Pelunakan Air Sadah

Pelunakan Air Sadah

Kesadahan merupakan sifat air yang disebabkan oleh adanya ion-ion bervalensi dua seperti ion Ca²⁺ dan Mg²⁺. Air sadah merupakan sebutan bagi air yang sedikit menghasilkan busa ketika dicampur sabun, sehingga menyebabkan terbentuknya gumpalan scum yang mencemari perairan dan meninggalkan kerak pada alat-alat dapur.

Reaksi air sadah dengan sabun:

Na(stearat) + Ca²⁺ → Ca(stearat)₂ + Na⁺

Na(stearat) + Mg²⁺ → Mg(stearat)₂ + Na⁺

Adanya ion-ion penyebab kesadahan akan membuat sabun kehilangan fungsiya dalam membersihkan kotoran dikarenakan ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ bereaksi dengan ion negatif dari sabun membentuk gumpalan scum.

Air sadah biasanya dijumpai di daerah pegunungan berkapur. Hal ini dikarenakan air tanah pada daerah pegunungan berkapur mengalami kontak dengan batuan kapur yang terdapat pada lapisan tanah yang dilaluinya. Adanya senyawa-senyawa asam pada air dapat menyebabkan ion-ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ melarut. Pada materi kelarutan dan hasil kali kelarutan telah dijelaskan konsep pengaruh pH terhadap kelarutan. Jika pH turun atau bersifat asam maka kelarutan garam dan basa sukar larut menjadi bertambah besar atau semakin mudah larut. Sebaliknya ketika pH naik atau bersifat basa kelarutan garam dan basa sukar larut menjadi berkurang atau semakin mudah mengendap.

Senyawa-senyawa asam yang terdapat pada air dihasilkan dari reaksi kesetimbangan antara CO₂ dari udara dengan air, sehingga menghasilkan H₂CO₃ yang sifatnya asam.

Air sadah dapat diidentifikasi dari sifat fisis air tersebut. Air sadah biasanya terlihat agak keruh, namun ada juga yang tetap jernih seperti air biasa. Terkadang juga ada yang berwarna kekuningan. Warna kuning tersebut disebabkan oleh adanya ion besi yang terlarut di dalamnya.

Untuk lebih memastikan, air sadah dapat diuji dengan cara mengidentifikasi keberadaan ion penyebab kesadahan, yaitu ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ atau dalam kimia biasa disebut sebagai analisis kualitatif unsur. Analisis kualitatif unsur ini dilakukan dengan cara mereaksikan air yang diduga bersifat sadah dengan pereaksi tertentu yang menghasilkan senyawa khas serta memiliki warna dan bentuk yang berbeda dengan unsur lain. Analisis kualitatif unsur Ca dapat dilakukan dengan mereaksikan sampel dengan senyawa karbonat yang biasanya menggunakan Na₂CO₃ atau (NH₄)­₂CO₃ menghasilkan endapan putih, senyawa sulfat, dan senyawa oksalat. Sedangkan analisis kualitatif unsur Mg dapat dilakukan dengan mereaksikan sampel dengan amonia (NH­₃) yang menghasilkan endapan putih gelatin atau dengan dinitrogen hidrogen fosfat yang menghasilkan endapan putih kristalin.

Selain itu, cara yang lebih sederhana dapat mengujinya dengan sabun. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa air sadah lebih sedikit menghasilkan busa jika dibandingkan dengan air yang tidak bersifat sadah.

Berdasarkan anion yang diikatnya, kesadahan diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:

a.  Kesadahan sementara

Kesadahan sementara apabila anion yang diikat oleh ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ dalam air sadah adalah ion HCO₃^-. Dalam hal ini, senyawa yang terdapat pada air sadah sementara adalah Ca(HCO₃)₂ dan Mg(HCO₃)₂.

b.  Kesadahan tetap

Kesadahan tetap apabila anion yang diikat oleh ion Ca²⁺ dan Mg²⁺ dalam air sadah adalah ion Cl^-, SO₄^2- atau NO₃^-.

Cara untuk menghilangkan kesadahan dapat dilakukan dengan cara pemanasan. Namun, pemanasan dapat digunakan hanya untuk menghilangkan kesadahan sementara. Reaksi yang terjadi:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + H₂O + CO₂

Pada pemanasan tersebut setelah didiamkan selama 30 menit maka akan dihasilkan endapan putih. Setelah itu dapat disaring dengan untuk memisahkan endapan dari airnya. Pemanasan ini dapat digunakan untuk membedakan sampel yang diuji termasuk ke dalam kesadahan sementara atau tidak.

Penghilangan kesadahan tetap dapat dilakukan dengan cara reaksi pengendapan. Cara ini dilakukan dengan menambahkan senyawa kimia tertentu yang dapat menghasilkan senyawa yang memiliki kelarutan yang kecil. Dengan begitu akan membentuk endapan yang dapat dipisahkan dari air. Senyawa yang biasa ditambahkan adalah garam-garam karbonat seperti K₂CO₃, Na₂CO₃, (NH₄)₂CO₃ dan lain sebagainya. Padatan Na₂CO₃ adalah senyawa yang paling sering digunakan. Penambahan garam-garam karbonat bertujuan untuk membentuk garam-garam kalsium dan magnesium yang tidak larut, sehingga dapat diendapkan dan dapat dipisahkan dari air. Garam kalsium yang terbentuk adalah endapan putih CaCO₃ , sedangkan garam magnesium yang terbentuk adalah endapan putih MgCO₃. Endapan yang terbentuk cukup lama tergantung konsentrasinya. Oleh karena itu, untuk mempercepat terbentuknya endapan dapat dilakukan dengan menambahkan padatan NaOH. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan nilai pH dan juga dapat membentuk endapan putih gelatin Mg(OH)₂ atau Ca(OH)2 yang memiliki kelarutan kecil dalam air.

Perlu diperhatikan penambahan NaOH dikhawatirkan dapat meningkatkan pH air, oleh karena itu perlu benar-benar diperhitungkan jumlah NaOH yang ditambahkan. Oleh karena itu, pada akhir setelah diperoleh air yang bebas dari kesadahan, jangan sampai membuat masalah baru dengan bertambahnya nilai pH. Air yang baik digunakan untuk madi atau mencuci berada pada pH kisaran 6,6-7,5. pH air dapat diuji dengan indikator universal.

Setelah dilakukan pelunakan, perlu diuji kembali apakah sudah hilang atau belum kesadahannya. Jika belum pikirkan kembali kemungkinan ada kesalahan dalam pelunakan air sadah atau mungkin harus dilakukan berulang kali sampai hilang ion-ion penyebab kesadahannya.

Pengolahan Limbah Cair rumah tangga

Pengolahan Limbah Cair secara Sederhana

Limbah cair merupakan limbah berwujud cair yang keberadaannya tidak diharapkan. Limbah ini dapat dihasilkan dari kegiatan Industri serta kegiatan rumah tangga. Kali ini kita akan bahas cara mengolah limbah cair yang berasal dari rumah tangga. Penanganan limbah cair rumah tangga dapat dilakukan dengan membuangnya dalam sepitack namun hal ini dikhawatrirkan akan menyebabkan kebocoran pada tanah dan menyebabkan pencemaran tanah. Solusi alternatif yang ada yaitu menggunakan sepitanck yang berbentuk tabung diproduksi oleh beberapa perusahaan namun tidak semua lapisan masyarakat mampu untuk membelinya selain itu masalah penggunaan sepitanck ini juga sulit diterapkan didaerah padat sekitar kota-kota. Dan faktanya sebagian besar masyrakat dikota membuang limbah ke saluran air atau selokan. Hal ini dapat menyebabkan pencemaran air dan merusak lingkungan sekitar.  Oleh sebab itu kita akan mencoba menerapkan pengolahan air ke dalam pengolahan limbah rumah tangga. Pengolahan air meliputi  koagulasi, netralisasi, adsorpsi dan desinfeksi.

Adapun tahap yang dapat dilakukan yaitu Adsorpsi, Koagulasi, Netralisasi dan Desinfeksi:

1. Langkah pertama adalah adsorpsi dimana adsorpsi sering dimanfaatkan untuk menghilangkan bau, rasa dan warna. Adapun bahan yang biasa digunakan untuk adsorpsi adalah karbon aktif, zeolit, lumpur aktif dan silika gel. Bahan-bahan tersebut dikenal dengan adsorben. zat-zat penyebab bau, rasa dan warna akan ditarik oleh permukaan sorben padat dan diikat oleh gaya-gaya yang bekerja pada permukaan tersebut sehingga dapat dikatakan bahwa pada proses adsorpsi ini terlibat gaya-gaya antar molekul untuk menghilangkan bau rasa dan warna, gaya antar molekul yang paling mungkin adalah gaya Van der Walls. Adsorben yang paling sering digunakan adalah karbon aktif yang mudah didapat serta ekonomis.
2.  Langkah selanjutnya adalah koagulasi, langkah ini dilakukan bertujuan untuk menghilangkan partikel koloid yang sulit dipisahkan dengan penyaringan biasa. Kekeruhan yang ada pada limbah umumnya stabil hal ini dikarenakan terdapat partikel koloid terlarut didalamnya, sedangkan partikel suspensi akan mengendap di dasar. Keadaan seperti ini (keruhnya air limbah) akan terus berlangsung jika kestabilan koloid dalam limbah tidak diganggu oleh sebab itu untuk mengganggu kestabilan koloid dapat dilakukan dengan cara koagulasi yaitu proses penggumpalan partikel-partikel koloid dan pengendapannya. Koagulasi ini dapat dilakukan dengan menambahkan suatu zat yang disebut koagulan, ada bermacam-macam koagulan diantaranya tawas, FeCl₃, PAC, FeSO₄ dan lain-lain.  umumnya koagulan yang paling sering digunakan adalah tawas hal ini dikarenakan mudah diperoleh dan ekonomis. Dengan penambahan koagulan maka limbah perlahan menjadi jernih  yang selanjutnya perlu dilakukan penyaringan untuk memisahkan partikel koloid yang terendapkan dengan zat cairnya.
3. Langkah selanjutnya adalah netralisasi, langkah ini perlu dilakukan karena penggunaan tawas sebagai koagulan akan menyebabkan limbah menjadi asam dan jika dibiarkan akan merusak lingkungan. Oleh sebab itu, perlu ditambahkan zat lain yang dapat menetralkan pH dari limbah. Untuk koagulan tawas biasanya digunakan Ca(OH)₂ untuk menetralkan pHnya, namun penggunaan Ca(OH)₂ memungkinkan timbulnya limbah baru yaitu air sadah yang disebabkan oleh Ca²⁺. selain  Ca(OH)₂ juga bisa menggunakan CaCO₃ atau Na₂CO₃ atau garam-garam lain yang bersifat basa. Jika limbah bersifat asam tentu dapat dinetralkan oleh asam atau garam-garam yang bersifat asam seperti NH₄Cl dan lain sebagainya.
4. Langkah  terakhir adalah desinfeksi. Langkah ini diambil untuk membunuh bakteri yang terdapat dalam limbah, bahan yang digunakan disebut desinfektan adalah senyawa klorin seperti asam hipoklorit, ion hipoklorit dan lain-lain. Cara lain juga dapat digunakan seperti dengan ozon, dan dengan pemanasan.

Setelah selesai pengolahan tentunya kita harus mampu memastikan apakah limbah sudah aman bagi lingkungan atau tidak hal ini dapat ditempuh dengan beberapa uji terhadap sifat-sifatnya.