Analisa Hardness Dalam Air
Pengertian Hardness
Kesadahan air (hardness) adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat..Kesadahan merupakan petunjuk kemampuan air untuk membentuk busa apabila dicampur dengan sabun. Pada air berkesadahan rendah, air akan dapat membentuk busa apabila dicampur dengan sabun. Sedang pada air berkesadahan tinggi tidak akan terbentuk busa. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Cara yang lebih kompleks adalah melalui titrasi. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppm berat per volume (w/v) dari CaCO3.
Klasifikasi Hardness
Kesadahan air (hardness) dibagi dalam dua tipe yaitu :
1. Kesadahan umum (General hardness)
Kesadahan umum atau "General Hardness" merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca2+) dan ion magnesium (Mg2+) dalam air. Ion-ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai GH, akan tetapi pengaruhnya diketahui sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan.
GH pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm (part per million/ satu persejuta bagian) kalsium karbonat (CaCO3), tingkat kekerasan (dH), atau dengan menggunakan konsentrasi molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau dH sama dengan 10 mg CaO (kalsium oksida) per liter air. Di Amerika, kesadahan pada umumnya menggunakan satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat diekspresikan sebagai 17.8 ppm CacO3. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2.8 dH = 50 ppm.
2. Kesadahan Karbonat
Kesadahan karbonat atau KH merupakan besaran yang menunjukkan kandungan ion bikarbonat (HCO3-) dan karbonat (CO3--) di dalam air. Dalam akuarium air tawar, pada kisaran pH netral, ion bikarbonat lebih dominan, sedangkan pada akuarium laut, ion karbonat lebih berperan.Selain itu jenis kesadahan lainnya yaitu sebagai berikut :
1. Kesadahan sementara adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam bikarbonat, seperti Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2.
2. Kesadahan tetap adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam-garam klorida, sulfat dan karbonat, misal CaSO4, MgSO4, CaCl2, MgCl2.
Faktor yang mempengaruhi Hardness
Faktor-faktor yang mempengaruhi hardness adalah sebagai berikut:
· Kandungan ion kalsium,
· Kandungan ion magnesium,
· Kandungan garam-garam klorida,
· Kandungan garam-garam sulfat,
· Dan ion logam lainnya.
Penanggulangan Hardness
Penanggulangan Kesadahan Sementara
Kesadahan sementara dapat dihilangkan dengan cara mendidihkan atau menambahkan kapur. Dalam keadaan panas, garam-garam Ca (HCO3)2 dan Mg (HCO3)2 terurai dan ion-ion Ca2+ atau Mg2+ mengendap sebagai CaCO3 atau MgCO3-.
Persamaan reaksi :
Ca (HCO3)2 (aq) pemanasan→ CaCO3 (S) + H2O (1) + CO2 (g)
Mg (HCO3)2 (aq) pemanasan →MgCO3 (S) + H2O (1) + CO2 (g)
Metode Analisis Hardness
Banyak cara yang dapat dilakukan untuk analisis dan menurunkan kesadahan,yaitu sebagai berikut:
a. Reverse osmosis adalah kebalikan dari proses asmosis alami. Osmosis adalah perpindahan cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah yang melewati membrane semipermeabel sedangkan untuk reverse osmosis adalah perpindahan cairan dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Hasil reverse osmosis akan memiliki kesadahan = 0, oleh karena itu air ini perlu dicampur dengan air keran sedemikian rupa sehingga mencapai nilai kesadahan yang diperlukan.Reverse osmosis memiliki keunggulan, seperti:efisiensi yang tinggi, biaya yang rendah dan kualitas air yang di hasilkan sangat berkualitas.
b. Resin pelunak air komersial dapat digunakan dalam skala kecil, meskipun demikian tidak efektif digunakan untuk sekala besar. Produk-produk komersial pengolah air untuk keperluan rumah tangga pada umumnya tidak cocok digunakan, karena mereka sering menggunakan prinsip pertukaran kation dalam prosesnya. Dalam prosoes ini natrium (Na) pada umumnya digunakan sebagai ion penukar, sehingga pada akhirnya natrium akan berakumulasi pada hasil air hasil olahan. Kelebihan natrium (Na) dalam air akuarium merupakan hal yang tidak dikehendaki.
c. Pengenceran dengan menggunakan air destilasi dapat pula dilakukan untuk menurunkan kesadahan. Penurunan secara alamiah dapat pula dilakukan dengan menggunakan jasa asam-asam organik. Asam ini berfungsi persis seperti halnya yang terjadi pada proses deionisasi yaitu dengan menangkap ion-ion dari air pada gugus-gusus karbonil yang terdapat pada asam organik. Beberapa media yang banyak mengandung asam-asam organik ini diantaranya adalah gambut yang berasal dari Spagnum, daun ketapang, kulit pohon Oak, dll. Proses dengan gambut dan bahan organik lain biasanya akan menghasilkan warna air kecoklatan seperti air teh. Sebelum gambut digunakan dianjurkan untuk direbus terlebih dahulu, agar organisme-organisme yang tidak dikehendaki hilang.
d. Menurunkan kesadahan dapat pula dilakukan dengan menanam tanaman "duck weed" atau Egeria densa. Sedangkan untuk meningkatkan kesadahan bisa dilakukan dengan memberikan dekorasi berbahan dasar kapur, seperti tufa atau pasir koral. Atau dengan melalukan air melewati pecahan marble (batu marmer) atau bahan berkapur lainnya
