Pertemuan 11-12 - belongstoj2000

PERTEMUAN
11-12
KEMASAMAN DAN ALKALINITAS
(Asam dan basa)
SEKUENS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Definisi dan peranan reaksi tanah
Konsepsi kimia asam dan basa
Formulasi kemasaman dan akalinitas
Sumber-sumber kemasaman tanah
Kapasitas menyangga
Netralisasi kemasaman tanah dan pengapuran
Tanah dipengaruhi garam
Kualitas air irigasi
1. DEFINISI DAN PERANAN REAKSI TANAH
Pada umumnya reaksi tanah baik tanah gambut maupun tanah mineral
menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan
nilai pH.
Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion Hidrogen (H+) di dalam
tanah. Makin tinggi kadar ion H+ di dalam tanah, semakin masam tanah
tersebut.
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 reaksi tanah adalah pada:
• laju dekomposisi mineral tanah dan bahan organik,
• pembentukan mineral lempung,
• 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.
2. KONSEPSI KIMIA ASAM DAN BASA
Untuk memahami dan mengendalikan sistim asam basa
tanah, maka diperlukan pengertian tentang 3 konsep
utama asam dan basa.
a. Teori Arhenius,1884. Menurutnya, asam adalah suatu
zat yang apabila dilarutkan dalam air akan
menghasilkan ion H+ dimana ion tersebut merupakan
satu-satunya ion yang ada dalam larutan. Basa
merupakan zat yang apabila di- larutkan dalam air
akan terionisasi menghasilkan ion OH-, dan ion
tersebut merupakan ion satu-satunya yang ada di
dalam larutan.
HCl
NaOH
H+ + Cl- (asam)
Na+ + OH- (basa)
b. Teori Bronsted-Lowry, 1923, yang berbunyi suatu zat
pemberi proton (proton donor) disebut asam dan suatu
zat penerima poton (proton aksptor) disebut basa.
HCl + H2O
H3O+ + ClAsam-basa konjugasi
Dari definisi tersebut maka suatu asam setelah melepas
proton akan membentuk basa konjugasi dari asam
tersebut. Demikian pula dengan basa, setelah
menerima proton akan membentuk asam konjugasi
dari basa tersebut. Pasangan asam-basa ini disebut
pasangan konjugasi. Dimana Cl- merupakan basa
konjugasi dari asam HCl.
C. Teori Lewis, 1932, menyatakan bahwa basa
adalah zat yang memiliki satu satu atau lebih
pasangan elektron bebas yang dapat di- berikan
kepada zat lain sehingga terbentuk ikatan
kovalen koordinasi, sedangkan asam adalah zat
yang dapat menerima pasangan elektron
tersebut.
..
..
H+ + :O: H+
H:O:H
H+ menerima sepasang elektron sehingga
merupakan asam. OH- menyumbang sepasang
elektron, sehingga disebut sebagai basa.
3. FORMULASI KEMASAMAN DAN ALKALINITAS
Untuk mengambarkan kondisi kemasaman dan
alkalinitas (basa) tanah, digunakan kombinasi teori
Arrhenius dan Bronsted-Lowry.
Untuk menggambarkan kondisi ini digunakan istilah
pH, yang didefinisikan sebagai:
1
pH = log
= -log [H+]
[H+]
Reaksi tanah menunjukan kemasaman dan alkalinitas
tanah yang di nyatakan dengan nilai pH.
pH = Log 1/ [H+] = - log [H+], pH = 0 -14
pH netral  pH = Log 1/10-7 = - Log 10-7 = 7
Kandungan ion H+ = 10-7 mol/liter
Contoh : [H+] = 10-3  pH = 3
[H+] = 10-7  pH = 7
Tanah masam : tanah dengan pH rendah karena [H+]
tinggi. Timbulnya kemasaman tanah di alam, proses
ini
berlangsung
bersamaan
dengan
proses
pembentukan dan penuaan.
Reaksi (pH) pada berbagai tanah secara umum
dapat berkisar dari 3 sampai 11. Secara sederhana,
tanah dengan pH = 7 disebut netral, pH < 7 disebut
masam, dan pH>7 disebut alkalis.
Tingkat keasaman
luar biasa sangat kuat kuat sedang
agak
agak
kuat
luar biasa
Tanah dengan pH di bawah 3 seperti tanah gambut
atau yang tercemar limbah industri. Sebaliknya,
secara ekstrim terdapat tanah dengan pH di atas 11,
seperti tanah salin, sodik, dan salin-sodik.
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.
4. SUMBER-SUMBER KEMASAMAN TANAH
Penyebab kemasaman tanah, adalah:
a. Kandungan aluminium (Al)
b. Hidrolisis Fe
c. Garam-garam terlarut, misalnya garam terlarut
alamiah
CaCO3,
garam
terlarut
akibat
pemupukan (urea, KCl, TSP)
d. Humus (asam lemah karboksil –COOH dan fenol –
C6H4OH)
e. Mineral-mineral aluminosilikat dan oksida-oksida
Al dan Fe
5. KAPASITAS MENYANGGA
Selain bersifat masam dan alkalin, larutan air tanah memiliki kemampuan penyangga,
yaitu kemampuan larutan yang dapat mempertahankan/menyangga nilai pH tertentu.
Sifat yang paling menonjol dari larutan penyangga ini seperti pH larutan penyangga
hanya berubah sedikit pada penambahan sedikit asam kuat. Larutan penyangga
merupakan larutan yang dibentuk oleh reaksi suatu asam lemah dengan basa
konjugatnya ataupun oleh basa lemah dengan asam konjugatnya. Reaksi ini disebut
sebagai reaksi asam-basa konjugasi.
Komponen larutan penyangga terbagi menjadi:
1. Larutan penyangga yang bersifat asam, Larutan ini mempertahankan pH pada
daerah asam (pH < 7). Pada umumnya basa kuat yang digunakan seperti natrium,
kalium, barium, kalsium, dan lain-lain.
2. Larutan penyangga yang bersifat basa, Larutan ini mempertahankan pH pada
daerah basa (pH > 7). Untuk mendapatkan larutan ini dapat dibuat dari basa
lemah dan garam, yang garamnya berasal dari asam kuat. Adapun cara lainnya
yaitu dengan mencampurkan suatu basa lemah dengan suatu asam kuat dimana
basa lemahnya dicampurkan berlebih.
3.
6. NETRALISASI KEMASAMAN
TANAH DAN PENGAPURAN
Kemasaman tanah merupakan masalah utama yang dihadapi di
wilayah iklim tropika basah. Tanah yang menempati wilayah
tropika basah bereaksi
masam.
Luas tanah masam di dunia 37,774 juta km2, sedangkan yang
mempunyai subsoil masam 29,181 juta km2.
Tanah masam tersebut tersebar luas di daerah bercurah hujan
tinggi, termasuk 40% dari tanah di daerah tropik.
Luas tanah masam lahan kering di Indonesia 55,58 juta ha (29,1
% dari luas tanah di Indonesia) yang tersebar terutama di
Sumatera, Kalimantan dan Irian Jaya (Setijono, 1982).
Kemasaman tanah membatasi produktivitas tanaman dibanyak
tempat di dunia
Potensi Tanah Masam
Tanah masam
nilai pH rendah
- Jenis tanah podsolik adalah tanah bereaksi masam
paling luas di Indonesia sekitar 38,437 juta ha
- Latosol dan aluvial
usaha pertanian
- Podsol dan organosol
tidak sesuai untuk
budidaya intensif
pengembangan tanah untuk budidaya intensif
(pertanian, perkebunan, hutan tanaman (HTI). Perlu
diupayakan pengendalian kemasaman tanahnya
CARA MENGATASI TANAH MASAM
1. Penambahan BO
2. Pengapuran, Kapur adalah setiap bahan yang
mengandung Ca maupun Mg yang dapat diberikan
kepada tanah untuk menaikan Ph. Pengapuran
adalah pemberian bahan-bahan kapur untuk
meningkatkan pH tanah yang bereaksi masam
menjadi mendekati netral yaitu sekitar 6,5 – 7
3. penanaman jenis pohon yang toleran terhadap Al
dan Mn
4. Pemupukan
BENTUK-BENTUK KAPUR
•
•
•
•
kapur kalsit (CaCO3)
kapur dolomit (CaMg(CO3)2)
kapur bakar, quick lime (CaO)
CaCO3 + panas -- CaO + CO2
kapur hidrat, slaked lime (Ca(OH)2)
CaO + H2O - Ca (OH)2 + panas
7. TANAH DIPENGARUHI GARAM
Salah
satu
kondisi
lingkungan
yang
kurang
menguntungkan adalah adanya tanah salin/tanah
dipengaruhi garam.
Tanah salin merupakan tanah yang mempunyai
kandungan garam NaCl yang cukup tinggi. Tanah dengan
kandungan garam yang tinggi dibedakan dalam tanah
salin, tanah sodik dan tanah salin-sodik.
Kandungan garam yang tinggi dapat berpengaruh pada
penyerapan air yang dilakukan oleh biji. Bila tanah terlalu
Salin dan NaCl yang diserap terlalu banyak maka akan
menghambat
proses
metabolisme
dalam
benih.
Konsentrasi NaCl yang terlalu pekat maka akan
menyebabkan cairan dalam benih akan keluar sehingga
dapat merusak benih sehingga benih tidak dapat
berkecambah dengan baik
Tanah salin terjadi di daerah-daerah dekat pantai, terjadi karena
penyusupan air laut ke darat melalui saluran permukaan
maupun jalur-jalur di bawah tanah. Tanah-tanah dipengeruhi
oleh konsentrasi yang tinggi garam natrium melelui dua cara.
Yang paling sederhana, tanah-tanah pantai pada saat pasang
surut digenangi oleh air laut paling tidak sekali dalam setahun,
didominasi oleh ion-ion Na+ dan Cl- dan berciri basah (rawa
bergaram).
Atau daerah pedalaman yang sangat kering di mana evaporasi
yang terjadi melebihi presipitasi, influx air yang mengandung
garam terlarut pada konsentrasi yang sangat rendah, pada
jangka waktu yang lama, bisa menyebabkan akumulasi secara
besar-besaran garam di lapisan tanah sebelah atas karena air
tanah bergerak lebih lebih banyak ke atas dan karena
pencucian yang minimal (Fitter dan M. Hay, 1981).
Atau di daerah yang terkena tsunami. Tingkat salinitas tanah
dipengaruhi oleh karakteristik lumpur yang terbawa oleh tsunami
ke lahan pertanian dan tingkat permeabilitas tanah. Garamgaram telah bergerak ke dalam lapisan tanah yang lebih
dalam, khsusunya pada tanah yang teksturnya lebih kasar,
8. KUALITAS AIR IRIGASI
Tidak semua air cocok untuk dipergunakan bagi irigasi. Air yang
tidak dapat digunakan mengandung :
1. bahan-bahan kimia yang beracun bagi tumbuh-tumbuhan atau
orang yang memakan tanaman itu.
2. bahan-bahan kimia yang bereaksi dengan tanah untuk
menimbulkan ciri-ciri lengas tanah yang tidak memuaskan.
3. bakteri yang membahayakan orang atau binatang yang
memakan tanaman yang diairi dengan air itu.
Sebenarnya, konsentrasi suatu senyawa dalam larutan tanahlah
yang menentukan besarnya bahaya, Pada permulaan, irigasi
dengan air yang buruk tidak ada bahaya yang terlihat, tetapi
dengan berlalunya waktu, maka konsentrasi garam didalam tanah
dapat meningkat, karena larutan tanah terkonsentrasi oleh
penguapan.
Drainase bebas dari tanah memungkinkan gerakan garam-garam
kebawah dan membantu pencegahan terjadinya penumpukan
yang berat. Drainase tanah buatan mungkin diperlukan, jika
drainase alamiah tidak mencukupi.
Konsentrasi garam yang tinggi kadang-kadang dapat dihindari
dengan mencampuri air garam tersebut dengan air bermutu baik
dari suatu sumber lain, sehingga konsentrasi akhirnya masih dalam
batas-batas yang aman. Presipitasi diluar musim tanam akan
membantu pembilasan garam dari air.
THE END