2.2.3 Interaksi air dan mineral dalam fenomena tanah lempung
Tanah lempung mengandung muatan elektro negatif pada permukaannya. Muatan elektro negatif ini mengakibatkan kemungkinan terjadinya reaksi pertukaran kation., yang
mana muatan ini merupakan hasil satu atau lebih dari beberapa reaksi yang berbeda. Pada mineral lempung yang kering, muatan negatif yang terdapat di
permukaannya dinetralkan oleh kation-kation lain yang mengelilingi partikel tersebut secara exchange able cation akibat adanya perbedaan kekuatan muatan dan gaya tarik-
menarik elektrostatik Van der Waals. Akibat kemungkinan adanya perbedaan kekuatan muatan di sekeliling kation tersebut dapat saling mendesak dan bertukar posisi.
Kemampuan dari kation-kation tersebut untuk mendesak dapat dilihat dari besarnya potensi mendesak sesuai urutan berikut:
Al
+++
Ca
++
Mg
++
NH
4 +
K
+
H
+
Na
+
Li
+
Dari reaksi di atas disimpulkan Kation Li
+
tidak dapat mendesak kation lain yang berada dikirinya. Molekul air merupakan molekul dipolar karena atom Hidrogen tidak
tersusun simetris disekitar atom oksigen, melainkan membentuk sudut ikatan 105
o
akibatnya molekul-molekul air berperilaku seperti batang-batang kecil yang mempunyai muatan positif disatu sisi dan muatan negatif disisi lain.Sifat dipolar tersebut dapat dilihat
pada Gambar 2.12.
Gambar 2.12 Sifat dipolar molekul air Das, 1994
Universitas Sumatera Utara
Interaksi antara molekul-molekul air dengan partikel lempung dapat melalui tiga proses yaitu :
1. Kutub positif molekul dipolar air akan saling menarik dengan muatan negatif permukaan partikel lempung.
2. Molekul air diikat oleh partikel lempung melalui ikatan Hidrogen Hidrogen air ditarik oksigen atau hidroksil lain yang ada pada permukaan partikel lempung.
Proses ketiga, penarikan molekul air oleh muatan negatif permukaan empung secara berantai melalui kation yang mengapung dalam larutan air. Faktor paling
dominan adalah proses ikatan hidrogen.
Jumlah molekul air yang berinteraksi dengan permukaan lempung akan sangat dipengaruhi oleh jenis mineral yang ada yaitu pada nilai luasan permukaan spesifiknya
specific surface. Besarnya molekul air yang ditarik untuk membentuk lapisan Rangkap Diffuse Double Layer. dipengaruhi oleh luas permukaan lempung. Kemampuan mineral
lempung menarik molekul air atau menunjukkan kapasitas perilaku plastis tanah lempung.
2.2.4 Serbuk kaca