51 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN . V.1 Validasi Pengukuran Uap CN Dengan Model Fugasitas Pada Proses Plant I Berdasarkan hasil pengukuran konsentrasi uap CN pada kompartemen udara pada proses plant I berturut – turut mulai dari tangki tailings leaching ke-1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke -3, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-5, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7, tailings thickening ke-2, dan tailings detoxification ke-2 adalah 1,68 ppm;5,15 ppm;6,83 ppm;7,88 ppm;5,78 ppm;7,25 ppm;7,77 ppm;2,52 ppm; dan 1,26 ppm (Gambar V.1) bahwa hasil pengukuran konsentrasi uap CN pada kompartemen udara tidak menunjukkan konsistensi. Semakin tinggi volume slurry pada tangki maka konsentrasi uap CN pada kompartemen udara akan semakin tinggi pula, jika volume slurry pada tangki semakin rendah maka akan terjadi penurunan konsentrasi uap CN pada kompartemen udara. Hasil perhitungan model fugasitas berturut-turut pada tangki tailings leaching ke-1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke -3, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-5, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7, tailings thickening ke-2, dan tailings detoxification ke-2 adalah 6,43 ppm;5,32 ppm;4,65 ppm;4,17 ppm;3,76 ppm;2,77 ppm;2,45 ppm;1,95 ppm; dan 0,003 ppm (Gambar V.1) bahwa hasil perhitungan model fugasitas pada proses plant I menunjukkan konsistensi. Terlihat pada grafik di bawah bahwa semakin tinggi volume slurry pada tangki konsentrasi uap CN pada kompartemen udara akan semakin tinggi, dan semakin rendah volume slurry pada tangki maka konsentrasi uap CN pada kompartemen udara menjadi rendah. 52 Gambar V.1 Validasi Pengukuran Uap CN dengan Model Fugasitas Pada Proses Plant I Analisis regresi linear untuk pengukuran konsentrasi uap CN pada proses plant I menunjukkan bahwa R 2 adalah 0,02 artinya 2% dari variasi dalam variabel konsentrasi uap CN pada kompartemen udara tidak dapat dijelaskan oleh variabel volume slurry pada setiap tangki (Gambar V.2). Berdasarkan hasil analisis regresi linear untuk perhitungan model fugasitas didapat bahwa R 2 adalah 0,96 artinya bahwa 96 % dari variasi yang terdapat dalam variabel konsentrasi uap CN pada kompartemen udara dapat dijelaskan oleh variabel volume slurry pada setiap tangki (Gambar V.2). Dalam konteks penilaian risiko dan peraturan, validasi model menjadi penting, namun model lingkungan dapat divalidasi pada sistem tertutup. Studi perbandingan seperti yang telah dilakukan pada kasus model nasib suatu zat kimia pada neraca massa pada umumnya menghasilkan nilai positif. Studi tersebut mengasumsikan bahwa persamaan model umumnya benar. 6.43 5.33 4.65 4.17 3.76 2.77 2.45 1.95 0.003 1.68 5.15 6.83 7.88 5.78 7.25 7.77 2.52 1.26 0 5 10 TL 1 TL 2 TL 3 TL 4 TL 5 TL 6 TL 7 TT 2 CN 2 344 331 329 316 302 293 268 65 290 Konsentrasi (ppm) Proses Plant I Model Pengukuran Tangki Volume slurry (m 3 ) 53 Gambar V.2 Analisis regresi linear Hasil Pengukuran Uap CN, dan Model Fugasitas Pada Proses Plant I Nilai ambang batas yang diijinkan oleh OSHA untuk hidrogen sianida dan garam sianida adalah 10 ppm atau 11 mg/m 3 atau setara dengan 8 jam kerja per hari atau 40 jam per minggu sedangkan paparan jangka pendek dari NIOSH untuk hidrogen sianida adalah 4,7 ppm atau 5 mg/m 3 , rata-rata lebih dari 15 menit dan tidak dilampaui pada setiap waktu di hari kerja. Perbandingan nilai ambang batas pengukuran konsentrasi hidrogen sianida di kompartemen udara bahwa pada tangki tailings leaching ke-7, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-5, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-3, dan tailings leaching ke-2, berturut-turut mempunyai konsentrasi 7,77 ppm;7,25 ppm;5,78 ppm;7,88 ppm; 6,83 ppm; dan 5,15 ppm sedangkan untuk nilai ambang batas hasil perhitungan model fugasitas untuk konsentrasi di kompartemen udara adalah tailings leaching ke-3, tailings leaching ke- 2, dan tailing leaching ke-1 berturut-turut mempunyai konsentrasi di kompartemen udara adalah 4,65 ppm;5,32 ppm; dan 6,43 ppm. Hasil pengukuran dan hasil perhitungan model fugasitas uap CN didapat bahwa konsentrasi di kompartemen 6.43 5.33 4.65 4.17 3.76 2.77 2.45 1.95 0.003 1.68 5.15 6.83 7.88 5.78 7.25 7.77 2.52 1.26 y = -0.6941x + 6.9721 R² = 0.9624 y = -0.1387x + 5.8178 R² = 0.0206 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 344 331 329 316 302 293 268 65 290 Konsentrasi (ppm) Volume slurry (m 3 ) Proses Plant I model Pengukuran Linear (model) Linear (Pengukuran) X : Volume slurry Y : Konsentrasi 54 udara pada setiap tangki yang telah disebutkan di atas tidak sesuai dengan aturan yang telah ditetapkan oleh OSHA maupun NIOSH (ATSDR, 2006). V.2 Validasi Pengukuran Uap CN Dengan Model Fugasitas Pada Proses Plant II Hasil pengukuran konsentrasi uap CN di kompartemen udara pada kompartemen udara berturut-turut tailings leaching ke-1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke-3, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7, tailings leaching ke-8, dan tailings thickening ke-2 adalah 2,52 ppm;1,99 ppm;3,47 ppm;4,09 ppm; 5,04 ppm;6,30 ppm;5,25 ppm;0 ppm sedangkan untuk hasil perhitungan model fugasitas pada tangki tailings leaching ke-1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke-3, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7, tailings leaching ke-8, dan tailings thickening ke-2 adalah 5,59 ppm;4,84 ppm;4,35 ppm;4,11 ppm;3,76 ppm;3,36 ppm;3,09 ppm;1,95 ppm. Sama seperti pada proses plant I bahwa hasil pengukuran uap CN pada kompartemen udara tidak menunjukkan konsistensi, sedangkan hasil perhitungan model fugasitas uap CN pada kompartemen udara menunjukkan konsistensi (Gambar V.3). Hasil perhitungan model fugasitas bahwa semakin tinggi volume slurry sianida dalam kompartemen air maka konsentrasi uap sianida dalam bentuk gas akan tinggi begitu juga sebaliknya jika volume slurry sianida pada kompartemen air semakin rendah maka konsentrasi uap sianida dalam bentuk gas pada kompartemen udara akan rendah. 55 Gambar V.3 Validasi Hasil Pengukuran Uap CN dengan Model Fugasitas Pada Proses Plant II R 2 adalah 0,01 artinya 1 % dari variasi yang terdapat dalam variabel konsentrasi uap CN pada kompartemen udara tidak dapat dijelaskan oleh variabel volume slurry pada setiap tangki untuk analis regresi linear hasil pengukuran konsentrasi uap CN pada kompartemen udara pada proses plant II (Gambar V.4) sedangkan analisis regresi linear untuk perhitungan model fugasitas, R 2 adalah 0,96 artinya 96 % dari variasi yang terdapat dalam variabel konsentrasi uap CN pada kompartemen udara dapat dijelaskan oleh variabel volume slurry pada setiap tangki (Gambar V.4). 5.59 4.84 4.35 4.11 3.76 3.36 3.09 1.95 2.52 1.99 3.47 4.09 5.04 6.3 5.25 0 0 5 10 TL 1 TL 2 TL 3 TL 4 TL 6 TL 7 TL 8 TT 2 972 351 341 325 302 291 273 65 Konsentrasi (ppm) Proses Plant II Model Pengukuran Tangki Volume slurry (m 3 ) 56 Gambar V.4 Analisis Regresi Linear Pengukuran Uap CN, dan Model Fugasitas Pada Proses Plant II Nilai ambang batas untuk pengukuran uap CN pada proses plant II berturut-turut tailings leaching ke-8, tailings leaching ke-7, dan tailings leaching ke-6 adalah 5,25 ppm;6,30 ppm; dan 5,04 ppm sedangkan hasil perhitungan uap CN pada kompartemen udara terdapat pada tailings leaching ke-2, dan tailings leaching ke-1 adalah 4,84 ppm, dan 5,59 ppm. Berdasarkan pada hasil pengukuran konsentrasi uap CN dan hasil perhitungan model fugasitas bahwa tangki yang telah disebutkan di atas tidak sesuai dengan standar aturan nilai ambang batas yang telah ditetapkan oleh OSHA dan NIOSH dengan nilai ambang batas dari OSHA adalah 10 ppm atau 11 mg/m 3 atau setara dengan 8 jam kerja per hari atau 40 jam per minggu sedangkan paparan jangka pendek dari NIOSH untuk hidrogen sianida adalah 4,7 ppm atau 5 mg/m 3 , rata-rata lebih dari 15 menit dan tidak dilampaui pada setiap waktu di hari kerja. Distribusi ekuilibrium sejumlah HCN dari model fugasitas pada proses plant I dan proses plant II (Tabel 3) di kompartemen air berturut-turut untuk tailings leaching ke- 1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke -3, tailings leaching ke-4, tailings 5.59 4.84 4.35 4.11 3.76 3.36 3.09 1.95 2.52 1.99 3.47 4.09 5.04 6.3 5.25 0 y = -0.447x + 5.8929 R² = 0.9588 y = 0.0964x + 3.1486 R² = 0.0134 0 1 2 3 4 5 6 7 972 351 341 325 302 291 273 65 Konsentrasi (ppm) Volume slurry (m3) Proses Plant II model Pengukuran Linear (model) Linear (Pengukuran) X : Volume slurry Y : Konsentrasi 57 leaching ke-5, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7, tailings leaching ke-8 tailings thickening ke-2, tailings detoxification ke-1, dan tailings detoxification ke-2 adalah sebesar 99,99 % sedangkan di kompartemen air pada proses plant I berturut- turut untuk tailings leaching ke-1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke -3, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-5, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7 adalah sebesar 0,002%, tailings thickening ke-2 sebesar 0,012%, dan tailings detoxification ke-1, dan tailings detoxification ke-2 adalah sebesar 0,003% sedangkan di kompartemen air pada proses plant II berturut-turut tangki tailings leaching ke-1, tailings leaching ke-2, tailings leaching ke-3, tailings leaching ke-4, tailings leaching ke-5, tailings leaching ke-6, tailings leaching ke-7, tailings leaching ke-8, dan tailings thickening ke-2 adalah 0,001%;0,002%;0,002%;0,002%;0,003%;0,003%;0,003%;dan 0,012%. Berdasarkan hasil distribusi ekuilibrium sejumlah HCN pada kompartemen air dan kompartemen udara bahwa ekuilibrium berasal dari kompartemen air ke kompartemen udara. Tabel 3. Perhitungan distribusi ekuilibrium sejumlah HCN dari model fugasitas pada kompartemen yang berbeda. No. Tangki Proses Plant I (%) Proses Plant II (%) Air Udara Air Udara 1 Leaching ke - 1 99,99 0,002 99,99 0,001 2 Leaching ke - 2 99,99 0,002 99,99 0,002 3 Leaching ke - 3 99,99 0,002 99,99 0,002 4 Leaching ke - 4 99,99 0,002 99,99 0,002 5 Leaching ke - 5 99,99 0,002 - - 6 Leaching ke - 6 99,99 0,002 99,99 0,003 7 Leaching ke - 7 99,99 0,002 99,99 0,003 8 Leaching ke - 8 - - 99,99 0,003 9 Thickening ke - 2 99,99 0,012 99,99 0,012 10 CN detoxification ke - 2 99,99 0,003 - - Sianida mengalami difusi dari kompartemen air ke kompartemen udara dan berusaha untuk mencapai ekuilibrium. Konsep dasar, jika konsentrasi sianida terdapat di dalam kompartemen air dan tidak ada di kompartemen udara, sistem energi bebas akan berkurang disebabkan oleh migrasi konsentrasi sianida dari kompartemen air ke 58 kompartemen udara, karena ada peningkatan energi bebas yang terkait dengan peningkatan konsentrasi sianida di kompartemen udara dan terjadi penurunan konsentrasi uap sianida di kompartemen air (Mackay, 2001). Proses tersebut demikian spontan dan irreversible. Konsentrasi uap CN terus berdifusi dari kompartemen air ke kompartemen udara sampai mencapai titik dimana peningkatan energi bebas di kompartemen udara ekuilibrium dengan penurunan energi bebas di kompartemen air. Pada titik ini, sistem mngalami ekuilibrium. Demikian juga, jika sistem dimulai dengan konsentrasi uap CN lebih tinggi dalam fase udara dan mendekati ekuilibrium akan mencapai ekuilibrium yang sama dengan rasio konsentrasi tertentu dalam setiap kompartemen (Mackay, 2001). V.3 Analisis Ketidakpastian Hasil Pengukuran Uap CN Dan Perhitungan Model Fugasitas. 1. Ketidakpastian Model Fugasitas Ketidakpastian dari hasil perhitungan model fugasitas berupa keterbatasan dari sifat fisika dan kimia dari hidrogen sianida pada temperatur 40 0 C. Contohnya seperti tidak ditemukannya literatur konstanta Henry’s untuk temperatur 40 0 C sehingga data untuk konstanta Henry’s di dapat dari data empiris (Rumpf dkk, 1992) sebesar 20,52 Pa m 3 /mol. 2. Ketidakpastian Pengukuran a. Kalibrasi Kegagalan paling umum dalam sensor katalitik adalah kinerja degradasi yang disebabkan oleh paparan terhadap racun tertentu. Oleh karena itu penting bahwa setiap sistem pemantauan gas tidak hanya harus dikalibrasi pada saat instalasi, tetapi juga diperiksa secara teratur dan dikalibrasi ulang bila diperlukan. 59 b. Instrumentasi Setiap instrumen memiliki keterbatasan tertentu. Interferensi dapat menyebabkan pembacaan palsu. Setiap instrumen hanya cocok pada kisaran untuk konsentrasi kontaminan tertentu. telah dirancang untuk mendeteksi satu zat tertentu juga dapat mendeteksi zat lain akibatnya, dapat memberikan pembacaan palsu. Ini berarti bahwa pada tingkat yang sangat rendah tertentu, instrumen sementara akan tidak menanggapi, pada tingkat yang sangat tinggi, membaca mungkin terlalu akurat atau tidak akurat. Kegagalan instrumen diakibatkan oleh kalibrasi dapat dicegah dengan perawatan dan pemeliharaan rutin, dan dengan kalibrasi periodik.