Landasan Teori Hukum, Manajemen Keuangan, Kesehatan, Internasional, Ekonomi

Wednesday, 16 September 2015

Pengertian Nitrogen Total Kegunaan dan Siklus

Pengertian Nitrogen adalah salah satu unsur esensiil pada makhluk hidup. Nitrogen cair digunakan sebagai bahan pembeku dalam industri pengolahan makanan. Penggunaaan penting lainnya ialah dalam proses produksi berbagai senyawa nitrogen, terutama melalui pembuatan amoniak. 


Kesetimbangan yang bagus dari daur nitrogen dapat dengan mudah dikacaukan oleh aktivitas manusia. Bila tanah dibudayakan secara ekstensif, nitrogen terfiksasi dilepaskan dengan laju yang lebih besar dari pada pengembaliannya secara alami. Keadaan tersebut membutuhkan pengembalian senyawa nitrogen ke dalam tanah sebagai pupuk. Telah diperkirakan bahwa pemasukan nitrogen terfiksasi ke dalam daur nitrogen melalui aktivitas manusia sekarang menyamai atau melebihi yang berasal dari sumber alami. (Suminar, 1987) 

Nitrogen yang berasal dari udara merupakan komponen utama dalam pembuatan pupuk dan telah banyak membantu intensifikasi produksi bahan makanan di seluruh dunia. Sebelum adanya proses fiksasi nitrogen secara sintetik, sumber utama nitrogen untuk keperluan pertanian hanyalah bahan limbah dan kotoran hewan, serta amonium sulfat yang didapatkan dari hasil sampingan pembuatan kokas dari batu bara. (Austin, 1996) 

Menurut Gabriel (2001), sifat nitrogen ada dua, yaitu: 
a.  Sifat fisika Nitrogen 
  • Panas transformasi β ↔ α: 54,71 kal/mol. 
  • Panas fusi/peleburan: 17,23 kal/mol. 
  • Panas penguapan: 1332,9 kal/mol.
  • Temperatur kritis: 126,26 ± 0,04 kal/mol. 
  • Tekanan kritis: 33,45 ± 0,02 atm. 
  • Massa jenis: Bentuk α: 1,0265 gr/ml pada -252,6oC Bentuk β: 0,08792 gr/ml -210,0oCBentuk cair: 1,1607-0,0045 

b.  Sifat kimia Nitrogen 
Pada suhu rendah elemen nitrogen berkemampuan reaktif sangat rendah. Pada suhu tinggi nitrogen bisa bereaksi dengan Chrom, Silikon,Titanium, Aluminium, Boron, Berrylium, Magnesium, Barium, Strontium, Kalsium, dan Lithium dan membentuk  nitrit dan oksigen membentuk NO. Dengan adanya katalisator dan suhu menengah, nitrogen bereaksi dengan hidrogen membentuk amoniak. Pada suhu di atas 1800oC 

Menurut Mahida   (1993), persenyawaan-persenyawaan nitrogen yang terdapat dalam tanah dapat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu: 
  • Nitrogen yang ada sebagai ion-ion nitrat dan amonium, yang merupakan bagian sangat kecil dari seluruh nitrogen yang ada,  namun merupakan sumber dari nitrogen bagi tanaman-tanaman. C, Nitrogen, Karbon dan Hidrogen bergabung membentuk Hidrogen Sianida.  
  • Nitrogen yang ada dalam persenyawaan, seringkali disebut persenyawaan nitrogen yang dapat dinitrifikasikan, yang cepat terurai untuk menghasilkan ion-ion nitrat atau amonium. 
  • Nitrogen yang terdapat  dalam persenyawaan yang dengan lambat terurai oleh mikroflora tanah.


Nitrogen Total 

Nitrogen Total adalah jumlah atau kadar keseluruhan nitrogen yang terdapat dalam limbah cair atau sampel, air permukaan dan lainnya. 

Analisis air limbah terhadap nitrogen total meliputi berbagai nitrogen yang berbeda-beda yaitu amoniak, nitrit dan nitrat. Hubungan yang timbul diantara berbagai bentuk campuran nitrogen dan perobahan-perobahan yang terjadi dalam alam pada umumnya digambarkan dengan “siklus nitrogen”. Didalam air limbah kebanyakan dari nitrogen itu pada dasarnya terdapat dalam bentuk organik atau nitrogen protein dan amoniak. Setingkat demi setingkat nitrogen organik itu dirobah menjadi nitrogen amoniak, dalam kondisi-kondisi aerobik, oksidasi dari amoniak menjadi nitrit dan nitrat terjadi sesuai waktunya. (Mahida, 1993) 

a.  Amoniak  
Amoniak merupakan senyawa nitrogen yang menjadi NH4  pada pH rendah. Amoniak dalam air buangan industri berasal dari oksidasi bahan-bahan organik oleh bakteri diubah menjadi CO2, H2O, NH3

b.  Nitrit 
Amoniak dalam air limbah sering terbentuk karena adanya proses kimia secara alami. (Ginting, 2007) 

Pengaruh amoniak pada kesehatan manusia, yaitu dapat menyebabkan iritasi pada mata jika kandungan amoniak dalam air lebih besar dari 0 (nol) mg/l. (Soeparman, 2001) 

Nitrit merupakan bentuk nitrogen yang hanya sebagian teroksidasi. Nitrit tidak ditemukan dalam air limbah yang segar, melainkan dalam limbah yang sudah basi atau lama. Nitrit tidak dapat bertahan lama dan merupakan keadaan sementara proses oksidasi antara amoniak dan nitrat. Nitrit bersumber dari bahan-bahan yang bersifat korosif dan banyak dipergunakan di pabrik-pabrik. Nitrit tidak tetap dan dapat berubah menjadi amoniak atau dioksidasi menjadi nitrat. (Ginting, 2007) 

Pengaruh nitrit pada kesehatan manusia yaitu,  dapat menyebabkan methamoglobinemia dan efek racun kandungan nitrit dalam air lebih besar dari 0 (nol) mg/l. (Soeparman, 2001) 

c.  Nitrat 
Ternyata nitrat juga dapat menjadi pupuk pada tanaman air. Bila terjadi hujan lebat, air akan membawa nitrat dari tanah masuk ke dalam aliran sungai, danau, dan waduk. Kemudian menuju lautan dalam kadar yang cukup tinggi. Hal ini akan merangsang tumbuhnya algae dan tanaman air lainnya. Kelimpahan unsur nutrisi nitrat ini dalam air disebut Euthrophication. Pengaruh negatif eutropikasi ini ialah terjadinya perubahan keseimbangan kehidupan antara tanaman  air dan hewan air. 

Pengaruh nitrat pada kesehatan manusia yaitu, dapat menyebabkan terjadinya methamoglobinemia pada bayi yang mengkonsumsi air dengan konsentrasi nitrat lebih dari 45 mg/l. (Soeparman, 2001) 

Siklus Nitrogen 

Nitrogen merupakan unsur penting dalam protein, jadi penting bagi tumbuhan dan hewan. Dibanding dengan oksigen, nitrogen tersedia empat kali lebih banyak di atmosfir, tetapi kebanyakan organisme tidak dapat mempergunakan nitrogen atmosfir secara langsung. Hampir semua tanaman dan hewan dapat menggunakan nitrogen secara langsung. Oleh karena itu siklus nitrogen menyediakan banyak jembatan antara cadangan atmosfir dan komunitas biologis. (Kristanto, 2002) 

Gambar: Siklus Nitrogen di alam 



Keterangan: 
  1. Bakteri tertentu yang tinggal sebagai parasit pada bintil akar tumbuhan legum (kacang, kapri, dan semanggi) dapat memfiksasi nitrogen atmosfir secara langsung untuk diubah menjadi protein nabati. Kebutuhan hewani dipenuhi dengan memakan legum atau tanaman lain 
  2. Perusakan protein nabati dan hewani mengakibatkan pembentukan amoniak. 
  3. Aksi bakteri. 
  4. Berturut-turut mengubah amoniak menjadi nitrit dan nitrat 
  5. Nitrogen terfiksasi yang paling banyak diperlukan oleh tanaman adalah nitrat. 
  6. Bakteria denitrifikasi tertentu mampu  menguraikan nitrat menjadi   unsur         nitrogen, yang kembali ke atmosfir. 
  7. Sebagai hasil loncatan listrik dalam kilat, sederet reaksi kimia mengakibatkan  produksi langsung nitrat sebagai asam nitrat (HNO3). (Suminar, 1987) 


Kegunaan Nitrogen 

Nitrogen merupakan salah satu elemen dari berbagai elemen (Fosfor, Kalium, Sulfur, Kalsium, Magnesium) yang tergolong dalam elemen nutrisi. Elemen nitrogen terkandung di dalam protein (semua protein) dipakai untuk membangun sel. Selain itu nitrogen cair (-179oC) dipakai sebagai obat pemati rasa dalam proses pembedahan dan dipakai untuk membekukan butir-butir darah agar bisa disimpan agak lama. (Gabriel, 2001) 

Daftar Pustaka Makalah Nitrogen 

Gabriel, J.F, 2001,  Fisika Lingkungan, Cetakan Pertama, Penerbit Hipokrates, Jakarta, Hal 113-114 

Soeparman, 2001,  Pembuangan Tinja dan Limbah Cair Suatu Pengantar, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta, Hal 3-9 dan 20 

Suminar, A, 1987,  Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Edisi keempat, Jilid 2, Penerbit Erlangga, Jakarta, Hal 117 

Kristanto, P, 2002, Ekologi Industri, Penerbit ANDI, Yogyakarta, Hal 20 dan 167-170   

Mahida, U.N, 1993, Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri, PT Raja Gravindo Persada, Jakarta, Hal 19 dan 242 

Ginting, P, 2007, Sistem Pengolahan Lingkungan dan Limbah Industri, Cetakan Pertama, Penerbit CV. Yrama Widya, Bandung, Hal 56 


Pengertian Nitrogen Total Kegunaan dan Siklus Rating: 4.5 Posted By: Rarang Tengah

0 comments:

Post a Comment