optimasi remediasi elektrokinetik tanah …repository.unair.ac.id/25832/3/fulltext.pdf ·...

OPTIMASI REMEDIASI ELEKTROKINETIK TANAH

TERKONTAMINASI MERKURI

SKRIPSI

MOCH AMIN MUKHYIDDIN

PROGRAM STUDI FISIKA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

Skripsi Optimasi Remediasi Elektrokinetik Tanah Terkontaminasi Merkuri

Moch Amin Mukhyiddin

i



SKRIPSI

MOCH AMIN MUKHYIDDIN

PROGRAM STUDI FISIKA

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2013




ii



SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Sains Bidang Fisika pada

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Airlangga

Oleh:


NIM. 080810063

DisetujuiOleh :

Pembimbing I

Ir. Puspa Erawati

NIP. 19530413 19820320 01

Pembimbing II

Drs. Djoni Izak Rudyardjo, M.Si.

NIP. 19680201 19930310 04




iii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

Judul : Optimasi Remediasi Elektrokinetik Tanah

Terkontaminasi Merkuri

Penyusun : Moch Amin Mukhyiddin

NIM : 080810063

Pembimbing I : Ir. Puspa Erawati

Pembimbing II : Drs. Djony Izak Rudyardjo, M.Si.

Tanggal Ujian : 25 Januari 2013

Disetujui Oleh :

Pembimbing I

Ir. Puspa Erawati

NIP. 19530413 19820320 01

Pembimbing II

Drs. Djoni Izak Rudyardjo, M.Si.

NIP. 19680201 19930310 04

Mengetahui :

Ketua Program Studi S1

Fisika/Ketua Departemen Fisika

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga

Drs. Siswanto, M.Si

NIP. 19640305 19890310 03




iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan

dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai

sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penyusun dan

harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini

merupakan hak milik Universitas Airlangga.




v

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT

atas berkah rahmat, taufik, hidayah, dan inayah-Nya sehingga pemulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “Optimasi Remediasi Elektrokinetik

Tanah Terkontaminasi Merkuri” dengan baik. Skripsi ini ditulis untuk

memenuhi salah satu mata kuliah wajib dan sebagai salah satu syarat untuk

memperoleh gelar sarjana sains bidang fisika pada Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Airlangga.

Atas terselesaikannya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Kedua orang tua penulis.

2. Ir. Puspa Erawati dan Drs. Djoni Izak Rudyardjo, M.Si. selaku pembimbing I

dan II sekaligus penguji I dan II.

3. Dr. Suryani Dyah Astuti, M.Si. dan Herlik Wibowo, S.Si., M.Si. selaku

penguji III dan IV.

4. Drs. Siswanto, M.Si. selaku Kepala Departemen Fisika.

5. Andi Hamim Zaidan, S.Si., M.Si. dan Dr. Retna Apsari, M.Si. selaku dosen

wali.

6. Segenap dosen Departemen Fisika.

7. Segenap laboran Departemen Fisika.

8. Rekan-rekan peneliti di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Surabaya.




vi

9. Rekan-rekan Lab. Material: Wahid, Ana, Ica, Gita, Satya, Anggi, Riris, Rizka,

dan Didit.

10. Rekan-rekan Lab. Biofisika: Stefy, Yulanda, Fita, Tink, dan Ardi.

11. Rekan-rekan Lab. Optik: Hasan, Ardan, Puji, Bowo, Alan, Ersti, Fina, Eka,

dan Veny.

12. Rekan-rekan Lab. Instrumentasi: Guruh, Affan, Kristio, dan Aries.

13. Rekan-rekan Lab. Teori: Fatim, Masru, dan Nike.

14. Rekan-rekan pengajar dan murid-muridku di Executive Class.

15. Rekan-rekan Fisika ’08 dan rekan-rekan di organisasi Himafi, LPM Format,

JIMM, dan BEM Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga yang

tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis berharap semoga skripsi ini berguna bagi perkembangan ilmu

pengetahuan pada umumnya dan ilmu fisika pada khususnya. Penulis menyadari

bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan, untuk itu kritik dan

saran yang membangun sangat penulis harapkan guna kesempurnaan penelitian.

Surabaya, Januari 2013

Penulis,





vii

Moch Amin Mukhyiddin, 2013, Optimasi Remediasi Elektrokinetik Tanah Terkontaminasi Merkuri. Skripsi ini dibuat dibawah bimbingan Ir. Puspa Erawati dan Drs. Djoni Izak Rudyardjo, M.Si., Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya.

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keadaan optimal remediasi elektrokinetik. Penelitian ini dilaksanakan dalam skala laboratorium dengan menggunakan tailing simulasi dan dibatasi hanya terhadap variabel waktu, jenis tanah, dan konfigurasi elektroda. Remediasi elektrokinetik menggunakan tegangan 40 Volt dan arus 0,2 A searah. Tailing simulasi dibuat dari tanah jenis pasir dan geluh dari Sidoarjo serta lanau dari Surabaya dengan konsentrasi awal Hg 0,0280 mg/kg yang dikontaminasi oleh larutan Hg 8 mg/kg. Elektroda dibuat dari tembaga dan ditempatkan dengan variasi konfigurasi: trigonal, tetragonal, dan heksagonal dengan jari-jari 15 cm yang ditanam di dalam tanah dan dikenakan arus searah selama 12 jam. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi remediasi sebesar 99,65% pada semua variasi. Berdasarkan nilai kenaikan resistansi yang bervariasi diketahui bahwa remediasi elektrokinetik berjalan optimal di tanah geluh dan lanau pada konfigurasi heksagonal dan tetragonal. Kata Kunci: elektrokinetik, merkuri, optimasi, remediasi




viii

Moch Amin Mukhyiddin, 2013, Optimization of Electrokinetics Remediation of Soil Contaminated with Mercury. This research is made under guidance of Ir. Puspa Erawati and Drs. Djoni Izak Rudyardjo, M.Si., Department of Physics, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya.

ABSTRACT

The purpose of this study is to determine the optimal state of electrokinetic remediation. This study conducted in the laboratory using simulated tailings and limited only to the variables of time, soil type, and configuration of electrodes. Electrokinetic remediation using a voltage of 40 volts and a current of 0.2 A direct current. Tailing simulation are made of sand and loam from Sidoarjo and silt from Surabaya with initial concentration of 0.0280 mg Hg / kg and contaminated by Hg solution 8 mg/kg. The electrodes are made of copper and placed with a variety of configurations: trigonal, tetragonal, and hexagonal with a radius of 15 cm which planted in the soil and subjected to direct current for 12 hours. The results of this study have shown that the efficiency of remediation is 99.65% on all variations. Based on the varying increases of resistance value is known that the optimal electrokinetic remediation is in the loam and silt with hexagonal and tetragonal configuration. Keywords: electrokinetic, mercury, optimization, remediation




ix

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ........................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... ii

PEDOMAN PENGGUNAAN ...................................................................... iv

KATA PENGANTAR .................................................................................. v

ABSTRAK ..................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ................................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xi

DARTAR TABEL ........................................................................................ xii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 4

1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 6

2.1 Logam Berat ......................................................................................... 6

2.2 Merkuri ................................................................................................. 7

2.3 Penambangan Emas Rakyat ................................................................... 8

2.4 Amalgamasi .......................................................................................... 9

2.5 Tailing ................................................................................................... 11

2.6 Tanah Pisahan ........................................................................................ 13

2.7 Merkuri dan Pencemaran Lingkungan ................................................... 14

2.8 Remediasi Elektrokinetik ...................................................................... 18

2.9 Pengujian Logam dengan Spektrometer Serapan Atom .......................... 23

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................. 26

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 26

3.2 Alat dan Bahan ...................................................................................... 26

3.3 Rancangan Percobaan ............................................................................ 27




x

3.3.1 Variabel Penelitian ................................................................................ 27

3.4 Prosedur Penelitian ................................................................................ 27

3.4.1 Pengujian Awal ..................................................................................... 27

3.4.2 Persiapan Reaktor .................................................................................. 29

3.4.3 Variasi Jenis Tanah dan Konfigurasi Elektroda ...................................... 30

3.5 Analisis Data ......................................................................................... 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 33

4.1 Hasil Penelitian ..................................................................................... 33

4.1.1 Efisiensi Remediasi ............................................................................... 33

4.1.2 Kenaikan Resistansi Anoda dan Katoda ................................................. 33

4.1.3 Uji Statistik ........................................................................................... 34

4.2 Pembahasan .......................................................................................... 36

BAB V SIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 40

5.1 Simpulan ............................................................................................... 40

5.2 Saran ..................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 41

LAMPIRAN ................................................................................................. 43




xi

DAFTAR GAMBAR

2.1 Diagram Tekstur Tanah oleh USDA .......................................................... 14

2.2 Prinsip Dasar Remediasi Elektrokinetik .................................................... 19

2.3 Prinsip Kerja Spektrometer Serapan Atom ............................................... 24

3.1 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ........................................................ 28

3.2 Kurva Regresi Linier Larutan Standar ....................................................... 29

3.3 Reaktor ..................................................................................................... 30

3.3 Konfigurasi Elektroda ............................................................................... 31

4.1 Grafik Kenaikan Resistansi ....................................................................... 34

4.2 Gelembung Gas pada Katoda .................................................................... 38

4.3 Gelembung Gas pada Katoda ................................................................... 39

4.4 Kondisi Akhir Reaktor ............................................................................. 39

4.5 Korosi pada Anoda Saat Remediasi ........................................................... 40

4.6 Korosi pada Anoda di akhir Remediasi...................................................... 40




xii

DAFTAR TABEL

2.1 Perbandingan Kandungan Logam Berat Limbah Pengolahan Emas ........... 12

2.2 Hasil Analisis Kimia Tailing .................................................................... 12

2.3 Ukuran batas tanah pisahan ...................................................................... 14

2.4 Perkiraan Rata-rata Asupan Merkuri Per Hari............................................ 16

2.5 Batasan Kadar Merkuri di Lingkungan ..................................................... 17

2.6 Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Proses Elektrokinetik .................... 22

3.1 Absorbansi Larutan Standar ..................................................................... 29

3.2 Konsentrasi Akhir Merkuri ....................................................................... 32

3.3 Kenaikan Resistansi dalam Setiap Kondisi ............................................... 32

4.1 Konsentrasi Awal Merkuri ....................................................................... 33

4.2 Konsentrasi Akhir Merkuri ....................................................................... 34

4.3 Kenaikan Resistansi dalam Setiap Kondisi ............................................... 34

4.4 Hasil Uji Anava Faktorial ........................................................................ 35




xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Data Hasil Pengukuran Resistansi ................................................. 43

Lampiran II Data Uji Statistik ....................................................................... 45

Lampiran III Hasil Uji Statistik ..................................................................... 47

Lampiran IV Hasil Pengujian AAS ................................................................ 70




1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Usaha pertambangan oleh sebagian masyarakat sering dianggap sebagai

penyebab kerusakan dan pencemaran lingkungan. Sebagai contoh, pada kegiatan

usaha pertambangan emas skala kecil, pengolahan bijih emas dilakukan dengan

proses amalgamasi, dimana merkuri (Hg) digunakan sebagai media untuk

mengikat emas. Produk yang terbentuk adalah ikatan antara emas-perak dan

merkuri yang dikenal sebagai amalgam. Merkuri banyak digunakan sejak lama

oleh para penambang emas dalam wilayah yang cukup luas (Widhiyatna dkk,

2005).

Proses pemurnian emas menghasilkan limbah cair yang berasal dari proses

peleburan dan pemasakan. Pada proses peleburan, emas dan perak dituangkan ke

dalam air agar terbentuk kristalan. Kristalan emas kemudian dimasak dengan

menambahkan HCl yang akan menyebabkan emas mengendap sedangkan

tembaga dan perak terpisah dan larut bersama air. Limbah cair yang dihasilkan

dibuang pada bak penampungan yang kemudian dialirkan ke sungai sehingga

mencemari tanah dan perairan (Sismanto dkk, 2007).

Pembakaran amalgam dilakukan pada ruang terbuka sehingga uap merkuri

terbuang ke lingkungan sekitarnya. Potensi terbuangnya merkuri bersama tailing

dari hasil pengolahan berbagai bijih dengan kadar emas beragam relatif tidak

berbeda jauh, kontribusi terbuangnya merkuri pada tahap pembakaran mempunyai




2

korelasi yang cukup signifikan sehingga merkuri yang terbuang sebagai uap saat

pembakaran akan semakin tinggi juga (Suhandi dan Mulyana, 2007). Di udara,

uap ini akan terkondensasi dan turun bersama dengan air hujan sehingga sekali

lagi mencemari tanah dan perairan.

Sebagian besar kandungan merkuri tersebut melekat pada sedimen dan

sebagian lagi diubah oleh organisme dan bakteri menjadi merkuri organik yang

bersifat sangat beracun. Jenis siput dan udang kecil akan menyerap merkuri

organik ini dari endapan dan air. Ikan yang memakan udang dan siput akan

terkontaminasi dan mengakumulasi merkuri organik dalam tingkat yang tinggi.

Merkuri organik ini mudah larut dalam air, membahayakan fungsi pernafasan dan

sistem metabolisme.

Pencemaran merkuri dapat mengakibatkan berbagai gangguan kesehatan.

Masalah kesehatan utama akibat uap merkuri terjadi pada otak, sistem syaraf

pusat, dan ginjal. Menghirup uap merkuri bisa mengakibatkan iritasi paru-paru,

kesulitan bernafas dan sakit di bagian dada, serta paru-paru basah dan gagal

ginjal. Ibu yang sedang hamil dapat menularkan merkuri organik pada janin

melalui plasenta. Hal ini dapat merusak otak dan organ tubuh janin yang sedang

berkembang, menyebabkan keterbelakangan, dan bahkan kematian. Bayi dan

anak-anak kecil yang tercemar merkuri dapat mengalami kesulitan belajar atau

memiliki tingkat kecerdasan yang rendah di kemudian hari (Oktaviana, 2006).

Secara biokimiawi, kerusakan molekuler yang terjadi akibat keracunan logam

berat didasari dengan terjadinya peristiwa denaturasi protein oleh logam berat




3

tersebut sehingga sifat-sifat fisik, kimia, biologi, dan fungsi protein tersebut akan

berubah (Santosa, 2003).

Merkuri, sebagaimana logam-logam berat lainnya, memiliki sifat yang

tidak mudah dikeluarkan dari dalam tubuh. Jika tubuh manusia menyerap merkuri

dalam jumlah yang besar, ia akan tinggal dalam tubuh untuk waktu yang lama dan

merusak organ dan sistem saraf. Jika tubuh menyerap merkuri sedikit demi sedikit

setiap hari, ia akan bertumpuk di dalam tubuh dan perlahan mengakibatkan gejala

keracunan, seperti kehilangan penglihatan. Untuk menekan jumlah limbah

merkuri yang berasal dari penambangan emas tradisional tersebut, perlu dilakukan

perbaikan sistem pengelolaan limbah yang dapat menekan jumlah merkuri yang

mencemari lingkungan. Salah satu metode yang bisa digunakan adalah dengan

remediasi elektrokinetik.

Hakim dkk (2005) telah menggunakan metode elektrokinetik dengan

bahan sampel tanah lempung kaolinit dari Godean yang dikontaminasikan dengan

limbah simulasi Cr2O3 dengan konsentrasi 500 μg/g pada konfigurasi 2D

heksagonal, tegangan DC 40 V, dan arus 0,2 A selama 12 jam. Analisis

kandungan kromium dengan metode Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) atau

Spektrometer Serapan Atom menunjukkan bahwa terjadi penurunan konsentrasi

kromium antara 64,90 78,13 %.

Pada penelitian selanjutnya, Sismanto dkk (2007) menggunakan bahan

sampel tailing di Kokap, Kulonprogo, Yogyakarta dengan metode yang sama

selama 15 jam dengan interval 3 jam mendapat penurunan konsentrasi tembaga

dan merkuri masing-masing mencapai mencapai 61 % dan 36 %.




4

Berdasarkan hal tersebut di atas maka perlu dilakukan penelitian lebih

lanjut mengenai optimasi remediasi elektrokinetik tanah terkontaminasi merkuri.

Diperkirakan, konfigurasi elektroda dan jenis tanah akan mempengaruhi proses

elektrokinetik.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas dapat dirumuskan beberapa masalah sebagai

berikut:

1. Apakah konfigurasi elektroda dan jenis tanah berpengaruh terhadap proses

elektrokinetik dalam remediasi elektrokinetik tanah terkontaminasi merkuri?

2. Pada konfigurasi elektroda dan jenis tanah mana dalam remediasi elektrokinetik

tanah terkontaminasi merkuri yang dapat menghasilkan efisiensi optimal?

1.3 Batasan Masalah

Pada penelitian ini batasan masalah yang dipilih untuk menjelaskan ruang

lingkup penelitian yang lebih spesifik adalah:

1. Remediasi elektrokinetik sampel tanah yang telah dicemari merkuri dengan

variasi konfigurasi elektroda (trigonal, tetragonal, dan heksagonal) serta variasi

jenis tanah (pasir, geluh, dan lanau).

2. Karakterisasi proses elektrokinetik dengan menggunakan pengukuruan resistansi

antara anoda dan katoda serta analisis kandungan merkuri dengan metode

spektrometer serapan atom.

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:




5

1. Mengetahui pengaruh konfigurasi elektroda dan jenis tanah terhadap proses

elektrokinetik dalam remediasi tanah terkontaminasi merkuri.

2. Mengetahui konfigurasi elektroda dan jenis tanah dalam remediasi elektrokinetik

tanah terkontaminasi merkuri yang dapat menghasilkan efisiensi maksimal.

1.5 Manfaat penelitian

Hasil penelitian ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi

penulis lainnya tentang salah satu metode penanganan limbah merkuri dalam

tanah dengan menggunakan metode remediasi elektrokinetik sehingga bisa

dijadikan acuan untuk penelitian lebih lanjut agar didapat proses yang optimal.

Penelitian ini juga bisa bermanfaat sebagai bahan informasi dan pertimbangan

kepada pemerintah daerah yang mana terdapat penambangan emas tradisional di

wilayahnya.




6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Logam Berat

Logam berat dapat didefinisikan sebagai unsur-unsur yang mempunyai

nomor atom 22 92 dan terletak pada periode 4 7 pada tabel periodik (Purnomo

dan Muchyiddin, 2007). Ada sebelas jenis logam berat yang diperlukan untuk

kehidupan organisme, diantaranya adalah tembaga (Cu) dan seng (Zn). Organisme

perairan membutuhkan tembaga dan seng sebagai kofaktor dalam proses fisiologi

enzim sedangkan merkuri (Hg), timbal (Pb), dan kadmium (Cd) belum diketahui

manfaatnya bagi organisme, sebaliknya dapat menimbulkan penyakit (Ahmad,

2009).

Logam-logam berat tersebut diketahui dapat terakumulasi di dalam tubuh

suatu mikroorganisme dan tetap tinggal dalam jangka waktu lama sebagai racun.

Peristiwa yang menonjol dan dipublikasikan secara luas akibat pencemaran logam

berat adalah pencemaran merkuri yang menyebabkan Minamata disease di teluk

Minamata, Jepang dan pencemaran kadmium yang menyebabkan Itai-itai disease

di sepanjang sungai Jinzo di Pulau Honshu, Jepang (Supriyanto dkk, 2007).

Logam berat mudah larut dalam air dan tertimbun dalam fitoplankton yang

merupakan titik awal dari rantai makanan, selanjutnya sampai ke organisme

lainnya melalui rantai makanan (Purnomo dan Muchyiddin, 2007). Keracunan

logam berat umumnya berawal dari kebiasaan memakan makanan yang berasal

dari laut terutama ikan, udang, dan tiram yang sudah terkontaminasi oleh logam




7

berat. Dalam tubuh manusia logam berat akan terakumulasi dan sampai pada

kadar tertentu akan menimbulkan keracunan. Keberadaan logam berat di perairan

laut dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain adalah dari kegiatan

pertambangan, rumah tangga, limbah, serta buangan industri dan aliran pertanian

(Ahmad, 2009).

Kadar logam berat dalam air selalu berubah-ubah tergantung pada saat

pembuangan limbah, tingkat kesempurnaan pengelolaan limbah, dan musim.

Logam berat yang terikat dalam sedimen relatif sukar untuk lepas dan kembali

melarut dalam air sehingga semakin banyak jumlah sedimen maka semakin besar

kandungan logam berat di dalamnya (Purnomo dan Muchyiddin, 2007).

2.2 Merkuri

Merkuri, ditulis dengan simbol kimia Hg atau hydragyrum yang berarti

perak cair (liquid silver), adalah salah satu jenis logam berat. Pada tabel periodik

merkuri menempati urutan 80 dengan massa atom relatif 200,9 sma dan massa

jenis 13,59 g/cm3, berbentuk cair pada suhu kamar (titik leleh -38,88 oC dan titik

didih 356,7 oC), berwarna keperak-perakan, memiliki konduktivitas listrik yang

cukup baik, tetapi sebaliknya memiliki konduktivitas panas yang kurang baik,

tidak larut dalam asam klorida, larut dalam asam sulfat diatas pendidihan, serta

larut dalam asam nitrat, air, alkohol, dan eter (Widhiyatna dkk, 2005 dan

Inswiasri, 2008).

Merkuri telah dikenal manusia sejak manusia mengenal peradaban. Logam

ini dihasilkan dari bijih sinabar (HgS) yang mengandung unsur merkuri antara 0,1

– 4 % dengan pemanasan bijih pada suhu 800 oC menggunakan oksigen (O2)




8

dalam persamaan reaksi 2.1. Merkuri yang telah dilepaskan kemudian

dikondensasi sehingga diperoleh logam cair murni. Logam cair inilah yang

kemudian digunakan oleh manusia untuk bermacam-macam keperluan.

𝐻𝑔𝑆 + 𝑂2 → 𝐻𝑔 + 𝑆𝑂2 (2.1)

Merkuri membentuk berbagai persenyawaan baik anorganik maupun

organik. Merkuri dapat menjadi senyawa anorganik melalui oksidasi dan kembali

menjadi unsur merkuri melalui reduksi. Merkuri anorganik menjadi merkuri

organik melalui kerja bakteri anaerob tertentu dan senyawa ini secara lambat

berdegradasi menjadi merkuri anorganik (Subanri, 2008).

Merkuri sulfida terbentuk dari larutan hidrotermal pada temperatur rendah

dengan cara pengisian rongga (cavity filling) dan penggantian (replacement).

Merkuri sering berasosiasi dengan endapan logam sulfida lainnya, diantaranya

Au, Ag, Sb, Cu, Pb, dan Zn sehingga di daerah pertambangan emas tipe urat

biasanya kandungan merkuri dan beberapa logam berat lainnya cukup tinggi dan

dari proses pengolahan emas terlihat adanya merkuri sebagai pemisah bijih emas

dengan pengotor yang terdapat dalam batu-batuan emas. Merkuri yang terdapat

dalam air limbah adalah hasil pelarutan merkuri yang berada dalam lumpur karena

adanya oksigen sehingga terjadi reaksi oksidasi HgO menjadi Hg2+ yang larut

dalam air (Sismanto dkk, 2007).

2.3 Penambangan Emas Rakyat

Kegiatan penambangan emas primer secara tradisional yang dilakukan

oleh masyarakat di Indonesia dicirikan oleh penggunaan teknik eksplorasi dan

eksploitasi yang sederhana dan relatif murah. Pekerjaan penggalian atau




9

penambangan menggunakan peralatan cangkul, linggis, ganco, palu, dan beberapa

alat sederhana lainnya.

Batuan dan urat kuarsa mengandung emas atau bijih hasil penambangan

ditumbuk sampai berukuran 1 – 2 cm, selanjutnya digiling dengan alat gelundung

(tromol, berukuran panjang 55 – 60 cm dan diameter 30 cm dengan alat

penggiling 3 – 5 batang besi). Bijih seberat 5 – 10 kg dimasukkan kedalam

gelundung dan diputar selama beberapa jam, gelundung dibuka, dibuang

ampasnya (tailing) dan ditambahkan bijih baru, selanjutnya gelundung diputar

kembali.

Proses pengisian ulang biasanya dilakukan beberapa kali dan penggilingan

bijih dapat berlangsung sampai 24 jam. Proses pengolahan emasnya biasanya

menggunakan teknik amalgamasi, yaitu dengan mencampur bijih dengan merkuri

untuk membentuk amalgam (logam paduan Au-Hg) dengan media air. Bijih atau

pulp yang telah digelundung disaring dan diperas dengan kain parasut untuk

memisahkan amalgam dengan ampasnya. Selanjutnya emas dipisahkan dengan

proses penggarangan (penguapan merkuri) pada suhu ±400 oC di tempat terbuka

sampai didapatkan logam paduan emas dan perak (bullion). Produk akhir dijual

dalam bentuk bullion dengan memperkirakan kandungan emas pada bullion

tersebut (Widhiyatna dkk, 2005).

2.4 Amalgamasi

Amalgamasi merupakan proses ekstraksi emas dengan cara mencampur

bijih emas dengan merkuri (Hg). Produk yang terbentuk adalah ikatan antara

emas-perak dan merkuri yang dikenal sebagai amalgam. Merkuri akan




10

membentuk amalgam dengan semua logam kecuali besi dan platina. Amalgamasi

akan efektif pada emas yang terliberasi sepenuhnya maupun sebagian pada ukuran

partikel yang lebih besar dari 200 mesh (0,074 mm). Tiga bentuk utama dari

amalgam adalah AuHg2, Au2Hg and Au3Hg.

Metode pembentukan amalgam secara umum ada dua, yaitu:

1. Seluruh bijih diamalgamasi pada proses menerus: merkuri dicampur

dengan seluruh bijih dalam kotak pompa, dituangkan ke dalam sluice box

selama proses konsentrasi, ditambahkan dalam sistem penggerusan (ball

mill) atau seluruh bijih diamalgamasi dalam papan tembaga.

2. Amalgamasi pada konsentrasi gravitasi hanya pada proses tidak menerus:

merkuri dicampur dengan konsentrat dalam pengaduk, dulang maupun

drum sehingga diperlukan pemisahan amalgam dari mineral berat.

Proses penggerusan dan amalgamasi dengan ball mill berlangsung selama

8 – 12 jam sedangkan pada proses manual dengan dulang berkisar antara 15 – 30

menit. Hasil dari proses ini berupa amalgam basah (pasta) dan tailing. Amalgam

basah kemudian ditampung di dalam suatu tempat yang selanjutnya didulang

untuk pemisahan merkuri dengan amalgam.

Terhadap amalgam yang diperoleh dari kegiatan pendulangan, kemudian

dilakukan kegiatan pemerasan (squeezing) dengan menggunakan kain parasut

untuk memisahkan merkuri dari amalgam (filtrasi). Merkuri yang diperoleh dapat

dipakai untuk proses amalgamasi selanjutnya. Jumlah merkuri yang tersisa dalam

amalgam tergantung pada seberapa kuat pemerasan yang dilakukan. Amalgam




11

dengan pemerasan manual akan mengandung 60 – 70 % emas, dan amalgam yang

disaring dengan alat sentrifugal dapat mengandung emas sampai lebih dari 80 %.

Pemurnian emas dari merkuri selanjutnya dilakukan dengan pembakaran

amalgam untuk menguapkan merkuri, baik dengan pembakaran langsung maupun

dengan retorting. Setelah merkuri menguap yang tertinggal berupa butiran emas

(Anonim, 2008).

Perolehan rata-rata dalam pengolahan adalah 1 g emas setiap 15 kg batuan.

Penggunaan merkuri rata-rata untuk amalgamasi sebanyak 1 kg merkuri untuk

120 kg batuan (Widhiyatna, 2005). Pemisahan tailing dengan amalgam dan

merkuri dengan cara penyiraman menggunakan air untuk menghanyutkan lumpur

tailing sedangkan amalgam dan merkuri akan terpisah/tertinggal karena massa

jenisnya yang besar (Suhandi dan Mulyana, 2007).

2.5 Tailing

Tailing secara teknis didefinisikan sebagai material halus yang merupakan

mineral yang tersisa setelah mineral berharganya diambil dalam suatu proses

pengolahan bijih. Dalam kamus istilah teknik pertambangan umum, tailing

diidentikkan dengan ampas. Tailing juga didefinisikan sebagai limbah proses

pengolahan mineral yang butirannya relatif berukuran halus (Widodo dkk, 2010).

Pada saat ini penanganan tailing hanya dilakukan dengan membuat kolam-

kolam penampungan dengan ukuran yang bervariasi dan kedalaman sekitar 2 m.

Selanjutnya tailing tersebut dimasukkan ke dalam karung dengan ukuran berat

rata-rata 15 kg/karung. Sebagian kecil tailing diolah kembali untuk mendapatkan

bullion emasnya dengan cara amalgamasi pada gelundung yang digerakkan oleh




12

kincir air, kemudian tailing dari pengolahan tahap kedua tersebut didulang

kembali untuk didapatkan merkurinya. Sebagian besar tailing hasil pengolahan

emas tahap pertama diusahakan oleh beberapa pengusaha tailing untuk

diperjualbelikan. Harga satu karung tailing dengan berat sekitar 15 kg adalah Rp

6.000. Umumnya tailing tersebut dijual kepada para pengusaha tertentu untuk

diproses dengan cara sianidasi.

Tabel 2.1. Perbandingan Kandungan Logam Berat Limbah Pengolahan Emas

(Hidayati dkk, 2006).

Jenis Limbah Kandungan merkuri (ppm) PT Aneka Tambang Penambangan emas rakyat Pongkor

Tanah 0,293 239,38 Air 1 0,022 5,067 Air 2 0,023 20,574 Air 3 0,070 21,645

Tabel 2.2. Hasil Analisis Kimia Tailing (Widodo dkk, 2010).

No. Oksida Jumlah (%) CM CI WN

1 SiO2 72,62 71,06 76,55 2 Al2O3 15,17 14,86 15,68 3 CaO 3,86 2,92 1,94

No. Logam Berat Jumlah (g/ton) 4 Au 1,05 0,88 0,75 5 Ag 4,45 5,57 3,03 6 Hg 1,49 0,95 0,88 7 Fe 2,02 4,04 2,96 8 Zn 0,05 0,02 - 9 Mn 0,07 - -

10 Pb 0,03 0,01 0,02 11 Cu 0,09 0,12 0,05 12 Cd - - - 13 As 0,01 - -

Saat ini penanganan tailing dari proses amalgamasi belum dilakukan

secara benar, hal ini disebabkan karena belum adanya kesadaran dari penambang




13

(masyarakat) akan bahaya pencemaran tersebut dan belum digunakannya

peralatan pengendali pencemaran merkuri.

Salah satu upaya pengelolaan tailing yang dilakukan penambang adalah

mendulang kembali tailing dari proses amalgamasi untuk mendapatkan merkuri

pada tailing tersebut. Hal ini selain mengurangi merkuri yang terbuang ke dalam

badan air juga karena alasan ekonomi (Widhiyatna, 2005).

Hidayati dkk (2006) melakukan pengukuran kandungan logam berat

limbah pengolahan emas milik PT Aneka Tambang dan penambangan emas

rakyat Pongkor. Hasilnya bisa dilihat dalam Tabel 2.1. Selanjutnya, Widodo dkk

(2010) melakukan analisis kimia untuk mengetahui kandungan yang terdapat

dalam tailing yang disajikan dalam Tabel 2.2.

2.6 Tanah Pisahan

Tanah pisahan (soil separates) adalah sekelompok partikel mineral yang

sesuai dalam batas-batas ukuran yang pasti dan dinyatakan sebagai diameter

dalam milimeter. Ukuran pisahan yang digunakan dalam USDA (United States

Department of Agriculture) dan sistem tata nama untuk tekstur tanah ditunjukkan

pada Tabel 2.3 sementara komposisinya didefiniskan pada Gambar 2.1 (Brown,

2003).

Segitiga tekstur tanah pada Gambar 2.1 digunakan untuk membantu

menentukan tekstur tanah dalam dua belas klasifikasi yang didefiniskan oleh

USDA. Tekstur tanah diklasifikasikan oleh fraksi masing-masing tanah pisahan

(pasir, lanau, dan liat) yang ada di tanah. Klasifikasi biasanya diberi nama dari

ukuran partikel konstituen primer atau kombinasi dari ukuran partikel yang paling




14

melimpah, misalnya liat berpasir (sandy clay). Istilah keempat, geluh (loam),

digunakan untuk menggambarkan konsentrasi yang kira-kira sama antara pasir,

lanau, dan tanah liat.

Tabel 2.3. Ukuran batas diameter tanah pisahan dalam sistem klasifikasi

tekstur tanah oleh USDA (Brown, 2003).

Nama Tanah Pisahan Batas Diameter (mm) Pasir Sangat Kasar 2,00 – 1,00

Pasir Kasar 1,00 – 0,50 Pasir Sedang 0,50 – 0,25 Pasir Halus 0,25 – 0,10

Pasir Sangat Halus 0,10 – 0,05 Lanau 0,05 – 0,002 Liat < 0,002

Gambar 2.1. Diagram Tekstur Tanah oleh USDA (Brown, 2003).

2.7 Merkuri dan Pencemaran Lingkungan

Pencemaran lingkungan adalah suatu keadaan yang terjadi karena

perubahan kondisi tata lingkungan (tanah, udara, dan air) yang tidak




15

menguntungkan (merusak dan merugikan kehidupan manusia, binatang, dan

tumbuhan) yang disebabkan oleh kehadiran benda-benda asing (seperti sampah,

limbah industri, minyak, logam berbahaya, dsb) sebagai akibat perbuatan manusia

sehingga mengakibatkan lingkungan tersebut tidak berfungsi seperti semula.

Lingkungan yang terkontaminasi oleh merkuri dapat membahayakan

kehidupan manusia karena adanya rantai makanan. Merkuri terakumulasi dalam

mikroorganisme yang hidup di perairan (sungai, danau, dan laut) melalui proses

metabolisme. Bahan-bahan yang mengandung merkuri yang terbuang kedalam

sungai atau laut dimakan oleh mikroorganisme tersebut dan secara kimiawi

berubah menjadi senyawa metil merkuri.

Mikroorganisme dimakan ikan sehingga metil merkuri terakumulasi dalam

jaringan tubuh ikan. Ikan kecil menjadi makanan ikan besar dan akhirnya

dikonsumsi oleh manusia. Oleh karenanya, usaha pengolahan emas dengan

menggunakan merkuri seharusnya tidak membuang limbahnya (tailing) ke dalam

aliran sungai sehingga tidak terjadi kontaminasi merkuri pada lingkungan

disekitarnya dan tailing yang mengandung merkuri harus ditempatkan secara

khusus dan ditangani secara hati-hati (Widhiyatna, 2005).

Sebagai logam berat, merkuri termasuk logam yang mempunyai daya

racun tinggi. Dalam waktu singkat, keracunan merkuri bisa menyebabkan

berbagai gangguan, mulai dari rusaknya keseimbangan, tidak bisa berkonsentrasi,

tuli, dan berbagai gangguan lainnya seperti yang terjadi pada kasus Minamata.

Kerusakan tubuh yang disebabkan oleh merkuri pada umumnya bersifat




16

permanen. Di AS pada tahun 1994 ditetapkan batas minimal dari kadar merkuri

yang dapat menimbulkan risiko keracunan (Santosa, 2003), yaitu:

1. Untuk paparan akut: 0,020 mcg/m3 udara setara dengan 0,40 mcg/hari

2. Untuk paparan kronis: 0,014 mcg/m3 udara setara dengan 0,28 mcg/hari

Pada kasus Minamata di Jepang tahun 1960, didapatkan hasil pemeriksaan

kadar merkuri dari rambut penduduk daerah tersebut sebesar 183 ppm, jauh

melebihi batas ambang toksik merkuri di rambut (5 ppm). Hal ini disebabkan

karena pencemaran laut di daerah pantai Minamata oleh limbah industri sehingga

kadar merkuri yang dikandung ikan laut di sana mencapai 11 mcg/kg, sedangkan

pada beberapa kerang bahkan mencapai 36 mcg/kg (batas ambang kontaminasi

sekitar 1 mcg/kg ikan). Perkiraan rata-rata asupan merkuri per hari disajikan

dalam Tabel 2.4 (Santosa, 2003).

Tabel 2.4. Perkiraan Rata-rata Asupan Merkuri Per Hari Berasal dari Sumber

Lingkungan (Santosa, 2003).

Sumber Uap Elemental Hg (mcg/hari)

Anorganik Hg (mcg/hari)

Metil Hg (mcg/hari)

Udara 0,024 0,001 0,006 Air 0 0,005 0

Makanan: Ikan 0 0,042 2,300

Lain-lain 0 0,290 0 Amalgam

Gigi 2,9 – 17,5 0 0

Merkuri di alam umumnya terdapat sebagai metil merkuri (CH3 – Hg),

yaitu bentuk senyawa organik dengan daya racun tinggi dan sukar terurai

dibandingkan zat asalnya. Merkuri dalam bentuk metil merkuri dapat diakumulasi

oleh ikan atau kerang-kerangan dan merupakan racun bagi manusia. Faktor-faktor




17

yang sangat berpengaruh di dalam pembentukan metil merkuri antara lain: suhu,

kadar ion Cl-, kandungan organik, derajat keasaman (pH), dan kadar merkuri.

Tabel 2.5. Batasan Kadar Merkuri di Lingkungan (Santosa, 2003).

No Peraturan Kadar Hg yang Diperbolehkan 1 Kadar Hg dalam air minum Permenkes no. 097/2002 0,001 mg/l

2 Kadar Hg dalam air bersih No. 416/Menkes/Per/IX/1990 0,001 mg/l

3 Kadar Hg dalam udara tempat kerja Kepmenkes: 261/Menkes/SK/II/1998 0,01 mg/m3

4 Kadar Hg dalam makanan dan minuman Keputusan Badan Pengawasan Obat dan

Makanan: no. 3725/B/SK/VII/89

Dalam ikan segar 0,5 mg/kg Dalam Sayuran 0,03 mg/kg Dalam biji-bijian 0,05 mg/kg

5 Kadar Hg dalam air sungai no. 02/MenKLH/I/1998

Golongan A (baku mutu air minum) 0,001 mg/l Golongan B (untuk perikanan) 0,001 mg/l Golongan C (untuk pertanian) 0,002 mg/l Golongan D (yang tidak termasuk

golongan A, B, dan C) 0,005 mg/l

Karena sifatnya yang sangat beracun, Food and Drugs Administration

(FDA) menentukan pembakuan atau Nilai Ambang Batas (NAB) kadar merkuri

yang ada dalam air sungai, yaitu sebesar 0,005 ppm. Beberapa kadar merkuri yang

diperbolehkan menurut peraturan yang ada di Indonesia disajikan pada Tabel 2.5

(Santoso, 2003) sementara nilai ambang batas kandungan merkuri (Hg) dalam

tanah sawah menurut baku mutu tanah yang dikeluarkan oleh kantor KLH-

Dalhousie University Canada (1992) untuk penggunaan pertanian yaitu sebesar

0,5 ppm (Haryono dan Soemono, 2009).




18

2.8 Remediasi Elektrokinetik

Remediasi tanah (soil remediation) adalah pemulihan tanah yang

terkontaminasi oleh zat-zat pencemar seperti logam berat dan atau senyawa

organik untuk mengembalikan fungsi tanah sehingga dapat dimanfaatkan kembali

dan tidak menimbulkan masalah bagi lingkungan. Menurut Cynthia (1997) dalam

Hakim (2005), teknologi remediasi secara umum dapat dilakukan dengan isolasi,

immobilisasi, reduksi toksisitas, pemisahan fisis, dan ekstraksi. Teknologi secara

ekstraksi untuk remediasi tanah antara lain: soil washing, phyrometallurgical, in

situ soil flushing, dan electrokinetic treatment.

Elektokinetik merupakan suatu proses yang sangat sederhana. Dua

elektroda diletakan di dalam tanah dengan arus searah (direct current) yang

dilewatkan diantara keduanya sehingga elektroda tersebut dibedakan menjadi

katoda dan anoda. Arus searah ini melewati tanah yang menghasilkan area kecil

dimana ion-ion dapat berpindah.

Remediasi elektrokinetik merupakan teknologi pemulihan tanah

terkontaminasi logam berat dan senyawa-senyawa organik melalui proses secara

in situ dengan menggunakan tegangan listrik rendah dan arus DC konstan.

Elektroda diletakkan pada tanah dengan susunan aliran terbuka. Akibat arus DC

yang masuk akan terjadi perubahan fisis dan kimiawi serta hidrologi dalam tanah

yang menunjukkan adanya bermacam-macam perpindahan ionik dengan

fenomena konduksi berpasangan dan tidak berpasangan dalam media berpori.

Perpindahan ionik ini melalui penyerapan, penguapan, dan reaksi penguraian yang




19

merupakan mekanisme dasar dari remediasi elektrokinetik (Pamukcu, 1994 dalam

Sismanto dkk, 2007).

Pada teknologi ini, elektroda ditempatkan pada tanah secara vertikal

maupun horizontal. Ketika arus DC digunakan pada elektroda, dihasilkan tanah

yang terpengaruh medan listrik oleh katoda dan anoda. Penggunaan sistem

tersebut pada tanah mempunyai beberapa efek yaitu: elektromigrasi,

elektroosmosis, perubahan pH, dan elektroforesis. Dengan penerapan teknologi

tersebut diharapkan kontaminan logam berat dalam tanah dapat

dipindahkan/digerakkan, dipadatkan/dipekatkan oleh elektroda, serta

diekstraksikan dari tanah, yang secara skematik dapat dilihat pada Gambar 2.2

(Alshawabkeh, 2001 dalam Hakim, 2005).

Gambar 2.2. Prinsip Dasar Remediasi Elektrokinetik (Alshawabkeh, 2001 dalam

Hakim, 2005).

Penginjeksian arus melalui elektroda anoda (sumber injeksi) dan katoda

(elektroda ekstraksi) menyebabkan kontaminan bermuatan positif akan cenderung

untuk bergerak ke katoda. Sumber injeksi membantu dalam pergerakan ion-ion

dan sumber ekstraksi untuk menghilangkan kontaminan bila mencapai elektroda.




20

Gerakan ion menuju satu elektroda lainnya tanpa perpindahan secara konveksi

disebut elektromigrasi tetapi elektromigrasi hanya mampu menghilangkan

kontaminan ionik seperti ion-ion logam, asam organik terlarut, dan basa

(Sismanto, 2007).

Elektromigrasi adalah kunci dari mekanisme dalam menghilangkan

kontaminan ion organik, terutama ion-ion logam sedangkan gerakan air yang

terjadi dalam tanah disebut dengan elektroosmosis yang juga mencakup

elektroforesis, yaitu gerakan partikel bermuatan atau koloid dalam medan listrik.

Gerakan air di dalam tanah ini membawa ion-ion logam yang selanjutnya

mengurangi kadar kontaminan (Sismanto dkk, 2007).

Pada penyelesaiannya, ion-ion yang dipekatkan/dipadatkan tersebut akan

mendekati elektroda atau mengalami reaksi pada elektroda, dimana logam-logam

pencemar tersebut naik ke arah elektroda atau melepaskan komponen berbentuk

gas. Perubahan pH yang terjadi karena pengaruh arus merupakan reaksi

elektrolisis pada elektroda. Terjadi oksidasi air pada anoda dan menghasilkan ion-

ion hidrogen (H+). Ion-ion H+ tersebut membangkitkan asam untuk berpindah

menuju katoda. Sebaliknya, penurunan air terjadi pada katoda dan menghasilkan

ion-ion hidroksil (OH-) yang kemudian berpindah sebagai dasar ke arah anoda

(Acar et.al, 1990 dalam Hakim, 2005).

Pada dasarnya, teori elektroosmosis ini adalah perpindahan kation (H+) ke

katoda dan anion (OH-) ke anoda. Partikel lempung mempunyai muatan listrik

negatif, untuk mengimbangi muatan negatif tersebut, partikel lempung menarik

kation dari air pori. Jumlah kation yang jauh lebih banyak melebihi jumlah anion




21

menyebabkan aliran air pori tanah dari area di sekitar anoda menuju katoda

(Tjandra dan Wulandari, 2006).

𝐴𝑛𝑜𝑑𝑎: 2𝐻2𝑂 → 𝑂2 + 4𝐻+ + 4𝑒− (2.5)

𝐾𝑎𝑡𝑜𝑑𝑎: 2𝐻2𝑂 + 2𝑒− → 𝐻2 + 2𝑂𝐻− (2.6)

Hasil yang didapatkan dari bench-scale laboratory dan percobaan skala

lapangan mengindikasikan bahwa teknologi elektrokinetik ini dapat sukses

diaplikasikan pada clay (lempungan) sampai tanah fine sandy (pasiran halus). Hal

ini menunjukkan bahwa tipe tanah bukan merupakan batasan yang signifikan.

Bagaimanapun, kecepatan transport kontaminan dan efisiensinya tergantung pada

tipe tanah dan variabel lingkungan.

Terjadinya proses elektromigrasi dan elektroosmosis untuk memindahkan

kontaminan pada salah satu elektroda berkaitan dengan kation pada anoda atau

anion pada katoda sehingga dapat mengurangi kontaminan menuju elektroda dari

beban yang berlawanan. Ini merupakan cara yang sempurna untuk menimbulkan

terjadinya reaksi kimia yang akan mendetoksifikasi kontaminan. Ukuran tanah

yang berbutir halus menjadi pertimbangan khusus dalam remediasi kontaminasi

air tanah.

Menurut sifat dari kontaminan yang dapat berpindah dari satu area ke area

yang lain, elektrokinetik merupakan solusi yang baik untuk menangani masalah

tersebut. Tetapi disamping itu, elektrokinetik memiliki dampak negatif dari proses

pembersihan kontaminan. Terlalu banyak ion lain dalam tanah dapat mengurangi

target kontaminan yang akan diangkat (Sismanto dkk, 2007).




22

Material Elektroda, bahan kimia yang tidak bereaksi dan bahan yang bisa

menghantarkan listrik seperti grafit, coated titanium, atau platinum bisa

digunakan sebagai anoda untuk menahan disolusi elektroda dan berlangsungnya

pengkaratan dalam kondisi asam. Metode elektrokinetik sebagai alternatif

perbaikan tanah memiliki beberapa kelebihan, seperti dapat diterapkan pada tanah

yang memiliki permeabilitas rendah, efektif untuk tanah yang memiliki butiran

sangat halus, dan derajat kontrol arah aliran air pori tinggi. Beberapa faktor yang

berpengaruh pada proses elektrokinetik dijelaskan pada Tabel 2.6. (Tjandra dan

Wulandari, 2006).

Tabel 2.6. Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Proses Elektrokinetik (Tjandra

dan Wulandari, 2006).

Faktor-faktor Karakteristik

Kondisi Tanah

Ukuran butiran tanah dan tipe mineral

1. Efektif bila 30 % atau lebih ukuran butiran lebih kecil dari 2 m

2. Lebih efektif pada silty class dengan plastisitas sedang (kaolinit dan illit) dibandingkan pada tanah liat berplastisitas tinggi.

Kadar garam Tidak efektif pada tanah yang memiliki kandungan garam tinggi

pH 1. Tidak efektif pada pH yang rendah (<6) 2. Sangat efektif pada pH yang tinggi

(pH>9)

Sistem

Rapat Arus Bervariasi tergantung pada karakteristik geoteknik tanah

Macam Elektroda Logam perak, platina, besi, dan tembaga lebih efektif daripada aluminium, karbon hitam, dan timah.

Konfigurasi Elektroda Direncanakan berdasarkan kondisi lapangan (arah aliran pori)




23

2.9 Pengujian Logam dengan Spektrometer Serapan Atom

Spektrometer serapan atom atau Atomic Absorption Spectrometry (AAS)

adalah suatu metode analisis untuk penentuan kadar unsur-unsur logam dan

metaloid berdasarkan pada penyerapan (absorbansi) radiasi oleh atom bebas dari

unsur tersebut. Suatu sampel dapat diukur kandungan logamnya apabila logam-

logam dalam sampel tersebut telah dibebaskan dari bahan organiknya.

Pembebasan logam dari bahan organik dilakukan dengan destruksi. Di dalam

bagian khusus alat, contoh yang telah dipreparasi tersebut selanjutnya mengalami

atomisasi.

Atomisasi suatu unsur dalam sampel dapat dilakukan dalam sistem nyala

dan tanpa nyala. Logam-logam yang cocok diukur dengan sistem nyala antara lain

K, Na, Ca, Mg, Pb, Cd, Cr, Cu, Zn, dan Fe. Atomisasi nyala dapat menggunakan

gas bakar asetilen-udara ataupun nitrous oksida-udara. Atomisasi elektrotermal

menggunakan Graphite Furnace Atomization (GFA) merupakan atomisasi

menggunakan listrik tegangan tinggi, cocok digunakan untuk pengukuran logam-

logam dalam jumlah kecil (ppb – ppt). Atomisasi tanpa nyala dapat menggunakan

Mercury Vapor Unit (MVU) yang khusus digunakan untuk pengukuran merkuri,

dapat pula menggunakan Hydride Vapor Generator (HVG) yang digunakan untuk

pengukuran arsenik ataupun merkuri. Prinsip kerja spektrometer serapan atom

digambarkan dalam Gambar 2.3 (Miller dan Rutzke, 2003 dalam Suyanto, 2009).




24

Gambar 2.3. Prinsip Kerja Spektrometer Serapan Atom.

Prinsip kerja AAS secara singkat sebagai berikut. Sumber radiasi spesifik

yang dihasilkan oleh lampu katoda berongga (Hollow Cathode Lamp) diteruskan

ke pembagi. Sinar bagi digunakan sebagai referensi dan sinar lurus diteruskan ke

atom-atom contoh. Sinar yang telah melewati atom-atom contoh, masuk ke dalam

monokromator. Sinar monokromatis yang dihasilkan ditangkap oleh detektor,

diamplifikasi, diolah, dan dicatat oleh recorder secara komputerisasi. Hasil

bacaan berupa absorbansi selanjutnya ditetapkan melalui sistem ini.

Sebelum sampel diukur menggunakan AAS, sampel harus dipreparasi

terlebih dahulu. Sampel padat, pasta, maupun cair didestruksi terlebih dahulu

untuk membebaskan logam dari matriks bahan organik. Destruksi dapat dilakukan

secara kering atau basah. Destruksi kering disebut juga pengabuan. Destruksi

secara kering dilakukan dengan menggunakan suhu tinggi secara bertahap.

Destruksi basah menggunakan kombinasi asam kuat, biasanya H2SO4 dan HNO3.

Untuk contoh air tanpa bahan organik dapat dilakukan pengukuran langsung

setelah contoh diasamkan terlebih dahulu. Sampel ditepatkan sampai volume




25

tertentu menggunakan air bebas mineral ataupun asam encer dan selanjutnya

diukur menggunakan AAS.

Berdasarkan kurva baku standar, kadar logam dalam contoh dapat

ditetapkan. Kadar logam contoh dikoreksi menggunakan blangko. Kesimpulan

hasil pengujian berupa rekomendasi Memenuhi Syarat (MS) atau Tidak

Memenuhi Syarat (TMS) jika sampel telah ditetapkan syarat mutunya berdasarkan

SNI. Jika syarat mutu belum ada, maka kesimpulannya adalah Hasil Pengukuran

Seperti Tersebut (HPST) di atas (Suyanto, 2009).




26

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Material dan

Laboratorium Biofisika Departemen Fisika, Universitas Airlangga serta Balai

Teknik Kesehatan Lingkungan Surabaya mulai dari Maret 2012 sampai Desember

2012.

3.2 Alat dan Bahan

1. Bahan yang digunakan dalam penelitian:

a. Tanah dari jenis pasir dan geluh (dari Buduran, Sidoarjo), serta lanau (diambil

dari Rungkut, Surabaya).

b. Merkuri yang dilarutkan dalam Asam Nitrat.

c. Bahan kimia dalam larutan standar. Untuk keperluan analisis, semua bahan kimia

yang digunakan harus murni dan pro analisis (p. a.). Bahan-bahan tersebut adalah:

HgCl2, HNO3, KMnO4, NH2OH.HCl, SnCl2 10%, aquades, dan aquabides.

2. Alat yang digunakan dalam penelitian:

a. Catu daya DC 40 V/0,2 A; soil pH-meter; kabel jepit buaya; elektroda tembaga

silinder diameter 0,8 cm; multimeter; dan reaktor bak kayu tebal 1 cm berukuran

40 cm x 40 cm x 15 cm yang bagian dalamnya dilapisi plastik

b. Peralatan gelas lengkap: beaker glass, gelas piala, corong pemisah, corong

penyaring, erlenmeyer, kaca arloji, labu ukur, pipet ukur, dan buret

c. Lumpang, alu, dan timbangan




27

d. Spektrometer serapan atom

e. Neraca listrik, furnace, oven, hot plate, dan magnetic stirrer

f. Kertas saring ayakan 63 m.

3.3 Rancangan Percobaan

Penelitian ini adalah penelitian eksperimental laboratoris dengan

menggunakan rancangan faktorial yang terdiri atas dua faktor, konfigurasi

elektroda dan jenis tanah.

3.3.1 Variabel Penelitian

a. Variabel bebas: konfigurasi elektroda dan jenis tanah.

b. Variabel terikat: konsentrasi akhir merkuri dan resistansi anoda dan

katoda.

c. Variabel terkendali: tegangan, kuat arus, waktu remediasi, jenis elektroda,

kelembaban tanah, dan konsentrasi awal merkuri.

3.4 Prosedur Penelitian

Diagram alir pelaksanaan penelitian dijelaskan dalam Gambar 3.1.

3.4.1 Pengujian Awal

Sampel tanah diuji terlebih dahulu dengan menggunakan spektrometer

serapan atom. Untuk menghitung kandungan merkuri digunakan kurva standar

dari merkuri yang dianalisis. Kurva standar dibuat dengan cara mengukur

absorban dari beberapa larutan standar dengan berbagai konsentrasi yang berbeda.

Contoh pembuatan kurva standar bisa dilihat pada Tabel 3.1 dan Gambar 3.2.




28

Gambar 3.1. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian.

Tabel 3.1. Absorbansi Larutan Standar

Konsentrasi Larutan Standar (ppm) Hasil Pengukuran Absorbansi (A) 0 0,001

0,1 0,015 0,5 0,049 1,0 0,099




29

Gambar 3.2. Kurva Regresi Linier Larutan Standar.

Dari data tersebut didapat harga: r=0,998; A=0,002; dan B=0,095. Jika

hasil pengukuran absorban sampel adalah 0,006, maka

𝑥 =0,006−0,002

0,095= 0,042 (3.1)

dimana: y=absorban dan x=konsentrasi. Perhitungan selanjutnya adalah sebagai

berikut: massa contoh=a gram, volume pemekatan=b ml, volume yang diamati=c

ml, absorban=d, konsentrasi=e μg (Edward, 1990).

𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 =𝑏.𝑒

𝑐.𝑎

𝜇𝑔

𝑔 (3.2)

3.4.2 Persiapan Reaktor

Reaktor dibuat dari papan kayu setebal kurang lebih 1 cm dalam bentuk

balok berukuran 40 cm x 40 cm x 15 cm yang bagian dalamnya dilapisi dengan

plastik. Elektroda dibuat dari batang silinder pejal tembaga dengan diameter 8 mm

yang dipotong-potong dengan gergaji mekanik sehingga diperoleh elektroda

tembaga sepanjang 12 cm. Reaktor kemudian disusun seperti pada Gambar 3.3.

y = 0.0958x + 0.0027R² = 0.9977

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi Larutan Standar (ppm)

Absorbansi

Linear (Absorbansi)




30

Gambar 3.3. Reaktor.

3.4.3 Variasi Jenis Tanah dan Konfigurasi Elektroda

Tanah pasir dimasukkan ke dalam reaktor dan dicampur dengan air

sehingga memiliki kelembaban skala 8 kemudian ditimbang seberat 25 kg.

Merkuri sebanyak 0,2 g dicampurkan dan kemudian diaduk hingga merata

sehingga terbentuk tailing simulasi.

Elektroda tembaga disusun dengan konfigurasi heksagonal berjari-jari 15

cm, katoda berada di pusat dan anoda berada di enam sudut-sudut heksagonal.

Katoda dihubungkan dengan kutub negatif dan anoda dihubungkan dengan kutub

positif seperti pada Gambar 3.4. Catu daya diatur pada keluaran 40 V/0,2 A

kemudian dinyalakan dan dibiarkan selama 12 jam. Setiap interval 3 jam,

resistansi antara katoda dan anoda diukur dengan mutimeter setelah catu daya

dimatikan terlebih dahulu. Setelah 12 jam, 250 g sampel tanah diambil dari salah

satu anoda dan dimasukkan ke dalam pot sampel.




31

Gambar 3.4. Konfigurasi elektroda heksagonal.

Langkah-langkah tersebut diulangi kembali dengan perubahan konfigurasi

elektroda, yaitu trigonal dan tetragonal. Kemudian diulangi kembali.dengan

tailing simulasi yang dibuat dari tanah geluh dan tanah lanau.

Sampel-sampel tanah kemudian diuji dengan spektrometer serapan atom

seperti pada pengujian awal. Dari pengujian tersebut akan didapat kondisi optimal

remediasi elektrokinetik, yaitu jenis tanah dan konfigurasi elektroda dimana

remediasi elektrokinetik menghasilkan efisiensi maksimal (Hakim, 2005 dan

Sismanto, 2007).

𝐸 =𝐶𝑎𝑤𝑎𝑙−𝐶𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟

𝐶𝑎𝑤𝑎𝑙𝑥100% (3.3)

3.5 Analisis Data

Dari prosedur 3.4.3 akan didapatkan nilai konsentrasi akhir merkuri pada

setiap konfigurasi elektroda dan jenis tanah seperti pada Tabel 3.2. Dari tabel

tersebut kita akan mendapatkan kondisi optimal remediasi elektrokinetik.




32

Kemudian nilai kenaikan resistansi setiap selang waktu 3 jam untuk setiap kondisi

akan ditampilkan dalam Tabel 3.3.

Tabel 3.2. Konsentrasi Akhir Merkuri. Jenis Tanah

Konfigurasi Elektroda Pasir Geluh Lanau

Trigonal Tetragonal Heksagonal

Tabel 3.3. Kenaikan Resistansi dalam Setiap Kondisi. Selang Waktu (jam) Resistansi ()

3 6 9 12

Dari hasil pengukuran dan pengujian yang dilakukan, selanjutnya dapat

dibuat grafik hubungan untuk masing-masing tabel dan dianalisis dengan factorial

anova. Dari grafik tersebut dapat dilakukan analisis pengaruh jenis tanah dan

konfigurasi elektroda terhadap remediasi elektrokinetik, jenis tanah dan

konfigurasi apa dalam remediasi elektrokinetik yang dapat menghasilkan proses

yang optimal dan laju penyerapan merkuri dengan membandingkannya terhadap

laju kenaikan resistansi anoda-katoda.




41

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Jenis tanah dan konfigurasi elektroda berpengaruh signifikan terhadap

remediasi elektrokinetik tanah terkontaminasi merkuri berdasarkan kenaikan

resistansi anoda dan katoda.

2. Remediasi elektrokinetik berjalan optimal pada jenis tanah geluh dengan

ukuran butiran tanah yang lebih kecil dan kurang optimal pada jenis tanah

pasir dengan ukuran butiran tanah yang lebih besar. Remediasi elektrokinetik

berjalan optimal pada konfigurasi heksagonal dan berjalan kurang optimal

pada konfigurasi trigonal.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh penggunaan elektroda

aktif tembaga dengan elektroda inert karbon untuk mengetahui signifikansi

jenis tanah dan konfigurasi elektroda terhadap efisiensi remediasi

elektrokinetik tanah terkontaminasi merkuri.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan konsentrasi awal merkuri lebih

tinggi dan lebih rendah untuk mengetahui afinitas remediasi elektrokinetik

terhadap merkuri.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai profil tegangan dan arus

dalam kaitannya terhadap sumber potensial elektrokinetik dan rapat arus pada

tanah untuk optimasi remediasi lebih lanjut.




42

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Fasmi, 2009, Tingkat Pencemaran Logam Berat dalam Air Laut dan Sedimen di Perairan Pulau Muna, Kabaena, dan Buton Sulawesi tenggara, Makara, Sains, Vol. 13

Anonim, 2008, Pedoman Teknis Pencegahan Pencemaran dan/atau Kerusakan

Lingkungan Hidup Akibat Pertambangan Emas Rakyat, Lampiran Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup

Brown, 2008, Soil Texture, Fact Sheet SL-29, University of Florida, Institute of

Food and Agricultural Sciences Edward, 1990, Cara Analisis Logam Berat Hg, Pb, Cd, Cu, dan Zn dengan

Spektrofotometer Penyerapan Atom (AAS), Lonawarta, No. 2

Hakim, Luqman dkk, 2005, Remediasi Tanah Terkontaminasi Logam Berat Krom

(Cr) dengan Teknik Remediasi Elektrokinetik, Logika, Vol. 2 Haryono dan S. Soemono, 2009, Rehabilitasi Tanah Tercemar Merkuri (Hg)

Akibat Penambangan Emas dengan Pencucian dan Bahan Organik di Rumah Kaca, Jurnal Tanah dan Iklim No. 29

Hidayati, Nuril, 2006, Potensi Centrocema pubescence, Calopogonium

mucunoides, dan Micania cordata dalam Membersihkan Logam Kontaminan pada Limbah Penambangan Emas, Biodiversitas, Vol. 7

Inswiasri, 2008, Paradigma Kejadian Penyakit Pajanan Merkuri (Hg), Jurnal

Ekologi Kesehatan, Vol. 7 Oktaviana, Yuanita, 2006, Pencemaran Merkuri dari Darat ke Sungai, Rumah

Emas Kita, Edisi 01 Purnomo, Tarzan dan Muchyiddin, 2007, Analisis Kandungan Timbal (Pb) pada

Ikan Bandeng (Chanos chanos Forsk.) di Tambak Kecamatan Gresik, Neptunus, Vol. 14

Santosa, Slamet, 2003, Peran Metallothionein pada Autisme, JKM, Vol. 2 Sismanto dkk, 2007, Remediasi Elektrokinetik Menggunakan Elektroda 2D

Hexagonal pada Tanah Limbah Pertambangan Emas yang Mengandung Tembaga (Cu) dan Merkuri (Hg) di Kokap Kulonprogo Yogyakarta, Berkala MIPA, 17(2)

Subanri, 2008, Kajian Beban Pencemaran Merkuri (Hg) terhadap Air Sungai

Menyuke dan Gangguan Kesehatan pada Penambang Sebagai Akibat




43

Penambangan Emas Tanpa Izin (PETI) di Kecamatan Menyuke Kabupaten Landak Kalimantan Barat, Semarang, Universitas Diponegoro

Suhandi dan Mulyana, 2007, Evaluasi Sumber Daya/Cadangan Bahan Galian

untuk Pertambangan Sekala Kecil Daerah S. Daun, Kabupaten Sanggau, Provinsi Kalimantan Barat, Pusat Sumber Daya Geologi, Proceeding Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan dan Non Lapangan Tahun 2007

Supriyanto dkk, 2007, Analisis Cemaran Logam Berat Pb, Cu, dan Cd pada Ikan

Air Tawar dengan Metode Spektrometri Nyala Serapan Atom (SSA), Yogyakarta, Seminar Nasional III SDM Teknologi Nuklir

Suyanto, 2009, Pengujian Logam Secara AAS, InfoPOM, Vol. 10 Tjandra, Daniel dan Paravita Sri Wulandari, 2006, Pengaruh Elektrokinetik

Terhadap Peningkatan Daya Dukung Pondasi Tiang di Lempung Marina, Dimensi Teknik Sipil, Vol. 8

Widhiyatna, Denni dkk, 2005, Pendataan Sebaran Merkuri di Daerah Cineam,

Kab. Tasikmalaya, Jawa Barat dan Sangon, Kab. Kulon Progo, DI Yogyakarta, DIM, Kolokium Hasil Lapangan

Widhiyatna, Denni, 2005, Pemantauan dan Pendataan Bahan Galian pada Bekas

Tambang dan Wilayah PETI di Kabupaten Gorontalo, Propinsi Gorontalo, DIM, Kolokium Hasil Lapangan

Widodo dkk, 2010, Pemanfaatan Tailing Pengolahan Bijih Emas Cara

Amalgamasi untuk Bata Cetak, Sukabumi, LIPI




44

Lampiran I

Data Hasil Pengukuran Resistansi

T K W R Pasir Trigonal 3 5500 Pasir Trigonal 3 6000 Pasir Trigonal 3 6500 Pasir Tetragonal 3 8000 Pasir Tetragonal 3 8500 Pasir Tetragonal 3 9000 Pasir Heksagonal 3 13000 Pasir Heksagonal 3 14000 Pasir Heksagonal 3 15000 Geluh Trigonal 3 26000 Geluh Trigonal 3 28000 Geluh Trigonal 3 30000 Geluh Tetragonal 3 20000 Geluh Tetragonal 3 30000 Geluh Tetragonal 3 40000 Geluh Heksagonal 3 30000 Geluh Heksagonal 3 35000 Geluh Heksagonal 3 40000 Lanau Trigonal 3 20000 Lanau Trigonal 3 30000 Lanau Trigonal 3 40000 Lanau Tetragonal 3 30000 Lanau Tetragonal 3 35000 Lanau Tetragonal 3 40000 Lanau Heksagonal 3 20000 Lanau Heksagonal 3 30000 Lanau Heksagonal 3 40000 Pasir Trigonal 6 6500 Pasir Trigonal 6 7000 Pasir Trigonal 6 7500 Pasir Tetragonal 6 10000 Pasir Tetragonal 6 11000 Pasir Tetragonal 6 12000

Pasir Heksagonal 6 14000 Pasir Heksagonal 6 15000 Pasir Heksagonal 6 16000 Geluh Trigonal 6 35000 Geluh Trigonal 6 40000 Geluh Trigonal 6 45000 Geluh Tetragonal 6 35000 Geluh Tetragonal 6 40000 Geluh Tetragonal 6 45000 Geluh Heksagonal 6 35000 Geluh Heksagonal 6 40000 Geluh Heksagonal 6 45000 Lanau Trigonal 6 20000 Lanau Trigonal 6 30000 Lanau Trigonal 6 40000 Lanau Tetragonal 6 35000 Lanau Tetragonal 6 40000 Lanau Tetragonal 6 45000 Lanau Heksagonal 6 20000 Lanau Heksagonal 6 30000 Lanau Heksagonal 6 40000 Pasir Trigonal 9 9000 Pasir Trigonal 9 10000 Pasir Trigonal 9 11000 Pasir Tetragonal 9 14000 Pasir Tetragonal 9 15000 Pasir Tetragonal 9 16000 Pasir Heksagonal 9 15000 Pasir Heksagonal 9 16000 Pasir Heksagonal 9 17000 Geluh Trigonal 9 40000 Geluh Trigonal 9 45000 Geluh Trigonal 9 50000 Geluh Tetragonal 9 40000




45

Geluh Tetragonal 9 45000 Geluh Tetragonal 9 50000 Geluh Heksagonal 9 40000 Geluh Heksagonal 9 45000 Geluh Heksagonal 9 50000 Lanau Trigonal 9 30000 Lanau Trigonal 9 35000 Lanau Trigonal 9 40000 Lanau Tetragonal 9 35000 Lanau Tetragonal 9 40000 Lanau Tetragonal 9 45000 Lanau Heksagonal 9 35000 Lanau Heksagonal 9 40000 Lanau Heksagonal 9 45000 Pasir Trigonal 12 10000 Pasir Trigonal 12 11000 Pasir Trigonal 12 12000 Pasir Tetragonal 12 18000 Pasir Tetragonal 12 20000 Pasir Tetragonal 12 22000 Pasir Heksagonal 12 20000

Pasir Heksagonal 12 22000 Pasir Heksagonal 12 24000 Geluh Trigonal 12 45000 Geluh Trigonal 12 50000 Geluh Trigonal 12 55000 Geluh Tetragonal 12 45000 Geluh Tetragonal 12 50000 Geluh Tetragonal 12 55000 Geluh Heksagonal 12 45000 Geluh Heksagonal 12 50000 Geluh Heksagonal 12 55000 Lanau Trigonal 12 30000 Lanau Trigonal 12 35000 Lanau Trigonal 12 40000 Lanau Tetragonal 12 35000 Lanau Tetragonal 12 40000 Lanau Tetragonal 12 45000 Lanau Heksagonal 12 40000 Lanau Heksagonal 12 45000 Lanau Heksagonal 12 50000




46

Lampiran II

Data uji Kolmogorov-Smirnov, Levene’s Test of Equality, dan Factorial Anova

T K W TR Pasir Trigonal 3 222.49 Pasir Trigonal 3 221.36 Pasir Trigonal 3 220.23 Pasir Tetragonal 3 216.80 Pasir Tetragonal 3 215.64 Pasir Tetragonal 3 214.48 Pasir Heksagonal 3 204.94 Pasir Heksagonal 3 202.49 Pasir Heksagonal 3 200.00 Geluh Trigonal 3 170.30 Geluh Trigonal 3 164.32 Geluh Trigonal 3 158.12 Geluh Tetragonal 3 187.09 Geluh Tetragonal 3 158.12 Geluh Tetragonal 3 122.48 Geluh Heksagonal 3 158.12 Geluh Heksagonal 3 141.42 Geluh Heksagonal 3 122.48 Lanau Trigonal 3 187.09 Lanau Trigonal 3 158.12 Lanau Trigonal 3 122.48 Lanau Tetragonal 3 158.12 Lanau Tetragonal 3 141.42 Lanau Tetragonal 3 122.48 Lanau Heksagonal 3 187.09 Lanau Heksagonal 3 158.12 Lanau Heksagonal 3 122.48 Pasir Trigonal 6 220.23 Pasir Trigonal 6 219.09 Pasir Trigonal 6 217.95 Pasir Tetragonal 6 212.13 Pasir Tetragonal 6 209.76 Pasir Tetragonal 6 207.37

Pasir Heksagonal 6 202.49 Pasir Heksagonal 6 200.00 Pasir Heksagonal 6 197.49 Geluh Trigonal 6 141.42 Geluh Trigonal 6 122.48 Geluh Trigonal 6 100.00 Geluh Tetragonal 6 141.42 Geluh Tetragonal 6 122.48 Geluh Tetragonal 6 100.00 Geluh Heksagonal 6 141.42 Geluh Heksagonal 6 122.48 Geluh Heksagonal 6 100.00 Lanau Trigonal 6 187.09 Lanau Trigonal 6 158.12 Lanau Trigonal 6 122.48 Lanau Tetragonal 6 141.42 Lanau Tetragonal 6 122.48 Lanau Tetragonal 6 100.00 Lanau Heksagonal 6 187.09 Lanau Heksagonal 6 158.12 Lanau Heksagonal 6 122.48 Pasir Trigonal 9 214.48 Pasir Trigonal 9 212.13 Pasir Trigonal 9 209.76 Pasir Tetragonal 9 202.49 Pasir Tetragonal 9 200.00 Pasir Tetragonal 9 197.49 Pasir Heksagonal 9 200.00 Pasir Heksagonal 9 197.49 Pasir Heksagonal 9 194.94 Geluh Trigonal 9 122.48 Geluh Trigonal 9 100.00 Geluh Trigonal 9 70.72 Geluh Tetragonal 9 122.48




47

Geluh Tetragonal 9 100.00 Geluh Tetragonal 9 70.72 Geluh Heksagonal 9 122.48 Geluh Heksagonal 9 100.00 Geluh Heksagonal 9 70.72 Lanau Trigonal 9 158.12 Lanau Trigonal 9 141.42 Lanau Trigonal 9 122.48 Lanau Tetragonal 9 141.42 Lanau Tetragonal 9 122.48 Lanau Tetragonal 9 100.00 Lanau Heksagonal 9 141.42 Lanau Heksagonal 9 122.48 Lanau Heksagonal 9 100.00 Pasir Trigonal 12 212.13 Pasir Trigonal 12 209.76 Pasir Trigonal 12 207.37 Pasir Tetragonal 12 192.36 Pasir Tetragonal 12 187.09 Pasir Tetragonal 12 181.66 Pasir Heksagonal 12 187.09

Pasir Heksagonal 12 181.66 Pasir Heksagonal 12 176.07 Geluh Trigonal 12 100.00 Geluh Trigonal 12 70.72 Geluh Trigonal 12 1.00 Geluh Tetragonal 12 100.00 Geluh Tetragonal 12 70.72 Geluh Tetragonal 12 1.00 Geluh Heksagonal 12 100.00 Geluh Heksagonal 12 70.72 Geluh Heksagonal 12 1.00 Lanau Trigonal 12 158.12 Lanau Trigonal 12 141.42 Lanau Trigonal 12 122.48 Lanau Tetragonal 12 141.42 Lanau Tetragonal 12 122.48 Lanau Tetragonal 12 100.00 Lanau Heksagonal 12 122.48 Lanau Heksagonal 12 100.00 Lanau Heksagonal 12 70.72




48

Lampiran III

Uji Statistik

NPar Tests

Descriptive Statistics

N Mean Std. Deviation Minimum Maximum

Transformasi Resistansi 108 149.2913 51.38421 1.00 222.49

One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test

Transformasi Resistansi

N 108

Normal Parametersa,b Mean 149.2913

Std. Deviation 51.38421

Most Extreme Differences

Absolute .121

Positive .107

Negative -.121

Kolmogorov-Smirnov Z 1.256

Asymp. Sig. (2-tailed) .085

a. Test distribution is Normal.

b. Calculated from data.

Univariate Analysis of Variance

Between-Subjects Factors

N

Jenis Tanah

Geluh 36

Lanau 36

Pasir 36

Konfigurasi Elektroda

Heksagonal 36

Tetragonal 36

Trigonal 36

Waktu Remediasi 3 27




49

6 27

9 27

12 27


Dependent Variable: Transformasi Resistansi

Jenis Tanah Konfigurasi Elektroda Waktu Remediasi Mean Std. Deviation N

Geluh

Heksagonal

3 140.6735 17.83112 3

6 121.3028 20.73496 3

9 97.7338 25.95505 3

12 57.2409 50.85977 3

Total 104.2378 42.23946 12

Tetragonal

3 155.8937 32.36082 3

6 121.3028 20.73496 3

9 97.7338 25.95505 3

12 57.2409 50.85977 3

Total 108.0428 47.60923 12

Trigonal

3 164.2446 6.09023 3

6 121.3028 20.73496 3

9 97.7338 25.95505 3

12 57.2409 50.85977 3

Total 110.1305 48.11656 12

Total

3 153.6039 21.39366 9

6 121.3028 17.95700 9

9 97.7338 22.47773 9

12 57.2409 44.04585 9

Total 107.4704 44.79808 36

Lanau Heksagonal

3 155.8937 32.36082 3

6 155.8937 32.36082 3

9 121.3028 20.73496 3

12 97.7338 25.95505 3

Total 132.7060 35.26702 12




50

Tetragonal

3 140.6735 17.83112 3

6 121.3028 20.73496 3

9 121.3028 20.73496 3

12 121.3028 20.73496 3

Total 126.1455 19.21122 12

Trigonal 3 155.8937 32.36082 3

6 155.8937 32.36082 3




Lanau Trigonal 9 140.6735 17.83112 3

12 140.6735 17.83112 3

Total 148.2836 23.65596 12

Total

3 150.8203 25.71016 9

6 144.3634 30.49965 9

9 127.7597 19.70437 9

12 119.9034 26.49917 9

Total 135.7117 27.77461 36

Pasir

Heksagonal

3 202.4770 2.46949 3

6 199.9921 2.50018 3

9 197.4759 2.53204 3

12 181.6061 5.50748 3

Total 195.3878 9.02239 12

Tetragonal

3 215.6388 1.15935 3

6 209.7551 2.38380 3

9 199.9921 2.50018 3

12 187.0346 5.34752 3

Total 203.1052 11.64457 12

Trigonal

3 221.3598 1.12939 3

6 219.0893 1.14109 3

9 212.1257 2.35715 3

12 209.7551 2.38380 3




51

Total 215.5825 5.24301 12

Total

3 213.1585 8.51439 9

6 209.6122 8.46773 9

9 203.1979 7.11168 9

12 192.7986 13.54289 9

Total 204.6918 12.16746 36

Total Heksagonal

3 166.3481 33.47362 9

6 159.0629 39.21100 9

9 138.8375 48.12270 9

12 112.1936 61.97012 9




Total Heksagonal Total 144.1105 49.68294 36

Tetragonal

3 170.7353 38.97750 9

6 150.7869 46.60839 9

9 139.6762 49.27470 9

12 121.8594 62.61139 9

Total 145.7645 51.16744 36

Trigonal

3 180.4993 34.98011 9

6 165.4286 47.04963 9

9 150.1776 52.47508 9

12 135.8898 71.42701 9

Total 157.9989 53.54435 36

Total

3 172.5276 35.00067 27

6 158.4261 43.12695 27

9 142.8971 48.31712 27

12 123.3143 63.68606 27

Total 149.2913 51.38421 108

Levene's Test of Equality of Error Variancesa




52


F df1 df2 Sig.

2.427 35 72 .001

Tests the null hypothesis that the error variance of the dependent variable is equal across groups.a

a. Design: Intercept + T + K + W + T * K + T * W + K * W + T * K * W

Tests of Between-Subjects Effects


Source Type III Sum of Squares

df Mean Square F Sig. Noncent. Parameter

Corrected Model 242287.758a 35 6922.507 12.390 .000 433.643

Intercept 2407091.925 1 2407091.925 4308.175 .000 4308.175

T 180094.023 2 90047.012 161.165 .000 322.329

K 4143.626 2 2071.813 3.708 .029 7.416

W 36154.640 3 12051.547 21.570 .000 64.709

T * K 1666.084 4 416.521 .745 .564 2.982

T * W 15984.848 6 2664.141 4.768 .000 28.609

K * W 1045.208 6 174.201 .312 .929 1.871

T * K * W 3199.329 12 266.611 .477 .922 5.726

Error 40228.317 72 558.727

Total 2689608.000 108

Corrected Total 282516.075 107

Tests of Between-Subjects Effects


Source Observed Power

Corrected Model 1.000a

Intercept 1.000

T 1.000

K .663

W 1.000




53

T * K .229

T * W .985

K * W .131

T * K * W .246

Error

Total

Corrected Total

a. R Squared = .858 (Adjusted R Squared = .788)

b. Computed using alpha = .05

Estimated Marginal Means

Grand Mean


Mean Std. Error 95% Confidence Interval

Lower Bound Upper Bound

149.291 2.275 144.757 153.825

Profile Plots

Waktu Remediasi * Konfigurasi Elektroda * Jenis Tanah




54




55

Post Hoc Tests

Jenis Tanah

Multiple Comparisons


Tukey HSD

(I) Jenis Tanah (J) Jenis Tanah Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig. 95% Confidence Interval


Geluh Lanau -28.2413* 5.57139 .000 -41.5744 -14.9083

Pasir -97.2214* 5.57139 .000 -110.5545 -83.8884

Lanau Geluh 28.2413* 5.57139 .000 14.9083 41.5744

Pasir -68.9801* 5.57139 .000 -82.3131 -55.6471

Pasir Geluh 97.2214* 5.57139 .000 83.8884 110.5545

Lanau 68.9801* 5.57139 .000 55.6471 82.3131

Based on observed means.

The error term is Mean Square(Error) = 558.727.




56

*. The mean difference is significant at the 0.05 level.

Homogeneous Subsets


Tukey HSD

Jenis Tanah N Subset

1 2 3

Geluh 36 107.4704

Lanau 36 135.7117

Pasir 36 204.6918

Sig. 1.000 1.000 1.000

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.



a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 36.000.

b. Alpha = 0.05.

Konfigurasi Elektroda



Tukey HSD

(I) Konfigurasi Elektroda (J) Konfigurasi Elektroda Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig.

Heksagonal Tetragonal -1.6540 5.57139 .953

Trigonal -13.8884* 5.57139 .039

Tetragonal Heksagonal 1.6540 5.57139 .953

Trigonal -12.2344 5.57139 .079

Trigonal Heksagonal 13.8884* 5.57139 .039

Tetragonal 12.2344 5.57139 .079




57



Tukey HSD

(I) Konfigurasi Elektroda (J) Konfigurasi Elektroda 95% Confidence Interval


Heksagonal Tetragonal -14.9870 11.6790

Trigonal -27.2214* -.5553

Tetragonal Heksagonal -11.6790 14.9870

Trigonal -25.5674 1.0986

Trigonal Heksagonal .5553* 27.2214

Tetragonal -1.0986 25.5674




Homogeneous Subsets


Tukey HSD

Konfigurasi Elektroda N Subset

1 2

Heksagonal 36 144.1105 Tetragonal 36 145.7645 145.7645

Trigonal 36 157.9989

Sig. .953 .079





b. Alpha = 0.05.

Waktu Remediasi




58



Tukey HSD

(I) Waktu Remediasi (J) Waktu Remediasi Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig. 95% Confidence

Interval

Lower Bound

3

6 14.1015 6.43329 .135 -2.8185

9 29.6305* 6.43329 .000 12.7105

12 49.2133* 6.43329 .000 32.2934

6

3 -14.1015 6.43329 .135 -31.0214

9 15.5290 6.43329 .084 -1.3909

12 35.1118* 6.43329 .000 18.1919

9

3 -29.6305* 6.43329 .000 -46.5504

6 -15.5290 6.43329 .084 -32.4490

12 19.5828* 6.43329 .017 2.6629

12

3 -49.2133* 6.43329 .000 -66.1332

6 -35.1118* 6.43329 .000 -52.0318

9 -19.5828* 6.43329 .017 -36.5028



Tukey HSD

(I) Waktu Remediasi (J) Waktu Remediasi 95% Confidence Interval

Upper Bound

3

6 31.0214

9 46.5504*

12 66.1332*

6

3 2.8185

9 32.4490

12 52.0318*

9

3 -12.7105*

6 1.3909

12 36.5028*




59

12

3 -32.2934*

6 -18.1919*

9 -2.6629*




Homogeneous Subsets


Tukey HSD

Waktu Remediasi N Subset

1 2 3

12 27 123.3143

9 27 142.8971

6 27 158.4261 158.4261

3 27 172.5276

Sig. 1.000 .084 .135





b. Alpha = 0.05.

Interaksi Tanah dengan Waktu



Tukey HSD

(I) Interaksi Tanah dengan Waktu

(J) Interaksi Tanah dengan Waktu

Mean Difference (I-J)

Std. Error Sig.

G12 G3 -96.3630* 11.14278 .000




60

G6 -64.0619* 11.14278 .000

G9 -40.4929* 11.14278 .024

L12 -62.6624* 11.14278 .000

L3 -93.5794* 11.14278 .000

L6 -87.1225* 11.14278 .000

L9 -70.5188* 11.14278 .000

P12 -135.5577* 11.14278 .000

P3 -155.9176* 11.14278 .000

P6 -152.3713* 11.14278 .000

P9 -145.9570* 11.14278 .000

G3

G12 96.3630* 11.14278 .000

G6 32.3011 11.14278 .164

G9 55.8702* 11.14278 .000

L12 33.7006 11.14278 .123

L3 2.7836 11.14278 1.000

L6 9.2405 11.14278 1.000

L9 25.8442 11.14278 .473

P12 -39.1947* 11.14278 .034

P3 -59.5546* 11.14278 .000

P6 -56.0083* 11.14278 .000

P9 -49.5940* 11.14278 .002

G6

G12 64.0619* 11.14278 .000

G3 -32.3011 11.14278 .164

G9 23.5690 11.14278 .614

L12 1.3995 11.14278 1.000

L3 -29.5175 11.14278 .273

L6 -23.0606 11.14278 .645

L9 -6.4569 11.14278 1.000

P12 -71.4958* 11.14278 .000



Tukey HSD




61

(I) Interaksi Tanah dengan Waktu (J) Interaksi Tanah dengan Waktu 95% Confidence Interval


G12

G3 -134.0014* -58.7247

G6 -101.7003* -26.4236

G9 -78.1312* -2.8545

L12 -100.3008* -25.0241

L3 -131.2177* -55.9410

L6 -124.7609* -49.4842

L9 -108.1571* -32.8804

P12 -173.1960* -97.9193

P3 -193.5560* -118.2793

P6 -190.0096* -114.7329

P9 -183.5953* -108.3186

G3

G12 58.7247* 134.0014

G6 -5.3372 69.9395

G9 18.2318* 93.5085

L12 -3.9378 71.3389

L3 -34.8547 40.4220

L6 -28.3978 46.8789

L9 -11.7941 63.4826

P12 -76.8330* -1.5563

P3 -97.1930* -21.9163

P6 -93.6466* -18.3699

P9 -87.2323* -11.9556

G6

G12 26.4236* 101.7003

G3 -69.9395 5.3372

G9 -14.0693 61.2074

L12 -36.2389 39.0378

L3 -67.1558 8.1209

L6 -60.6989 14.5778

L9 -44.0952 31.1815

P12 -109.1341* -33.8574




62



Tukey HSD




Std. Error Sig.

G6 P3 -91.8557* 11.14278 .000

P6 -88.3094* 11.14278 .000

P9 -81.8951* 11.14278 .000

G9

G12 40.4929* 11.14278 .024

G3 -55.8702* 11.14278 .000

G6 -23.5690* 11.14278 .614

L12 -22.1696* 11.14278 .699

L3 -53.0865* 11.14278 .001

L6 -46.6296* 11.14278 .004

L9 -30.0259* 11.14278 .250

P12 -95.0648* 11.14278 .000

P3 -115.4248* 11.14278 .000

P6 -111.8784 11.14278 .000

P9 -105.4641* 11.14278 .000

L12

G12 62.6624 11.14278 .000

G3 -33.7006 11.14278 .123

G6 -1.3995 11.14278 1.000

G9 22.1696 11.14278 .699

L3 -30.9169* 11.14278 .213

L6 -24.4601* 11.14278 .558

L9 -7.8563* 11.14278 1.000

P12 -72.8952* 11.14278 .000

P3 -93.2552* 11.14278 .000

P6 -89.7088 11.14278 .000

P9 -83.2945 11.14278 .000

L3

G12 93.5794 11.14278 .000

G3 -2.7836 11.14278 1.000

G6 29.5175 11.14278 .273




63

G9 53.0865 11.14278 .001

L12 30.9169* 11.14278 .213



Tukey HSD



G6 P3 -129.4941* -54.2174

P6 -125.9477* -50.6710

P9 -119.5334* -44.2567

G9

G12 2.8545* 78.1312

G3 -93.5085* -18.2318

G6 -61.2074* 14.0693

L12 -59.8079* 15.4688

L3 -90.7249* -15.4482

L6 -84.2680* -8.9913

L9 -67.6643* 7.6124

P12 -132.7032* -57.4265

P3 -153.0631* -77.7864

P6 -149.5168 -74.2401

P9 -143.1025* -67.8258

L12

G12 25.0241 100.3008

G3 -71.3389 3.9378

G6 -39.0378 36.2389

G9 -15.4688 59.8079

L3 -68.5553* 6.7214

L6 -62.0984* 13.1783

L9 -45.4947* 29.7820

P12 -110.5336* -35.2569

P3 -130.8935* -55.6168

P6 -127.3472 -52.0705

P9 -120.9329 -45.6562

L3 G12 55.9410 131.2177




64

G3 -40.4220 34.8547

G6 -8.1209 67.1558

G9 15.4482 90.7249

L12 -6.7214* 68.5553



Tukey HSD




Std. Error Sig.

L3 L6 6.4569* 11.14278 1.000

L9 23.0606* 11.14278 .645

P12 -41.9783* 11.14278 .016

P3 -62.3382* 11.14278 .000

P6 -58.7919* 11.14278 .000

P9 -52.3776* 11.14278 .001

L6

G12 87.1225* 11.14278 .000

G3 -9.2405* 11.14278 1.000

G6 23.0606* 11.14278 .645

G9 46.6296* 11.14278 .004

L12 24.4601* 11.14278 .558

L3 -6.4569* 11.14278 1.000

L9 16.6037 11.14278 .939

P12 -48.4352* 11.14278 .002

P3 -68.7951 11.14278 .000

P6 -65.2488 11.14278 .000

P9 -58.8345 11.14278 .000

L9

G12 70.5188 11.14278 .000

G3 -25.8442* 11.14278 .473

G6 6.4569* 11.14278 1.000

G9 30.0259* 11.14278 .250

L12 7.8563* 11.14278 1.000

L3 -23.0606* 11.14278 .645




65

L6 -16.6037 11.14278 .939

P12 -65.0389 11.14278 .000

P3 -85.3988 11.14278 .000

P6 -81.8525 11.14278 .000

P9 -75.4382 11.14278 .000

P12 G12 135.5577 11.14278 .000

G3 39.1947* 11.14278 .034



Tukey HSD



L3 L6 -31.1815* 44.0952

L9 -14.5778* 60.6989

P12 -79.6166* -4.3399

P3 -99.9766* -24.6999

P6 -96.4302* -21.1535

P9 -90.0159* -14.7392

L6

G12 49.4842* 124.7609

G3 -46.8789* 28.3978

G6 -14.5778* 60.6989

G9 8.9913* 84.2680

L12 -13.1783* 62.0984

L3 -44.0952* 31.1815

L9 -21.0346 54.2421

P12 -86.0735* -10.7968

P3 -106.4335 -31.1568

P6 -102.8871 -27.6104

P9 -96.4728 -21.1961

L9

G12 32.8804 108.1571

G3 -63.4826* 11.7941

G6 -31.1815* 44.0952

G9 -7.6124* 67.6643




66

L12 -29.7820* 45.4947

L3 -60.6989* 14.5778

L6 -54.2421 21.0346

P12 -102.6772 -27.4005

P3 -123.0372 -47.7605

P6 -119.4908 -44.2141

P9 -113.0765 -37.7998

P12 G12 97.9193 173.1960

G3 1.5563* 76.8330



Tukey HSD




Std. Error Sig.

P12 G6 71.4958* 11.14278 .000

G9 95.0648* 11.14278 .000

L12 72.8952* 11.14278 .000

L3 41.9783* 11.14278 .016

L6 48.4352* 11.14278 .002

L9 65.0389* 11.14278 .000

P3 -20.3599* 11.14278 .798

P6 -16.8136* 11.14278 .933

P9 -10.3993* 11.14278 .999

P3

G12 155.9176* 11.14278 .000

G3 59.5546* 11.14278 .000

G6 91.8557* 11.14278 .000

G9 115.4248 11.14278 .000

L12 93.2552* 11.14278 .000

L3 62.3382 11.14278 .000




67

L6 68.7951 11.14278 .000

L9 85.3988 11.14278 .000

P12 20.3599 11.14278 .798

P6 3.5464* 11.14278 1.000

P9 9.9607* 11.14278 .999

P6

G12 152.3713* 11.14278 .000

G3 56.0083* 11.14278 .000

G6 88.3094* 11.14278 .000

G9 111.8784 11.14278 .000

L12 89.7088 11.14278 .000

L3 58.7919 11.14278 .000

L6 65.2488 11.14278 .000

L9 81.8525 11.14278 .000

P12 16.8136 11.14278 .933

P3 -3.5464* 11.14278 1.000



Tukey HSD



P12 G6 33.8574* 109.1341

G9 57.4265* 132.7032

L12 35.2569* 110.5336

L3 4.3399* 79.6166

L6 10.7968* 86.0735

L9 27.4005* 102.6772

P3 -57.9983* 17.2784

P6 -54.4519* 20.8248

P9 -48.0376* 27.2391

P3

G12 118.2793* 193.5560

G3 21.9163* 97.1930

G6 54.2174* 129.4941




68

G9 77.7864 153.0631

L12 55.6168* 130.8935

L3 24.6999 99.9766

L6 31.1568 106.4335

L9 47.7605 123.0372

P12 -17.2784 57.9983

P6 -34.0920* 41.1847

P9 -27.6777* 47.5990

P6

G12 114.7329* 190.0096

G3 18.3699* 93.6466

G6 50.6710* 125.9477

G9 74.2401 149.5168

L12 52.0705 127.3472

L3 21.1535 96.4302

L6 27.6104 102.8871

L9 44.2141 119.4908

P12 -20.8248 54.4519

P3 -41.1847* 34.0920



Tukey HSD




Std. Error Sig.

P6 P9 6.4143* 11.14278 1.000

P9

G12 145.9570* 11.14278 .000

G3 49.5940* 11.14278 .002

G6 81.8951* 11.14278 .000

G9 105.4641* 11.14278 .000

L12 83.2945* 11.14278 .000

L3 52.3776* 11.14278 .001

L6 58.8345* 11.14278 .000

L9 75.4382* 11.14278 .000

P12 10.3993* 11.14278 .999




69

P3 -9.9607* 11.14278 .999

P6 -6.4143* 11.14278 1.000



Tukey HSD



P6 P9 -31.2240* 44.0526

P9

G12 108.3186* 183.5953

G3 11.9556* 87.2323

G6 44.2567* 119.5334

G9 67.8258* 143.1025

L12 45.6562* 120.9329

L3 14.7392* 90.0159

L6 21.1961* 96.4728

L9 37.7998* 113.0765

P12 -27.2391* 48.0376

P3 -47.5990* 27.6777

P6 -44.0526* 31.2240




Homogeneous Subsets


Tukey HSD

Interaksi Tanah dengan Waktu

N Subset

1 2 3 4

G12 9 57.2409

G9 9 97.7338

L12 9 119.9034 119.9034




70

G6 9 121.3028 121.3028

L9 9 127.7597 127.7597

L6 9 144.3634

L3 9 150.8203

G3 9 153.6039

P12 9 192.7986

P9 9 203.1979

P6 9 209.6122

P3 9 213.1585

Sig. 1.000 .250 .123 .798





b. Alpha = 0.05.




71

Lampiran IV

Hasil Pengujian Spektrometer Serapan Atom




72




73




74




optimasi remediasi elektrokinetik tanah …repository.unair.ac.id/25832/3/fulltext.pdf ·...

Documents