Penyulingan Air

 

Kita hidup di Indonesia yang dikelilingi oleh lautan, sungai-sungai, danau, dan sebagainya. Selama ini kita tidak pernah pusing akan kekurangan air tawar dan air minum. Kecuali di beberapa daerah yang memang kondisi geografisnya minim sumber air tawar.
Beberapa daerah yang kekurangan sumber air tawar biasanya berada di pegunungan dan pulau-pulau terpencil. Nah bagaiman jika suatu saat kita terdampar di sebuah pulau kecil tak berpenduduk dimana tidak ada sumber air sama sekali disitu?

Ada beberapa solusi untuk skenario tersebut, pertama kita bisa mencari kelapa untuk diminum airnya, kedua kita bisa membuat penadah air hujan atau perangkap embun, ketiga kita bisa mendapatkan air dari tumbuhan, yang keempat kita bisa menyuling air laut menjadi air tawar, tapi bagaimana caranya?

 

Prinsip Penyulingan Air Laut

Seperti yang telah kita ketahui bahwa air laut merupakan zat campuran antara air tawar dan garam. Karena merupakan campuran maka kedua elemen tersebut dapat dipisahkan.
Untuk memisahkan air tawar dengan garam kita harus memanaskan air laut hingga terjadi proses penguapan, nah uap dari pemanasan ini lah yang nanti akan kita 'tangkap' dan diproses menjadi air tawar.

Selain air laut prinsip penyulingan dapat dilakukan pada air yang lain

Metode penyulingan air sederhana

1. Memisahkan air laut dengan menyuling menggunakan panci

Caranya dengan mendidihkan air dalam suatu wadah sehingga yang tertinggal didalam wadah tinggal garamnya saja. Uap air hasil pendidihan tersebut harus kita tangkap agar tidak hilang begitu saja di udara.
Untuk menangkap uap air ini sebenarnya harus menggunakan alat khusus. Namun dalam kondisi survival kita bisa menggunakan panci dan gelas / wadah alternatif lainnya.

Bahan dan Alat: 

·  Panci / Wadah untuk mendidihkan air

·  Gelas / Mangkuk/ Wadah yang lebih kecil untuk menangkap uap air

·  Tutup panci / Sesuatu untuk menutupi panci yang bentuknya mengerucut ke bawah

Cara:

1. Masukkan gelas ke dalam panci, posisikan tepat berada ditengah panci.

2. Isi panci dengan air laut namun jangan sampai melebihi mulut gelas.

3. Kemudian tutup panci tersebut dengan tutup panci yang posisinya kita balik. 

4. Taruh panci diatas api, saat air laut mendidih, maka uap air yang terkumpul di atas panci akan terkumpul di tutupnya. 

5. Karena tutupnya kita balik (sehingga bentuknya mengerucut ke bawah) maka uap air tadi akan mengalir dan jatuh ke dalam gelas yang kita taruh di tengah panci.

Nah air yang terkumpul di dalam gelas adalah air hasil penguapan, uap tersebut sudah terpisah dari garam laut dan bisa kita minum. Jika rasanya masih asin, bisa di suling lagi hingga benar-benar tawar tapi konsekuensinya air yang terkumpul akan semakin sedikit.

Karena dalam kondisi survival kita mungkin tidak akan membawa-bawa panci, maka silahakan berimproviasi dengan alat yang ada, kalian bisa menggunakan kaleng, dan sebangsanya.

2. Memisahkan air laut dengan penguapan matahari

Metode ini cara kerjanya sama dengan metode pertama hanya saja kita tidak menggunakan panas dari api, melainkan panas dari matahari untuk membuat air laut menguap. Bahan-bahan yang dibutuhkan pun lebih fleksibel. Namun metode ini membutuhkan waktu yang lama dan cuaca yang bagus.
Bahan:

·       Wadah / Panci / Kaleng / Ember untuk air laut

·       Wadah kecil / gelas / kaleng kecil untuk menampung uap air

·       Penutup kedap air, bisa dari plastik / mantel / bahan kedap air lainnya

·       Pemberat, bisa menggunakan kerikil / koin logam, dsb.

besarnya wadah disesuaikan dengan kebutuhan, semakin besar semakin baik, dan semakin lama.

Cara:

1. Masukan gelas / wadah kecil kedalam wadah yang besar.

2. Isikan air kedalam wadah namun jangan sampai melebihi tinggi gelas. 

3. Tutup rapat wadah besar dengan plastik penutup kemudian beri pemberat pada bagian   tengahnya sehingga penutupnya mengerucut menghadap gelas yang ada di dalam.

4. Taruh di tempat terbuka yang terkena matahari langsung

5. Tunggu beberapa lama sampai air menguap karena panas matahari dan uap airnya terkumpul ke dalam gelas.

Selain menggunakan dua metode survival dalam menyuling air laut di atas. Kalian juga bisa membeli alat penyulingan portabel yang dijual diluaran sana, biasanya mereka menggunakan metode reverse osmosis alias filterisasi bertekanan. Namun harganya tidak murah yah….

 

Penjernih Air Dari Bahan Buatan

 

Tujuan penjernih air dari bahan buatan sama seperti penjernih dari bahan alami yaitu untuk mendapatkan air bersih. Pengolahan penjernih air bahan buatan tetap dilakukan secara fisika melalui beberapa tahapan yaitu penyaringan, pengendapan, dan penyerapan menggunakan bahan buatan manusia seperti bahan kimia. Perbedaannya adalah pada bahan buatan yang digunakan seperti tawas dan bubuk kapur.

Beberapa bahan buatan yang dapat digunakan untuk menyaring air sebagai berikut.

a.       Klorin tablet digunakan untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri yang hidup di dalam air

b.      Pasir aktif biasanya berwarna hitam dan digunakan untuk menyaring air sumur bor dan sejenisnya.

c.       Resin softener berguna untuk menurunkan kandungan kapur dalam air.

d.      Resin kation biasa digunakan untuk industri air minum, baik usaha air minum isi ulang maupun Pabrik Air Minum Dalam Kemasan (PAMDK).

e.       Pasir zeolit berfungsi untuk penyaringan air dan mampu menambah oksigen dalam air.

f.       Pasir mangan berwarna merah digunakan untuk menurunkan kadar zat besi atau logam berat dalam air.

g.      Pasir silika digunakan untuk menyaring lumpur, tanah, dan partikel besar atau kecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awal.

h.      Karbon aktif atau arang aktif adalah jenis karbon yang memiliki luas permukaan yang besar sehingga dapat menyerap kotoran dalam air.

i.        Tawas dan kaporit yang sering digunakan di kolam renang.

j.        Polyaluminium clorida (PAC) untuk mengendapkan lumpur dalam air.

 

Teknik dan Prosedur Pembuatan Alat Penjernih Air dengan Bahan Buatan

a.       Menyiapkan bak atau tempat penampung air kotor yang memadai dan diberi pengaduk bahan kimia.

b.      Menyiapkan bak pengendap dan penampung air bersih. Pembuatan bak-bak tersebut pasti akan menerapkan teknik melubangi, menyambung, dan memotong yang baik agar alat penjernih air tidak bocor.

Penjernihan air dengan bahan buatan biasanya diterapkan di daerah yang memiliki tingkat kekotoran air yang cukup tinggi. Kekotoran yang dimaksud seperti tercampur salah satu atau lebih bahan pencemar (polutan) seperti lumpur, zat pewarna, dan kuman serta yang lainnya.

Prosedur pembuatan alat penjernih air bahan buatan harus melalui tahapan survei bahan baku air yang akan dijernihkan sehingga dapat digunakan bahan kimia yang tepat. Penggunaan bahan buatan atau kimia cukup dengan kuantitas yang sedikit dicampurkan pada tempat penampungan yang besar sehingga lebih hemat dan aman. Penggunaan bahan kimia penjernih yang berlebihan tidak dianjurkan. Endapan lumpur pencemar harus sering dibersihkan.

Apabila kita berenang di kolam renang, terkadang masih tercium bau ataupun rasa yang berbeda pada air kolam. Bau dan rasa tersebut berasal dari kaporit. Mengapa air kolam menggunakan kaporit? Karena kaporit merupakan salah satu bahan buatan atau bahan kimia yang dapat digunakan untuk menjernihkan air.

Bahan kimia yang digunakan untuk menjernihkan air tidak menimbulkan gangguan kesehatan apabila terminum oleh kita asalkan sesuai dengan petunjuk penggunaan bahan. Beberapa bahan buatan yang sering dan banyak digunakan di masyarakat seperti tawas, kaporit, dan batu gamping atau batu kapur, polyaluminium chlorida (PAC).

Tawas dan batu gamping berfungsi untuk mengendapkan kotoran yang ada di air, tetapi tidak membunuh kuman atau zat kimia lain. Kaporit berfungsi untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri di dalam air, tetapi tidak dapat mengendapkan kotoran. Arang tempurung atau batok kelapa berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak, dan menjernihkan air. Bahan buatan lain yang juga dapat digunakan, contohnya filter ultraviolet dan keramik.

Tahapan pembuatan penjernih air bahan buatan

Bahan dan Alat

Penjernihan air dengan bahan buatan, yaitu dengan menggunakan tawas, kaporit, dan batu kapur.

1.      Atur takaran atau dosis bahan kimia untuk penjernih air, tidak berlebihan misalnya untuk ukuran bak mandi cukup dengan satu sendok teh PAC.

2.      Gunakan alat bantu (masker) saat pencampuran atau pengetahuan bahan buatan agar serbuk bahan buatan tidak terhirup.

 

Bahan:

Bahan penjernih yang digunakan, sama seperti penjernihan dengan bahan alam, yaitu potongan bata, ijuk, arang tempurung kelapa, pasir, dan kerikil. Tetapi ditambahkan bahan buatan seperti tawas, kaporit, dan batu kapur.

Alat yang diperlukan

Sebuah drum plastik kapasitas 100 liter atau bak paralon/pipa PVC, diameter 1/2 inci, pengaduk dari kayu, ember, keran, lem pipa, selotip, tali plastik, dan gergaji.

Proses Pembuatan

1.      Pemasangan keran dengan drum atau pembuatan bak penampungan dapat dibantu oleh orang dewasa sehingga hasilnya lebih baik. Pemasangan bahan penjernih bisa dilakukan sendiri.

2.      Siapkan bahan penjernih buatan antara lain kaporit 0,20 gram, batu kapur 2 gram, dan tawas 2 gram. Cairkan bahan tersebut masing-masing dalam satu buah sendok makan.

3.      Persiapkan bak atau drum air untuk tempat pengendapan yang dapat menampung air keruh sekitar 20 liter atau sesuai kebutuhan. Kemudian kaporit, batu kapur, dan tawas yang sudah dicairkan dimasukkan ke dalam bak tersebut dan diaduk lima menit, diamkan selama 10 menit. Pada saat pengendapan dan pengadukan, lubang bak atau drum harus disumbat.

4.      Setelah didiamkan 10 menit, penyumbat dibuka dan alirkan air keruh tersebut ke bak penyaring yang berisi pecahan genting/bata, pasir, kerikil, ijuk, dan arang tempurung kelapa. Tebal pecahan genteng 2-5 cm, pasir 15 cm, kerikil 5 cm, ijuk 5 cm, arang 10 cm, dan ijuk lagi 5 cm. 5.

5. Air hasil penyaring ditampung dalam ember atau bak yang bersih dan dapat dipergunakan. Hal yang perlu diingat, apabila air akan diminum maka terlebih dahulu dimasak dulu.

Sistem Pengendapan dan Sistem Penyaringan

Kebutuhan Air dalam kehidupan di bumi ini ternyata memiliki peran utama yang tidak bisa diremehkan, maka untuk keberlangsungan kehidupan ini, makhluk hidup  membutuhkan air yang dapat dikonsumsi secara sehat terutama bagi manusi.

Salah satu upaya untuk mendapatkan pemenuhan kebutuhan air bersih dengan cara penjernihan air. Dengan berbagai cara maupun tekniknya untuk mendapatkan air yang sesuai maka dapat menggunakan teknik penjernihan air secara sederhana.

Berikut tahapan yang dapat dilakukan adalah :

a.       Pengendapan

b.      Penyaringan

Pengendapan merupakan salah satu metode pemisahan unsur-unsur logam yang terlarut yang banyak digunakan. Pengendapan dilakukan dengan mengubah ion logam yang akan dipisahkan menjadi suatu fasa baru yaitu dalam bentuk padatan (endapan).

Reaksi pengendapan dapat digunakan untuk membuat pigmen, mengeluarkan garam dari air dalam pengolahan air, dan dalam analisis anorganik kualitatif klasik.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses pengendapan, yaitu : pH larutan, suhu pengendapan, konsentrasi pengendap, waktu pengendapan, dan kecepatan pengadukan(Sukarsono dkk., 1966 : 55 ).

Endapan mungkin berupa kristal atau koloid, dan dapat dikeluarkan dari larutan dengan penyaringan atau pemusingan. Endapan terbentuk jika larutan menjadi terlalu lewat jenuh dengan zat bersangkutan. Kelarutan (S) suatu endapan, menurut definisi adalah sama dengan konsentrasi molar dari larutan jenuhnya.

Contoh reaksi pengendapan yang umum diantaranya reaksi perak nitrat (AgNO₃) yang ditambahkan dalam larutan yang mengandung kalium klorida (KCl), menghasilkan endapan putih, perak klorida (AgCl).

Gambar proses penjernihan air alami

Sistem Penyaringan Air dari Bahan Alami dan Buatan

                Pengolahan air bersih sangat dibutuhkan demi kesehatan dan kelangsungan hidup manusia. Usaha ini sudah dilakukan dari dulu sampai sekarang, tetapi akhir-akhir ini kondisi air sudah sangat memprihatinkan. Hal ini disebabkan oleh adanya polusi tanah yang diakibatkan oleh pembuangan-pembuangan limbah  pabrik terutama sampah  anorganik  dan  sampah  anorganik  dari masyarakat. Penebangan pohon  secara  liar dan  tidak  terkendali  tanpa memperhatikan keseimbangan alam juga berdampak pada kualitas air tanah.

Secara umum proses penjernihan air berguna untuk menghilangkan zat pengotor atau untuk memperoleh air yang kualitasnya memenuhi standar persyaratan kualitas air. Proses ini mempunyai tujuan-tujuan sebagai berikut.

a.   Menghilangkan  gas-gas terlarut.

b.    Menghilangkan  rasa yang tidak enak.

c.    Membasmi bakteri pathogen yang sangat  berbahaya.

d.    Memperkecil sifat air yang menyebabkan terjadinya endapan pada pipa dan saluran air.

 

Ada beberapa macam cara sederhana untuk mendapatkan air bersih. Cara yang paling mudah  adalah  dengan teknik penyaringan dan  teknik pengendapan.

a)   Teknik penyaringan

Beberapa cara sederhana untuk penyaringan air sebagai  berikut.

(1)        Saringan kain katun

Pembuatan saringan  air dengan menggunakan kain katun merupakan  teknik penyaringan yang paling sederhana atau paling  mudah.  Air keruh  disaring  dengan menggunakan kain katun yang bersih. Saringan ini dapat membersihkan air dari kotoran  dan organisme  kecil yang ada dalam air keruh tersebut.  Air hasil saringan  tergantung dari ketebalan  dan kerapatan  kain yang digunakan.

 

(2)     Saringan kapas

Teknik saringan  air ini dapat  memberikan  hasil yang  lebih baik dari teknik sebelumnya.  Seperti  halnya  penyaringan

dengan kain katun, penyaringan dengan kapas juga dapat membersihkan air dari kotoran  dan  organisme  kecil yang ada  dalam  air keruh. Hasil saringan  juga  tergantung pada ketebalan  dan kerapatan  kapas yang digunakan.

(3)     Aerasi

Aerasi merupakan proses penjernihan dengan cara mengisikan oksigen ke dalam air. Dengan  diisikannya oksigen ke dalam air maka zat-zat seperti karbon dioksida serta hidrogen sulfida dan metana  yang mempengaruhi rasa dan bau dari air dapat dikurangi atau  dihilangkan.  Selain itu partikel mineral yang terlarut  dalam air seperti  besi dan mangan  akan teroksidasi dan  secara  cepat  akan  membentuk lapisan  endapan yang nantinya  dapat  dihilangkan  melalui proses sedimentasi  atau filtrasi.

(4)     Saringan Pasir Lambat (SPL)

Saringan pasir lambat  merupakan  saringan  air yang dibuat dengan menggunakan lapisan  pasir pada  bagian  atas  dan kerikil pada bagian bawah. Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring  air baku  melewati  lapisan  pasir terlebih  dahulu baru kemudian  melewati lapisan kerikil.

(5)     Saringan Pasir Cepat (SPC)

Saringan  pasir cepat  seperti  halnya  saringan  pasir lambat, terdiri atas  lapisan  pasir pada  bagian  atas  dan  kerikil pada bagian  bawah.  Namun  arah  penyaringan air terbalik  bila dibandingkan dengan Saringan  Pasir Lambat, yakni dari bawah  ke atas (up flow). Air bersih didapatkan dengan jalan menyaring  air baku melewati lapisan kerikil terlebih dahulu, sebelum  melewati lapisan pasir.

 

(6)     Graffiti-fed filtering system

Gravity-fed filtering system merupakan gabungan dari Saringan Pasir Cepat (SPC) dan Saringan Pasir Lambat (SPL). Air bersih dihasilkan  melalui  dua  tahap. Pertama-tama air disaring menggunakan Saringan Pasir Cepat (SPC). Air hasil penyaringan tersebut dan kemudian hasilnya disaring kembali menggunakan

(7)     Kapur gamping

K apur   gamping   ber fungsi  untuk pengendapan tetapi  membutuhkan waktu hingga 24 jam. Selain itu, kapur gamping  berfungsi untuk menaikkan pH air tetapi  tidak  berfungsi  untuk membunuh kuman, virus, dan bakteri.

 

(8) Arang batok kelapa

Bahan ini berfungsi untuk menghilangkan bau, rasa tidak enak dalam air, dan juga menjernih  air.

 

Gambar Bahan Alami dan Buatan 

3 buah wadah dapat berupa tong, drum, ember ataupun sambungan kaleng/botol plastik yang berfungsi sebagai wadah pengendapan, wadah penyaringan, dan wadah tempat air bersih.

Batu kali

Ijuk

Pasir halus

Arang tempurung kelapa

Batu zeolit

Kerikil

Batu-batu kecil