Koagulasi,Turbidyti,pH dan warna

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid karena penambahan bahan kimia   

sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karena adanya

gaya grafitasi.

Mekanisme koagulasi adalah sebagai berikut :

1.      Secara Fisika

Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti :

a.       Pemanasan, contoh : Darah;

b.      Pengadukan, contoh : tepung kanji;

c.       Pendinginan, contoh : agar-agar.

2.      Secara Kimia

Sedangkan secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan, dan penambahan zat kimia koagulan. Ada beberapa hal yang dapat menyebabkan koloid bersifat netral, yaitu:

a.       Menggunakan prinsip elektroforesis;

b.      Penambahan koloid;

c.       Penambahan elektrolit.

Dalam proses koagulasi, stabilitas koloid sangat berpengaruh. Stabilitas merupakan daya tolak koloid karena partikel-partikel mempunyai muatan permukaan sejenis (negatif). Bberapa gaya yang menyebabkan stabilitas partikel, yaitu:

1.   Gaya elektrostatik;

2.   Bergabung dengan molekul air (reaksi hidrasi);

3.   Stabilitas yang disebabkan oleh molekul besar yang diadsorpsi pada permukaan.

Secara garis besar (berdasrkan uraian diatas), mekanisme koagulasi adalah:
1. Destabilisasi muatan negatif partikel oleh muatan positiF dari koagulan;

2. Tumbukan antar partikel;

3. Adsorpsi. (Anonymous B, 2010)

Faktor–faKtor yang mempengaruhi koagulasi :

1.      Pemilihan bahan kimia

      Untuk melaksanakan pemilihan bahan kimia, perlu pemeriksaan terhadap

      karakteristik air baku yang akan diolah yaitu :

a.    Suhu;

b.   pH;

c.    Alkalinitas;

d.   Kekeruhan;

e.    Warna.

Efek karakteristik tersebut terhadap koagulan adalah :

a.    Suhu  berpengaruh terhadap daya koagulasi dan memerlukan pemakaian bahan kimia berlebih, untuk mempertahankan hasil yang dapat diterima;

b.   pH Nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah, dapat berpengaruh terhadap koagulasi. pH optimum bervariasi tergantung jenis koagulan yang digunakan;

c.    Alkalinitas yang rendah membatasi reaksi ini dan menghasilkan koagulasi yang kurang baik, pada kasus demikian, mungkin memerlukan penambahan alkalinitas ke dalam air, melalui penambahan bahan kimia alkali/basa ( kapur atau soda abu);

d.   Makin rendah kekeruhan, makin sukar pembentukkan flok.Makin sedikit partikel, makin jarang terjadi tumbukan antar partikel/flok, oleh sebab itu makin sedikit kesempatan flok berakumulasi;

e.    Warna berindikasi kepada senyawa organik, dimana zat organik bereaksi dengan koagulan, menyebabkan proses koagulasi terganggu selama zat organik tersbut berada di dalam air baku dan proses koagulasi semakin sukar tercapai.

2.      Penentuan dosis optimum koagulan

Untuk memperoleh koagulasi yang baik, dosis optimum koagulan harus ditentukan. Dosis optimum mumgkin bervariasi sesuai dengan karakteristik dan seluruh komposisi kimiawi di dalam air baku, tetapi biasanya dalam hal ini fluktuasi tidak besar, hanya pada saat-saat tertentu dimana terjadi perubahan kekeruhan yang drastis (waktu musim hujan/banjir) perlu penentuan dosis optimum berulang-ulang.

3.      Penentuan pH optimum

Penambahan garam aluminium atau garam besi, akan menurunkan pH air, disebabkan oleh reaksi hidrolisa garam tersebut, seperti yang telah diterangkan diatas. Koagulasi optimum bagaimanapun juga akan berlangsung pada nilai pH tertentu. Apabila muatan koloid dihilangkan, maka kestabilan koloid akan berkurang dan dapat menyebabkan koagulasi atau penggumpalan. Penghilangan muatan koloid dapat terjadi pada sel elektroforesis atau jika elektrolit ditambahkan ke dalam sistem koloid. Apabila arus listrik dialirkan cukup lama ke dalam sel elektroforesis maka partikel koloid akan digumpalkan ketika mencapai elektrode. Jadi, koloid yang bermuatan negatif akan digumpalkan di anode, sedangkan koloid yang bermuatan positif digumpalkan di katode. Koagulan yang paling banyak digunakan dalam praktek di lapangan adalah alumunium sulfat [Al₂(SO₄)₃], karena mudah diperoleh dan harganya relatif lebih murah dibandingkan dengan jenis koagulan lain.

Beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri (Purba, 2006):

1.   Pembentukan delta di muara sungai terjadi karena koloid tanah liat dalam  air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut;

2.   Pada pengolahan karet, partikel-partikel karet dalam lateks digumpalkan dengan penambahan asam asetat atau asam format sehingga karet dapat dipisahkan dari lateksnya;

3.   Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas. Sol tanah liat dalam air sungai biasanya bermuatan negatif sehingga akan digumpalkan oleh ion Al ³⁺ dari tawas (alumunium sulfat);

4.   Asap dan tebu dari pabrik/ industri dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari Cottrel.

Warna adalah spektrum yang terdapat di dalam suatu cahaya sempurna (berwarna putih). Identitas suatu warna ditentukan panjang gelombang cahaya tersebut. Sebagai contoh warna biru memiliki panjang gelombang 460 nanometer.

Warna di dalam air terbagi menjadi dua, yaitu :

·         Warna Sejati

Warna yang berasal dari penguraian zat organik alami yaitu zat humus (asam humus dan asam flufik), lignin, dimana merupakan sekelompok senyawa yang mempunyai sifat – sifat yang mirip. Senyawa ini menyebabkan warna di dalam air sukar dihilangkan terutama jika konsentrasinya tinggi dan memerlukan pengolahan dengan kondisi operasional yang khusus/ berbeda dengan pengalihan warna semu.

Karakteristik warna sejati pada air :

a.       Air berwarna kuning terang sampai coklat-merah;

b.      Air relatif jernih;

c.       pH air relatif rendah, dibawah 6 (rata-rata 3-5) oleh karena itu air dengan pH < 4,5 tidak                mengandung alkalinitas.

·         Warna Semu

Warna semu adalah warna yang disebabkan oleh :

a.       Partikel – partikel penyebab kekeruhan (tanah, pasir, dll);

b.      Partikel/ dispersi halus besi dan mangan;

c.       Partikel – partikel mikroorganisme (algae/lumut);

d.      Warna yang berasal dari pemakaian zat warna oleh industri (tekstil, pengrajin batik, pabrik kertas, dll).