8 dapat berarti pembentukan jaringan oksida melalui reaksi hidrolisis dan
polikondensasi dari prekursor molekul dalam cairan. Reaksi ini mudah dilakukan, tidak membutuhkan kondisi khusus, dan tidak membutuhkan
temperatur yang tinggi Young, 2002.
4. Unsur Makro Kation Ca
2+
Unsur hara yang dibutuhkan tanaman dibagi atas unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro adalah unsur hara yang
dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak, salah satunya adalah kalsium.
a. Kalsium Kalsium menguraikan air dengan membentuk kalsium hidroksida
dan hidrogen. Garam – garamnya biasanya berupa bubuk putih dan
membentuk larutan yang tak berwarna, kecuali bila anionnya berwarna. Dalam suasana basa, ion kalsium dalam air dapat bereaksi dengan CO
2
menghasilkan CaCO
3
yang dapat mengendap, sesuai reaksi berikut vogel, 1990:300
CO
2
g + Ca
2+
aq + 2 OH
-
aq → CaCO
3
s + H
2
O l Vogel, 1990:317.
Unsur kalsium diperlukan oleh tanaman dalam jumlah relatif banyak dan diserap dalam bentuk ion Ca
2+
. Sebagian besar ion Ca
2+
terdapat dalam daun dalam bentuk kalsium pektat. Selain itu terdapat juga dalam batang, ujung dan bulu
– bulu akar. Karena ion Ca
2+
9 termasuk unsur hara yang essensial, apabila zat tidak diperhatikan atau
ditiadakan, pertumbuhan ujung dan bulu – bulu akar akan terhenti
sedangkan bagian – bagian yang telah terbentuk akan mati dan
berwarna coklat kemerah – merahan Adriani, 2011.
Tabel 1. Sifat Kalsium No
Sifat Ca
1 Hidrolisis M
n+
+ H
2
O ↔[MOH]
n+1
+n-1H
+
Log K=1,3 M
n+
+ 2 H
2
O ↔ MOH
2
+ 2 H
+
Log K=1,3x10
-6
2 Jari – jari
Atom 1,97 Å
Ion 1,00 Å
Terhidrat 4,12 Å
3 Elektronegatifitas 1,0
Jaslin dkk., 2015
5. Adsorpsi dan Faktor yang Mempengaruhinya
Adsorpsi adalah interaksi antara molekul dari fluida dengan lapisan permukaan padatan atau cairan Rouquerol dkk., 1999 : 10. Molekul yang
terikat pada permukaan disebut adsorbat dan zat yang mengikat adsorbat disebut adsorben Masel, 1996.
Molekul dan atom dapat menempel pada permukaan dengan dua cara yaitu fisisorpsi dan kemisorpsi. Dalam fisisorpsi adsorpsi fisika terjadi
antaraksi van der waals contohnya, dispersi atau antaraksi dipolar antara adsorbat dan substrat yang mempunyai sifat lemah, jaraknya jauh, dan
energi yang dilepaskan mempunyai orde besaran yang sama dengan entalpi kondensasi Atkins, 1999:437. Fisisorpsi terjadi pada derajat
kespesifikan yang rendah. Pada tekanan yang tinggi, fisisorpsi biasanya terjadi multilayer Rouquerol dkk., 1999:10. Pada kemisorpsi adsorpsi
kimia, partikel melekat pada permukaan dengan membentuk ikatan kimia
10 biasanya ikatan kovalen Atkins, 1999:437. Kekuatan kemisorpsi
tergantung dari reaktifitas adsobat dan adsorben dan hanya sebatas membentuk monolayer pada situs reaktif adsorben yang mengikat adsorbat
Rouquerol dkk., 1999:10. Adsorpsi dapat terjadi melalui beberapa mekanisme, diantaranya
sebagai berikut. 1. Mekanisme pemerangkapan
Adsorben yang berpori yang dapat menjebak ion logam dalam pori
–porinya. Mekanisme ini akan terjadi apabila ukuran pori dari adsorben lebih besar daripada ukuran ion yang akan diadsorpsi.
Gambar 2. Mekanisme Pemerangkapan Adsorbat oleh Adsorben Pada mulanya adsorbat hanya pada permukaan adsorben, namun
kemudian adsorbat memasuki pori Kim dan Chea,2012. 2. Mekanisme pertukaran ion
Mekanisme pertukaran ion dapat ditinjau dari nilai elektronegatifitas pada adsorben. Ketika ion adsorbat kurang
elektronegatif, maka adsorben akan melepaskan ionnya dan menggantinya dengan ion adsorbat Wypych,2004:81.
11 Gambar 3. Mekanisme Pertukaran Ion Adsorbat oleh Adsorben
3. Pembentukan Ikatan Hidrogen Ikatan hidrogen dapat terjadi antara oksigen dari gugus H
2
O dalam kompleks oktahedral dengan gugus aktif siloksan dan silanol pada
silika gel maupun gugus aktif pada hibrida organo-silika.
Gambar 4. Pembentukan Ikatan Hidrogen Antara Adsorben dengan Molekul Air
4. Pembentukan kompleks Untuk adsorpsi ion logam transisi
Karakteristik adsorspsi bersifat spesifik untuk suatu sistem, sehingga setiap sistem dapat berbeda karekteristiknya. Menurut Benefield dkk. 1982,
faktor- faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi sebagai berikut. a. Luas permukaan adsorben
Luas permukaan sebanding dengan jumlah situs aktif adsorben, sehingga semakin luas permukaan adsorben maka semakin banyak
12 adsorbat yang teradsorpsi. Semakin kecil ukuran partikel, semakin
cepat laju adsorpsi William, 1987. b. Ukuran molekul adsorbat
Molekul yang besar akan lebih mudah teradsorpsi daripada molekul yang kecil. Namun, ada batas ukuran molekul adsorpsi
tertentu pada setiap adsorpsi. c. Konsentrasi adsorbat
Konsentrasi adsorbat yang tinggi akan menghasilkan daya dorong yang tinggi bagi molekul adsorbat untuk masuk ke dalam situs aktif
adsorben Altaher dan Elqada, 2011. d. Suhu
Adsorpsi merupakan proses kinetika maka pengaturan suhu akan mempengaruhi kecepatan proses adsorpsi. Semakin tinggi suhu, maka
kecepatan laju adsorpsi semakin tinggi Altaher dan Elqada, 2011. e. pH
pH mempengaruhi terjadinya ionisasi ion hydrogen dan ion ini sangat kuat teradsorpsi. Semakin rendah pH maka semakin besar daya
daya adsorpsi Altaher dan Elqada, 2011. Anderson dan Rubin 1981:117 juga menyatakan bahwa adsorpsi Ca
2+
pada Al
2
O
3
meningkat berdasarkan penurunan pH. f. Waktu pengadukan
Waktu pengadukan yang relative lama akan memberikan waktu kontak yang lebih lama terhadap adsorben untuk berinteraksi dengan adsorbat.
13
7. Model Isoterm Adsorpsi
