Keasaman Tanah

Konsep Asam Basa Dalam larutan encer, senyawa asam menyumbangkan H+ ke beberapa senyawa lainnya dan sebaliknya, senyawa basa menerima H+ Contoh: CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ HCl ↔ Cl- + H+ NaOH ↔ Na+ + OH-

Konsep Asam Basa Disosiasi H+ dari asam kuat seperti HCl mencapai 100% sedangkan asam lemah seperti CH3COOH hanya sekitar 1% Dengan demikian, keasaman aktif, ion H+, meningkat dengan meningkatnya kekuatan asam Senyawa asam yang tidak terdisosiasi merupakan keasaman potensial

Konsep Asam Basa Keasaman total adalah jumlah konsentrasi keasaman aktif dan keasaman potensial Contoh; keasaman aktif 0,099 M dan keasaman potensial 0,001 M maka keasaman total 0,100 M dan karena keasaman aktif hampir sama dengan keasaman total maka larutannya disebut asam kuat

Konsep Asam Basa Air murni mengalami sedikit ionisasi H2O ↔ H+ + OH- Karena H+ dan OH- dihasilkan, H2O disebut senyawa asam lemah dan basa lemah Konsentrasi masing-masing H+ (atau H3O+) dan OH- dalam air murni adalah 10-7 Konstanta disosiasi air (Kw) adalah hasil kali konsentrasi H+ dan OH-

Konsep Asam Basa [H+]·[OH-] = [10-7]·[10-7] = 10-14 Dalam kesetimbangan dengan CO2 di atmosfer, pH air biasanya berkisar 5,7 karena H2O + CO2 ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3- Penambahan asam ke H2O akan meningkatkan [H+] tapi menurunkan [OH-] karena Kw konstan di 10-14

Konsep Asam Basa Contoh: Dalam larutan 0,1 M HCl, [H+] adalah 10-1 M sehingga [OH-] adalah Kw = [H+]·[OH-] = 10-14 [OH-] = 10-13 M [H+] dalam larutan biasanya dinyatakan dengan pH dan didefinisikan sbb: pH = - log [H+]

Konsep Asam Basa Dengan demikian, peningkatan 1 satuan pH sama dengan penurunan 10 kali [H+] Larutan dengan pH < 7 disebut asam, pH = 7 netral, dan pH > 7 disebut basa pH hanya mewakili konsentrasi [H+] dalam larutan dan tidak mengukur keasaman potensial (tak terdisosiasi)

Konsep Asam Basa Contoh: pH 0,1 M HCl yang terdisosiasi sempurna adalah 1, sedangkan pH 0,1 M CH3COOH adalah 3 pH 0,1 M NaOH (basa kuat) adalah 13 sedangkan pH 0,1 M NH4OH (basa lemah) adalah 11 Bila asam dan basa bereaksi, ke 2 nya akan ternetralisir dan menghasilkan garam + air

Sistem Penyanggah Sistem penyanggah (buffer = ketahanan terhadap perubahan pH) dapat mempertahankan pH larutan dalam kisaran yang sempit apabila ditambahkan asam atau basa Larutan penyanggah biasanya merupakan larutan yang mengandung asam lemah dan garam asam lemah-basah kuat atau basa lemah dan garam asam kuat-basah lemah (contohnya larutan 1 M CH3COOH dan 1 M CH3COONa dengan pH 4,6 )

Sistem Penyanggah CH3COOH ↔ H+ + CH3COO- CH3COONa ↔ Na+ + CH3COO- Jadi penambahan CH3COONa ke larutan CH3COOH meningkatkan konsentrasi CH3COO- sehingga mendorong kesetimbangan ke bentuk CH3COOH tak terdisosiasi Hal ini menyebabkan pH larutan tetap 4,6 walaupun diencerkan 10 kali dengan H2O

Sistem Penyanggah Jika 10 ml dari 1 M HCl ditambahkan ke larutan penyanggah CH3COOH/CH3COONa, pH hanya turun menjadi 4,5 karena tambahan H+ akan mendorong reaksi CH3COOH ↔ H+ + CH3COO- ke arah kiri dan penurunan CH3COO- akan digantikan oleh CH3COO- dari disosiasi CH3COONa Sebaliknya jika 10 ml 1M NaOH ditambahkan, OH- menetralkan H+ membentuk air tapi keberadaan CH3COOH tak terdisosiasi mendorong reaksi ke kanan sehingga H+ yang ternetralisir tergantikan sehingga pH hanya menjadi 4,7

Sistem Penyanggah Tanah-tanah biasanya berperilaku seperti larutan penyanggah asam lemah dimana KTK humus dan mineral liat sebagai penyanggah untuk pH larutan tanah

Keasaman Tanah Sumber keasaman tanah adalah bahan organik, mineral-mineral liat, oksida-oksida Fe dan Al, Al3+dd (dapat dipertukarkan), garam-garam terlarut dan CO2 Bahan organik tanah atau humus mengandung grup fenolik dan karboksilik reaktif yang berperilaku sebagai asam lemah dengan melepaskan H+ Pada tanah organik dan tanah mineral berbahan organik tinggi, asam organik berperan sangat nyata terhadap keasaman tanah

Keasaman Tanah Mineral-mineral liat seperti kaolinit dan montmorilonit dapat menyanggah pH tanah melalui disosiasi H+ pada pinggiran patahan Tanah-tanah berkadar liat tinggi memiliki kapasitas penyanggah yang lebih besar dari tanah-tanah bertekstur kasar/pasir Gambar berikut menunjukkan muatan tergantung pH dan kapasitas penyanggah mineral-mineral liat, oksida Al dan Fe, serta bahan organik

Keasaman Tanah Ion-ion Al3+ yang digantikan dari KTK terhidrolisis menjadi senyawa kompleks Al-hidroksi Hidrolisis Al3+ melepaskan H+ dan dapat menurunkan pH jika tak ada sumber OH- untuk menetralisir Reaksi-reaksi berikut menggambarkan kesetimbangan antar jenis-jenis Al

Keasaman Tanah Al3+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)3 + H+ Al(OH)3 + H2O ↔ Al(OH)4- + H+ Pengendapan Al(OH)3 akan terjadi pada pH > 6,5 jika hasil kali kelarutannya terlampaui Al3+ dapat juga berfungsi sebagai asam atau basa

Keasaman Tanah Al sebagai basa Al sebagai asam Al sebagai anion Al(OH)3 + H+ ↔ Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ + H+ ↔ Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ + H+ ↔ Al3+ + H2O Al(OH)3 + 3H+ ↔ Al3+ + 3H2O Al sebagai asam Al3+ + OH- ↔ Al(OH)2+ Al(OH)2+ + OH- ↔ Al(OH)2+ Al(OH)2+ + OH- ↔ Al(OH)3 Al sebagai anion Al(OH)3 + OH- ↔ Al(OH)4-

Keasaman Tanah KTK tanah dapat dipengaruhi oleh Polymer Al karena polymer Al memiliki muatan positif yang tinggi dan tak dapat dipertukarkan Pada pH tinggi, KTK meningkat akibat pengendapan Al(OH)3 dan pembentukan polymer Al bermuatan positif menurun, sebaliknya pada pH rendah, pembentukan polymer Al bermuatan positif meningkat dan terjerap pada permukaan liat sehingga KTK turun

Keasaman Tanah Hidrolisis Fe sama seperti hidrolisis Al Walaupun reaksi hidrolisis Fe lebih asam dari hidrolisis Al, keasamannya disanggah oleh reaksi hidrolisis Al Fe3+ + H2O ↔ Fe(OH)2+ + H+ Dengan demikian, hidrolisis Fe hanya berpengaruh sedikit terhadap pH tanah kecuali kebanyakan Al tanah telah bereaksi

Keasaman Tanah Polymer Al dan Fe dapat berbentuk koloid berkristal atau amorf yang menyelimuti liat dan permukaan mineral-mineral lain

Keasaman Tanah Garam basa, garam asam, garam netral dalam larutan tanah berasal dari pelapukan mineral, dekomposisi bahan organik, atau ditambahkan dalam bentuk pupuk anorganik dan pupuk organik Kation-kation dari garam-garam tersebut menggantikan Al3+ terjerap pada tanah asam sehingga pH larutan tanah menurun (kation divalen lebih besar pengaruhnya dalam menurunkan pH dibandingkan kation monovalen)

Keasaman Tanah pH pada tanah-tanah berbahan induk kapur dipengaruhi oleh tekanan parsial CO2 dalam udara tanah pH tanah mengandung CaCO3 bebas dalam kesetimbangan dengan CO2 atmosfer adalah 8,5; tapi peningkatan CO2 dalam udara tanah menyebabkan pH turun menjadi 7,3 – 7,5

Keasaman Tanah Dekomposisi bahan organik dan respirasi akar meningkatkan CO2 dalam udara tanah, dan CO2 ini berkombinasi dengan air menghasilkan H+ sehingga menurunkan pH H2O + CO2 ↔ H2CO3 H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Keasaman Tanah Peningkatan keasaman tanah disebabkan oleh: 1. Penggunaan pupuk komersil, khususnya NH4-N yang menghasilkan H+ dalam proses nitrifikasi 2. Serapan kation oleh akar tanaman 3. Pencucian kation-kation yang digantikan oleh H+ dan kemudian oleh Al3+ 4. Dekomposisi bahan organik Pengasaman alami tanah meningkat dengan meningkatnya curah hujan karena pH hujan sekitar 5,7 (tergantung kandungan SO2, NO2, dan lain-lain)