Sifat Umum Tanah Lempung

38 anion dari lembaran oktahedral adalah hydroxil dan dua per tiga posisi kation diisi oleh aluminium maka mineral tersebut disebut gibbsite dan bila magnesium disubstitusikan kedalam lembaran aluminium dan mengisi seluruh posisi kation, maka mineral tersebut disebut brucite. Struktur mineral illite dapat dilihat dalam Gambar 2.16 Gambar 2.16 Struktur Illite

2.2.1.1 Sifat Umum Tanah Lempung

Bowles 1984 mengatakan sifat-sifat tanah lempung adalah: 1. Hidrasi Partikel mineral selalu mengalami hidrasi, hal ini dikarenakan lempung biasanya bermuatan negatif, yaitu partikel dikelilingi oleh lapisan- lapisan molekul air yang disebut sebagai air teradsorbsi. Lapisan ini umumnya memiliki tebal dua molekul. Oleh karena itu disebut sebagai lapisan difusi ganda atau lapisan ganda. 2. Aktivitas Aktivitas tanah lempung adalah perbandingan antara Indeks Plastisitas IP dengan prosentase butiran lempung, dan dapat disederhanakan dalam persamaan: � Universitas Sumatera Utara 39 Dimana untuk nilai A1,25 tanah digolongkan aktif dan bersifat ekspansif. Pada nilai 1,25A0,75 tanah digolongkan normal sedangkan tanah dengan nilai A0,75 digolongkan tidak aktif. Nilai- nilai khas dari aktivitas dapat dilihat pada Tabel 2.6. Tabel 2.6 Aktivitas Tanah Lempung Minerologi Tanah Lempung Nilai Aktivitas Kaolinite 0,4 – 0,5 Illite 0,5 – 1,0 Montmorillonite 1,0 – 7, Sumber : Bowles, 1984 1 . Flokulasi dan Disperse Flokulasi adalah peristiwa penggumpalan partikel lempung di dalam larutan air akibat mineral lempung umumnya mempunyai pH7. Flokulasi larutan dapat dinetralisir dengan menambahkan bahan-bahan yang mengandung asam ion H + , sedangkan penambahan bahan-bahan alkali akan mempercepat flokulasi. Untuk menghindari flokulasi larutan air dapat ditambahkan zat asam 2. Pengaruh Zat Cair Air berfungsi sebagai penentu plastisitas tanah lempung. Molekul air merupakan molekul yang dipolar, yaitu atom hidrogen tidak tersusun simetri di sekitar atom-atom oksigen Gambar 2.17a. Hal ini berarti bahwa satu .molekul air merupakan batang yang mempunyai muatan positif dan negatif pada ujung yang berlawanan atau dipolar dobel Universitas Sumatera Utara 40 kutub Gambar 2.17b. Gambar 2.17 Sifat Dipolar Molekul Air Hardiyatmo, 1992 Terdapat 3 mekanisme yang menyebabkan molekul air dipolar dapat tertarik oleh permukaan partikel lempung secara elektrik: 1. Tarikan antara permukaan bermuatan negatif dari partikel lempung dengan ujung positif darl dipolar. 2. Tarikan antara kation-kation dalam lapisan ganda dengan muatan negatif dari ujung dipolar. Kation-kation ini tertarik oleh permukaan partikel lempung yang bermuatan negatif. 3. Andil atom-atom hidrogen dalam molekul air, yaitu dengan ikatan hidrogen antara atom oksigen dalam partikel lempung dan atom oksigen dalam molekul-molekul air hydrogen bonding. Universitas Sumatera Utara 41 Gambar 2.18 Molekul Air Dipolar Dalam Lapisan Ganda Das,1991 Air biasanya tidak banyak mempengaruhi kelakuan tanah nonkohesif. Sebagai contoh, kuat geser tanah pasir mendekati sama pada kondisi kering maupun jenuh air. Tetapi, jika air berada pada lapisan pasir yang tidak padat, beban dinamis seperti gempa bumi dan getaran lainnya sangat mempengaruhl kuat gesernya. Sebaliknya, tanah butiran halus khususnya tanah lempung akan banyak dipengaruhi oleh air. Karena pada tanah berbutir halus, luas permukaan spesifik menjadi lebih besar, variasi kadar air akan mempengaruhi plastisitas tanahnya. Distribusi ukuran butiran jarang-jarang sebagai faktor yang mempengaruhi kelakuan tanah butiran halus. Partikel-partikel lempung, mempunyai muatan listrik negatif. Dalam suatu kristal yang ideal, muatan-muatan negatif dan positif seimbang. Akan tetapi, akibat substitusi isomorf dan kontinuitas perpecahan susunannya, terjadi muatan negatif pada permukaan partikel lempungnva. Untuk mengimbangi muatan negatif tersebut, partikel lempung menarik ion muatan positif kation dari garam yang ada di dalam air porinya. Hal ini disebut dengan pertukaran ion-ion. Mekanisme 1 Mekanisme 2 Mekanisme 3 Universitas Sumatera Utara 42 Selanjutnya, kation-kation dapat disusun dalam urutan menurut kekuatan daya tarik menariknya, sebagai berikut: Al 3+ Ca 2+ Mg 2+ NH 4+ K + H + Na + Li + Urutan tersebut memberikan arti bahwa ion Al 3+ dapat mengganti ion Ca 2+ , ion Ca 2+ dapat mengganti Na + , dan seterusnya. Proses ini disebut dengan pertukaran kation. Sebagai contoh : Na lempung + CaCl 2  Ca lempung + NaCl Kapasitas pertukaran kation tanah lempung didefinisikan sebagai jumlah pertukaran ion-ion yang dinyatakan dalam miliekivalen per 100 gram lempung kering. Beberapa garam juga terdapat pada permukaan partikel lempung kering. Pada waktu air ditambahkan pada lempung, kation-kation dan anion-anion mengapung di sekitar partikelnya Gambar 2.19 . Gambar 2.19 Kation dan Anion Pada Partikel Das,1991 Universitas Sumatera Utara 43

2.2.1.2 Pertukaran Ion Tanah Lempung