9. CO2 agresif

CO2 agresif

9. CO2 AGRESIF 9.1. Umum Pengertian CO2 agresif dalam air adalah CO2 dalam air yang dapat bereaksi dengan batuan CaCO3 ( marmer) , membentuk Ca (HCO3)2 yang larut dalam air . CO2 + CaCO3 solid + H2O ------

Ca(HCO3)2

Terjadinya CO2 yang bersifat agresif disebabkan karena kesetimbangan antara CO2 dan HCO3- dalam air yang bergeser ke arah CO2. Untuk memahami adanya CO2 agresif dalam air maka perlu diketahui bahwa : a. CO2 dalam air dapat berasal dari CO2 di atmosfer yang larut dalam air dan mengikuti hukum Henry mengenai kelarutan gas dalam air CO2 udara

CO2

air

b. CO2 dalam air juga dapat berasal dari hasil penguraian senyawa organik oleh mikroorganisme dan respirasi makhluk hidup dalam air c. CO2 dalam air akan terdiffusi dan berkesetimbangan dengan HCO3- dan CO3= dengan reaksi lengkap sebagai berikut : CO2 udara

CO2

CO2 + H2O

H2CO3

H2CO3 HCO3-

air

HCO3CO3=

+

H+

+ H+

d. Karena kondisi kesetimbangan adalah dinamis , maka reaksi kesetimbangan akan cenderung bergeser ke arah kiri atau kanan Jika pada kondisi tertentu , reaksi kesetimbangan bergeser ke arah kiri , yaitu menuju CO2 , artinya CO2 dalam air lebih banyak dari HCO3- , maka kelebihan CO2 tersebut bersifat agresif , yaitu CO2 yang akan berusaha untuk mencapai kesetimbangan baru dengan HCO3dengan cara bereaksi dengan CaCO3, CaO , dengan senyawa lain atau dengan cara melepaskan CO2 dalam air ke udara . e. Jika pada kondisi tertentu kesetimbangan bergeser ke arah kanan , yaitu ke arah HCO3- , maka konsentrasi HCO3- lebih banyak dari pada

Laboratorium Lingkungan TL-3103

9-1

CO2 agresif

konsentrasi CO2, maka kondisi demikian CO2 yang ada dalam air tidak bersifat agresif ( non agresif) . Pada kondisi non agresif , maka kelebihan HCO3- dalam air akan berusaha untuk mencapai kesetimbangan baru dengan membentuk CO3= HCO3-

CO3=

+ H+

Jika di dalam air banyak mengandung Ca+2 ( kesadahan air tinggi) , maka kelebihan HCO3- akan bereaksi dengan ion Ca+2 membentuk Ca(HCO3)2 yang larut , yang selanjutnya akan mengendap sebagai CaCO3 yang membentuk endapan putih atau disebut scalling, jika pembentukan endapan terjadi di dalam pipa penyaluran air minum , hal ini akan menyebabkan penyempitan , bahkan sampai penyumbatan pipa transmisi dari sistim distribusi air minum. Untuk mengetahui apakah suatu kualitas air cenderung membentuk scalling maka harus ditentukan indeks Langelier (LI) atau indeks saturasi (SI) f. Adanya CO2 agresif dalam air tidak membahayakan kesehatan , tetapi jika suatu kualitas air mengandung CO2 agresif yang tinggi , maka air tersebut akan bersifat korosif yaitu dapat melarutkan logam-logam yang ada dalam pipa logam yang tidak tahan karat , sehingga air tersebut mengandung logam berat yang dapat membahayakan kesehatan . 9.2. Metode pengukuran Untuk menentukan konsentrasi CO2 agresif dapat dilakukan dengan metode : a. Metode penambahan serbuk CaCO3 ( marmer) Metode ini berdasarkan kemampuan CO2 agresif dalam bereaksi dengan serbuk CaCO3 membentuk Ca(HCO3)2 yang larut dalam air . Tahap pengerjaannya adalah 1. Tentukan konsentrasi CO2, HCO3- dan Ca+2 dalam air dengan metode pengukuran asidi-alkalinitas dan metode pengukuran kesadahan dalam air. 2. 1 liter contoh air dalam contoh air yang tertutup rapat tanpa ada udara , (tidak boleh berkontak dengan udara atmosfer) ditambah ± 10 gram serbuk CaCO3 p.a. , kemudian di kocok selama beberapa jam . Setelah dibiarkan mengendap , kemudian disaring. 3. Air hasil penyaringan tersebut ditentukan konsentrasi CO2, HCO3- dan konsentrasi Ca++. Laboratorium Lingkungan TL-3103

9-2

CO2 agresif

4. Penurunan CO2 ekivalen dengan penambahan konsentrasi HCO3- dan Ca+2 dalam air tersebut menunjukan banyaknya CO2agresif dalam air. b. Metode Grafik Tillman Grafik Tillman adalah Grafik kesetimbangan antara CO2 dengan HCO3-. Sumbu x adalah mg/l HCO3 dan sumbu y adalah konsentrasi CO2 total. Sedangkan garis diagonal dari kiri ke kanan adalah garis penurunan CO2 menggunakan CaCO3 dan CaO. Sedangkan skala pH tertera pada sumbu dibagian atas dan sebelah kanan . Garis kesetimbangan adalah garis kesetimbangan antara CO2 dengan HCO3-. Jika titik pertemuan antara konsentrasi CO2 dan HCO3- berada di sebelah kiri, maka berarti air tersebut mengandung CO2 agresif . Jika tiitik pertemuan berada di sebelah kanan garis kesetimbangan berati tidak ada CO2 agresif . atau non agresif. Contoh Soal Jika suatu contoh air mengandung CO2 = 40 mg/l dan HCO3- = 140 mg/l. Maka titik pertemuannya pada posisi A ( disebelah kiri garis kesetimbangan , berarti mengandung CO2 agresif. Dari titik A ditarik garis sejajar dengan garis CaCO3 memotong garis kesetimbangan pada titik B. Kemudian ditarik garis ke arah kiri berpotongan pada titik C. ( 14 mg/l). Maka konsentrasi CO2 agresif adalah garis AC atau 50-14 mg/l = 36 mg/l. Jika untuk menurunkan CO2 agresif menggunakan CaCO3 maka kesadahan kesementara akan naik dari 6.4 oG menjadi 10,9oG. Dan CO2 bebasnya menjadi 14 mg/l.

Laboratorium Lingkungan TL-3103

9-3

CO2 agresif

Gambar 9.1. Kurva Tillmann

Laboratorium Lingkungan TL-3103

9-4