Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
Kesadahan Total pada Air

Kesadahan Total pada Air

Thursday, 18 August 2022

Tahukah Anda bahwa kesadahan (hardness) air memiliki dampak buruk terutama bagi mesin serta peralatan serta instrumen lainnya? Telah diatur dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 bahwa nilai total kesadahan air sebaiknya adalah dibawah 500 mg/L. Jika melebihi ambang batas, maka akan muncul dampak negatif seperti pembentukan endapan padat yang terutama terdiri dari garam kalsium dan magnesium dan dapat merusak peralatan. Dalam aplikasi kualitas air tertentu kesadahan (hardness) dapat diterima, namun aplikasi lain memerlukan zero hardness untuk mencegah scaling dan kerusakan pada peralatan. Untuk itu, industri perlu menghilangkan kesadahan dengan proses pelunakkan air dengan pengendapan atau pertukaran ion. Oleh karena itu, demi mengoptimalkan proses tersebut, penting untuk memantau nilai kesadahan total sebagai nilai total kesadahan maupun nilai kadar kalsium dan magnesium secara terpisah.

 

Kesadahan (Hardness)

Definisi sederhana kesadahan air adalah jumlah kalsium dan magnesium terlarut dalam air. Air sadah mengandung mineral terlarut yang tinggi, yaitu sebagian besar kalsium dan magnesium. Contoh efek air sadah yang mungkin pernah dirasaakan adalah seperti saat mencuci tangan. Tergantung pada kesadahan air, setelah menggunakan sabun untuk mencuci, kemungkinan lapisan residu terasa masih tertinggal di tangan. Dalam air sadah, sabun bereaksi dengan kalsium (yang relatif tinggi dalam air sadah) membentuk "buih sabun". Saat menggunakan air sadah, lebih banyak sabun atau deterjen diperlukan untuk membersihkannya, baik itu tangan maupun rambut, atau pada cucian. Mineral yang mengendap dengan sabun diwakili oleh kation logam polivalen seperti kalsium, magnesium, besi, mangan, dan seng. Konsentrasi kalsium dan magnesium di perairan alami umumnya jauh melebihi kation polivalen lainnya. Oleh karena itu, kesadahan umumnya dianggap sebagai konsentrasi ion kalsium dan magnesium dalam air.

Kesadahan dapat diklasifikasikan menjadi kesadahan karbonat dan non-karbonat. Kesadahan karbonat mengacu pada kalsium dan magnesium bikarbon yang kadang-kadang disebut sebagai kesadahan sementara karena dapat dihilangkan atau diturunkan dengan cara direbus. Ketika bikarbonat tersebut dipanaskan, maka ion tersebut akan mengendap dalam bentuk karbonat padat. Ini adalah penyebab utama pembentukan kerak pada pemanas air dan boiler. Sedangkan kesadahan non-karbonat terutama disebabkan oleh kalsium dan magnesium nitrat, klorida dan sulfat. Kesadahan non-karbonat kadang-kadang disebut sebagai kesadahan permanen.

Jumlah kesadahan karbonat vs non-karbonat dapat ditemukan dengan mengukur alkalinitas. Jika alkalinitas sama dengan atau lebih besar dari kesadahan, semua kesadahan adalah karbonat. Setiap kelebihan kesadahan adalah kesadahan non-karbonat.

Di Amerika Serikat, kesadahan biasanya dilaporkan dalam mg/L sebagai kalsium karbonat (CaCO3). Karena alkalinitas juga dilaporkan sebagai CaCO3, hasil kedua pengujian dapat dibandingkan secara langsung. Kesadahan total adalah jumlah dari semua garam karbonat dan non-karbonat dari kalsium dan magnesium yang ada di dalam air.

Berikut adalah informasi klasifikasi kesadahan yang diambil dari U.S. Department of Interior and Water Quality Association (organisasi lain mungkin menggunakan klasifikasi yang sedikit berbeda):

Klasifikasi mg/L gpg (grain per gallon)
Lunak (Soft) 0-17 0-1
Agak Bersadah (Slightly Hard)
17-60 1-3.5
Cukup Bersadah (Moderately Hard) 60-120 3.5-7.0
Bersadah (Hard ) 120-180 7.0-10.5
Sangat Bersadah (Very Hard) >180 >10.5
 
 

Mengapa kesadahan total perlu diukur?

Kesadahan merupakan salah satu parameter untuk kualitas air yang sehat, karena kesadahan menunjukkan ukuran pencemaran air oleh mineral-mineral terlarut seperti Ca2+ dan Mg2+. Kesadahan air yang berlebihan yang dilepaskan dalam sistem distribusi dapat menyebabkan kerak (scaling) dan jika airnya terlalu lunak maka dapat menyebabkan korosi pada pipa. Pemantauan (monitoring) terhadap air yang masuk untuk kandungan mineral membantu mendeteksi tingkat kesadahan yang sangat kecil dan berfluktuasi yang dapat menyebabkan pengerakan pada perpipaan. Dengan adanya monitoring memungkinkan operator untuk mengelola tingkat kesadahan, mencegah kerusakan dan mencegah kehilangan pendapatan karena waktu henti akibat kerak (scaling).

Peneteapan kesadahan diatur dalam Standard Methods 2340 C., Hardness, EDTA Titrimetric Method, ASTM D1126-12 dan ISO 6059-1984. Dalam referensi tersebut kesadahan diukur dengan titrasi dengan larutan EDTA. Titrasi melibatkan penambahan sejumlah kecil larutan ke sampel air sampai sampel berubah warna. Analis dapat mentitrasi sampel untuk kesadahan total menggunakan buret (titrasi manual) atau automatic titrator (titrasi otomatis). Bila dibandingkan dengan titrasi manual, titrasi secara otomatis lebih memudahkan analis dan hasilnya lebih akurat. Dapat dilihat perbandingan automatic titrator dengan titrasi manual:

  1. Dari segi akurasi: Titrator mengelola penambahan titran, penentuan titik akhir, dan penghitungan hasil. Penambahan titran dalam titrator otomatis menggunakan resolusi tinggi dengan dosis volume mikro-liter (µL). Automatic titrator menggunakan elektroda sebagai indikator titik akhir sehingga menghilangkan kebutuhan untuk menafsirkan atau menebak kapan titik akhir telah tercapai. Selain itu, untuk perhitungan hasil konsentrasi secara otomatis pula dan metodenya dapat digunakan setiap saat dengan parameter dan prosedur yang sama.

  2. Dari segi keamanan: Titrator secara otomatis mengisi buret dengan titran langsung dari botol titran dan secara otomatis mengeluarkan titran ke dalam sampel dengan pengaturan volume pengeluaran maksimum sehingga bermanfaat untuk mengurangi kemungkinan tumpahan titran, buret meluap, dan pecahnya buret.

  3. Dengan automatic titrator memungkinkan tugas lain dilakukan saat melakukan titrasi sampel, 

  4. Menghemat sampel dan reagen karena sistem pengiriman titrannya dengan akurasi tinggi.  Automatic titrator ini dapat meningkatkan akurasi buret untuk deteksi titik akhir dan hasil titrasi yang lebih baik serta mencapai potensi penghematan biaya dengan menggunakan lebih sedikit titran dan sampel yang lebih sedikit, sehingga menghasilkan lebih sedikit limbah untuk dibuang.

  5. Jika di titrasi manual sering terjadi over titrasi atau penetuan titik akhir yang berbeda antara satu analis dengan analis lain, maka dengan automatic titrator, analis bisa percaya diri dalam mengatasi hal tersebut. Analis tidak akan melampaui titik akhir, tidak akan ada masalah dalam mengidentifikasi titik akhir, dan tidak akan memiliki jawaban yang berbeda untuk analis yang berbeda, serta tidak akan bingung dengan sampel berwarna atau keruh. Sebaliknya titrasi akan dapat diulang dan dapat diandalkan terlepas dari titrasi apa, titik akhir apa, siapa yang melakukan titrasi, atau sampel apa yang dititrasi.

  6. Dari segi perhitungan hasil, titrator otomatis secara otomatis menghitung konsentrasi sampel dari parameter yang dimasukkan dan titrator otomatis akan secara otomatis menyimpan hasil titrasi dalam log data dengan waktu dan tanggal.

Gambar 1. Contoh Alat Automatic Titrator untuk Pengukuran Kesadahan Total

Pada masa sekarang sudah banyak analis yang melakukan penetapan kesadahan total menggunakan titrator otomatis. Selain meminimalisir kesalahan (error), tidak memakan banyak waktu dan analisa dapat berjalan secara otomatis.

 

 

Referensi:

Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor. 492/Menkes/Per/I/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air. Jakarta: Kemenkes RI; 2010.

Thermo Fisher Scientific. 2018. Determination of Total Hardness in Water by Automatic Titration. Technical Note No.7. Germany.

Water Science School. 2018. Hardness of Water. USGS: USA.

 

Previous Article

Monitoring Total Organic Carbon (TOC) dalam Industri Kimia

Monday, 15 August 2022
VIEW DETAILS

Next Article

Uji Kadar Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen) pada Air Limbah Rumah Sakit

Monday, 29 August 2022
VIEW DETAILS