Air Untuk Penyamakan

Sekalipun air hanya merupakan bahan pembantu, namun merupakan bahan yangs anagt penting di dalam proses penyamakan kulit. Air merupakan perantara/ medium untuk menyampaikan bahan-bahan lain ke dalam kulit. Air digunakan mulai dari proses pencucian, perendaman sampai dengan proses pengecatan dasar/ peminyakan (fatliquoring), bahkan untuk jenis cat tertentu sampai dengan pengecatan akhir/ tutup. Karena itu mudah di pahami bila air untuk penyamakan kulit tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat bereaksi dengan bahan-bahan yang digunakan dalam proses penyamakan kulit. Karena akan mempengaruhi proses penyamakan tersebut.

Air yang digunakan untuk penyamakan harus jernih dan tidak mengandung mikroorganisme, dan bebas ari garam-garam besi dan kesadahan.

 

1. Air sadah
   

Air dikatakan sadah apabila mengandung garam Ca/ Mg. Disebut sadah sementara bila mengandung garam Ca/ mg nitrat, klorida, dll.

Jumlah kesadahan biasanya dinyatakan dalam derajat jerman. Dalam derajat jerman ini, garam-garam Ca/ Mg dinyatakan sebagai CaO.

Air sadah digolongkan menjadi dua jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+ atau Mg2+), yaitu air sadah sementara dan air sadah tetap.

• Air sadah sementara
  

Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+. Dengan jalan pemanasan senyawa-senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel. Reaksi yang terjadi adalah : Ca(HCO3)2 (aq) –> CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

 

• Air sadah tetap
  

Air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+.

CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) + 2NaCl (aq)

Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq)

Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.

                Sumber : http://ekoph.wordpress.com/2008/11/07/ibsn-air-sadah/

Satu derajat jerman bila dalam 100 liter air terdapat garam Ca/Mg yang setara dengan 1 gram CaO. Air untuk penyamakan, kesadahan jumlahnya (sementara +tetap) maksimum 10 derajat jerman. Bila kesadahannya tinggi, akan menghambat proses, misalnya:

1. dalam perendaman akan memperlambat pembasahan kulit, dalam pengapuran terjadi flek-flek CaCO3 dan pikel terjadi flek CaSO4 yang dapat menurunkan mutu kulit.
   
2. Dalam penyamakan dengan bahan penyamak nabati, adanya kesadahan menimbulkan warna yang lebih tua oleh terjadinya Ca tannat. (Jayusman. 1990)
   

 

1. Besi (Fe)
   

Fe berada dalam tanah dan batuan sebagai ferioksida (Fe₂O₃) dan ferihidroksida (Fe(OH)₃). Dalam air besi berbentuk Ferobikarbonat (Fe(HCO₃)₂), ferohidroksida(Fe(OH)₂), ferosulfat (FeSO₄) dan besi organik komplek. Air tanah megandung besi terlarut berbentuk ferro (fe²⁺). Jika air tanah dipompakan keluar dan kontak dengan udara (oksigen) maka besi (fe²⁺) akan teroksidasi menjadi ferihidroksida (fe(OH)₃). Ferihidroksida dapat mengendap dan berwarna kuning kecoklatan. Hal ini dapat menodai peralatan porselen dan cucian, serta dalam penyamakan kulit, dapat menimbulkan hal-hal sebagai berikut:

1. Pada proses soaking bereaksi dengan kulit sehingga warna kulit menjadi kecoklatan
   
2. Pada proses tanning dapat membentuk ferritianaat sehingga warna lebih tua
   
3. Besi juga bersifat kationik sehingga pada proses pengecatan akan bereaksi dengan zat anionik sehingga mengurangi efisiensi kerja pengecatan.
   

Bakteri Besi (Crenothrix dan Gallionella) memanfaatkan besi fero (Fe2+) sbg sumber energi untuk pertumbuhannya dan mengendapkan ferrihidroksida. Pertumbuhan bakteri besi yang terlalu cepat (karena adanya besi ferro) menyebabkan diameter pipa berkurang dan lama kelamaan pipa akan tersumbat. Air tanah yang mengandung CO2 tinggi dan O2 yang terlarut sedikit, dapat mempercepat proses pelarutan bsi (dari bentuk tdk terlarut mjd terlarut). Sedangkan air tanah yang alkalinitasnya tinggi, biasanya memiliki konsentrasi besi rendah, krn besi teroksidasi dan mengendap pada PH tinggi. Air tanah yang mengandung besi dan organik yang tinggi akan membentuk ikatan kompleks yang sulit mengendap dengan aerasi. Penurunan kandungan besi dan mangan dapat dilakukan dengan empat cara:

1. Oksidasi

Oksidasi dapat dilakukan dgn menggunakan oksigen (aerasi), klorin, klordioksida, pottasium permanganat, atau ozon.

- aerasi:

tujuan : menghilangkan rasa & bau (yg disebabkan hidrogen sulfida & komponen organik) dgn oksidasi/valatilisasi, mengoksidasi Fe & Mn, transfer O2 ke dlm air & membebaskan volatil gas dr dlm air. Tipe aerator ada 4, yaitu gravity aerator ( ada cascade aerator, packing tower, tray aerator), spray aerator, diffuser, & mechanical aerator. Oksidasi Fe dpt berjalan dgn baik pd pH 7,5 - 8 dlm waktu 15mnt. Endapan besi yang terbentuk dpt dihilangkan dgn koagulasi dn filtrasi. Aerasi mampu mengendapkan besi jika tidak ada zat organik jenis humic & fulvic acid (jika ada zat tsb akan membentuk seny kompleks dgn besi yg tdk dpt mengendap scr sempurna setelah aerasi, dan biasanya ikatan kompleks in berwarna,selain itu memperlambat proses oksidasi).

 

• Klorinasi :
  

Klorin digunakan krn memiliki kecepatan oksidasi > aerasi, dan mampu mengoksidasi besi yg berikatan dgn zat organik, tapi keceptan oksidasi berkurang. pH yg baik pada 8 - 8,3 oksidasi besi membutuhkan waktu 15-30 mnt. jika dlm air baku mengandung amonia menyebabkan terbentuknya kloramin shg laju oksidasi berkurang. Keefektifan oksidasi dipengaruhi kehadiran bahan organik (ex. asm humic & asam fulvic). Pada oksidasi besi, bahan organik menggunakan kebutuhan sebagian klorin & dpt jg membentuk besi organik kompleks, sehingga memberi efek yg krg baik pd proses oksidasi. Klorin mengoksidasi bahan org. humic & fulvic acid membentuk trihalomethan yag bersifat koarsinogenik. Selama proses oksidasi klorin, sisa klorin seharusnya dijaga sampai pd proses berikutnya untuk mencegah penurunan kondisi yg dpt menyebabkan terlarutnya kembali endapan. Pada umumnya proses standar penurunan Fe & Mn menggunakan koagulasi dgn alum, flokulasi, pengendapan, & filtrasi dgn didahului proses preklorinasi. Dosis sisa klor yg dianjurkan minimum 0,5mg/l.

• Klordioksida :
  

Klordioksida adalah oksidan kuat yg secara efektif mengoksidasi Fe & Mn yg berikatan dgn zat organik. Klordioksida merupakan gas yg tdk stabil & mudah meledak. pH yg diperlukan untuk reaksi oksidasi besi minimum 7. Secara teoritis 1mg/l klordioksida mampu megoksidasi 0,83 mg/l besi dan 0,41mg/l. Penggunaan klordioksida lebih mahal sekitar 5x lipat dibandingkan dgn klorin.

• Pottasium Permanganat
  

Mrpkn oksidan kuat, waktu oksidasi 5 - 10 menit pd pH 7,0. Secara teoritis 1mg/l KMnO4 mengoksidasi 1,06 mg/l besi dan 0,52 mg/l mangan. Proses oksidasi kan lbh efektif jika ada penambahan klorin sebelumnya. Penggunaan oksidan ini lebih mahal, namun tidak menghasilkan trihalomethan jika digunakan untuk mengoksidasi bahan organik.

 

• Ozonisasi
  

Ozon dpt digunakan untuk mengoksidasi Fe & Mn dgn kecepatan oksidasi yg tinggi. Secara teoritis untuk mengoksidasi 2,3 mg/l Fe dan 1,15 mg/l diperlukan 1mg/l ozon. Dosis ozon yang berlebih di reservoir akan membentuk pottasium permanganat yang menyebabkan air berwarna merah muda.

2. Ion Exchange

Air baku yang mengandung besi dan mangan < 0,5 mg/l dpt diturunkan menggunakan ion exchange, selain itu unit ini juga mampu menghilangkan kesadahan. Proses ini sebaiknya pd kondisi anaerobik untuk menjaga elemen2 agar tdk teroksidasi. Proses ini biasanya digunakan dalam industri. Kekurangannya :

- bahan kimia untuk regenerasi mahal, korosif, bahaya dan buangan regeran sulit diolah.

- unit yg otomatis memerlukan perawatan ali dan unit yang tidak otomatis memerlukan operator yg terlatih dan perhatian yg serius.

 

3. Mangan Zeolite Filtration

Zeolit adalah pasir hijau dilapisi mangan. Setiap butir pasir dilapisi dgn asam2 besi dan mangan. Tipe media filter ini adalah bentuk dari ion exchange yang biasa digunakan di industri. Proses ini membutuhkan penambahan potasium permanganat pada influent filter secara kontinu, yg berfungsi untuk mengoksidasi besi dan mangan serta berfungsi untuk regenerasi media filter. Dosis pottasium permanganat harus benar2 tepat karena sisa pottasium permanganat menyebabkan air berwarna merah muda. Disisi lain, dosis yg tepat akan memungkinkan lolosnya mangan di effluen filter. Pada kasus pengolahan air tanah, zeolit lbh baik ditempatkan pd filter bertekanan daripada filter gravitasi krn untuk mjg tekanan discharge dr pompa sumur. Perencananan spt ini menghemat biaya pemompaan dan backwash menggunakan air dari effluent filter lain.

 

4. Sequestering Process

Proses ini biasanya digunakan untuk air baku dgn kandungan Fe dan Mn < 2mg/l, termasuk kandungan sodium silica. trisodium phosphate, hexametaphosphat, dan zinc orthophosphat. Proses ini jarang digunakan untuk pengolahan air ukuran menengah smp sistem penyediaan air domestik karn biaya besar.

 

 

5. Lime Softening

Besi dan mangan lebih efektif dihilangkan dgn proses pelunakan krn dpt membuat pH mjd 9,5 yg mrpkan kondisi yg baik untuk oksidasi Fe dan Mn. Berdasarkan hubungan pH dgn kelarutan 83% besi mengendap pd pH 8,4 dan pada pH 8,8 - 9,6 besi akan mengendap 92% - 100%. Mn akan mengendap maks pd Ph 9,4 - 9,8 sebanyak 98-100%. Lime softening akan lebih efisien jika didahului dgn proses aerasi.

Sumber : http://www.mail-archive.com/palanta@minang.rantaunet.org/msg15305.html

 

1. Klorida
   

Klorida dalam air untuk penyamakan kulit, perlu dihilangkan, sebab dapat mengganggu proses penyamaka kulit. Karena klorida dapat bereaksi dengan bahan penyamak dan membentuk endapan putih.

Untuk mengetahui kandungan klorida pada air yang akan digunakan sebagai bahan penyamak, dapat digunakan metoe berikut:

Analisis Klorida Secara Kuantitatif

Analisa klorida secara kuantitatif dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya analisa secara titrimetri dengan menggunakan metode argentometri. Metode yang sering digunakan pada penetapan klorida adalah metode argentometri. Metode argentometri (titrasi pengendapan) yang tergolong pada pemeriksaan kimia secara titrimetri / volumetri.

a. Pengertian

Titrimetri atau analisa volumetri adalah salah satu cara pemerikasaan jumlah zat kimia yang luas penggunaannya. Cara ini sangat menguntungkan karena pelaksanaannya mudah dan cepat, ketelitian dan ketepatan cukup tinggi, juga dapat digunakan untuk menentukan kadar berbagai zat yang mempunyai sifat yang berbeda-beda.

 

 

 

b. Prinsip

Dalam larutan netral atau sedikit basa, kalium kromat dapat menunjukan titik akhir titrasi klorida dengan perak nitrat. Perak klorida yang terbentuk diendapkan secara kuantitatif sebelum warna merah perak kromat terbentuk.

Reaksi

AgNO3 + NaCl AgCl + NaNO3

AgNO3 + KCl AgCl + KNO3

Dalam titrasi pengendapan zat yang ditentukan bereaksi dengan zat pentiter membentuk senyawa yang sukar larut dalam air, syarat-syaratnya:

a) Terjadinya kesetimbangan serbaneka harus berlangsung cukup cepat;

b) 4 Zat yang akan ditentukan akan bereaksi secara stoikiometri dengan zat pentiter;

c) Endapan yang terbentuk harus sukar larut sehingga terjamin Harus tersedia cara penentuan titik akhir yang sesuai.

d) kesempurnaan reaksi sampai 99,9%;

Beberapa cara titrasi pengendapan yang melibatkan ion perak, diantaranya adalah cara mohr, cara volhard dan cara fajans. Pada cara mohr ion-ion halida (Cl-, Br-, I-) ditentukan dengan larutan baku perak nitrat, dengan memakai ion kromat atau peralatan yang sesuai untuk menentukan titik akhir titrasi. Titrasi larutan ion klorida 0,1 M dengan cara mohr, reaksinya sebagai berikut

Ag - + Cl- AgCl

Cara titrasi volhard dapat pula digunakan untuk menetukan ion-ion halida dengan cara titrasi kembali. Penentuan ion klorida agak rumit dengan titrasi ini, lantaran kelarutan AgCl lebih tinggi daripada kelarutan AgSCN, maka pada penentuan ion klorida dengan cara volhard, titrasi harus dihentikan pada saat timbulnya warna merah pertama kali, atau titrasi kembali dilakukan setelah AgCl dipisahakan terlebih dahulu.

 

4. Pemakaian Titrasi Pengendapan

Pada umumnya titrasi pengendapan didasarkan pada penggunaan larutan baku perak nitrat sehingga cara titrasi ini sering dinamakan titrasi argentometri. Pada titrasi ini biasanya digunakan larutan baku perak nitrat 0,1 M dan larutan baku Kalium Tiosianat 0,1 M. Kedua pereaksi ini dapat diperoleh sebagai zat baku utama, namun kalium tiosianat agak mudah menyerap air sehingga larutannya perlu dibakukan dengan larutan perak nitrat. Kedua larutan baku ini cukup mantap selama dalam penyimpanan asalkan disimpan dalam wadah kedap udara dan terlindung dari cahaya.

Pelarut yang dugunakan harus air betul-betul murni, atau air suling. Kalau tidak kekeruhan akan muncul lantaran pengaruh ion klorida yang ada di dalam air. Jika larutan itu disaring, kemudian dibakukan dengan NaCl secara gravimetri.

Selain larutan kalium tiosianat, larutan amonium tiosianat 0,1 M sering pula dipakai sebagai larutan baku di dalam titrasi argentometri. Namun, karena amonium tiosianat sangat mudah menyerap air, maka harus dibakukan dulu dengan larutan baku perak nitrat memakai cara titrasi volhard. (Rivai, H. 1995).

5. Ion-ion Pengganggu

Ion-ion yang dapat mengganggu dalam penetapan kadar klorida metode argentometri atau pengendapan adalah: Bahan-bahan yang terdapat dalam air minum dalam jumlah yang normal tidak mengganggu; Bromida, iodida, dan sianida ekivalen dengan konsentrasi klorida; Ion sulfida, ferri sulfat dan sulfat menggaggu, tetapi dapat dihilangkan dengan penambahan hidrogen peroksida; Ion sulfida, ferri sulfat dan sulfat menggaggu, tetapi dapat dihilangkan dengan penambahan hidrogen peroksida; Ortofosfat yangn lebih dari 25 mg/L mengganggu dengan membentuk endapan perak fospat; Besi yang lebih dari 10 mg/L mengaburkan titik akhir.