bab iv analisa boiler
DESCRIPTION
analisa air boiler bab iv lapres OTKTRANSCRIPT
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Percobaan analisa air boiler parameter yang diukur yaitu pH, TDS, Ca-
hardness, total hardness, turbiditas, M-alkalinitas, dan P-alkalinitas serta
membandingkan hasil analisa tersebut dengan standart SNI nomor SNI 7268
tahun 2009
Tabel IV.1.1 Hasil analisa air umpan boiler dan air boiler PT. Multi Aneka
Pangan Nusantara
Parameter Boiler Feed Water Boiler Water
pH 7,89 8,55
Total Dissolved Solid 2,72 5,15
Ca-Hardness 5,25 4,25
Total Hardness 6,75 7,85
P-Alkaliniti 0,35 2,25
M-Alkaliniti 1,75 3,1
Turbiditas 0,99 NTU 36,6 NTU
Tabel IV.1.2 Tabel Perhitungan Sampel Boiler Water dan Boiler Feed Water
PT. Multi Aneka Pangan Nusantara dan perbandingan dengan SNI
7268:2009.
Parameter Air Boiler PT.
Multi Aneka
Pangan
Nusantara
SNI Keterangan
Boiler
Water
Boiler
Feed
Boiler
Water
Boiler
Feed
Boiler
Water Water
M
alkalinitas
(mg
CaCO3/L)
156,24 88,2 Max
100
Max
80
BW: tidak
sesuai
BFW: tidak
sesuai
P alkalinitas
(mg
CaCO3/L)
2,25 0,35 Max
100
Max
80
BW: sesuai
BFW : sesuai
Ca Hardness
(mg
CaCO3/L)
2,126 2,267 max
100
max 80 BW: sesuai
BFW : sesuai
Total
Hardness
(mg
CaCO3/L)
3,92 3,37 max
100
max 80 BW: sesuai
BFW : sesuai
TDS
(ppm)
2,72 5,15 max
4200
max
4200
BW: sesuai
BFW : sesuai
pH 8,55 7,89 9,4-
10,5
7-9 BW: sesuai
BFW : tidak
sesuai
Turbiditas 36,6 0,99 1,0 2,0 BW : tidak
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-2PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
(NTU)
sesuai
BFW : tidak
sesuai
IV.2 Pembahasan
Pada percobaan analisa air ketel ini, sampel yang digunakan adalah air
ketel PT Multi Aneka Pangan Nusantara. Dari sampel tersebut diperoleh hasil
analisa sebagai berikut :
Analisa pHAnalisa pH
Tujuan analisa pH dalam percobaan analisa air boiler yaitu untuk
mengetahui skala pH dalam sampel air umpan boiler dan air boiler yang baik
berkisar 10,5 – 11, 5
pH atau yang disebut dengan derajat asam, dapat dikatakan sebagai
konsentrasi atau aktivitas ion-ion hidrogen. Untuk mengetahui tentang
koefisien aktivitas ion hidrogen :
pH = - log [ H+ ]
dimana pH < 7 adalah kondisi asam dan pH > 7 basa
(Dr.J.Underwood,1993).
Pada percobaan ini, pengukuran pH sampel air ketel PT Multi Aneka
Pangan Nusantara dilakukan dengan menggunakan pH meter. Di mana pH
meter merupakan seperangkat alat mengukur pH dan potensial elektroda
tanpa aliran arus dan sekaligus menguatkan sinyal yang ditimbulkan pada
elektroda gelas dengan suatu tabung elektrik (S.M.Khopkar, 2002).
Dari analisa yang telah dilakukan, pH air umpan boiler pada sampel PT
Multi Aneka Pangan Nusantara sebesar 7,89. Hal ini memenuhi SNI 7268:2009
untuk air pengisi ketel, yaitu pH 7-9. dan untuk analisa pH air boiler pada
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-3PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
sampel PT Multi Aneka Pangan Nusantara sebesar 8,55. Hal ini memenuhi SNI
7268:2009 untuk air ketel, yaitu pH 9,4 – 10,5. (SNI 7268:2009).
Analisa Total Dissolved Solid (TDS)Analisa Total Dissolved Solid (TDS)
Tujuan analisa TDS dalam percobaan analisa air boiler yaitu untuk
mengukur kualitas air dalam sampel air umpan boiler dan air boiler. Semakin
sedikit total padatan terlarut dalam air maka semakin bagus kualitas air
tersebut (http://kamusq.blogspot.com/2012/04/cara-mengukur-total-padatan-
terlarut.html).
Konduktivitas dapat digunakan sebagai pengetesan untuk menentukan
jumlah TDS (Total Dissolved Solid) dalam air. Penentuan TDS air ketel maupun
sirkulasi air pendingin, dengan konduktivitas juga sangat membantu dalam
pengaturan rate blowdown (Pincus, Leo I, 1962).
Dari analisa yang telah dilakukan, pada sampel Boiler Feed Water PT Multi
Aneka Pangan Nusantara menunjukkan angka 2,72 ppm dan Boiler Water
bernilai sebesar 5,15 ppm. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 thn 2009 yang
menyebutkan bahwa syarat Total Dissolved Solid untuk Boiler Water maksimal
1500 dan untuk Boiler Feed Water maksimal 4200. Maka nilai TDS ini
memenuhi syarat air ketel industri dan utilitas (SNI 7268:2009).
Analisa AlkalinitasAnalisa Alkalinitas
Tujuan analisa alkalinitas adalah untuk mengetahui jumlah atau komposisi
yang terdiri dari karbonat, bikarbonat, dan hidroksida dalam sampel air.
Alkalinitas pada air alami secara normal mengandung kalsium dan magnesium
bikarbonat (http://www.purewatercare.com).
a. P-alkalinitas
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-4PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
P-Alkalinitas adalah nilai alkalinitas yang ditunjukan oleh jumlah asam
yang diperlukan untuk mencapai pH air contoh menjadi 8,3. Tujuan analisa P-
Alkalinitas adalah untuk mengetahui jumlah ion bikarbonat (HCO3-), karbonat
(CO-) dan hidroksida (OH-) dalam air. Cara pengukuran menggunakan titrasi
(volumetric) asam kuat (H2SO4) dengan indikator PP (phenolphthalein)
(http://vionaadistie.blogspot.com/2011/01/karakteristik-air-boiler-dan-
air.html).
Dari analisa yang telah dilakukan, pada sampel Boiler Feed Water PT
Multi Aneka Pangan Nusantara didapatkan P-alkalinitas adalah 0,35 mg
CaCO3/lt dan Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara adalah 2,25 mg
CaCO3/lt. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan
bahwa syarat nilai P – alkalinitas maksimal 50 mg CaCO3/lt untuk Boiler Feed
Water. Sedangkan untuk Boiler Water sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun
2009 yang menyebutkan 80-600 mg CaCO3/lt, nilai P-alkalinitas pada Boiler
Feed Water dan Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara memenuhi
syarat, sehingga dapat digunakan sebagai air pengisi ketel dan air ketel (SNI
7268:2009).
b. M-alkalinitas
M-alkalinitas adalah nilai alkalinitas yang ditunjukan o;eh jumlah asam yang
diperlukan untuk mencapai pH air contoh dari 8,3 menjadi 4,5. Tujuan analisa
M-Alkalinitas adalah untuk mengetahui jumlah ion bikarbonat (HCO3-),
karbonat (CO-) dan hidroksida (OH-) dalam air. Cara pengukurannya
menggunakan titrasi (volumetric) asam kuat (H2SO4) dengan indikator MO
(methyl orange) (http://ipmomipaiton.angelfire.com/dasar1.htm)
Dari analisa M-alkalinitas yang telah dilakukan, pada sampel Boiler Feed
Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara didapatkan 88,2 mg CaCO3/lt dan
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-5PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara adalah 154,26 mg CaCO3/lt
tidak sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan bahwa
syarat nilai M – alkalinitas adalah 80 - 100 mg CaCO3/lt.
Ketidaksesuaian hasil pengukuran pada analisa M-Alkalinitas pada
literatur dengan hasil percobaan kami dipengaruhi beberapa faktor yang
menjadi penyebab ketidaksesuaian tersebut, yaitu Air sampel boiler feed water
dan boiler water telah terkontaminasi sehingga hasil percobaan tidak sesuai
dengan literatur.
Oleh karena itu air boiler dan air umpan boiler PT Multi Aneka Pangan
Nusantara tidak dapat digunakan sebagai air pengisi ketel dan air ketel. Untuk
mengurangi kandungan alkalinitas pada sample yang tidak sesuai, dapat
ditambahkan soda ash (NaCO3), kaustik soda (NaOH) dan trisodium phosphate
karena dapat menambah nilai alkalinitas secara drastis. Sodium Carbonate
digunakan untuk menaikkan suatu kebasaan (alkalinitas) yang sesuai dan untuk
mencegah pembentukan calcium sulfate. Dalam, ketel sodium carbonat
mengalami hydrolisa menjadi sodium hydroxide dan gas carbon dioxide, dan
carbon dioxide keluar bersama-sama dengan uap. Besarnya reaksi ini terutama
tergantung pada jumlah carbonat di dalam air pengisi, tetapi umumnya 70-90%
sodium carbonat menjadi natrium hydroxide (Soeripto,2008).
Analisa Kesadahan Kalsium (Ca Hardness)
Tujuan analisa kesadahan kalsium adalah untuk mendapatkan
konsentrasi dari ion Ca2+ dalam sampel air umpan boiler dan air boiler atau
menentukan nilai dari kesadahan pada sampel.
Kesadahan (hardness) adalah ukuran jumlah logam alkali (kalsium) yang
ada dalam air. Pengukuran biasanya dilakukan secara volumetrik menggunakan
reagen EDTA, sedangkan parameter yang diukur pada Ca Hardnessadalah ion
Ca2+ (Subyakto, 1997).
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-6PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil pengukuran
kesadahan kalsium pada sampel Boiler Water PT Multi Aneka Pangan
Nusantara adalah sebesar 2,267 mg CaCO3/lt dan pada Boiler Feed Water
sebesar 2,126 mg CaCO3/lt. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 thn 2009
yang menyebutkan bahwa syarat nilai kesadahan kalsium maksimal sebesar
100 mg CaCO3/lt untuk Boiler Feed Water dan maksimal 80 mg CaCO3/lt untuk
Boiler Water (SNI 7268:2009).
Analisa Kesadahan Total (Total Hardness)Analisa Kesadahan Total (Total Hardness)
Tujuan analisa kesadahan total (Total Hardness) adalah untuk
mendapatkan konsentrasi dari ion Ca2+ dalam sampel air umpan boiler dan air
boiler serta menentukan nilai ppm dari sampel atau menentukan nilai dari
kesadahan pada sampel.
Kesadahan (hardness) adalah ukuran jumlah logam alkali (kalsium) yang
ada dalam air. Pengukuran biasanya dilakukan secara volumetrik menggunakan
reagen EDTA, sedangkan parameter yang diukur pada Ca Hardnessadalah ion
Ca2+ (Subyakto, 1997).
Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil pengukuran
kesadahan total pada sampel Boiler Water PT Multi Aneka Pangan Nusantara
adalah sebesar 3,37 mg CaCO3/lt dan pada Boiler Feed Water sebesar 3,92 mg
CaCO3/lt. Hal ini sesuai dengan SNI nomor 7268 tahun 2009 yang menyebutkan
bahwa syarat nilai kesadahan total maksimal sebesar 1000 mg CaCO3/lt untuk
Boiler Water dan maksimal 80 mg CaCO3/lt untuk Boiler Feed Water. (SNI
7268:2009).
Analisa Turbiditas (Kekeruhan)
Tujuan dari analisa turbiditas adalah untuk mengetahui tingkat
kekeruhan air dengan menggunakan alat yang dinamakan Turbidimeter.
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-7PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
Satuannya adalah Jackson Turbidity Unit (JTU), dimana 1 JTU sama dengan
turbiditas yang disebabkan oleh 1 mg/l SiO2 dalam air. Prinsip umum dari alat
turbidimeter yaitu sinar yang datang mengenai suatu partikel ada yang
diteruskan dan ada yang dipantulkan, maka sinar yang diteruskan digunakan
sebagai dasar pengukuran (Underwood, 2002).
Berdasarkan hasil percobaan yang kami lakukan, didapatkan untuk
sampel air umpan Boiler Water dan air boiler PT Multi Aneka Pangan Nusantara
berturut-urut adalah 0,99 dan 36,6. Hal ini tidak sesuai dengan literatur pada
Handbook Water Treatment yang menyebutkan bahwa syarat nilai turbiditas
maksimal sebesar 1,0 NTU untuk Boiler Water dan maksimal 2,0 NTU.
Ketidaksesuaian hasil analisa turbiditas pada literatur dengan hasil
percobaan kami dipengaruhi beberapa faktor yang menjadi penyebab
ketidaksesuaian tersebut, yaitu botol turbidimeter tidak dibersihkan terlebih
dahulu sebelum dipakai. Botol turbidimeter yang tidak dibersihkan dahulu
menyebabkan masih terdapat partikel tersuspensi dari sampel yang menempel
pada dinding botol, sehingga hasil yang didapat kurang akurat karena sukar
untuk dibaca pada layar alat turbidimeter. Pengukuran sampel hanya dilakukan
sekali. Seharusnya dilakukan sebanyak 3 kali dengan menekan tombol
pengulangan pengukuran untuk setiap pengulangan agar pengukuran tepat
atau valid, dan hasilnya dirata-ratakan.
Oleh karena itu air boiler PT Multi Aneka Pangan Nusantara tidak dapat
digunakan sebagai air pengisi ketel. Pada umumnya kekeruhan dalam air
disebabkan oleh adanya zat tersuspensi, sperti lumpur, zat organic, plankton
dan zat – zat halus lainnya. Untuk mengurangi kekeruhan pada sampel yang
tidak sesuai tersebut, dihilangkan dengan cara penyaringan atau centrifuge
(Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater : 1980)
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-8PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS
Boiler
LABORATORIUM TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR IV-9PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIAFTI-ITS