Alasan air sumur menjadi kuning dan solusi sederhananya.

By Yefri Salomo.

Mengambil water sample di Malir Camp-Pakistan

Dalam memenuhi kebutuhan akan air saat ini sebagian masyarakat sudah menggunakan air dari PAM atau sejenisnya yang telah disediakan oleh Pemerintah dan sebagian menggunakan sungai atau mata air jika di daerahnya terdapat sumber air alami yang dapat dimanfaatkan. Namun akan berbeda dengan daerah yang mana tidak terdapat sumber air seperti yang disebut diatas maka cenderung untuk menggunakan air hujan atau sumur baik yang digali oleh manusia atau dengan menggunakan mesin.

Untuk sumur yang sering kita jumpai berbagai masalah seperti kering dimusim kemarau, ada yang tertutup kembali karena terjadi longsoran disekitar lubang sumur tersebut atau ada yang dapat mengalir dengan jernih Sepanjang waktu namun beberapa saat kemudian menjadi kuning dan bau karat.

Nah, masalah terakhir merupakan suatu masalah yang sering saya jumpai dan pada kesempatan ini, saya akan membahas akan hal ini.

Mengapa air sumur terkadang keluar dari dalam tanah jernih namun sesaat kemudian menjadi kuning?

Air yang keluar dari dalam tanah nampak jernih namun beberapa saat kemudian berubah warna menjadi kuning kecoklatan atau hitam dalam wadahnya Hal ini disebabkan karena kandungan zat besi dan mangan yang ada dalam air.

Kandungan zat besi dan mangan dalam air berasal dari tanah disekitar atau yang dilalui oleh air tersebut mengandung mineral logam tersebut. Zat besi atau mangan dalam air umumnya berada dalam bentuk ion Fe²+ atau Mn²+, bentuk senyawa yang larut dalam air dan tidak berwarna.

Hal ini yang menyebabkan ketika air keluar dari sumur terlihat jernih atau tidak berwarna. Dan perubahan warna baru terjadi ketika ada kontak dengan udara maka ion Fe²+ atau Mn²+ secara perlahan akan teroksidasi menjadi senyawa ferri (Fe³+) atau senyawa manganhidroksida (Mn4+) yang tak larut dalam air.

Senyawa-senyawa tersebut diatas yang menghasilkan warna kuning kecoklatan (Zat Besi) atau Coklat kehitaman (Mangan) dan juga dapat menimbulkan bau dan rasa yang kurang enak.

Bagaimana cara menghilangkan zat besi dan mangan dalam air?

Ada berbagai cara untuk menghilangkan zat besi dan mangan dalam air. Salah satu cara yang sering digunakan yakni menambahkan kalium permanganate (KMnO₄ dengan cara menambahkannya pada media filtrasi, hal ini karena KMnO₄ merupakan salah satu oksidator kuat.

Pada cara ini sering dilakukan dengan mencampurkan KMnO₄ dengan pasir silika atau pasir kuarsa dan arang aktif (Optional) dalam satu buah tabung FRP dan dalam pemakaiannya air dipompa dari sumur melewati filter FRP yang telah berisikan pasir silika dan KMnO₄ dan setelahnya langsung ke tempat penampungan.

Untuk metode ini cukup baik namun perlu dilakukan pengukuran yang sering karena KMnO₄ berproses secara kimiawi untuk berikatan dengan zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) dan membentuk suspended matter sehingga memiliki masa jenuh dimana pada satu momen maka KMnO₄ tidak berfungsi maksimal lagi. Untuk mengetahui efisiensi dari KMnO₄ yang dipakai dalam proses filtrasi ini maka perlu dilakukan jar test. Atau secara sederhananya, mengukur konsentrasi awal sebelum perlakukan dan membandingkan dengan perubahan konsentrasi setiap waktu pada saat diberikan perlakukan dengan filtrasi pasir silika dan KMnO₄. Dengan data ini maka kita dapat menentukan efisiensi atau masa jenuh dari KMnO₄ yang dipakai. Artinya dengan Jumlah pasir silika dan KMnO₄ tertentu dapat menyaring air dengan konsentrasi Fe dan Mn tertentu dalam beberapa jam atau dengan volume tertentu.

Suspended matter (Zat tersuspensi) ini kemudian akan mudah disaring dengan proses filtrasi diatas. Sisa zat tersuspensi ini akan melekat pada pori-pori saringan atau pasir sehingga perlu dilakukan proses backwash. Proses backwash dapat dilakukan setiap hari setelah melakukan proses produksi karena zat tersuspensi belum begitu erat melekat pada penyaring sehingga mudah terlepas oleh air backwash.

Proses filtrasi seperti diatas merupakan system penyaringan aktif atau disebut active filtration system.

Adakah proses filtrasi yang sederhana, murah dan cocok untuk rumah tangga?

Selain proses filtrasi aktif ada juga proses filtrasi sederhana yang dapat dilakukan tanpa mengeluarkan biaya yang besar setiap saat. Proses ini dilakukan dengan mudah namun melewati beberapa tahapan dan tidak dapat mengahasilkan air dalam Jumlah cepat dan banyak. Jadi proses filtrasi ini dapat dilakukan pada skala rumah tangga.

Tahapan untuk proses filtrasi ini terbagi jadi 3 bagian yakni:

1. Aerasi

Tujuan aerasi adalah agar adanya kontak antara air dengan udara luar atau oksigen sehingga terjadi proses oksidasi yang mana Fe dan Mn akan membentuk zat tersuspensi yang mudah di filtrasi.

Proses ini merupakan proses oksidasi Fe atau Mn dengan beberapa cara:

-          Aerasi Venturi

Menginjeksikan udara ke dalam air. Cara ini biasanya terlihat pada kolam ikan nila dengan bantuan aerator menggunakan mesin/pompa, namun ada juga system aerator sederhana dimana pada bagian terdekat dengan penampungan dipasang Tee dan pipa air masuk diberikan hambatan sedangkan bagian yang satu menyuplai oksigen atau udara. Proses aerasi sederhana ini cukup efektif dan tidak membutuhkan energi tambahan atau pompa khusus untuk aerator.

Contoh Aerasi Venturi dan Prinsipnya

-          Aerasi gravitasi atau tray aertion

Metode ini dilakukan dengan cara membuat lubang pada badan pipa kemudian ditampung dengan nampan atau tray yang sudah dilubangi dengan tray dibuat beberapa tingkat agar pecahan air dapat kontak dengan udara dan mengalami oksidasi.

Contoh Aerasi secara gravitasi

Dari kedua cara aerasi ini, yang paling mudah dikerjakan tapi hasilnya efektif adalah dengan

 

2.       Sedimentasi

Sedimentasi merupakan proses pengendapan zat tersuspensi yang diakibatkan oleh gaya gravitasi. Pada tahapan ini, waktu yang diberikan bervariasi tergantung proses aerasi yang terjadi. Sebagai contoh untuk proses aerasi yang berjalan dengan baik maka proses oksidasi akan cepat terjadi dan akan membentuk zat tersuspensi atau padatan kecil yang membuat air nampak keruh, berwarna kuning kecoklatan atau coklat kehitaman. Untuk Aerasi yang cepat maka cukup 30 menit proses sedimentasi sudah dapat dilanjutkan ke tahap filtasi.

3.       Filtrasi

Tahap Filtrasi dilakukan untuk memisahkan zat tersuspensi atau partikel padat dan juga kotoran organic dan anorganik yang terdapat dalam air. Penyaringan ini penting untuk menjernihkan air namun bukan untuk membunuh bakteri sehingga jika hanya sampai pada tahap ini, maka air hasil belum dikatakan layak untuk langsung diminum.

Untuk filtrasi sederhana dapat dilakukan dengan Filtrasi Pasir Lambat dengan susunan sebagai berikut:

-          Ijuk,

-          Batu besar,

-          Kerikil dan jika diperlukan arang aktif dapat ditambahkan (Arang aktif-menyerap bau),

-          pasir.

Filter Pasir Lambat

Tambahan, jika ingin digunakan sebagai air minum maka dapat diproses lebih lanjut dengan beberapa cara diantaranya:

-          Dimasak (Manual)

-          Menggunakan disinfektan atau Chlorine maka residual chlorinenya harus 0,2ppm

-          Menggunakan system UV atau sejenisnya juga boleh.

Sumber:

•  Bahan Kuliah, Teknik Pengairan – Universitas Brawijaya yang disusun oleh Nusa Idaman Said,
• Dari pengalaman pribadi penulis

Kenapa bilas sabun pakai air hujan, kulit terasa licin.

By Yefri Salomo.

Foto penulis ketika berada di Pakistan dalam program disaster response

Ketersedian air di masing daerah bervariasi tergantung dengan iklim, struktur batuan dan lainnya. Sehubungan dengan keterbatasan sumber air baik di sungai,mata air maupun sumur menyebabkan sebagian orang memanfaatkan air hujan (Rain Harvesting) untuk memenuhi kebutuhan air hariannya. Dan salah satu kebutuhan air dimaksud adalah kebutuhan mandi.

Mungkin anda salah satu yang pernah menggunakan air hujan untuk mandi atau bahkan hanya sekedar mencuci tangan. Pada saat membilas sabun di badan atau tangan terasa licin walau sudah dibilas menyeluruh. Apa yang ada dalam pikiran anda? Apakah ini menunjukan bahwa air hujan tidak baik untuk digunakan mandi atau apa penyebabnya sehingga masih terasa licin!

Air hujan merupakan air murni atau secara kimia disebut H₂O karena tidak ada mineral lain yang larut di dalamnya kecuali karena polusi atau pencemaran lain sebelum sampai ke penampungan. Hal ini berbeda dengan air tanah atau air hujan yang turun ke permukaan tanah dan sebagian mengalir sebagai run off dan sebagian terinfiltrasi kemudian mendapat banyak kandungan mineral tergantung kondisi lithologis tanah yang dilewati.

Jika air hujan merupakan air murni, lalu kenapa saat membilas sabun terasa licin?

Hal ini terjadi karena kandungan sabun tersebut bukan karena air hujan yang menyebabkan licin.

Lalu kenapa sabun jadi penyebabnya padahal jika sumber air dari sumur atau sungai tidak terjadi hal seperti ini.

Jawabannya adalah karena air sumur, mata air atau air sungai mengandung mineral-mineral yang mana dapat mengikat stearat (salah satu kandungan dari sabun yang mengalami hidolisis).

Ada dua hal penyumbang terjadinya licin pada kulit yaitu:

1.   Sabun mudah larut dan menghasilkan busa yang banyak pada air yang kandungan mineralnya sedikit seperti pada air hujan, air RO atau air yang sudah melalui proses ion exchanger atau orang biasa sebut soft water. Jadi jika banyak sabun yang ada pada kulit maka akan membutuhkan banyak air untuk membilas.

2.   Pada air hujan atau sejenisnya diatas tidak memiliki kemampuan untuk mengikat molekul pada sabun sehingga cenderung menempel pada kulit. Molekul itu adalah asam stearate.

Tinjauan Kimiawi

Secara kimiawi, sabun memiliki senyawa yang disebut garam natrium stearat yang mana rumus kimianya CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-Na⁺. Garam Natrium Stearat ini dihasilkan dari reaksi antara asam strearat dan natrium hidroksida.

Garam natrium stearate CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-Na⁺ akan mengalami hidrolisi jika dalam air dan akan menghasilkan asam stearate C₁₇H₃₅COOH dan basa NaOH.

Garam natrium strearat juga mudah berikatan dengan mineral lain seperti magnesium, kalsium atau iron(besi). Salah satu contoh reaksinya yaitu sebagai berikut:

2 CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-Na⁺ + Mg²⁺ → [CH₃(CH₂)₁₆CO₂^-]₂Mg²⁺ + 2 Na⁺

Nah, itulah penyebab kenapa setelah mandi dengan air sumur, air tanah atau air sungai kulit tidak terasa licin karena molekul dari sabun itu mudah berikatan dan membentuk padatan kecil yang mudah dibilas dengan air.

Solusi jika mandi dengan air hujan

1.     Kurangi penggunaan sabun karena air tanpa mineral busa akan melimpah,

2.     Campurkan air hujan dengan air sumur atau air tanah atau sejenisnya jika kesediaan air terbatas dan air hujan jadi solusi untuk memenuhi kebutuhan,

3.     Gunakan sabun sintetik cair namun untuk solusi ini terbatas penggunaannya jika berada di daerah yang jauh dari kota besar.

    4.  Saat bilas sabunnya pakai air sumur atau air sungai atau lainya yang sejenis (Air mineral). 

 

Catatan:

·       Pembahasan tentang kelayakan air hujan untuk air minum dan lainnya pada tulisan berikut.

·       Anda dapat membaca tentang bagaimana mengolah air berkapur disini atau disini

 Sumber dari tulisan ini:

- https://www.thoughtco.com/difficulty-rinsing-soap-with-soft-water-607879

- https://www.thoughtco.com/how-dos-soap-clean-606146

 

Air Berkapur? Gimana Olahnya?

Kondisi Raw Water saat membantu bencana Pakistan tepatnya di Kotri - Hyderabad

 

Dalam Kehidupan sehari-hari sering terdengar ibu-ibu atau bapak yang berkata air kami ini berkapur. Hal ini disampaikan dengan rujukan bahwa setelah dimasak terdapat kerak putih yang menempel pada peralatan masak tersebut.

Hal ini benar bahwa kerak itu adalah zat kapur yang dibentuk oleh Kalsium dan Magnesium. Air berkapur secara ilmiah disebut air sadah. kesadahan disebabkan oleh adanya logam-logam atau kation-kation yang bervalensi 2, seperti Fe, Sr, Mn, Ca dan Mg, tetapi penyebab utama dari kesadahan adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Kalsium dalam air mempunyai kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat, khlorida dan nitrat, sementara itu magnesium terdapat dalam air kemungkinan bersenyawa dengan bikarbonat, sulfat dan khlorida.

Tingkat kesadahan di berbagai tempat perairan berbeda-beda. Pada umumnya air tanah mempunyai tingkat kesadahan yang tinggi. Hal ini terjadi karena air tanah mengalami kontak dengan batuan kapur yang ada pada lapisan tanah yang dilalui air. Air permukaan tingkat kesadahannya rendah (air lunak), kesadahan non karbonat dalam air permukaan bersumber dari kalsium sulfat yang terdapat dalam tanah liat dan endapan lainnya.

Tingkat kesadahan air biasanya digolongkan seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini.

Tabel Klasifikasi tingkat kesadahan

Mg/l CaCO3	Tingkat Kesadahan
0-75	Lunak (Soft)
75-150	Sedang (Moderatly Hard)
150-300	Tinggi (Hard)
>300	Tinggi sekali (Very Hard)

 

Tingkat kesadahan air dapat dinyatakan dalam satuan mg/l CaCO₃ atau ppm CaCO₃ atau dalam satuan Grain atau derajat. Hubungan antara satuan-satuan tersebut adalah sebagai berikut:

1 grain per US galon = 1' (derajat) = 17,1 ppm CaCO₃

100 ppm CaCO₃ = 40 ppm kalsium

Jenis-jenis Kesadahan

Kesadahan air dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu

-                        kesadahan sementara (temporer)

-                        kesadahan tetap (permanen).

Kesadahan sementara disebabkan oleh garam-garam karbonat (CO₃ ^2-) dan bikarbonat (HCO₃^-) dari kalsium dan magnesium, kesadahan ini dapat dihilangkan dengan cara pemanasan atau dengan pembubuhan kapur tohor.

Kesadahan tetap disebabkan oleh adanya garam-garam khlorida (Cl^-) dan sulfat (SO₄ ^2-) dari kalsium dan magnesium. Kesadahan ini disebut juga kesadahan non karbonat yang tidak dapat dihilangkan dengan cara pemanasan, tetapi dapat dihilangkan dengan cara pertukaran ion.

Bagaimana cara mudah mengetahui air dengan tingkat kesadahan tinggi:

Dengan mengetahui Nilai TDS, dapatkah kita menentukan kelayakan air minum?

Survey Air di Masyarakat

Mengetahui fakta tentang kualitas air yang digunakan sehari-hari untuk diminum menjadi hal penting karena air merupakan salah satu sumber energi dan tanpa air tidak ada kehidupan. Selain itu, air turut berperan dalam metabolisme tubuh, dimana tubuh membutuhkan sumber mineral alami dari air tetapi tubuh pun akan menjadi sakit jika sumber air yang dikonsumsi terkontaminasi dengan zat-zat berbahaya atau terdapat unsur-unsur yang melebihi anjuran. 

Dengan demikian pemerintah maupun lembaga dunia yang peduli akan kesehatan manusia membuat aturan atau standar untuk air minum yang mana: 

- Indonesia terdapat pada Permenkes No. 492 Tahun 2010 tentang persyaratan air minum. 

- WHO dalam “Guidelines for Drinking-Water Quality: Fourth Edition Incorporating The First and Second Addenda” 

- Amerika diatur oleh EPA (the U.S. Environmental Protection Agency) dalam “Guideline Drinking water quality standards.”