Zeolit untuk Pengolahan Air Tanah
Air merupakan salah satu kebutuhan dasar dalam kehidupan manusia. Air memiliki banyak fungsi dalam kehidupan sehari-hari, baik untuk keperluan rumah tangga, industri, maupun untuk lingkungan.
Permasalahan yang umum terjadi di Indonesia adalah ketersediaan sumber air bersih yang terbatas, terutama di daerah-daerah yang memiliki kandungan air tanah yang kurang bagus, di antaranya adalah daerah gambut dan berawa, seperti sebagian daerah Sumatera dan Kalimantan. Berdasarkan hasil survey penduduk antar sensus (SUPAS) 1985, diketahui pola penggunaan air masyarakat Indonesia. Dari hasil tersebut, sebanyak 10,77 % masyarakat Indonesia memperoleh air dari air ledeng, sebanyak 7,85% dari air tanah dengan menggunakan pompa air, air sumur (perigi) sebanyak 53,78 %, mata air (air sumber) 15,70 %, air sungai 8,54 %, air hujan 1,64 % dan lainnya 1,71 %.
Dari pola penggunaan air tersebut di atas, dapat kita simpulkan bahwa penggunaan sumber air tanah di masyarakat masih sangat dominan. Hal itu dapat diketahui dari persentase masyarakat yang menggunakan air dari sumur dan pompa air dari air tanah. Namun, permasalahannya, kualitas air sungai dan tanah di Indonesia sangat bervariasi. Di beberapa tempat, sering ditemukan bahwa kualitas air tersebut tidak layak untuk dijadikan sebagai air minum.
Padahal, untuk dapat dijadikan sebagai air minum, air tanah harus memenuhi beberapa persyaratan yang ditetapkan supaya tidak menyebabkan sakit bagi orang yang mengonsumsinya. Persyaratan tersebut tertuang dalam baku mutu air minum yang ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.20 Tahun 1990.
Tingkat kekeruhan
Tingkat kekeruhan air merupakan salah satu indikator adanya padatan yang tersuspensi di dalam air. Air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi menandakan kualitas yang rendah sehingga tidak baik untuk dijadikan sebagai sumber air minum. Padatan yang tersuspensi (suspended solid) dapat berupa lumpur, tanah, atau zat padat lain yang tidak larut dalam air akan tetapi memiliki ukuran partikel yang kecil, maksimum 2 µm dan lebih besar dari ukuran partikel koloid.
Dalam proses pengolahan air, kandungan zat tersuspensi ini dapat dipisahkan dengan menggunakan proses pengendapan. Proses ini menggunakan prinsip gaya gravitasi, di mana partikel yang tersuspensi yang memiliki densitas lebih besar daripada air akan mengendap. Selain itu, proses pemisahan materi tersuspensi dapat dilakukan dengan proses penyaringan saringan pasir. Syaratnya, pori-pori bahan yang dijadikan penapis harus lebih kecil dari ukuran material tersuspensi tersebut. sehingga, partikel tersebut akan tertahan sementara air dapat diloloskan.
Kandungan zat terlarut
Di antara sejumlah zat terlarut dalam air, zat besi dan mangan merupakan beberapa unsur yang sering ditemukan dalam air tanah. Zat besi ditemukan dalam bentuk ion Fe terlarut dalam air tanah. Kandungan besi dalam air dapat meyebabkan warna kuning dan bau yang kurang enak. Jika digunakan untuk mencuci, warna tersebut akan membekas terutama pada pakaian putih berupa bercak-bercak kuning.
Berdasarkan baku mutu air yang ditetapkan dalam peraturan pemerintah tersebut, kadar zat besi dalam air minum maksimum dalam rentang 0,3 mg/L. sementara itu, kandungan zat mangan dibatasi maksimal 0,1 mg/L. Di dalam air, besi atau mangan terlarut dalam bentuk garam bikarbonat, garam sulfat, hidroksida, dalam bentuk koloid, atau bentuk yang tergabung dengan zat organik lain.
Zat besi yang terlarut di dalam air salah satunya dapat dihilangkan dengan cara oksidasi. Garam ferro bikarbonat ketika teroksidasi dengan udara kelarutannya akan berkurang di dalam air sehingga akan mengendap. Oleh karena itu, pada metode ini, teknik aerasi terhadap air yang dioleh kerap dilakukan. Proses aerasi dapat diterapkan dengan memasukkan gelembung-gelembung udara halus ke dalam air dengan pompa.
Di samping menurunkan kualitas air, kandungan besi dan mangan terlarut juga dapat menyebabkan air menjadi bau. Sehingga, bau sangat mengganggu ketika air tersebut dijadikan air minum. Tidak hanya itu, bau pada air juga dapat disebabkan oleh karena adanya pencemar bahan organik.
Pengolahan air dengan proses aerasi
Proses aerasi dapat mengoksidasi kandungan besi dan mangan yang terlarut dalam air. Secara alami, senyawa bikarbonat cenderung lebih tidak stabil dibandingkan dengan senyawa karbonat. Oleh karena itu, besi dalam bentuk Fe(HCO3)2 akan berubah menjadi bentuk ferro karbonat.
Fe(HCO3)2 ==> FeCO3 + CO2 + H2O
Mn(HCO3)2 ==> MnCO3 + CO2 + H2O
Ketika udara berkurang (kandungan CO2 menurun), kesetimbangan reaksi akan condong ke kanan. Reaksinya dapat dijabarkan sebagai berikut:
FeCO3 + CO2 ==> Fe(OH)2 + CO2
MnCO3 + CO2 ==> Mn(OH)2 + CO2
Senyawa besi di atas, yaitu hidroksida besi (II), (Fe(OH)2 dan mangano hidroksida, Mn(OH)2 masih mempunyai kelarutan yang cukup besar di dalam air. Sehingga, proses pemisahan masih sulit dilakukan. Namun, jika aerasi terus dilakukan, reaksi akan terus berlanjut menjadi:
4 Fe2+ + O2 + 10 H2O ==> 4 Fe(OH)3 + 8 H+
2 Mn2+ + O2 + 2 H2O ==> 2 MnO2 + 4 H+
Pada reaksi tersebut, baik senyawa ferro (III) hidroksida, Fe(OH)3 maupun MnO2 merupakan senyawa berbentuk padat dan tidak larut di dalam air sehingga mudah dipisahkan pada proses penyaringan.
Penggunaan zeolit untuk pengolahan air
Bahan zeolit sudah lama diketahui mampu memiliki kapasitas penukar ion. Sehingga, penggunaan batuan ini dalam proses penyaringan air dapat mengendapkan larutan besi dan mangan dalam air sehingga mudah untuk disaring/ diendapkan. Prosesnya yaitu dengan cara mengoksidasi kation besi sehingga larutan berubah menjadi senyawa garam besi dan mudah mengendap. Reaksi kimianya dapat dijabarkan sebagai berikut:
Na2Z + Fe(HCO3)2 ==> FeZ + 2 Na(HCO3)
Na2Z + Mn(HCO3)2 ==> MnZ + 2 Na(HCO3)
Zeolit untuk pengolahan air yang mengandung ion besi dan mangan (www.cerita dan ilmu.net)
Fe(HCO3)2 merupakan senyawa ferro bikarbonat yang mudah larut di dalam air, begitu pun juga dengan senyawa Mn(HCO3)2, mangano bikarbonat. Dengan adanya proses pertukaran ion yang dilakukan oleh media zeolite, senyawa tersebut berubah menjadi FeZ dan MnZ yang merupakan senyawa padat (garam) sehingga akan mengendap ketika di dalam air (noerhidajat).
No comments:
Post a Comment