9
karena adanya ketidak-teraturan susunan permukaan SiO
4
tetrahedral Sulastri Kristianingrum, 2010.
3. Proses Sol-Gel
Silika dapat disintesis dengan metode sol-gel karena metode ini relatif mudah dilakukan, tidak memerlukan waktu yang lama, dan memiliki
homogenitas yang tinggi Taslimah Narsito, 2005. Metode sol-gel juga lebih unggul dibanding dengan metode yang lain karena untuk memperoleh
komposit padat yang homogen dengan cara pembentukan suspensi koloid yang berbentuk gel dapat melalui proses gelasi sol pada suhu ruang Ni,
Chou, Chang, 2007. Proses sol-gel diawali dengan mengasamkan larutan natrium silikat
hingga terbentuk gel karena silika memiliki kelarutan yang tinggi, yaitu pada pH lebih dari 10 Scott Wiley, 1995. Penambahan asam bertujuan untuk
mendapatkan silika hidrosol H
2
SiO
3
diikuti reaksi pembentukan sol asam SiOH
4
selanjutnya dikeringkan maka akan terbentuk silika gel. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
Na
2
SiO
3
+ 2HCl H
2
SiO
3
+ 2NaCl 1 H
2
SiO
3
+ H
2
O SiOH
4
2 Penambahan HCl pada larutan Na
2
SiO
3
mengakibatkan terjadinya penurunan pH, sehingga konsentrasi H
+
dalam Na
2
SiO
3
semakin meningkat. Hal ini menyebabkan silikat berubah menjadi asam silikat H
2
SiO
3
. Pada kondisi ini sebagian gugus siloksan S-O- membentuk gugus silanol Si-OH
4
. Gugus ini terpolimerasi
10 membentuk ikatan silang Si-O-Si hingga terbentuk gel silika melalui
proses kondensasi. Pada penelitian ini, pengasaman natrium silikat yang dilakukan
menggunakan asam klorida. Menurut Taslimah Narsito, 2005, pengasaman natrium silikat dengan HCl menyebabkan pembentukan gel
yang sangat cepat, hal ini terjadi di sekitar pH 7-9. Penambahan HCl terus menerus akan menyebabkan gel melarut kembali.
4. Nitrat NO
3 -
Unsur nitrogen N dengan unsur fosfor P dan kalium K, merupakan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahan tanaman
yang kering memiliki kandungan sekitar 2-4 N, jauh lebih rendah dari kandungan C yang berkisar 40. Namun unsur hara N ini merupakan
komponen protein asam amino dan klorofil. Bentuk ion yang diserap oleh tanaman umumnya dalam bentuk NO
3 -
dan NH
4 +
bagi tanaman padi Fauzi, 2003.
Nitrat NO
3 -
merupakan anion yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa dan memiliki bentuk triangular. Nitrat sangat aktif bergerak
dalam perairan dan merupakan bentuk utama spesies nitrogen di perairan alami. Nitrat termasuk zat hara dan merupakan bentuk nitrogen anorganik
siap pakai. Nitrat bertanggung jawab terhadap pertumbuhan tanaman, proses repsoduksi dan fiksasi nitrogen Jagessar Sooknundun, 2011.
Resonansi ion nitrat ditunjukkan dalam Gambar 2.
11 Gambar 2. Resonansi ion nitrat
Nitrat ditemukan di alam dalam bentuk garam sebagai hasil siklus nitrogen. Nitrat terbentuk dari proses nitrifikasi, yaitu oksidasi ammonia
dengan bantuan bakteri dalam tanah. Nitrat banyak digunakan dalam produksi pembuatan pupuk, industri logam, industri farmasi, dan industri
makanan sebagai pengawet. Nitrat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen dan ammonia di perairan Effendi Phil,
2000. Sumber nitrat dalam perairan secara alami dihasilkan dari proses
dekomposisi aerobik bahan organik nitrogen oleh mikroorganisme Jagessar Sooknundun, 2011. Perairan akan mengalami pengayaan
nitrat karena adanya pembuangan ke perairan yang berasal dari penggunaan pupuk kimia secara intensif yang berasal dari tanah
pertanian, peternakan, limbah domestik dan industri. Nitrat yang berlebihan menyebabkan pertumbuhan tanaman dalam
perairan meningkat pesat. Proses ini dikenal sebagai eutrofikasi. Peningkatan populasi tumbuhan air dalam perairan akan menimbulkan
kompetisi biota
dalam mendapatkan
oksigen, memicu
kematian organisme, penambahan material organik dalam jumlah besar dan
12 akhirnya oksigen terlarut di perairan menjadi berkurang sehingga perairan
akan cenderung bersifat anoksik Jagessar Sooknundun, 2011.
5. Adsorpsi
Kategori