BAB I
PENDAHULUAN
Logam merupakan
bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang
berperan penting dalam sejarah peradaban manusia (Darmono, 2001). Logam berat
masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam
lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini
berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa,
logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup (Taberima,
2004). Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama
dari proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi
serta dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia
terutama hasil limbah industri (Connel dan Miller, 1995).
Bakteri
kemolitotrof merupakan salah satu bakteri yang mampu memisahkan logam dari
bijihnya. Bakteri ini hidup dari zat-zat anorganik, seperti besi dan belerang,
dan memperoleh energi dari pemecahan bahan kimia tersebut. Energi tersebut
digunakan untuk sintesis karbon dioksida dan air menjadi zat-zat organik.
Proses sintesis ini dikenal dengan sebutan kemosintesis. Salah satu contoh
bakteri pemisah logam ini adalah bakteri Thiobacillus ferooxidans yang
digunakan untuk mengekstraksi tembaga dari bijih tembaga. Bakteri
Thiobacillus ferroxidans, yaitu bakteri pemakan batuan yang tumbuh subur di
tempat pertambangan, peranannya sangat penting karena dapat mengekstraksi
berbagai jenis logam. Bakteri ini dapat memperoleh energinya dari oksidasi zat
anorganik, yaitu besi dan belerang. Bakteri ini juga dapat tumbuh dengan subur
dalam lingkungan tanpa adanya zat organik, dia mampu mengekstrak karbon secara
langsung dari karbon dioksida di atmosfer. Pemanfaatan mikrorganisme ini untuk memisahkan
logam dari bijih logam yang diterapkan di tambang logam karena logam tidak bisa
dimanfaatkan jika terikat dengan bijihnya.
Thiobacillus
ferrooxidans
adalah bakteri biasanya digunakan dalam apa yang disebut bioleaching, sebuah
bioproses di mana mikroba yang digunakan untuk melarutkan logam dari deposit
mineral. Ini adalah bakteri yang paling umum digunakan dalam biomining. Lebih
dari 30 persen tembaga dunia diekstraksi melalui penggunaan T. ferrooxidans dengan cara ini, menurut
"Ensiklopedia Concise Bioresource Teknologi." Hal ini jelas
menguntungkan bahwa mikroba mampu bioleaching pertumbuhan terus-menerus untuk
digunakan sukses di industri. Menurut jurnal "Aplikasi Mikrobiologi
Lingkungan," pertumbuhan T.
ferrooxidans secara signifikan ditingkatkan melalui pengenalan karbon
dioksida dan sulfat besi. Thiobacillus ferrooxidans diisolasi untuk pertama kalinya pada
tahun 1947. Itu diekstrak melalui drainase asam dari tambang batubara, laporan
jurnal "Sadhana." T.
ferrooxidans memiliki sebuah oksidase besi, yang memungkinkan bakteri untuk
memetabolisme ion logam, seperti besi ferro. Oleh karena itu, mendapat energi
dari oksidasi besi ferro atau dikurangi senyawa belerang anorganik. Ini adalah
salah satu bakteri yang digunakan dalam industri untuk mengekstraksi logam,
seperti tembaga dan uranium, dari bijih fungsi. Mengingat tingkat pertumbuhan T. ferrooxidans sukses ', bakteri dapat
digunakan dalam teknologi desulfurisasi bahan bakar dan gas industri. Efisiensi
dari proses ini adalah kompetitif dengan metode tradisional desulfurisasi, dan
produk samping belerang, asam sulfat atau gipsum fitur.
Menurut jurnal
"Mikrobiologiia," untuk pertumbuhan bakteri terus menerus, T. ferrooxidans membutuhkan sekitar 14
mg fosfor, magnesium 2 mg, 5 mg potasium dan 100 mg nitrogen. Langkah-langkah
ini sesuai dengan per gram biomassa kering dari jumlah.
BAB II
DISKUSI
Mikroorganisme sebagai Pemisah Logam
dari Bijihnya
Thiobacillus
ferrooxidans
adalah salah satu dari spesies khemolititrof (bakteri pemakan batuan) yang
berperan dalam mengekstrak berbagai jenis logam. Khemolitotrof memperoleh
energinya dari oksidasi zat organik karena dapat mengekstrak karbon secara
langsung dari karbondioksida di atmosfer. Thiobacillus
ferrooxidans digunakan untuk memperoleh kembali logam (dan uranium) dari
bijih logam dan uranium berkualitas rendah. Misalnya bila larutan yang
mengandung ion besi (Fe3+) dicuci melalui endapan senyawa tembaga yang tidak
dapat larut, logam dioksidasi menjadi senyawa yang dapat larut. Dalam proses
ini, (Fe3+) direduksi menjadi Fe2+. Fe3+ dapat dioksidasi kembali menjadi Fe3+
oleh Thiobacillus ferrooxidans.
Tembaga yang bisa larut kemudian pindah keluar dari bijih dan diperoleh kembali
sebagai logam murni yang berkualitas tinggi.
Selama ribuan tahun, penyulingan minyak atau mineral dan
memisahkan tembaga dari bijih yang berkualitas rendah dengan proses leaching Atau meluluhkan. Pada 1957,
berhasil dikembangkan teknik pemisahan logam dari bijinya dengan
menggunakan jasa bakteri. Bakteri yangdapat memisahkan logam dari
bijihnya adalah Thiobacillus ferooxidans
yang berasal dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya senyawa besi dan
belerang. Bakteri ini termasuk jenis bakteri khemolitotrop
atau bakteri pemakan batuan. Bakteri khemolitotrop
tumbuh subur pada lingkungan yang miskin senyawa organik, karena mampu
mengekstrak karbon langsung dari CO2 di atmosfer.
Proses pemisahan logam dari bijihnya
berlangsung sebagai berikut.
-
Bakteri Thiobacillus ferooxidans
mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di
sekelilingnya. Proses ini membebaskan sejumlah energy yang digunakan untuk
membentuk senyawa yang diperlukannya. Selain energi, proses oksidasi
tersebut juga menghasilkan senyawa asam sulfat dan besi sulfat yang dapat
menyerang batuan di sekitarnya serta melepaskan logam tembaga dari bijihnya.
Jadi, aktivitas Thiobacillus SSSSferooxidans akan mengubah logam sulfida
yang tidak larut dalam air menjadi logam sulfat yang larut dalam air. Pada saat
air mengalir melalui bebatuan, senyawa logam sulfat (CuSO4) akan ikut terbawa
dan lambat laun terkumpul pada kolam berwarna biru cemerlang. Proses pemisahan
logam dari bijihnya secara besar-besaran dapat dijelaskan sebagai berikut.
Bakteri ini secara alami terdapat di dalam larutan peluluh. Penambang tembaga
akan menggerus batu pengikat logam dan akan menyimpannya ke dalam lubang tempat
buangan. Kemudian, mereka menuangkan larutan asam sulfat ke tempat buangan
tersebut. Saat larutan peluruh mengalir melalui dasar tempat buangan, larutan
peluluh akan mengandung tembaga sulfat. Selanjutnya, penambang akan menambah
logam besi ke dalam larutan peluluh. Tembaga sulfat akan bereaksi dengan besi
membentuk besi sulfat yang mampu memisahkan logam dari bijinya.
Secara umum, Thiobacillus
ferooxidans membebaskan logam dari bijih tembaga dengan cara bereaksi
dengan besi dan belerang yang melekat pada batuan sehingga batuan mengandung
senyawa besi dan belerang, misalnya FeS2. Saat larutan peluluh mengalir melalui
batu pengikat bijih,bakteri mengoksidasi ion Fe2+ dan mengubahnya menjadi Fe3+.
Unsur belerang yang terdapat dalam senyawa FeS2 dapat bergabung dengan ionH+
dan molekul O2 membentuk asam sulfat (H2SO4). Bijih yang mengandung tembaga dan
belerang, misalnya CuS, ion Fe3+ akanmengoksidasi ion Cu+ menjadi tembaga
divalen atau Cu2+. Selanjutnya, bergabung dengan ion sulfat (SO4 2-) yang
diberikan oleh asam sulfat untuk membentuk CuSO4. Dengan cara tersebut, bakteri
tersebut mampu menghasilkan tembaga kelas tinggi. Selain itu, bakteri pencuci,
seperti Thiobacillus
juga dapat digunakan untuk memperoleh logam berkualitas tinggi, seperti emas,
galiu, mangan, kadmium, nikel, dan uranium.
Metabolisme bakteri itu pun dapat
ditinjau dari dua sisi berdasarkan aktivitasnya. Yang pertama ialah
pengoksidasi yang melepaskan elektron besi secara enzimatis dan bersamaan
dengan itu energi yang dihasilkannya digunakan untuk pertumbuhan bakteri. Yang
kedua, pengoksidasi besi secara tidak langsung dan produk metabolismenya
bersifat asam sehingga pH-nya menjadi rendah. Ketika pH-nya rendah ini justru
ada bakteri yang merasa nyaman dan berkembang dengan baik. Di sini ada
simbiosis, baik mutualisme maupun komensalisme.
Proses pengolahan bijih bertujuan untuk mengatur ukuran
partikel bijih,menghilangkan bagian-bagian yang tidak diinginkan, meningkatkan
kualitas, kemurnian atau grade bahan yang diproduksi. Proses ini biasanya
terdiri dari: penghancuran,penggilingan, pencucian, pelarutan, kristalisasi,
penyaringan, pemilahan, pembuatanukuran tertentu, sintering (penggunaan tekanan
dan panas dibawah titik lebur untukmengikat partikel-partikel logam),
pellettizing (pembentukan partikel-partikel logammenjadi butiran-butiran
kecil), kalsinasi untuk mengurangi kadar air dan/ataukarbondioksida, roasting
(pemanggangan), pemanasan, klorinasi untuk persiapan proseslindian, pengentalan
secara gravitasi, pemisahan secara magnetis,pemisahan secaraelektrostatik,
flotasi (pengapungan), penukar ion, ekstraksi pelarut, elektrowining,presipitasi,
amalgamasi dan heapleaching.
Proses pengolahan yang paling umum dilakukan adalah
pemisahan secara gravitasi (digunakan untuk cadangan emas placer), penggilingan
dan pengapungan(digunakan untuk bijih besi yang bersifat basa), pelindian (dengan
menggunakan tangkiatau heap leaching); pelindian timbunan (digunakan untuk
bijih tembaga kadar rendah)dan pemisahan secara magnetis. Tipikal
langkah-langkah pengolahan meliputipenggilingan, pencucian, penyaringan,
pemilahan, penentuan ukuran, pemisahan secaramagnetik, oksidasi bertekanan,
pengapungan, pelindian, pengentalan secara gravitasi,dan penggumpalan
(pelletizing, sintering, briquetting, or nodulizing).
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Dari pembahasan hasil diskusi diatas dapat disimpulkan bahwa
bakteri Thiobacillus ferrooxidans mampu membantu dalam pengolahan biji logam
sehingga menghasilkan logam yang berkualitas tinggi dengan tahapan-tahapan
khusus yaitu yang pertama Bijih logam berkualitas rendah yang dikenal sebagai
larutan peluluh, ditimbun. Disinilah banyak ditemukan bakteri. Kemudian, ke
dalam larutan itu ditambahkan larutan asam sulfat sehingga terjadi reaksi
antara logam dan asam sulfat membentuk logam sulfat (CuSO4). Setelah itu, logam
besi ditambahkan ke dalam larutan tersebut sehingga besi akan bereaksi dengan
tembaga sulfat untuk melepaskan tembaga tersebut. Melalui proses tersebut
diperoleh logam murni yang telah terpisah dari bijihnya sehingga berkualitas.
Seluruh proses itu dibantu oleh bakteri Thiobacillus ferrooxidans.
Sumber
artikel:
Komentar
Posting Komentar