Penentuan Nitrogen (N) cara Kjeltec Auto Distilation pada Sample Tanah Kelapa Sawit di Pusat Penelitian Kelapa Sawit Medan

BAB 2 TINAJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Tanah

   Tanah merupakan campuran dari beberapa komponen seperti mineral, senyawa

  organik, senyawa anoganik dan air. Tanah juga mengandung udara dan memiliki bentuk yang lepas sehingga dapat mendukung kehidupan tanaman di bumi. Mineral di dalam tanah dapat berasal dari batu-batuan yang melapuk secara proses fisika, kimia dan biologi yang sebagian juga akan menjadi senyawa anorganik di dalam tanah. Sedangkan senyawa organik terdiri atas humus dan tanaman biomassa yang membusuk dalam berbagai tingkatan. Populasi mikroorganisme yang cukup banyak sehingga tanah mempunyai kemampuan yang memadai untuk mendukung kehidupan makhluk hidup dan menjadi tempat hidup. Fraksi keras dari tanah yang produktif mengandung sekitar 5% senyawa organik dan 95% senyawa anorganik.

  Sifat-sifat fisika dan kimia yang harus dipenuhi untuk pertumbuhan tanaman kelapa sawit adalah sebagai berikut :

• Drainase baik da pertumbuhan air tanah cukup dalam atau menghindari tanah- tanah yang berdrainase buruk dengan permukaan air tanah yang dangkal.
• Solum cukup dalam (sekitar 80 cm) dan tidak berbatu agar perkembangan akar tidak terganggu.
• Reaksi tanahnya masam dan pH antara 4,0-6,5 (pH optimumnya 5-5,5)

• Ketinggian tempat yang ideal bagi pertumbuhan tanaman kelapa sawit antar 1- 400 m dpl.
• Topografi datar dan berombak sampai bergelombang.
• Kelerengan ideal berkisar antara 0 sampai 25%.

  Tanah-tanah yang tidak memenuhi syarat untuk kelapa sawit antara lain : • Tanah pantai yang sangat berpasir.

• Tanah gambut yang tebal, yang menyebabkan akar tidak dapat mencapai lapisan mineral sehingga tanaman mudah tumbang atau pertumbuhannya miring (Sulaiman,2005).

  Tanah merupakan campuran bahan padat (organik dan anorganik) dan udara, fase ini saling mempengaruhi satu sama lain. Misalnya, reaksi – reaksi bahan padat berpengaruh terhadap kualitas udara dan air, berpengaruh terhadap pelapukan bahan padat, dan reaksi–reaksi kimia dari jasad renik. Berdasarkan keterangan tersebut di atas pada tanah telah terjadi, sedang dan akan berlangsung berbagai reaksi kimia yang bentuk dan kecepatannya dipengaruhi oleh bahan-bahan yang bereaksi dan keadaan lingkungan. Dapat dikatakan bahwa tanah merupakan laboratorium kimia alam yang melangsungkan aktivitas yang berkesinambungan sepanjang zaman.

  Secara sederhana dapat dikemukakan suatu batasan atau defenisi bahwa kimia tanah adalah semua peristiwa yang bersifat kimia yang terjadi pada tanah, baik pada permukaan maupun didalamnya. Rentetan peristiwa kimia inilah yang menentukan ciri dan sifat kimia tanah yang terbentuk atau yang akan berkembang. Walaupun batasan ini kedengarannya sederhana, tetapi rentetan peristiwa kimia yang terjadi sangat rumit dan belum semuanya dapat dipantau, sehingga sebagian besar belum dapat diungkapkan sebab dan akibatnya (Lubis,A.M. 1988).

2.2 Unsur – Unsur yang Diperlukan Tanaman

  Pemupukan merupakan suatu upaya untuk menyediakan unsur hara yang cukup guna mendorong pertumbuhan vegetatif tanaman yang sehat dan produksi tandan buah segar secara maksimum dan ekonomis serta ketahanan terhadap hama dan penyakit. Selain itu untuk mendapatkan kondisi tanah yang subur maka perlu kombinasi pemakaian pupuk organik dan anorganik.

  Unsur hara utama yang mendapat perhatian dalam pemupukan tanaman kelapa sawit meliputi N, P, K, Ca, Mg, Cu dan B. Masing-masing unsur hara tersebut diharapkan tersedia cukup dalam tanah. Ketersediaan hara dalam tanah yang rendah dapat berakibat tanaman mengalami defesiensi hara. Tanaman memperoleh unsur hara dari beberapa sumber, yaitu tanah, residu bahan organik, dan pupuk buatan yang diberikan pada tanaman. penelitian telah diketahui 16 jenis unsur yang harus terdapat dalam zat makanan tanaman. Unsur-Unsur itu disebut unsur hara. Unsur yang diperlukan dalam jumlah besar disebut unsur makro, terdiri dari C, H, O, N, P, K, Ca, Mg dan S. Unsur yang diperlukan dalam jumlah kecil disebut unsur mikro, terdiri dari Cl, Fe, Mn, Zn, B dan Mo (Baharuddin, 2005).

2.3 Unsur Hara Makro Nitrogen Dalam tubuh tanaman, nitrogen merupakan bagian dari protein dan plasma sel.

  Oleh karena itu diperlukan untuk pertumbuhan. Nitrogen juga merupakan penyusun klorofil dengan Mg sebagai pusat, yang dikelilingi oleh 4 cincin, dimana tiap cincin mengandung N dengan 4 atom C. Unsur ini juga berperan penting terhadap pertumbuhan yang jagur dan membuat daun berwarna hijau. Jika nitrogen berlebihan mengakibatkan pertumbuhan vegetatip yang berlebihan, sehingga memperlambat panen.

  Defisiensi unsur nitrogen ini, menunjukkan gejala tanaman yang kerdil, daun menjadi kuning mulai dari daun terbawah, sedangkan daun sebelah atas tetap hijau (Effendi, 1981).

  Nitrogen merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman, yang pada umumnya sangat diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian–bagian vegetatif tanaman, seperti daun, batang dan akar, tetapi kalau terlalu banyak dapat menghambat pembuangan dan pembuahan pada tanamannya.

  Fungsi nitrogen yang selengkapnya bagi tanaman adalah sebagai berikut : 1. Untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman Dapat menyehatkan pertumbuhan daun, daun tanaman lebar dengan warna yang lebih hijau, kekurangan N menyebabkan khlorosis (pada daun muda berwarna kuning) 3. Meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman 4.

  Meningkatkan kualitas tanaman penghasil daun-daunan 5. Meningkatkan berkembang biaknya mikro-organisme di dalam tanah.

  Sebagaimana diketahui hal itu penting sekali bagi kelangsungan pelapukan bahan organik.

• Nitrogen atau zat lemas diserap oleh akar tanaman dalam bentuk NO

  3 (nitrat)

• dan NH

  4 (ammonium), akan tetapi nitrat ini segera tereduksi menjadi amonium

  melalui enzim yang mengandung molibdinum. Apabila Unsur nitrogen tersedia banyak dari pada unsur lainnya, akan dapat dihasilkan rotein lebih banyak. Semakin tinggi pemberian Nitrogen semakin cepat pula sintesis karbohidrat yang diubah menjadi protein dan protoplasma.

  Udara merupakan sumber nitrogen yang tersebar. Seperti telah dikemukakan di atas, dalam pemanfaatannya bagi tanaman harus mengalami perubahan terlebih dahulu dalam bentuk amoniak dan nitrat dan hal ini dapat dihasilkan oleh : 1.

  Terjadinya halilintar di udara ternyata dapat menghasilkan zat nitrat, yang kemudian dibawa air hujan meresap ke bumi

  2. Bahan organis dalam bentuk sisa-sisa tanaman di alam terbuka (misalnya dalam bentuk kandang)

3. Pabrik-pabrik pupuk buatan (seperti urea, dll) 4.

  Dan oleh bakteri-bakteri (Mulyani, 1987) Analisis N total metode Kjeldhal merupakan prosedur analisis yang tertua diantara semua metode analisis. Pertama sekali diperkenalkan oleh John

  

Kjeldhal pada pertemuan The Danish Chemistry Society pada 7 Maret 1883 dan

  dipublikasikan pada Zeitschrifte fur anaystisch pada tahun yang sama. Prinsip dasar dari metode Kjeldhal yang pertama ini masih banyak digunakan hingga sekarang.

  Analisis N total tanah didasari oleh prinsip mengubah N-organik menjadi N-

  o

  ammonium oleh asam sulfat yang dipanaskan sekitar 380 C dan dengan menggunakan Cu-sulfat + Selenium + Na-sulfat sebagai katalisator. Proses ini disebut digestasi dan hasilnya disebut digest, secara keseluruhan disebut Kjeldhal

  Digestasi. Asam digest yang mengandung amonium dibasakan dengan NaOH sehingga ion ammonium dikonversi menjadi ammoniak. Lalu didestilasi menjadi amonium hidroksida. NH 4 OH ditentukan jumlahnya dengan mentitrasi dengan HCl.

  Analisa protein cara Kjeldhal pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.

  1.Tahap Destruksi Pada tahap ini sampel dipanaskan, dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya. Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi

  CO, CO

  2 dan H

  

2 O. Sedangkan nitrogennya akan berubah menjadi (NH

4 )

  2 SO 4 . Asam

  sulfat yang dipergunakan untuk destruksi diperhitungkan adanya bahan protein lemak dan karbohidrat.

  Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator yaitu selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain valensi rendah atau sebaliknya. Penggunaan selenium lebih reaktif dibandingkan merkuri dan kupri sulfat tetapi selenium mempunyai kelemahan yaitu karena sangat cepatnya oksidasi maka nitrogennya justru mungkin ikut hilang. Hal ini dapat diatasi dengan pemakaian selenium yang sangat sedikit yaitu kurang dari 0,25 gram. Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna.

  2. Tahap Destilasi Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonia dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Agar supaya selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan atau timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink. Ammonium yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standart yang dapat dipakai adalah asam klorida atau asam borat 4% dalam jumlah yang berlebihan.

  Agar supaya kontak antara asam dengan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. Destilasi diakhiri bila semua ammonia telah teroksidasi sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basa.

  3. Tahap Titrasi Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui dengan titrasi dengan menggunakan asam klorida 0,1 N dengan indikator BCG + MR, akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Selisish jumlah titrasi sampel dan blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen (Sudarmaji, 1989).

  .