BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air limbah yang dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia baik itu domestik maupun non domestik pada dasarnya mengandung banyak zat pence pencemar mar.. Zat pence pencemar mar terseb tersebut ut dapat dapat berupa berupa zat pencem pencemar ar yang yang sifatn sifatnya ya fisis, fisis, biolog biologis is maupu maupun n kimiaw kimiawi. i. Zat pence pencemar mar terseb tersebut ut dapat dapat meng mengan andu dung ng bany banyak ak zat zat berb berbah ahay aya a bagi bagi makh makhlu luk k hidu hidup p maup maupun un lingku lingkunga ngan n di sekita sekitarny rnya. a. BahanBahan-bah bahan an yang yang terkan terkandu dung ng di dalamn dalamnya ya merupakan bahan-bahan yang sangat kompleks baik bersifat larut dalam air ataupun tidak larut dalam air. Untuk meminimalisir tingkat bahaya yang ditimbulkan dari air limbah, kita sebagai manusia seharusnya bisa berfikir kritis untuk melakukan pengolahan pada air limbah tersebut. Adapun salah satu cara untuk mengolah air limbah yang mengandung zat berbahaya tersebut adalah dengan cara melakukan pengolahan air limbah secara kimiaw kimiawi. i. ada ada pokok pokok bahas bahasan an kali kali ini akan akan diabah diabahas as pengol pengolaha ahan n air limbah dengan memanfaatkan prinsip kimia reaksi asam-basa netralisasi. 1.2. Maksud dan Tujuan Adapun maksud maksud dan tu!uan dari dari makalah ini adalah" #. $en!elas $en!elaskan kan pengerti pengertian an dari reaksi reaksi asam-ba asam-basa sa dan netrali netralisasi sasi%% &. $emahami $emahami proses proses reaksi-r reaksi-reaks eaksii asam basa dan dan reaksi reaksi netralisasi netralisasi%% '. $ema $emaha hami mi pera peran n reak reaksi si-r -rea eaks ksii asam asam basa basa dan dan reak reaksi si netra netrali lisa sasi si pada pada pengolahan air buangan% (. $emahami $emahami kembali kembali perhitu perhitungan ngan p) reaksi reaksi asam-bas asam-basa a dan reaksi netrali netralisasi sasi..
1.3 Sisteatika Penulisan *istematika penulisan makalah ini adalah sebagai berikut" BAB I
PENDAHULUAN Berisikan tentang latar belakang, maksud dan tu!uan penulisan, serta dan sistematika penulisan. penulisan.
BAB II II
TIN!AUAN PU PUSTA"A
1
Berisikan Berisikan tentang tentang pengertia pengertian n pengertia pengertian n dari reaksi reaksi asam-bas asam-basa a dan netralisasi serta proses reaksi-reaksi asam basa dan reaksi netralisasi. BAB III
PEMBAHASAN SAN Beris Berisika ikan n tentan tentang g pembah pembahasa asan n dari dari reaksi reaksi asam-b asam-basa asa dan dan reaksi reaksi netralisasi dalam pengolahan air buangan.
BAB I#
$%NT %NT%H S%AL %AL Berisikan Berisikan contoh persoala persoalan n dari reaksi dari reaksi asam-bas asam-basa a dan reaksi netralisasi dalam pengolahan air buangan .
BAB #
PENUTUP Berisikan kesimpulan dan saran-saran untuk perbaikan pengelolaan persampahan persampahan yang telah ataupun akan dilakukan.
DA&TA' PUSTA"A
2
BAB II TIN!AUAN PUSTA"A 2.1 'eaksi Asa(Basa dan Netralisasi Untuk men!elaskan penyebab sifat asam dan basa, se!arah perkembangan ilmu kimia mencatat berbagai teori. ada tahun #+++, avoisier mengemukakan bahwa asam mengandung oksigen. Unsur itu yang dianggap bertanggung !awab atas sifat-sifat asam nama oksigen diberikan oleh avoisier yang berarti pembentuk asam. /amun pada tahun #0#1, )umphrey 2avy menemukan bahwa asam hidrogen klorida tidak mengandung oksigen. 2avy kemudian menyimpulkan bahwa hidrogenlah dan bukan oksigen yang merupakan unsur dasar dari setiap asam. 3emudian pada tahun #0#(, 4ay ussac menyimpulkan bahwa asam adalah zat yang dapat menetralkan alkali dan kedua golongan senyawa itu hanya dapat didefinisikan dalam kaitan satu dengan yang lain. 3onsep yang cukup memuaskan tentang asam dan basa, dan yang tetap diterima hingga sekarang, dikemukakan oleh Arrhenius pada tahun #00(. $enurut Arrhenius, asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion )5 sedangkan basa melepaskan ion 6)-. 7adi, pembawa sifat asam adalah ion )5 sedangkan pembawa sifat basa adalah 6)-. Asam Arrhenius dirumuskan sebagai )8Z yang dalam air mengalami ionisasi sebagai berikut Anggraeni, &110 "
)8Za9
8)5a95 Z:-a9
3
Adapun sifat senyawa asam adalah sebagai berikut *ukarman, &11(" #. rasanya masam% &. merusak;melarutkan logam korosif% '. memerahkan kertas lakmus biru% (. p) kurang dari +. *edangkan difat dari senyawa basa adalah *ukarman, &11(" #. rasanya pahit% &. membakar kaustik% '. licin seperti sabun% (. membirukan kertas lakmus merah% <. p) lebih dari +.
Berdasarkan contoh diatas, setiap molekul yang hanya dapat memberikan satu ion )'65 disebut asam monoprotik, sedangkan yang dapat memberikan dua ion )'65 disebut asam diprotik, dan tiga ion ) '65 disebut asam triprotik. Atau dapat dikatakan setiap molekul yang dapat memberikan lebih dari satu ion ) '65 disebut asam poliprotik *ukarman, &11(.
4
Berikut merupakan contoh senyawa Asam Anggraeni, &110"
7umlah ion )5 yang dapat dihasilkan oleh # molekul asam disebut valensi asam. *edangkan ion negatif yang terbentuk dari asam setelah melepas ion )5 disebut ion sisa asam. /ama asam sama dengan nama ion sisa asam dengan didahului kata asam Anggraeni, &110.
5
Berikut merupakan contoh senyawa Basa Anggraeni, &110"
arutan asam dan basa termasuk golongan larutan elektrolit. arutan elektrolit dapat menghantarkan listrik. Zat yang larutannya mempunyai daya hantar baik walaupun konsentrasinya kecil, disebut elektrolit kuat. Zat yang larutannya mempunyai daya hantar kurang baik walaupun konsentrasinya relatif besar, disebut elektrolit lemah. 2aya hantar listrik setiap larutan tergantung pada besarnya konsentrasi ion-ion dalam larutan tersebut. =lektrolit kuat terionisasi seluruhnya sehingga konsentrasi ion-ion dalam larutan relatif lebih besar. =lektrolit lemah
terionisasi
sebagian kecil
sehingga konsentrasi ion-ion
didalamnya relatif kecil. Banyak sedikitnya zat elektrolit yang terionisasi dinyatakan dengan dera!at ionisasi >, yaitu bilangan yang menun!ukkan perbandingan antara !umlah zat yang terion dan !umlah zat yang dilarutkan Anggraeni, &110. )arga dera!at ionisasi berkisar antara 1 dan #. =lektrolit kuat mempunyai > ? #, sedangkan
elektrolit
lemah
mempunyai
harga
>
yang
mendekati
nol.
Berdasarkan sifat kuat lemahnya asam, kita mengenal adanya asam kuat dan asam lemah. 3uat lemahnya suatu asam ditentukan oleh !umlah ion hydrogen yang terionisasi dalam larutan. Asam kuat adalah asam yang banyak menghasilkan air dalam larutannya asam yang terionisasi sempurna dalam larutannya, sedangkan asam lemah adalah asam yang sedikit menghasilkan ion dalam larutannya terionisasi sebagian dalam larutan. @ontoh asam kuat dan asam lemah adalah sebagai berikut Anggraeni, &110"
6
@ontoh asam kuat" )@l, ), )Br, )&*6(, )@l6(% @ontoh asam lemah" @)'@66), ) &*, )&@6. *eperti halnya asam, basa pun dapat dibagi men!adi basa lemah dan basa kuat. 3ekuatan basa sangat bergantung pada kemampuan basa tersebut melepaskan ion 6)- dalam larutan dan konsentrasi larutan basa tersebut. Basa kuat bersifat korosif.
ngatlah
!angan
menyentuh
basa
murni
ataupun
larutannya
sembarangan. @ontoh senyawa yang tergolong basa kuat adalah natrium hidroksida /a6), kalium hidroksida 36), dan kalsium hidroksida @a6) &, sedangkan ammonia /) ' tergolong sebagai basa lemah. 3austik merupakan istilah yang digunakan untuk basa kuat. 7adi, kita menggunakan nama kaustik soda untuk natrium hidroksida /a6) dan kalium hidroksida 36). @ontoh basa kuat dan basa lemah sebagai berikut Anggraeni, &110" @ontoh basa kuat" /a6), 36), @a6)&, Ba6)&% @ontoh basa lemah" /)(6). /etralisasi merupakan proses penetralan asam dan basa yang dimana menghasilkan air dan garam. eaksi netralisasi ter!adi antara ion hidrogen sebagai asam dengan ion hidroksida sebagai basa dan membentuk air yang bersifat netral. Berdasarkan konsep lain reaksi netralisasi dapat !uga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton asam dengan penerima proton basa *ukarman, &11(. Calaupun reaksi asam-basa disebut reaksi penetralan, tetapi hasil reaksi garam tidak selalu bersifat netral. *ifat asam basa dari larutan garam tergantung pada kekuatan relatif asam basa penyusunnya. 4aram dari asam kuat dan basa kuat bersifat netral. 4aram dari asam kuat dan basa lemah bersifat asam% sedangkan garam dari asam lemah dan basa kuat bersifat basa. @ontoh" /a@l bersifat netral, /) (@l bersifat asam, dan @) '@66/a bersifat basa. Untuk mengetahui seberapa banyak asam atau basa yang diperlukan dalam reaksi penggaraman, digunakan titrasi. Ditrasi adalah cara analisis tentang pengukuran !umlah larutan yang diperlukan untuk bereaksi secara tepat dengan zat yang terdapat dalam larutan lain *ukarman, &11(. Berdasarkan sifatnya, garam dibedakan men!adi ' macam, yaitu garam netral, garam asam dan garam basa *ukarman, &11("
7
#. 4aram /etral 4aram netral adalah garam yang terbentuk dari basa kuat dengan asam kuat. 4aram ini bersifat netral dan mempunyai p)?+. @ontoh" /a@l, 3@l, 3&*6(, /a/6', $g*6(, 3Br, /aBr, dan lain-lain% &. 4aram Asam 4aram asam adalah garam yang terbentuk dari basa lemah dan asam kuat. 4aram ini bersifat asam dan mempunyai p)E+. @ontoh" /)(/6', /)(@l, /)(&*6( dan lain-lain% '. 4aram Basa 4aram basa adalah garam yang terbentuk dari basa kuat dengan asam lemah. 4aram ini bersifat basa dan mempunyai p)F+. @ontoh" /a@/, @)'@66/a, 3&@6', 3@/, 3G, Ba@6' dan lain-lain. Umumnya zat-zat dengan sifat yang berlawanan, seperti asam dan basa cenderung bereaksi satu sama lain. eaksi asam dan basa merupakan pusat kimiawi sistem kehidupan, lingkungan, dan proses-proses industri yang penting. Bila larutan asam direaksikan dengan larutan basa, maka sebagian dari ion ) '65 asam akan bereaksi dengan sebagian ion 6)- basa membentuk air *ukarman, &11(.
)'65a9 5 6)-a9
&)&6 l
3arena air bersifat netral, maka reaksi asam dengan basa disebut reaksi penetralan. ersamaan diatas hanya memperhitungkan sebagian ion-ion yang ada dalam larutan. Apakah yang ter!adi dengan ion negatif sisa asam dan ion positif sisa basaH on-ion ini akan bergabung membentuk senyawa ion yang disebut garam. Bila garam yang terbentuk itu mudah larut dalam air, maka ionionnya akan tetap ada dalam larutan. Detapi !ika garam itu sukar larut dalam air, maka ion-ionnya akan bergabung membentuk endapan. 7adi reaksi asam dengan basa disebut !uga penggaraman, karena *ukarman, &11("
8
/a@l adalah garam yang mudah larut dalam air. 7adi ion-ion /a5 dan @l- tetap dalam larutan. Apabila larutan itu diuapkan akan di dapat kristal natrium klorida /a@l. Untuk melihat proses pembentukan /a@l perhatikan gambar berikut *ukarman, &11("
Beberapa !enis garam yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari *ukarman, &11("
2.2 ")nse* P+ 'eaksi Asa Basa Netralisasi 2.2.1 Pengertian *H Adanya ion )5 dan ion 6)- telah memberikan pengertian asam dan basa menurut Arrhenius. on )5 dan 6)- selain dapat men!elaskan sifat asam dan basa !uga dapat men!elaskan dera!at keasaman atau dera!at kebasaan. *emakin besar konsentrasi ion )5 semakin besar dera!at keasamannya dan sebaliknya, semakin besar konsentrasi ion 6h semakin besar pula dera!at kebasaannya dan sebaliknya @hang, &11(. arutan-larutan yang sangat encer nilai konsentrasi )5 dan 6)- itu sangat kecil, sehingga menyulitkan dalam penghitungan dera!at keasaman. *eorang ahli biokimia dari 2enmark pada tahun #I1I mengusulkan agar perhitungan
9
konsentrasi ion )5 dan 6)- yang sangat kecil dan tak sederhana itu digunakan dengan istilah p) yang menyatakan dera!at atau tingkat keasaman larutan tersebut. p) diperoleh sebagai hasil negatif logaritma #1 dari konsentrasi ion )5. 7adi, bila ditulis dengan persamaan matematika adalah sebagai berikut @hang, &11(" p) ? -log J)5K Analog dengan cara perolehan p) untuk larutan asam maka pada larutan basa berlaku @hang, &11(" p6) ? -log J6)-K umus tersebut dapat memberikan pengertian bahwa semakin besar J)5K semakin kecil harga p)-nya dan semakin kecil J)5K semakin besar harga p)nya. 7adi semakin besar harga p), semakin kecil dera!at keasamannya, p) berbanding terbalik dengan dera!at keasaman. /ilai dera!at keasaman dan kebasaan suatu zat tergantung pada !umlah ion ) 5 dan 6)- di dalam air. *emakin asam suatu zat, semakin banyak ion ) 5 dan semakin sedikit !umlah ion 6)- di dalam air. *ebaliknya semakin basa suatu zat, semakin sedikit !umlah ion )5 dan semakin banyak ion 6) - di dalam air. 7umlah ion ) 5 dan 6)- di dalam air dinyatakan dengan p) atau p6) @hang, &11(. 2era!at keasaman atau kebasaan suatu zat hanya dinyatakan dengan skala p). 2era!at keasaman suatu zat p) ditun!ukkan dengan skala 1-#(. *ifat asam atau basa ditentukan oleh skala p) seperti berikut @hang, &11(" •
arutan dengan p) E + bersifat asam.
•
arutan dengan p) ? + bersifat netral.
•
arutan dengan p) F + bersifat basa.
2.2.2 "eseti,angan air ada suhu &
)&6l
)5a9 5 6)-a9
Berdasarkan reaksi ionisasi tersebut banyaknya ion )5 sama dengan banyaknya ion 6)-. 7adi, banyaknya ion 6)- !uga sama yaitu #1-+ $. eaksi ionisasi air
10
adalah
reaksi
kesetimbangan,
sehingga
air
memiliki
harga
tetapan
kesetimbangan yang dirumuskan @hang, &11("
Besarnya J)&6K hampir tak berubah karena tiap # liternya hanya terurai terionisasi sebesar #1-+ mol pada suhu &
7ika 3 J)&6K ? 3C
maka 3w ? J)5K J6)-K 3w ? #1-+.#1-+ 3w ? #1-#(
)arga 3w dipengaruhi oleh suhu, semakin besar suhunya semakin besar pula air yang terionisasi, dengan demikian harga 3w !uga besar. *ebagai perbandingan harga 3w pada suhu M1L@ adalah I,<<.#1 -#(. ada suhu #11L@ adalah <<,1 8 #1 #(
. 2alam perhitungan, !ika besarnya suhu tidak disebutkan berarti dianggap pada
suhu &
3w ? J)5K J6)-K #1-#( ? J)5K J6)-K p3w ? pJ)5K J6)-K -log#1-#( ? -log J)5K 5-logJ6)-K #( ? p) 5 p6) sehingga, harga p) dan p6) dapat dituliskan"
#( ? p) 5 p6) *elama pelarutnya air maka harga p) hanya sampai #( dengan pembagian sebagai berikut *ukarman, &11(" p) E + adalah larutan asam p) F + adalah larutan basa p) ? + adalah larutan netral rinsipnya, dengan menggunakan pelarut apapun *ukarman, &11(" suatu larutan bersifat asam bila J)5K F J6)-K suatu larutan bersifat basa bila J)5K E J6)-K suatu larutan bersifat netral bila J)5K ? J6)-K
11
@ontoh" #. p) air adalah sama dengan +, J)5K ? J6)-K 7ika dalam air ditambahkan )@l maka J)5K men!adi bertambah karena dari hasil ionisasi )@l sehingga kesetimbangan air bergeser ke arah ) &6 yang menyebabkan J)5K F J6)NK. &. Begitu !uga bila ke dalam air yang netral ditambahkan /a6), /a6) tersebut akan terionisasi menghasilkan ion 6)- maka dalam air !umlah J6)-K men!adi lebih banyak, sedang J)5K tetap, sehingga larutan men!adi basa.
2.2.3 Menentukan P+ Larutan Pada Asa "uat dan Basa "uat Delah
di!elaskan sebelumnya bahwa
banyaknya
ion )5 dan ion
6)-
menun!ukkan dera!at keasaman dan atau dera!at kebasaan larutan. 2era!at keasaman itu ditun!ukkan berdasarkan harga p).
/ilai p) ? - logJ)5K dan p6) ? -logJ6)-K. 2alam menentukan besarnya J)5K pada larutan asam dan J6)-K pada larutan basa secara stoikiometri maka p) suatu larutan asam dan basa dapat ditentukan atau dihitung dengan rumus *ukarman, &11("
J)5K ? n.$a dan J6)-K ? n.$b 3eterangan" n ? banyaknya ion )5;6)$a $ ? molaritas asam $b ? molaritas basa
2.3 Larutan Pen-angga 2.3.1 Pengertian Larutan Pen-angga arutan penyangga adalah larutan yang bersifat mempertahankan p)-nya, !ika ditambahkan sedikit asam atau sedikit basa atau diencerkan. arutan penyangga merupakan campuran asam lemah dengan basa kon!ugasinya atau campuran basa lemah dengan asam kon!ugasinya 4oldberg, &11(.
2.3.2 Larutan Pen-angga Asa
12
arutan penyangga asam dapat mempertahan-kan p) E +, tersusun atas campuran4oldberg, &11( "
#. Asam lemah dan garamnya @ontoh" @)'@66) dengan @)'@66/a &. Asam lemah dan basa kon!ugasinya @ontoh" @)'@66) dengan @)'@66N arutan penyangga asam dapat dibuat dengan mereaksikan asam lemah dengan basa kuat. eaksi tersebut akan menghasilkan garam atau basa kon!ugasi, menghabiskan basa kuat dan menyisakan asam lemah. @ara larutan penyangga asam men!aga p) 4oldberg, &11(" #. ada penambahan asam penambahan )5, kesetimbangan bergeser ke kiri, asam bereaksi dengan basa membentuk asam lemah% &. ada penambahan basa penambahan 6)-, kesetimbangan bergeser ke kanan, basa bereaksi dengan asam membentuk air. 3onsentrasi )5 dalam larutan penyangga asam 4oldberg, &11("
2.3.3 Larutan Pen-angga Basa arutan penyangga basa dapat mempertahan-kan p) F +, tersusun atas campuran 4oldberg, &11(" # Basa lemah dan garamnya @ontoh" /)' dengan /)(@l% & Basa lemah dan asam kon!ugasinya @ontoh" /)' dengan /)(5
13
arutan penyangga basa dapat dibuat dengan mereaksikan asam kuat dengan basa lemah. eaksi tersebut akan menghasilkan garam atau asam kon!ugasi, menghabiskan asam kuat dan menyisakan basa lemah 4oldberg, &11(. @ara larutan penyangga basa men!aga p) 4oldberg, &11(" # ada penambahan asam penambahan )5, kesetimbangan bergeser ke kanan, asam be-reaksi dengan basa membentuk asam lemah. & ada penambahan basa penambahan 6)-, kesetimbangan bergeser ke kiri, basa bereaksi dengan asam membentuk air. 3onsentrasi 6)- dalam larutan penyangga basa 4oldberg, &11("
2.3. &ungsi Larutan Pen-angga arutan penyangga digunakan dalam *ukarman, &11(" # Analisis zat kimia dan biokimia% & aboratorium bakteriologi% ' 3ultur !aringan% ( 6bat tablet dan cair% < @ocok tanam hidroponik. arutan penyangga terdapat dalam tubuh manusia yang berfungsi men!adi keseimbangan p) tubuh, terdapat pada cairan intrasel dan cairan ekstrasel misalnya darah dan air liur. $acam-macam larutan penyangga dalam tubuh *ukarman, &11(" # enyangga fosfat tersusun atas )&6(- dan )6(&- dan berada pada seluruh cairan tubuh. ada penurunan p) tubuh" )6(-a9 5 )5a9 d )&6(-a9 ada kenaikan p) tubuh " )&6(-a9 5 6)-a9 d )6(-a9 5 )&6l & enyangga karbonat tersusun atas ) &@6' dan )@6 '- dan berada pada darah.
14
ada penurunan p) tubuh " )@6'-a9 5 )5a9 d )&@6'a9 ada kenaikan p) tubuh "
)&@6'a9 5 6)-a9 d )@6'-a9 5 )&6l
' enyangga hemoglobin tersusun atas ))b dan )b6& dan berada pada darah. 3esetimbangan hemoglobin " ))ba9 5 6&a9 d )b6&a9 5 )5a9 Danpa larutan penyangga, tubuh manusia dapat mengalami asidosis dan alkalosis yang menyebabkan kerusakan !aringan dan organ. Asidosis adalah penurunan p) darah yang disebabkan oleh metabolisme tubuh yang terlalu tinggi karena diabetes mellitus, penyakit gin!al, diare, dan konsumsi makanan berprotein berlebihan. Alkalosis adalah peningkatan p) darah yang disebabkan hiperventilasi karena sedikitnya kadar
oksigen
di lingkungan,
dan gas
karbondioksida yang dilepas terlalu banyak *ukarman, &11(.
15
BAB III PEMBAHASAN 3.1 A*likasi 'eaksi Asa Basa Dan Netralisasi Dala Air Buangan imbah cair industri harus melalui proses pengolahan limbah cair sebelum dapat dibuang ke perairan bebas. *alah satu unit operasi yang sangat penting adalah unit netralisasi. roses netralisasi limbah cair asam dilakukan dengan penambahan base penetral dengan !umlah yang sesuai sehingga larutan mempunyai p) yang diperbolehkan untuk pen!agaan netralitas air limbah diperlukan suatu strategi kontrol yang t epat *ukard!o, #I0(. *ebagian besar limbah cair dari industri mengandung bahan bahan yang bersifat asam Acidic ataupun Basa alkaline yang perlu dinetralkan sebelum dibuang kebadan air maupun sebelum limbah masuk pada proses pengolahan, baik pengolahan secara biologic maupun secara kimiawi, proses netralisasi tersebut bisa dilakukan sebelum atau sesudah proses e9ualisasi 4oldberg,&11(. Untuk mengoptimalkan pertumbuhan microorganisme pada pengolahan secara biologi pada air limbah, maka p) air limbah perlu di!aga pada kondisi antara p) M,<-0,<, karena sebagian besar microb aktif atau hidup pada kondisi p) tersebut. roses koagulasi dan flokulasi !uga akan lebih efisien dan efektif !ika dilakukan pada kondisi p) netral 4oldberg,&11(. imbah dari beberapa industri dapat bersifat asam maupun basa, untuk itu netralisasi sangat diperlukan agar air limbah dapat tetap diolah pada bangunan. *elan!utnya, dan tidak mengganggu proses pengolahan selan!utnya. Untuk pengolahan secara biologis p) yang dibutuhkan antara M,< - 0,< agar aktivitas pengolahan biologis tidak terganggu. Adapun macam-macam dari proses netralisasi pada air buangan adalah @hang, &11(" 1. Mengalirkan air li,a+ -ang ,ersi/at asa *ada edia ,atu ka*ur
16
ni merupakan sistem aliran ke bawah atau ke atas. 2imana ma8imum kecepatan hydrolik untuk sistem aliran ke bawah adalah # gal ; min, ft& (,1+.#1 -& m';min, m&. 3onsentrasi asam dibatasi hingga 1,M O ) &*6( !ika )&*6( ada dan melapisi butiran kapur dengan bahan @a*6 ( P @6&. 3ecepatan hydrolik loading dapat bertambah dengan sistem aliran ke atas karena hasil dari reaksi di!aga sebelum adanya pengendapan. *istem ini dapat dilihat pada gambar berikut"
Siste Aliran Pada Bangunan Netralisasi Air Li,a+
2. Men0a*ur air li,a+ -ang ,ersi/at asa dengan ,a+an(,a+an -ang ,ersi/at
,asa
7enis netralisasi ini tergantung dari macam-macam bahan basa yang digunakan $agnesium adalah bahan basa yang sangat reaktif dalam asam kuat dan digunakan pada p) di bawah (,&. /etralisasi dengan menggunakan bahan basa dapat didefinisikan berdasarkan faktor titrasi dalam # gram sampel dengan )@l yang dididihkan selama #< menit kemudian dititrasi lagi dengan 1,< / /a6) dengan menggunakan phenolpthalen sebagai buffer. $encampurkan bahanbahan basa dapat dilakukan dengan pemanasan maupun pengadukan secara fisik. Untuk bahan yang sangat reaktif, reaksi ter!adi secara lengkap selama #1 menit. Bahan-bahan basa lainya yang dapat digunakan sebagai netralisasi adalah /a6), /a &@6' atau /)(6). 3. Air li,a+ -ang ,ersi/at ,asa Banyak bahan asam kuat yang efektif digunakan untuk menetralkan air limbah yang bersifat basa, biasanya yang digunakan adalah sulfaric atau hydrochloric acid. Asap gas yang terdri dari #( O @6 & dapat digunakan untuk netralisasi dengan melewatkan gelembung-gelembung gas melalui air limbah @6 & ini terbentuk dari carbonik acid yang mana dapat bereaksi dengan basa. eaksi ini
17
lambat tapi cukup untuk mendapatkan p) antara + hingga 0. @ara lain yang dapat digunakan adalah dengan menggunakan spray tower. Adapun beberapa sistem yang digunakan untuk bangunan netralisasi ini adalah *ukard!o, #I0(" a.
*istem Batch, yang digunakan untuk aliran air limbah hingga '01 m';hari%
b.
*istem continouse, dengan p) control dimana dibutuhkan udara untuk pengadukan dengan minimum aliran air #-' ft ';mm, ft& atau 1,'-1,I m';mm, m& pada kedalaman I ft &,+ m%
c.
*istem pengadukan mekanis, dimana daya yang digunakan 1,&1,( hp;thousand gal 1,1( - 1,10 kC;m ' .
Untuk limbah yang mengandung minyak, reaksi asam basa netralisasi yang dapat digunakan dalam proses netralisasi minyak, antara lain *ukard!o, #I0(" 1. Netralisasi dengan Natriu "ar,)nat Na2$%3 3euntungan menggunakan persenyawaan karbonat adalah karena trigliserida tidak ikut tersabunkan, sehingga nilai refining factor dapat diperkecil. *uatu kelemahan dari pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yng terbentuk sukar dipisahkan. )al ini disebabkan karena gas @6 & yang dibebaskan dari karbonat akan menimbulkan busa dalam minyak. /amun, kelemahan ini dapat diatasi karena gas @6& yang dihasilkan dapat dihilangkan dengan cara mengalirkan uap panas atau dengan menurunkan tekanan udara di atas permukaan minyak dengan menggunakan pompa vakum. 2. Netralisasi in-ak dala ,entuk is0ella4 @ara ini digunakan pada minyak yang diekstrak dengan menggunakan pelarut menguap solvent extraction. )asil yang diperoleh merupakan campuran antara pelarut dan minyak yang disebut dengan miscella. Asam lemak bebas dalam micelle dapat dinetralkan dengan menggunakan kaustik soda atau natrium karbonat. *edangkan sabun yang terbentuk dapat dipisahkan dengan cara menambahkan garam dan minyak netral dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara penguapan. 3. Netralisasi dengan Etan)l Ain dan A)nia =tanol Amin dan Amonia dapat digunakan untuk netralisasi asam lemak bebas. ada proses ini, asam lemak bebas dapat dinetralkan tanpa menyabunkan trigliserida, sedangkan ammonia yang digunakan dapat diperoleh kembali dari soap stock dengan cara penyulingan dalam ruangan vakum.
18
. Peisa+an Asa de-acidification dengan $ara Pen-ulingan roses pemisahan asam dengan cara penyulingan adalah proses penguapan asam lemak bebas, langsung dari minyak tanpa mereaksikannya dengan larutan basa, sehingga asam lemak yang terpisah tetap utuh. $inyak kasar yang akan disuling terlebih dahulu dipanaskan dalam alat penukar kalor heat e8changer. Untuk menghindari kerusakan minyak selama proses penyulingan karena suhu yang terlalu tinggi, maka asam lemak bebas yang tertinggal dalam minyak dengan kadar lebih rendah dari #O harus dinetralkan dengan menggunakan persenyawaan basa. $inyak kasar dengan kadar asam lemak bebas yang tinggi umumnya mengandung fraksi mono dan digliserida yang terbentuk dari hasil hidrolisa sebagian molekul trigliserida. ada umumnya, kadar asam lemak bebas dalam minyak setelah penyulingan sekitar 1,#-1,&O , sedangkan hasil kondensasi masih mengandung sekitar
19
BAB I# $%NT%H S%AL .1 $)nt)+ S)al ")nse* *H Dentukan p) beberapa kandungan sampel air limbah berikut dan urutkan besarnya dera!at ke asamannya dari yang terendah ke yang lebih tinggi. #. Air imbah yang mengandung )@l 1,1# $ &. Air imbah yang mengandung )&*6( 1,1# $ '. Air imbah yang mengandung /a6) 1,1# $ (. Air imbah yang mengandung @a6)& 1,1# $ Jawab: *epintas beberapa air limbah tersebut memiliki dera!at keasaman sama karena molaritasnya sama, tapi apa betul demikian, mari kita cermati bersama-sama" #. arutan )@l 1,1# $ )@l adalah asam kuat dalam air terionisasi sempurna menghasilkan ion )5 dan ion @l- > ? #
Berdasarkan reaksi ionisasi besarnya ion )5 adalah J)5K ? J)@l-K 7adi J)5K ? 1,1# $ ? #1-& $ p) ? -logJ)5K ? -log #1-& ? & &. dentik dengan cara penentuan ion )5 dalam )@l maka dalam
20
)&*6(, dapat ditulis"
Besarnya J)5K ? & 8 J)&*6(K $ ? & 8 1,1# $ ? 1,1& $ $aka $ ? &.#1 -& $ 7adi p) ? -log &. #1 -& ? &-log & '. Air limbah yang mengandung /a6) adalah basa, dalam air menghasilkan ion J6)-K, maka J6)-K dapat ditentukan sebagai berikut" /a6)
/a5 5 6)
Besarnya J6)-K ? /a6) ? 1,1# $? #1 -& $ maka p6) ? -log #1 -& ? & p) ? #( N p6) ? #( N & ? #& p) basa harus lebih besar dari + (. dentik dengan cara penentuan ion J6)-K dalam /a6) maka dalam @a6) & dapat ditulis" Besarnya J6)-K ? & 8 J@a6)&K ? & 8 1,1# $ ? 1,1& $ ? &.#1-& $ maka p6)
? -log J6)-K ? -log &.#1-& ? & N log &
p)
? #( N p6) ? #( N & N log & ? #( N & 5 log &
21
? #& 5 log & 7adi, dera!at keasamannya" @a6)& E /a6) E )@l E )&*6( dalam molaritas yang sama
.2 $)nt)+ S)al Larutan Pen-angga #. Dentukan p) dari suatu air limbah !ika 011 ml air limbah yang mengandung @)'@66) 1,#$ dicampur dengan (11ml larutan @)'@66/a 1,#$ 3a @)'@66) ? #,08#1-< Q &. Dentukan p) suatu air limbah apabila (11 ml air limbah yang mengandung /)(6) 1,<$ dicampur dengan #11 ml larutan /) (@l 1,<$ 3b /)(6) ? #,08#1 -< Pen-elesaian6 1. mol @)'@66) ? 011 8 1,# ? 01 mmol mol @)'@66/a ? (11 8 1,# ? (1 mmol J )5 K ? 3a .na;nbk ? #,0 8 #1-< 8 01;(1 ? ',M 8 #1
-<
p) ? -log ',M 8 #1
-<
? < N log ',M 2. mol /)' ? (11 8 1,< ? &11 mmol mol /)(@l ? #11 8 1,< ? <1 mmol J6)-K ? #,0 8#1 -< 8&11;<1 ? +,& 8 #1
-<
p6) ? - log +,& 8 #1 -< ? < N log +,& p) ? #( N <-log +,&
22
? I 5 log +,&
BAB # PENUTUP 5.1 "esi*ulan Adapun kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagian besar limbah cair dari industri mengandung bahan bahan yang bersifat asam Acidic ataupun Basa alkaline yang perlu dinetralkan sebelum dibuang kebadan air maupun sebelum limbah masuk pada proses pengolahan, baik pengolahan secara biologic maupun secara kimiawi, proses netralisasi tersebut bisa dilakukan sebelum atau sesudah proses e9ualisasi untuk mengoptimalkan pertumbuhan microorganisme pada pengolahan secara biologi pada air limbah, maka p) air limbah perlu di!aga pada kondisi antara p) M,<-0,<, karena sebagian besar microb aktif atau hidup pada kondisi p) tersebut. roses koagulasi dan flokulasi !uga akan lebih efisien dan efektif !ika dilakukan pada kondisi p) netral.
5.2 Saran *ebagai seorang @alon *ar!ana Deknik ingkungan, maka mahasiswa perlu memahami dengan benar reaksi asam basa netralisasi ini dalam pengolahan
air buangan agar dapat mengambil keputusan yang tepat
dalam pengelolaan lingkungan hidup.
23
DA&TA' PUSTA"A Anggraeni, A. &110. 3imia 2asar. Rogyakarta % Universitas /egeri Rogyakarta @hang aymond. &11(. Kimia Dasar, Edisi Ketiga. 7akarta % =rlangga. 4oldberg. 2avid. &11(. Kimia Untuk Pemula. 7akarta % =rlangga. *ukard!o. #I0(. Kimia Organik . 7akarta % ineka. *ukarman. &11(. Larutan Asam asa. 7akarta" 2irektorat endidikan $enengah 3e!uruan di ektorat 7enderal endidikan 2asar 2an $enengah 2epartemen endidikan /asional
24
