Download - 110958225-pertukaran-kation
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
1/19
PERTUKARAN KATION
JERAPAN (ADSORPSI) KATION OLEH KOLOID
Karena koloid lempung bermuatan negatif, kationtertarik kepada partikel lempung dan terikat secaraelektrostatik pada permukaan lempung. Fenomena inidinamakan dengan jerapan kation.
Ion dengan ukuran hidratasi yang rendah, lebih duluteradsorpsi. Urutan jerapan kation monovalen olehlempung:
Cs !b K "a #i
$isebut sebagai #yotropic %eries
REAKSI PERTUKARAN KATION
!eaksi pertukaran kation juga melibatkan &'sehinggaistilah ()ertukaran Kation* lebih tepat daripada()ertukaran +asa*. Kation yang terjerap dapat ditukaroleh kation lainnya, dan proses ini dinamakan sebagai
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
2/19
)!-UK!" K-I/". !eaksi pertukaran iniberlangsung secara instant.
Ca 0 -anah ' 1"&2' 3"&241 5 -anah 'Ca1'
6erapan dan pertukaran kation ini mempunyai artipenting di dalam serapan hara oleh tanaman,kesuburan tanah, retensi hara dan pemupukan. Kation
yang terjerap biasanya tersedia untuk tanamandengan menukarkannya dengan ion &'hasil respirasiakar tanaman.
&ara yang ditambahkan ke dalam tanah melaluipemupukan akan diikat oleh permukaan koloid tanahdan dapat dicegah dari pelindian, sehingga dapatmenghindari kemungkinan pencemaran air tanah3ground 7ater4.
KAPASITAS PERTUKARAN KATION (KPK)
K)K atau Cation 8change Capacity 3CC4 merupakankapasitas tanah untuk menjerap atau menukar kation.+iasanya dinyatakan dalam miliekuivalen9;; g tanahatau me
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
3/19
Nilai KPK tanah bervariasi bergantung kepada tipe and jumlah koloid di dalam tanah. Pada
umumnya KPK koloid tanah adalah sebagai berikut:
KoloidTanah
KPK (me%)
Humus 1;;Vemi!uli" ;;5=;#on"moilo
ni">;5?=
Illi" ;52;Kaolini" @5=
Ses!uio!sida
152
DA$A #ENUKAR KATION
Kation yang berbeda mempunyai kemampuan untukmenukar kation yang teradsorpsi. Ion divalenbiasanya dijerap lebih kuat dan lebih sulit ditukar
daripada ion monovalen.
Ion +a1'dan "&2':
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
4/19
+a1' terjerap kuat oleh koloid tanah, tetapi dayapenukarannya lemah )ertukaran kationmenggunakan +a A jumlah +a yang dijerap
"&2' terjerap lebih lemah daripada +a, tetapi dayapenukarannya kuat )ertukaran kationmenggunakan "&2' jumlah "&2' yang dijerap
PERSAMAAN EMPRS PER!"KARAN KA!#N
Persamaan $reundli%h
)ersamaan adsorpsi freundlich adalah salah satumetode untuk menunjukkan komposisi ionik di dalam
larutan tanah. )ersamaan ini sangat cocok untukreaksi adsorpsi dalam kisaran yang sempit.
8 B k C 9n, dimana:
8 B jumlah kation yang teradsorpsi per unitadsorbent 3bahan penjerap4
C B konsentrasi keseimbangan dari kation yangditambahkan
k,n B konstanta
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
5/19
Persamaan &angmuir
898o B kC 9 3'kC4
8 B jumlah cation yang diadsorpsi per unit beratpenukar
8o B kapasitas pertukaran total
C B konsentrasi jumlah kation yang ditambahkandalam mol per liter
k B koefiein afinitas
konstanta k dapat ditentukan sbb.:
k B 8 9 C 38o 5 84D
PERSAMAAN 'ER(ASARKAN !E#R (#NAN
%istem $onan adalah sistem yang mempunyaikomposisi larutan I dan o, dipisahkan oleh membran
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
6/19
semipermeable 3i B inside solution, o B outsidesolution4
%olution i
%olution o
"a '
"a '
Cl 0
Cl5
"a5lempung
Eembransemipermeabel
Eembran hanya permeabel untuk ion "' dan Cl5,sehingga hanya ion5ion ini yang akan terdifusi dalamlarutan i dan o hingga keseimbangan tercapai. )ada
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
7/19
saat keseimbangan tercapai hubungan antar ionadalah sbb:
3"a'4i 3Cl54i B 3"a'4s 3Cl54s
atau
3"a
'
4i 9 3"a
'
4s B 3Cl
5
4s 9 3Cl
5
4i
%istem $onan terjadi di dalam tanah terutama dalamhubungannya dengan hubungan antara akar tanaman0 larutan tanah. %istem $onan dapat menjelaskanfenomena pertukaran kation dan memprediksikannyamirip dengan hukum aksi masa :
"a'D1 3Ca1'4 9 3"a'41 Ca1'D B k
%istem $onan mempunyai asumsi k B , oleh karenaitu B
"a'D1 3Ca1'4 9 3"a'41 Ca1'D B
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
8/19
atau :
"a'
D 9 3"a'
4 B Ca1'
D 9 3Ca1'
4
KPK EEKTI(&E&e)
$KSAS )SEMA!AN* KA!#N
$alamn kondisi tertentu kation yang teradsorpsi
terikat secara kuat oleh lempung sehingga tidakdapat dilepaskan kembali oleh reaksi pertukaran.Kation ini disebut K-I/" G"H -!FIK%%I atau
-!%E-
alaupun sembarang kation dapat mengalami fiksasi,tetapi yang paling penting adalah fiksasi K'dan "&2'
yang terjadi dengan mekanisme yang sama.
#apisan 3lattice4 lempung yang mengembangmempunyai lubang sebesar ,2; pada permukaan
http://ag.udel.edu/extension/Information/Soil_Testing/CHAP9-95.pdfhttp://ag.udel.edu/extension/Information/Soil_Testing/CHAP9-95.pdf -
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
9/19
intermiselar nya. K' atau "&2' memasuki ruangintermiselar ini, ion tersebut terperangkap didalamlapisan lempung. Ion tersebut menjadi tidak tertukar("/" JC&"H+#) atau terfiksasi
Eineral lempung yang banyak meyumbang fiksasi K'
dan "&2' antara lain : mika, illit, montmorilonit, danvermikulit. )ermikutit, eolit, feldspar dan glaukonit
juga diduga dapat mefiksasi K. da pendapat bah7amineral dengan muatan interlayer yang kuat dan
mempunyai ona 37edge one4 yang mempunyaiselektifitas tinggi terhadap K akan banyak memfiksasiK
K yang terfiksasi dapat dilepaskan kembali danmenjadi tersedia untuk tanaman. danya asam humatdan asam fulvat di dalam tanah dapat mempercepat
proses tersebut. -isdale dan "elson 3?>=4berpendapat bah7a fiksasi K merupakan poseskonservasi di alam. Fiksasi K penting di dalam tanahpasiran untuk mencegah dari pelindian. )emupukanK'dan "&2' yang terus menerus dapat menurunkanfiksasi K.
KEJENUHAN 'ASA ('ASE SATURATION)
http://159.226.205.16/curriculum/3w/02/soilhttp://159.226.205.16/curriculum/3w/02/soil -
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
10/19
Kejenuhan basa berhubungan erat dengan K)K tanah:
< Kejenuhan basa B 6umlah Kation -ertukar 3dlm me
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
11/19
Kejenuhan basa biasanya dapat digunakan sebagaiindikasi kesuburan tanah.
-anah sangat suburderajat kejenuhan basa M N;
-
5/28/2018 110958225-pertukaran-kation
12/19
Prinsip dari per%obaan ini adalah mengganti atau mempertukarkan ion yang terikat pada
polimer pengisi resinnya dengan ion yang dile/atkan. Selain itu jangan melakukan
kesalahan ataupun ke%erobohan sehingga dapat merusak peralatan yang digunakan) 9ahono2677 *.
Pengertian Penukar on
Penukar ion dapat berupa suatu ;at dan penukar itu sendiri adalah ;at padat tertentu yangdapat membebaskan ionnya kedalam larutan ataupun menggantikan ion lain dari ion
larutan. 'erupa butiran2 biasa disebut resin yang tidak larut dalam air. (alam strukturnya2
resin ini mempunyai gugus ion yang dapat dipertukarkan. +ontoh : pengolahan air denganpenukaran ion untuk produksi uap didalam sebuah ketel uap. Air umumnya mengandung
ion kalsium. Karena terjadi penguapan2konsentrasi kapur didalam ketel akan meningkat
sehingga menimbulkan kerak. Kerak ini akan menyebabkan pemborosan bahan
bakar2karena menghambat panas. #leh karena itu kadar kapur harus seminimal mungkin.Salah satu %aranya adalah dengan penukar ion dengan penukar resin yang mengandung
gugus natrium. Air dile/atkan ke dalam tumpukan butiran resin.
Alat penukar ion organik banyak sekali digunakan pada industri,industri. (an hanya
terbagi menjadi dua ma%am yaitu :a. Resin Penukar Kation
Adalah resin yang akan menukar atau mengambil kation dari larutan. Apabila yangdialirkan larutan garam2 M< kedalam buret yang telah berisi resin penukar kation2 maka
akan terjadi suatu reaksi pertukaran :
M< )a=* 1 Res,0 > 0< )a=* 1 Res, Mb. Resin Penukar Anion
Adalah resin yang akan menukar dan mengambil anion dari larutan. Apabila dialirkan
suatu larutan dalam buret yang telah berisi resin penukar anion2 maka akan terjadi suatu
reaksi penukaran :M< )a=* 1 Res,0 > 06# )a=* 1 Res,