laporan DDIT (redoks)

I.         PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Difusi gas dalam air berjalansangat lambat, sekitar 10 kali lebih kecil dari kecepatan difusi pada fase gas. Kecepatan difusi O₂  dalam air sering kali jauh lebih rendah dari kecepatan konsumsi O₂ oleh tanah dalam hal ini mikroorganisme. Kondisi seperti ini menyebabkan terbentuknya lapisan oksidasi dibagian-bagian lapisan oksidasi di bagian atas dan lapisan reduksi di bawah lapisanatas tanah. Pada lapisan teroksidasi dijumpai oksigen bebas (O₂), tetapi lapisan reduksi O₂tidak ada. Di dalan tanah proses pembentukan oksidasi dan reduksi sangat berhubungan erat oksigen tanpa oksigen proses oksidasi tidak dapat berlangsung hal ini di karenakan pada proses oksidasi dan reduksi, oksigen berperan sebagai unsur yang menjalankan reaksi pada proses oksidasi dan reduksi. Reaksi oksidasi dan reduksi dalam tanah biasanya digunakan dalam kompleks pada pembentukan lapisan tanah,reaksi ini bertindak sebagai sumber ion- ion penyusun unsur dalam lapisan oksidasi dan reduksi dalam tanah. 

Pada lapisan tanah yang mengalami proses reduksi,prosesnya dijalankan dalam pelarutlambanatau dalam cairan murni, dan menggunakan katalis Ni, Pd, atau Pt. Di dalam tanah Aldehida berperan sebagai senyawa organic yang paling mudah teroksidasi, dengan mudah teroksidasi menjadi asam karboksilat oleh berbagai agen pengoksidasi, bukan hanya oleh pereaksi-pereaksi tetapi juga oleh agen pengoksidasi yang relatif lemah seperti ion perak dan ion tembaga.

 Reaksi inidigunakan untuk membedakanantara reaksi pembentukan lapisanoksidasi ataulapisan reduksi yangterjadi pada tanah.Keadaan pada proses pembentukan lapisan reduksi ditandai ditandai oleh terbentuknya lapisan perak pada wadah atau tabung reaksi. Reaksi ini pula digunakan dalam proses pembuatan permin perak. Demikianpula dengankodensasi pada lapisan oksidasi tanah yangreaksinya membentuk senyawa karboksilat sehingga edisi terhadap ikatanrangkap karbon oksigen melibatkan serangan suatu nukleofil pada karbonil. Pemberian kapur, sehingga pH meningkat diatas 5,0 akibatnya aktivitas bakteri pengoksidasi terhambat, karena meningkatnya populasi bakteri lainnya yang dapat menyaingi dalam pengambilan berbagai kebutuhan hidupnya seperti oksigen dan lainnya.

1.2. Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dari praktikum Pembentukan Lapisan Oksidasi dan Reduksi adalah menetapkan pembentukan proses Oksidasi dan Reduksi pada tanah inceptisol yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman.Kegunaan dari praktikum Pembentukan  tanah ini adalah memberi informasi tentang Pembentukan Lapisan Oksidasi dan Reduksi pada jenis-jenis tanah yang dapat menentukan jenis suatu komoditas yang dapat dikembangkan pada tanah tersebut.

II.    TINJAUAN PUSTAKA

Reduksi merupakan proses kimia dimana muatan negatif naik, sedang muatan positif turun. Misal CaSO₄ (keras) dilarutkan dalam air menjadi CaSO₄.2H₂O (lebih lunak).Reaksi reduksi dominan pada tanah-tanah berkadar bahan organik  tinggi (tanah gambut) di rawa-rawa, seperti di pantai Timur Sumatera Selatan dan Jambi, sehingga berpotensial redoks rendah.Pada kawasan dominan reduksi ini terbentuk tanah yang umumnya berwarna kelabu cerah, senyawa-senyawa Fe dan Mn bermobilitas tinggi. (Hardijowigeno,2003)

Oksidasi merupakan proses kehilangan elektron atau penggabungan senyawa dengan oksigen.Oksidasijuga dinyatakan sebagai reaksi yang menyebabkan berkurangnya elektron (muatan negatif) baik melalui penambahan oksigen maupun tanpa oksigen. Reaksi ini merupakan reaksi alamiah yang dominan karena udara mengandung 23,12% oksigen.Proses oksidasi terhadap bebatuan umumnya terjadi lewat oksidasi senyawa-senyawa besi (Fe) dan mangan (Mn) yang dikandung mineral penyusunnya, karena kedua logam ini mempunyai dua bentuk, yaitu bentuk tereduksi dan bentuk teroksidasi.Transformasi bentuk reduksi-oksidasi ini kemudian memicu terjadinya pelapukan bebatuan secara kimiawi. (Hardijowigeno,2003)

 Mempercepat proses reduksi sulfat dan besi, dengan menciptakan kondisi lingkungan yang diperlukan oleh bakteri tersebut. Hasil reduksi tersebut dikeluarkan dari lahan melalui air drainase saat air surut. Reduksi sulfat tersebut dimedia oleh organisme yang diketahui secara kolektif sebagai bakteri pereduksi sulfur (SRB). SRB merupakan bakteri obligat anaerob yang menggunakan H₂ atau organik sebagai donor elektron (chemolithotrophic). Kelompok organisme pereduksi sulfat ini secara generik diberi nama awal dengan “desulfo”, dimana SO₄^2- sebagai aseptor elektron. Bakteri tersebut berasal dari genus Desulfovibrio dan Desulfotomaculum yang 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. Dalam kondisi alamiah, asam tersebut dihasilkan oleh aktivitas fermentasi dari bakteri anaerob lainnya. Laktat digunakan oleh SRB selama respirasi anaerobik untuk menghasilkan acetat .H₂S tersebut berguna untuk mengendapkan Cu, Zn, Cd sebagai metal sulfide (Hanafiah ,2005).

Reaksi reduksi-oksidasi yang biasanya dikenal sebagai kondisi redoks tanah, terjadi pada hampir semua tanah. Baik kondisi reduksi maupun oksidasi dapat terjadi secara serempak dalam pedon. Kondisi redoks tanah mempengaruhi stabilitas senyawa-senyawa besi dan mangan. Aktivitas mikrobia, akumulasi dan dekomposisi bahan organik sampai tingkat tertentu juga dipengaruhi oleh kondisi redoks tanah. Tanah-tanah dengan kondisi redoks yang berbeda dapat mempunyai reaksi yang berbeda terhadap pemupukan N (Kim H. Tan, 1991).

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan lapisan oksidasi dan reduksi yaitu adanya faktor pencucian dari lapisan di dalam tanah yang menyebabkan tanah membentuk lapisan oksidasi atau lapisan reduksi. Kemudian pembentukan lapisan oksidasi dan reduksi juga dipengaruhi oleh adanya zat- zat protein yang berhubungan langsung oleh mikroorganisme yang sangat berperang penting dalam proses oksidasi dan reduksi di dalam tanah .

          Reaksi oksidasi dan reduksi pada tanah tersebut juga dipengaruhi berbagai aspek, baik kimia, biologi maupun fisika tanah. Ditinjau dari aspek biologi, maka kecepatan oksidasi senyawa pirit sangat ditentukan oleh peran dari bakteri pengoksidasi pirit yang disebut Thiobacillus sp.. Sedangkan dalam kondisi reduksi, pembentukan pirit atau H₂S sangat ditentukan olek aktivtas bakteri pereduksi sulfat Desulfovibro sp. Karena itu dalam pengelolaan tanah sulfat masam dapat didekati melalui pemanfaatan peranan kedua bakteri tersebut. Namun aktivitas kedua bakteri tersebut dipengaruhi oleh lingkungannya, karena adanya saling ketergantungan satu sama bakteri lingkungannya(Hakim,1986).

III. MOTOLOGI PERCOBAAN

3.1. Tempat dan Waktu

Praktikum Reaksi dan oksidasi Tanah dilaksanakan di Laboratorium Fisika Tanah, Jurusan Ilmu Tanah, FakultasPertanian, UniversitasHasanuddin,Makassar.Pada hari Kamis, 25 November 2010,pukul 15.00WITA-selesai.

3.2. Alat dan Bahan

Adapunalat yang digunakan pada praktikum Pembentukan Lapisan Oksidasi dan Reduksi adalah 3 buah botol selai/ botol tekstur.

Adapunbahan yang digunakan adalah butir formalin, gula, dan air, dan sampel tanah sawah(tanah bertekstur liat)

3.3. Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja dalam praktikum ini yaitu:

1.         Menyiapkan 3 buah botool tekstur, kemudian isi dengan tanah bertekstur liat (tanah sawah) hingga mencapai setengah botol.

2.         Menambahkan botol I air hingga penuh, botol II tambah pula air dengan gula, sedangkan botol III tambahkan air dan formalin.

3.         Menyimpan dalam waktu yang lama, amati dan bandingkan perubahan yang terjadi.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Berdasarkan hasil pengamatan Pembentukan Lapisan Oksidasi dan Reduksi yang diperoleh dapat dilihat pada tabel beriku:

Tabel, pengamatan pada pembentukkan lapisan oksidasi dan reduksi

Botol                     Perlakuan                                  Hasil Reaksi Yang Terjadi

I                              Akuades                                     oksidasi II                            Air+gula oksidasi-reduksi IIIAir+formalin tidak terjadi reaksi

4.2. Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan maka diperoleh hasil bahwa,Pada Botol I yang ditambahkan Aquades proses pembentukan yang terjadinya yaitu Oksidasi. hal ini sesuai dengan pendapatHardijowigeno (2003).Yang menyatakan bahwakehilangan elektron atau penggabungan senyawa dengan oksigen.Proses oksidasi terhadap bebatuan umumnya terjadi lewat oksidasi senyawa-senyawa besi (Fe) dan mangan (Mn) yang dikandung mineral penyusunnya, karena kedua logam ini mempunyai dua bentuk, oksidasi senyawa pirit sangat ditentukan oleh peran dari bakteri pengoksidasi pirit.

Pada Botol II yang ditambahkan air dan gula, hasil yang diperoleh yaitu terjadi pembentukan lapisan oksidasi dan lapisan reduksi, Keadaan tersebut dapat terjadi akibat penambahan air dalam botol tersebut. Hal ini sesuai dengan pendapat Kim H. Tan (1991) yang menyatakan bahwa air mengambil peranan secara langsung pada proses reduksi dan oksidasi. Susunan air dapat menyebabkan ketidakseimbangan muatan. Polaritas air juga membantu pelarutan garam karena komponen ion dari garam mempunyai afinitas lebih besar terhadap air daripada terhadap sesamanya. Keadaan demikian dapat mempengaruhi kecepatan difusi O₂

Pada botol III yang ditambahkan formalin hasil pengamatan yang di peroleh itu tidak terjadi pembentukan lapisan oksidasi atau lapisan reduksi, hal ini di karenakan pembentukan lapisan oksidasi  dan reduksi di pengaruhi oleh daya kerja mikroorganisme, hal ini sesuai dengan pendapat Hakim (1986). Yang menyatakan bahwa  mikroorganisme akan membentuk  lapisan oksidasi dan reduksi di dalam  tanah apabila di dalam tanah tersedia protein, protein merupakan sumber energy bagi mikroorganiosme, sehingga apabila tanah di campurkan dengan formalin maka mikroorganisme akan susah memperoleh energy di dalam tanah dan formalin juga akan mematikan mikroorganisme di dalam tanah.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa:

o   Pada botol tekstur I  terjadi pembentukan lapisan oksidasi

• Pada botol  tekstur II terjadi pembentukan lapisan oksidasi dan lapisan reduksi
• Pada botol tekstur III tidak terjadi pembentukan baik lapisan reduksi maupun oksidasi

o   Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi pembentukan lapisan oksidasi dan reduksi pada tanah yaitu pencucian , kandungan protein  ,dan kelangsungan hidup mikroorganisme

5.2. Saran

Sebaiknya, praktikum dilaksakan sesuai dengan prosedur kerja agar hasil sesuai dengan apa yanng diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Ali Hanafiah, Kemas, Dr. Ir. 2004. Dasar-dasar ilmu tanah. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta

Foth, Henry.D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah, Erlangga, Jakarta

Hakim, N., M. Yusuf Nyakpa, A. M. Lubis, Sutopo Ghani Nugroho, M. Amin Diha, Go Ban Hong, H.H. Bailey, 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Lampung, Lampung

Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta: Akademika pressindo.

Hanafiah, Dr. Ir. Kemas Ali. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT Raja Grafindo

Persada, Jakarta.