Fosfat

March 22, 2010 § Leave a comment

Kehadiran fosfat dalam air menimbulkan permasalahan terhadap kualitas air, misalnya terjadinya eutrofikasi. Untuk memecahkan masalah tersebut dengan mengurangi masukan fosfat ke dalam badan air, misalnya dengan mengurangi pemakaian bahan yang menghasilkan limbah fosfat dan melakukan pengolahan limbah fosfat. Salah satu metoda yang tengah dikembangkan adalah memanfaatkan kemampuan fosfat untuk membentuk kristal dengan penambahan reaktan. Fosfat membentuk kristal hydroxyapatite dengan penambahan Ca (Hirasawa dan Toya, 1990; Seckler dkk., 1996) dan kristal struvite dengan penambahan Mg (Munch dan Barr, 2001).
Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis. Biasanya, kandungan fosfor dinyatakan sebagai bone phosphate of lime (BPL) atau triphosphate of lime (TPL), atau berdasarkan kandungan P2O5. Fosfat apatit termasuk fosfat primer karena gugusan oksida fosfatnya terdapat dalam mineral apatit (Ca10(PO4)6.F2) yang terbentuk selama proses pembekuan magma. Kadang kadang, endapan fosfat berasosiasi dengan batuan beku alkali kompleks, terutama karbonit kompleks dan sienit.
Fosfat komersil dari mineral apatit adalah kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavellite, (fosfat aluminium hidros). Sumber lain dalam jumlah sedikit berasal dari jenis slag, guano, crandallite [CaAl3(PO4)2(OH)5.H2O], dan millisite (Na,K).CaAl6(PO4)4(OH)9.3H2O. Sifat yang dimiliki adalah warna putih atau putih kehijauan, hijau, berat jenis 2,81-3,23, dan kekerasan 5 H.Fosfat adalah sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air, tetapi dapat diolah untuk memperoleh produk fosfat dengan menambahkan asam. Fosfat dipasarkan dengan berbagai kandungan P2O5, antara 4-42 %. Sementara itu, tingkat uji pupuk fosfat ditentukan oleh jumlah kandungan N (nitrogen), P (fosfat atau P2O5), dan K (potas cair atau K2O).
Fosfat sebagai pupuk alam tidak cocok untuk tanaman pangan, karena tidak larut dalam air sehingga sulit diserap oleh akar tanaman pangan. Fosfat untuk pupuk tanaman pangan perlu diolah menjadi pupuk buatan.
Di Indonesia, jumlah cadangan yang telah diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5= 0,17-43 %). Keterdapatannya di Propinsi Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah dan NTT, sedangkan tempat lainnya adalah Sumatera Utara, Kalimantan, dan Irian Jaya.
Di Indonesia, eksplorasi fosfat dimulai sejak tahun 1919. Umumnya, kondisi endapan fosfat guano yang ada ber-bentuk lensa-lensa, sehingga untuk penentuan jumlah cadangan, dibuat sumur uji pada kedalaman 2 -5 meter. Selanjutnya, pengambilan conto untuk analisis kandungan fosfat. Eksplorasi rinci juga dapat dilakukan dengan pemboran apabila kondisi struktur geologi total diketahui.
Kristalisasi adalah peristiwa pembentukan partikel partikel zat padat dalam dalam suatu fase homogen (McCabe dkk, 1991). Kristalisasi dari larutan dapat terjadi jika padatan terlarut dalam keadaan berlebih (di luar kesetimbangan, maka sistem akan mencapai kesetimbangan dengan cara mengkristalkan padatan terlarut (Tai dkk, 1999). Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pembentukan kristal dari larutan homogen tidak terjadi tepat pada harga konsentrasi ion sesuai dengan hasil kali kelarutan, tetapi baru akan terjadi saat konsentrasi zat terlarut jauh lebih tinggi daripada konsentrasi larutan jenuhnya. Makin tinggi derajat lewat jenuh, makin besar kemungkinan membentuk inti baru. Penggunaan proses kristalisasi diaplikasikan dalam berbagai jenis reaktor, tetapi reaktor dengan media terfluidisasi menjadi prioritas pilihan (Battistoni dkk, 2001). Reaktor ini mampu menghasilkan penyisihan fosfat hingga 90% bila digunakan bersama-sama dengan filtrasi serta dilakukan resirkulasi. Bila tanpa resirkulasi hanya menghasilkan efisiensi 50% (Seckler dkk, 1996).
Keuntungan paling utama dari pengolahan menggunakan kristalisasi adalah dihasilkannya kristal fosfat yang hampir murni dan berkadar air rendah. Pada penelitian ini, proses kristalisasi dilangsungkan dalam reaktor terfluidisasi dengan media pasir silika dan menggunakan reaktan Ca. Faktor yang dikaji dalam penelitian ini adalah mencari nilai pH dan perbandingan molar Ca:PO4 yang menghasilkan penyisihan fosfat terbesar. Fosfor tidak terdapat dalam bentuk elemen bebas di alam, tetapi terdistribusi secara luas dalam batuan, mineral, tumbuhan, dan makhluk hidup lainnya.
Fosfor yang terdapat bebas di alam, terutama di air, dominan berada di dalam bentuk senyawa PO4-3 (phosphate; fosfat). Karena itu penggunaan istilah ‘fosfat’ lebih umum digunakan. Fosfat terdapat dalam jumlah yang signifikan pada efluen pengolahan air buangan domestik. Komposisi dari input fosfor dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini. put fosfor dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Komposisi dari input fosfor
Industri 7,3 %
Derivasi deterjen 40 %
Buangan manusia 44 %
Pembersih rumah 6,7 %

Sumber : Dojlido dan Best, 1993

Selain itu di air limbah domestik murni, jumlah fosfor total dapat berkisar antara 15 mg P/L, sedangkan pada air limbah tercampur, antara domestic dan industri, konsentrasi fosfor dapat mencapai 50 mg P/L. Jenis analisa yang akan diuraikan disini cukupsederhana dan terdiri dari 4 langkah bertahap yang dapat digabungkan, sehingga setiap unsur fosfat dapat ditentukan. Langkah tersebut antara lain adalah:
a. Penyaringan pendahuluan pada filter membran untuk memisahkan fosfat terlarut yang tersuspensi;
b. Hidrolisa pendahuluan untuk merubah polifosfat menjadi ortofosfat;
c. Peleburan pendahuluan dengan asam sulfat untuk merubah semua polifosfat serta fosfat organis menjadi ortofosfat;
d. Analisa ortofosfat.
Gangguan dalam langkah pendahuluan yaitu penyaringan, hidrolisa, dan peleburan, pada umumnya dapat diabaikan. Gangguan biasanya terjadi pada analisa ortofosfat dan zat-zat yang mempengaruhi hasil analisa adalah:
• Arsen, bila konsentrasi ≥ 0,1 mg As/e
• Krom (IV) dan nitrit, hasil analisa P turun ± 3% bila konsentrasi Cr(VI) dan turun 10 sampai 15% bila konsentrasi Cr(VI)
• Sulfida bila konsentrasinya > 1 mg S/e
• Silikat bila konsentrasinya > 10 mg SiO4-/e

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

What’s this?

You are currently reading Fosfat at Indonesiaku sayang, Indonesiaku Malang.

meta

%d bloggers like this: