Laporan Praktikum Kimia Pertanian-Ktk [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA PERTANIAN PENGUKURAN KTK (KAPASITAS TUKAR KATION) (17 November 2018) I.



Tujuan a. Dapat melakukan analisis kapasitas tukar kation b. Dapat menentukan nilai kemampuan tanah mempertukarkan kation



II.



Prinsip Misel atau koloid tanah (liat dan humus) umumnya bermuatan negative, sehingga dapat menyerap kation-kation. Kation-kation dapat ditukar dalam komplek jerapan tanah akan mengalami substitusi dengan pengekstrak (NH4+), kelebihan kation penukar dicuci dengan alcohol 96%, sehingga NH4+ ditukar dengan kation Na+ dari NaCl. Bahan pengekstrak yang digunakan adlaah ammonium asetat 1N. Penetapan KTK (Kapasitas Tukar Kation) dapat dibedakan menjadi dua tahap. Tahap pertama yaitu menjenuhkan kompleks jerapan dengan suatu kation (missal NH4+ NH4+ ), selama proses penjenuhan tersebut kation dalam tanah didesak keluar dan digantikan dengan kation (NH4+ ). Tahap kedua, kation (NH4+ ) yang menjenuhi kompleks jerapan tadi kemudian ditukar secara kuantitatif dengan kation lainnya (contoh : Na +) sehingga jumlah NH4+ secara kuantitatif dapat ditentukan.



III.



Teori Dasar Kapasitas tukar kation (KTK) dalam ilmu tanah diartikan sebagai kemampuan tanah



untuk menjerap dan menukar atau melepaskan kembali ke dalam larutan tanah. Di dalam tanah, komponen yang mempunyai muatan adalah lempung dan bahan organik tanah (senyawa organik). Muatan negatif lempung / bahan organik biasanya mengikat kation (ion bermuatan positif) yang ada disekitarnya (dalam larutan tanah) sehingga terjadi reaksi elektronetralitas yang menghasilkan keseimbangan kimia. Secara praktikal, pertukaran kation sangat penting dalam fisika tanah, kimia tanah, kesuburan tanah, retensi hara dalam tanah, serapan hara oleh tanaman, pemupukan dan pengapuran. Secara umum kation yang terjerap tersedia bagi tanaman melalui pertukaran



kation dengan ion H yang dihasilkan oleh respirasi akar-akar tanaman. Hara yang ditambahakan kedalam tanah dalam bentuk pupuk akan diretensi oleh permukaan koloid. Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau Cation Exchange capacity (CEC) merupakan jumlah total kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid yang bermuatan negative. Berdasarkan pada jenis permukaan koloid yang bermuatan negative, KTK dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu : a) KTK koloid anorganik atau KTK liat yaitu jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid anorganik (koloid liat) yang bermuatan negative, b) KTK koloid organic yaitu jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid oerganik yang bermuatan negative, dan c) KTK total atau KTK tanah yaitu jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dari suatu tanah baik kation pada permukaan koloid organic (humus) maupun kation pada permukaan koloid anorganik (liat) Besarnya KTK tanah tergantung pada tekstur tanah, tipe mineral liat tanah, dan kandungan bahan organic. Semakin tinggi kadar liat atau tekstur semakin halus maka KTK tanah akan semakin besar. Demikian pula pada kandungan bahan organic tanah, semakin tinggi bahan oerganik tanah maka KTK tanah akan semakin tinggi. Kapasitas Tukar Kation (KTK) setiap jenis tanah berbeda-beda. Humus yang berasal dari bahan organic mempunyai KTK jauh lebih tinggi (100-300 meq/100g). Koloid yang bersal dari batuan memiliki KTK lebih rendah (3-150 meq/100g). Secara kualitatif KTK tanah dapat diketahui dari teksturnya. Tanah dengan kandungan pasir yang tinggi memiliki KTK yang lebih rendah dibandingkan dengan tanah dengan kandungan liat atau debu. KTK tanah yang rendah dapat ditingkatkan dengan menambahkan bahan organic seperti kompos atau pupuk kandang, penambahan hancuran batuan zeolit secara signifikan juga dapat meningkatkan KTK tanah. Nilai kapasitas tukar kation tanah pada umumnya berkisar antara 25-45 cmol/kg sampai dengan kedalaman 1 meter. Besarnya nilai KTK sangat dipengaruhi oleh kadar lempung, C-organik, dan jenis mineral lempungnya. Pengaruh kadar lempung dan Corganik terhadap nilai KTK tanah terlihat dari grafik hubungan sifat-sifat fisik-kimia. Kadar lempung berpengaruh cukup tinggi terhadap KTK dengan nilai koefisien determinasi R2 = 0.62. Makin tinggi kadar lempung maka makin tingi nilai KTK, sedangkan untuk C-



organik pengaruhnya kacil terhadap KTK (R2 = 0.29), hal ini mungkin karena kadar Corganik yang rendah, selain itu jenis mineral lempung pun berpengaruh terhadap nilai KTK. IV.



Alat dan Bahan



Alat yang digunakan : 1. Neraca analitik 2. Tabung percolator 3. Labu takar 4. Gelas kimia 5. Kertas saring 6. Alat centrifuge 7. Shaker 8. Pengocok tangan 9. Hot plate 10. Labu Erlenmeyer 11. Buret Bahan yang digunakan : 1. Ammonium Asetat 1 N, pH 7 2. Larutan NaCl 10% 3. Alkohol 95% 4. NaOH 0,1 N 5. Asam Sulfat 0,1 N 6. Indicator campuran metil merah + hijau brom kresol 7. KCl 0,1 N 8. Etil alcohol 9. Reagen Nessler



V.



Prosedur 1. Timbang 1 g tanah dan dimasukkan ke dalam tabung centrifuge. 2. Tambahkan 10 ml NH4OAc pH 7, dan kocok selama 60 menit. 3. Sampel dicentrifuge selama 10 menit pada kecepatan 33 – 36 Hz (2000-2200 rpm) agar didapat cairan jernih yang bening.



4. Tuangkan cairan kedalam gelas kimia (1/3 pertama dari ekstrak a). 5. Tambahkan 10 ml NH4OAc pH 7, pada tabung dan kocok. 6. Ulangi langkah 3,4,5,3 untuk mendapatkan 1/3 ekstrak a yang ke-2 dan ke-3. (untuk penetapan lanjutan K, Na, Ca, dan Mg). 7. Tambahkan 10 ml etil alcohol 48% ke dalam tabung dan kocok, kemudian disentrifige pada kecepatan 2000 rpm. 8. Tambahkan beberapa tetes reagen Nessler kedalam alcohol untuk mengetahui keberadaan ammonia yang ditandai dengan warna coklat. Jika ada ammonia, ulangi perlakuan 7 hingga bebas ammonia, dan siap didestilasi. 9. Suspense disulingkan dengan 1g MgO 10. Destilat ditampung dalam 30 – 40 ml H2SO4 0,1 N yang telah diberi indicator. 11. Di titrasi kembali dengan NaOH 0,1 N smpai warna berubah dari merah muda ke bening. 12. Dibuat penetapan blangko, dan dihitung kadarnya.



VI.



Data Perhitungan



a. Penimbangan sampel Penimbangan



Gram 1,2575



Sampel + kertas 0,2574 Kertas + sisa 1,0001 Bobot sampel



b. Pembakuan NaOH dengan H2C2O4.2H2O Penimbangan H2C2O4



0,6300 g 100 ml



Volume labu



Normalitas H2C2O4 =



𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 𝐵𝐸 𝑥 𝑉



=



0,6300 63 𝑥 0,1



= 0,1000 𝑁



NaOH dibakukan dengan asam oksalat didapatkan volume NaOH sebesar 10,53 ml Normalitas NaOH =



(𝑉 𝑥 𝑁)𝐻2𝐶2𝑂4 𝑉.𝑁𝑎𝑂ℎ



=



10,00 𝑥 0,1 10,53



Titrasi



= 0,0950



Volume 42,00 ml



Sampel 40,30 ml Blanko



(𝑉.𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙−𝑉.𝑏𝑙𝑎𝑛𝑘𝑜)𝑥



KTK me / 100g =



𝑏𝑜𝑏𝑜𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙



(42,00−40,30)𝑥



= VII.



50 𝑥 𝑁.𝑁𝑎𝑂𝐻 1000



50 𝑥 0,0950 1000



1,0001



= 8,07 x 10-3 me/100g



Pembahasan Pada percobaan kali ini, kami menggunakan tanah di sekitaran kampus STABA



dekat kolam ikan. Mula-mula tanah dikeringkan terlebih dahulu untuk ditetapkan lebih lanjut. Sampel tanah ditambahkan ammonium asetat yang bertujuan untuk mengubah kation dalam tanah dengan NH4+. Kemudian tanah dikocok dengan penambahan alcohol serta di centrifuge, untuk menghilangkan ammonia dan diamati fitrat bening hasil centrifuge dengan menambahkan reagen Nessler, yang memberikan warna coklat jika masih terdapat ammonia. Penambahan alcohol dan sentrifugasi dilakukan hingga sampel bebas ammonia. Kemudian sampel didestilasi dengan MgO dan destilat ditampung dalam H2SO4 yang kemudian dititrasi kembali oleh NaOH. Kemudian didapatkan hasil perhitungan KTK sebesar 8,07 x 10-3 me/100g. Dilihat dari hasil KTK yang diperoleh sangat kecil, menurut Muklis (2007), semakin tinggi kadar liat atau tekstur semakin halus maka KTK tanah akan besah. Dalam hal ini, hasil KTK dengan sampel tanah yang ditetapkan dapat dibilang sesuai karena tanah yang digunakan memiliki tekstur lempung liat berpasir. VIII.



Kesimpulan



Kadar KTK (Kapasitas Tukar Kation) pada sampel tanah yang diperiksa, didapatkan hasil sebesar 8,07 x 10-3 me/100g.



Daftar Pustaka Muhklis. 2007. Analisis Tanah Dan Tanaman. Medan: Universitas Sumatra Utara Press. Wikipedia.



2017.



Kapasitas



Pertukaran



Kation.



https://id.wikipedia.org/wiki/Kapasitas_pertukaran_kation, diakses pada 19 Januari 2019