JS NewsPlus - шаблон joomla Продвижение

Peran Ligan Organik terhadap Pembentukan Oksida Besi di Tanah Sulfat Masam

Peran Ligan Organik terhadap Pembentukan Oksida Besi di Tanah Sulfat Masam

1Wahida Annisa dan 2Eko Hanudin

1Peneliti Badan Litbang Pertanian di Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa, Jl. Kebun Karet, Loktabat Utara, Banjarbaru 70712, Kalimantan Selatan, 2Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Bulak Sumur, Yogyakarta

Abstrak. Besi oksida dalam tanah terdiri atas geotit (?-FeOOH) bewarna kuning/coklat, henmatit (?-Fe2O3) berwarna merah, lepidokrosit (?-FeOOH) berwarna kuning, maghemit (?-Fe2O3), magnetit (?-Fe3O4) berwarna hitam dan ferihidrit (5Fe2O3.9H2O atau Fe5HO8.4H2O) mempunyai tingkat reaktivitas yang berbeda-beda terhadap ion-ion dalam tanah yang dipengaruhi oleh muatan negatif dan positif dari permukaan besi oksida tersebut. Tanah sulfat masam merupakan salah satu jenis tanah di lahan rawa yang memiliki kandungan bahan sulfidik (pirit) cukup tinggi. Oksidasi senyawa pirit di tanah sulfat masam selain memasamkan tanah akan menghasilkan besi (III) koloidal yang kelamaan akan membentuk besi oksida goetit. Keberadaan ligan organik dalam tanah memiliki peranan yang cukup penting terhadap kristalisasi besi oksida dalam tanah. Semakin besar rasio ligan/Fe(II) dalam tanah maka kristalisasi besi oksida semakin terhambat. Pada tanah masam kehadiran ligan sitrat mempengaruhi terhadap sifat permukaan oksida Fe. Keberadaan asam organik yang merupakan ligan organik akan memberikan dampak terhadap pembentukan goetit dan hematit dari ferrihidrite.

PENDAHULUAN

Besi oksida merupakan metal oksida yang banyak melimpah di dalam tanah yang dibentuk oleh protonasi dan pelepasan Fe yang keluar dari mineral primer atau sekunder karena proses oksidasi. Pada kondisi aerobik, besi oksida dan hidroksida sangat setabil tetapi dalam kondisi anaerob pada kondisi nilai potensial redoks rendah menjadi mudah larut melalui proses protolisis maupun reduksi. Besi oksida ini memiliki kemampuan membentuk kompleks logam-organik dimana kation logam akan terikat oleh kelompok gugus fungsional seperti -COOH, =CO, -OH, -OCH3, -NH2, -SH, dan sifatnya sangat stabil yang disebut khelat.

Di dalam tanah, besi oksida dapat dibedakan berdasarkan struktur kristal dan sifat lainnya (warna, kelarutan dan prilaku termal). Unit dasar dari oksida besi adalah Fe(O,OH)6 oktahedron dan perbedaan antar besi oksida terletak pada susunan oktahedranya. Besi oksida meliputi: geotit (?-FeOOH) berwarna kuning/coklat, hematit (?-Fe2O3) berwarna merah, lepidocrocite (?-FeOOH) berwarna kuning, maghemite (?-Fe2O3), magnetite (?-Fe3O4) berwarna hitam dan ferihidrit (5Fe2O3.9H2O atau Fe5HO8.4H2O). Reaktivitas jerapan besi oksida terhadap ion-ion dalam tanah dipengaruhi oleh muatan positif dan negatif dari permukaan besi oksida (Bhon 2003). Adapun prinsip dari adsorbsi ion oleh oksida besi adalah ikatan binuklear yang kuat di permukaan oksida besi. Sifat permukaan oksida Fe yang meliputi: wilayah permukaan spesifik (spesific surface area), muatan permukaan (surface charge), porositas permukaan (surface porosity) (Liu 1999). Mekanisme serapan anion (contohnya fosfat) oleh oksida besi yaitu melalui penggantian satu ion fosfat oleh dua ion hidroksil permukaan (atau molukel air) dari oksida besi. Kemudian dua atom oksigen dari ion fosfat tersebut akan berkoordinasi dengan masing-masing ion Fe3+ yang menghasilkan kompleks permukaan binuklear dengan model jerapannya adalah: Fe-O-P(O2)-O-Fe (Parfitt et al. 1975). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kehadiran ligan sitrat pada konsentrasi yang rendah (rasio ligan/Fe(II) 0,001) dalam larutan akan menurunkan secara nyata kecepatan adsorbsi P, sehingga memperbaiki kristalisasi lepidokrosite dan merubah sifat permukaan oksida Fe, sedangkan kehadiran sitrat pada konsentrasi yang tinggi (rasio ligan/Fe(II) 0,1) akan meningkatkan kecepatan adsorbsi P (Liu 1999).

"Jurnal Sumberdaya Lahan Vol. 7 No. 1 Juli 2013"