Elemen Minor Atau Minor Elemen

 

Elemen Minor atau Minor Elemen Elemen adalah unsur, materi atau bahan dasar (fundamental kinds kin ds of mat matter ter)) yan yang g meny menyusun usun sel seluruh uruh bend benda a di alam sem semest esta. a. Elemen ini tersusun dari atom-atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiaw kimiawii dan memili memiliki ki sifat yang identi identik. k. Hingga saat ini telah dikenal sekitar 116 elemen atau unsur. Minor elemen atau elemen mayor memiliki suatu ukuran 1 ppb – 4 ppm (< 1ppm) yang termasuk dalam elemen minor disuatu lautan yaitu diantaranya : O, H, Cl, Na, Mg, C, Ca, K, Dr, C, Sr, B, dan F. dari elemen – elem el emen en te ters rsebu ebutt terda terdapa patt ad ada a 14 uns unsur ur ya yang ng term termas asuk uk dal dalam am elem elemen en minor.elemen minor memiliki pola distribusi yang luas atau dengan kata la lain in pola pola peny penyeba ebaran ran yang yang luas luas da dari ri sua suatu tu per perair airan an tr tropi opis s sa sampa mpaii su sub b tropis.dari 14 jenis ion pada air laut.Dari jumlah itu, konsentrasi klorida dan nattri na rium um te terd rdap apa at da dala lam m juml jumlah ah yan ang g san anga gattti ting nggi gi.. Hal inil inila ah ya yang ng menyebabkan tingginya salinitas air laut. . Di samping itu unsure Na juga dapat dimanfaatkan dimanfaatkan sebagai unsur hara untuk jenis-jeni jenis-jenis s tanaman tertentu yang yan g membutu membutuhkan hkannya nya baik seba sebagai gai uns unsure ure tamb tambahan ahan/me /mengun nguntung tungkan kan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K. Elemen Ele men min minor  or bia biasany sanya a tid tidak ak memben membentuk tuk elem elemen en veg vegeta etasi si yan yang g menco men colok lok,t ,tet etapi api han hanya ya diju dijump mpai ai di tepi tepian an hab habit itat at ters tersebu ebutt dan jara jarang ng membentuk

suatu

tegakan

murni,

contohnya Pe Pemp mphi his s

ac acid idul ula, a,

 Aegiceras sp., Excoecaria agallocha dan Xylocarpus sp.

Tumbuhan dan hewan yang hidup umumnya membutuhkan nutrien unt ntu uk

tumbu buh h

da dan n

ber erk kemba bang ng..

Organ rganiisme

hidu dup p

memen enuh uhii

kebutu keb utuhann hannya ya akan nut nutrien rien deng dengan an car cara a meny menyerap erap

uns unsur ur

hara

dari

 

tanah, makan dan minum atau melalui proses absorbs absorbsi, i, dekompos dekomposisi isi dan difusi difusi ele eleme men n ya yang ng dibut dibutuhk uhkan an dar darii

ling lingku kunga ngan n se seki kitar tarny nya. a. Ad Ada a

elemen atau senyaw senyawa a yang mampu diprodu diproduksi ksi dan dihasi dihasilkan lkan oleh tubuh seperti hormon, zat tepung, serbuk sari dan madu pada bunga. Namun adapula elemen yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh. Elemen ini umumnya diperluk diperlukan an da dalam lam jumlah sediki sedikitt ol oleh eh tubuh tubuh n namun amun sangat penting bagi ba gi proses metabolisme, fisiologi dan rea reaksi ksi biokimiawi dalam tubuh. Kekurangan elemen ini akan menyebabkan gangguan metabolisme dan penyaki penyakitt akibat defisi defisiensi. ensi. Elemen ini dikenal sebagai elemen esensial. esensi al. Vitam Vitamin in dan mineral umumnya termas termasuk uk dalam senyaw senyawa a yang bersifat esensial. Secara garis besar, elemen dapat dibagi menjadi 2, yaitu : elem el emen en

organ organik ik

men eny yatakan akan

dan ino inorga rgani nik. k.

bah ahw wa

elemen

Me Menur nurut ut Mie Miess ssle lerr dan Tar Tarrr (20 (2000) 00)

org organik

berkai rkaittan

de den ngan

sen eny yawa

hidrokarbon hidroka rbon dan derivat derivatnya nya yang sebagi sebagian an besar menjadi elemen utama yang menyusun menyusun makhluk hidup. Sedang Sedangkan kan elemen inorgani inorganik k mencakup keseluruhan elemen yang terdapat dalam tabel periodik unsur termasuk Hidrogen dan Karbon itu sendiri.

Millero (2006) membagi elemen (organik dan inorganik) menjadi 3 kelompok berdasarkan

rata-rata

konsentrasinya

di

alam,

yaitu:

elemen makro (0,05 – 750 mM), elemen mikro (0,05 – 50 μM) dan elemen trace atau kelumit (0,05 -50 nM).

 

Sedan Se dangka gkan n be berda rdasa sark rkan an sifa sifatn tnya ya,, elem elemen en (ino (inorga rganik nik)) dib dibed edak akan an menjadi : 1.

  jeni jenis s

lo logam gam loga logam m (m (meta etal) l) be bers rsif ifat at pad padat at,, me memi mili liki ki kila kilap, p, da dapat pat

dibentuk

menjadi

(malleable) (mallea ble)

serta

lempengan

tanpa

mengalami

mampu menghant menghantarkan arkan

listr listrik ik

kerusakan

dengan

baik.

Seluruh logam (metal (metal)) kecual kecualii raksa (Hg) berbent berbentuk uk padat pada suhu kamar. 2. non loga logam m mem memili iliki ki sif sifat at bura buram m

dan tid tidak ak sem semuany uanya a

dapa dapatt

dibentuk dengan mudah. Sedangkan elemen non logam ada yang bersifat cair dan gas. Oksigen, klorin, cairan bromine coklat tergolong non metal.

Riley Ril ey dan Chest Chester er (197 (1971), 1), menyata menyatakan kan bahw bahwa a unsur N, P dan Si adala ada lah h me merup rupak akan an eleme elemen n es esen ensi sial al terpe terpenti nting ng ya yang ng dibut dibutuhk uhkan an oleh oleh organi org anism sme e la laut ut.. Ke Keti tiga ga elemen elemen ters tersebu ebutt be berpe rperan ran metabolisme, proses pro ses fisiologis

pen penti ting ng

dan re reaksi aksi biokimiawi

da dalam lam

dalam tubuh.

Nitrogen Nitrog en penting untuk membangun membangun jaring jaringan an tubuh. Sedan Sedangkan gkan fosfo fosfor  r  dan

silic silica a pentin penting g

kelompok kelomp ok

Diatom Diatom,,

Tembaga,, Tembaga

Seng,

dalam

pembentu pembentukan kan

Coccol Coccolithofo ithoforr Kobal

dan

dan

cangka cangkang ng Pteropod. Pteropod.

Molybd Molybdenum enum

adalah

terutama Besi,

bagi

Mangan,

mikro elemen

esensial yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan sebagaimana ditemukan ditemu kan pada

enzim. Meskipu Meskipun n memili memiliki ki konse konsentrasi ntrasi yang sedik sedikit it

dalam dala m air lau laut, t, namu namun n mi mikro kro ele elemen men ese esensi nsial al tid tidak ak p perna ernah h me menja njadi di faktor fak tor pem pembat batas as yan yang g men mengont gontrol rol populas populasii biot biota a laut laut.. Kad Kadangang-kad kadang ang konsentrasi mikro elemen

esensial ditemukan

dalam jumlah

yang

 

banyak

dalam

air

laut,

namun

hal

tersebut

belum

menjamin

pemenuhan kebutuhan mikro elemen esensial bagi organisme laut. Hal ini karena mikro elemen esensial tersebut berada dalam bentuk yang tidak dapat diabsorbsi langsung oleh biota laut yang ada. Berdasarkan strukturnya senyawa organik dapat dibagi menjadi : 1.

materi organik terlarut (DOM) yang berukuran berukuran < 0,45 µm termasu termasuk k koloid

2.

materi organik partikulat (POM) yang terdiri atas materi berbentuk partikulat (> 2,0 µm) dan materi tersuspensi (0,45 – 2,0 µm). Mikro Elemen di Laut Minor elemen memiliki suatu ukuran 1 ppb – 4 ppm (< 1ppm) yang

termasuk dalam elemen minor disuatu lautan yaitu diantaranya : O, H, Cl, Na, Mg, C, Ca, K, Dr, C, Sr, B, dan F. dari elemen – elemen tersebut terdapat ada 14 unsur yang termasuk dalam elemen minor.elemen minor  memiliki pola distribusi yang luas atau dengan kata lain pola penyebaran yang luas dari suatu perairan tropis sampai sub tropis.dari 14 jenis ion pada pad a ai airr la laut ut.D .Dari ari juml jumlah ah itu, itu, ko kons nsent entras rasii klori klorida da dan nat natriu rium m terd terdapa apatt dalam jumlah yang sangattinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. . Di samping itu unsure Na juga dapat dimanfaatkan sebagai

unsur

hara

untuk

jenis-jenis

tanaman

tertentu

yang

membutuhkannya baik sebagai unsure tambahan/menguntungkan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K.

 

Sumber Elemen Minor  Berdasarkan Berdasa rkan as asalnya, alnya, sumber elemen mikro yang mas masuk uk ke laut secara garis besar dapat di bagi menjadi 2 : a. Allotochnous (external sources) : •

Aktifitas gunung berapi (erupsi)

•

Pelapukan batuan

•

Gurun Pasir 

•

Aktifitas Manusia (antropogenik) b. Autotochnous (internal sources) :

•

Aktifitas gunung berapi bawah laut (Submarine Eruption)

•

Pergeseran kerak bumi

•

Aktifitas Biologi Mekani Mek anisme sme tra transp nsport ort ele elemen men yang bers bersumbe umberr dari dara daratan tan dap dapat at

dibagi 3 : •

Melalui sungai (fluvial transport)

•

Melalui udara (atmospheric transport) dan angin (Aeolian transport)

•

Melalui pencairan es (glacial transport) Elemen yang masuk ke laut akan mengalami proses-proses :

•

Fisika : advecti advection, on, mixing, adsorption, deposition

•

Kimia : redox, hydrolysis, complexation, solidification, dissolution

 

•

Biologi : absorption, decomposition

•

Distribusi Elemen Minor 

Chester (1990) menyatakan bahwa ada tiga proses yang berperan dalam distribusi elemen di laut : 1.

Sa Satu tura rasi si dan pr pres esiipit pitas asii (C (Ca, a, Sr Sr,, Ba Ba))

2.

Ad Adso sorb rbdi di oleh oleh pa part rtik ikel el te ters rsus uspe pens nsii (Mn (Mn,, Z Zn, n, Cd, Cd, P Pb) b)

3.

Ab Abso sorb rbsi si ole oleh b bio iolo logi gi (C (Co, o, Mo Mo,, Ni, Zn Zn). ).

Selain Sela in pr pros oses es dia diata tas, s, pr pros oses es-pr -pros oses es bio biogeo geoki kimi mia a ya yang ng juga juga ber berpe peran ran penting dalam pendistribusian mikro elemen di laut seperti : 1.

Reaksi redoks

2.

Kompleksasi – solidifikasi

3.

Mine nera rallisasi-rem emiiner era alisas asii

4.

Faktor

lingkungan (pH,

suhu, salinitas,

arus dan

aktifitas

hidrothermal) o

Tipe Distribusi Elemen.

Elemen mikro memiliki konsentrasi yang sangat rendah di laut karena elemen mikro memiliki sifat ya yang ng sangat reaktif sehingga dengan cepat akan ak an

se seger gera a

menca men capai pai

la laut ut

ber berik ikat atan an de denga ngan n dan mengen mengendap dap

se seny nyaw awa a di

das dasar ar

kimi kimia a

ya yang ng

lai lain n

pe perai rairan ran dal dalam am

sa saat at

be bentu ntuk k

sedimen. Selain itu, ada pula elemen mikro yang memang memiliki

 

konsentrasi konsent rasi sangat kecil dari sumber sumbernya. nya. Misaln Misalnya: ya: batuan krist kristal al dan gas yang berasal dari dalam perut bumi. Profil Pro fil dis distri tribus busii elem elemen en mik mikro ro dapa dapatt diba dibagi gi men menjadi jadi bebe beberapa rapa kat kategor egori, i, yaitu: a)

Conservative Pr Profile

Rasio Ras io konsent konsentras rasii eleme elemen n yang kon konsta stan n

ter terhada hadap p eleme elemen n yang

berka ber kait itan an de denga ngan n kh khlo lori rinit nitas as atau atau sa sali linit nitas as dite ditemu mukan kan pad pada a be beber berapa apa elemen karena tingkat reaktifitasnya yang rendah. Beberapa elemen makro dan logam kelumi kelumitt (trace metal) sepert sepertii seperti molybde molybdenum num (MoO42-) dan tungsten (WO42-). b)

Nutrient Type Profile

Penurunan

konsentrasi

elemen

di

permukaan

perairan

dan

pengayaan di kedalaman perairan. Senyawa dipindahkan dari bagian atas permukaan oleh plankton atau senyawa partikulat yang dihasilkan oleh produsen melalui aktif aktifitas itas biologi biologi.. Di perairan yang dalam senyaw senyawa a partikulat partik ulat akan mengala mengalami mi regeneras regenerasii melalui proses oksidas oksidasii oleh bakteri. Berdasa Berd asarkan rkan

tem tempat pat

terj terjadi adinya nya

rege regenera nerasi si elemen elemen mik mikro, ro, maka maka

nutrient type profile dapat dibagi menjadi 3, yaitu: 1)

Regenerasi elemen mikro pada perairan dangkal hingga

kedalaman maksimum 1 km. Misalnya pada logam Cd2+ yang berikatan dengan bagian yang lunak dari materi material al biologi yang masih hidup atau yang sudah mati.

 

2)

Regenerasi

elemen

mikro

pada

perairan

dalam

hingga

kedalaman kedala man maksi maksimum mum dimana keberadaa keberadaan n logam dalam air laut masih dapatt dapa

terd terdete eteksi ksi..

Bebe Beberapa rapa

ele elemen men mik mikro ro yang yang ter termasu masuk k ke dala dalam m

kelompok ini adalah: Zn, Bad an Ge. 3)

Ko Komb mbin inas asii re rege gere rene neas asii el elem emen en m mik ikro ro a ant ntar ara a per perai aira ran n da dang ngka kall

dan dalam. Salah satu elemen yang termasuk kelompok ini adalah perak (Ag). (Ag ). Log Logam am ini dik diketah etahui ui beri berikat katan an dengan dengan phyt phytopl oplankt ankton, on, diat diatom om dan cangka can gkang ng hew hewan an lau laut. t. Sur Surfac face e

enri enrichm chment ent

and

dep deplet letion ion

at

dept depth: h:

Elemen yang termasu termasuk k kelompo kelompok k ini memil memiliki iki input yang berasal dari atmosfir, sungai dan daratan.

c)

Su Surf rfac ace e

en enri rich chme ment nt an and d de depl plet etio ion n at de dept pth h

Elemen yang termasuk kelompok ini mudah bere bereaksi aksi dan secara cepat berpindah berpinda h dari air laut karena ber berikatan ikatan dengan partikulat yang berada di kolom air untuk selanju selanjutnya tnya mengenda mengendap p dalam sedime sedimen. n. Waktu Wak tu

tin tinggal ggal (res (reside idence nce times) times) dari ele elemen men kel kelompo ompok k

ini

terg tergolon olong g

sangat pendek. Logam timbal (Pb) merupaka merupakan n elemen yang inputny inputnya a berasal dari atmosfir (berasal dari asap kendaraa kendaraan n

dan industri di

darat yang menggunakan bahan bakar fosil). Mn2+ merupakan contoh yang baik untuk elemen yang memasuki p permukaan ermukaan air melalui sungai atau berasal dari endapan sedimen di perairan yang dangkal.

 

d)

Mid-depth minima

Kondisii mid-dep Kondis mid-depth th minimum minimum dapat terjadi jika terdapat input dari permuka perm ukaan an yang kem kemudi udian an meng mengalam alamii rege regenera nerasi si di dek dekat at dasa dasarr atau mengalami scavenging di keseluruhan kolom air. Logam seperti Cu2+, Sn dan Al3+ tergolong dalam kelompok ini. Input dari permukaan laut berasal darii da dar darat ratan an ya yang ng terba terbang ng ke udara udara me memb mbent entuk uk deb debu u atmos atmosfer fer yang yang kemu ke mudi dian an ja jatu tuh h ke pe perm rmuk ukaan aan laut laut.. Al de denga ngan n ce cepat pat ak akan an me meng ngala alami mi penyerapan oleh partikel tersuspensi dari permukaan air melalui proses adsorbs ads orbs ata atau u men mengala galami mi te ters rsera erap p kemudi kemudian an

pen penyer yerapan apan ole oleh h

jatu jatuh h dan m meng engen endap dap di di

plan plankto kton. n.

Partike Partikell

yan yang g

laut laut da dala lam m mem membe bent ntuk uk

sedimen. Resustensi dan flux Al dalam sedimen akan semakin meningkat saat mendekati dasar perairan. e) Pada

Ma Max xima a an nd mi minim nima iin n A Ano nox x ic W Wat ate ers suat suatu u

daer daerah ah

Hita Hi tam, m, Tre Trenc nch h C Cari ariac aco o

den dengan gan

da dan n

sir sirkul kulasi asi ter terbata batas s

sep seperti erti di Laut

fjord fjords, s, air air d dapa apatt me menj njadi adi an anox oxic ic (t (tid idak ak

memiliki kandungan Oksigen) dan memproduksi H2S. Di batas antara 2 perairan pera iran dap dapat at

terj terjadi adi pros proses es

red reduks uksii oks oksida idasi si

yan yang g men menyeb yebabka abkan n

maxima ata maxima atau u min minima ima dari peru perubaha bahan n sol solubi ubilit litas as dar darii spec species ies yan yang g berbeda. Fe2+ dan Mn2+ tergolo tergolong ng m maxima axima karena memili memiliki ki solubilitas solubilitas yang meningkat dalam bentuk tereduksi. Kondisi maxima ini terjadi akibat proses reduksi oksidasi Besi dan Mangan dekat batas lapisan antara dari oksik-anoksik.

 



Manfaat mikro elemen di laut

Nitrogen dalam air laut umumnya terlarut dalam bentuk nitrat (NO3), nitrit (NO2) dan Amoniak (NH4). Bentuk Bentuk-bentuk -bentuk senyaw senyawa a dari nitrogen tersebutt diabso tersebu diabsorbsi rbsi oleh organism organisme e laut untuk memenuh memenuhii kebutuh kebutuhan an akan nitrogen sebagai salah satu komponen utama pembentukan asam amino yang menjadi cikal bakal terbentuknya protein. Senyawa Seny awa Fos Fosfor for seperti seperti ATP (ade (adenos nosine ine tri tri-fos -fosfat fat)) dan koko-enzi enzim m nukleotida, memiliki peran yang penting dalam fotosintesis dan proses lainnya dalam tumbuh tumbuhan. an. Fitoplankton umumnya memenuhi kebutuhan fosfor mela fosfor melalui lui asi asimil milasi asi sec secara ara lan langsun gsung g dal dalam am bent bentuk uk ort ortho-f ho-fosf osfat. at. Absorbs Abs orbsii dan konv konvers ersii men menjadi jadi sen senyaw yawa a fos fosfor for organik organik ter terjadi jadi saa saatt kondisi gelap. Sebagian besar tumbuhan tumbuhan dan hewan laut yang memanf memanfaatkan aatkan silikon terdiri dari kelompok diatom, radiolaria, ptero pteropoda poda dan sponges. Umumnya, kelompok organisme tersebut memiliki struktur k kerangka erangka yang mengandung silika dalam jumlah tinggi. Sisa-sisa tubuh yang telah mati terutama terutam a dari kelom kelompok pok diatom akan tenggel tenggelam am ke dasar perairan membent mem bentuk uk

deposit deposit end endapan apan sil silika ikatt

yang spes spesifi ifik. k.

Hin Hingga gga saa saatt ini

belum belu m dik diketah etahui ui sec secara ara pas pasti ti baga bagaima imana na sil silika ika ter terlaru larutt diab diabsor sorbsi bsi ole oleh h diatom.

 

TUGAS PAPER OSEANOGRAFI KIMIA ELEMEN MINOR

NAMA : Chandra E. Sinambela NIM : 26020110130103

PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2011