Oleh : Qonitah Fardiyah S.Si.,M.Si ILMU KIMIA TANAH Oleh : Qonitah Fardiyah S.Si.,M.Si

LINGKUNGAN UDARA TANAH AIR

KIMIA TANAH TANAH KESUBURAN PERTANIAN topografi iklim Kegiatan alami: Perbedaan geologi iklim topografi Kegiatan alami: Letusan gunung berapi

KIMIA TANAH Kegiatan Manusia : - Pembukaan hutan - Perladangan berpindah - Penggalian lahan besar - dll. Kondisi tanah : luas daerah subur berkurang Sumber daya tanah

KIMIA TANAH Kualitas tanah perlu dipelihara Sumber daya makhluk hidup di bumi Habitat alamiah manusia Lapisan selaput tipis bumi

KIMIA TANAH GEOSFER Padatan alam geokimia STRUKTUR TANAH Profil tanah Struktur tanah halus SIFAT-SIFAT TANAH Unsur-unsur yg terkandung dalam tanah Reaksi kimia dalam tanah

Oleh : Qonitah Fardiyah S.Si.,M.Si Reaksi Kimia di Tanah Oleh : Qonitah Fardiyah S.Si.,M.Si

GEOSFER geosphere, atau solid earth bagian bumi tempat kehidupan manusia (pengambilan makanan, mineral dan bahan bakar) Hal - hal yang berpengaruh pada sifat geosfer : Penambangan mineral Pengaruh atmosfer : hujan asam, global warming, perubahan ozone  efek penggurunan Pembuangan limbah anthropogenik, dsb

Padatan Alam di Geosfer Litosfer  lapisan terluar bumi, tempat hidup, terdiri atas outer mantel and crust, 5 – 45 km Sebagian besar terdiri atas batuan  mineral cohessive mass, anorganik Struktur kristal dan komposisi kimia Merupakan agregate 2 mineral atau lebih

Padatan Alam di Geosfer 25 mineral utama pembentuk batuan, yang lain sampai ratusan Komposisi unsur-unsur pada batuan (Primer) Oxygen ( s/d 49.5% b/b) dan silicon (s/d 25.7% b/b) silicates misal quartz, SiO2, atau orthoclase KAlSi3O8 aluminum (7.4%), iron (4.7%), calcium (3.6%), sodium (2.8%), potassium (2.6%), magnesium (2.1%), dan lainnya(1.6%). Mineral sekunder Clays, adalah mineral silikat mengandung aluminium Olivine, augite, hornblende, dan feldspars

Beberapa mineral dan komposisi kimia dalam batuan

Clay Beberapa Clay Montmorillonite, Al2(OH)2Si4O10 Illite, K0-2Al4(Si8-6Al0-2)O20(OH)4 Kaolinite, Al2Si2O5(OH)4 Beberapa jenis clay mengandung sodium, potassium, magnesium, calcium, dan iron Clays bind cations  Ca2+, Mg2+, K+, Na+, and NH4+, melindungi kation dari proses leaching tetapi menjaga ketersediaannya dalam tanah untuk nutrien tumbuhan.

Kaolinite

Evaporite Garam dapat larut yang terbentuk pada kondisi khusus  biasanya dari evaporasi air laut halite, NaCl. Sylvite, (KCl), thenardite (Na2SO4), anhydrite (CaSO4)., Beberapa evaporit berbentuk hidrat bischofite (MgCl2•6H2O), gypsum (CaSO4•2H2O), Kieserite (MgSO4•H2O), epsomite (MgSO4•7H2O). Double salts carnallite(KMgCl3•6H2O), kainite (KMgClSO4•11/4H2O), glaserite (K3Na(SO4)2), polyhalite (K2MgCa2(SO4)4•2H2O), loeweite (Na12Mg7(SO4)13•15H2O)

Geokimia chemical species, reaksi, dan proses di lithosphere; serta interaksinya dengan atmosfer dan hidrosfer Pelapukan batuan (weathering) Aspek fisika (freezing dan thawing, wet-dry, shrinking-swelling, tekanan akar tumbuhan dsb) Aspek Kimia (kecenderungan kesetimbangan kimia dalam tanah) pengendapan-pelarutan, reaksi asam-basa, pengompleksan, hidrolisis, oksidasi-reduksi

Weathering agent CO2, O2, organic acids (including humic and fulvic acids), sulfur acids (SO2(aq), H2SO4), and nitrogen acids (HNO3, NO2). Water provides the source of H+ ion needed for acid-forming gases to act as acids Rainwater is essentially free of mineral solutes. It is usually slightly acidic due to the presence of dissolved carbon dioxide or more highly acidic because of acid-rain forming constitutents. As a result of its slight acidity and lack of alkalinity and dissolved calcium salts, rainwater is chemically aggressive (see Section 8.7) toward some kinds of mineral matter, which it breaks down by chemical weathering processes. Because of this process, river water has a higher concentration of dissolved inorganic solids than does rainwater.

Proses weathering Hidrasi/dehidrasi Dissolution Oksidasi

Dissolusi dengan hidrolisis Asam-hidrolisis pengompleksan

Waste disposal Municipal refuse (contoh: sanitary landfill)

Reaksi yang terjadi pada landfill Produksi gas dan uapa air (aerobik) Produksi methana dan karbon dioksida (anaerobik) Masuknya air (infiltrasi) pada landfill akan menyebabkan pelindian (leachate)

Degradasi anaerobik  menghasilkan asam  memperbesar pelindian logam-logam berat Lindi  dapat masuk ke air tanah Clay  dapat menjadi lapisan kedap karena kuatnya menahan air (jenuh) dan kemampuan menyerap kation-kation sehingga lindi yang telah melewati clay konsentrasi kation (termasuk logam berat) menjadi kecil.