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


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


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':


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


5/19

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


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


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


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


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


10/19

Kejenuhan basa berhubungan erat dengan K)K tanah:

< Kejenuhan basa B 6umlah Kation -ertukar 3dlm me


11/19

Kejenuhan basa biasanya dapat digunakan sebagaiindikasi kesuburan tanah.

-anah sangat suburderajat kejenuhan basa M N;


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,

Documents

110958225-pertukaran-kation