PENJERNIHAN AIR MENGGUNAKAN BATU APUNG DAN ARANG BATOK KELAPA

PENJERNIHAN AIR MENGGUNAKAN

BATU APUNG DAN ARANG BATOK KELAPA

Disusun Oleh :

            1.            Aditya Agung SetiaBudi

            2.             Dwi Prastyo

            3.             Kadek Arya Dewa

SMA NEGERI 1 BELITANG

Jalan Marga Pemuka Bangsa Raja No.1001 Gumawang Belitang

Kabupaten Ogan Komering Ulu Timur

( : (0735) 450106 - : 32382

Website : www.sman1belitang.com e-mail :sman1belitang@gmail.com

HALAMAN PENGESAHAN

Karya tulis yang berjudul “Penjernihan Air Menggunakan Batu Apung dan Arang Batok Kelapa” telah diperiksa dan disahkan di Belitang pada  tanggal ………bulan………tahun 2014.

Belitang,…..April  2014

Mengetahui                                                      Guru                                                                                                                          Pembimbing,

Kepala Sekolah,

Karjiono, S.Pd.,M.M.                                           Sumarno, S.Pd.

NIP 196511271989031004                                NIP 196508101990031007

HALAMAN MOTTO

Ø Aku akan menuntut ilmu sampai situli mendengar dari sibisu bahwa sibuta melihat silumpuh berjalan.

Ø Man jadda Wajada ( siapa yang bersungguh-sungguh, akan berhasil ).

Ø Mensana in corpore sano ( didalam tubuh yang sehat terdapat jiwa yang kuat ).

Ø Perjalanan 1000 mil diawali dengan satu langkah

Ø Going the extra miles ( jangan menyerah pada rata-rata )

Ø  Ilmu tanpa agama adalah buta, sedangkan agama tanpa ilmu (umum) adalah sia-sia belaka.

iii

KATA PENGANTAR

Atas berkat rahmat Allah Swt. yang Maha Kuasa, sehingga kami mampu menyelesaikan makalah yang berjudul “Penjernihan Air Menggunakan Batu Apung dan Arang Batok Kelapa”.

Makalah ini kami susun untuk memenuhi tugas untuk Karya Ilmiah Remaja. Selain itu, kami juga berharap agar makalah ini dapat menambah wawasan pembaca tentang penggunaan batu apung dan arang batok kelapa sehingga dapat mengetahui keuntungan-keuntungan penggunaan batu apung dan arang batok kelapa pada penjernihan air.

Penulis juga berterima kasih kepada :

1. Bapak Karjiono, S.Pd.,M.M. yang telah memberikan izin untuk melakukan penelitian di Laboratorium Kimia SMA Negeri 1 Belitang.

2. Bapak Sumarno, S.Pd. dan Ibu Tri Patmi, S.Pd. selaku guru pembimbing yang telah membantu kami untuk menyelesaikan karya tulis ini.

3. Orang tua yang telah memberi motivasi kami untuk menyelesaikan makalah ini.

Kami berharap makalah ini dapat menjadi tambahan ilmu bagi semua orang yang membaca, kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan.

Belitang,   April 2014

Penulis

iv

ABSTRAKSI

Karya tulis ilmiah ini bertujuan untuk menjadi rujukan ataupun solusi dalam menghadapi masalah kekeruhan air. Penulisan Karya Tulis Ilmiah ini bertujuan untuk memaparkan proses pembuatan koagulan penjernih air dari batu apung dan arang batok kelapa dalam upaya mengatasi pencemaran air yang berdampak pada kekeruhan. Karya tulis ini berfokus pada cara penjernihan air dengan menggunakan batu apung dan arang batok kelapa beserta keuntungan-keuntungan yang diperoleh dalam memanfaatkannya guna mengatasi dampak kekurangan air bersih. Berdasarkan latar belakang dan kajiannya, pokok permasalahan dari karya tulis ilmiah ini adalah “Bagaimanakah cara menanggulangi kekeruhan air dengan memanfaatkan batu apung dan arang batok kelapa sebagai penjernih air? ” Data dikumpulkan dengan metode studi pustaka, studi dokumentasi, dan dari internet. Data dianalisis dengan teknik pemaparan mengenai tahap-tahap proses pembuatan koagulan. Kekeruhan air dapat disebabkan oleh adanya partikel koloid dan suspensidari suatu bahan pencemar antara lain beberapa bahan organik dan bahananorganik dari buangan industri, kegiatan pertambangan, maupun limbahrumah tangga. Selain itu curah hujan yang tinggi juga dapat menyebabkan kekeruhan air. Kekeruhan air dapat berdampak buruk bagi kesehatan yaitu menyebabkan penyakit-penyakit yang sangat berbahaya. Tahap pembuatan batu apung dan arang batok kelapa sebagai penjernih air sangat sederhana dan mudah dipraktekkan oleh masyarakat. Pemanfaatan batu apung dan arang batok kelapa sebagai penjernih air merupakan cara penjernih air yang sangatlah mudah, murah, efisien dan efektif. Air hasil penjernihan pun memiliki kualitas air yang lebih bersih dan tidak berwarna.

v

DAFTAR  ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………………i

HALAMAN PENGESAHAN….........................................................................ii

HALAMAN MOTTO.…....................................................................................iii

KATA PENGANTAR…....................................................................................iv

ABSTRAKSI….........................................................................….......................v

BAB I PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang….........................................................................…......1

1.2    Rumusan Masalah........................................................................…......1

1.3    Tujuan………..….........................................................................…......2

1.4    Manfaat Penelitian.......................................................................…......2

1.5    Batasan Masalah..........................................................................….......2

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1    Karbon Aktif/ Arang Aktif/ Norit....................................................... 3

2.2    Batu Apung (Sistem Koloid Fase Gas-Padat / Buih Padat)............... 3

BAB III METODE PENELITIAN

3.1    Jenis Penelitian...................................................................................... 5

3.2    Teknik Pengumpulan Data.................................................................. 5

3.3     Prosedur Penelitian.............................................................................. 6

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1    Hasil Penelitian...................................................................................... 8

4.2    Arang Batok Kelapa (C) ...................................................................... 9

4.3    Batu Apung (SiO₂Al₂O₃) ...................................................................... 9

4.4    Cara Kerja Batu Apung dan Arang Batok Kelapa......................... 10

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1    Kesimpulan.......................................................................................... 11

5.2    Saran.................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

vi

  

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Air adalah zat atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) air yang tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah  menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Dibanyak tempat di dunia saat ini terjadi banyak kasus pencemaran air.

Pengolahan air bersih didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu koagulasi dan adsorpsi. Air sungai atau air sumur yang keruh mengandung lumpur koloidal dan juga zat-zat warna, zat pencemar, seperti limbah detergen, dan pestisida, (Utami dkk, 2009:227).

Penyediaan air bersih untuk masyarakat mempunyai peranan yang sangat penting dalam meningkatkan kesehatan lingkungan atau masyarakat, yakni mempunyai peranan dalam menurunkan angka penderita penyakit, khususnya yang berhubungan dengan air, dan berperan dalam meningkatkan standar atau taraf/kualitas hidup masyarakat.

Sampai saat ini, penyediaan air bersih untuk masyarakat di Indonesia masih dihadapkan pada beberapa permasalahan yang cukup kompleks dan sampai saat ini belum dapat diatasi sepenuhnya. Salah satu masalah yang masih dihadapi sampai saat ini yakni masih rendahnya tingkat pelayanan air bersih untuk masyarakat.

Judul makalah ini sengaja dipilih oleh Penulis karena menarik perhatian penulis untuk dicermati dan perlu mendapat dukungan dari semua pihak yang peduli terhadap kebersihan air.

1.2  Rumusan Masalah

a.    Apakah  batu apung dan arang batok kelapa bisa berguna untuk menjernihkan   air?

b. Bagaimana cara kerja batu apung dan arang batok kelapa dalam penjernihan air?

1.3 Tujuan

a. Untuk mengetahui kegunaan batu apung dan arang batok kelapa dalam penjernihan air.

b.Untuk mengetahui cara kerja batu apung dan arang batok kelapa dalam penjernihan air.

1.4  Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

a.       Bagi Siswa

Dapat membangkitkan motivasi dan kreatifitas siswa.

b.      Bagi Masyarakat

Memperoleh gambaran yang nyata untuk menjernihkan air dilingkungan sekitar dengan memanfaatkan arang batok kelapa dan batu apung, sehingga air dilingkungan lebih mendekati standar kebersihan air.

1.5   Batasan Masalah

Karena banyaknya cara yang digunakan dalam menjernihkan air maka penulis membatasi penelitian hanya menggunakan batu apung dan arang batok kelapa sebagai penjernih air sederhana

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1         Karbon Aktif/ Arang Aktif/ Norit

Karbon aktif, atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut. Hanya dengan satu gram dari karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m² (didapat dari pengukuran adsorpsi gas nitrogen). Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri. Sejak perang dunia pertama arang aktif produksi dari peruraian kayu sudah dikenal sebagai adsorben atau penyerap yang efektif dan mudah dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga banyak dipakai sebagai adsorben pada topeng gas. Arang aktif adalah bahan berupa karbon bebas yang masing-masing berikatan secara kovalen atau arang yang telah dibuat dan diolah secara khusus melalui proses aktifasi, sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian mempunyai daya serap yang besar terhadap zat-zat lainnya, baik dalam fase cair maupun dalam fase gas. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non-polar. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, dimana semakin kecil pori-pori arang aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar.

Dengan demikian, kecepatan adsorpsi bertambah. untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan terlebih dahulu. Karbon aktif (norit) ini cocok digunakan untuk mengadsorpsi zat-zat organik. Komposisi arang aktif terdiri dari silika (SiO2), karbon, kadar air dan kadar debu. Dimana unsur silica (SiO2) merupakan kadar bahan yang keras dan tidak mudah larut dalam air, maka khususnya silika yang bersifat sebagai pembersih partikel yang terkandung dalam air keruh dapat dibersihkan sehingga diperoleh air yang jernih.

2.2         Batu Apung (Sistem Koloid Fase Gas-Padat / Buih Padat)

Menurut  Parning (2012:146), buih padat adalah  sistem koloid dengan fase terdispersi gas dan medium pendispersi zat padat. Kestabilan buih padat juga diperoleh dari zat pembuih (surfaktan). Beberapa buih padat yang kita kenal :

·        Roti

Pembuatan roti melibatkan proses peragian yang akan melepas gas CO₂. Zat pembuih protein gluten dari tepung kemudian akan membentuk lapisan tipis mengelilingi gelembung - gelembung CO₂ untuk membentuk buih padat.

·         Styrofoam

Styrofoam mempunyai fase terdispersi CO₂ dan udara, serta medium pendispersi polistirena.

·         Batu apung (SiO₂Al₂O₃)

Didalam kehidupan sehari-hari, anda dapat menemui busa padat yang dikenal dengan istilah karet busa dan batu apung. Batu apung merupakan buih padat yang terbentuk akibat proses solidifikasi gas vulkanik.

Pada kedua contoh busa padat ini terdapat rongga atau pori-pori yang dapat diisi oleh udara.

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1.       Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan untuk membuat karya ilmiah ini adalah jenis eksperimen, karena penulis melakukan penelitian sebelum melakukan penulisan karya ilmiah ini.

3.2.       Teknik Pengumpulan Data

Teknik dalam penelitian ini adalah eksperimen. Teknik ini penulis gunakan untuk memperakurat hasil penelitian.

3.3.       Instrumen Pengumpulan Data

Instrumen pengumpulan data dari penelitian ini adalah :

a.    Arang dan batu apung merupakan bahan yang digunakan sebagai absorpsi partikel-partikel dalam air.

b.    Tabung digunakan untuk tempat diletakannya arang, batu apung, dan ijuk.

c.    Ijuk digunakan untuk menahan partikel arang yang terbawa aliran air.

d.   Selang/pipa digunakan menggabungkan tabung.

e.    Galon digunakan tempat penampung air keruh.

f.     Air sungai BK dan air sumur sebagai objek penelitian.

3.4.       Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian ini dilakukan dengan cara, yaitu :

Langkah 1 :

Haluskan batu apung dan arang batok kelapa.

Langkah 2 :

Masukan ijuk, arang, dan batu apung kedalam tabung 1 dan tabung 2, dengan susunan sebagai berikut :

Langkah 3 :

Gunakan selang untuk menghubungkan  tabung 1 dengan tabung 2, dan tabung 1 dengan Galon. Susunlah alat seperti gambar berikut :

Langkah 4 :

        selesai menyusun dan membuat alat tersebut cobalah masukkan air kotor yang keruh  ke dalam galon yang telah siap pakai, lihat dan amatilah perbedaan antara air yang terdapat dalam galon dan air yang keluar dari alat penyaringan.

Air sesudah dijernihkan

air sebelum dijernihkan

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1  Hasil Penelitian

Air sungai BK sebelum dilakukan penjernihan

       ·          Warna keruh (Cokelat kekuning-   kuningan)

      ·         Tidak dapat dikonsumsi

    ·         Berbau

    ·         Mengandung banyak partikel-partikel, seperti: pasir, lumpur, dan kotoran-kotoran kecil. 


 
    Air sungai BK setelah dilakukan penjernihan dengan menggunakan 
    arang batok kelapa dan batu apung

·         Warna Jernih

·         Layak dikonsumsi

·         Tidak berbau

·         Tidak mengandung partikel kasar maupun halus, seperti : pasir dan  lumpur

4.2 Arang Batok Kelapa

Arang batok kelapa (C)  merupakan arang aktif. Arang aktif  adalah bahan berupa karbon bebas yang masing-masing berikatan secara kovalen atau arang yang telah dibuat dan diolah secara khusus melalui proses aktifasi, sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian mempunyai daya serap yang besar terhadap zat-zat lainnya, baik dalam fase cair maupun dalam fase gas.

Karbon aktif yang mempunyai rumus kimia C dan berbentuk amorf yang mengandung 85-95% karbon yang dapat dihasilkan dari bahan – bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas permukaan aktif berhubungan dengan struktur pori internal yang menyebabkan karbon aktif mempunyai sifat sebagai adsorben (Salamah, S. 2008).

Komposisi arang aktif terdiri dari silika (SiO2), karbon, kadar air dan kadar debu. Dimana unsur silika merupakan kadar bahan yang keras dan tidak mudah larut dalam air, maka khususnya silika yang bersifat sebagai pembersih partikel yang terkandung dalam air keruh dapat dibersihkan sehingga diperoleh air yang jernih.

4.3  Batu Apung (SiO₂Al₂O₃)

Batu apung (pumice) adalah  sistem koloid dengan fase terdispersi gas dan medium pendispersi zat padat. Di dalam kehidupan sehari-hari, anda dapat menemui buih padat yang dikenal dengan istilah karet busa dan batu apung. Batu apung (pumice) adalah jenis batuan yang berwarna terang, mengandung buih yang terbuat dari gelembung berdinding gelas, dan biasanya disebut juga sebagai batuan gelas vulkanik silikat.

 Sifat kimia dan fisika batu apung antara lain, yaitu: mengandung oksida SiO2, Al₂O₃, Fe2O3, Na2O, K2O, MgO, CaO, TiO2, SO3, dan Cl, hilang pijar (Loss Of Ignition) 6%, pH 5, bobot isi ruah 480-960 kg/cm3, peresapan air 16,67%, berat jenis 0.8 gr/cm3, hantaran suara (sound transmission) rendah, rasio kuat tekan terhadap beban tinggi, konduktiftas panas (thermal conductivity) rendah, dan ketahanan terhadap api sampai dengan 6 jam.

Pada kedua contoh buih padat ini terdapat rongga atau pori-pori yang dapat diisi oleh udara, sehingga batu apung ini dapat berfungsi sebagai penyerap partikel-partikel yang terkandung dalam air keruh.

4.4 Cara Kerja Batu Apung dan Arang Batok Kelapa dalam Penjernihan Air

Air keruh yang masuk kedalam tabung pertama akan disaring oleh ijuk. Ijuk akan menyaring partikel-partikel dari air keruh yang berukuran besar. Kemudian, air akan melewati arang dan batu apung disinilah terjadi penyerapan atau adsorbsi yang dilakukan oleh batu apung dan arang batok kelapa. Batu apung dan arang ini akan menyerap  zat-zat warna atau zat-zat pencemar, seperti detergen, pestisida, dan partikel-partikel halus. Sebelum keluar, air ini akan melewati lapisan ijuk kembali untuk menyaring partikel dari batu apung dan arang yang terbawa oleh aliran air tersebut. Dengan proses tersebut maka akan diperoleh air yang jernih dan tidak berwarna.
\

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1    Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas dapat Penulis simpulkan bahwa penjernihan air bersih didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu koagulasi dan adsorbsi. Dengan proses yang diterapkan dalam sistem penjernihan air , yaitu: Proses pengendapan  dan Proses filtrasi. Alat penjernih air sederhana ini dapat menghasilkan air jernih dari air yang keruh, karena suspensi (air keruh) memiliki partikel-partikel cukup besar dibandingkan kerapatan komponen-komponen alat penjernih air sehingga kotoran tertinggal di dalamnya. Selain itu, alat penjernih air mengandung arang batok kelapa dan batu apung yang akan mengendapkan berbagai kotoran dalam air keruh dan mengabsorpsi atau menyerap zat-zat warna, pestisida, detergen dan lain-lain yang terdispersi dalam air.

5.2    Saran

saran yang dapat Penulis berikan melalui makalah ini adalah agar masyarakat dan teman-teman khususnya siswa SMA Negeri 1 Belitang pada diharapkan memanfaatkan teknologi sederhana ini karena air bersih merupakan kebutuhan mutlak yang harus terpenuhi.

DAFTAR PUSTAKA

Adi K..2001.Ciamic Kimia SMA.Yogyakarta:Cabe Rawit.

Kitti, Sura.2010.Kimia 2.Jakarta Selatan:PT Graha Cipta Karya.

Utami, Budi.2009.Kimia untuk SMA/MA Kelas XI.Jakarta:Pusat Perbukuan Departemen           Pendidikan Nasional.

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_aktif

http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-20386-Presentation-3615227.pdf

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/sifat-koligatif-dan-koloid/macam-macam-koloid/

LAMPIRAN

BIODATA PESERTA

Nama                         : Dwi Prastyo

Nis/Nisn                      : 9170/9973994540

Alamat                        : Nusa Maju

Jenis Kelamin             : Laki-laki

Agama                        : Islam

Asal Sekolah              : SMA Negeri 1 Belitang

Nama                          : Aditya Agung SetiaBudi

Nis/Nisn                      : 9081/9974078756

Alamat                        : Rantau Jaya

Jenis Kelamin            : Laki-laki

Agama                        : Islam

Asal Sekolah              : SMA Negeri 1 Belitang

Nama                          : Kadek Arya Dewa

Nis/Nisn                      : 9258/9976791927

Alamat                        : Nusa Sakti

Jenis Kelamin            : Laki-laki

Agama                        : Hindu

Asal Sekolah              : SMA Negeri 1 Belitang

BIODATA GURU PENDAMPING

Nama                           : Sumarno, S.Pd.

NIP                              : 196508101990031007

Alamat                        : Bedilan

Jenis Kelamin            : Laki-laki

Agama                        : Islam

Asal Sekolah              : SMA Negeri 1 Belitang

Nama                        : Tri Patmi, S.Pd.

NIP                           : 197111282007012006

Alamat                      : Rantau Jaya

Jenis Kelamin           : Perempuan

Agama                      : Islam

Asal Sekolah             : SMA Negeri 1 Belitang

 http://adityaagungsetiabudi.blogspot.com/