Kimia Tanah, Mineral Lempung dan Adsorpsi

Laporan Penelitian Fundamental 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kimia Tanah, Mineral Lempung dan Adsorpsi

Tanah merupakan campuran yang variatif antara materi organik, mineral, udara, dan air. Sebagai tempat mikroorganisme, tanah dapat mendegradasi dan memproses materi-materi buangan. Sebagai wadah air, tanah mampu memberikan persediaan yang cukup bagi kesehatan tanaman, manusia dan hewan. Kesuksesan pertanian juga sangat tergantung pada kualitas tanah. Oleh karena itu, pemahaman akan perilaku kimiawi dari nutrisi dalam sistem tanah adalah penting bagi manajemen yang baik terhadap tanah yang sangat berharga ini. Fraksi anorganik dari tanah terdiri dari bermacam-macam mineral yang bervariasi ukurannya, dari batu yang besar sampai materi koloid. Karena luas permukaannya yang relatif tinggi, koloid tanah merupakan komponen mineral yang paling penting dalam proses adsorpsi Sposito, 1984. Koloid tanah yang jumlahnya sangat melimpah adalah oksida-hidroksida dan aluminosilikat atau mineral lempung. Contoh oksida-hidroksida adalah silika quartz, alumina, dan besi oksida goethite dan haematite, sedangkan contoh mineral lempung adalah kaolinite dan montmorillonite Leeper and Uren, 1993. Struktur oksida-hidroksida biasanya kubik atau heksagonal dengan situs oktahedral atau tetrahedral atau keduanya ditempati oleh ion logam atau ion semilogam. Mineral ini dikategorikan ke dalam dua kelompok, oksida yang simpel atau multipel. Oksida simpel merupakan kombinasi dari satu logam, oksigen, dan hidroksil, sedangkan oksida multipel memiliki dua sisi logam yang tidak ekivalen. Kebanyakan mineral lempung tersusun dari dua unit struktur dasar Gambar 1.1. Pertama, lapisan silika yang merupakan suatu lapisan tetrahedral silikon-oksigen yang tersusun menjadi jaringan network heksagonal dalam dua dimensi, di mana masing- masing tetrahedral mengikat tiga oksigen yang sudah terikat oleh tetrahedral lainnya. Kedua, lapisan oktahedral di mana oksigen atau hidroksil terikat pada suatu ion logam membentuk oktahedral. Ion logam tersebut biasanya aluminium, magnesium atau besi. Lapisan tetrahedral dan oktahedral kemudian bertumpuk-tumpuk dalam beberapa konfigurasi membentuk struktur berlapis-lapis Schulze, 1989. Laporan Penelitian Fundamental 5 2- O 4+ 3+ Al Si OH a b Mineral lempung dikategorikan ke dalam dua kelompok besar, yaitu mineral lempung dengan struktur lapis 1 : 1 atau 2 : 1. Struktur 1 : 1 berarti unit struktur dasar mineral lempung tersebut tersusun dari satu lapis tetrahedral dan satu lapis oktahedral. Contoh mineral lempung ini adalah kaolinite dan hallosite. Sedangkan struktur 2 : 1 berarti unit struktur dasarnya tersusun dari dua lapis tetrahedral yang mengapit satu lapis oktahedral. Contoh mineral lempung dengan struktur ini adalah montmorillonite, talk, pyrophyllite, mika dan vermiculite Schulze, 1989. Struktur dasar 1 : 1 dan 2 : 1 diilustrasikan dalam Gambar 1.1 berikut: OH Si Al 3+ 4+ O 2-

2.2. Montmorillonite