Bahan Anorganik dan Mikroba Pendegradasinya

Oleh:AMRULLAH M 8136173008

Pendidikan Biologi-A “13PACASARJANA UNIMED 2014

Bahan Anorganik dan Jenis-jenisnya

Bahan Anorganik adalah senyawa yang berasal dari sumber daya alam mineral

Bahan senyawa anorganik memiliki kriteria :o Berasal dari sumber daya alam mineral ( bukan

makhluk hidup)o Tidak mudah terbakaro Struktur sederhana o Tidak semua senyawa anorganik yang memiliki unsur

karbono Dapat larut dalam pelarut air atau organiko Reaksi berlangsung cepato Titik didih dan titik lebur tinggio NaF, NaCl, NaBr, NaI dsb.

Limbah Anorganik Limbah anorganik adalah limbah yang tidak dapat

diuraikan oleh proses biologi. Limbah ini tidak dapat diuraikan oleh organisme detrivor atau dapat diuraikan tetapi dalam jangka waktu yang lama. Selain itu, limbah anorganik tidak dapat membusuk karena tidak mengandung karbon

LIMBAH ANORGANIK BERDASARAN WUJUDNYA :• Limbah padat : seperti plastik, kaca, styrofoam,

logam• Limbah cair : seperti garam anorganik

( magnesium sulfat, magnesium klorida yang berasal dari kegiatan pertambangan dan industri) , asam anorganik (asam sulfat yang berasal dari industri pengolahan biji logam dan bahan bakar fosil)

LIMBAH ANORGANIK BERDASARKAN SUMBERNYA

Limbah domestik : limbah yang berasal dari rumah tangga seperti botol plastik, botol kaca, tas plastik, kaleng dan aluminium.

Limbah industri : berasal dari hasil industri, seperti magnesium sulfat, magnesium klorida, asam sulfat yang berasal dari industri pengolahan biji logam dan bahan bakar fosil.

Limbah pertambangan : merupakan limbah yang berasal dari pertambangan. Seperti : logam, Garam anorganik, magnesium sulfat, magnesium klorida.

Salah satu contoh bahan anorganik adalah

Logam Berat• Logam berat merupakan unsur yang berbahaya di

permukaan bumi, sehingga kontaminasi logam berat di lingkungan merupakan masalah yang besar.

• Persoalan spesifik logam berat di lingkungan terutama akumulasinya sampai pada rantai makanan dan keberadaannya di alam menyebabkan keracunan terhadap tanah, udara maupun air.

• logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah hitam (pb), tembaga (Cu), timbal (Pb), dan  garam-garam anorganik.

Peranan Mikroba

Mikroba memerlukan logam sebagai fungsi struktural dan katalis serta sebagai donor atau reseptor elektron dalam metabolisme energi. Kemampuan interaksi mikroba terhadap logam antara lain : Mengikat ion logam yang ada di lingkungan eksternal

pada permukaan sel serta membawanya ke dalam sel untuk berbagai fungsi sel. Contohnya bakteri Thiobaccilus sp. Mampu menggunakan Fe dalam aktivasi enzim format dehidrogenase pada sitokrom.

Menggunakan logam sebagai donor atau akseptor elektron dalam metabolisme energi.

Mengikat logam sebagai kation pada permukaan sel yang bermuatan negatif dalam proses yang disebut biosorpsi.

Mikroba mengurangi bahaya pencemaran logam berat dapat dilakukan dengan cara :

• detoksifikasi, • biohidrometakurgi, • bioleaching, dan• bioakumulasi.

Mikroba pendegradasi logam yaitu :

1) Enterobacter cloacae dan Pseudomonas fluorescens mampu mengubah Cr (VI) menjadi Cr (III) dengan bantuan senyawa-senyawa hasil metabolisme, misalnya hidrogen sulfida, asam askorbat, glutathion, sistein, dll.

2) Desulfovibrio sp. membentuk senyawa sulfida dengan memanfaatkan hidrogen sulfida yang dibebaskan untuk mengatasi pencemaran logam Cu.

3) Desulfuromonas acetoxidans merupakan bakteri anerobik laut yang menggunakan sulfur dan besi sebagai penerima elektron untuk mengoksidasi molekul organik dalam endapan yang bisa menghasilkan energi.

4) Bakteri pereduksi sulfat contohnya Desulfotomaculum sp. Dalam melakukan reduksi sulfat, bakteri ini menggunakan sulfat sebagai sumber energi yaitu sebagai akseptor elektron dan menggunakan bahan organik sebagai sumber karbon. Karbon tersebut  selain berperan sebagai sumber donor elektron dalam metabolismenya juga merupakan bahan penyusun selnya. Adapun reaksi reduksi sulfat oleh bakteri ini adalah sebagai berikut.

Lanjutan5) Bakteri belerang, khususnya Thiobacillus ferroxidans banyak

berperan pada logam-logam dalam bentuk senyawa sulfida untuk menghasilkan senyawa sulfat.

6) Mikroalga contohnya Spirulina sp., merupakan salah satu jenis alga dengan sel tunggal yang termasuk dalam kelas Cyanophyceae. Sel Spirulina sp. berbentuk silindris, memiliki dinding sel tipis. Alga ini mempunyai kemampuan yang tinggi untuk mengikat ion-ion logam dari larutan dan mengadsorpsi logam berat karena di dalam alga terdapat gugus fungsi yang dapat melakukan pengikatan dengan ion logam. Gugus fungsi tersebut terutama gugus karboksil, hidroksil, amina, sulfudril imadazol, sulfat dan sulfonat yang terdapat dalam dinding sel dalam sitoplasma.

7) Jamur Saccharomyces cerevisiae dan Candida sp. dapat mengakumulasikan Pb dari dalam perairan, Citrobacter dan Rhizopus arrhizus memiliki kemampuan menyerap uranium. Penggunaan jamur mikoriza juga telah diketahui dapat meningkatkan serapan logam dan menghindarkan tanaman dari keracunan logam berat

DAFTAR PUSTAKA

• http://siska- theanalyst.blogspot.com/2012/05/perbedaaan-kimia-organik-dengan-kimia.html Di akses 29 November 2014

• http://mulanovich.blogspot.com/2013/10/jenis-jenis-sampah.html#ixzz3HSz1l4zf

• Sugiyarto, Kristian handoyo.2000. kimia anorganik I. Yogyakarta : Jurusan pendidikan kimia

PERANAN BAKTERI DALAM MENGURAIKAN BAHAN ANORGANIK

Oleh:Elena Mayanti Nduru

8136173008Pendidikan Biologi-A

SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI MEDAN2014

Penggolongan Bakteri Berdasarkan Kebutuhan Nutrisi

1. Berdasarkan sumber karbon • Bakteri autotrof, sumber karbon dalam bentuk anorganik

seperti CO₂ dan senyawa karbonat• Bakteri heterotrof, terbagi atas 2 kelompok:

- Bakteri saprofit, sumber karbon dari bahan organik dari jasad hidup yang telah mati.

- Bakteri parasit, hidup di dalam jasad hidup lain dan menggunakan bahan dari hospes-nya.

2. Berdasarkan sumber energi• Bakteri fototrof, sumber energi berasal dari cahaya• Bakteri khemotrof, sumber energi dari reaksi kimia

Lanjutan...3. Berdasarkan Sumber Energi dan Donor Elektron

4. Berdasarkan kebutuhan oksigen• Aerob, menggunakan O₂ bebas sebagai satu-satunya aseptor

hidrogen dalam proses respirasi.• Anaerob, tidak dapat menggunakan O₂ bebas sebagai aseptor

hidrogen dalam proses respirasi, cth: Clostridium.• Fakultatif anaerob, hidup pada keadaan aerob atau anaerob.• Kapnofil, memerlukan kadar oksigen rendah dan kadar CO2 tinggi.

Jasad Sumber energi Sumber donor elektron

Contoh

Fotolitotrof Cahaya Zat anorganik Tumbuhan tingkat tinggi, alga

Fotoorganotrof Cahaya Zat organik Bakteri belerang fotosintetik

Khemolitotrof Oksidasi zat anorganik

Zat anorganik Bakteri besi

Khemoorganotrof Oksidasi zat organik

Zat organik Jasad heterotrof

Peranan Bakteri Dalam Menguraikan Bahan Anorganik

• Bakteri Khemolitotrof

Cth: Bakteri besi (Thiobacillus ferrooxidant), biasa digunakan untuk memisahkan logam besi dari bijihnya (bioleaching).

• Peranannya : • mengekstrak logam-logam menjadi bijih logam grade

rendah, • Mengumpulkan ion-ion logam beracun sehingga

bermanfaat untuk memindahkan polutan dari air limbah,

• berguna sebagai sumber slow release fosfat dan sulfat untuk pemupukan tanah.

Mekanisme Pemanfaatan T. ferrooxidant dalam pemisahan logam tembaga

1. Bakteri T. ferrooxidans bereaksi dengan senyawa FeS₂ yang berada dalam batuan.

2. Saat larutan peluluh mengalir melalui batu pengikat bijih, bakteri mengoksidasi ion Fe² dan ⁺mengubahnya menjadi ion Fe³ .⁺

3. Unsur belerang yang terdapat dalam senyawa FeS₂ bergabung dengan ion H⁺ dan molekul O₂ membentuk H ₂SO₄.

4. Ion Fe³ akan mengoksidasi ion Cu⁺ ⁺ yang terdapat pada bijih CuS menjadi Cu² .⁺

5. Cu² bergabung dengan ion sulfat (SO⁺ ₄) dari H ₂SO₄ untuk membentuk CuSO₄.