Reaksi Oksidasi dan reduksi Tanah

I. PENDAHULUAN

1. 1 Latar belakang

Reaksi oksidasi dan reduksi tidak hanya terjadi pada senyawa-senyawa kimia tetapi juga dapat terjadi di dalam tanah. difusi gas dalam air berjalan sangat lambat, sekitar 10 kali lebih kecil dari kecepatan difusi pada fase gas. Kecepatan difusi O₂ dalam air sering kali jauh lebih rendah dari kecepatan konsumsi O₂ oleh tanah dalam hal ini mikroorganisme. Kondisi seperti ini menyebabkan terbentuknya lapisan oksida di bagian lapisan oksidasi di bagian atas dan lapisan redukis di bawah lapisan atas tanah. pada lapisan teroksidasi dijumpai oksigen bebas (O₂), tetapi lapisan reduksi O₂ tidak ada.

Di dalam tanah proses pembentukan oksidasi dan reduksi sangat berhubungan erat oksigen tanpa oksigen proses oksidasi tidak dapat berlangsung, hal ini dikarenakan pada proses oksidasi dan reduksi, oksigen berperan sebagai unsur yang menjalankan reaksi pada proses oksidasi dan reduksi. Reaksi oksidasi dan reduksi dalam tanah biasanya digunakan dalam kompleks pada pembentukan lapisan tanah, reaksi ini bertindak sebagai sumber ion-ion penyusun unsur dalam lapisan oksidasi dan reduksi dalam tanah.

Pada lapisan tanah yang mengalami proses reduksi, prosesnya dijalankan dalam pelarut lamban atau dalam cairan murni dan menggunakan katalis Ni, Pd, atau Pt. Hidrogenasi gugus karbonal atau keton jauh lebih lambat daripada hidrogenesis ikatan rangkap karbon-karbon. Di dalam  tanah aldehida  berperan

sebagai senyawa organik yang paling muda teroksidasi menjadi asam karboksilat oleh agen pengoksida, bukan hanya oleh pereaksi-pereaksi tetapi juga oleh agen pengoksidasi yang relatif lemah seperti ion perak dan ion tembaga.

Reaksi ini digunakan untuk membedakan antara reaksi pembentukan lapisan oksidasi atau lapisan reduksi yang terjadi pada tanah. keadaan pada proses pembentukan lapisan reduksi ditandai oleh terbentuknya lapisan perak pada wadah atau tabung reaksi. Reaksi ini pula digunakan dalam proses pembuatan permin perak.

1. 2 Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dari praktikum pembentukan lapisan oksidasi dan reduksi adalah menetapkan pembentukan proses oksidasi dan reduksi pada tanah alfisol untuk dapat dimanfaatkan pada tumbuhan   melakukan aktivitas.

            Kegunaan dari praktikum pembentukan lapisan oksidasi dan reduksi adalah memberi informasi tentang pembentukan lapisan oksidasi dan reduksi pada jenis-jenis tanah yang dapat menentukan jenis suatu komoditas yang dapat dikembangkan pada tanah tersebut.

 II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Oksidasi dan Reduksi Tanah 

Reaksi oksidasi dan reduksi pada tanah tersebut dipengaruhi berbagai aspek, baik kimia, biologi maupun fisika tanah. Ditinjau dari aspek biologi, maka kecepatan oksidasi senyawa pirit sangat ditentukan oleh peran dari bakteri pengoksidasi pirit yang disebut Thiobacillus sp. Sedangkan dalam kondisi reduksi, pembentukan pirit atau H2S sangat ditentukan oleh aktivitas bakteri pereduksi sulfat Desulfovibro sp. Karena itu dalam pengelolaan tanah sulfat masam dapat didekati melalui pemanfaatan peranan kedua bakteri tersebut (Hardjowigeno,2007).

            Mempercepat proses reduksi sulfat dan besi, dengan menciptakan kondisi lingkungan yang diperlukan oleh bakteri tersebut. Hasil reduksi tersebut dikeluarkan dari lahan melalui air drainase saat air surut. Reduksi sulfat tersebut dimedia oleh organisme yang diketahui secara kolektif sebagai bakteri pereduksi sulfur (SRB). SRB merupakan bakteri obligat anaerob yang menggunakan H₂ atau organik sebagai donor elektron (chemolithotrophic). Kelompok organisme pereduksi sulfat ini secara generik diberi nama awal dengan “ desulfo”, dimana SO₄^2- sebagai aseptor elektron. Bakteri tersebut berasal dari genus Desulfovibrio dan Desulfotomaculum yang merupakan organisme heterotrophic, yang menggunakan sulfate, thiosulphate ( S₂O₃) dan sulfide (SO₃) atau ion yang mengandung sulfur tereduksi sebagai terminal aseptor dalam proses metabolisme. Bakteri tersebut memerlukan subtrat organik yang berasal dari asam organik berantai pendek seperti asam laktat atau asam piruvat. Dalam kondisi alamiah, asam tersebut dihasilkan oleh aktivitas fermentasi dari bakteri anaerob lainnya. Laktat digunakan oleh SRB selama respirasi anaerobik untuk menghasilkan acetat. H₂S tersebut berguna untuk mengendapkan Cu, Zn, Cd sebagai metal sulfide ( Hanafiah, 2004).

            Adanya proses oksidasi senyawa pirit dan proses reduksi dari hasil oksidasi tersebut membawa berbagai dampak negatif bagi pertumbuhan tanaman dan lingkungan sekitarnya. Karena itu perlu dilakukan upaya penanggulangan agar dampak negatif tersebut dapat ditekan seminimal mungkin tanpa banyak mengurangi tingkat produksi padi. Dalam proses oksidasi – reduksi pada tanah sulfat masam melalui mikroorganisme (Foth, 2000).

            Mencegah atau memperlambat terjadi proses oksidasi, yaitu mencegah kerja dari bakteri pengoksidasi tersebut, melalui pemberian bakterisida. Aktivitas bakteri pengoksidasi dapat ditekan melalui pemberian bakterisida yang spesifik. Hasil pengujian Polfrod et al. (1988). Mendapatkan bahwa bakterisida seperti Panasida (2,2’ dyhydrpxy 5,5’ dichlorophenylmethane) dan deterjen efektif mencegah kerja bakteri pengoksidasi Thiobacillus ferrooxidans. Selain itu, pemberian NaN3 dan N-ethyimaleimide (NEM) mampu menghambat oksidasi Fe²⁺ dan S^o (Hardjowigeno,2007).     

2. 2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Reduksi dan Oksidasi Tanah

Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi reduksi dab oksidasi yaitu adanya faktor pencucian dari lapisan di dalam tanah yang menyebabkan tanah membentuk  lapisan   reduksi   atau  oksidasi.  Kemudian  pembentukan  lapisan

oksidasi dan reduksi juga mempengaruhi oleh adanya zat-zat protein yang berhubungan langsung oleh mikroorganisme yang sangat berperan penting dalam proses reduksi dan oksidasi di dalam tanah (Foth, 2000).

            Reaksi  reduksi dan oksidasi pada tanah tersebut juga dipengaruhi berbagai aspek, baik kimia, biologi maupun fisika tanah. Ditinjau dari aspek biologi, maka kecepatan oksidasi senyawa pirit sangat ditentukan oleh peran dari bakteri pengoksidasi pirit yang disebut Thiobacillus sp. Sedangkan dalam kondisi reduksi, pembentukan pirit atau H₂S sangat ditentukan oleh aktivitas bakteri pereduksi sulfat Desulfovibro sp. Karena itu dalam pengelolaan tanah sulfat masam dapat didekati melalui pemanfaatan peranan kedua bakteri tersebut. Namun aktivitas kedua bakteri tersebut dipengaruhi oleh lingkungannya, karena adanya saling ketergantungan satu sama bakteri lingkungannya (Hakim, 2006).

III. METODOLOGI

3. 1 Tempat dan Waktu

Praktikum lapisan reduksi dan oksidasi dilaksanakan di laboratorium fisika  tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar. Pada hari Rabu, 24 November 2010  pada pukul 13.00 WITA – selesai.

3. 2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah tiga buah botol tekstur. Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah tanah liat, air, air gula, dan formalin.

3. 3 Prosedur Kerja

1.      Menyiapkan 3 buah botol tekstur, kemudian isi dengan tanah bertekstur liat hingga mencapai setengah botol.

2.      Pada botol I tambahkan air hingga penuh, botol II tambah pula dengan air gula, sedangkan botol III tambahkan air dan formalin.

3.      Menyimpan dalam waktu yang lama, amati dan bandingkan perubahan yang terjadi.