//
you're reading...
Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman 2

Semester 3. Hubungan Reaksi Tanah Dengan Kelarutan Ion.

Daftar Isi

BAB     1          : Pendahuluan

1.1              latar Belakang           

1.1.1        Pengertian Reaksi Tanah…………………………………………………………….    3

1.1.2        Faktor yang mempengaruhi Ph…………………………………………………..    3

1.1.3        Sifat Kemasaman Tanah…………………………………………………………….     5

1.1.4        Pengukuran Ph Tanah………………………………………………………………..     5

BAB     2          : Pembahasan

2.1          Hubungan Reaksi Tanah (pH)  dengan Kelarutan Ion

2.1.1        Tanah Mineral Asam……………………………………………………………………………      8

2.1.2        Asam Organik ( Penyerapan ion aluminium oleh asam humat )……   9

BAB     3          : Kesimpulan………………………………………………………………………………………..      17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

1.1.1        Pengertian

Reaksi tanah merupakan suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan reaksi asam atau basa dalam tanah. Sejumlah proses dalam tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah dan biokimia tanah yang berlansung spesifik. Pengaruh lansung terhadap laju dekomposisi mineral tanah dan bahan organik, pembentukan mineral lempung bahkan pertumbuhan tanaman. Pengaruh tidak lansungnya terhadap kelarutan dan ketersediaan hara tanaman. sebagai contoh perubahan konsentrasi fosfat dengan perubahan pH tanah. Konsentrasi ion H+ yang tinggi bisa meracun bagi tanaman. Secara teoritis, angka pH berkisar antara 1 sampai 14. Angka satu berarti kepekatan ion hidrogen di dalam tanah ada 10 ‑ 1 atau 1/10 gmol/l. Tanah pada kepekatan ini sangat asam. Sementara angka 14 berarti kepekatan ion hidrogennya 10‑14 gmol/l. Tanah pada angka kepekatan ini sangat basa. Tanah‑tanah yang ada di Indonesia sangat bervariasi tingkat keasamannya. Ada tanah yang masam seperti Podsolik Merah Kuning, dan latosol Tanah yang alkalis seperti Mediteran Merah Kuning dan Grumosol. Bagi tanah – ­tanah yang bereaksi masam, seringkali tidak atau kurang sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu pada tanah‑tanah demikian sering dilakukankan pengapuran (liming). bahan- bahan yang digunakan untuk menaikkan pH tanah yang bereaksi masam menjadi mendekati netral dengan harga pH sekitar 6,5.

1.1.2    Faktor Yang Mempengaruhi Kemasaman

Keasaman tanah ditentukan oleh kadar atau kepekatan ion hidrogen di dalarn tanah tersebut. Bila kepekatan ion hidrogen di dalam tanah terlalu tinggi maka tanah akan bereaksi asam. Sebaliknya, bila kepekatan ion hidrogen terIalu rendah maka tanah akan bereaksi basa. Pada kondisi ini kadar kation OH‑ lebih tinggi dari ion H+.
Tanah masam adalah tanah dengan pH rendah karena kandungan H+ yang tinggi.  Pada tanah masam lahan kering banyak ditemukan ion Al3+ yang bersifat masam karena dengan air ion tersebut dapat menghasilkan H+. Dalarn keadaan tertentu, yaitu apabila tercapai kcjenuhan ion Al3+ tertentu, terdapat juga ion Al-hidroksida dengan cara sebagai berikut :

Al3+ + 3H2O —– Al(OH)2+ + H+

Al3+ + OH- —– Al(OH)2+

dengan demikian dapat menimbulkan variasi kemasaman tanah.
Di daerah rawa‑tawa, tanah masam umumnya disebabkan oleh kandungan asam sulfat yang tinggi. Di daerah ini sering ditemukan tanah sulfat masam karena mengandung, lapisan cat clay yang menjadi sangat masarn bila rawa dikeringkan akibat sulfida menjadi sulfat.  Kebanyakan partikel lempung berinteraksi dengan ion H+. Lempung jenuh hidrogen mengalami dekomposisi spontan. Ion hidrogen menerobos lapisan oktahedral dan menggantikan atom Al. Aluminium yang dilepaskan kemudian dijerap oleh kompleks lempung dan suatu kompleks lempung-Al‑H terbentuk dengan cepat ion. Al3+ dapat terhidrolisis dan menghasilkan ion H+:H

lempung – Al3+ + 3H2O —- Al(OH)3 + H– lempung – = H+H

Reaksi tersebut menyumbang pada peningkatan konsentrasi ion H+ dalam tanah.
Sumber keasaman atau yang berperan dalam menentukan keasaman pada tanah gambut adalah pirit (senyawa sulfur) dan asam‑asam organik. Tingkat keasaman gambut mempunyai kisaran yang sangat lebar. Keasaman tanah gambut cendrung semakin tinggi jika gambut semakin tebal. Asam‑asam organik yang tanah gambut terdiri dari atas asam humat, asam fulvat, dan asam humin. Pengaruh pirit yaitu pada oksida pirit yang akan menimbulkan keasaman tanah hingga mencapai pH 2 ‑ 3. Pada keadaan ini hampir tidak ada tanaman budidaya yang dapat tumbuh baik. Selain menjadi penghambat pertumbuhan tanaman, pirit menyebabkan terjadinya karatan (corrosion) sehingga mempercepat kerusakan alat‑alat pertanian yang terbuat dari logam. 

1.1.3    Sifat Kemasaman Tanah

Terdapat dua jenis reaksi tanah atau kemasaman tanah, yakni kernasaman (reaksi tanah) aktif dan potensial. Reaksi tanah aktif ialah yang diukurnya konsentrasi hidrogen yang terdapat bebas dalam larutan tanah. Reaksi tanah inilah yang diukur pada pemakaiannya sehari‑hari. Reaksi tanah potensial ialah banyaknya kadar hidrogen dapat tukar baik yang terjerap oleh kompleks koloid tanah maupun yang terdapat dalam larutan. Sejumlah senyawa menyumbang pada pengembangan reaksi tanah yang asam atau basa. Asam‑asam organik dan anorganik, yang dihasilkan oleh penguraian bahan organik tanah , merupakan konstituen tanah yang umum dapat mempengaruhi kemasaman tanah. Respirasi akar tanaman menghasilkan C02 yang akan membentuk H2CO3 dalam air. Air merupakan sumber lain dari sejumlah kecil ion H+. Suatu bagian yang besar dari ion‑ion H+ yang dapat dipertukarkan H.

H—Lempung = H+H

Ion‑ion H+ tertukarkan tersebut berdisosiasi menjadi ion‑ion H+ bebas. Dcrajat ionisasi dan disosiasi ke dalam larutan tanah menentukan khuluk kemasaman tanah. Ion‑ion H+ yang dapat dipertukarkan merupakan penyebab terbentuknya kemasaman tanah potensial atau cadangan. Besaran dari kemasaman potensial ini dapat ditentukan dengan titrasi tanah. Ion‑ion H+ bebas menciptakan kemasaman aktif. Kemasaman aktif diukur dan dinyatakan sebagai pH tanah. Tipe kemasaman inilah yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman.

1.1.4    Pengukuran pH Tanah

Keasaman dalam larutan itu dinyatakan sebagai kadar ion hidrogen disingkat dengan [H+], atau sebgai pH yang artinya –log [H+]. Dengan kata lain pH merupakan ukuran kekuatan suatu asam. pH suatu larutan dapat ditera dengan beberapa cara antara lain dengan jalan menitrasi lerutan dengan asam dengan indikator atau yang lebih teliti lagi dengan pH meter.pH berkisar antara 10-1 sampai 10-12 mol/liter. Makin tinggi konsentrasi ion H, makin rendah –log [H+] atau pH tanah, dan makin asam reaksi tanah. Pada umumnya, keasaman tanah dibedakan atas asam, netral, dan basa. Ion H+ dihasilkan oleh kelompok organik yang dibedakan atas kelompok karboksil dan kelompok fenolTipe keasaman aktif atau keasaman actual disebabkan oleh adanya Ion H+ dalam larutan tanah. Keasaman ini diukur menggunakan suspensi tanah-air dengan nisbah 1 : 1; 1 : 2,5; dan 1 : 5. Keasaman ini ditulis dengan pH (H2O). Tipe keasaman potensial atau keasaman tertukarkan dihasilkan oleh ion H+ dan Al3+ tertukarkan yang diabsorbsi oleh koloid tanah. Potensial keasaman diukur dengan menggunakan larutan tanah-elektrolit, pada umumnya KCl atau CaCl2. Karena ion H dan Al yang diabsorbsi koloid tanah dalam keadaan seimbang (equilibrium) dengan ion H+ dalam larutan tanah maka terdapat hubungan yang dekat antara kejenuhan (H+Al) dan pH, demikian juga dengan persentase kejenuhan basa pada pH. Tanah yang ekstrem asam dengan (H+Al) mendekati 100% kurang lebih mempunyai pH sama dengan asetat pH 3,5 Keasaman (pH) tanah diukur dengan nisbah tanah : air 1 : 2,5 (10 g tanah dilarutkan dengan 25 ml air) dan ditulis dengan pH2,5(H2O). Di beberapa laboratorium, pengukuran pH tanah dilakukan dengan perbandingan tanah dan air 1 : 1 atau 1 : 5. Pengukuran pada nisbah ini agak berbeda dengan pengukuran pH2,5 karena pengaruh pengenceran terhadap konsentrasi ion H. Untuk tujuan tertentu, misalnya pengukuran pH tanah basa, dilakukan terhadap pasta jenuh air. Hasil pengukuran selalu lebih rendah daripada pH2,5 karena lebih kental dan konsentrasi ion H+ lebih tinggi. Pengukuran pH tanah di lapangan dengan prinsip kolorimeter dengan menggunakan indikator (larutan, kertas pH) yang menunjukkan warna tertantu pada pH yang berbeda. Saat ini sudah banyak pH-meter jinjing (portable) yang dapat dibawa ke lapangan. Di samping itu, ada beberapa tipe pH-meter yang dilengkapi dengan elektroda yang secara langsung dapat digunakan untuk pH tanah, tetapi dengan syarat kandungan lengas saat pengukuran cukup tinggi (kandungan lengas maksimum atau mungkin kelewat jenuh). Kesalahan pengukuran dapat terjadi antara 0,1 – 0,5 unit pH atau bahkan lebih besar karena pengaruh pengenceran dan faktor – faktor lain. Untuk mengukur pH basa kuat di lapangan, indikator fenolptalin (2 g indikator fenolptalin dalam 200 ml alkohol 90%) yang tidak berwarna sangat bermanfaat karena akan berubah menjadi ungu sampai merah pada pH 8,3 – 10,0. Kondisi yang sama dalam pengukuran pH di lapangan pada kondisi luar biasa asam digunakan indikator Brom Cresol Green (0,1 g dilarutkan dalam 250 ml 0,006 N NaOH) yang berubah menjadi hijau sampai kuning pada pH 5,3 dan lebih rendah daripada 3,8. Untuk mengetahui pH tanah di lapangan, secara umum dapat digunakan indikator universal (campuran 0,02 g metil merah, 0,04 g bromotimol blue, 0,04 g timol blue, dan 0,02 g fenolptalin dalam 100 ml alkohol encer (70%)).

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       Hubungan Reaksi Tanah (pH)  dengan Kelarutan Ion

  1. a.       Tanah Mineral Asam

Tanah mineral masam mencakup sekitar 29 % dari luas lahan olahan di Indonesia. Lebih dari 80 % dari tanah ini terdapat di daerah dengan topografi datar sampai bergelom-bang dimana perluasan lahan untuk tujuan pertanian sangat dimungkinkan (Notohadiprawiro, 1983). Persoalan utama pada tanah ini adalah kekahatan akan hara P (Radjagukguk, 1983; Sudjadi, 1984). Kekahatan P ini disebabkan oleh tingginya jerapan P yang biasanya berkaitan erat dengan tingginya kandungan oksida-oksida besi dan aluminium di dalam tanah (Widjaya-Adhi et al., 1986, Adiningsih dan Rochayati, 1990).

Dari aspek reaksi jerapan arti penting dari oksida-oksida besi adalah pada luas permukaan yang tinggi dan ketergantungan muatan pada pH. Dengan kehadiran air, ion Fe yang berada pada permukaan kristal akan bereaksi dengan molekul air (Breeuwsma, 1973). Jumlah air yang dijerap meningkat dengan meningkatnya luas permukaan misalnya dengan menurunnya ukuran kristal (Schulze and Schwertmann, 1984). Pada permukaan yang terhidrasi ini tercipta muatan positif atau negatif dengan menyerap atau melepaskan H+ atau OHyang lebih lanjut mengakibatkan berkembangnya tegangan permukaan (surface potensial). Dengan demikian dapatlah dikatakan bahwa muatan dan tegangan.  Permukaan beraneka tergantung konsentrasi H+ dan OHdi dalam larutan tanah. Oleh karena itulah H+ dan OHdisebut juga ion-ion penentu muatan/tegangan permukaan (potensial determining ions). pH dimana muatan permukaan nol disebut juga titik muatan nol (point of zero charge ~ PZC). PZC dari oksida-oksida besi berkisar antara pH 7-9 (Borggaard, 1983). Pada tanah-tanah mineral masam dimana pH tanah rendah (< 6) oksida-oksida besi tersebut bermuatan positif dan akan menjerap anion untuk menjaga keseimbangan muatan permukaan dengan ikatan elektro-statik (coulombic bonding), reaksi ini disebut juga reaksi non-spesifik tergantung hanya pada muatan ion. Tetapi anion-anion tertentu dapat dijerap dengan kuat pada permukaan oksida-oksida besi karena anion yang terjerap tersebut menembus bidang struktur (coordination shell) sehingga terjadi reaksi ligan (ligand exchange) dimana anion terikat dengan ikatan covalent langsung pada kation struktural lewat gugus-gugus O dan OH. Reaksi ini disebut juga chemisorption, spesific adsorption atau ligand exchange. Beberapa peneliti mengemukakan bahwa pada oksida besi P dijerap dengan menggantikan dua gugus OH yang masing-masing terkoordinasikan dengan ion-ion ferrik (Hingston et al., 1968; Atkinson et al., 1974, Bowden et al., 1977; Taylor and Elis, 1978). Kaolin telah lama dikenal akan reaktivitasnya terhadap fosfat. Oleh karena kaolin merupakan mineral lempung yang merajai terutama pada tanah-tanah mineral masam e.g. Ultisols, Alfisols dan Oxisols maka reaktivitasnya terhadap fosfat perlu dipertimbangkan sebagai landasan pengelolaan P pada tanah-tanah ini. Wild (1950) melakukan penelitian tentang reaksi fosfat dengan lempung alumino-silikat dan berkesimpulan bahwa montmorillonit dan kaolinit menjerap P dalam jumlah yang hampir sama apabila ukuran partikelnya serupa. Ia mengusulkan dua mekanisme jerapan P oleh mineral-mineral lempung, yaitu pertukaran ion fosfat dengan gugus hidroksil pada lapisan gibbsite dan/atau sebagai anion tertukarkan yang mengimbangi muatan positif hasil protonasi ion. Muljadi et al. (1966) berkesimpulan bahwa isotherm jerapan P adalah sama untuk kaolinit, gibbsite dan pseudoboehmite, perbedaannya adalah pada jumlah tapak jerapan. Dari uraian-uraian di atas dapatlah disimpulkan bahwa baik oksida-oksida besi dan aluminium maupun lempung aluminosilikat, yang merupakan komponen utama fraksi lempung tanah-tanah mineral masam, mampu menjerap P. Meskipun demikian perlu disadari bahwa terdapat perbedaan kekuatan ikatan jerapan yang bersumber pada perbedaan sifat ikatan antara anion fosfat dengan oksida-oksida besi dan lempung alumino silikat.

  1. b.      Asam Organik ( Penyerapan ion aluminium oleh asam humat )

Aluminium terdapat di bumi dalam bentukmineral, batuan, dan dalam tanah. Secara alamiah aluminium terdapat di dalam air dalam bentuk garam terlarut, koloidal, ataupun garam yang tidak terlarut. Selain itu ion aluminium juga dapat berasal dari buangan dan effluen dari pengolahan air yang menggunakan garam aluminium sebagai koagulan. pH 4-5, kelarutan aluminium dapat berubah dengan sangat cepat sehingga sejumlah besar aluminium dapat terlarut pada range tersebut (Stoeppler, 1992). Adanya pelarutan aluminium mengakibatkan peningkatan konsentrasi dalam sistem perairan, sehingga diperlukan pengurangan kadar aluminium. Penurunan kadar aluminium dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode penyerapan. Metode ini dilakukan dengan menggunakan asam humat sebagai adsorben. Pemilihan asam humat sebagai adsorben karena sifat dari asam humat yang sangat mudah untuk berikatan dengan logam dan asam humat mudah terdegradasi. Zat – zat humat (asam humat) merupakan unsure organik utama yang banyak terdapat di tanah dan gambut. Asam humat juga terdapat di dalam lingkungan perairan yang merupakan hasil dekomposisi zat organik dan tumbuhan mati. Asam humat diketahui berkemampuan untuk berinteraksi sangat kuat dengan berbagai logam membentuk kompleks logam humat, dimana hal ini berpengaruh terhadap sifat adsorpsi-desorpsi dari logam. Ikatannya dengan ion logam adalah salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas lingkungan yang paling penting. Asam humat mempengaruhi kualitas air dengan jalan menukar spesies, berupa kation dari bahan-bahan organic dengan air (Manahan, 1994). Asam humat adalah zat organik yang terdapat di dalam tanah dan gambut. Asam humat merupakan bahan makromolekul polielektrolit yang memiliki gugus fungsional seperti –COOH, –OH fenolat maupun –OH alkoholat, sehingga asam humat memiliki peluang untuk berikatan dengan ion logam karena gugus ini dapat mengalami deprotonasi pada pH yang relatif tinggi. Deprotonasi gugus-gugus fungsional asam humat akan menurunkan kemampuan pembentukan ikatan hidrogen, baik antar molekul maupun sesama molekul dan meningkatkan jumlah muatan negatif gugus fungsional asam humat, sehingga akan meningkatkan gaya tolak menolak antar gugus dalam molekul asam humat. Pengaruh tersebut akan menyebabkan permukaan partikel-partikel koloid asam humat bermuatan negatif dan menjadi lebih terbuka dengan meningkatnya pH. Salah satu faktor yang mempengaruhi kelarutan asam humat adalah pH, yang lebih lanjut akan mempengaruhi disosiasi gugus yang bersifat asam pada asam humat. Sehingga pada proses penyerapan logam berat ini dipengaruhi oleh pH larutan yang merupakan salah satu faktor fisiko kimia lingkungan. Spark, dkk (1997) juga telah mengamati kelarutan asam humat yang menunjukkan bahwa kelarutan maksimum asam humat terjadi pada pH 3 – 6, dan sisa padatan mulai larut pada pH 8,5 yang dapat dinyatakan bahwa pada pH yang relative. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa air dari bangunan pengolahan air minum yang menggunakan sistem koagulasi dan saringan pasir mengandung kadar alumiunim tidak lebih dari 50 μg/L (APHA, AWWA, WPCF, 1989). Kelarutan aluminium sangat bergantung pada pH lingkungan. Pada kondisi pH yang netral, konsentrasi ion aluminium ditemukan cukup rendah dalam air sungai, danau, dan air laut. Sedangkan pada pH yang lebih tinggi atau lebih rendah, kelarutan aluminium meningkat cukup besar, hal ini sangat dipengaruhi oleh kehadiran senyawa-senyawa pengkompleks. Pada interval tinggi (konsentrasi H+ rendah) akan meningkatkan konsentrasi -COO- yang dapat berfungsi sebagai ligan pada asam humat. Pembentukan kompleks dan pengkelatan secara alami juga memegang peranan penting dalam meningkatkan kesuburan tanah. Pengkelatan dapat meningkatkan mobilitas banyak kation dan akibatnya juga ketersediaannya untuk tanaman. Pelepasan hara tanaman oleh pelapukan mineral-mineral tanah biasanya merupakan suatu proses yang lambat. Namun pembentukan kompleks cenderung mempercepat proses dekomposisi mineralmineral tanah dan dengan demikian mempercepat pelepasan hara-hara terlarut. Kelompok yang paling penting dari agen pengompleks yang terjadi secara alami adalah zat-zat humat, yaitu bahan-bahan yang tahan degradasi yang dihasilkan selama dekomposisi dari tumbuhan yang terjadi sebagai endapan dalam tanah, sedimen rawa, tanah humat, batu bara, atau hampir di beberapa lokasi dimana banyak terdapat vegetasi atau tumbuh-tumbuhan yang telah hancur (Alimin, 2005). Asam humat merupakan makromolekul organik yang berperan dalam transport, bioavailabilitas, dan dapat mengikat beberapa logam berat. Asam humat dapat terikat dengan ion logam, seperti Al3+ dan Fe3+ membentuk ikatan logam-HA yang larut atau tidak larut (Manahan, 1994). Aluminium memiliki pengaruh toksisitas pada tanaman pangan, akar pohon, biota air tawar serta terhadap manusia. Hal ini dikarenakan kondisi asam dalam lingkungan sekitarnya. Karena kelebihan aluminium, mengakibatkan logam ini bersifat toksik pada akar tanaman. Pengaruh utama aluminium adalah kemampuannya dalam menurunkan daya absorpsi tanaman terhadap mineral-mineral tertentu. Sehingga dalam penelitian ini digunakan asam humat untuk menyerap aluminium dalam larutan (Darmono, 1995).

Hasil Analisa Penentuan Waktu Kontak Optimum

Waktu kontak merupakan waktu yang dibutuhkan oleh asam humat untuk menyerap ion Al3+. Hasil penelitian digambarkan sebagai kurva prosentase ion Al3+ yang terserap dari larutan uji ditunjukkan pada Gambar 1. 

Gambar 1. Grafik penentuan waktu kontak optimum terhadap penyerapan ionAl3+ oleh asam humat Berdasarkan Gambar 1 dapat dinyatakan bahwa waktu kontak berpengaruh terhadap banyaknya ion Al3+ dalam larutan yang terserap oleh asam humat. Dari kurva yang diperoleh tampak bahwa dengan bertambahnya waktu kontak maka diperoleh prosentase ion Al3+ yangterserap semakin besar dan pada waktu kontak yang lebih lama diperoleh kenaikan prosentase ion Al3+ yang terserap semakin kecil (penyerapan menjadi konstan). Kecepatan kenaikan prosentase ion Al3+ yang terserap paling besar adalah pada waktu awal penyerapan yaitu pada menit ke-15 hingga menit ke-60, dimana pada menit ke-15 prosentase ion Al3+ yang terserap sebesar 23,74 % dan pada menit ke-60 sebesar 61,48 %. Besarnya kecepatan kenaikan prosentase ion Al3+ yang terserap ini terjadi karena pada awal penyerapan, permukaan asam humat masih belum terlalu banyak yang berikatan dengan ion Al3+ sehingga proses penyerapan masih dapat berlangsung efektif. Tetapi pada menit ke-60 sampai menit ke- 75 diperoleh prosentase penyerapan yang hamper sama dengan prosentase penyerapan pada menit ke-60 (kenaikannya relatif lambat). Pada menit ke-75 sampai menit ke-90 terjadi peningkatan prosentase penyerapan ion Al3+. Sedangkan prosentase ion Al3+ yang terserap paling besar terjadi pada menit ke-105 dengan prosentase penyerapan sebesar 72,47 %. Sehingga dapat dikatakan bahwa asam humat membutuhkan waktu kontak selama 105 menit agar dapat menyerap ion Al3+ secara maksimal. Kemudian pada menit-menit berikutnya terjadi penurunan yang sangat kecil terhadap penyerapan ion Al3+ dalam larutan. Sehingga dapat dikatakan bahwa diperoleh hasil penyerapan yang konstan, ini mulai terjadi pada menit ke-120 dengan hasil penyerapan sebanyak 72,41 %. Pada keadaan ini, kapasitas penyerapan permukaan asam humat konstan dan telah tercapai kesetimbangan antara konsentrasi ion Al3+ dalam asam humat dengan lingkungannya sehingga penyerapan pada waktu kontak diatas 120 menit menjadi konstan. Jika permukaan tertutup oleh lapisan molekuler, maka kapasitas adsorpsi telah konstan (Masduqi, 2000). Fenomena ini dapat ditunjukkan dari pola grafik pada Gambar 1, dimana setelah mencapai waktu kontak optimum prosentase ion Al3+ yang terserap cenderung konstan.

Hasil Analisa Penentuan pH Optimum

Asam humat merupakan senyawa makromolekul polielektrolit yang memiliki gugus fungsional seperti –COOH, –OH fenolat maupun – OH alkoholat, sehingga asam humat memiliki peluang untuk membentuk kompleks dengan ion logam karena gugus ini dapat mengalami deprotonasi pada pH yang relatif tinggi. Salah satu faktor yang mempengaruhi kelarutan asam humat adalah pH, yang lebih lanjut akan mempengaruhi disosiasi gugus yang bersifat asam pada asam humat (Alimin, 2005). Sehingga pada proses penyerapan logam berat ini dipengaruhi oleh pH larutan yang merupakan salah satu faktor fisiko kimia lingkungan. Selain itu pH larutan juga berpengaruh pada kelarutan dari ion logam dalam larutan, sehingga pH merupakan parameter yang penting dalam biosorpsi ion logam dalam larutan (Volensky, 1990). Pada penelitian ini, analisa penentuan pH optimum larutan terhadap penyerapan ion Al3+ oleh asam humat dilakukan dengan variasi pH sebesar 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Pemilihan range pH tersebut dilakukan berdasarkan sifat asam humat sendiri. Dimana dalam larutan dengan pH 3,5-9, asam humat membentuk sistem koloid polielektrolit linier yang bersifat fleksibel, dimana asam humat cenderung mengalami deprotonasi sehingga gugus fungsional utamanya cenderung berada dalam bentuk –COO- yang dapat bertindak sebagai ligan dalam pembentukan kompleks. Sedangkan pada pH yang lebih rendah asam humat akan cenderung berada dalam bentuk terprotonasi dengan gugus fungsional yang tidak bersifat sebagai ligan (–COOH2+) dan berbentuk kaku (rigid) serta cenderung teragregasi membentuk suatu padatan makromolekul melalui pembentukan ikatan hidrogen. Sedangkan pada pH yang lebih tinggi akan menyebabkan ikatan hidrogen semakin lemah sehingga agregat akan terpisah satu sama lain (Alimin, 2005).

Data dari hasil analisa penentuan pH optimum ini dapat digambarkan dengan grafik prosentase ion Al3+ yang terserap dari larutan uji ditunjukkan pada Gambar 2. Berdasarkan Gambar 2 dapat diamati bahwa pH larutan sangat berpengaruh terhadap prosentase ion Al3+ yang dapat terserap oleh asam humat dalam larutan, hal ini terjadi dikarenakan terjadinya perubahan struktur dan muatan dari ion aluminium. Dari pola grafik yang diperoleh, terlihat bahwa pada range pH 4-7 terjadi penyerapan ion aluminium yang cukup banyak, dengan prosentase diatas 70 %. Penyerapan optimum terjadi pada pH 6 dengan prosentase ion Al3+ yang terserap sebesar 72,90 %. Sedangkan pada pH yang lebih tinggi terjadi penurunan jumlah ion Al3+ yang terserap dan penyerapan ion Al3+ paling rendah terjadi pada pH 9 dengan prosentase sebesar 56,81%.

Gambar 2. Grafik penentuan pH optimum larutan pada penyerapan ion Al3+ dalam larutan oleh asam humat. Pengaruh pH larutan terhadap besar kecilnya kemampuan asam humat untuk menyerap ion logam berat memiliki kaitan yang erat dengan kedudukan ionik gugus-gugus fungsinya. Karena gugus-gugus fungsi dari asam humat dapat mengalami deprotonasi pada pH yang relatif tinggi. Deprotonasi gugus-gugus fungsional asam humat akan menurunka kemampuan pembentukan ikatan hidrogen, baik antar molekul maupun sesama molekul dan meningkatkan jumlah muatan negatif gugus fungsional asam humat, sehingga akan meningkatkan gaya tolak menolak antar gugus dalam molekul asam humat. Pengaruh tersebut akan menyebabkan permukaan partikel-partikel koloid asam humat bermuatan negatif dan menjadi lebih terbuka serta berbentuk linier dengan meningkatnya pH (Alimin, 2005). Pada range pH 4-7 terjadi penyerapan ion Al3+ yang cukup banyak, dengan prosentase diatas 70 %. Hal ini terjadi karena dalam range pH tersebut, asam humat berbentuk sistem koloid polielektrolit yang fleksibel, dimana asam humat cenderung mengalami deprotonasi sehingga gugus fungsional utamanya cenderung berada dalam bentuk –COO- yang dapat bertindak sebagai ligan dalam pembentukan kompleks. Dengan adanya deprotonasi gugus fungsiona ltersebut mengakibatkan asam humat bermuatan negatif sehingga kemampuannya untuk berikatan dengan ion logam semakin meningkat. Pada range pH tersebut ion aluminium berada dalam bentuk ion Al3+ (pada range pH 4-5), sedangkan pada range pH 5-7 ion aluminium cenderung berada dalam bentuk ion Al(OH)2+ (Marion, 1976). Pada pH 6 terjadi penyerapan optimum dengan prosentase ion Al3+ yang terserap sebesar 72,90 %. Hal ini menunjukkan bahwa pada pH 6, semua gugus-gugus fungsi asam humat mengalami deprotonasi dan menjadikan asam humat bermuatan negatif sehingga memiliki kemampuan pengikatan ion logam yang maksimum. Ion aluminium yang berikatan dengan asam humat pada kondisi pH ini berada dalam bentuk ion Al(OH)2+. Ion aluminium yang paling banyak diserap oleh humat adalah dalam bentuk ion Al(OH)2+, dimana bentuk ini berada pada pH 6 (Alimin dkk,2005). Sedangkan pada pH yang lebih tinggi (pH ≥ 7) terjadi penurunan jumlah ion Al3+ yang terserap dan penyerapan ion Al3+ paling rendah terjadi pada pH 9 dengan prosentase sebesar 56,81 %. Hal ini terjadi karena pada pH yang tinggi menyebabkan tingginya konsentrasi ion OH dalam larutan sehingga memberikan peluang untuk terbentuknya endapan hidroksida logam yang sukar larut dalam air. Terjadinya reaksi antara OH- dengan ion Al3+ membentuk Al(OH)3 sangat mungkin terjadi sehingga sebelum berikatan dengan asam humat, ion Al3+ telah berikatan lebih dulu dengan ion OH-. Selain itu, pada pH yang lebih tinggi akan menyebabkan semakin lemahnya ikatan hidrogen pada asam humat sehingga agregat akan terpisah antara satu dengan yang lain.

BAB 3

KESIMPULAN

Reaksi tanah merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan reaksi asam atau basa dalam tanah. Sejumlah proses dalam tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah dan biokimia tanah yang berlansung spesifik. Pengaruh lansung terhadap laju dekomposisi mineral tanah dan bahan organik, pembentukan mineral lempung bahkan pertumbuhan tanaman. Pengaruh tidak lansungnya terhadap kelarutan dan ketersediaan hara tanaman. sebagai contoh perubahan konsentrasi fosfat dengan perubahan pH tanah.

Terdapat dua jenis reaksi tanah atau kemasaman tanah, yakni kernasaman (reaksi tanah) aktif dan potensial. Reaksi tanah aktif ialah yang diukurnya konsentrasi hidrogen yang terdapat bebas dalam larutan tanah. Reaksi tanah inilah yang diukur pada pemakaiannya sehari‑hari. Reaksi tanah potensial ialah banyaknya kadar hidrogen dapat tukar baik yang terjerap oleh kompleks koloid tanah maupun yang terdapat dalam larutan.

Keasaman dalam larutan itu dinyatakan sebagai kadar ion hidrogen disingkat dengan [H+], atau sebgai pH yang artinya –log [H+]. Dengan kata lain pH merupakan ukuran kekuatan suatu asam. pH suatu larutan dapat ditera dengan beberapa cara antara lain dengan jalan menitrasi lerutan dengan asam dengan indikator atau yang lebih teliti lagi dengan pH meter.pH berkisar antara 10-1 sampai 10-12 mol/liter. Makin tinggi konsentrasi ion H, makin rendah –log [H+] atau pH tanah, dan makin asam reaksi tanah. Pada umumnya, keasaman tanah dibedakan atas asam, netral, dan basa.

DAFTAR PUSTAKA

Adiningsih, S and S Rochayati. 1990. Use of phospahate fertilizer in arable food crop production in Indonesia. Center for soil and Agroclimate Research, Bogor Indonesia.

Amrani, M, DG Westfall and L Moughli. 1999. Phosphate sorption in calcareous Moroccan soils as affected by soil properties. Commun. Soil Sci. & Plant Anal. 30: 1299-1314.

Alimin, dkk., (2005), ”Fraksinasi Asam Humat dan Pengaruhnya pada Kelarutan Ion Logam Seng (II) dan Kadmium (II)”, Jurnal Ilmu Dasar, 6, no. 1

http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/pengukuran-ph-tanah

http://agrica.wordpress.com/2009/01/03/reaksi-tanah

http://belajarilmukomputerdaninternet.blogspot.com/2009/10/sifat-kimia-tanah.html

http://ilmugambut.blogspot.com/2009/02/reaksi-tanah-ph.html

 

About bondaneddyana

Menyukai membuat laporan, presentasi kegiatan atau laporan, penghitungan data - data

Discussion

No comments yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: