Senin, 12 Maret 2012

Artikel Kimia

Artikel Kimia


Mengelola Lahan Sulfat Masam dengan Aktivitas Mikroorganisme

Posted: 12 Mar 2012 08:51 AM PDT

Mengelola Lahan Sulfat Masam dengan Aktivitas Mikroorganisme

Tanah sulfat masam merupakan tanah yang mengandung senyawa pirit (FeS2), banyak terdapat di daerah rawa, baik pada pasang surut maupun lebak. Mikroorganisme sangat berperan dalam pembentukan tanah tersebut. Pada kondisi tergenang senyawa tersebut bersifat stabil, namun bila telah teroksidasi maka akan memunculkan problem, bagi tanah, kualitas kimia perairan dan biota-biota yang berada baik di dalam tanah itu sendiri maupun yang berada di badan-badan air, dimana hasil oksidasi tersebut tercuci ke perairan tersebut.

Mensvoort dan Dent (1998) menyebutkan bahwa senyawa pirit tersebut merupakan sumber masalah pada tanah tersebut. Dalam proses oksidasi-reduksi pada tanah sulfat masam, terlihat betapa besarnya peran dari mikroorganisma, karena itu pendekatan pengelolaan tanah sulfat masam melalui mikroorganisma dapat didekati melalui: 1. Mencegah atau memperlambat terjadi proses oksidasi, yaitu mencegah kerja dari bakteri pengoksidasi tersebut, melalui: a) Pemberian bakterisida. Aktivitas bakteri pengoksidasi dapat ditekan melalui pemberian bakterisida yang spesifik. Hasil pengujian Polford et al. (1988) mendapatkan bahwa bakterisida seperti Panasida (2,2' dyhydrpxy 5,5' dichlorophenylmethane) dan deterjen efektif mencegah kerja bakteri pengoksidasi Thiobacillus ferrooxidans. Selain itu, berdasarkan hasil penelitian Arkesteyn (1980), pemberian NaN3 dan N-ethylmaleimide (NEM) mampu menghambat oksidasi Fe2+ dan So. b) Mengurangi suplai oksigen melalui penggenangan, sehingga kerja bakteri pengoksidasi terhambat. Menurut Anonim (2002b), adanya udara mempercepat oksidasi S yang menyebabkan pH turun kurang dari 1. c) Pemberian kapur, adanya ion Ca yang berasal dari kapur akan menetralkan ion sulfat membentuk gipsum (CaSO4) sehingga menurunkan aktivitas ion sulfat.

Hasil penelitian Arkesteyn (1980) menunjukkan bahwa adanya penambahan kapur mencegah pemasaman, dimana pada pH dibawah 4,0, oksidasi kimia (tanpa bakteri) lebih rendah dibanding tanah yang diberi bakteri Thiobacillus ferrooxidans (oksidasi biologi). Ini artinya pada pH diatas 4,0, kemampuan oksidasi secara biologi tidak berbeda dengan secara kimia, yaitu berjalan sangat lambat. 2. Mempercepat proses reduksi sulfat dan besi, dengan menciptakan kondisi lingkungan yang diperlukan oleh bakteri tersebut. Kelompok organisme pereduksi sulfat ini secara generik diberi nama awal dengan "desulfo", dimana SO42- sebagai aseptor elektron.

Menurut Mills (2002) bakteri tersebut berasal dari genus Desulfovibrio dan Desulfotomaculumyang merupakan organisme heterotrophic, yang menggunakan sulfate, thiosulphate (S2O3) dan sulfide (SO3-) atau ion yang mengandung sulfur tereduksi sebagai terminal aseptor elektron dalam proses metabolisme. Bakteri tersebut memerlukan subtrat organik yang berasal dari asam organik berantai pendek seperti asam laktat atau asam piruvat. Bakteri pereduksi sulfat dapat mereduksi sulfat pada kondisi anaerob menjadi sulfida, selanjutnya dapat mengendapkan logam-logam toksik sebagai logam sulfida. Menurut Saida (2002), pada percobaan lab dengan media agar, bakteri tersebut dapat tumbuh sampai pH 2 dan meningkatkan pH media menjadi 6,4. Pada kondisi aerobik, H2S mungkin dikonsumsi oleh pengoksidasi S, dimana SO2 diserap secara kimia.

Sumber: dsafriansyah.blogspot.com

Mengelola Lahan Sulfat Masam dengan Aktivitas Mikroorganisme

Praktikum Elektrolisis Untuk SMA

Posted: 12 Mar 2012 03:17 AM PDT

Praktikum Elektrolisis Untuk SMA

Tujuan : Untuk mempelajari perubahan yang terjadi pada elektrolisis larutan garam Natrium sulfat dan Kalium yodida.

Alat dan Bahan :

Alat dan Bahan Ukuran/satuan Jumlah
Tabung U - 2
Elektroda karbon dan kabel 0,5 m 2/2
Baterai/catudaya 1,5 V 4/1
Jepit buaya - 4
Statif dan klem - 1/1
Tabung reaksi dan rak - 4/1
Pipet tetes - 1
Gelas kimia 100 cm3 3
Larutan Natrium sulfat 0,5 M 50 cm3
Larutan Kalium yodida 0,5 M 50 cm3
Fenoftalein - Sebotol
Indikator universal
Larutan kanji/amilum

Cara Kerja :

  1. Pasang alat elektrolisis.
  2. Elektrolisis larutan Na2SO4.

Tambahkan 10 tetes indikator universal ke dalam ± 50 cm3 larutan Na2SO4 dalam gelas kimia. Tuangkan larutan ini ke dalam tabung U sampai 1,5 cm dari mulut tabung. Celupkan elektroda karbon ke dalam masing-masing tabung U, dihubungkan kedua elektroda dengan sumber arus searah 6 V selama beberapa menit. Catat perubahan warna yang terjadi dalam kedua kaki tabung U itu.

  1. Elektrolisis larutan KI.
  2. Masukkan larutan KI ke dalam tabung U sampai 1,5 cm dari mulut tabung. Celupkan kedua elektroda karbon ke dalam masing-masing kaki tabung U dan hubungkan elektroda itu dengan sumber arus searah 6 V selama ± 5 menit. Catat perubahan yang terjadi  pada tiap-tiap elektroda.
  3. Keluarkan dengan hati-hati kedua elektroda, cium baunya dan catat.
  4. Pipet 2 cm3 larutan dari ruang katoda ke dalam 2 tabung reaksi tambahkan setetes penoftalein pada tabung 1 dan beberapa tetes larutan Amilum pada tabung 2.
  5. Ulangi cara kerja ini dengan larutan dari ruang anoda. Amati dan catat yang terjadi.
    1. Elektrolisis larutan Na2SO4.

Hasil larutan + indicator universal

  1. Sebelum dielektrolisis?
  2. Sesudah dielektrolisis
  • Pada ruang katoda?
  • Pada ruang anoda?

Pembahasan :

  1. Na2SO4 → 2 Na+ + SO42- + 10 tetes indikator universal

A (+)                : 2 H2O → 4 H+ + O2 + 4 e

K (-) : 2 H2O + 2 e → 2 OH- + H2

Na2SO4 + 6 H2O → 2 Na+ + SO42- + 4 H+ + 4 OH- + O2 + 2 H2

Katoda           : NaOH + gas H2

Anoda            : H2SO4 + gas O2

2. KI → K+ + I-

A (+)                : 2 I- → I2 + 2 e

K (-) : 2 H2O + 2 e → 2 OH- + H2

2 KI + 2 H2O → 2 K+ + I2 + 2 OH- + H2

2 KI + 2 H2O → 2 KOH + I2 + H2

Katoda           : KOH + gas H2

Dasar Teori :

Sel elektrolisis merupakan kebalikan dari sel volta. Dalam sel elektrolisis, listrik digunakan untuk melangsungkan reaksi redoks tak spontan. Sel elektrolisis terdiri dari sebuah electrode, elektrolit, dan sumber arus searah. Electron memasuki sel elektrolisis melelui kutub negatif (katoda). Spesi tertentu dalam larutan menyerap electron dari katoda dan mengalami reduksi. Sedangkan spesi lain melepas electron di anoda dan mengalami oksidasi.

Reaksi elektrolisis terdiri dari reaksi katoda, yaitu reduksi, dan reaksi anoda, yaitu oksidasi. Spesi yang terlibat dalam reaksi katoda dan anoda bergantung pada potensial elektroda dari spesi tersebut. Ketentuannya sebagai berikut.

  • Spesi yang mengalami reduksi di katoda adalah spesi yang potensial reduksinya terbesar.
  • Spesi yang mengalami oksidasi di anoda adalah spesi yang potensial oksidasinya terbesar.

Sel elektrolisis terbagi menjadi 2, yaitu:

  1. Elektrolisis larutan elektrolit.
  2. Elektrolisis larutan non elektrolit.

Elektroda dalam sel elektrolisis terbagi menjadi 2, yaitu:

  1. Elektroda inert/tidak aktif (elektroda karbon, platina, dan emas)
  2. Elektroda selain inert/aktif.

Kesimpulan :

  1. Reaksi elektrolisis terdiri dari reaksi katoda (reduksi) dan reaksi anoda (oksidasi).
  2. Sel elektrolisis terbagi menjadi 2, yaitu elektrolisis larutan elektrolit dan elektrolisis leburan elektrolit.
  3. Elektroda dalam sel elektrolisis terbagi menjadi 2, yaitu elektroda inert dan elektroda selain inert.

Daftar Pustaka

  • Purba, Michael. 2007. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.

Praktikum Elektrolisis Untuk SMA

Artikel Cara Mengelola Kesuburan Tanah Sulfat Masam

Posted: 12 Mar 2012 03:09 AM PDT

Artikel Cara Mengelola Kesuburan Tanah Sulfat Masam

Pengelolaan Bahan Organik Pengelolaan bahan organik di lahan sulfat masam memegang peranan penting. Walaupun pada umumnya kadar bahan organik di lahan sulfat masam cukup tinggi, khususnya yang berasosiasi dnegan gambut, tetapi di beberapa tempat kadar bahan organik tanah mengalami kemerosotan karena pembakaran atau terbakar, perombakan alamiah, terangkut melalui tanaman, dan tererosi/terlindi.

Penyiapan lahan dengan membakar umum, tidak saja dilakukan oleh petani atau peladangyang miskin, tetapi juga oleh perusahaan perkebunan yang bermodal besar karena dianggap mudah dan lebih murah. Bahan organik tidak hanya berperanan dalam memperbaiki fisik tanah, tetapi sekaligus berperan dalam menekan oksidasi pirit. Dalam konteks tanah sulfat masam, kompos humus (bahan organik) mempunyai fungsi untuk menurunkan atau mempertahankan suasana reduksi karena dapat mempertahankan kebasahan tanah sehingga oksidasi pirit dapat ditekan.

Penekanan terhadap oksidasi pirit ini penting artinya bagi pertumbuhan tanaman yang peka terhadap peningkatan kemasaman dan kadar meracun kation-kation seperti Al3+, Fe2+, Mn2+, dan anion-anion seperti sulfida dan sisa-sisa asam organik. B. Teknologi Ameliorasi dan Pemupukan pada Lahan Sulfat Masam Ameliorasi tanah sulfat masam untuk memperbaiki sifat kimia dan fisik tanah harus dilakukan terlebih dahulu sebelum pemupukan dilaksanakan. Pemupukan tanpa perbaikan tanah tidak akan efisien bahkan tidak respon. Produktivitas tanah sulfat masam biasanya rendah, disebabkan oleh tingginya kemasaman (pH rendah), kelarutan Fe, Al, dan Mn serta rendahnya ketersediaan unsur hara terutama P dan K dan kejenuhan basa yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman (Dent, 1986).

Oleh karena itu tanah seperti ini memerlukan bahan pembenah tanah (amelioran) untuk memperbaiki kesuburan tanahnya sehingga produktivitas lahannya meningkat. Bahan amelioran yang dapat digunakan adalah kaptan dan Rock Phosphate. Kaptan digunakan untuk meningkatkan pH tanah sedangkan Rock Phosphate untuk memenuhi kebutuhan hara P-nya. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan P pada tanah sulfat masam antara lain pH, Alo, Feo, Ald, Fed, dan pirit. Tingginya kadar Fe dan Al bentuk amorf pada tanah sulfat masam mempengaruhi distribusi fraksi Panorganik (Setyorini, 2001). C. Penggunaan Varietas yang Adaptif Tanaman yang dapat diusahakan dilahan sulfat masam antara lain tanaman padi, palawija (jagung, kedelai, kacang tanah, dan kacang hijau), sayuran (cabe, kacang panjang, kubis, tomat, dan terong), buah-buahan (rambutan, nanas, pisang, jeruk, nangka, dan semangka), dan tanaman industri (kelapa dan lada) (Suwarno et al., 2000).

Tanaman tersebut dapat tumbuh baik bila tanahnya masih SMP dan sistem tata air mikro seperti saluran drainase dan ameliorasi tanah dilakukan dengan baik sesuai kondisi lahannya. Namun walaupun banyak tanaman pangan, buah-buahan, sayuran, dan tanaman industri dapat tumbuh di lahan rawa sulfat masam faktor pemasaman perlu dipertimbangkan. 1. Padi dan palawija Menurut Suwarno et al. (2000) sampai saat ini telah dilepas secara resmi 11 varietas yang cocok di lahan pasang surut (Tabel 4.4). Dari 11 varietas di atas nampaknya yang akan cocok untuk di lahan sulfat masam adalah Mahakam, Kapuas, Lematang, Sei Lilin, Banyuasin, Lalan, Batang hari, dan Dendang. Namun untuk tanah sulfat masam aktual dimana kadar Al dan Fe sangat tinggi lebih baik ditanami varietas lokal yang telah adaptif seperti varietas Ceko, Jalawara, Talang, Gelombang, dan Bayur. Tanaman palawija umumnya ditanam di lahan pekarangan sebagai kebun campuran dengan tanaman buah-buahan dan sayuran. Varietas kedelai yang cocok untuk tanah sulfat masam adalah varietas Wilis, Rinjani, Lokon, dan Dempo. Varietas kedelai tersebut mampu memberikan hasil 1,5- 2,4 t/ha, kacang tanah 3,5 t/ha, dan kacang hijau 1,2 t/ha biji kering, dan jagung yang sesuai adalah varietas Arjuna dengan hasil 3-4 t/ha biji pipilan kering. 2. Sayuran dan buah-buahan Tanaman buah-buahan ditanam di pekarangan pada guludan adalah pisang, nangka, dan rambutan atau jeruk.

Tanam sayuran dan pisang cepat memberikan kontribusi terhadap pendapatan petani terutama pada tahun pertama mereka tinggal di tempat pemukiman baru. Jenis sayuran yang telah diteliti pada tanah sulfat masam adalah tomat varietas Ratna dan Intan, Petsai varietas yaitu No. 82-157. Selanjutnya bawang merah varietas Ampenan dan Bima dapat beradaptasi cukup baik pada tanah sulfat. 3. Tanaman industri/perkebunan Hasil penelitian di Sumatera Selatan dan Kalimantan Tengah ex PLG tanaman industri/perkebunan yang dapat beradaptasi di lahan sulfat masam adalah kopi, kelapa, dan lada. a. Kelapa Tanaman kelapa dapat ditanam tumpangsari dengan tanaman kopi, palawija, dan hortikultura. b. Temu-temuan Jenis tanaman temu-temuan di antaranya jahe, kencur, kunyit, temulawak, lengkuas, dan bangle di lokasi pasang surut cukup baik pertumbuhannya dan dapat dikembangkan secara monokultur dan tumpangsari dengan tanaman palawija atau tanaman tahunan yang tidak terlalu tinggi tingkat naungannya. c. Lada Tanaman lada varietas Petaling I, Petaling II, dan LDK dapat tumbuh dan beradaptasi baik di lahan pasang surut potensial maupun sulfat masam aktual. Pada lahan sulfat masam, dilakukan pembuatan saluran cacing di kanan dan di kiri tanaman yang ditujukan untuk menjamin drainase yang baik agar kelembaban tanah tidak berlebihan bagi tanaman lada.

Sumber: dsafriansyah.blogspot.com

Artikel Cara Mengelola Kesuburan Tanah Sulfat Masam

Susunan Atom

Posted: 12 Mar 2012 03:05 AM PDT

Henry Gwyn-Jeffreys Moseley (1887 – 1915) pada tahun 1913 menemukan bahwa jumlah muatan positif dalam inti atom merupakan sifat khas masing-masing unsur. Atom-atom dari unsur yang sama memiliki jumlah muatan positif yang sama. Moseley kemudian mengusulkan agar istilah nomor atom diberi lambang Z, untuk menyebutkan jumlah muatan positif dalam inti atom.

Nomor atom unsur menunjukkan jumlah proton dalam inti. Setelah dilakukan percobaan, diketahui bahwa atom tidak bermuatan listrik yang berarti dalam atom jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, sehingga nomor atom juga menunjukkan jumlah elektron dalam unsur.

Nomor atom (Z) = jumlah proton = jumlah elektron
Misalnya, unsur oksigen memiliki nomor atom 8 (Z = 8), berarti dalam atom
oksigen terdapat 8 proton dan 8 elektron.

Selain nomor atom, ada juga yang disebut dengan nomor massa yang biasanya diberi lambang A. Nomor massa ini digunakan untuk menentukan jumlah nukleon dalam atom suatu unsur. Nukleon sendiri adalah partikel penyusun inti atom yang terdiri dari proton dan neutron.

A(nomor massa) = jumlah proton (p) + jumlah neutron (n)
Dalam penulisan atom, nomor massa (A) ditulis di sebelah kiri atas, sedangkan nomor atom (Z) ditulis di sebelah kiri bawah dari lambang unsur.

X = lambang unsur
A = nomor massa
Z = nomor atom

Artikel Proses Kimia Pada tanah Rawa Sulfat Masam

Posted: 11 Mar 2012 09:04 PM PDT

Artikel Proses Kimia Pada tanah Rawa Sulfat Masam

Proses kimia pada tanah sulfat masam dapat dikelompokkan menjadi dua bagian penting. Pertama, proses kimia yang terjadi dalam keadaan reduktif, antara lain pembentukan pirit, reduksi besi feri menjadi fero, serta reduksi senyawa beracun.Kedua, proses kimia pada kondisi oksidatif, yang terpenting adalah oksidasi pirit. a. Proses Reduksi Dalam proses reduksi selalu memanfaatkan proton, sehingga pH tanah akan meningkat.

Proses kimia penting yang terjadi adalah pembentukan pirit. Pirit (FeS2) adalah mineral berkristal kubus dari senyawa besi-sulfida yang terkumpul di dalam endapan marin kaya bahan organik dan diluapi air mengandung senyawa sulfat (SO4-) dari air laut. Bentuk kristal pirit sangat halus bervariasi dari <> 2 mikron hingga > 100 mikron (Van Dam dan Pons, 1972).

Kandungan pirit dalam endapan marin mencapai 5%, tetapi umumnya 1-4% (Van Breemen, 1972). Pembentukan pirit memerlukan persyaratan tertentu : (1) Lingkungan anaerob : Reduksi sulfat hanya dapat terjadi pada kondisi yang sangat anaerob seperti pada sedimen tergenang dan kaya bahan organik. Dekomposisi bahan organik oleh bakteri anaerob menghasilkan senyawa-senyawa yang bersifat masam sehingga menyebabkan lingkungan bertambah masam (Pons et al., 1982); (2) Sulfat terlarut : Sumber utama sulfat adalah air laut atau air payau pasang; (3) Bahan organik : Oksidasi bahan organik menghasilkan energi yang sangat diperlukan oleh bakteri pereduksi sulfat. Ion sulfat bertindak sebagai sumber elektron bagi respirasi bakteri kemudian direduksi menjadi sulfida. Jumlah sulfida yang terbentuk berkaitan langsung dengan jumlah bahan organik yang dimetabolisme oleh bakteri; (4) Jumlah besi : Tanah dan sedimen mengandung besi oksida dan hidroksida dalam jumlah yang banyak, yang akan tereduksi menjadi Fe2+, yang sangat larut pada pH sekitar normal atau dijerap oleh senyawa organik yang larut; (5) Waktu : Waktu yang diperlukan untuk pembentukan pirit pada kondisi alami masih belum banyak diketahui.

Reaksi antara padatan FeS dan S berjalan sangat lambat, memerlukan waktu bulanan bahkan tahunan untuk menghasilkan sejumlah pirit. Namun demikian, pada kondisi yang sesuai, Fe2+ larut dan ion polisulfida dapat membentuk pirit dalam beberapa hari (Howarth, 1979 dalam Dent, 1986). Pirit adalah zat yang hanya ditemukan di tanah di daerah pasang surut saja. Zat ini dibentuk pada waktu lahan digenangi oleh air laut yang masuk pada musim kemarau. Pada saat kondisi lahan basah atau tergenang, pirit tidak berbahaya bagi tanaman. Akan tetapi, bila terkena udara (teroksidasi), pirit berubah bentuk menjadi zat besi dan zat asam belerang yang dapat meracuni tanaman.

Pirit dapat terkena udara apabila: 1. Tanah pirit diangkat ke permukaan tanah (misalnya pada waktu mengolah tanah, membuat saluran, atau membuat surjan). 2. Permukaan air tanah turun (misalnya pada musim kemarau). Pirit di dalam tanah dapat ditandai dengan: 1. Adanya rumput purun atau rumput bulu babi, menunjukkan ada pirit di dalam tanah yang telah mengalami kekeringan dan menimbulkan zat besi dan asam belerang. 2. Bongkah tanah berbecak kuning jerami ditanggul saluran atau jalan, menunjukkan adanya pirit yang berubah warna menjadi kuning setelah terkena udara. 3. Adanya sisa-sisa kulit atau ranting kayu yang hitam seperti arang dalam tanah. Biasanya di sekitamya ada becak kuning jerami. 4. Tanah berbau busuk (seperti telur yang busuk), maka zat asam belerangnya banyak. Air di tanah tersebut harus dibuang dengan membuat saluran cacing dan diganti dengan air baru dari air hujan atau saluran.

Gejala keracunan zat besi pada tanaman: 1. Daun tanaman menguning jingga 2. Pucuk daun mongering 3. Tanamannya kerdil 4. Hasil tanaman rendah. Ciri-ciri tingginya kadar besi dalam tanah: 1. Tampak gejala keracunan besi pada tanaman 2. Ada lapisan seperti minyak di permukaan air 3. Ada lapisan merah di pinggiran saluran. Belerang menyebabkan air tanah menjadi asam, bahkan lebih asam daripada cuka. Akibat yang ditimbulkan adalah: 1. Tanaman mudah terserang penyakit 2. Hasil panen rendah 3. Tanaman lebih mudah kena keracunan besi. Kedalaman pirit diukur dengan cara berikut ini: a. Gali lubang sedalam 75 cm atau lebih. b. Ambillah gumpalan tanah mulai dari kedalaman 10 cm, 20 cm, 30 cm, dan seterusnya sampai ke bagian bawah. c. Gumpalan tanah tersebut ditandai dan dicatat sesuai dengan asal kedalaman. d. Setiap gumpalan tanah ditetesi air peroksida. Bila keluar buih meledak-ledak menunjukkan adanya pirit dalam tanah tersebut. e. Cara lain dengan menyimpan gumpalan tanah tadi di tempat teduh. Diamati setelah 3 minggu, jika ada becak warna kuning jerami, maka tanah tersebut mengandung pirit. Cara ini diulang sedikitnya di 20 tempat untuk setiap hektar lahan, guna memastikan kedalaman piritnya. Sehingga sewaktu mengolah tanah, pirit tidak teroksidasi, karena dapat meracuni tanaman.

Pada tanah sulfat masam yang telah lanjut, pH meningkat sangat lambat setelah penggenangan bahkan kadang-kadang tidak mencapai 5,5-6,0. Kemungkinan hal ini disebabkan oleh : (1) lambatnya proses reduksi dan (2) tidak adanya bahan yang akan direduksi seperti misalnya oksida besi feri. Pada kondisi pertama, maka setelah penggenangan tidak akan terjadi perubahan nilai Eh atau pH yang drastis. Pada kasus kedua, nilai Eh akan menurun tanpa meningkatkan pH. Menurut Dent (1986), tanah sulfat masam yang sudah tua mengandung besi dalam bentuk kristal goetit dan hematit yang stabil sehingga sulit tereduksi. Sebaliknya tanah sulfat masam yang masih muda kaya akan koloid besi, sehingga diperkirakan mempunyai kadar besi terlarut yang tinggi setelah penggenangan. Konsten et al., (1990) melaporkan bahwa tanah sulfat masam di Kalimantan ada yang tidak menunjukkan peningkatan pH setelah penggenangan. Hal ini disebabkan tanah tersebut mempunyai kandungan oksida Fe3+ yang rendah dibandingkan kapasitas netralisasi oleh tanah. Reduksi sulfat. Proses reduksi sulfat menjadi sulfida dapat terjadi pada kondisi pH di atas 4 hingga 5, pada pH di bawah itu reaksi terjadi sangat lambat dan bahkan tidak ada. Reduksi sulfat seringkali terjadi pada tanah sulfat masam yang masih muda dan sulfat masam lanjut yang lama tergenang. Reduksi sulfat ini sangat berkaitan dengan adanya hasil dekomposisi bahan organik yang masih baru. H2S yang terbentuk sangat beracun bagi tanaman, pada konsentrasi 0,1 mg l-1 H2S sudah dapat meracuni tanaman padi dalam larutan hara (Mitsui, 1964 dalam van Breemen, 1993). b. Proses Oksidasi Proses utama yang terjadi bila tanah sulfat masam teroksidasi adalah oksidasi pirit. Reaksi oksidasi pirit dengan oksigen pada tanah sulfat masam berlangsung dalam beberapa tahapan, meliputi reaksi-reaksi kimia dan biologis (Dent, 1986). Kecepatan oksidasi pirit oleh Fe3+ sangat dipengaruhi oleh pH, karena Fe3+ hanya larut pada nilai pH di bawah 4 dan Thiobacillus ferrooxidans tidak tumbuh pada pH yang tinggi. Besi oksida dan pirit di dalam tanah mungkin secara fisik berada pada tempat yang berdekatan, namun ada tidaknya reaksi di antara mereka sangat dipengaruhi oleh kelarutan Fe3+.

Kecepatan oksidasi pirit cenderung bertambah dengan menurunnya pH tanah. Pada pH di bawah 4, proses oksidasi terhambat oleh suplai O2. Kecepatan penurunan pH akibat oksidasi pirit tergantung pada : (1) jumlah pirit; (2) kecepatan oksidasi; (3) kecepatan perubahan bahan hasil oksidasi; dan (4) kapasitas netralisasi. C. Hasil Oksidasi Pirit Oksidasi pirit oleh Fe3+ menghasilkan ion (H+) yang kemudian sebagian digunakan lagi untuk mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe3+. Hasil akhir dari oksidasi pirit adalah hidroksida Fe3+. Pada pH > 4, oksida dan hidroksida Fe3+ akan mengendap, misalnya dalam bentuk goetit yang lambat laun akan berubah menjadi hematit (Dent, 1986). Jarosit [KFe3(SO4)2(OH)6] merupakan endapan berwarna kuning pucat hasil oksidasi pirit pada kondisi yang sangat masam, yaitu pada Eh diatas 400 mV dan pH kurang dari 3,7. Pada pH di atas 4, jarosit tidak stabil dan mudah berubah menjadi goetit dan terhidrolisa menjadi oksida besi. Hasil pengujian mikroskopi terhadap irisan tipis dan difraksi sinar X menunjukkan bahwa bercak kuning yang merupakan karakteristik tanah sulfat masam didominasi oleh jarosit dan goetit. Bercak merah dan coklat pada sulfat masam adalah goetit yang kadang-kadang berasosiasi dengan jarosit dan hematit (van Breemen, 1976). Sulfat merupakan salah satu hasil oksidasi pirit yang sangat sedikit dijerap oleh profil tanah.

Sebagian besar dari sulfur terlarut hilang bersama air drainase atau berdifusi ke lapisan di bawahnya yang kemudian akan direduksi kembali menjadi sulfida. Ion hidrogen (proton) yang dihasilkan dari oksidasi pirit menyebabkan kondisi tanah yang sangat masam. pH yang sangat rendah menyebabkan penghancuran kisi-kisi mineral liat sehingga silikat dan Al3+ terlepas. Di lapangan, nilai pH tanah sulfat masam berkisar antara 3,2 hingga 3,8 (Dent, 1986). Meningkatnya kandungan silika dan Al3+ terlarut mempengaruhi karakteristik tanah dan air tanah. Aktivitas Al3+ terlarut berkorelasi secara langsung dengan pH, bila pH meningkat maka aluminium akan mengendap sebagai hidroksida atau basic sulfate (van Breemen, 1973). Beberapa unsur mikro seperti Ni dan Co ikut terakumulasi di dalam sedimen karena mensubstitusi Fe dalam pirit atau unsur Cu, Zn, Pb yang menggantikan sulfida (Deer et al., 1965 dalam van Breemen, 1993). Unsur-unsur tersebut akan terlepas kembali saat pirit teroksidasi. Satawathananont (1986 dalam van Breemen, 1993) menunjukkan bahwa konsentrasi unsur Cu, Zn, Mo, Cd, Pb, Ni, dan As terdapat dalam jumlah yang lebih tinggi pada tanah berpirit yang aerasinya baik (pH 2,9) dibandingkan pada tanah sulfat masam yang sudah berkembang (pH 3,9-4,5) dan tanah marin yang tidak masam (pH 4,9) di Bangkok. Selain unsur mikro, masih banyak unsur lain seperti gas SO2, Fe2+, H2S, Al3+ dan asam-asam organik yang dilepaskan sebagai akibat teroksidasinya pirit. Keluarnya unsur-unsur beracun tersebut dari tanah melalui air drainase ke perairan umum dapat menyebabkan polusi dan mengancam kehidupan biota sungai/laut.

Sumber: dsafriansyah.blogspot.com

Artikel Proses Kimia Pada tanah Rawa Sulfat Masam

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar