udara, maka molekul plastik akan terurai membentuk molekul-molekul sederhana. Campuran plastik yang biasa, seperti politena, polipropilena atau polistirena, ketika dipirolisis akan menghasilkan hidrokarbon sederhana serti etena atau propena atau benzena. Senyawa tersebut dapat dipisahkan melalui destilasi bertingkat. Hasilnya kemudian dapat digunakan untuk membuat berbagai bahan kimia termasuk plastik. Untuk sekarang ini, pirolisis dinilai tidak ekonomis, karena masih tersedia bahan baku yang lebih murah, yaitu dari minyak bumi dan gas alam.

Terjadinya Pencemaran Udara dan Penanggulangannya

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Terjadinya pencemaran udara
Kelembaban udara bergantung pada konsentrasi uap air, dan H2O yang berbeda-beda konsentrasinya di setiap daerah. Kondisi udara di dalam  atmosfer tidak pernah ditemukan dalam keadaan bersih, melainkan sudah tercampur dengan gas-gas lain dan partikulat-partikulat yang tidak kita perlukan. Gas-gas dan partikulat-partikulat yang berasal dari aktivitas alam dan juga yang dihasilkan dari aktivitas manusia ini terus-menerus masuk ke dalam udara dan mengotori/mencemari udara di lapisan atmosfer khususnya lapisan troposfer. Apabila bahan pencemar tersebut dari hasil pengukuran dengan parameter yang telah ditentukan oleh WHO konsentrasi bahan pencemarnya melewati ambang batas (konsentrasi yang masih bisa diatasi), maka udara dinyatakan dalam keadaan tercemar. Pencemaran udara terjadi apabila mengandung satu macam atau lebih bahan pencemar diperoleh dari hasil proses kimiawi seperti gas-gas CO, CO2, SO2, SO3, gas dengan konsentrasi tinggi atau kondisi fisik seperti suhu yang sangat tinggi bagi ukuran manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan. Adanya gas-gas tersebut dan partikulat-partikulat dengan konsentrasi melewati ambang batas, maka udara di daerah tersebut dinyatakan sudah tercemar. Dengan menggunakan parameter konsentrasi zat pencemar dan waktu lamanya kontak antara bahan pencemar atau polutan dengan lingkungan (udara), WHO menetapkan empat tingkatan pencemaran sebagai berikut:
  • Pencemaran tingkat pertama; yaitu pencemaran yang tidak menimbulkan kerugian bagi manusia.
  • Pencemaran tingkat kedua; yaitu pencemaran yang mulai menimbulkan kerugian bagi manusia seperti terjadinya iritasi pada indra kita.
  • Pencemaran tingkat ketiga; yaitu pencemaran yang sudah dapat bereaksi pada faal tubuh dan menyebabkan terjadinya penyakit yang kronis.
  • Pencemaran tingkat keempat; yaitu pencemaran yang telah menimbulkan sakit akut dan kematian bagi manusia maupun hewan dan tumbuh-tumbuhan.
gambar3Gambar 3 Kebakaran menimbulkan asap yang dapat membuat pencemaran udara
Pencemaran Udara Yang Terjadi Di Indonesia
Indonesia merupakan negara di dunia yang paling banyak memiliki gunung berapi (sekitar 137 buah dan 30% masih dinyatakan aktif). Oleh sebab itu Indonesia mudah mengalami pencemaran secara alami. Selain itu adanya kebakaran hutan akibat musim kemarau panjang ataupun pembakaran hutan yang disengaja untuk memenuhi kebutuhan seperti terjadi di Kalimantan dan di Sumatera dalam tahun 1997 dan tahun 1998 menyebabkan terjadinya pencemaran yang cukup menghawatirkan, karena asap tebal hasil kebakaran tersebut menyeberang ke negara tetangga seperti Singapura dan Malaysia. Asap tebal dari hasil kebakaran hutan ini sangat merugikan, baik dalam segi ekonomi, transportasi (udara, darat dan laut) dan kesehatan. Akibat asap tebal tersebut menyebabkan terhentinya alat-alat transportasi karena dikhawatirkan akan terjadi tabrakan. Selain itu asap itu merugikan kesehatan yaitu menyebabkan sakit mata, radang tenggorokan, radang paru-paru dan sakit kulit. Pencemaran udara lainnya berasal dari limbah berupa asap yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar kedaraan bermotor dan limbah asap dari industri.
gambar4Gambar 4 Asap kendaraan bermotor alah satu sumber pencemaran udara
Cara penanggulangannya
Untuk dapat menanggulangi terjadinya pencemaran udara dapat dilakukan beberapa usaha antara lain: mengganti bahan bakar kendaraan bermotor dengan bahan bakar yang tidak menghasilkan gas karbon monoksida dan diusahakan pula agar pembakaran yang terjadi berlangsung secara sempurna, selain itu pengolahan/daur ulang atau penyaringan limbah asap industri, penghijauan untuk melangsungkan proses fotosintesis (taman bertindak sebagai paru-paru kota), dan tidak melakukan pembakaran hutan secara sembarangan, serta melakukan reboisasi/penanaman kembali pohon­pohon pengganti yang penting adalah untuk membuka lahan tidak dilakukan pembakaran hutan, melainkan dengan cara mekanik.
Dampak negatif dan dampak positif
Di atas telah Anda pelajari bahwa pencemaran udara dapat memberikan dampak negatif bagi makhluk hidup, manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan. Kebakaran hutan dan gunung api yang meletus menyebabkan banyak hewan yang kehilangan tempat berlindung, banyak hewan dan tumbuhan mati bahkan punah. Gas-gas oksida belerang (SO2 dan SO3) bereaksi dengan uap air, dan air hujan dapat menyebabkan terjadinya hujan asam yang dapat merusak gedung-gedung, jembatan, patung-patung sehingga mengakibatkan tumbuhan mati atau tidak bisa tumbuh. Gas karbon monoksida bila terhisap masuk ke dalam paru-paru bereaksi dengan haemoglobin menyebabkan terjadinya keracunan darah dan masih banyak lagi dampak negatif yang disebabkan oleh pencemaran udara.

Zat-zat Pencemar dan Pencemaran Udara

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Adanya gas-gas dan partikulat-partikulat tersebut, baik yang diperoleh secara alami dari gunung berapi, pelapukan tumbuh-tumbuhan, ledakan gunung berapi dan kebakaran hutan, maupun yang diperoleh dari kegiatan manusia ini akan mengganggu siklus yang ada di udara dan dengan sendirinya akan mengganggu sistem keseimbangan dinamik di udara, sehingga dapat menyebabkan terjadinya pencemaran udara.
Gas-gas CO, SO2, H2S, partikulat padat dan partikulat cair yang dapat mencemari udara secara alami ini disebut bahan pencemar udara alami, sedangkan yang dihasilkan karena kegiatan manusia disebut bahan pencemar buatan.
Untuk kepentingan kesejahteraan makhluk hidup di alam semesta ini telah terjadi sistem keseimbangan dinamik melalui berbagai macam siklus yang telah diatur oleh Tuhan Yang Maha Esa. Salah satu contoh adalah siklus nitrogen dan siklus karbon.
Gambar 1 Siklus nitrogen
Sumber: “Environmental Science”, third edition, 1984, Jonathan Turk & Amos Turk, hal. 52
Bahan pencemar yang dihasilkan oleh kegiatan manusia ini konsentrasinya relatif lebih tinggi dibandingkan dengan yang sudah ada di udara, terjadi secara alami, sehingga dapat mengganggu sistem kesetimbangan dinamik di udara dan dengan demikian dapat mengganggu kesejahteraan manusia dan lingkungannya.
Gambar 2 Siklus karbon
Sumber: “Environmental Science”, third edition, 1983, hal. 50
Sumber bahan pencemar udara ada lima macam yang merupakan penyebab utama (sekitar 90%) terjadinya pencemaran udara global di seluruh dunia yaitu:
  1. Gas karbon monoksida, CO
  2. Gas-gas nitrogen oksida, NOx
  3. Gas hidrokarbon, CH
  4. Gas belerang oksida, SOx
  5. Partikulat-partikulat (padat dan cair)
Gas karbon monoksida merupakan bahan pencemar yang paling banyak terdapat di udara, sedangkan bahan pencemar berupa partikulat (padat maupun cair) merupakan bahan pencemar yang sangat berbahaya (sifat racunnya sekitar 107 kali dari sifat racunnya gas karbon monoksida).
a. Gas karbon monoksida, CO
Karbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa, titik didih -192º C, tidak larut dalam air dan beratnya 96,5% dari berat udara. Reaksi-reaksi yang menghasilkan gas karbon monoksida antara lain:
  • Pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar atau senyawa­ senyawa karbon lainnya:
2 C + O 2 ? 2 CO
  • Reaksi antara gas karbon dioksida dengan karbon dalam proses industri yang terjadi dalam tanur:
CO2 + C ? 2 CO
  • Penguraian gas karbon dioksida pada suhu tinggi:
2 CO2 ? 2 CO + O 2
  • Gas karbon monoksida yang dihasilkan secara alami yang masuk ke atmosfer lebih sedikit bila dibandingkan dengan yang dihasilkan dari kegiatan manusia.
b. Gas-gas Nitrogen oksida, NOx
Gas-gas Nitrogen oksida yang ada di udara adalah Nitrogen monoksida NO, dan Nitrogen dioksida NO2 termasuk bahan pencemar udara. Gas Nitrogen monoksida tidak berwarna, tidak berbau, tetapi gas nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam dan menyebabkan orang menjadi lemas. Reaksi-reaksi yang menghasilkan gas NO dan NO2 antara lain:
(1210 – 1765)ºC
2 N + O2  ? 2 NO
2 NO + O2 ? 2 NO
c. Hidrokarbon CH
Sumber terbesar senyawa hidrokarbon adalah tumbuh­tumbuhan. Gas metana CH4 adalah senyawa hidrokarbon yang banyak dihasilkan dari penguraian senyawa organik oleh bakteri anaerob yang terjadi dalam air, dalam tanah dan dalam sedimen yang masuk ke dalam lapisan atmosfer:
2 (CH2O)n ? CO2 + CH4
d. Gas-gas belerang oksida SOx
Gas belerang dioksida SO2 tidak berwarna, dan berbau sangat tajam. Gas belerang dioksida dihasilkan dari pembakaran senyawa­senyawa yang mengandung unsur belerang. Gas belerang dioksida SO2 terdapat di udara biasanya bercampur dengan gas belerang trioksida SO3 dan campuran ini diberi simbol sebagai SOx.
S + O2 ? SO2
2 SO2 + O 2 ? 2 SO3
e. Partikulat

Pengaruh Pencemaran Air terhadap Kehidupan Akuatik

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Bahan macam makhluk yang hidup dalam air antara lain bermacam-macam ikan, buaya, penyu, katak, mikroorganisme, ganggang, tanaman air dan lumut. Kesemuanya termasuk dalam kehidupan akuatik. Apabila sumber air tempat kehidupan akuatik tercemar, maka siklus makanan dalam air terganggu dan ekosistem air/kehidupan akuatik akan terganggu pula. Misal organisme yang kecil/lemah seperti plankton banyak yang mati karena banyak keracunan bahan tercemar, ikan-ikan kecil pemakan plankton banyak yang mati karena kekurangan makanan, demikian pula ikan-ikan yang lebih besar pemakan ikan-ikan kecil bila kekurangan makanan akan mati.
Kehidupan akuatik dapat pula terganggu karena:
a) Perairan kekurangan kadar oksigen atau sinar matahari yang disebabkan air menjadi keruh oleh pencemaran tanah/lumpur.
b) Permukaan perairan tertutup oleh lapisan bahan pencemar minyak atau busa deterjen, sehingga sinar matahari dan oksigen yang diperlukan untuk kehidupan akuatik tidak dapat menembus permukaan air masuk ke dalam air.
c) Berkurang/habisnya kadar oksigen dalam proses pengairan bahan pencemar senyawa organik.
d) Permukaan air tertutup oleh tanaman air seperti enceng gondok sebagai bahan pencemar yang tumbuh subur oleh adanya bahan pencemar berupa makanan penyubur tanaman seperti senyawa­senyawa fosfat, nitrat.

Sumber dan Bahan Pencemar Air

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Pencemaran air terjadi apabila dalam air terdapat berbagai macam zat atau kondisi (misal Panas) yang dapat menurunkan standar kualitas air yang telah ditentukan, sehingga tidak dapat digunakan untuk kebutuhan tertentu. Suatu sumber air dikatakan tercemar tidak hanya karena tercampur dengan bahan pencemar, akan tetapi apabila air tersebut tidak sesuai dengan kebutuhan tertentu, Sebagai contoh suatu sumber air yang mengandung logam berat atau mengandung bakteri penyakit masih dapat digunakan untuk kebutuhan industri atau sebagai pembangkit tenaga listrik, akan tetapi tidak dapat digunakan untuk kebutuhan rumah tangga (keperluan air minum, memasak, mandi dan mencuci).
Sumber penyebab terjadinya Pencemaran Air
Ada beberapa penyebab terjadinya pencemaran air antara lain apabila air terkontaminasi dengan bahan pencemar air seperti sampah rumah tangga, sampah lembah industri, sisa-sisa pupuk atau pestisida dari daerah pertanian, limbah rumah sakit, limbah kotoran ternak, partikulat-partikulat padat hasil kebakaran hutan dan gunung berapi yang meletus atau endapan hasil erosi tempat-tempat yang dilaluinya.
Bahan Pencemar air
Pada dasarnya Bahan Pencemar Air dapat dikelompokkan menjadi:
a)   Sampah yang dalam proses penguraiannya memerlukan oksigen yaitu sampah yang mengandung senyawa organik, misalnya sampah industri makanan, sampah industri gula  tebu, sampah rumah tangga (sisa-sisa makanan), kotoran manusia dan kotoran hewan, tumbuh­tumbuhan dan hewan yang mati. Untuk proses penguraian sampah­sampah tersebut memerlukan banyak oksigen, sehingga apabila sampah-sampah tersbut terdapat dalam air, maka perairan (sumber air) tersebut akan kekurangan oksigen, ikan-ikan dan organisme dalam air akan mati kekurangan oksigen. Selain itu proses penguraian sampah yang mengandung protein (hewani/nabati) akan menghasilkan gas H2S yang berbau busuk, sehingga air tidak layak untuk diminum atau untuk mandi.
C, H, S, N, + O2  ? CO2 + H2O + H2S + NO + NO2
Senyawa organik
b)  Bahan pencemar penyebab terjadinya penyakit, yaitu bahan pencemar yang mengandung virus dan bakteri misal bakteri coli yang dapat menyebabkan penyakit saluran pencernaan (disentri, kolera, diare, types) atau penyakit kulit. Bahan pencemar ini berasal dari limbah rumah tangga, limbah rumah sakit atau dari kotoran hewan/manusia.
c) Bahan pencemar senyawa anorganik/mineral misalnya logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah hitam (pb), tembaga (Cu), garam-garam anorganik. Bahan pencemar berupa logam-logam  berat yang masuk ke dalam tubuh biasanya melalui makanan dan dapat tertimbun dalam organ-organ tubuh seperti ginjal, hati, limpa saluran pencernaan lainnya sehingga mengganggu fungsi organ tubuh tersebut.
d) Bahan pencemar organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yaitu senyawa organik berasal dari pestisida, herbisida, polimer seperti plastik, deterjen, serat sintetis, limbah industri dan limbah minyak. Bahan pencemar ini tidak dapat dimusnahkan oleh mikroorganisme, sehingga akan menggunung dimana-mana dan dapat mengganggu kehidupan dan kesejahteraan makhluk hidup.
e)  Bahan pencemar berupa makanan tumbuh-tumbuhan seperti senyawa nitrat, senyawa fosfat dapat menyebabkan tumbuhnya alga (ganggang) dengan pesat sehingga menutupi permukaan air. Selain itu akan mengganggu ekosistem air, mematikan ikan dan organisme dalam air, karena kadar oksigen dan sinar matahari berkurang. Hal ini disebabkan oksigen dan sinar matahari yang diperlukan organisme dalam air (kehidupan akuatik) terhalangi dan tidak dapat masuk ke dalam air.
f)   Bahan pencemar berupa zat radioaktif, dapat menyebabkan penyakit kanker, merusak sel dan jaringan tubuh lainnya. Bahan pencemar ini berasal dari limbah PLTN dan dari percobaan-percobaan nuklir lainnya.
g)  Bahan pencemar berupa endapan/sedimen seperti tanah dan lumpur akibat erosi pada tepi sungai atau partikulat-partikulat padat/lahar yang disemburkan oleh gunung berapi yang meletus, menyebabkan air menjadi keruh, masuknya sinar matahari berkurang, dan air kurang mampu mengasimilasi sampah.
h)  Bahan pencemar berupa kondisi (misalnya panas), berasal dari limbah pembangkit tenaga listrik atau limbah industri yang menggunakan air sebagai pendingin. Bahan pencemar panas ini menyebabkan suhu air meningkat tidak sesuai untuk kehidupan akuatik (organisme, ikan dan tanaman dalam air). Tanaman, ikan dan organisme yang mati ini akan terurai menjadi senyawa-senyawa organik. Untuk proses penguraian senyawa organik ini memerlukan oksigen, sehingga terjadi penurunan kadar oksigen dalam air.
Secara garis besar bahan pencemar air tersebut di atas dapat dikelompokkan menjadi:
  1. Bahan pencemar organik, baik yang dapat mengalami penguraian oleh mikroorganisme maupun yang tidak dapat mengalami penguraian.
  2. Bahan pencemar anorganik, dapat berupa logam-logam berat, mineral (garam-garam anorganik seperti sulfat, fosfat, halogenida, nitrat)
  3. Bahan pencemar berupa sedimen/endapan tanah atau lumpur.
  4. Bahan pencemar berupa zat radioaktif e) Bahan pencemar berupa panas
Parameter dan standar kualitas air
Telah Anda ketahui bahwa sumber air dikatakan tercemar apabila mengandung bahan pencemar yang dapat mengganggu kesejahteraan makhluk hidup (hewan, manusia, tumbuh-tumbuhan) dan lingkungan. Akan tetapi air yang mengandung bahan pencemar tertentu dikatakan tercemar untuk keperluan tertentu, misalnya untuk keperluan rumah tangga belum tentu dapat dikatakan tercemar untuk keperluan lain. Dengan demikian standar kualitas air untuk setiap keperluan akan berbeda, bergantung pada penggunaan air tersebut, untuk keperluan rumah tangga berbeda dengan standar kualitas air untuk keperluan lain seperti untuk keperluan pertanian, irigasi, pembangkit tenaga listrik dan keperluan industri. Dengan demikian tentunya parameter yang digunakan pun akan berbeda pula.
Sesuai dengan bahan pencemar yang terdapat dalam sumber air, maka parameter yang biasa digunakan untuk mengetahui standar kualitas air pun berdasarkan pada bahan pencemar yang mungkin ada, antara lain dapat dilihat dari:
  1. warna, bau, dan/atau rasa dari air.
  2. Sifat-sifat senyawa anorganik (pH, daya hantar spesifik, daya larut oksigen, daya larut garam-garam dan adanya logam-logam berat).
  3. Adanya senyawa-senyawa organik yang terdapat dalam sumber air (misal CHCl3, fenol, pestisida, hidrokarbon).
  4. Keradioaktifan misal sinar ß.
  5. Sifat bakteriologi (misal bakteri coli, kolera, disentri, typhus dan masih banyak lagi).
gambar5Gambar 5 Air sungai yang tercemar oleh eceng gondo

Pengaruh Pencemaran Air terhadap Hewan, Tumbuh-tumbuhan, dan Tubuh Manusia

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Diantara sekian banyak bahan pencemar air ada yang beracun dan berbahaya dan dapat menyebabkan kematian. Telah anda pelajari bahwa bahan pencemar air antara lain ada yang berupa logam-logam berat seperti arsen (As), kadmium (Cd), berilium (Be), Boron (B), tembaga (Cu), fluor (F), timbal (Pb), air raksa (Hg), selenium (Se), seng (Zn), ada yang berupa oksida-oksida karbon (CO dan CO2), oksida­oksida nitrogen (NO dan NO2), oksida-oksida belerang (SO2 dan SO3), H2S, asam sianida (HCN), senyawa/ion klorida, partikulat padat seperti asbes, tanah/lumpur, senyawa hidrokarbon seperti metana, dan heksana. Bahan-bahan pencemar ini terdapat dalam air, ada yang berupa larutan ada pula yang berupa partikulat-partikulat, yang masuk melalui bahan makanan yang terbawa ke dalam pencernaan atau melalui kulit.
Bahan pencemar unsur-unsur di atas terdapat dalam air di alam ataupun dalam air limbah. Walaupun unsur-unsur diatas dalam jumlah kecil? sensial/diperlukan dalam makanan hewan maupun tumbuh­tumbuhan, akan tetapi apabila jumlahnya banyak akan bersifat racun, contoh tembaga (Cu), seng (Zn) dan selenium (Se) dan molibdium esensial untuk tanaman tetapi bersifat racun untuk hewan.
Air merupakan kebutuhan primer bagi kehidupan di muka bumi terutama bagi manusia. Oleh karena itu apabila air yang akan digunakan mengandung bahan pencemar akan mengganggu kesehatan manusia, menyebabkan keracunan bahkan sangat berbahaya karena dapat menyebabkan kematian apabila bahan pencemar itu tersebut menumpuk dalam jaringan tubuh manusia.
Bahan pencemar yang menumpuk dalam jaringan organ tubuh dapat meracuni organ tubuh tersebut, sehingga organ tubuh tidak dapat berfungsi lagi dan dapat menyebabkan kesehatan terganggu bahkan dapat sampai meninggal.

Penanggulangan terhadap Terjadinya Pencemaran Air dan Pengolahan Limbah

Kata Kunci: ,
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Penanggulangan terjadinya pencemaran air
Untuk mencegah agar tidak terjadi pencemaran air, dalam aktivitas kita dalam memenuhi kebutuhan hidup hendaknya tidak menambah terjadinya bahan pencemar antara lain tidak membuang sampah rumah tangga, sampah rumah sakit, sampah/limbah industri secara sembarangan, tidak membuang ke dalam air sungai, danau ataupun ke dalam selokan. Tidak menggunakan pupuk dan pestisida secara berlebihan, karena sisa pupuk dan pestisida akan mencemari air di lingkungan tanah pertanian. Tidak menggunakan deterjen fosfat, karena senyawa fosfat merupakan makanan bagi tanaman air seperti enceng gondok yang dapat menyebabkan terjadinya pencemaran air.
Pencemaran air yang telah terjadi secara alami misalnya adanya jumlah logam-logam berat yang masuk dan menumpuk dalam tubuh manusia, logam berat ini dapat meracuni organ tubuh melalui pencernaan karena tubuh memakan tumbuh-tumbuhan yang mengandung logam berat meskipun diperlukan dalam jumlah kecil. Penumpukan logam-logam berat ini terjadi dalam tumbuh-tumbuhan  karena terkontaminasi oleh limbah industri. Untuk menanggulangi agar tidak terjadi penumpukan logam-logam berat, maka limbah industri hendaknya dilakukan pengolahan sebelum dibuang ke lingkungan.
Proses pencegahan terjadinya pencemaran lebih baik daripada proses penanggulangan terhadap pencemaran yang telah terjadi.
Pengolahan limbah
Limbah industri sebelum dibuang ke tempat pembuangan, dialirkan ke sungai atau selokan hendaknya dikumpulkan di suatu tempat yang disediakan, kemudian diolah, agar bila terpaksa harus dibuang ke sungai tidak menyebabkan terjadinya pencemaran air. Bahkan kalau dapat setelah diolah tidak dibuang ke sungai melainkan dapat digunakan lagi untuk keperluan industri sendiri.

Sumber dan Komponen Bahan Pencemar Tanah

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Sumber Bahan Pencemar Tanah
Karena pencemar tanah mempunyai hubungan erat dengan pencemaran udara dan pencemaran air, makan sumber pencemar udara dan sumber pencemar air pada umumnya juga merupakan sumber pencemar tanah. Sebagai contoh gas-gas oksida karbon, oksida nitrogen, oksida belerang yang menjadi bahan pencemar udara yang larut dalam air hujan dan turun ke tanah dapat menyebabkan terjadinya hujan asam sehingga menimbulkan terjadinya pencemaran pada tanah. Air permukaan tanah yang mengandung bahan pencemar misalnya tercemari zat radioaktif, logam berat dalam limbah industri, sampah rumah tangga, limbah rumah sakit, sisa-sisa pupuk dan pestisida dari daerah pertanian, limbah deterjen, akhirnya juga dapat menyebabkan terjadinya pencemaran pada tanah daerah tempat air permukaan ataupun tanah daerah yang dilalui air permukaan tanah yang tercemar tersebut.
Dari pembahasan tersebut di atas, maka sumber bahan pencemar tanah dapat dikelompokkan juga menjadi sumber pencemar yang berasal dari:
a. Sampah rumah tangga, sampah pasar dan sampah rumah sakit.
b. Gunung berapi yang meletus/kendaraan bermotor.
c. Limbah industri.
d. Limbah reaktor atom/PLTN.
Komponen Bahan Pencemar Tanah
Komponen-komponen bahan pencemar yang diperoleh dari sumber-sumber bahan pencemar tersebut di atas antara lain berupa:
a) Senyawa organik yang dapat membusuk karena diuraikan oleh mikroorganisme, seperti sisa-sisa makanan, daun, tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati.
b) Senyawa organik dan senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan/ diuraikan oleh mikroorganisme seperti plastik, serat, keramik, kaleng-kaleng dan bekas bahan bangunan, menyebabkan tanah menjadi kurang subur.
gambar61
Gambar 6 Botol kaca dan plastis salah zat pencemar tanah
c) Pencemar Udara berupa gas yang larut dalam air hujan seperti oksida nitrogen (NO dan NO2), oksida belerang (SO2 dan SO3), oksida karbon (CO dan CO2), menghasilkan hujan asam yang akan menyebabkan tanah bersifat asam dan merusak kesuburan tanah/ tanaman.
d)?Pencemar berupa logam-logam berat yang dihasilkan dari limbah?industri seperti Hg, Zn, Pb, Cd dapat mencemari tanah.
e) Zat radioaktif yang dihasilkan dari PLTN, reaktor atom atau dari percobaan lain yang menggunakan atau menghasikan zat radioaktif.

Cara Pencegahan dan Penanggulangan Bahan Pencemar Tanah

Kata Kunci: , , ,
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Pencegahan dan penanggulangan merupakan dua tindakan yang tidak dapat dipisah-pisahkan dalam arti biasanya kedua tindakan ini dilakukan untuk saling menunjang, apabila tindakan pencegahan sudah tidak dapat dilakukan, maka dilakukan langkah tindakan. Namun demikian pada dasarnya kita semua sependapat bahwa tindakan pencegahan lebih baik dan lebih diutamakan dilakukan sebelum pencemaran terjadi, apabila pencemaran sudah terjadi baik secara alami maupun akibat aktivisas manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, baru kita lakukan tindakan penanggulangan.
Tindakan pencegahan dan tindakan penanggulangan terhadap terjadinya pencemaran dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai dengan macam bahan pencemar yang perlu ditanggulangi. Langkah-langkah pencegahan dan penanggulangan terhadap terjadinya pencemaran antara lain dapat dilakukan sebagai berikut:
Langkah pencegahan
Pada umumnya pencegahan ini pada prinsipnya adalah berusaha untuk tidak menyebabkan terjadinya pencemaran, misalnya mencegah/mengurangi terjadinya bahan pencemar, antara lain:
1) Sampah organik yang dapat membusuk/diuraikan oleh mikroorganisme antara lain dapat dilakukan dengan mengukur sampah-sampah dalam tanah secara tertutup dan terbuka, kemudian dapat diolah sebagai kompos/pupuk. Untuk mengurangi terciumnya bau busuk dari gas-gas yang timbul pada proses pembusukan, maka penguburan sampah dilakukan secara berlapis-lapis dengan tanah.
2) Sampah senyawa organik atau senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan oleh mikroorganisme dapat dilakukan dengan cara membakar sampah-sampah yang dapat terbakar seperti plastik dan serat baik secara individual maupun dikumpulkan pada suatu tempat yang jauh dari pemukiman, sehingga tidak mencemari udara daerah pemukiman. Sampah yang tidak dapat dibakar dapat digiling/dipotong-potong menjadi partikel-partikel kecil, kemudian dikubur.
3) Pengolahan terhadap limbah industri yang mengandung logam berat yang akan mencemari tanah, sebelum dibuang ke sungai atau ke tempat pembuangan agar dilakukan proses pemurnian.
4) Sampah zat radioaktif sebelum dibuang, disimpan dahulu pada sumur­sumur atau tangki dalam jangka waktu yang cukup lama sampai tidak berbahaya, baru dibuang ke tempat yang jauh dari pemukiman, misal pulau karang, yang tidak berpenghuni atau ke dasar lautan yang sangat dalam.
5) Penggunaan pupuk, pestisida tidak digunakan secara sembarangan namun sesuai dengan aturan dan tidak sampai berlebihan.
6) Usahakan membuang dan memakai detergen berupa senyawa organik yang dapat dimusnahkan/diuraikan oleh mikroorganisme.
Langkah penanggulangan
Apabila pencemaran telah terjadi, maka perlu dilakukan penanggulangan terhadap pencemara tersebut. Tindakan penanggulangan pada prinsipnya mengurangi bahan pencemar tanah atau mengolah bahan pencemar atau mendaur ulang menjadi bahan yang bermanfaat. Tanah dapat berfungsi sebagaimana mestinya, tanah subur adalah tanah yang dapat ditanami dan terdapat mikroorganisme yang bermanfaat serta tidak punahnya hewan tanah. Langkah tindakan penanggulangan yang dapat dilakukan antara lain dengan cara:
1) Sampah-sampah organik yang tidak dapat dimusnahkan (berada dalam jumlah cukup banyak) dan mengganggu kesejahteraan hidup serta mencemari tanah, agar diolah atau dilakukan daur ulang menjadi barang­barang lain yang bermanfaat, misal dijadikan mainan anak-anak, dijadikan bahan bangunan, plastik dan serat dijadikan kesed atau kertas karton didaur ulang menjadi tissu, kaca-kaca di daur ulang menjadi vas kembang, plastik di daur ulang menjadi ember dan masih banyak lagi cara-cara pendaur ulang sampah.
2) Bekas bahan bangunan (seperti  keramik, batu-batu, pasir, kerikil, batu bata, berangkal) yang dapat menyebabkan tanah menjadi tidak/kurang subur, dikubur dalam sumur secara berlapis-lapis yang dapat berfungsi sebagai resapan dan penyaringan air, sehingga tidak menyebabkan banjir, melainkan tetap berada di tempat sekitar rumah dan tersaring. Resapan air tersebut bahkan bisa masuk ke dalam sumur dan dapat digunakan kembali sebagai air bersih.
3) Hujan asam yang menyebabkan pH tanah menjadi tidak sesuai lagi untuk tanaman, maka tanah perlu ditambah dengan kapur agar pH asam berkurang.

Natrium nitrit atau sodium nitrit

Kata Kunci:
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Natrium nitrit merupakan zat tambahan pangan yang digunakan sebagai pengawet pada pengolahan daging. Natrium nitrit sangat penting dalam mencegah pembusukan terutama untuk keperluan penyimpanan, transportasi dan ditribusi produk-produk daging. Natrium nitrit juga berfungsi sebagai bahan pembentuk faktor-faktor sensori yaitu warna, aroma, dan cita rasa. Oleh karena itu dalam industri makanan kaleng penggunaan zat pengawet ini sangat penting karena dapat menyebabkan warna daging olahannya menjadi merah atau pink dan nampak segar sehingga produk olahan daging tersebut disukai oleh konsumen.
Menurut peraturan menteri kesehatan RI nomor 722/Menkes/Per/IX/88 tentang bahan tambahan makanan menyatakan bahwa kadar nitrit yang diijinkan pada produk akhir daging proses adalah 200 ppm. Sedangkan USDA (United States Departement Of Agriculture) membatasi penggunaan maksimum nitrit sebagai garam sodium atau potasium yaitu 239,7 g/100 L larutan garam, 62,8 g/100 kg daging untuk daging curing kering atau 15,7 g/100 kg daging cacahan untuk sosis.
Bagi anak-anak dan orang dewasa pemakaian makanan yang mengandung nitrit ternyata membawa pengaruh yang kurang baik. Nitrit bersifat toksin bila dikonsumsi dalam jumlah yang berlebihan. Nitrit dalam tubuh dapat mengurangi masuknya oksigen ke dalam sel-sel atau otak.

Menurut beberapa ahli kimia nitrit yang masuk ke dalam tubuh melalui bahan pengawet makanan akan bereaksi dengan amino dalam reaksi yang sangat lambat membentuk berbagai jenis nitrosamin yang kebanyakan bersifat karsinogenik kuat.
Hasil penelitian Magee dan Barnes (1954) menunjukkan bahwa nitrosodimetilamin merupakan senyawa racun bagi hati yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan hati pada beberapa presies hewan termasuk manusia. Penelitian lebih lanjut menunjukkan nitrisodimetilamin juga merupakan kasinogen kuat, yang dapat menimbulkan tumor terutama pada hati dan ginjal tikus pecobaan.
Dari hasil percobaan terhadap tikus, 500 ppm dari nitrosamine menyebabkan tumor hati malignant dalam waktu 26 – 40 minggu. Pada dosis yang lebih tinggi lagi menyebabkan tumor kandung kemih. Pada dosis 30 mg/kg berat badan akan badan mempercepat timbulnya tumor ginjal. Tabel berikut menyajikan hubungan antara jumlah dosis dengan waktu timbulnya?kanker dari penggunaan?nitrosamin.
Tabel 1 DOSIS NITROSAMIN DAN WAKTU TIMBULNYA KANKER
Jumlah nitrosamine
per kg berat badan
Waktu timbulnya kanker
tanpa factor lain
0,30 mg
500 hari
0,15 mg
605 hari
0,075 mg
830 hari

Penyakit kekurangan gizi atau disebut juga dengan istilah Malnutrition disebabkan kekurangan satu atau lebih zat gizi yang dikonsumsi. Di dalam makanan terdapat kurang lebih 50 zat gizi yang berbeda-beda, maka kekurangan gizi dapat beraneka ragam jenisnya. Agar tubuh kita terpenuhi kebutuhan gizinya, maka perlu penambahan satu atau lebih zat gizi ke dalam makanan kita. Teknik penambahan zat gizi tersebut fortifikasi. Fortifikasi biasanya dilakukan hanya terbatas pada kekurangan gizi yang sangat spesifik seperti kekurangan vitamin A, zat besi, protein dan asam amino.
Semakin berkurang dan meluasnya teknik fortifikasi dalam makanan menimbulkan sinyalemen-sinyalemen tentang kemungkiman keracunan akibat kelebihan vitamin A dan vitamin D pada anak-anak dari masyarakat lapisan menengah ke atas di Indonesia. Dikatakan bahwa kelebihan vitamin A dan vitamin D ini terutama berasal dari komsumsi susu formula dan susu bubuk yang umumnya diperkaya atau ditambah sejumlah vitamin A atau vitamin D oleh para produsennya.
gambar8

Kalium Sorbat

Kata Kunci:
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009

Asam Benzoat

Kata Kunci:
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009

Tartrazin

Kata Kunci: , ,
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009

Zat Anti – Oksidan

Kata Kunci: , ,
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009

Sakarin dan Siklamat

Kata Kunci: ,
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Penggunaan sakarin dan siklamat sebagai zat pemanis makanan dari beberapa penelitian ternyata dapat menimbulkan karsinogen. Dari hasil uji coba menunjukkan bahwa meningkatnya tumor kandung kemih pada tikus melibatkan pemberian dosis kombinasi sakarin dan siklamat dengan perbandingan 1: 9.
Siklamat yang memiliki tingkat kemanisan yang tinggi dan enak rasanya tanpa rasa pahit walaupun tidak berbahaya dan digunakan secara luas dalam makanan dan minuman selama bertahun-tahun, keamanannya mulai diragukan karena dilaporkan dari hasil penelitian pada tahun 1969 bahwa siklamat dapat menyebabkan timbulnya kankaer kandung kemih pada tikus yang diberi ransum siklamat. Hasil metabolisme siklamat yaitu sikloheksilamina mempunyai sifat karsinogenik. Tingkat peracunan siklamat melalui mulut pada tikus percobaan yaitu LD50 (50% hewan percobaan mati) sebesar 12,0 g/kg berat badan. Penelitian lain menunjukkan bahwa siklamat dapat menyebabkan atropi yaitu terjadinya pengecilan testicular dan kerusakan kromosom.
Pada penelitian lainnya menunjukkan bahwa siklamat terbukti tidak bersifat karsinogen dan uji mutagenisitas jangka pendek tidak membuahkan hasil yang konsisten. Hal ini menyebabkan siklamat di beberapa negara diizinkan kembali penggunaannya, kecuali negara Amerika Serikat tidak mengizinkan penggunaan siklamat sebagai zat tambahan makanan.

Monosodium Glutamat

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Monosodium glutamat atau MSG adalah salah satu bahan tambahan makanan yang digunakan untuk menghasilkan flafour atau cita rasa yang lebih enak dan lebih nyaman ke dalam masakan, banyak menimbulkan kontroversi baik bagi para produsen maupun konsumen pangan karena beberapa bagian masyarakat percaya bahwa bila mengkonsumsi makanan yang mengandung MSG, mereka sering menunjukkan gejala-gejala alergi. Di Cina gejala alergi ini dikenal dengan nama Chinese Restaurant Syndrome (CRS).
Beberapa laporan menyatakan bahwa orang-orang yang makan di restoran Cina, setelah pulang timbul gejala-gejala alergi sebagai berikut: mula-mula terasa kesemutan pada punggung dan leher, bagian rahang bawah, lengan serta punggung lengan menjadi panas, juga gejala-gejala lain seperti wajah berkeringat, sesak dada dan pusing kepala akibat mengkonsumsi MSG berlebihan. Gejala-gejala ini mula-mula ditemukan oleh seorang dokter Cina yang bernama Ho Man Kwok pada tahun 1968 yaitu timbulnya gejala-gejala tertentu setelah kira-kira 20 sampai 30 menit konsumen menyantap makanan di restoran China.
Komisi penasehat FDA (FDA”s Advisory Committee) bidang Hypersensitivity to Food Constituents dari hasil penelitiannya melaporkan 2 hal mengenai gejala CRS tersebut yaitu: MSG dicurigai sebagai penyebab CRS dan pada saat itu ditemukan bahwa ternyata hidangan sup itulah yang dianggap sebagai penyebab utama timbulnya gejala CRS tersebut.
Kesimpulan Komisi Penasihat FDA terhadap penelitian tersebut yaitu MSG tidak mempunyai potensi untuk mengancam kesehatan masyarakat umum tetapi reaksi hipersensitif atau alergi akibat mengkonsumsi MSG memang dapat terjadi pada sebagian kecil masyarakat. Ambang batas MSG untuk manusia adalah 2 sampai 3 g, dan dengan dosis lebih dari 5 g maka gejala alergi (CRS) akan muncul dengan kemungkinan 30 persen.
Penggunan vetsin (MSG) dalam beberapa jenis makanan bayi yang dipasarkan dalam bentuk bubur halus, yang dikenal sebagai baby Foods sesungguhnya dilakukan hanya untuk memikat konsumen (ibu-ibu) oleh rasa lezat. Sedangkan pengaruhnya terhadap makanan, vetsin tidak akan menambah gizi maupun selera makan bagi bayi karena bayi tidak begitu peduli oleh rasa.
gambar7
Gambar 7 Sejumlah contoh zat aditif makanan yang beredar di pasaran
Dari hasil penelitian Dr. John Alney dari fakultas Kedokteran Universitas Washington, St. Louis pada tahun 1969 menunjukkan bahwa penggunaan vetsin dalam dosis yang tinggi (0,5 mg/kg berat badan setiap hari atau lebih) diberikan sebagai makanan kepada bayi-bayi tikus putih menimbulkan kerusakan beberapa sel syaraf di dalam bagian otak yang disebut Hypothalamus. Bagian otak inilah yang bertanggung jawab menjadi pusat pengendalian selera makan, suhu dan fungsi lainnya yang penting.
Bagi ibu-ibu yang sedang mengandung dan mengkonsumsi MSG dalam jumlah besar, di dalam plasentanya ternyata ditemukan MSG dua kali lebih banyak dibanding dalam serum darah ibunya. Hal ini berarti jabang bayi mendapat masukan MSG dua kali lebih besar.

Zat Aditif pada Makanan

Kata Kunci: , , ,
Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 12-03-2009
Untuk mempertahankan hidupnya, manusia tidak lepas dari makanan. Guna makanan untuk mendapatkan energi, memperbaiki sel-sel yang rusak, pertumbuhan, menjaga suhu dan menjaga agar badan tidak terserang penyakit, makanan yang bergizi merupakan makanan yang mengandung karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral dan air. Untuk maksud tersebut kita memerlukan zat aditif.
Zat aditif pada makanan adalah zat yang ditambahkan dan dicampurkan dalam pengolahan makanan untuk meningkatkan mutu. Jenis­-jenis zat aditif antara lain pewarna, penyedap rasa, penambah aroma, pemanis, pengawet, pengemulsi dan pemutih.
Zat aditif pada makanan ada yang berasal dari alam dan ada yang buatan (sintetik). Untuk zat aditif alami tidak banyak menyebabkan efek samping. Lain halnya dengan zat aditif sintetik.
Bahan pengawet
Pengawet adalah bahan yang dapat mencegah atau  menghambat fermentasi, pengasaman atau penguraian lain terhadap makanan yang disebabkan mikroorganisme. Zat pengawet dimaksudkan untuk memperlambat oksidasi yang dapat merusak makanan. Ada dua jenis pengawet makanan yaitu alami dan sintetik (buatan). Pengawet yang paling aman adalah bahan-bahan alam, misalnya asam cuka (untuk acar), gula (untuk manisan), dan garam (untuk asinan ikan/telur). Selain itu beberapa bahan alam misalnya saja penambahan air jeruk atau air garam yang dapat digunakan untuk menghambat  terjadinya proses reaksi waktu coklat (browing reaction) pada buah apel.
Keuntungan zat aditif
Penggunaan zat aditif memiliki keuntungan meningkatkan mutu makanan dan pengaruh negatif bahan tambahan pangan terhadap kesehatan.
Agar makanan dapat tersedia dalam bentuk yang lebih menarik dengan rasa yang enak, rupa dan konsentrasinya baik serta awet maka perlu ditambahkan bahan makanan atau dikenal dengan nama lain “food additive”.
Penggunaan bahan makanan pangan tersebut di Indonesia telah ditetapkan oleh pemerintah berdasarkan Undang-undang, Peraturan Menteri Kesehatan dan lain-lain disertai dengan batasan maksimum penggunaannya. Di samping itu UU Nomor 7 tahun 1996 tentang Pangan Pasal 10 ayat 1 dan 2 beserta penjelasannya erat kaitannya dengan bahan tambahan makanan yang pada intinya adalah untuk melindungi konsumen agar penggunaan bahan tambahan makanan tersebut benar-benar aman untuk dikonsumsi dan tidak membahayakan.
Namun demikian penggunaan bahan tambahan makanan tersebut yang melebihi ambang batas yang ditentukan ke dalam makanan atau produk-produk makanan dapat menimbulkan efek sampingan yang tidak dikehendaki dan merusak bahan makanan itu sendiri, bahkan berbahaya untuk dikonsumsi manusia. Semua bahan kimia jika digunakan secara berlebih pada umumnya bersifat racun bagi manusia. Tubuh manusia mempunyai batasan maksimum dalam mentolerir seberapa banyak konsumsi bahan tambahan makanan yang disebut ADI atau Acceptable Daily Intake. ADI menentukan seberapa banyak konsumsi bahan tambahan makanan setiap hari yang dapat diterima dan dicerna sepanjang hayat tanpa mengalami resiko kesehatan.
ADI dihitung berdasarkan berat badan konsumen dan sebagai standar digunakan berat badan 50 kg untuk negara Indonesia dan negara-negara berkembang lainnya. Satuan ADI adalah mg bahan tambahan makanan per kg berat badan. Contoh: ADI maksimum untuk B-karoten = 2,50 mg/kg, kunyit (turmerin) = 0,50 mg/kg dan asam benzoat serta garam-garamnya = 0,5 mg/kg.

Limbah Padat atau Sampah

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009
Limbah padat atau sampah, istilah ini diberikan kepada barang-barang  atau bahan-bahan buangan rumah tangga atau pabrik yang tidak digunakan lagi atau tidak terpakai dalam bentuk padat. Sampah merupakan campuran dari berbagai bahan baik yang tidak berbahaya seperti sampah dapur (organik) maupun bahan-bahan berbahaya yang banyak dibuang oleh pabrik dan rumah tangga yang dapat digunakan kembali atau didaur ulang maupun yang tidak dapat didaur ulang.
Dengan meningkatnya populasi penduduk di setiap daerah/kota maka jumlah sampah yang dihasilkan setiap rumah tangga makin meningkat. Hal ini menjadi masalah besar bagi kota-kota besar yang padat penduduknya seperti Jakarta, Surabaya dan lain-lainnya untuk menangani masalah yang dihasilkan setiap hari.
Secara umum komposisi dari sampah di setiap kota bahkan negara hampir sama yaitu:
Kertas dan katun
±
35 %
Logam
±
7 %
Gelas
±
5 %
Sampah halaman dan dapur
±
37 %
Kayu
±
3 %
Plastik, karet, dan kulit
±
7 %
Lain-lain
±
6 %
Dampak negatif dari sampah tersebut dapat terjadi di tempat penampungan sementara (TPS) yang terdapat di setiap wilayah seperti di setiap RW atau Kelurahan, pasar dan sebagainya maupun di tempat penampungan akhir (TPA). Dampak negatif di TPS biasanya dalam bentuk bau yang kurang sedap karena terjadi penguraian secara anaerob, kumpulan lalat di atas sampah yang dapat menimbulkan berjangkitnya penyakit dan estetika. Tempat penampungan sampah akhir (TPA) dalam bentuk penimbunan sampah terbuka akan menimbulkan dampak negatif yang lebih besar karena selain bau yang tidak sedap yang berasal dari penguraian secara anaerob dari komponen-komponen sampah, seperti gas H2S, NH3, CH4 juga dapat terjadi rembesan dari proses “leaching” logam-logam berbahaya ke dalam air tanah atau sumber air.
Untuk menanggulangi pencemaran tanah akibat penumpukan sampah itu dapat dilakukan melalui berbagai cara seperti melalui program 3 R yaitu Reduce, Reuse, Recycle. Reduce artinya mengurangi atau mereduksi sampah yang akan terbentuk. Hal ini dapat dilakukan bila ibu-ibu rumah tangga kembali ke pola lama yaitu membawa keranjang belanja ke pasar. Dengan demikian jumlah kantong plastik yang dibawa ke rumah akan berkurang (terreduksi). Selain itu bila setiap orang menggunakan kembali saputangan daripada tissue, di samping akan mengurangi sampahnya, dengan tidak menggunakan tissue dapat terjadi penghematan terhadap bahan baku untuk tissue, yang tidak lain adalah kayu dari hutan. Kalau setiap orang melakukan hal tersebut beberapa ton sampah yang akan tereduksi per bulan dan beberapa hasil hutan yang dapat diselamatkan.
Reuse, adalah program pemakaian kembali sampah yang sudah terbentuk seperti penggunaan bahan-bahan plastik/kertas bekas untuk benda-benda souvenir, bekas ban untuk tempat pot atau kursi taman, botol­botol minuman yang telah kosong diisi kembali dan sebagainya.
Proses Recycle agak berbeda dengan kedua program sebelumnya. Dalam hal ini sampah sebelum digunakan perlu diolah ulang terlebih dahulu. Bahan-bahan yang dapat direcycle atau didaur-ulang seperti kertas atau sampah bekas, pecahan-pecahan gelas atau kaca, besi atau logam bekas dan sampah organik yang berasal dari dapur atau pasar dapat didaur-ulang menjadi kompos (pupuk). Proses daur-ulang ini juga dapat mengubah sampah menjadi energi panas yang dikenal dengan proses insenerasi. Insenerasi sederhana sudah ada yang melakukan oleh beberapa industri misal di Jakarta, yaitu menggunakan limbah padat dalam bentuk lumpur hasil akhir pengolahan air limbahnya tidak dibuang ke tanah tetapi digunakan sebagai bahan bakar setelah mengalami pengeringan.
  • Senyawa organik yang dapat membusuk karena diuraikan oleh mikroorganisme, seperti sisa-sisa makanan, daun, tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati.
  • Senyawa organik dan senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan/diuraikan oleh mikroorganisme seperti plastik, serat, keramik, kaleng-kaleng dan bekas bahan bangunan, menyebabkan tanah menjadi kurang subur.
  • Pencemar Udara berupa gas yang larut dalam air hujan seperti oksida nitrogen (NO dan NO2), oksida belerang (SO2 dan SO3), oksida karbon (CO dan CO2), menghasilan hujan asam yang akan menyebabkan tanah bersifat asam dan merusak kesuburan tanah/tanaman.
  • Pencemar berupa logam-logam berat yang dihasilkan dari limbah industri seperti Hg, Zn, Pb, Cd dapat mencemari tanah.
  • Zat radioaktif yang dihasilkan dari PLTN, reaktor atom atau dari percobaan lain?yang menggunakan atau menghasikan zat radioaktif. Misalnya unsur Sr-90 sebagai hasil fisi nuklir dapat mempengaruhi perkembangan xilem pada?tumbuh-tumbuhandan tulang hewan, akan menyebabkan jaringan tubuh menjadi lemah, adalah bahan radioaktif, masuk ke dalam rantai makanan dan akhirnya dapat menyebabkan kematian pada makhluk yang memakannya.

Bahan Pencemar Tanah

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009
Pupuk buatan, obat pembasmi hama seperti pestisida, herbisida, bila digunakan secara berlebihan dapat menimbulkan pencemaran tanah, merubah sifat fisis, sifat kimia dan sifat biologis tanah, sehingga menganggu pertumbuhan tumbuh-tumbuhan. Sampah dan bahan buangan dan benda padat yang makin meningkat jumlahnya dapat menjadi bahan pencemar tanah, apalagi yang sukar diuraikan oleh bakteri pengurai.
Tanah merupakan tempat penampungan berbagai bahan kimia. banyak dari gas SO2 yang dihasilkan dari perubahan bahan bakar batu bara atau bensin berakhir dengan sulfat yang masuk ke dalam tanah atau tertampung di atas tanah. Tanah juga sebagai tempat penampungan banyak limbah-limbah dari rembesan penumpukan tanah (landfill), kolam lumpur (lagoon), dan sumber-sumber lainnya. Dalam beberapa kasus, lahan pertanian dari bahan-bahan organik berbahaya yang dapat mengurai juga  merupakan tempat pembuangan yang menyebabkan pencemaran tanah terjadi. Mikroorganisme tanah  melalui aktivtasnya dapat menghilangkan CO dari atmosfir. Oleh karena itu tanah merupakan tempat penampungan dari karbon monoksida.
Degradasi kimia dari pestisida telah dibuktikan secara eksperimen dalam tanah yang telah disterilkan dari semua aktivitas mikroba. Sejumlah pestisida mengalami reaksi fotokimia, yaitu suatu reaksi yang berlangsung dengan terjadinya absorbsi dari cahaya. Dari reaksi ini dihasilkan terutama isomer-isomer dari pestisida yang terlibat reaksi.

Sabun dan Deterjen

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009
Limbah domestik kerapkali mengandung sabun dan diterjen. Keduanya merupakan sumber potensial bagi bahan pencemar organik. Sabun adalah senyawa garan dari asam-asam lemak tinggi, seperti natrium stearat, C17H35COO-Na+. Aksi pencucian dari sabun banyak dihasilkan dari kekuatan pengemulsian dan kemampuan menurunkan tegangan permukaan dari air. Konsep ini dapat dipahami dengan mengingat kedua sifat dari ion sabun. Suatu gambaran dari stearat terdiri dari ion karboksil sebagai “kepala” dengan hidrokarbon yang panjang sebagai “ekor“.
Dengan adanya minyak, lemak dan bahan organik tidak larut dalam air lainnya, kecenderungan untuk ‘ekor” dari anion melarut dalam bahan organik, sedangkan bagian “kepala” tetap tinggal dalam larutan air.
Oleh karena itu sabun mengemulsi atau mengsuspensi bahan organik dalam air. Dalam proses ini, anion-anion membentuk partikel-partikel micelle seperti gambar berikut.
Gambar 3 Bentuk partikel-partikel koloid Micelle dari sabun
Keuntungan yang utama dari sabun sebagai bahan pencuci terjadi dari reaksi dengan kation-kation divalen membentuk garam-garam dari asam lemak yang tidak larut.
2 C17H35COO-Na+ + Ca2+ –> Ca(C17H35CO2)2(s) + 2 Na+
Padatan-padatan tidak larut ini, biasanya garam-garam dari mahnesium atau kalsium. Keduanya tidak seluruhnya efektif seperti bahan­bahan pencuci. Bila sabun digunakan dengan cukup, semua kation divalen dapat dihilangkan oleh reaksinya dengan sabun, dan air yang mengandung sabun berlebih dapat mempunyai kemampuan pencucian dengan kualitas yang baik.
Begitu sabun masuk ke dalam buangan air atau suatu sistem akuatik biasanya langsung terendap sebagai garam-garam kalsium dan magnesium, oleh karena itu beberapa pengaruh dari sabun dalam larutan mungkin dapat dihilangkan. Akhirnya dengan biodegridasi, sabun secara sempurna dapat dihilangkan dari lingkungan. Oleh kerena itu i terlepas dari pembentukan buih yang tidak enak dipandang, sabun tidak menyebabkan pencemaran yang penting.
Deterjen sintentik mempunyai sifat-sifat mencuci yang baik dan tidak membentuk garam-garam tidak larut dengan ion-ion kalsium dari magnesium yang biasa terdapat dalam air sadah. Deterjen sintetik mempunyai keuntungan tambahan karena secara relatif bersifat asam kuat, oleh karena itu tidak menghasilkan endapan sebagai asam-asam yang mengendap suatu karakteristik yang tidak nampak pada sabun.
Unsur kunci dari deterjen adalah bahan surfaktan atau bahan aktif permukaan yang bereaksi dalam menjadikan air menjadi basah (wetter) dan sebagai bahan pencuci yang lebih baik. Surfaktan terkonsentrasi pada batas permukaan antara air dengan  gas (udara), padatan-padatan (debu)  dan cairan-cairan yang tidak dapat bercampur (minyak). Hal ini terjadi karena struktur “Amphiphilic” yang berarti bagian yang satu dari molekul adalah suatu yang bersifat polar atau gugus ionik (sebagai kepala) dengan afinitas yang kuat untuk air dan bagian lainnya suatu hidrokarbon (sebagai ekor) yang tidak suka air.
Senyawa ini suatu surfaktan alkil sulfat, suatu jenis yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan seperti shampo, kosmetik, pembersih, dan loundry. Sampai tahun 1960-an  sufaktan yang paling umum digunakan adalah alkil benzen sulfonat. ABS suatu produk derivat alkil benzen. ABS sangat tidak menguntungkan karena ternyata sangat lambat terurai oleh bakteri pengurai disebabkan oleh adanya rantai bercabang pada strukturnya. Oleh kerena itu ABS kemudian digantikan oleh surfaktan yang dapat dibiodegradasi yang dikenal dengan Linier Alkil Sulfonat (LAS). Sejak LAS menggantikan ABS dalam deterjen masalah-masalah yang timbul seperti penutupan permukaan air oleh gumpalan busa dapat dihilangkan dan toksinitasnya terhadap ikan di air telah banyak dikurangi.
Sampah dan buangan-buangan kotoran dari rumah tangga, pertanian dan pabrik/industri dapat mengurangi kadar oksigen dalam air yang dibutuhkan oleh kehidupan  dalam air. Di bawah pengaruh bakteri anaerob senyawa organik akan terurai dan menghasilkan gas-gas NH3 dan H2S dengan bau busuknya. Penguraian senyawa-senyawa organik juga akan menghasilkan gas-gas beracun dan bakteri-bakteri patogen yang akan mengganggu kesehatan air.
Ditergen tidak dapat diuraikan oleh organisme lain kecuali oleh ganggang hijau dan yang tidak sempat diuraikan ini akan menimbulkan pencemaran air. Senyawa-senyawa organik seperti pestisida (DDT, dikhloro difenol trikhlor metana), juga merupakan bahan pencemar air. Sisa-sisa penggunaan pestisida yang berlebihan akan terbawa aliran air pertanian dan akan masuk ke dalam rantai makanan dan masuk dalam jaringan tubuh makhluk yang memakan makanan itu.
Bahan pencemar air yang paling berbahaya adalah air raksa. Senyawa­senyawa air raksa dapat berasal dari pabrik kertas, lampu merkuri. Karena pengaruh bakteri anaerob garam anorganik Hg dengan adanya senyawa hidrokarbon akan bereaksi membentuk senyawa dimetil mekuri (CH3)2Hg yang larut dalam air tanah dan masuk dalam rantai makanan yang akhirnya dimakan manusia.

Bahan Pencemar Air

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009
Senyawa organik dan senyawa anorganik yang terdapat dalam air dapat menyebabkan pencemaran air minum, meskipun untuk keperluan industri mungkin air tersebut belum dikatakan tercemar.
Air menurut kegunaan/peruntukannya digolongkan menjadi:
  • Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
  • Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.
  • Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
  • Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian, dan?dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik negara.
Menurut Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor: KEP-02/MENKLH/I/1988 Tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan adalah: masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (pasal 1).
Menurut definisi pencemaran air tersebut di atas bila suatu sumber air yang termasuk dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri maka kategori unsur tadi bukan golongan A lagi, tetapi sudah turun menjadi golonga B karena air tadi sudah tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur tersebut menjadi kurang/tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.
Salah satu jenis bahan pencemar adalah unsur-unsur renik (treace element). Istilah unsur-unsur renik merujuk kepada unsur-unsur yang terdapat pada konsentrasi yang sangat rendah dalam suatu sistem. Unsur renik adalah suatu unsur yang terjadi hanya pada konsentrasi beberapa bagian per-sejuta (part per milion= ppm) atau kurang.
Tabel 3:
SUMBER DAN EFEK DARI UNSUR-UNSUR RENIK DAN AIR
Unsur
Sumber
Efek/pengaruh
Batas USPHS (mg/L)
KadmiumBuangan Industri, limbah pertambangan, ?pengelasan logam, pipa-pipa air.Menukar seng secara biokimia, tekanan darah tinggi, merusak ginjal-jaringan testibuler dan sel-sel darah merah, taksisitas terhadap biota akratik0,01
ArsenHasil samping pertambangan, bilangan kimiaToksin, kasimogenik
BeriliumBatu bara, tenaga nuklir, dan industri ruang angkasa.Taksisitas akut dan kronis, kasimogenikTidak diberikan
BoronBatu bara, detergen, limbah industriToksin terhadap tanaman1,0
KhromPengelasan logam, zat aditif pada neraca air sebagai Cr(IV)Unsur renik pokok, kasimogenik sebagai Cr(IV)0,05
TembagaPengelasan logam, limbah industri dan domestik, penambangan, pencucian mineral.Unsur renik pokok, tidak terlalu toksin terhadap hewan, toksin terhadap tanaman dan ganggang dalam konsentrasi sedang.1,0
Flour(ion florida)Sumber-sumber geologi alami, limbah industri, zat aditif pada air.Mencegah kerusakan gigi pada kira-kira 1 mg/L dan pembentukan karat gigi/kerusakan gigi pada sekitar 5 mg/L dalam air.0,8 – 17 (tergantung suhu)
Yodium(ion iodium)Limbah industri, air laut, industri air laut.Mencegah gondok, nutrim pokok haemoglobin, tidak selalu toksinTidak diberikan
BesiKarat logam, limbah industri, saluran tambangMerusak perabot kamar mandi pakaian.-
ManganPertambangan, limbah industri, saluran tambang atom, kerja mikroba terhadap mineral mangan pada pH rendah.Relatif tidak toksin terhadp hewan, toksin terhadap tanaman pada konsentrasi tinggi, perkaratan perabotan kamar mandi dan pakaian.0,05
MerkuriLimbah industri, industri pestisida, batu baraToksisitas akut dan kronikTidak diberikan
MolibderLimbah industri, sumber alamKemungkinan racun pada hewan, penting untuk tanamanTidak diberikan
SeleniumSumber geologi alami, belerang, batu baraPenting pada konsentrasi rendah, toksin pada konsentrasi tinggi, kemungkinan kasimogenik.0,01
PerakSumber geologi alami, penambangan, las listrik, buangan prosesing film, disinfekai air.Menyebabkan kulit berwarna biru abu-abu, merusak membran mocous dan mata.0,05
SengLimbah industri, las logam, patriUnsur penting dalam banyak metalenzim, obat luka, toksin untuk tanaman pada konsentrasi yang lebih tinggi, komponen utama dari buangan”Sludge” pada tanah.5,0
Beberapa unsur renik dikenal sebagai hara untuk tanaman dan nutrisi untuk hewan. Dalam tabel tersebut banyak unsur yang merupakan unsur pokok pada konsentrasi rendah dan toksin pada konsentrasi yang lebih tinggi. Hal ini merupakan fenomena dari beberapa zat dalam lingkungan air.

Hujan Asam (acid rain)

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009
Atmosfir dapat mengangkut berbagai zat pencemar ratusan kilometer jauhnya, sebelum menjatuhkannya ke permukaan bumi dalam perjalanan jauh itu atmosfir bertidak sebagai reaktor kimia yang kompleks merubah zat pencemar setelah berinteraksi dengan substansi lain, uap air dan energi matahari. Pada kondisi tertentu sulfur oksida (SOx) dan nitrogen oksida (NOx) hasil pembakaran bahan bakar fosil akan bereksi dengan molekul-molekul  uap air di atmosfir menjadi asam sulfat (H2SO4) dan asam nitrat (HNO3) yang selanjutnya turun ke permukaan bumi bersama air hujan yang dikenal hujan asam.
Hujan asam telah menimbulkan masalah besar di daratan Eropa, Amerika Serikat dan di Negara Asia termasuk Indonesia. Dampak negatif dari hujan asam selain rusaknya bangunan dan berkaratnya benda-benda  yang terbuat dari logam, juga terjadinya kerusakan lingkungan terutama mengasakan (acidification) danau dan sungai. Ribuan danau airnya telah bersifat asam sehingga tidak ada lagi kehidupan akuatik, dikenal dengan “danau mati”.

Bahan Pencemar Udara

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009
Pada umumnya bahan pencemar udara adalah berupa gas-gas beracun (hampir 90 %) dan partikel-partikel zat padat. Gas-gas beracun ini berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan, dari industri dan dari rumah tangga. Selain gas-gas beracun di atas, pembakaran bahan bakar kendaraan juga menghasilkan partikel-partikel karbon dan timah hitam yang berterbangan mencemari  udara. Bentuk-bentuk zat pencemar yang sering terdapat dalam atmosfer:
Asap:Padatan dalam gas yang berasal dari pembkaran tidak sempurna
Gas:Keadaan gas dari cairan atau bahan padatan.
Embun:Tetesan cairan yang sangat halus yang tersuspensi di udara.
Uap:Keadaan gas dari zat padat tempat volatil atau cairan.
Awan:Uap yang dibentuk pada tempat yang tinggi.
Kabut:Awan yang terdapat di ketinggian yang rendah.
Debu:Padatan yang tersuspensi dalam udara yang dihasilkan dari pemecahan bahan.
“Haze”:Partikel-partikel debu atau gar am yang tersuspensi dalam tetes  air.
Gas-gas beracun hasil dari pembakaran bahan bakar ini biasanya berupa oksida-oksida  karbon (karbon dioksida, karbon monokisida) dan nitrogen (nitrogen monoksida, nitrogen dioksida, dinitrogen oksida) dan senyawa-senyawa hidrokarbon. Bahan pencemar udara ini terdispersi  dalam udara, sehingga kadarnya menjadi kecil. Sampai kadar tertentu tidak menimbulkan pencemaran, tetapi bila bahan pencemar ini mencapai NAB (Nilai Ambang Batas) atau KTD (Kadar Tertinggi Diijinkan), maka pencemaran udara tidak dapat dihindarkan lagi.
Karbon monoksida (CO) sangat beracun bagi manusia, sebab akan bereaksi dengan haemoglobin dan mengurangi kadar oksigen yang dapat bereaksi dengan haemoglobin yang akan diangkut ke seluruh tubuh, dengan demikian manusia akan kekurangan oksigen untuk keperluan pembakaran dalam tubuhnya, manusia akan menderita sakit kepala bahkan dapat menjadi lemas dan pingsan.
Karbon monoksida. CO, dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung karbon dan oleh pembakaran pada tekanan dan suhu tinggi yang terjadi pada mesin. Karbon  monoksida dapat juga dihasilkan dari reaksi oksidasi gas metana oleh radikal hidroksi dan dari perombakan/pembusukan tanaman meskipun tidak sebensar yang dihasilkan oleh bensin. Pada jam-jam sibuk di daerah perkotaan konsentrasi gas CO bisa mencapai 50 -100 ppm. Tingkat kandungan CO di atmosfir berkorelasi positip dengan padatnya lalu lintas, tetapi korelasi negatif dengan kecepatan angin.
Dengan adanya pengaruh yang cukup berbahaya dari gas CO terutama di tempat sumber (beberapa kejadian orang meninggal karena keracunan gas CO di dalam mobil), maka uji emisi perlu dilakukan untuk setiap mobil. Emisi gas CO dapat diturunkan dengan pengaturan pemasukan udara. Seperti perbandingan bahan bakar (berat : berat) kira-kira  16 : 1 dalam pembakaran mesin mobil diperkirakan tidak akan menghasilkan racun.
Gambar 1: Kendaran bermotor juga mengeluarkan gas pencemar
Mobil-mobil yang modern menggunakan Catalytic Exhaust Reactors untuk menurunkan emisi CO. Kelebihan udara dipompakan  ke dalam tempat pembuangan gas, dan campuran tersebut dilewatkan melalui ruang katalitik dalam sistem pembuangan di mana akan terjadi  oksidasi dari CO menjadi CO2.
Keberadaan atau umur gas CO di atmosfir tidak lama hanya kira-kira 4 bulan. Hal ini terjadi karena karbon monoksida di atmosfir dihilangkan melalui reaksi dengan radikal hidroksil, HO*.
Ozon merupakan oksidator kuat, dalam konsentrasi kecil 0,2 ppm dapat merusak daun tumbuh-tumbuhan, karet menjadi keras dan memudarkan warna tekstil. Gas SO2 dan gas H2S merusak tumbuh-tumbuhan dan menyebabkan sifat asam bila dalam udara lembab, sebab akan merusak logam, tekstil dan hewan.

Sumber-sumber Terjadinya Pencemaran

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 26-02-2009
Uraian sebelumnya telah Anda ketahui bahwa bahan kimia yang tersebar dalam lingkungan fisik ini ada yang bermanfaat dan sangat diperlukan kehadirannya dalam jumlah sebanyak mungkin, ada yang berguna dalam kadar tertentu ada pula yang betul-betul bersifat sebagai racun dan berbahaya bagi kehidupan manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan.
Bahan-bahan kimia yang kehadirannya dalam lingkungan hidup dapat menyebabkan terganggunya kesejahteraan hidup manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan disebut bahan pencemar. Sebagai sumber utama terjadinya pencemar adalah:
  1. Proses-proses alam, antara lain pembusukan secara biologis, aktivitas gunung berapi, terbakarnya semak-semak, dan halilintar.
  2. Pembuatan/aktivitas manusia, seperti:
  • Hasil pembakaran bahan bakar yang terjadi pada industri dan kendaraan bermotor.
  • Pengolahan dan penyulingan bijih tambang mineral dan batubara.
  • Proses-proses dalam pabrik.
  • Sisa-sisa buangan dari aktivitas-aktivitas tersebut  di atas.
Pencemaran lingkungan ini sudah terjadi sejak jaman dahulu kala, sejak adanya manusia, tetapi baru abad 20 pencemaran yang diakibatkan karena manusia ini menjadi pokok bahasan pada semua kalangan masyarakat dan perlu mendapat penanganan dan pengawasan secara serius.
Faktor-faktor penyebab terjadinya pencemaran lingkungan sebagai hasil sampingan perbuatan manusia meliputi;
  • Faktor Industrialisasi
  • Faktor Urbanisasi
  • Faktor Kepadatan Penduduk
  • Faktor Cara Hidup
  • Faktor Perkembangan Ekonomi
Faktor-faktor di atas saling mempengaruhi secara kompleks. Apabila salah satu faktor terjadi, maka faktor lainnya dapat terjadi, dengan demikian terjadinya pencemaran lingkungan tidak dapat dihindari.
Contoh-contoh faktor-faktor yang sangat mengganggu lingkungan hidup antara lain:
  1. Faktor Industrialisasi
    • Pertambangan, transportasi, penyulingan dan pengolahan bahan hingga menghasilkan barang yang dapat digunakan.
    • Pertambangan, transportasi, penyulingan dan penggunaan bahan bakar untuk menghasilkan energi.
    • Sisa-sisa buangan yang dihasilkan sebagai hasil sampingan selama proses-proses di atas.
  2. Faktor Urbanisasi
    • Pembukaan hutan untuk perkampungan, industri dan sistem
      transportasi.
    • Penimbunan atau menumpuknya sisa-sisa buangan/sampah dan hasil?samping selama proses-proses di atas.
  3. Faktor Kepadatan Penduduk
    • Meningkatnya kebutuhan tempat tinggal/perumahan.
    • Meningkatnya kebutuhan pangan dan kebutuhan energi.
    • Meningkatnya kebutuhan barang-barang konsumsi dan bahan-bahan untuk hidup.
  4. Faktor Cara Hidup
    • Penggunaan barang kebutuhan secara berlebihan sehingga terbuang percuma.
    • Tuntutan akan kemewahan.
    • Pemborosan energi.
  5. Faktor Perkembangan Ekonomi
    • Meningkatnya penggunaan bahan sumber, misal BBM, hasil hutan.
    • Meningkatnya sisa-sisa buangan sebagai hasil sampingan produksi barang-barang kepentingan dalam pabrik dan meningkatnya bahan pencemar.
Tabel 1 AKTIVITAS MANUSIA DAN HASIL SAMPING YANG DITIMBULKAN

Jenis AktivitasHasil Samping yang ditimbulkan
1Rumah TanggaPembuangan kotoran, air kotoran Sampah Pencemaran udara Kebutuhan tempat tinggal, dan lain-lain
2TransportasiPencemaran Udara Pencemaran Air Pencemaran Suara Kecelakaan Kebutuhan tanah untuk jalan, dan lain-lain
3Industri dan PabrikPencemaran Udara Pencemaran Air Pencemaran tanah Sampah/sisa-sisa sebagai buangan Pencemaran panas Suara/kebisingan Kebutuhan tanah, dan lain-lain.
4PertambanganPencemaran udara karena demu Pencemaran air Sampah/sisa-sisa sebagai buangan Kebutuhan tanah, dan lain-lain.
5PertanianPencemaran Air Pencemaran tanah Buagan kotoran Kebutuhan tanah, dan lain-lain.
Tabel 2 SUMBER ENERGI DAN PENGARUHNYA
No
Sumber Energi
Pengaruh pada lingkungan
1
Energi MatahariPertambangan bahan-bahan galian Pemanfaatan tempat tinggal
2
BatubaraPertambangan Pencemaran udara karena pembakaran Pencemaran panas
3
Minyak BumiPencemaran udara karena pembakaran Pencemaran air
4
Gas AlamPencemaran udara karena pembakaran
5
NuklirPencemaran udara karena radiasi Pemcemaran panas Penumpukan sisa buangan
6
BiomassPenggunaan tanah Pencemaran udara                                                                                             

Selasa, 01 November 2011

Kimia Industri

Membersihkan Peralatan Laboratorium

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 23-09-2009
Kebersihan peralatan laboratorium, baik yang berupa peralatan gelas atau non gelas seperti bejana polyethylene, polypropylene dan teflon, merupakan bagian yang sangat mendasar dalam kegiatan laboratorium dan merupakan elemen penting dalam program jaminan mutu.
Perhatian kepada kebersihan barang-barang tersebut harus ditingkatkan dan harus proporsional dengan tingkat kepentingan pengujian, akurasi pengukuran yang diperlukan dan menurunnya konsentrasi analit yang akan ditentukan.
Setiap laboratorium harus menetapkan prosedur yang memadai untuk membersihkan peralatan gelas dan non gelas yang digunakan dalam berbagai macam pengujian. Apabila metodologi pengujian tertentu mensyaratkan prosedur membersihkan secara spesifik, maka prosedur tersebut harus diikuti.

Cara Membersihkan Peralatan Laboratorium Secara Umum

Proses membersihkan harus dilakukan segera setelah peralatan digunakan. Membuang bahan berbahaya dan pembersihan bahan korosif sebelum peralatan tersebut dibersihkan. Peralatan cuci manual atau otomatis harus menggunakan deterjen yang sesuai dengan kegunaannya.
Residu organik memerlukan perlakuan dengan larutan pembersih asam kromat. Peralatan harus dikeringkan dan disimpan dalam kondisi yang tidak memungkinkan terjadinya kontaminasi oleh debu atau bahan lain.

Cara Membersihkan Timbangan

Kebersihan timbangan harus dicek setiap kali selesai digunakan, bagian dan menimbang harus dibersihkan dengan menggunakan sikat, kain halus atau kertas (tissue) dan membersihkan timbangan secara keseluruhan timbangan harus 392 dimatikan, kemudian piringan (pan) timbangan dapat diangkat dan seluruh timbangan dapat dibersihkan dengan menggunakan pembersih seperti deterjen yang lunak, campurkan air dan etanol/alkohol. Sesudah dibersihkan timbangan dihidupkan dan setelah dipanaskan, cek kembali dengan menggunakan anak timbangan.

Cara Membersihkan dan Merawat Penangas Air (Water Bath) Thermostat

Perawatan secara reguler oleh Jasa Layanan pelanggan tidak diperlukan. Pembersihan yang dibutuhkan pada perawatan (seperti membersihkan sudu-sudu / baling-baling roda yang berputar) dilakukan oleh Operator laboratorium sesuai dengan petunjuk pabrik.

Media pemanas dan Alat

Bahan Bakar Pabrik

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 22-09-2009
Bahan bakar diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran kalor. Bahan bakar dapat berbentuk bahan padat, cair, atau gas yang dapat bereaksi dengan oksigen (udara) secara eksoterm. Panas dari reaksi eksoterm tersebut dapat langsung digunakan untuk pemanasan atau sering juga diubah dulu menjadi bentuk energi lain (biasanya menjadi uap).
Besaran yang penting pada bahan bakar ialah panas rendah” (lower calorific value), yang menyatakan banyaknya panas yang umumnya diperoleh pada pembakaran dalam keadaan normal. Besaran ini dinyatakan dalarn satuan kkal/kg, kJ/kg, kkal/ml atau kJ/mI. Makin halus ukuran bahan bakar, makin cepat bahan tersebut terbakar dan makin mudah penakaran dan pengaturan dilakukan. Di samping itu, kelebihan udara yang diperlukan untuk pembakaran lebih kecil.
ini berarti temperatur menjadi lebih tinggi. Sebagai contoh penggunan kalor dari proses pembakaran secara langsung adalah : untuk memasak di dapur-dapur rumah tangga, instalasi pemanas, sedang contoh penggunaan kalor secara tidak langsung adalah : kalor diubah menjadi nergi mekanik, misalnya pada motor bakar ; kalor diubah menjadi energi listrik, misalnya pada pembangkit listrik tenaga diesel ; tenaga gas dan tenaga uap.

Pembakaran

Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala.
Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air (= H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.

Macam-macam Bahan Bakar

  1. Bahan bakar fosil, seperti: batubara, minyak bumi, dan gas bumi.
  2. Bahan bakar nuklir, seperti: uranium dan plutonium. Pada bahan bakar nuklir, kalor diperoleh dari hasil reaksi rantai
  3. Bahan bakar lain, seperti: sisa tumbuh-tumbuhan, minyak nabati, minyak hewani.

    Jenis Kompresor

    Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 21-09-2009
    Pada jenis positive-displacement,sejumlah udara atau gas di- trap dalam ruang kompresi dan volumnya secara mekanik menurun, menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap konstan dengan variasi pada tekanan pengeluaran.
    Kompresor dinamik memberikan enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyu menggunakan impeller yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan berubah menjadi energi tekanan karena pengaruh impeller dan volute pengeluaran atau diffusers. Pada kompresor jenis dinamik sentrifugal, bentuk dari sudu-sudu impeller menentukan hubungan antara aliran udara dan tekanan (atau head) yang dibangkitkan.

    Kompresor reciprocating

    Di dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant.Prinsip kerjanya seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas kompresor proporsional langsung terhadap kecepatan. Keluarannya,seperti denyutan.
    Kompresor reciprocating tersedia dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang paling banyak digunakan yaitu horizontal, vertical, horizontal balanceopposed,dan tandem. Jenis kompresor reciprocating vertical digunakan untuk kapasitas antara 50 – 150 cfm. Kompresor horisontal balance opposed digunakan pada kapasitas antara 200 – 5000 cfm untuk desain multitahap dan sampai 10,000 cfm untuk desain satu tahap (Dewan Produktivitas Nasional,1993).
    Kompresor udara reciprocating biasanya merupakan aksi tunggal dimana penekanan dilakukan hanya menggunakan satu sisi dari piston. Kompresor yang bekerja menggunakan dua sisi piston disebut sebagai aksi ganda.Sebuah kompresor dianggap sebagai kompresor satu tahap
    jika keseluruhan penekanan dilakukan menggunakan satu silinder atau beberapa silinder yang parallel.
    Beberapa penerapan dilakukan pada kondisi kompresi satu tahap. Rasio
    kompresi yang terlalu besar (tekanan keluar absolut/tekanan masuk absolut) dapat menyebabkan suhu pengeluaran yang berlebihan ataumasalah desain lainnya. Mesin dua tahap yang digunakan untuk tekanan tinggi biasanya mempunyai suhu pengeluaran yang lebih rendah (140 to 160oC), sedangkan pada mesin satu tahap suhu lebih tinggi (205 to 240oC).
    gb5-14

    Kompresor Dinamis

    Kompresor udara sentrifugal (lihat Gambar 5-16)merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara. Momen ini dirubah menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis.
    Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang dirancang bebas minyak pelumas. Gir yang dilumasi minyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis. Sentrifugal merupakan kompresor yang bekerja kontinyu, dengan sedikit bagian yang bergerak; lebih sesuai digunakan pada volum yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak pada
    udaranya.
    Kompresor udara sentrifugal menggunakan pendingin air dan dapat berbentuk paket; khususnya paket yang termasuk aftercooler dan semua control. Kompresor ini dikenal berbeda karakteristiknya jika dibandingkan dengan mesin reciprocating.Perubahan kecil pada rasio kompresi menghasilkan perubahan besar pada hasil kompresi dan efisiensinya. Mesin sentrifugal lebih sesuai diterapkan untuk kapasitas besar diatas 12,000 cfm.

    Sistem Utilitas Udara Tekan

    Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 20-09-2009
    Plant industri menggunakan udara tekan untuk seluruh operasi produksinya, yang dihasilkan oleh unit udara tekan yang berkisar dari 5 horsepower (hp) sampai lebih 50.000 hp. DepartemenEnergi 364 Amerika Serikat (2003) melaporkan bahwa 70 sampai 90 persen udara tekan hilang dalam bentuk panas yang tidak dapat digunakan,gesekan, salah penggunaan dan kebisingan. Sehingga, kompresor dan sistim udara tekan menjadi area penting untuk meningkatkan efisiensi energi pada plant industri.
    Merupakan catatan yang berharga bahwa biaya untuk menjalankan sistim udara tekan jauh lebih tinggi daripada harga kompresor itu sendiri (lihat Gambar 5-11).Penghematan energi dari perbaikan sistim dapat berkisar dari 20 sampai 50 persen atau lebih dari pemakaian listrik, menghasilkan ribuan bahkan ratusan ribu dolar. Sistim udara tekan yang dikelola dengan benar dapat menghemat energi, mengurangi perawatan, menurunkan waktu penghentian operasi, meningkatkan produksi, dan meningkatkan kualitas.
    Sistim udara tekan terdiri dari bagian pemasokan, yang terdiri dari kompesor dan perlakuan udara, dan bagian permintaan, yang terdiri dari sistim distribusi & penyimpanan dan peralatan pemakai akhir. Bagian pemasokan yang dikelola dengan benar akan menghasilkan udara bersih, kering, stabil yang dikirimkan pada tekanan yang dibutuhkan dengan biaya yang efektif.
    Bagian permintaan yang dikelola dengan benar akan meminimalkan udara 365 terbuang dan penggunaan udara tekan untuk penerapan yang tepat.Perbaikan dan pencapaian puncak kinerja sistim udara tekan memerlukan bagian sistim pemasokan dan permintaan dan interaksi diantara keduanya.

    Komponen Utama Sistim Udara Tekan

    Sistim udara tekan terdiri dari komponen utama berikut: Penyaring udara masuk, pendingin antar tahap, after-coolers,pengering udara, traps pengeluaran kadar air, penerima, jaringan pemipaan, penyaring, pengatur dan pelumasan (lihat Gambar 5-12).
  4. Filter Udara Masuk: Mencegah debu masuk kompresor; Debu menyebabkan lengketnya katup/ kran, merusak silinder dan pemakaian yang berlebihan.
  5. Pendingin antar tahap: Menurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap berikutnya untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakan pendingin air.
  6. After-Coolers: Tujuannya adalah membuang kadar air dalam udara dengan penurunan suhu dalam penukar panas berpendingin air.
  7. Pengering Udara: Sisa-sisa kadar air setelah after-cooler dihilangkan dengan menggunakan pengering udara, karena udara tekan untuk keperluan instrumen dan peralatan pneumatik harus bebas dari kadar air. Kadar air dihilangkan dengan menggunakan adsorben seperti gel silika/karbon aktif, atau pengering refrigeran, atau panas dari pengering kompresor itu sendiri.
  8. Traps Pengeluaran Kadar Air: Trap pengeluaran kadar air diguakan untuk membuang kadar air dalam udara tekan. Trap tersebut menyerupai steam traps. Berbagai jenis trap yang digunakan adalah kran pengeluaran manual, klep pengeluaran otomatis atau yang berdasarkan waktu dan lainnya.
  9. Penerima: Penerima udara disediakan sebagai penyimpan dan penghalus denyut keluaran udara – mengurangi variasi tekanan dari kompresor

Perawatan Boiler dan Pemanas Fluida Termis

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 19-09-2009
Tugas dan pemeriksaan berkala pada bagian luar boiler. Seluruh pintu akses dan bidang kerja harus dirawat kedap udara dengan 362 menggunakan paking yang efektif. Sistem cerobong asap harus memiliki sambungan yang tertutup secara efektif dan bila perlu diisolasi.
Shell boiler dan bagiannya harus terisolasi dengan baik dan harus dipastikan bahwa isolasinya sudah cukup. Jika isolasi yang digunakan pada boiler, pipa dan silinder air panas dipasang beberapa tahun yang lalu, hampir dipastikan isolasinya sudah tipis walaupun tampaknya dalam kondisi baik. Perlu diingat bahwa isolasi tersebut terpasang ketika biaya bahan bakar sangat rendah. Penambahan ketebalan akan lebih baik.
Di akhir waktu pemanasan/pemakaian, selama musim panas, boiler harus di tutup sepenuhnya dan permukaan dalam ditutup sepenuhnya dengan plat dengan sisipan dessicant. (Hanya diterapkan untuk boiler yang tidak dioperasikan diantara waktu pemanasan/ pemakaian).

Meningkatkan steam dan air panas boiler

Kotoran dalam air boiler yang terkumpul dalam boiler, memiliki batasan konsentrasinya yang bergantung pada jenis dan beban boiler. Blow down boiler harus diminimalkan, tetapi ketentuan densitas air harus dijaga. Panas dari air blow down sebaiknya dimanfaatkan.
Dalam steam boiler, apakah pengolahan air cukup untuk mencegah pembentukan foaming (pembentukan busa/buih) atau priming dan konsekuensinya membawa kelebihan air dan bahan kimia kedalam sistem steam? Untuk steam boiler, apakah pengendalian otomatis permukaan air bekerja? Adanya pipa interkoneksi dapat menjadi sangat berbahaya. Apakah pengecekkan telah dilakukan secara berkala terhadap kebocoran udara di sekitar boiler, pintu atau antara boiler dan cerobong asap? Yang disebutkan pertama akan mengurangi efisiensi, yang disebutkan kemudian dapat menurunkan kualitas kekeringan steam dan mendorong terjadinya kondensasi, korosi, dan Smutting.
diperlukan perbandingan bahan bakar/udara disetel. Detektor dan alat kontrol yang ada sebaiknya diberi label dan diperiksa secara berkala. Tampilan kunci pengaman harus memiliki penyetel manual dan alarm. Harus dilakukan pengujian, atau pemasangan indikator permanen pada
burner untuk memantau kondisi kondisi tekanan/suhu operasi.
Dalam boiler yang berbahan bakar minyak atau gas, kabel-kabel sistim fussible link untuk mematikan/shutdown jika ada kebakaran atau pemanasan berlebih yang melintasi jalan yang dilewati karyawan, harus ditempatkan pada posisi di atas kepala. Fasilitas emergency shutdown diletakkan pada pintu keluar ruang boiler.

Ketel Uap

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 18-09-2009
Seperti sudah disebutkan di atas bahwa ketel uap adalah suatu pesawat yang digunakan untuk mengubah air yang ada di dalamnya menjadi uap dengan cara dipanaskan. Dengan adanya bahan perantara iar tersebut, maka di dalam ketel uap harus ada ruang atau tempat air.
contoh, untuk ketel pipa air, air berada di dalam pipapipa,sedangkan pemanasannya dari bagian luar (sekeliling) pipa tersebut. Sebaliknya untuk ketel pipa api, airnya berada di sekeliling pipa-pipa api. Cara menempatkan pipa api atau pipa air dibuat sedemikian rupa sehingga mendapatkan peredaran air dan pembentukan uap yang baik. Dengan adanya panas yang 359 dibutuhkan untuk pembentukan uap, pada ketel perlu dilengkapi dengan dapur. Macam konstruksi dapur juga harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga peredaran air dalam ketel sempurna.
Dalam pembakaran suatu bahan bakar perlu juga adanya udara pembakaran. Peredaran udara dibuat sedemikian rupa agar pembakaran bahan bakar dapat berlangsung dengan baik. Uap yang dibentuk di dalam ketel mempunyai tekanan yang lebih besar dari pada tekanan udara luar, maka ketel harus mampu menahan tekanan uap tersebut. Kekuatan ketel uap tergantung dari bentuk dan bahannya.
Bentuk yang lebih kuat untuk menahan tekanan yang lebih besar dari dalam adalah bentuk bulat cembung dan silinder sebab dengan bentuk
semacam itu sukar berubah bentuknya yang disebabkan oleh tekanan dari dalam. Tetapi bentuk bulat cembung ini tidak digunakan untuk ketel uap karena konstruksinya yang sulit untuk dikerjakan. Oleh karena itu pada umumnya ketel uap dibuat dalam bentuk silinder.
Bahan untuk ketel uap harus baik karena disamping harus menahan tekanan yang tinggi juga harus tahan pada suhu yang tinggi. Biasanya digunakan baja Siemens-Martin yang liat dan mudah dikerjakan.

Pengolahan Internal

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 17-09-2009
Pengolahan air dalam ketel bertujuan mengontrol korosi,kerak dan buih yang timbul dengan penambahan bahan kimia. Korosi dapat dicegah dengan penghilangan oksigen dan mengatur pH bersifat alkalis. Kerak (scaling) dikendalikan dengan mengikat kesadahan dalam air. Untuk mengendalikan kerak dan korosi digunakan WQ yang berisi natrium bisulfit dan natrium trifosfat. Natrium, bisulfit akan mengikat oksigen sehingga korosi bisa terhindar. Sedang natritum fosfat akan bereaksi dengan senyawa 356 penyebab kesadahan membentuk Ca3(PO4)2 yang berbentuk lumpur dan cenderung mengendap pada pH alkali. Lumpur tersebut akan berkumpul di dasar ketel dan dikeluarkan bersama blowdown.
2 NaHS03 + O2 -> 2 NaHSO4
2 Na3PO4.12 H2O + 3 CaCO3 -> Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O
2 Na3PO4.12 H2O + 3 CaSO4 -> C43(PO4)2 + 3 Na2SO4 + 2 H2O

Menara Pendingin (Cooling tower)

Cooling tower digunakan untuk mendinginkan air kondensat sebelum masuk ke dalam ketel. Air dilewatkan pada kisi – kisi sehingga terbentuk tirai air dan diberi blower di bagian atas untuk menghisap keluar udara panas dan dalam kisi.
Sebagian cooling tower dibuat dari red wood, yaitu sejenis kayu yang sangat tahan (awet) apabila secara terus -menerus kontak 357 dengan air. Bahan Isian (internal packing) biasanya merupakan susunan kayu yang dipasang horisontal. Ruang kosong menara sangat besar, biasanya lebih dari 90% supaya penurunan tekanan (pressure drop) udara bisa serendah mungkin.
Luas permukaan kontak antara udara dan air tidak hanya pada film cairan pada permukaan packing, tetapi juga pada permukaan tetesan air yang jatuh dan menyerupai hujan. Aliran udara dan air di dalam cooling tower bisa secara silang atau lawan arah (counter current) atau kombinasi dari keduanya.

Mengoperasikan Alat Penukar Ion

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 16-09-2009
Pada proses kolom ganda, air mentah mula-mula masuk ke dalam kolom penulcar kation. Di sini sernua kation yang terkandung dalam air (terutama ion kalsium, magnesium dan natrium) ditukar dengan ion hidrogen. Dalarn kolom berikutnya yang berisi penukar anion, maka anion (terutama ion khlorida, sulfat dan bikarbonat) ditukar dengan ion hidroksil. Ion hidrogen yang berasal dari penukar kation dan ion hidroksil dari penukar anion akan membentuk ikatan dan menghasilkan air.
Setelah air terbentuk maka resin penukar ion harus diregenerasi. Pelaksanaan regenerasi pada proses kolorn ganda sangat sederhana. Ke dalam kolom penukar kation dialirkan asarn khlorida encer dan ke dalam kolom penukar anion dialirkan larutan natrium hidroksida encer. Regeneran yang berlebihan selanjutnya dibilas dengan air.
Pada proses unggun campuran – kolom tunggal, resin penukar kation dan penukar anion dicampur menjadi satu dalam sebuah kolom tunggal. Dengan proses unggun campuran dapat dicapai tingkat kemurnian air yang jauh lebih tinggi daripada dengan proses kolom ganda. Sebaliknya, pada proses unggun campuran regenerasi resin penukar lebih kompleks.
gb51
Langkah-langkah kerja pada regenerasi unggun campuran:Pernisahan resin penukar kation dan penukar anion dengan cara klasifikasi menggunakan air (pencucian kembali dari bawah ke atas). Dalam hal ini resin penukar anion yang lebih ringan (kebanyakan berwarna lebih terang) akan berada di atas resin 349 penukar kation yang lebih berat (kebanyakan berwarna lebih gelap). Pencucian kembali harus dilangsungkan terus sampai di antara kedua resin terlihat suatu lapisan pemisah yang tajam.
  1. Untuk regenerasi, regeneran bersama dengan air dialirkan melewati kedua lapisan resin Asam khlorida encer dialirkan dari bawah ke atas melewati resin penukar kation, dan dikeluarkan dari kolom pada ketinggian lapisan pernisah. Larutan natrium hidroksida encer dialirkan dari atas ke bawah melewati resin penukar anion, juga dikeluarkan pada keting gian lapisan pemisah.
  2. Kelebihan kedua regeneran kemudian dicuci dengan air
  3. Ketinggian permukaan air dalam kolom diturunkan dan kedua resin penukar dicampur dengan cara memasukkan udara tekan dari ujung bawah kolom.
  4. Pencucian ulang unggun campuran dengan air dari atas ke bawah, sampai alat ukur konduktivitas menunjukkan kondisi kemurnian air yang diinginkan.
Sekarang instalasi siap untuk dioperasikan lagi. Baik pada instalasi pclunakan maupun pada instalasi demineralisasi air, maka pengalihan dari kondisi operasi ke proses regenerasi, pelaksanaan regenerasinya sendiri, dan pengalilian kembah ke kondisi 350 operasi dapat dilakukan baik secara manual maupun secara otomatik.
Untuk mencapai kualitas air atau performansi yang optimal dan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada resin penukar, maka petunjuk kerja yang diberikan oleh pabrik pembuat instalasi (misalnya mengenai urutan pelaksanaan operasi, kuantitas dan konsentrasi regeneran, waktu regenerasi dan waktu pencucian) harus diikuti dengan seksama.
Perhatian: Pada saat bekerja dengan asam dain basa yang diperlukan untuk regenerasi, perlengkapan keselamatan perorangan yang sesuai harus digunakan. Air buangan yang keluar pada regenerasi dapat bersifat asam, basa atau mengandung garam. dan karena itu dalam hubungannya dengan pelestarian lingkungan harus ditangani seperti air limbah kimia.
Ukuran performansi sebuah instalasi penukar ion adalah kuantitas cairan yang diproduksi per jam (atau selang waktu di antara dua regenerasi). Performansi tergantung pada besarnya alat atau kuantitas penukar, pada kuantitas ion yang akan dipisahkan (dengan syarat kemurnian air yang diinginkan telah tertentu) dan pada tingkat kemurnian yang diminta. Untuk operasi yang semi kontinu (bila pengolahan air tidak bolch berhenti di tengah-tengah) diperlukan dua buah unit yang dihubungkan secara paralel. Karena proses pertukaran dan proses regenerasi tidak dapat berlangsung pada saat yang bersamaan, kedua unit tersebut bekerja secara bergantian, yang satu sebagai penukar ketika yang lain sedang regenerasi.
gb53
Beberapa jenis proses pertukaran sering juga digabungkan bersama. Misalnya untuk meringankan beban kolorn utama dari instalasi unggun campuran (untuk meningkatkan perforinansinya) dapat dipasang sebuah kolom pelunak air di depannya.

Penukar Ion

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 15-09-2009
Air sungai dan air tanah mula-mula ditampung di bak tarik yang dilengkapi pompa untuk dialirkan ke bak pencampur dan diberi tawas sebagai flokulan. Air yang telah diberi tawas dialirkan ke bak penggumpal untuk memberi waktu flokulasi pengotor dalam air. Air dengan flok-flok pengotor dialirkan ke bak pengendap agar flok-flok yang terbentuk turun dan terpisah dari air. Air yang keluar dari bak pengendap sudah jernih tapi masih ada pengotor yang melayang,oleh karena itu air kemudian disaring dengan saringan untuk memisahkan partikel ini.
Air yang telah disaring masih mengandung zat-zat terlarut yang menimbulkan kesadahan. Untuk menghilangkan pengotor yang terlarut ini digunakan zat yang dapat menyerap ion-ion dalam larutan tersebut. Dengan ion exchanger, diharapkan air yang akan digunakan pada proses memiliki kesadahan sesedikit mungkin bahkan 0 agar tidak menimbulkan kerak.

Kondisi Peralatan Penukar Ion

Proses penghilangan ion-ion yang terlarut dalam air dapat melibatkan penukar kation (cation exchanger) yang berupa resin Na (R-Na). Proses-pertukaran-ion natrium merupakan proses yang paling banyak digunakan untuk melunakkan air. Dalam proses pelunakan ini, ion-ion kalsium dan magnesium disingkirkan dari air berkesadahan tinggi dengan jalan pertukaran kation dengan natrium. Bila resin penukar itu sudah selesai menyingkirkan 346 sebagian besar ion kalsium dan magnesium sampai batas kapasitasnya, resin itu di kemudian diregenerasi kembali ke dalam bentuk natriumnya dengan menggunakan larutan garam dengan pH antara 6 sampai 8. Kapasitas pertukaran resin polistirena besarnya 650 kg/m3 bila diregenerasikan dengan 250 g garam per kilogram kesadahan yang dibuang.
gb5-2
Untuk penukar kation siklus natirum atau hidrogen biasanya digunakan resin sintetik jenis sulfonat stirena -divinilbenzena. Resin ini sangat stabil pada suhu tinggi (sampai 150 oC) dan dalam pH antara 0 sampai 14. Di samping itu, bahan ini sangat tahan terhadap oksidasi. Kapasitas total penukar kation bisa mencapai 925 kg CaCO3 per meter kubik penukar ion dengan siklus hidrogen dan sampai 810 kg CaCO3 per meter kubik dengan siklus natrium.Namun dalam praktiknya kapasitas operasi tidak setinggi itu.
Dalam reaksi pelunakan air di bawah ini, lambang R menunjukkan radikal penukar kation. Resin tersebut menghilangkan ion Ca 2+ dan Mg 2+ penyebab kesadahan. Reaksinya sebagai berikut:
CaCO3 + 2 R-Na -> R2-Ca + Na2C03
MgCO3 + 2 R-Na-> R2-Mg + Na2C03
Bila tanur penukar kation sudah habis kemampuannya untuk menghasilkan air lunak, unit pelunak itu dihentikan; lalu dicuci balik (backwash) untuk membersihkannya dan mengklasifikasikan partikel resin di dalam tanur itu kembali:kemudian diregenerasi dengan larutan garam biasa (natrium klorida) yang menyingkirkan kalsium dan magnesium dalam bentuk klorida yang dapat larut dan sekaligus mengembalikan penukar kation itu ke dalam bentuk natriumnya.
Tanur itu dicuci lagi untuk membersihkannya dari hasil samping yang dapat larut
dan dari kelebihan garam; kemudian dikembalikan ke operasi untuk selanjutnya melunakkan air. Reaksi regenerasi menggunakan air gararn (NaCI) dapat dilukiskan sebagai berikut:
R2-Ca + 2 NaCI -> 2 R-Na + CaCl2
R2-Mg + 2 NaCI -> R-Na + MgCl2

Proses Neutralisasi

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 14-09-2009
Proses ini dilakukan untuk menghilangkan/menetralkan Free Fatty Acid (FFA) dan impurities lainnya pada Crude Corn Oil dengan reaksi penyabunan (saponifikasi). Crude Oil dipompa ke tangki netralisasi, kemudian dipanaskan pada suhu 60 oC, selanjutnya ditambah larutan NaCl sambil diaduk dan disemprotkan air melalui sprayer dari atas. Settling dikenakan selama 4 jam sampai membentuk lapisan antara minyak hasil netralisasi dibagian bawah dan soap stock dibagian atas.
Soap Stock dipisahkan dari minyaknya dipompa kedalam tangki penampung, yaitu Neutralized oil tank. Dalam proses neutralisasi terjadi reaksi penyabunan : Sabun yang terbentuk dapat mengabsorbsi lendir, sebagian zat zat warna serta kotoran kotoran lain yang terdapat dalam minyak jagung. Dari proses dengan NaOH Ini dapat mengurangi FFA sampai 0,03%.

Proses Pemucatan

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan zat warna , karena diantara zat warna memiliki daya larut yang tinggi sehingga sukar dihilangkan selama proses netralisasi, maka zat warna ini perlu diserap dengan absorbence. Warna kuning dan warna merah pada minyak jagung ini disebabkan adanya pigment pigment dan pigment pigment ini hanya dapat dihilangkan dengan cara diserap.
Bleaching earth dapat menyerap warna merah sedang karbon aktif menyerap warna kuning. Proses ini dilakukan dalam bleacher yang bekerja dalam suasana vacum ( 60 cm Hg ), pada suhu 110 oC sambil diaduk selama 30 menit. Kemudian didinginkan pada suhu 70oC dan dipompa ke filter press dan filtrat yang keluar adalah bleached oil dan dikenakan proses deodorisasi.

Proses Deodorisasi

Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak diinginkan yang terdapat dalam minyak jagung, dan proses ini dilakukan dalam tangki deodorizer yang bekerja pada tekanan vacuum 74 cm Hg, suhu 200 oC.   Pada suhu 200 oC dan tekananrendah, maka komponen komponen bau dan rasa yang tidak diinginkan (volatile
matter), akan keluar bersama sama uap panas.

Unit Corn Mill

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 13-09-2009

Unit Corn Mill

Mengolah bagian karbohydrat dari jagung, sehingga menghasilkan bermacam macam hasil : beras jagung, lembaga jagung, tepung jagung, dan dedak jagung.
Unit Corn Mill ini meliputi 3 tingkat proses, yaitu :
  1. Proses Pengeringan ( drying process ).
    Unit ini bertugas untuk menurunkan kadar air dalam jagung apabila lebih dari 14%, pada suhu 70 – 90 oC dengan sistim udara panas yang mengadakan kontak langsung dengan jagung yang dikeringkan.
  2. Proses Pemecahan ( Degerminating Process )
    Butir butir jagung yang kadar airnya telah dipenuhi dan bersih,dikenakan proses pemecahan dalam degerminator, yaitu sebuah alat yang terdiri dari lempengan plat berbentuk silinder, bagian pinggirnya diberi potongan plat yang dilekatkan miring dan berfungsi sebagai penghancur dan bagian luarnya diselubungi dengan plat lebar yang berlubang lubang dan berfungsi sebagai screen. Dari proses ini butir butir jagung yang halus diangkut ke Roller Mill (penggiling), sedang yang masih kasar direcycle ke degerminator. Butir butir jagung halus berukuran maksimum 5.000 micron.
  3. Proses Penggilingan ( milling )
    Roller Mill merupakan alat untuk menggiling campuran butir butir kasar dan medium supaya memperoleh butir butir jagung yang lebih halus, kemudian dipisahkan melalui screen yang bergerak secara longitudinal. Partikel partikel yang tidak tersaring dikembalikan ke Roller Mill untuk penggilingan ulang, sedang partikel partikel yang menembus saringan berukuran maksimum 2.400 micron merupakan finished product dari proses Corn Mill.
Unit Oil Mill
Mengolah lembaga jagung untuk menghasilkan minyak jagung yang bersih dari segala impurities sampai siap untuk dikonsumsi. Unit ini mengolah product yang diperoleh dari Unit Corn Mill sampai diperoleh minyak jagung (Corn Oil), disamping hasil sampingnya:Soap Stock dan Maize Cake Meal.
Proses pengolahan pada Unit Oil Mill ini meliputi 3 tingkatan proses, yaitu :
a.Unit Persiapan dan Ekstraksi
b.Unit Refinery
c.Canning
Lembaga jagung berkadar minyak 24%, dan karena lembaga jagung ini termasuk biji-bijian yang kandungan minyaknya rendah, maka pengambilan minyaknya ini akan lebih efficient melalui proses extractie dengan solvent organik. Kecuali kadar airnya 14%, maka penyimpanan lembaga jagung jangan terlalu lama, sebab bisa terjadi proses fermentasi yang bisa menyebabkan kadar Free Fatty Acid akan naik. Asam lemak sebagai free fatty acid yang tergolong paling banyak dalam minyak jagung adalah asam oleat : C17H33COOH dan juga asam Linoleat : C17H31COOH.
a.Unit Persiapan dan Ekstraksi
Lembaga jagung dikenakan proses pemasakan dalam cooker pada suhu 90oC dan proses penghalusan dalam alat penggumpal sehingga dicapai kehalusan 0,2 mm. Tujuan dari flaker process (proses penggumpalan) adalah untuk memperluas permukaan lembaga, sehingga kontak antara solvent dan sel sel minyak akan lebih besar, sehingga proses ekstraksi mencapai hasil yang maksimal. Hasilnya disebut Flaker Germ.
Cooker berpengaduk untuk memasak lembaga,pemanasannya dapat dengan indirect atau direct steam, dan suhu yang diperlukan adalah 80 – 90 oC. Kadar air maksimum harus 11% agar prose ekstraksi berjalan baik, jika kadar air kurang dari 11% perlu ditambah air secara imbibisi.
2.Unit Extraction
n – hexane ( C6H14 ). Extractor extractor terdiri dari buckets ( ember ) sebanyak 55 buah yang disusun 4 tingkat secara paralel, dan setiap buckets berkapasitas 25 kg dan bergerak melingkari roda yang berputar, yang digerakkan oleh “Piston Pump“ yang kecepatannya diatur oleh electric timer.Susunan buckets pada rantai diletakkan dalam ruangan tertutup untuk menghindari hilangnya solvent karena menguap. Atas dasar kapasitas masing masing buckets,jumlah buckets dan pengaturan waktu dengan electric timer, maka dapat ditentukan kapasitas produksi setiap harinya.

Pembuatan Biodiesel dengan Katalis Biologis

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 12-09-2009
Teknik katalisasi biologis (biocatalysis) untuk memproduksi biodiesel, oleic acid alkyl ester (dalam hal ini butil oleat), dari triolein dengan beberapa macam katalis biologis, yakni Candida Antarctica B, Rizhomucor Miehei, dan Pseudomonas Cepacia. Karena mahalnya harga katalis biologis dibandingkan katalis kimiawi, maka penggunaan katalis biologis tersebut dilakukan dengan cara immobilisasi pada katalis.
Teknik ini sekaligus memungkinkan dilakukannya proses kontinyu dalam produksi biodiesel. Temperatur optimum reaksi ini adalah 40oC. Selain itu juga dapat digunakan katalis padat (solid catalyst) dari gula dengan cara melakukan pirolisis terhadap senyawa gula (D-glucose dan sucrose) pada temperatur di atas 300oC. Proses ini menyebabkan karbonisasi tak sempurna terhadap senyawa gula dan terbentuknya lembar-lembar karbon aromatik polisiklis (polycyclic aromatic carbon sheets). Asam sulfat (sulphuric acid) kemudian digunakan untuk mensulfonasi cincin aromatik tersebut sehingga menghasilkan katalis.
Katalis padat yang dihasilkan dengan cara ini disebutkan memiliki kemampuan mengkonversi minyak tumbuhan menjadi biodiesel lebih tinggi dibandingkan katalis asam sulfat cair ataupun katalis asam padat lain yang telah ada sebelumnya.
gb486

Industri Minyak Jagung

Jagung dapat diolah menjadi berbagai macam hasil, agar dapat memberi manfaat yang lebih banyak, dengan memperhatikan selera dan permintaan konsumen.

Proses Pengolahan Jagung

Proses pengolahan terhadap jagung untuk memperoleh minyaknya terdiri dari :
  1. Bagian karbohydrat, diproses menjadi hasil hasil produksi antara lain: beras jagung, tepung jagung, semolina (bahan baku pembuatan bier) dan lain lain.
  2. Bagian Germ ( lembaga ), diproses menjadi minyak jagung, dipakai untuk minyak goreng.
Butir jagung mempunyai kadar minyak rata rata 3 %, tetapi jika diambil lembaganya saja, maka kadar minyak dalam lembaga itu rata rata antara 22 – 28%. Minyak jagung adalah ester dari glyserol dengan asam lemak, dimana semua radikal ( OH ) dari glyserol sudah di esterifikasi, karenanya disebut : Tri Glyserida Ester.
Minyak jagung merupakan minyak yang kaya akan poly unsaturated fat, yaitu lemak tak jenuh yang justru aktif menurunkan kadar cholesterol dalam darah. Cholesterol adalah sterol yang terdapat dalam fat, dan bersifat dapat membuat kerak dalam pembuluh darah, sehingga akan terjadi penyempitan dalam pembuluh darah tersebut akibatnya orang yang terkena akan menderita penyakit “ tekanan darah tinggi. Rumus molekul Cholesterol : C27 H46 O yang umumnya banyak terdapat dalam Lemak hewan.

Industri Biodiesel

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 11-09-2009
Biodiesel merupakan senyawa kimia sederhana dengan kandungan enam sampai tujuh macam ester asam lemak. Biodiesel didefinisikan sebagai metil ester dengan panjang rantai karbon antara 12 sampai 20 dari asam lemak turunan dari lipid contohnya minyak nabati atau lemak hewani. Minyak nabati atau lemak hewani dapat dibuat biodiesel dengan reaksi transesterifikasi dengan menggunakan alkohol.Komposisi dan sifat kimia dari biodiesel tergantung pada kemurnian, panjang pendek, derajat kejenuhan, dan struktur rantai alkil asam lemak penyusunnya.
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari sumber terbarukan (renewable), dengan komposisi ester asam lemak dari minyak nabati antara lain: minyak kelapa sawit, minyak kelapa, minyak jarak pagar, minyak biji kapuk, dan masih ada lebih dari 30 macam tumbuhan Indonesia yang potensial untuk dijadikan biodiesel.

Proses pembuatan Biodiesel

Biodiesel dibuat melalui suatu proses kimia yang disebut transesterifikasi. Proses ini menghasilkan dua produk yaitu metil esters (biodiesel)/mono-alkyl esters dan gliserin yang merupakan produk samping. Bahan baku utama untuk pembuatan biodiesel antara lain minyak nabati, lemak hewani, lemak bekas/lemak daur ulang. Sedangkan sebagai bahan baku penunjang yaitu alkohol. Pada pembuatan biodiesel dibutuhkan katalis untuk proses esterifikasi. Produk biodiesel tergantung pada minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku serta pengolahan pendahuluan dari bahan baku tersebut.
Alkohol yang digunakan sebagai pereaksi untuk minyak nabati adalah methanol, namun dapat pula digunakan ethanol, isopropanol atau butyl, tetapi perlu diperhatikan juga kandungan air dalam alcohol tersebut. Bila kandungan air tinggi akan mempengaruhi hasil biodiesel kualitasnya rendah, karena kandungan sabun, ALB dan trigiserida tinggi. Disamping itu hasil biodiesel juga dipengaruhi oleh tingginya suhu operasi proses produksi, lamanya waktu pencampuran atau kecepatan pencampuran alkohol.
Katalisator dibutuhkan pula guna meningkatkan daya larut pada saat reaksi berlangsung, umumnya katalis yang digunakan bersifat basa kuat yaitu NaOH atau KOH atau natrium metoksida. Katalis yang akan dipilih tergantung minyak nabati yang digunakan,apabila digunakan minyak mentah dengan kandungan ALB kurang dari 2 %, disamping terbentuk sabun dan juga gliserin.
Katalis tersebut pada umumnya sangat higroskopis dan bereaksi membentuk larutan kimia yang akan dihancurkan oleh reaktan alkohol. Jika banyak air yang diserap oleh katalis maka kerja katalis kurang baik sehingga produk biodiesel kurang baik. Setelah reaksi selesai, katalis harus di netralkan dengan penambahan asam mineral kuat. Setelah biodiesel dicuci proses netralisasi juga dapat dilakukan dengan penambahan air pencuci, HCl juga dapat dipakai untuk 318 proses netralisasi katalis basa, bila digunakan asam phosphate akan menghasil pupuk phosphat (K3PO4)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 10-09-2009
gbaly
  1. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh ukuran partikel/zat.
    Semakin luas permukaan maka semakin banyak tempat bersentuhan untuk berlangsungnya reaksi. Luas permukaan zat dapat dicapai dengan cara memperkecil ukuran zat tersebut
  2. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh suhu.
    Semakin tinggi suhu reaksi, kecepatan reaksi juga akan makin meningkat sesuai dengan teori Arhenius.
  3. Kecepatan Reaksi dipengaruhi oleh katalis.
    Adanya katalisator dalam reaksi dapat mempercepat jalannya suatu reaksi. Kereakifan dari katalis bergantung dari jenis dan konsentrasi yang digunakan.

Katalis

Katalis adalah suatu zat yang mempercepat suatu laju reaksi, namun ia sendiri, secara kimiawi, tidak berubah pada akhir reaksi. Ketika reaksi selesai, maka akan didapatkan kembali massa katalasis yang sama seperti pada awal ditambahkan.
Katalis dapat dibagi berdasarkan dua tipe dasar, yaitu reaksi heterogen dan reaksi homogen. Didalam reaksi heterogen, katalis berada dalam fase yang berbeda dengan reaktan. Sedangkan pada dalam reaksi homogen, katalis berada dalam fase yang sama dengan reaktan.
Jika kita melihat suatu campuran dan dapat melihat suatu batas antara dua komponen, dua komponen itu berada dalam fase yang berbeda. Campuran antara padat dan cair terdiri dari dua fase. Campuran antara beberapa senyawa kimia dalam satu larutan terdiri hanya dari satu fase, karena kita tidak dapat melihat batas antara senyawa-senyawa kimia tersebut.
gbfase-padatan
Fase berbeda denga istilah keadaan fisik (padat, cair dan gas). Fase dapat juga meliputi padat, cair dan gas, akan tetapi lebih sedikit luas. Fase juga dapat diterapkan dalam dua zat cair dimana keduanya tidak saling melarutkan (contoh, minyak dan air).
gbcairan

Energi Aktivasi

Tumbukan-tumbukan akan menghasilkan reaksi jika partikel-partikel bertumbukan dengan energi yang cukup untuk memulai suatu reaksi. Energi minimum yang diperlukan disebut dengan reaksi aktivasi energi. Kita dapat menggambarkan keadaan dari energi aktivasi pada distribusi Maxwell-Boltzmann seperti ini:

Air Pengisi Ketel

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 09-09-2009

Sumber-sumber air pengisi ketel

Macam-macam air yang dapat digunakan sebagai air pengisi ketel adalah air sumur dan air kondensat. Air kondensat sudah murni sehingga tidak perlu mengalami pengolahan yang khusus, sedangkan untuk air yang berasal dari sumur perlu mendapat pengolahan pengolahan lebih dahulu.

Syarat Air Pengisi Ketel

Pada dasamya air yang akan digunakan, terutama yang digunakan sebagai air pengisi ketel, harus memenuhi syarat. Air  yang berasal dari alam (sungai dan tanah) tidak ada yang dalam keadaan mumi, biasanya terdapat pengotor-pengotor, antara lain :
  1. Zat tersuspensi, seperti lumpur dan tanah liat. Biasanya dihilangkan dengan penyaringan.
  2. Zat terlarut, seperti garam-garam mineral (garam magnesium,kalsium dan lain-lain).
Pada dasamya air yang akan digunakan, terutama yang digunakan sebagai air pengisi ketel, harus memenuhi syarat. Air yang berasal dari alam (sungai dan tanah) tidak ada yang dalam keadaan murni, biasanya terdapat pengotor-pengotor, antara lain :
  1. Zat tersuspensi, seperti lumpur dan tanah liat. Biasanya dihilangkan dengan penyaringan.
  2. Zat terlarut, seperti garam-garam mineral (garam magnesium, kalsium dan lain-lain).

Pengolahan air

Pemurnian dan pelunakan air dapat dilakukan dengan berbagai cara, tergantung pada rencana penggunaan air itu sendiri. Istilah pelunakan (softening) digunakan untuk proses untuk menyingkirkan atau mengurangi kesadahan air. Sedangkan pemurnian (purification)  berbeda dari pelunakan, yaitu menyingkirkan atau menghilangkan bahan-bahan organik dan mikroorganisme dari air.Klasifikasi (clasification) kadang-kadang amat penting dan digunakan bersamaan dengan pengendapan (precipitation) dalam proses pelunakan air dingin.

Unit Penyediaan Listrik

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 08-09-2009
Dalam masyarakat modern yang industri dan perekonomiannya maju, tenaga listrik memegang peranan yang sangat menentukan. Sulit dibayangkan, sebuah pabrik tanpa pemakaian tenaga listrik.Karena untuk menggerakkan beberapa alat misalnya, dibutuhkan motor listrik. Dan motor-motor listrik yang dipakai pada berbagai alat semuanya membutuhkan listrik sebagai tenaga penggerak.
Selain untuk menggerakkan motor, listrik di industri juga dibutuhkan untuk pemanasan tanur dan proses elektrokimia.Sedangkan di luar kebutuhan untuk industri, tenaga listrik dipakai untuk kebutuhan kantor, pemanasan atau pendinginan udara, lampu penerangan, lemari es, dapur dan keperluan kerumahtanggaan lainnya.
Berkaitan dengan penggunaan motor listrik, pada instalasi pabrik yang agak tua dan sederhana sering menggunakan motor secara bersamaan, yaitu satu motor untuk menggerakkan beberapa alat produksi sekaligus dengan menggunakan gigi transmisi atau sabuk transmisi. Hal ini dilakukan dengan pertimbangan biaya investasi. Namun penggunaan motor secara bersamaan ini kurang baik karena bisa berakibat mudah terjadi kecelakaan. Lagi pula sering terjadi motor tersebut menggerakkan hanya satu alat produksi, sedangkan alat produksi yang lain tidak dipakai sehingga motor dimanfaatkan di bawah kapasitas.
Pada instalasi pabrik yang lebih modern umumnya dipakai motor tersendiri untuk setiap alat produksi, meskipun menggunakan motor kecil saja. Konstruksi motor yang lebih kecil dirancang dengan bentuk yang kompak dan tertutup agar motor tidak mudah rusak karena pengotoran. Hal ini mengingat pada motor yang lebih kecil membutuhkan pendinginan yang lebih baik karena bagian untuk pendinginan berukuran lebih kecil yaitu dengan membuat lubanglubang pada rumah stator. Akibatnya motor akan lebih mudah menjadi
343 kotor terutama tempat kerja yang banyak menghasilkan debu dan
pengotor seperti pabrik semen atau tekstil.

UNIT PENYEDIAAN AIR

Kebutuhan air pada umumnya dan air pengisi ketel pada khususnya pada industri-industri yang menggunakan tenaga uap adalah suatu hal yang amat perlu mendapat perhatian. Pada pabrik-pabrik dimana uap (steam) merupakan sumber tenaga (sebagai tenaga penggerak) dan sekaligus juga merupakan sumber panas (dipakai dalam pemanasan, penguapan dan pengkristalan).

Utilitas Pabrik

Ditulis oleh Suparni Setyowati Rahayu pada 07-09-2009
Sebuah pabrik mempunyai dua sistem proses utama, yaitu sistem pereaksian dan sistem proses pemisahan & pemurnian. Kedua sistem tersebut membutuhkan kondisi operasi pada suhu dan tekanan tertentu. Dalam pabrik, panas biasanya ‘disimpan’ dalam fluida yang dijaga pada suhu dan tekanan tertentu. Fluida yang paling umum digunakan adalah air panas dan uap air karena alasan murah dan memiliki kapasitas panas tinggi. Fluida lain biasanya digunakan untuk kondisi pertukaran panas pada suhu di atas 100 oC pada tekanan atmosfer. Air atau uap air bertekanan (dinamakan kukus atau steam) mendapatkan panas dari ketel uap (boiler).
Sistem pemindahan panas bertugas memberikan panas dan menyerap panas. Misalnya, menyerap panas dari sistem proses yang menghasilkan energi seperti sistem proses yang melibatkan reaksi eksotermik atau menyerap panas agar kondisi sistem di bawah suhu ruang atau suhu sekitar. Untuk penyerap panas agar suhu di bawah suhu ruang biasanya pabrik menggunakan refrigerant, bahan yang sama dengan yang bekerja pada lemari es. Penggunaan air sebagai media pendingin juga dibatasi sifat fisiknya, yaitu titik didih dan titik beku. Suhu air pendingin perlu dikembalikan ke suhu sekitar atau suhu ruang agar bisa difungsikan kembali sebagi pendingin. Sistem pemroses yang melakukan ini adalah cooling tower.
Cooling tower, boiler dan tungku pembakaran merupakan sistemsistem pemroses untuk sistem penyedia panas dan sistem pembuang panas. Kedua sistem proses ini bersama-sama dengan sistem penyedia udara bertekanan, sistem penyedia listrik dan air bersih untuk kebutuhan produksi merupakan sistem penunjang berlangsungnya sistem proses utama yang dinamakan sistem utilitas. Kebutuhan sistem utilitas dan kinerjanya tergantung pada seberapa baik sistem utilitas tersebut mampu ‘melayani’ kebutuhan sistem proses utama dan tergantung pada efisiensi penggunaan bahan baku dan bahan bakar.
Pabrik tidak harus mempunyai sistem pemroses utilitas sendiri.Listrik misalnya, pabrik bisa membelinya dari PLN jika kapasitas PLN setempat mencukupi atau membeli dari pabrik tetangga. Demikian pula untuk unit pengolahan limbah, unit penyedia uap air & air pendingin dan unit penyedia udara bertekanan.

Kimia Kesehatan

Kristalisasi

Ditulis oleh Zulfikar pada 03-01-2011
Pemisahan dengan teknik kristalisasi didasari atas pelepasan pelarut dari zat terlarutnya dalam sebuah campuran homogeen atau larutan, sehingga terbentuk kristal dari zat terlarutnya. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan padat-cair yang sangat penting dalam industri, karena dapat menghasilkan kemurnian produk hingga 100%.
Kristal dapat terbentuk karena suatu larutan dalam keadaan atau kondisi lewat jenuh (supersaturated). Kondisi tersebut terjadinya karena pelarut sudah tidak mampu melarutkan zat terlarutnya, atau jumlah zat terlarut sudah melebihi kapasitas pelarut. Sehingga kita dapat memaksa agar kristal dapat terbentuk dengan cara mengurangi jumlah pelarutnya, sehingga kondisi lewat jenuh dapat dicapai. Proses pengurangan pelarut dapat dilakukan dengan empat cara yaitu, penguapan, pendinginan, penambahan senyawa lain dan reaksi kimia.
Pemisahan denga pembentukan kristal melalui proses penguapan merupakan cara yang sederhana dan mudah kita jumpai, seperti pada proses pembuatan garam.
Air laut dialirkan kedalam tambak dan selanjutnya ditutup. Air laut yang ada dalam tambak terkena sinar matahari dan mengalami proses penguapan, semakin lama jumlah berkurang, dan mongering bersamaan dengan itu pula kristal garam terbentuk. Biasanya petani garam mengirim hasilnya ke pabrik untuk pengolahan lebih lanjut.
Pabrik gula juga melakukan proses kristalisasi, tebu digiling dan dihasilkan nira, nira tersebut selanjutnya dimasukkan kedalam alat vacuum evaporator, Dalam alat ini dilakukan pemanasan sehingga kandungan air di dalam nira menguap, dan uap tersebut dikeluarkan dengan melalui pompa, sehingga nira kehilangan air berubah menjadi Kristal gula.

Sentrifugasi

Ditulis oleh Zulfikar pada 02-01-2011
Campuran heterogen terdiri dari senyawa-senyawa dengan berat jenis berdekatan sulit dipisahkan. Membiarkan senyawa tersebut terendapkan karena adanya grafitasi berjalan sangat lambat. Beberapa campuran senyawa yang memiliki sifat seperti ini adalah koloid, seperti emulsi.
Salah satu teknik yang dapat dipergunakan untuk memisahkan campuran ini adalah teknik sentrifugasi, yaitu metode yang digunakan dalam untuk mempercepat proses pengendapan dengan memberikan gaya sentrifugasi pada partikel-partikelnya.
Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek diputar secara horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak menuju pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi karena adanya gaya yang berlawanan yang menuju kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugasi. Gaya inilah yang menyebabkan partikel-partikel menuju dinding tanbung dan terakumulasi membentuk endapan (Gambar 15.6).
gambar 15.6
Gambar 15.6. Pengendapan dengan teknik sentrifugasi
Mari kita perhatikan proses pembuatan minyak kelapa, dimana teknik pemisahan sentrifugasi cukup berperan. Buah kelapa dihancurkan, dan diperas sehingga didapat bagian santan. Didalam santan terdapat campuran minyak dengan air. Dengan melakukan sentrifugasi dengan kecepatan antara 3000-3500 rpm, maka terjadi pemisahan dan terdapat dua bagian yaitu fraksi kaya minyak (krim) dan fraksi miskin minyak (skim). Selanjutnya krim diasamkan, kemudian diberi perlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk memisahkan minyak dari bagian bukan minyak.

Filtrasi

Ditulis oleh Zulfikar pada 01-01-2011
Filtrasi adalah proses pemisahan dari campuran heterogen yang mengandung cairan dan partikel-partikel padat dengan menggunakan media filter yang hanya meloloskan cairan dan menahan partikel-partikel padat.
Proses filtrasi yang sederhana adalah proses penyaringan dengan dengan media filter kertas saring (Gambar 15.4). Kertas saring kita potong melingkar jika masih bentuk lembaran empat persegi panjang atau kubus, jika telah berbentuk lingkaran lipat dua, sebanyak tiga atau empat kali. Selanjutnya buka dan letakkan dalam corong pisah sehingga tepat melekat dengan corong pisah. Tuangkan campuran heterogen yang akan dipisahkan, sedikit demi sedikit, kira-kira banyaknya campuran tersebut adalah sepertiga dari tinggi kertas. Lakukan berulang-ulang, sehingga kita dapat memisahkan partikel padat dengan cairannya. Hasil filtrasi adalah zat padat yang disebut residen dan zat cairnya disebut dengan filtrat.
gambar 15.4
Gambar 15.4. Pemisahan dengan kertas saring tanpa tekanan (adanya grafitasi)
Proses pemisahan dengan cara filtrasi dapat kita bedakan berdasarkan adanya tekanan dan tanpa tekanan. Contoh diatas merupakan proses pemisahan tanpa tekanan, dimana cairan mengalir karena adanya gaya grafitasi. Pemisahan ini sangat cocok untuk campuran heterogen dimana jumlah cairannya lebih besar dibandingkan partikel zat padatnya.
Proses pemisahan dengan tekanan, umumnya dengan cara di vakumkan (disedot dengan pompa vakum). Proses pemisahan dengan teknik ini sangat tepat dilakukan, jika jumlah partikel padatnya lebih besar dibandingkan dengan cairannya. Perhatikan Gambar 15.5, pada halaman berikut.
gambar 15.5

Gravimetri

Ditulis oleh Zulfikar pada 31-12-2010
Dalam analisis kuantitatif selalu memfokuskan pada jumlah atau kuantitas dari sebuah sampel, pengukuran sampel dapat dilakukan dengan menghitung berat zat, menghitung volume atau menghitung konsentrasi. Gravimetri merupakan penetapan kuantitas atau jumlah sampel melalui penghitungan berat zat. Sehingga dalam gravimetri produk harus selalu dalam bentuk padatan (solid).
Alat utama dalam gravimetri adalah timbangan dengan tingkat ketelitian yang baik. Umumnya reaksi kimia tidak dalam ukuran besar seperti kilogram, namun dalam satuan yang lebih kecil seperti gram dan mili gram. Timbangan yang dipergunakan memiliki ketelitian yang tinggi atau kepekaan yang tinggi dan disebut dengan neraca analitik atau analytical balance.
Dalam melakukan analisis dengan teknik gravimetric, kemudahan atau kesukaran dari suatu zat untuk membentuk endapan dapat diketahui dengan melihat kelarutannya atau melihat harga dari hasil kali kelarutan yaitu Ksp. Jika harga Ksp suatu zat kecil maka kita dapat mengetahui bahwa zat tersebut sangat mudah membentuk endapan. Ingat definisi kelarutan; kelarutan suatu zat dalam suatu pelarut adalah jumlah zat tersebut sebanyak-banyaknya yang dapat larut dalam pelarut pada suhu tertentu sehingga larutan tepat jenuh. Untuk hal tersebut perhatikan harga konstanta hasil kali kelarutan atau Ksp pada Table 15.1.
tabel 15.1
Tabel 15.1. Harga Ksp dari beberapa senyawa
Dalam reaksi pembentukan endapan, dimana endapan merupakan sampel yang akan kita analisis, maka dengan cermat kita dapat memisahkan endapan dari dari zat-zat lain yang juga turut mengendap. Proses ini cukup sulit dilakukan, namun cara yang paling umum adalah mengoksidasi beberapa zat yang mungkin mengganggu sebelum reaksi pengendapan dilakukan.

Titrasi Nitrimetri

Ditulis oleh Zulfikar pada 30-12-2010
Titrasi nitrimetri merupakan titrasi yang dipergunakan dalam analisa senyawa-senyawa organik, khususnya untuk persenyawaan amina primer. Penetapan kuantitas zat didasari oleh reaksi antara fenil amina primer (aromatic) dengan natrium nitrit dalam suasana asam menbentuk garam diazonium. Reaksi ini dikenal dengan reaksi diazotasi, dengan persamaan yang berlangsung dalam dua tahap seperti dibawah ini :
NaNO2 + HCl → NaCl + HONO
Ar- NH2 + HONO + HCl → Ar-N2Cl + H2O
Reaksi ini tidak stabil dalam suhu kamar, karena garam diazonium yang terbentu mudah tergedradasi membentuk senyawa fenol dan gas nitrogen. Sehingga reaksi dilakukan pada suhu dibawah 15oC. Reaksi diazotasi dapat dipercepat dengan panambahan garam kalium bromida.
Reaksi dilakukan dibawah 15 oC, sebab pada suhu yang lebih tinggi garam diazonium akan terurai menjadi fenol dan nitrogen. Reaksi diazonasi dapat dipercepat dengan menambahkan kalium bromida.
Titik ekivalensi atau titik akhir titrasi ditunjukan oleh perubahan warna dari pasta kanji iodide atau kertas iodida sebagai indicator luar. Kelebihan asam nitrit terjadi karena senyawa fenil sudah bereaksi seluruhnya, kelebihan ini dapat berekasi dengan yodida yang ada dalam pasta kanji atas kertas, reaksi ini akan mengubah yodida menjadi iodine diikuti dengan perubahan warna menjadi biru. Kejadian ini dapat ditunjukkan setelah larutan didiamkan selama beberapa menit. Reaksi perubahan warna yang dijadikan infikator dalam titrasi ini adalah :
KI +HCl → KCl + HI
2 HI + 2 HONO → I2 + 2 NO + H2O
I2 + Kanji yod (biru)

Titrasi Argentometri

Ditulis oleh Zulfikar pada 29-12-2010
Titrasi argentometri merupakan teknik khusus yang digunakan untuk menetapakan perak dan senyawa halida. Penetapan kadar zat analit didasari oleh pembentukan endapan. Empat teknik argentometri telah dikembangkan yaitu metode Mohr, Volhard, Fajans dan Liebig.
Mohr mengembangkan titrasi argentometri untuk menetapkan kadar klorida dan bromida dalam suasana netral. Larutan standar yang dipergunakan adalah perak nitrat, dengan indikator kalium kromat. Pada penambahan perak nitrat akan terbentuk endapan berwarna putih sampai mencapai titik ekivalen, penambahan sedikit saja perak nitrat akan menyebabkan terjadi endapan merah yang berasal dari perak kromat. Hal ini mengindikasikan bahwa seluruh klorida atau bromida sudah bereaksi.

Titrasi Redoks

Ditulis oleh Zulfikar pada 28-12-2010
Reaksi redoks secara luas digunakan dalam analisa titrimetri baik untuk zat anorganik maupun organik.
Reaksi redoks dapat diikuti dengan perubahan potensial, sehingga reaksi redoks dapat menggunakan perubahan potensial untuk mengamati titik akhir satu titrasi. Selain itu cara sederhana juga dapat dilakukan dengan menggunakan indikator.
Berdasarkan jenis oksidator atau reduktor yang dipergunakan dalam titrasi redoks, maka dikenal beberapa jenis titrimetri redoks seperti iodometri, iodimetri danm permanganometri.
Iodimetri dan Iodometri
Teknik ini dikembangkan berdasarkan reaksi redoks dari senyawa iodine dengan natrium tiosulfat. Oksidasi dari senyawa iodine ditunjukkan oleh reaksi dibawah ini :
I2 + 2 e → 2 I- Eo = + 0,535 volt
Sifat khas iodine cukup menarik berwarna biru didalam larutan amilosa dan berwarna merah pada larutan amilopektin. Dengan dasar reaksi diatas reaksi redoks dapat diikuti dengan menggunaka indikator amilosa atau amilopektin.
Analisa dengan menggunakan iodine secara langsung disebut dengan titrasi iodimetri. Namun titrasi juga dapat dilakukan dengan cara menggunakan larutan iodida, dimana larutan tersebut diubah menjadi iodine, dan selanjutnya dilakukan titrasi dengan natrium tiosulfat, titrasi tidak iodine secara tidak langsung disebut dengan iodometri. Dalam titrasi ini digunakan indikator amilosa, amilopektin, indikator carbon tetraklorida juga digunakan yang berwarna ungu jika mengandung iodine.
Permanganometri
Permanganometri merupakan titrasi redoks menggunakan larutan standar Kalium permanganat. Reaksi redoks ini dapat berlangsung dalam suasana asam maupun dalam suasana basa. Dalam suasana asam, kalium permanganat akan tereduksi menjadi Mn2+ dengan persamaan reaksi :
MnO4- + 8 H+ + 5 e → Mn2+ + 4 H2O
Berdasarkan jumlah ellektron yang ditangkap perubahan bilangan oksidasinya, maka berat ekivalen Dengan demikian berat ekivalennya seperlima dari berat molekulnya atau 31,606.
Dalam reaksi redoks ini, suasana terjadi karena penambahan asam sulfat, dan asam sulfat cukup baik karena tidak bereaksi dengan permanganat.
Larutan permanganat berwarna ungu, jika titrasi dilakukan untuk larutan yang tidak berwarna, indikator tidak diperlukan. Namun jika larutan permangant yang kita pergunakan encer, maka penambahanindikator dapat dilakukan. Beberapa indikator yang dapat dipergunakan seperti feroin, asam N-fenil antranilat.

Titrasi asam basa

Ditulis oleh Zulfikar pada 27-12-2010
Titrasi asam-basa sering disebut juga dengan titrasi netralisasi. Dalam titrasi ini, kita dapat menggunakan larutan standar asam dan larutan standar basa. Pada prinsipnya, reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi yaitu :
artikel 8
Reaksi netralisasi terjadi antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida sebagai basa dan membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain reaksi netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa).
Dalam menganalisis sampel yang bersiaft basa, maka kita dapat menggunakan larutan standar asam, metode ini dikenal dengan istilah asidimetri. Sebaliknya jika kita menentukan sampel yang bersifat asam, kita akan menggunkan lartan standar basa dan dikenal dengan istilah alkalimetri.
Dalam melakukan titrasi netralisasi kita perlu secara cermat mengamati perubahan pH, khususnya pada saat akan mencapai titik akhir titrasi, hal ini dilakukan untuk mengurangi kesalahan dimana akan terjadi perubahan warna dari indikator lihat Gambar 15.16.
gambar 15.16
Gambar 15.16. Titrasi alkalimetri dengan larutan standar basa NaOH
Analit bersifat asam pH mula-mula rendah, penambahan basa menyebabkan pH naik secara perlahan dan bertambah cepat ketika akan mencapai titik ekuivalen (pH=7). Penambahan selanjutnya menyebakan larutan kelebihan basa sehingga pH terus meningkat. Dari Gambar 15.16, juga diperoleh informasi indikator yang tepat untuk digunakan dalam titrasi ini dengan kisaran pH pH 7 – 10 (Tabel 15.2).
tabel 15.2
Tabel 15.2. Indikator dan perubahan warnanya pada pH tertentu
Pamanfaatan teknik ini cukup luas, untuk alkalimetri telah dipergunakan untuk menentukan kadar asam sitrat. Titrasi dilakukan dengan melarutkan sampel sekitar 300 mg kedalam 100 ml air. Titrasi dengan menggunakan larutan NaOH 0.1 N dengan menggunakan indikator phenolftalein. Titik akhir titrasi diketahui dari larutan tidak berwarna berubah menjadi merah muda. Selain itu alkalimetri juga dipergunakan untuk menganalisis asam salisilat, proses titrasi dilakukan dengan cara melarutkan 250 mg sampel kedalam 15 ml etanol 95% dan tambahkan 20 ml air. Titrasi dengan NaOH 0.1 N menggunakan indikator phenolftalein, hingga larutan berubah menjadi merah muda.

Volumetri

Ditulis oleh Zulfikar pada 26-12-2010
Analisis volumetri merupakan teknik penetapan jumlah sampel melalui perhitungan volume. Sehingga dalam teknik alat pengukur volume menjadi bagian terpenting, dalam hal ini buret adalah alat pengukur volume yang dipergunakan dalam analisis volumetric (Gambar 15.14).
gambar 15.14
GAmbar 15.14. Alat dan cara melakukan titrasi
Penetapan sampel dengan analisa volumetri didasari pada hubungan stoikiometri sederhana dari reaksi-reaksi kimia, seperti dibawah ini cara ini sering disebut juga dengan titrasi.
Untuk proses titrasi zat analit (A) dengan pereaksi (S) atau larutan standar, mengikuti reaksi :
a A + b S → hasil
dimana a adalah molekul analit (A) yang bereaksi dengan b molekul pereaksi (S) atau larutan standar.
Pereaksi (S), disebut juga dengan titran. Posisi titran atau larutan standar ada didalam buret, yang selanjutnya kita tambahkan sedikit demi sedikit ke dalam larutan analit (A) yang ada dalam Erlenmeyer, dengan cara membuka kran yang ada dalam buret.
Dalam larutan analit (A) kita menambahkan zat indikator yang berfungsi untuk menunjukkan bahwa telah terjadi reaksi sempurna dari analit dengan pereaksi dengan adanya perubahan warna dari indikator.
Indikator adalah suatu senyawa organik kompleks merupakan pasangan asam basa konyugasi dalam konsentrasi yang kecil indikator tidak akan mempengaruhi pH larutan. Indikator memiliki dua warna yang berbeda ketika dalam bentuk asam dan dalam bentuk basanya. Perubahan warna ini yang sangat bermanfaat, sehingga dapat dipergunakan sebagai indicator pH dalam titrasi. Indikator yang sering dipergunakan dalam titrasi disajikan dalam Tabel 15.2.
tabel 15.2
Tabel 15.2. Indikator dan perubahan warnanya pada pH tertentu
Pada saat perubahan warna, maka telah terjadi reaksi sempurna antara analit dengan pereaksi dan pada kondisi ini terjadi kesetaraan jumlah molekul zat yang bereaksi sesua dengan persamaan reaksinya. Dari percobaan seperti ini kita dapat informasi awal, yaitu konsentrasi dan volume dari pereaksi atau larutan standar.
Perhitungan atau penetapan analit didasari pada keadaan ekivalen dimana ada kesetaraan zat antara analit dengan pereaksi, sesuai dengan koofisien reaksinya. Kesetaraan tersebut dapat disederhanakan kedalam persamaan :
artikel 7
dimana,
N(s) : Normalitas dari larutan standart (titran)
Volume(s): Volume larutan standar (titran) yang dipergunakan dan terbaca dari buret.
N(A) : Normalitas dari analit (yang dicari)
Volume(A) : Volume analit, diketahui karena kita persiapkan
Normalitas didefinisikan banyaknya zat dalam gram ekivalen dalam satu liter larutan. Secara sederhana gram ekivalen adalah jumlah gram zat untuk mendapat satu muatan, lihat kembali bahasan pada Bab 8, jika kita substitusikan dengan persamaan diatas kita dapat menetapkan berat zat berdasarkan kesetaraan mol zat dalam keadaan ekivalen seperti pada Bagan 15.15.
gambar 15.15
Bagan 15.15. Penetapan berat zat pada titik ekivalen
Dalam reaksi redoks, kita dapat memodifikasi definisi dari berat ekivalen, yaitu berat dalam gram (dari) suatu zat yang diperlukan untuk memberikan atau bereaksi dengan 1 mol elektron.
C2O42- → 2CO2 + 2e ( BE = Mr/2)
Cr2O72-+ H+ + 6e → 2Cr3+ + 7 H2O (BE = Mr/6).
Jika Mr Na2C2O4 : 134, maka BE = 67 gram/ekivalen
Jika Mr K2Cr2O7 : 294, maka BE = 49 gram/ekivalen
Analisis volumetri ini sering diistilah dengan titrimetri dengan satu dasar yaitu penetapan sebuah sampel merujuk pada jumlah volume titran yang diperlukan untuk mencapai titik ekivalensi. Istilah ini untuk menghindari kerancuan, mengingat pengukuran volume tidak hanya terjadi pada reaksi dalam bentuk larutan, namun juga untuk reaksi-reaksi yang menghasilkan dimana titrasi tidak dilakukan.

Pengukuran Sample

Ditulis oleh Zulfikar pada 25-12-2010
Dalam melakukan pengukuran sampel, banyak hal yang harus kita perhatikan, pertama apa yang ingin kita ukur?. Berdasarkan percobaan diatas yang ingin diketahui adalah jeruk tersebut manis atau asam, sehingga yang kita ukur adalah jumlah gula yang ada dalam jeruk tersebut. Kedua teknik atau cara apa yang dipilih untuk mengukur jumlah atau kadar gula yang ada dalam sampel. Teknik yang dipergunakan adalah teknik yang standar untuk mengukur kadar gula, teknik standar tersebut adalah teknik yang sudah direkomnedasi oleh para ahli kimia. Dalam pengukuran kita selalu melakukan pengamatan untuk mendapatkan data-data hasil pengukuran. Selama melakukan pengamatan, kita selalu tidak terlepas dari kesalahan. Perhatikan kasus dibawah ini, Rizti, Reza dan Fikri volume dari sebuah buret yang dipergunakan untuk melakukan analisa kadar gula. Dari eksperimen yang dilakukan secara bersama mereka memiliki pendapat yang berbeda.
Menurut Rizti volume yang dipergunakan adalah 34.7 mL, Reza berpendapat volume yang dipergunakan adalah 34.6 mL. Sedangkan pengamatan Fikri volumenya adalah
gambar 15.11
Gambar 15.11. Hasil pengamatan yang dilakukan oleh Rizti, Reza dan Fikri dari sebuah pengukuran
Selain munculnya kesalah pengamatan dari faktor manusia, kesalahan juga dapat muncul dari alat yang kita pergunakan. Jika Rizti mengukur volume dari buret, dimana buret yang dipergunakan berbeda-beda. Pada pengamatan pertama menggunakan buret A, dan Rizti menyimpulkan volumenya sebanyak 34.5 mL, pada pengukuran dengan buret B volumenya adalah 34.6. Sedangkan pengamatan ketiga yang menggunakan buret C, volumnenya adalah 34.7. Hal ini menunjukkan kesalahan terjadi pada pengukuran yang disebabkan oleh faktor alat, kesalahan ini sering disebut dengan instrumental error. Untuk mengurangi kedua kesalahan tersebut, maka setiap pengukuran harus dilakukan dengan ulangan. Pengukuran volume atau berat sampel tidak cukup dengan satu kali pengukuran, namun harus dilakukan beberapa kali misalnya, tiga, enam atau sepuluh kali ulangan.
Pada pengukuran kita selalu menggunakan teknik atau metode yang standar, metode tersebut telah memenuhi beberapa criteria seperti peka, presisi, akurat, selektif dan praktis.
Metode yang dipilih harus peka atau sensitif, memiliki makna bahwa metode ini dapat menetapkan kadar atau konsentrasi dengan daya beda yang baik, misalnya metode ini dapat membedakan konsentrasi 0.0001 M dengan 0.00012 M. Hal ini berbeda jika metode hanya dapat membedakan perubahan konsentrasi dari 0.001 M dengan 0.0001 M. jika kita mendapat sampel dengan hasil pengukuran 0.0005 M, hasilnya sangat meragukan kebenarannya.
Metode yang dipergunakan harus memiliki presisi yang baik, memiliki arti bahwa dalam satu seri pengukuran, metode yang dipergunakan selalu memberikan hasil pengukuran yang memiliki nilai berdekatan atau hampir sama. Misalnya dari tiga kali pengukuran didapat data 10.10 mm, 10.08 mm dan 10.09 mm.
Metode yang kita pergunakan harus memiliki akurasi yang baik. Hal ini menunjukkan bahwa hasil pengukuran yang dilakukan mendekati nilai sebenarnya. Untuk lebih mudah memahami presisi dan akurasi dapat kita perhatikan kasus dibawah ini.
Jika kita melakukan penimbangan hasil pemisahan satu sampel obat, dengan dua alat timbangan. Dari tiga kali penimbangan dengan menggunakan timbangan pertama didapat data 480, 495 dan 505 mg, dengan timbangan kedua didapat data 460, 465 dan 470. Padahal nilai sebenarnya dari kadar parsetamol dalam obat tersebut adalah 500 mg, sesuai dengan label obat tersebut. Hasil ini menunjukan bahwa timbangan pertama lebih akurat dibandingkan timbangan kedua, namun timbangan kedua memiliki presisi yang lebih baik dibanding timbangan pertama, perhatikan Gambar 15.12.
gambar 15.12
Gambar 15.12 Contoh presisi dan akurasi hasil penimbangan sampel
Metode memiliki sifat selektif artinya metode tersebut memang tepat dan hanya cocok untuk proses analisis sampel. Kehadiran zat-zat lain tidak berpengaruh terhadap proses analisis sampel. Sebagai contoh misalnya analisis boraks. Pertama dilakukan test pendahuluan untuk mengetahui bahwa didalam sampel terdapat senyawa boraks yaitu Natrium tetra borat, sampel ditambahkan asam sulfat pekat dan methanol.
Selanjutnya dilakukan uji reaksi nyala, keberadaan boraks diketahui dengan adanya nyala yang berwarna hijau.
Jika kita tidak yakin dengan percobaan ini, maka dapat kita lakukan percobaan lain, seperti mereaksikan sampel dengan perak nitrat, jika terjadi endapan putih dari senyawa perak metaborat, menunjukkan adanya boraks dalam sampel.
Analisis secara kuantitatif dapat dilakukan dengan mentitrasi larutan sampel dengan HCl. Reaksi pendahuluan dan analisis harus memberikan kepastian bahwa zat yang kita uji adalah boraks, misalnya endapan putih yang terjadi memang spesifik karena adanya senyawa perak metaborat dalam sampel. Selektifitas dari metoda analisis umumnya sangat ditentukan oleh kespesifikan reaksi, jika terjadi reaksi yang spesifik antara sampel dengan pereaksi maka otomatis metode sangat selektif, untuk mempermudah selektifitas reaksi perhatikan ilustrasinya dalam Gambar 15.13.
gambar 15.13
Gambar 15.13. Selektifitas yang ditunjukkan oleh pereaksi=R yang hanya bereaksi dengan sampel=S
Krietria terkahir adalah metode bersifat praktis, artinya percobaan mudah dikerjakan, prosedur dan teknik yang dipergunakan sederhana. Waktu yang diperlukan melakukan analisis relative cepat, mengingat banyak senyawa kimia yang mudah berubah karena waktu penyimpanan sampel terlalu lama.
Untuk mendapatkan teknik atau metode yang ideal atau memenuhi seluruh kriteria diatas cukup sulit, sehingga kita juga perlu mempertimbangkan aspek sampel seperti macam dan jumlah sampel yang akan dianalisis, tujuan analisis dan peralatan yang tersedia. Kriteria utama yang harus dipenuhi dalam analisis adalah ketepatan, ketelitian, dan selektifitas.