mikroorganisme dalam pemisahan logam NUR
MATA KULIAH
: MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN
DOSEN
: ZAENAB HUSAIN,SKM,M.Kes
“MIKROORGANISME YANG BERPERAN DALAM PROSES PEMISAHAN LOGAM”
DISUSUN OLEH
NAMA
:
NURUL FADILLAH PATAHANGI
NIM
:
PO.71.3.221.14.1.032
TINGKAT
:
I.A
KEMENTERIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES MAKASSAR
JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN
PRODI D.III
KATA PENGANTAR
Assalamu Alaikum Wr.Wb
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat,
Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini
dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan
sebagai salah satu contoh dalam mikrobiologi industri
Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman
bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga
kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki
sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukanmasukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Makassar, 14 September 2014
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Tujuan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Mikrobiologi Pertambangan
B.
Penerapan Bioteknologi di Bidang Pertambangan
C. Peranan Mikroba dalam Siklus Besi
D. Penggunaan bakteri untuk mengatasi limbah logam berat
BAB III PEMBAHASAN
A. Proses Kerja Mikroorganisme dalam Pemisahan Logam
B. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Mikroba terdapat di mana-mana di sekitar kita ada yang menghuni tanah, air, dan
atmosfer planet kita. Mikroorganisme di alam jarang terdapat sebagai biakan murni.
Berbagai spesimen tanah atau air dapat mengandung bermacam-macam spesies
cendawan protozoa, alga, bakteri dan virus. Berbagai macam mikroba dalam suatu
ekosistem berasosiasi dan berinteraksi. Dipandang dari segi ekosistem mikroba alamiah,
biakan murni merupakan suatu keadaan artifisial (tidak asli).
Mikroba tanah dapat menguntungkan bila kehadiranya berperan dalam siklus
mineral, fiksasi nitrogen, perombakan residu petisida, proses humifikasi, proses
menyuburkan tanah, perombakan limbah berbahaya, biodegradasi, bioremidasi,
mineralisasi, dekomposisi, dan Biohidrometalurgi. Mikroba, khusunya bakteri dan fungi
berperan pula dlam siklus mineral atau daur mineral seperti S,C,P dan Fe. Kehadiran
mikroba tersebut di dalam tanah, khuusnya tanah pertanian dan pertambangan
mempunyai nilai ekonomi baik dalam menyuburkan tanah, penyedian mineral yang
dibutuhkan oleh tanaman maupun dalam pengelolaan endapan mineral dan proses
pencucian pemurniaan mineral.
Proses deteriosasi (penguraian) dan korosi (pengkaratan) benda-benda logam,
ternyata juga karena aktivitas mikroba tanah. Berbagai jenis benda dari kertas,tekstil,
karet, plastik,alspal, logam, dan bahan-bahan lainya ternyata tidak dapat terbebas dari
mikroba untuk diuraikan dan dihancurkan.
Di indonesia, sampai saat ini pemanfaatan mikroorganisme untuk bidang
pertamabangan logam masih belum optimal atau bisa dikatakan belum dimulai, atau
sekadar wacana. Sementara potensi atau kemampuan mikrooganisme dalam memabantu
menambang logam di alam sudah terbukti nyata.
Indonesia sebagai negara tropis yang kaya akan cadangan berbagai mineral
tamabang dalam jumlah banyak dan berlimpah dengan berbagai mikrroganisme,
mempunyai peluang yang cerah untuk melaksanakan Bioleaching. Dari sisi
mikroorganismenya, kondisi iklim yang tropis mendukung keberadaan kelompok bakteri
Pelepasan logam yang hidup baik pada kondisi mesofilik, yang menghendaki suhu yang
hangat.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dibuatlah makalah ini untuk
mengetahui peran mikroba tertentu dalam berbagai industri pertambangan.
B. Tujuan
Adapun tujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk mengetahui peran mikroba
dalam industri pertambangan. Dan untuk mengetahui mikroorganisme apa saja yang
berperan dalam proses ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Mikrobiologi Pertambangan
Di dalam bidang pertambangan, mikroba berperan dalam usaha mendapatkan
mineral dari bijih. Kemungkinan besar peranannya adalah dalam proses ekstraksi logam
dan dari biji logam, dengan alasan-alasan :
1. Deposit-deposit mineral yang lain kaya sudah banyak yang berkutrnag. Bijih bermutu
lebih rendah kini banyak diolah dan mengembangkan taknik-teknik yang dapt
mengekstraksi logam dengan lebih sempurna lagi.
2. Metode pengolahn biji logam secara tradisional, yakni dengan peleburran, merupakn
penyebab utama polusi udara dewasa ini. Mikroba tertentu mampu untuk memperbaikai
keadan diatas, misalnya dengan menggunakan beberapa bakteri aerobik ototrofik yaitu
Thiobacillus ferrooxidans.
Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan
pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak,
eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri
dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah
Thiobacillus ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat
pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi
kimia. Strain yang lain mampu memisahkan logam besi dari bijihnya (besi sulfida).
Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas
itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali
beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi
rendah pada bijih.
Mikroorganisme bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan berikut.
Tidak merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.
Lebih banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam
pengolahannya. Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih yang hanya
mengandung sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak diproses secara
konvensional.
B.
Penerapan Bioteknologi di Bidang Pertambangan
Di bidang pertmbangan, berkembang bioteknologi untuk memisahkan logam dari
bijinya yaitu dengan pemanfaatan bakteri Thiobacillus ferrooxidans. Bakteri ini
merupakan bakteri kemolitotrof yang mampu memisahkan logam dari bijinya. Energi
yang digunakan Thiobacillus ferrooxidans dalam memisahkan logam dari bijinya berasal
dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya senyawa besi dan belerang. Asam sulfat
dari besi sulfat melarutkan logam dari bijinya .
Definisi Thiobacillus ferrooxidans
Peranan bakteri dalam melepaskan logam dari jebakan batuan bumi baru
diketahui belum lama berselang. Laoran pertama menyatakan bahwa baru pada tahu
1920-an diketahui ada bakteri tertentu yang berperan dalam pelepasan Zn dan FeS dari
batuan, meskipun saat itu belum teridenfikasi. Peranan seseunghunya bakteri didalam
melepaskan logam baru diketahui pada tahun 1947, yaitu ketika Arthur Colmer 7 M.E.
hinkie dari West Virginia University di Morgantown dapat mengidentifikasi jenis bakteri
tersebut. Bakteri tersebut kini disebut Thiobacillus ferrooxidans, yang berperan utama
melepaskan logam dari sulfide cebakan
Di antara kelompok Thiobacilli, Thiobacillus ferrooxidans telah muncul sebagai
sebuah bakteri ekonomi yang signifikan di bidang pencucian bijih sulfida sejak
penemuannya pada 1950 oleh Colmer et al. Penemuan T. ferrooxidans menyebabkan
pengembangan cabang baru dari ilmu metalurgi disebut “biohydrometallurgy” yang
berurusan dengan semua aspek dari mikroba dimediasi ekstraksi logam dari mineral atau
limbah padat dan drainase tambang asam dll.
Biohidrometalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan
dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan
mineral (mineral dressing), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive
metallurgy), proses produksi logam (mechanical metallurgy), perekayasaan sifat fisik
logam (physical metallurgy). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni
pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup
seperti bakteri. Misalnya : Thiobacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari
bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas tinggi.
Karakteristik Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
Acidithioacillus ferrooxidans tergolong organisme autotrofik, acidophilic, mes
ophile terjadi di tunggal atau kadang-kadang berpasangan atau rantai, tergantung pada
kondisi pertumbuhan. Strain yang sangat motil telah digambarkan maupun non-motil .
Bukti terbaru menunjukkan tingkat tinggi heterogenitas genetik dalam isolat ferrooxidans
Acidithiobacillus, yang diklasifikasikan sebagai spesies tunggal. Strain motil memiliki
flagel tunggal & pili. Bakteri ini sporing non dan memiliki genom sekitar 2,8 × 10 6
pasang basa dan 55-65% dari konten GC. Acidthiobacillus ferrooxidans tumbuh pada
nilai pH 4,5-1,3 dalam medium basal dan garam berasal persyaratan biosintesis dengan
autotrophy menggunakan karbon dari atmosfer karbon dioksida. Fiksasi nitrogen juga
merupakan fungsi ekologis penting dilakukan oleh bakteri dalam habitat acidophilic.
Energi metabolik berasal aerobik oleh oksidasi senyawa sulfur dikurangi anorganik atau
ion besi. Pertumbuhan anaerobik menggunakan hidrogen unsur atau senyawa sulfur
anorganik dikurangi sebagai donor elektron dan ion-ion besi sebagai akseptor elektron
juga telah ditemukan.
Thiobacillus ferrooxidans juga biasa disebut dengan Acidithiobacillus
ferrooxidans. Thiobacillus ferrooxidans adalah, gram negatif aerobik obligately
autotrofik dan Proteobacteria. Bakteri ini motil, dan memiliki flagela polar. T.
Ferrooxidans adalah acidophile, hidup di lingkungan dengan kisaran pH optimal 1,5
sampai 2,5. T. ferrooxidans juga termofilik, lebih memilih suhu dari 45 sampai 50 derajat
Celcius. Toleransi suhu tinggi dari bakteri mungkin karena sebagian tingginya kandungan
GC yang dari 55 sampai 65 persen mol.
Thiobacillus adalah organisme autotrofik obligat, artinya mereka membutuhkan
molekul anorganik sebagai donor elektron dan karbon anorganik (seperti karbon
dioksida) sebagai sumber. Mereka mendapatkan nutrisi dengan mengoksidasi besi dan
belerang dengan O2. Thiobacillus tidak membentuk spora, mereka Gram-negatif
Proteobacteria. Siklus hidup mereka adalah khas bakteri, dengan reproduksi oleh fisi sel.
Dalam metaboliseme Thiobacillus ferrooxidans tergolong bakteri kemoautotrof.
Kemoautotrof adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk
membuat makanan sendiri dari bahan organik. Bakteri kemoautotrof menggunakan energi
kimia dari oksidasi molekul organik untuk menyusun makanannya. Molekul organik yang
dapat digunakan oleh bakteri Thiobacillus ferrooxidans adalah senyawa, belerang, dan
besi .Dalam prosesnya bakteri ini membutuhkan oksigen.
Golongan Thiobacillus genus, juga dikenal sebagai Acidithiobacillus, tidak
mengandung warna, bakteri berbentuk batang . Bakteri ini memiliki kemampuan untuk
memperoleh energi dari oksidasi senyawa sulfur . Oleh karena itu persyaratan lingkungan
termasuk adanya senyawa belerang anorganik. Bakteri ini pernapasannya preferentially
memanfaatkan oksigen sebagai akseptor elektron terminal.
Bakteri ini dapat melakukan hubungan simbiotik dengan anggota dari genus
acidipilum, sebuag bakteri yang mampu mereduksi besi. Species lain dari bakteri ini ada
juga yang mampu hidup dalam air dan sedimen.
Mekanisme Pemanfaatan T. ferrooxidans dalam pemisahan logam besi
T. ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak diteliti, berbentuk
batang kecil, menyukai temapat yang sangat asam dengan pH optimum berkisar anatara
1,5-2,5. Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari oksida besi ferro (Fe2+) dan
menjadi ferri Fe3+ dan dengan mengoksidasi bentuk tereduksi sulfur menjadi asam
sulfat. T. ferrooxidans adalah bakteri yang paling aktif di tambang limbah akibat asam
dan polusi logam. Situs drainase tambang asam ekstrim juga mengekspos tingkat tinggi
pirit, suatu unsur yang mudah teroksidasi oleh T. ferrooxidans. Ini kapasitas oksidasi
pirit-telah dimanfaatkan dalam industri desulfurisasi batubara. T. ferrooxidans digunakan
dalam pengolahan mineral industri dan proses bioleaching. Bakteri ini memiliki
kemampuan untuk menyerang sulfida yang mengandung mineral sulfida larut dan
mengkonversi logam seperti tembaga dan seng ke dalam sulfat larut mereka logam.
Logam dipulihkan melalui proses bioleaching termasuk tembaga, uranium dan emas.
T. ferrooxidans berasal energi dari oksidasi besi ferro menjadi besi ferri, dan
mengurangi senyawa sulfur menjadi asam sulfat. Deposit belerang bisa menumpuk di
dinding sel bakteri. Produk sampingan lain dari metabolisme (asam sulfat) kadangkadang berhubungan dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. Dalam lingkungan
tanah, T. ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat dan sulfat untuk
pemupukan tanah.
Reaksi pelepasan logam biasanya meliputi pengubahan cebakan logam yang tidak
larut, biasanya berupa sulfida, menjadi senyawa yang larut dan logam yang diinginkan
lebih mudah dimurnikan atau diekstrak. Bakteri pelepas logam dapat melakukan
perubahan ini secara langsung dengan mngoksidasi sulfida logam sehingga terbentuk besi
ferri, asam sulfat dan sulfat logam dan hasil logam tergantung jenis cebakanya. Besi ferri
dan asam sulfat terbentuk melalui oksidasi langsung sulfide logam mampu mengokidasi
sendiri cebakan tertentu untuk membentuk oksidasi dan sulfat yang larut dalam larutan
asam.
Dengan menggunakan beberapa bakteri aerobik ototrofik yaitu Thiobacillus
ferrooxidans. Spesies bakteri ini bila ditumbuhkan dalam keadaan lingkungan yang
mengandung biji tembaga atau besi akan menghasilkan asam dan mengksidasikan biji
tersebut disertai pengendapan atau pemisahan logam besinya. Proses ini yang dinamakan
pelindian atau bleaching. Dengan teknik ini dapat memperbaiki cara pemisahan logam
dari biji dan tidak mengakibatkan polusi udara (Waluyo,Lud.2005).
C. Peranan Mikroba Dalam Siklus Besi
Siklus logam oleh mikroba salah satu indikasi paling jelas menunjukan bahwa
tanah tidak bersifat inert. Tanpa adanya siklus logam, maka transformasi logam tidak
mungkin terjadi. Mikroba pentrasnformsi logam penting dalam pembentukan tanah dan
produksi biji logam. Mikroorganisme memiliki peranan penting dalam mengekstark
logam-logam menjadi bijih logam grade rendah, mengasamkan limbah, dan mencemari
penyediaan air. Logam Fe merupakan dari logam dalam tanah. Tramformasi Fe adalah
dengan oksidasi untuk memperoleh sumber energi dan reaksi yang menggunakan logam
tersebut sebagai elektron aseptor. Besi juga mengubah bahan-bahan organik
(asimilasi/imobilisasi) dan bentuk organik kembali ke bentuk anorganik (mineralisasi) .
(Waluyo,lud. 2009).
D. Penggunaan bakteri untuk mengatasi limbah logam berat
Limbah pabrik yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan oleh
mikroorganisme yang dapat menggunkan logam berat sebagai nutrien atau hanya
menjerab (imobilisasi) logam berat. Mikrooganisme yang dapat digunakan dianatranya
adalah Thiobacillus ferroxidans dan Bacillus subtilis. Thiobacillus ferrooxidans
mendapatkan energi dari senyawa anorganik seperti besi sulfida dan menggunakan energi
untuk membentuk bahan-bahan yang berupa seperti asam fumarat dan besi sulfat
(Budiyanto,MAK.2003).
BAB III
PEMBAHASAN
A. Proses Kerja Mikroorganisme dalam Pemisahan Logam
Di dalam bidang pertambangan, mikroba berperan dalam usaha
mendapatkan mineral dari bijih. Kemungkinan besar peranannya
adalah dalam proses ekstraksi logam dari biji logam dengan alasanalasan, (Waluyo, 2005):
1. Deposit-deposit mineral yang kaya sudah banyak yang berkurang.
Bijih bermutu lebih rendah kini banyak diolah dengan
mengembangkan taknik-teknik yang dapat mengekstraksi logam
dengan lebih sempurna lagi.
2. Metode pengolahan biji logam secara tradisional, yakni dengan
peleburan, merupakan penyebab utama polusi udara dewasa ini.
Salah satu mikroba yang mampu untuk memperbaiki keadaan
diatas, yaitu bakteri Thiobacillus ferrooxidans. Spesies bakteri ini bila
ditumbuhkan dalam keadaan lingkungan yang mengandung biji
tembaga atau besi akan menghasilkan asam dan mengoksidasikan biji
tersebut disertai pengendapan atau pemisahan logam besinya. Proses
ini yang dinamakan pelindian atau bioleaching. Dengan teknik ini
dapat memperbaiki cara pemisahan logam dari biji dan tidak
mengakibatkan polusi udara, (Waluyo, 2005).
Bioleaching merupakan suatu proses untuk melepaskan (remove)
atau mengekstraksi logam dari mineral atau sedimen dengan bantuan
organisme hidup atau untuk mengubah mineral sulfida sukar larut
menjadi bentuk yang larut dalam air dengan memanfaatkan
mikroorganisme, (Brandl, 2001). Bioleaching logam berat dapat
melalui oksidasi dan reduksi logam oleh mikroba, pengendapan ion-ion
logam pada permukaan sel rnikroba dengan menggunakan enzim,
serta menggunakan biomassa mikroba untuk menyerap ion logam,
(Chen dan Wilson, 1997).
Proses Bioleaching merupakan teknologi altematif yang dapat
dikembangkan sebagai salah satu teknologi untuk memperoleh
(recovery) logam saat ini. Salah satu penerapan proses ini adalah
untuk melepaskan dan mengekstraksi logam berat yang ada dalam
sedimen, sehingga sedimen tersebut bebas logam berat dan aman
terhadap lingkungan.
Salah satu cabang yang serupa Biohidrometalurgi, yakni
pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara
penambahan mkhluk hidup seperti bakteri. Misalnya: Thiobacillus
ferrooxidans berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran
sehingga didapat logam berkualitas tinggi, (Aziz, 2011).
Taksonomi dan Karakteristik
Klasifikasi
Kingdom : Bacteria
Filum
: Proteobacteria
Kelas
: Betaproteobacteria
Ordo
: Hydrogenophilales
Famili
: Hydrogenophilaceae
Genus
Spesies
: Thiobacillus
: Thiobacillus ferrooxidans
(http://microbewiki.kenyon.edu)\
Thiobacillus ferrooxidans merupakan kelompok Proteobacteria uniseluler
pengoksidasi sulfur pada genera Thiobacillus yang bersifat Chemoliauthotrophs dengan
selnya berbentuk batang (0,5- 4,0 mikrometer), termasuk gram negatif, dan berflagel polar,
(Holt et.al, 1994). Chemoliauthotrophs (kemoautotrof) adalah organisme yang
memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan atau
senyawa anorganik. Senyawa yang digunakan oleh bakteri Thiobacillus adalah senyawa
sulfur dan besi yang dalam prosesnya bakteri ini membutuhkan oksigen.
Thiobacillus banyak tersebar di laut, perairan, dan tanah terutama tempat dimana
komponen sulfur melimpah seperti pada sumber sulfur, mineral sulfit, simpanan sulfur,
daerah pengolahan limbah dan sumber gas yang mengandung sulfur. Spesies
Thiobacillus dapat dijumpai di tanah vulkanik yang bersifat asam, sungai atau aliran air
di sekitar pertambangan, (Mc Kane and Kandel, 1996).
Thiobacillus ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak diteliti,
berbentuk batang kecil, menyukai tempat yang sangat asam dengan pH optimum berkisar
antara 1,5-2,5 (Chang & Myersonn, 1982). Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari
oksidasi besi ferro (Fe2+) menjadi ferri Fe3+ dan dengan mengoksidasi bentuk tereduksi
sulfur menjadi asam sulfat (Corbelt & Ingledew, 1987).
Proses Oksidasi Besi dan Sulfur oleh Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
Dalam kondisi aerobik, bakteri Thiobacillus ferooxidans dapat menggunakan energi
dari mengoksidasi Fe2+ (Waluyo, 2009), proses tersebut diantaranya :
2Fe2+ + ½ O2 + 2H+ –> 2Fe3+ + H2O
Oksidasi pyrit (FeS2) menjadi SO42- dan Fe3+ dilakukan bakteri tersebut jika kondisi
lingkungan dengan keasaman tinggi. Thiobacillus ferroxidans mengoksidasi besi dalam
bentuk ferro sulfat untuk mengahasilkan ferri sulfat.
4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 –> 2Fe2 (SO4)3 + 2H2O
Apakah keuntungan dari proses oksidasi Fe2+ ? mikrobe akan mendapatkan tambahan
energi. Ion Fe 3+ yang terbentuk secara fisik akan melindungi mikroba dan meningkatkan
stabilitas mikrokoloni pada permukaan benda padat.
Beberapa keuntungan yang dapat kita ketahui dari kemampuan bakteri Thiobacillus
ferrooxidans mengoksidasi Sulfur dan Besi, yakni:
1. Thiobacillus ferrooxidans akan mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di
sekelilingnya. Proses ini dapat memisahkan logam besi dari bijihnya maupun
memisahkan bahan tambang lain seperti batu bara yang kandungan sulfurnya tinggi
menjadi bahan tambang yang berkualitas tinggi tanpa menimbulkan polusi,
2. Thiobacillus ferrooxidans akan mengubah tembaga sulfida yang tidak larut dalam air
menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air. Ketika air mengalir melalui batuan,
senyawa tembaga sulfat akan ikut terbawa dan logam besi dapat terkumpul.
3. Dalam lingkungan tanah, T. ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat
dan sulfat untuk pemupukan tanah
4. Thiobacillus ferrooxidans merupakan bakteri kemolitotrof, dimana bakteri kemo dapat
mengambil dan mengumpulkan io-ion logam beracun sehingga bermanfaat untuk
memindahkan polutan dari air limbah. Usaha memperbaiki kualitas lahan termasuk
tanah dan air serta pencemaran dengan menggunakan mikroorganisme disebut
bioremediasi.
5. Thiobacillus ferroxidans dapat membantu produsen logam menghemat energi,
mengurangi polusi dan dengan demikian menekan biaya produksi.
B. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
1. Keuntungan
Kehadiran bakteri secara signifikan dapat meningkatkan kecepatan proses pencucian
secara keseluruhan
Thiobacillus ferrooxidans akan mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di
sekelilingya. proses ini membebaskan sejumlah energi yang akan digunakan untuk
membentuk senyawa yang diperlukan dan menghasilkan senyawa asam sulfat dan besi
sulfat. kedua senyawa ini akan menyerang bebatuan di sekitar tembaga sehingga dapat
lepas dari bijinya.
Thiobacillus ferrooxidans akan mengubah tembaga sulfida yang tidak larut dalam air
menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air. Ketika air mengalir melalui batuan,
senyawa tembaga sulfat akan ikut terbawa dan lambat laut terkumpul dalam kolam
berwarna biru cemerlang
Dalam lingkungan tanah, T.ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat
dan sulfat untuk pemupukan tanah.
Thiobacillus ferroxidans merupakan bakteri kemolitotrof, dimana bakteri kemo dapat
mengambil dan mngumpulkan io-ion logam beracun sehingga bermanfaat untuk
memindahkan polutan dari air limbah. usaha memperbaiki kualitas lahan termasuk
tanah dan air serta pencemaran dengan menggunakan mikroorganisme disebut
bioremediasi.
Thiobacillus dapat membantu produsen logam menghemat energi, mngurangi polusi
dan demikian menekan biaya produksi.
Dalam hal tujuan tunggal langkah bakteri adalah regenerasi Fe 3+ sulfidik bijih besi
dapat ditambhakan untuk mempercepat proses dan menyediakan sumber besi
2. Kerugian
Bakteri Thiobacillus ferrooxidans pengoksidasi Fe (mengubah Fe3+ yang bersifat
sebagai ion terlarut menjadi Fe (OH)3) yang bersifat tidak larut) dapat menimbulkan
korosi. Prose korosi secara mikrobiologis tidak berarti logam tersebut dimakan oleh
mikroorganisme tetapi akibat pertumbuhan mikrobe tersebut yang mengahsilakn
senyawa, Yang bersifat korosif misalnya asam (Waluyo,Lud.2009). Produk sampingan
lain dari metabolisme (asam sulfat) bakteri T. ferrooxidans kadang-kadang berhubungan
dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut
mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi
keberlangsungan hidupnya.
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan uraian diatas maka dapat dibuat beberapa kesimpulan antara lain
sebagai berikut :
1. Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan pertambangan.
Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak,
dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan
dalam pemisahan logam dari bijihnya.
2. Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas
itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali
beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi
rendah pada bijih.
3. Thiobacillus ferooxidans, bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat
pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi
kimia.
B. Saran
Pada pemisahan logam menggunakan bakteri Thiobacillus Ferooxidans, harus
benar-benar baik agar proses pemisahan logam dapat di pisahkan secara sempurna
sehingga dapat memisahkan logam secara sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
https://fivepratiwi18.wordpress.com/2013/12/28/peranan-bakteri-thiobacillusferrooxidans-dalam-pemisahan-logam-besi/
http://fahdia22.blogspot.com/2013/12/thiobacillus-ferroxidans-bakteri.html
https://aguskrisnoblog.wordpress.com/2012/01/07/pemanfaatan-thiobacillusferrooxidans-sebagai-bakteri-pemisah-logam-besi/
http://kadeksudiarta11.blogspot.com/
: MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN
DOSEN
: ZAENAB HUSAIN,SKM,M.Kes
“MIKROORGANISME YANG BERPERAN DALAM PROSES PEMISAHAN LOGAM”
DISUSUN OLEH
NAMA
:
NURUL FADILLAH PATAHANGI
NIM
:
PO.71.3.221.14.1.032
TINGKAT
:
I.A
KEMENTERIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES MAKASSAR
JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN
PRODI D.III
KATA PENGANTAR
Assalamu Alaikum Wr.Wb
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat,
Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini
dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan
sebagai salah satu contoh dalam mikrobiologi industri
Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman
bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga
kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki
sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukanmasukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Makassar, 14 September 2014
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Tujuan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Mikrobiologi Pertambangan
B.
Penerapan Bioteknologi di Bidang Pertambangan
C. Peranan Mikroba dalam Siklus Besi
D. Penggunaan bakteri untuk mengatasi limbah logam berat
BAB III PEMBAHASAN
A. Proses Kerja Mikroorganisme dalam Pemisahan Logam
B. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Mikroba terdapat di mana-mana di sekitar kita ada yang menghuni tanah, air, dan
atmosfer planet kita. Mikroorganisme di alam jarang terdapat sebagai biakan murni.
Berbagai spesimen tanah atau air dapat mengandung bermacam-macam spesies
cendawan protozoa, alga, bakteri dan virus. Berbagai macam mikroba dalam suatu
ekosistem berasosiasi dan berinteraksi. Dipandang dari segi ekosistem mikroba alamiah,
biakan murni merupakan suatu keadaan artifisial (tidak asli).
Mikroba tanah dapat menguntungkan bila kehadiranya berperan dalam siklus
mineral, fiksasi nitrogen, perombakan residu petisida, proses humifikasi, proses
menyuburkan tanah, perombakan limbah berbahaya, biodegradasi, bioremidasi,
mineralisasi, dekomposisi, dan Biohidrometalurgi. Mikroba, khusunya bakteri dan fungi
berperan pula dlam siklus mineral atau daur mineral seperti S,C,P dan Fe. Kehadiran
mikroba tersebut di dalam tanah, khuusnya tanah pertanian dan pertambangan
mempunyai nilai ekonomi baik dalam menyuburkan tanah, penyedian mineral yang
dibutuhkan oleh tanaman maupun dalam pengelolaan endapan mineral dan proses
pencucian pemurniaan mineral.
Proses deteriosasi (penguraian) dan korosi (pengkaratan) benda-benda logam,
ternyata juga karena aktivitas mikroba tanah. Berbagai jenis benda dari kertas,tekstil,
karet, plastik,alspal, logam, dan bahan-bahan lainya ternyata tidak dapat terbebas dari
mikroba untuk diuraikan dan dihancurkan.
Di indonesia, sampai saat ini pemanfaatan mikroorganisme untuk bidang
pertamabangan logam masih belum optimal atau bisa dikatakan belum dimulai, atau
sekadar wacana. Sementara potensi atau kemampuan mikrooganisme dalam memabantu
menambang logam di alam sudah terbukti nyata.
Indonesia sebagai negara tropis yang kaya akan cadangan berbagai mineral
tamabang dalam jumlah banyak dan berlimpah dengan berbagai mikrroganisme,
mempunyai peluang yang cerah untuk melaksanakan Bioleaching. Dari sisi
mikroorganismenya, kondisi iklim yang tropis mendukung keberadaan kelompok bakteri
Pelepasan logam yang hidup baik pada kondisi mesofilik, yang menghendaki suhu yang
hangat.
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dibuatlah makalah ini untuk
mengetahui peran mikroba tertentu dalam berbagai industri pertambangan.
B. Tujuan
Adapun tujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk mengetahui peran mikroba
dalam industri pertambangan. Dan untuk mengetahui mikroorganisme apa saja yang
berperan dalam proses ini.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Mikrobiologi Pertambangan
Di dalam bidang pertambangan, mikroba berperan dalam usaha mendapatkan
mineral dari bijih. Kemungkinan besar peranannya adalah dalam proses ekstraksi logam
dan dari biji logam, dengan alasan-alasan :
1. Deposit-deposit mineral yang lain kaya sudah banyak yang berkutrnag. Bijih bermutu
lebih rendah kini banyak diolah dan mengembangkan taknik-teknik yang dapt
mengekstraksi logam dengan lebih sempurna lagi.
2. Metode pengolahn biji logam secara tradisional, yakni dengan peleburran, merupakn
penyebab utama polusi udara dewasa ini. Mikroba tertentu mampu untuk memperbaikai
keadan diatas, misalnya dengan menggunakan beberapa bakteri aerobik ototrofik yaitu
Thiobacillus ferrooxidans.
Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan
pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak,
eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri
dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah
Thiobacillus ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat
pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi
kimia. Strain yang lain mampu memisahkan logam besi dari bijihnya (besi sulfida).
Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas
itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali
beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi
rendah pada bijih.
Mikroorganisme bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan berikut.
Tidak merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.
Lebih banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam
pengolahannya. Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih yang hanya
mengandung sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak diproses secara
konvensional.
B.
Penerapan Bioteknologi di Bidang Pertambangan
Di bidang pertmbangan, berkembang bioteknologi untuk memisahkan logam dari
bijinya yaitu dengan pemanfaatan bakteri Thiobacillus ferrooxidans. Bakteri ini
merupakan bakteri kemolitotrof yang mampu memisahkan logam dari bijinya. Energi
yang digunakan Thiobacillus ferrooxidans dalam memisahkan logam dari bijinya berasal
dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya senyawa besi dan belerang. Asam sulfat
dari besi sulfat melarutkan logam dari bijinya .
Definisi Thiobacillus ferrooxidans
Peranan bakteri dalam melepaskan logam dari jebakan batuan bumi baru
diketahui belum lama berselang. Laoran pertama menyatakan bahwa baru pada tahu
1920-an diketahui ada bakteri tertentu yang berperan dalam pelepasan Zn dan FeS dari
batuan, meskipun saat itu belum teridenfikasi. Peranan seseunghunya bakteri didalam
melepaskan logam baru diketahui pada tahun 1947, yaitu ketika Arthur Colmer 7 M.E.
hinkie dari West Virginia University di Morgantown dapat mengidentifikasi jenis bakteri
tersebut. Bakteri tersebut kini disebut Thiobacillus ferrooxidans, yang berperan utama
melepaskan logam dari sulfide cebakan
Di antara kelompok Thiobacilli, Thiobacillus ferrooxidans telah muncul sebagai
sebuah bakteri ekonomi yang signifikan di bidang pencucian bijih sulfida sejak
penemuannya pada 1950 oleh Colmer et al. Penemuan T. ferrooxidans menyebabkan
pengembangan cabang baru dari ilmu metalurgi disebut “biohydrometallurgy” yang
berurusan dengan semua aspek dari mikroba dimediasi ekstraksi logam dari mineral atau
limbah padat dan drainase tambang asam dll.
Biohidrometalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan
dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan
mineral (mineral dressing), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive
metallurgy), proses produksi logam (mechanical metallurgy), perekayasaan sifat fisik
logam (physical metallurgy). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni
pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup
seperti bakteri. Misalnya : Thiobacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari
bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas tinggi.
Karakteristik Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
Acidithioacillus ferrooxidans tergolong organisme autotrofik, acidophilic, mes
ophile terjadi di tunggal atau kadang-kadang berpasangan atau rantai, tergantung pada
kondisi pertumbuhan. Strain yang sangat motil telah digambarkan maupun non-motil .
Bukti terbaru menunjukkan tingkat tinggi heterogenitas genetik dalam isolat ferrooxidans
Acidithiobacillus, yang diklasifikasikan sebagai spesies tunggal. Strain motil memiliki
flagel tunggal & pili. Bakteri ini sporing non dan memiliki genom sekitar 2,8 × 10 6
pasang basa dan 55-65% dari konten GC. Acidthiobacillus ferrooxidans tumbuh pada
nilai pH 4,5-1,3 dalam medium basal dan garam berasal persyaratan biosintesis dengan
autotrophy menggunakan karbon dari atmosfer karbon dioksida. Fiksasi nitrogen juga
merupakan fungsi ekologis penting dilakukan oleh bakteri dalam habitat acidophilic.
Energi metabolik berasal aerobik oleh oksidasi senyawa sulfur dikurangi anorganik atau
ion besi. Pertumbuhan anaerobik menggunakan hidrogen unsur atau senyawa sulfur
anorganik dikurangi sebagai donor elektron dan ion-ion besi sebagai akseptor elektron
juga telah ditemukan.
Thiobacillus ferrooxidans juga biasa disebut dengan Acidithiobacillus
ferrooxidans. Thiobacillus ferrooxidans adalah, gram negatif aerobik obligately
autotrofik dan Proteobacteria. Bakteri ini motil, dan memiliki flagela polar. T.
Ferrooxidans adalah acidophile, hidup di lingkungan dengan kisaran pH optimal 1,5
sampai 2,5. T. ferrooxidans juga termofilik, lebih memilih suhu dari 45 sampai 50 derajat
Celcius. Toleransi suhu tinggi dari bakteri mungkin karena sebagian tingginya kandungan
GC yang dari 55 sampai 65 persen mol.
Thiobacillus adalah organisme autotrofik obligat, artinya mereka membutuhkan
molekul anorganik sebagai donor elektron dan karbon anorganik (seperti karbon
dioksida) sebagai sumber. Mereka mendapatkan nutrisi dengan mengoksidasi besi dan
belerang dengan O2. Thiobacillus tidak membentuk spora, mereka Gram-negatif
Proteobacteria. Siklus hidup mereka adalah khas bakteri, dengan reproduksi oleh fisi sel.
Dalam metaboliseme Thiobacillus ferrooxidans tergolong bakteri kemoautotrof.
Kemoautotrof adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk
membuat makanan sendiri dari bahan organik. Bakteri kemoautotrof menggunakan energi
kimia dari oksidasi molekul organik untuk menyusun makanannya. Molekul organik yang
dapat digunakan oleh bakteri Thiobacillus ferrooxidans adalah senyawa, belerang, dan
besi .Dalam prosesnya bakteri ini membutuhkan oksigen.
Golongan Thiobacillus genus, juga dikenal sebagai Acidithiobacillus, tidak
mengandung warna, bakteri berbentuk batang . Bakteri ini memiliki kemampuan untuk
memperoleh energi dari oksidasi senyawa sulfur . Oleh karena itu persyaratan lingkungan
termasuk adanya senyawa belerang anorganik. Bakteri ini pernapasannya preferentially
memanfaatkan oksigen sebagai akseptor elektron terminal.
Bakteri ini dapat melakukan hubungan simbiotik dengan anggota dari genus
acidipilum, sebuag bakteri yang mampu mereduksi besi. Species lain dari bakteri ini ada
juga yang mampu hidup dalam air dan sedimen.
Mekanisme Pemanfaatan T. ferrooxidans dalam pemisahan logam besi
T. ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak diteliti, berbentuk
batang kecil, menyukai temapat yang sangat asam dengan pH optimum berkisar anatara
1,5-2,5. Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari oksida besi ferro (Fe2+) dan
menjadi ferri Fe3+ dan dengan mengoksidasi bentuk tereduksi sulfur menjadi asam
sulfat. T. ferrooxidans adalah bakteri yang paling aktif di tambang limbah akibat asam
dan polusi logam. Situs drainase tambang asam ekstrim juga mengekspos tingkat tinggi
pirit, suatu unsur yang mudah teroksidasi oleh T. ferrooxidans. Ini kapasitas oksidasi
pirit-telah dimanfaatkan dalam industri desulfurisasi batubara. T. ferrooxidans digunakan
dalam pengolahan mineral industri dan proses bioleaching. Bakteri ini memiliki
kemampuan untuk menyerang sulfida yang mengandung mineral sulfida larut dan
mengkonversi logam seperti tembaga dan seng ke dalam sulfat larut mereka logam.
Logam dipulihkan melalui proses bioleaching termasuk tembaga, uranium dan emas.
T. ferrooxidans berasal energi dari oksidasi besi ferro menjadi besi ferri, dan
mengurangi senyawa sulfur menjadi asam sulfat. Deposit belerang bisa menumpuk di
dinding sel bakteri. Produk sampingan lain dari metabolisme (asam sulfat) kadangkadang berhubungan dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. Dalam lingkungan
tanah, T. ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat dan sulfat untuk
pemupukan tanah.
Reaksi pelepasan logam biasanya meliputi pengubahan cebakan logam yang tidak
larut, biasanya berupa sulfida, menjadi senyawa yang larut dan logam yang diinginkan
lebih mudah dimurnikan atau diekstrak. Bakteri pelepas logam dapat melakukan
perubahan ini secara langsung dengan mngoksidasi sulfida logam sehingga terbentuk besi
ferri, asam sulfat dan sulfat logam dan hasil logam tergantung jenis cebakanya. Besi ferri
dan asam sulfat terbentuk melalui oksidasi langsung sulfide logam mampu mengokidasi
sendiri cebakan tertentu untuk membentuk oksidasi dan sulfat yang larut dalam larutan
asam.
Dengan menggunakan beberapa bakteri aerobik ototrofik yaitu Thiobacillus
ferrooxidans. Spesies bakteri ini bila ditumbuhkan dalam keadaan lingkungan yang
mengandung biji tembaga atau besi akan menghasilkan asam dan mengksidasikan biji
tersebut disertai pengendapan atau pemisahan logam besinya. Proses ini yang dinamakan
pelindian atau bleaching. Dengan teknik ini dapat memperbaiki cara pemisahan logam
dari biji dan tidak mengakibatkan polusi udara (Waluyo,Lud.2005).
C. Peranan Mikroba Dalam Siklus Besi
Siklus logam oleh mikroba salah satu indikasi paling jelas menunjukan bahwa
tanah tidak bersifat inert. Tanpa adanya siklus logam, maka transformasi logam tidak
mungkin terjadi. Mikroba pentrasnformsi logam penting dalam pembentukan tanah dan
produksi biji logam. Mikroorganisme memiliki peranan penting dalam mengekstark
logam-logam menjadi bijih logam grade rendah, mengasamkan limbah, dan mencemari
penyediaan air. Logam Fe merupakan dari logam dalam tanah. Tramformasi Fe adalah
dengan oksidasi untuk memperoleh sumber energi dan reaksi yang menggunakan logam
tersebut sebagai elektron aseptor. Besi juga mengubah bahan-bahan organik
(asimilasi/imobilisasi) dan bentuk organik kembali ke bentuk anorganik (mineralisasi) .
(Waluyo,lud. 2009).
D. Penggunaan bakteri untuk mengatasi limbah logam berat
Limbah pabrik yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan oleh
mikroorganisme yang dapat menggunkan logam berat sebagai nutrien atau hanya
menjerab (imobilisasi) logam berat. Mikrooganisme yang dapat digunakan dianatranya
adalah Thiobacillus ferroxidans dan Bacillus subtilis. Thiobacillus ferrooxidans
mendapatkan energi dari senyawa anorganik seperti besi sulfida dan menggunakan energi
untuk membentuk bahan-bahan yang berupa seperti asam fumarat dan besi sulfat
(Budiyanto,MAK.2003).
BAB III
PEMBAHASAN
A. Proses Kerja Mikroorganisme dalam Pemisahan Logam
Di dalam bidang pertambangan, mikroba berperan dalam usaha
mendapatkan mineral dari bijih. Kemungkinan besar peranannya
adalah dalam proses ekstraksi logam dari biji logam dengan alasanalasan, (Waluyo, 2005):
1. Deposit-deposit mineral yang kaya sudah banyak yang berkurang.
Bijih bermutu lebih rendah kini banyak diolah dengan
mengembangkan taknik-teknik yang dapat mengekstraksi logam
dengan lebih sempurna lagi.
2. Metode pengolahan biji logam secara tradisional, yakni dengan
peleburan, merupakan penyebab utama polusi udara dewasa ini.
Salah satu mikroba yang mampu untuk memperbaiki keadaan
diatas, yaitu bakteri Thiobacillus ferrooxidans. Spesies bakteri ini bila
ditumbuhkan dalam keadaan lingkungan yang mengandung biji
tembaga atau besi akan menghasilkan asam dan mengoksidasikan biji
tersebut disertai pengendapan atau pemisahan logam besinya. Proses
ini yang dinamakan pelindian atau bioleaching. Dengan teknik ini
dapat memperbaiki cara pemisahan logam dari biji dan tidak
mengakibatkan polusi udara, (Waluyo, 2005).
Bioleaching merupakan suatu proses untuk melepaskan (remove)
atau mengekstraksi logam dari mineral atau sedimen dengan bantuan
organisme hidup atau untuk mengubah mineral sulfida sukar larut
menjadi bentuk yang larut dalam air dengan memanfaatkan
mikroorganisme, (Brandl, 2001). Bioleaching logam berat dapat
melalui oksidasi dan reduksi logam oleh mikroba, pengendapan ion-ion
logam pada permukaan sel rnikroba dengan menggunakan enzim,
serta menggunakan biomassa mikroba untuk menyerap ion logam,
(Chen dan Wilson, 1997).
Proses Bioleaching merupakan teknologi altematif yang dapat
dikembangkan sebagai salah satu teknologi untuk memperoleh
(recovery) logam saat ini. Salah satu penerapan proses ini adalah
untuk melepaskan dan mengekstraksi logam berat yang ada dalam
sedimen, sehingga sedimen tersebut bebas logam berat dan aman
terhadap lingkungan.
Salah satu cabang yang serupa Biohidrometalurgi, yakni
pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara
penambahan mkhluk hidup seperti bakteri. Misalnya: Thiobacillus
ferrooxidans berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran
sehingga didapat logam berkualitas tinggi, (Aziz, 2011).
Taksonomi dan Karakteristik
Klasifikasi
Kingdom : Bacteria
Filum
: Proteobacteria
Kelas
: Betaproteobacteria
Ordo
: Hydrogenophilales
Famili
: Hydrogenophilaceae
Genus
Spesies
: Thiobacillus
: Thiobacillus ferrooxidans
(http://microbewiki.kenyon.edu)\
Thiobacillus ferrooxidans merupakan kelompok Proteobacteria uniseluler
pengoksidasi sulfur pada genera Thiobacillus yang bersifat Chemoliauthotrophs dengan
selnya berbentuk batang (0,5- 4,0 mikrometer), termasuk gram negatif, dan berflagel polar,
(Holt et.al, 1994). Chemoliauthotrophs (kemoautotrof) adalah organisme yang
memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan atau
senyawa anorganik. Senyawa yang digunakan oleh bakteri Thiobacillus adalah senyawa
sulfur dan besi yang dalam prosesnya bakteri ini membutuhkan oksigen.
Thiobacillus banyak tersebar di laut, perairan, dan tanah terutama tempat dimana
komponen sulfur melimpah seperti pada sumber sulfur, mineral sulfit, simpanan sulfur,
daerah pengolahan limbah dan sumber gas yang mengandung sulfur. Spesies
Thiobacillus dapat dijumpai di tanah vulkanik yang bersifat asam, sungai atau aliran air
di sekitar pertambangan, (Mc Kane and Kandel, 1996).
Thiobacillus ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak diteliti,
berbentuk batang kecil, menyukai tempat yang sangat asam dengan pH optimum berkisar
antara 1,5-2,5 (Chang & Myersonn, 1982). Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari
oksidasi besi ferro (Fe2+) menjadi ferri Fe3+ dan dengan mengoksidasi bentuk tereduksi
sulfur menjadi asam sulfat (Corbelt & Ingledew, 1987).
Proses Oksidasi Besi dan Sulfur oleh Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
Dalam kondisi aerobik, bakteri Thiobacillus ferooxidans dapat menggunakan energi
dari mengoksidasi Fe2+ (Waluyo, 2009), proses tersebut diantaranya :
2Fe2+ + ½ O2 + 2H+ –> 2Fe3+ + H2O
Oksidasi pyrit (FeS2) menjadi SO42- dan Fe3+ dilakukan bakteri tersebut jika kondisi
lingkungan dengan keasaman tinggi. Thiobacillus ferroxidans mengoksidasi besi dalam
bentuk ferro sulfat untuk mengahasilkan ferri sulfat.
4FeSO4 + 2H2SO4 + O2 –> 2Fe2 (SO4)3 + 2H2O
Apakah keuntungan dari proses oksidasi Fe2+ ? mikrobe akan mendapatkan tambahan
energi. Ion Fe 3+ yang terbentuk secara fisik akan melindungi mikroba dan meningkatkan
stabilitas mikrokoloni pada permukaan benda padat.
Beberapa keuntungan yang dapat kita ketahui dari kemampuan bakteri Thiobacillus
ferrooxidans mengoksidasi Sulfur dan Besi, yakni:
1. Thiobacillus ferrooxidans akan mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di
sekelilingnya. Proses ini dapat memisahkan logam besi dari bijihnya maupun
memisahkan bahan tambang lain seperti batu bara yang kandungan sulfurnya tinggi
menjadi bahan tambang yang berkualitas tinggi tanpa menimbulkan polusi,
2. Thiobacillus ferrooxidans akan mengubah tembaga sulfida yang tidak larut dalam air
menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air. Ketika air mengalir melalui batuan,
senyawa tembaga sulfat akan ikut terbawa dan logam besi dapat terkumpul.
3. Dalam lingkungan tanah, T. ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat
dan sulfat untuk pemupukan tanah
4. Thiobacillus ferrooxidans merupakan bakteri kemolitotrof, dimana bakteri kemo dapat
mengambil dan mengumpulkan io-ion logam beracun sehingga bermanfaat untuk
memindahkan polutan dari air limbah. Usaha memperbaiki kualitas lahan termasuk
tanah dan air serta pencemaran dengan menggunakan mikroorganisme disebut
bioremediasi.
5. Thiobacillus ferroxidans dapat membantu produsen logam menghemat energi,
mengurangi polusi dan dengan demikian menekan biaya produksi.
B. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
1. Keuntungan
Kehadiran bakteri secara signifikan dapat meningkatkan kecepatan proses pencucian
secara keseluruhan
Thiobacillus ferrooxidans akan mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di
sekelilingya. proses ini membebaskan sejumlah energi yang akan digunakan untuk
membentuk senyawa yang diperlukan dan menghasilkan senyawa asam sulfat dan besi
sulfat. kedua senyawa ini akan menyerang bebatuan di sekitar tembaga sehingga dapat
lepas dari bijinya.
Thiobacillus ferrooxidans akan mengubah tembaga sulfida yang tidak larut dalam air
menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air. Ketika air mengalir melalui batuan,
senyawa tembaga sulfat akan ikut terbawa dan lambat laut terkumpul dalam kolam
berwarna biru cemerlang
Dalam lingkungan tanah, T.ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat
dan sulfat untuk pemupukan tanah.
Thiobacillus ferroxidans merupakan bakteri kemolitotrof, dimana bakteri kemo dapat
mengambil dan mngumpulkan io-ion logam beracun sehingga bermanfaat untuk
memindahkan polutan dari air limbah. usaha memperbaiki kualitas lahan termasuk
tanah dan air serta pencemaran dengan menggunakan mikroorganisme disebut
bioremediasi.
Thiobacillus dapat membantu produsen logam menghemat energi, mngurangi polusi
dan demikian menekan biaya produksi.
Dalam hal tujuan tunggal langkah bakteri adalah regenerasi Fe 3+ sulfidik bijih besi
dapat ditambhakan untuk mempercepat proses dan menyediakan sumber besi
2. Kerugian
Bakteri Thiobacillus ferrooxidans pengoksidasi Fe (mengubah Fe3+ yang bersifat
sebagai ion terlarut menjadi Fe (OH)3) yang bersifat tidak larut) dapat menimbulkan
korosi. Prose korosi secara mikrobiologis tidak berarti logam tersebut dimakan oleh
mikroorganisme tetapi akibat pertumbuhan mikrobe tersebut yang mengahsilakn
senyawa, Yang bersifat korosif misalnya asam (Waluyo,Lud.2009). Produk sampingan
lain dari metabolisme (asam sulfat) bakteri T. ferrooxidans kadang-kadang berhubungan
dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut
mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi
keberlangsungan hidupnya.
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan uraian diatas maka dapat dibuat beberapa kesimpulan antara lain
sebagai berikut :
1. Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan pertambangan.
Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak,
dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan
dalam pemisahan logam dari bijihnya.
2. Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas
itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali
beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi
rendah pada bijih.
3. Thiobacillus ferooxidans, bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat
pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi
kimia.
B. Saran
Pada pemisahan logam menggunakan bakteri Thiobacillus Ferooxidans, harus
benar-benar baik agar proses pemisahan logam dapat di pisahkan secara sempurna
sehingga dapat memisahkan logam secara sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
https://fivepratiwi18.wordpress.com/2013/12/28/peranan-bakteri-thiobacillusferrooxidans-dalam-pemisahan-logam-besi/
http://fahdia22.blogspot.com/2013/12/thiobacillus-ferroxidans-bakteri.html
https://aguskrisnoblog.wordpress.com/2012/01/07/pemanfaatan-thiobacillusferrooxidans-sebagai-bakteri-pemisah-logam-besi/
http://kadeksudiarta11.blogspot.com/