4.Nitrogen Dan Fosfor

nitrogen BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Nitrogen dan persenyawaannya sangatlah melimpah dialam. yaitu tersebar di atmosfer

berupa molekul diatomiknya gas N2, terdapat dilapisan kerak bumi sebagai NaNO3 dan garam –

garam serta oksidanya yang banyak larut didaerah perairan. Unsur nitrogen itu sendiri cenderung

inert pada temperatur kamar, sehingga akan mempengaruhi keberadaannya pada atmosfer,

lapisan kerak bumi maupun perairan. Yang mana di atmosfer terdapat sebagai gas N2 yang

cukup stabil, pada perairan berupa persenyawaan ion – ion yang larut dan yang paling sedikit

diantara ketiganya yaitu pada lapisan kerak bumi. Karena adanya efek pasangan inert, nitrogen

sebagai

anggota golongan VA yang seharusnya mempunyai valensi maksimum +5, hanya mempunyai

valensi maksimum +3. Efek ini mempengaruhi pelepasan elektron pada orbital s pada nitrogen

sehingga yang akan dilepaskan hanya elektron pada orbital p yang berjumlah 3 elektron. Fiksasi

nitrogen merupakan suatu proses yang mana pada proses tersebut dilakukan konversi nitrogen

dalam bentuk molekul diatomiknya menjadi persenyawaan nitrogen yang lebih berguna.Terdapat

tiga proses fiksasi nitrogen yang paling banyak digunakan, yaitu proses haber-bosch, proses

sianamida dan proses arc. Pada nitrogen karena hanya tersedia 4 orbital yang dapat digunakan

untuk berikatan maka nitrogen tidak dapat menerima pasangan elektron lagi dari ligan, sehingga

kompleks nitrogen tidak akan terbentuk. Pada persenyawaan nitrogen misalnya NH3 tersedia

PEB yang dapat didonorkan terhadap atom pusat, sehingga persenyawaan nitrogen ini dapat

membentuk kompleks, yaitu sebagai ligan.

B.     Rumusan Masalah

a.       Apa itu nitrogen?

b.      Bagaimana cara pembuatan nitrogen?

c.       Bagaimanakah sifat fisika dan kimia nitrogen itu?

d.      Apa senyawa – senyawa penting dari nitrogen itu?

e.       Apakah kegunaan nitrogen bagi kehidupan?

C.    Tujuan

a.       Untuk mengetahui cara pembuatan nitrogen

b.      Untuk mengetahui sifat fisika dan kimia nitrogen

c.       Untuk mengetahui senyawa – senyawa nitrogen

d.      Untuk mengetahui kegunaan nitrogen

BAB II

LANDASAN TEORI

A.    Sejarah Nitrogen 

Nitrogen ditemukan oleh DanielRutherford pada tahun 1772. Nitrogen atau zat lemas adalah unsur

kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang N dan nomor atom 7. Biasanya ditemukan

sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang

stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat

ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya.

Nitrogen berasal dari bahasa Latin Nitrogenium, nitrum, nitron artinya soda, genes artinya pembentuk.

Nitrogen di alam utamanya terdapat diatmosfer (+ 79% nitrogen).

Di alam, nitrogen terdapat dalam

a.unsur bebas

Sebagai N2 karena molekul ini sangat stabil.

b.senyawa,

Umumnya dalam bentuk oksida nitrogen seperti NO2, NO, N2O3, N2O4, dan N2O5

B.     Keberadaan Nitrogen Di Alam

Nitrogen pada permukaan bumi hampir seluruhnya 99,9% terdapat dalam bentuk molekul gas

diatomic (N2). Udara mengandung nitrogen bebas sebanyak 78% volume atmosfer bumi dan

hanya 0,03% di dalam kulit bumi. Dalam bentuk terikat, nitrogen banyak terdapat dalam bentuk

mineral nitrat KNO3 dan NaNO3.

Pada tanaman dan hewan nitrogen bergabung berupa bentuk protein yang komposisinya rata-rata

51% C, 25% O, 16% N, 7% H, 0,4% P dan 0,6% S. nitrogen mempunyai dua isotop yaitu 15N

dan 14N yang mempunyai angka banding absolut 14N/15N=

C.    Pembuatan nitrogen

1. Di laboratorium dari dekomposisi termal senyawa amonium CNH4 NO2

dengan cara dipanaskan. Reaksinya seperti berikut :

CNH4 NO2(s ) → N2 + 2H2 O

2. Dalam industri, dengan cara destruksi bertingkat dan pencairan (destilasi udara cair) karena N2

mempunyai titik didih rendah daripada O2 maka ia lebih dahulu menguap sebagai fraksi pertama

3. Secara spektroskop N2 murni di buat dengan dekomposisi termal Natrium Barium Azida. Berikut

reaksinya:

2NaN3 → 2Na + 3N2

4. Pemanasan NH4 NO2 melalui reaksi sebagai berikut :

NH4 NO2 → N2 + 2H2 O

5. Oksidasi NH3 melalui reaksi sebagai berikut :

2NH3 + 3CuO → N2+ 3Cu + 3H2O

6. Destilasi (penyulingan ) bertingkat dari udara cair yaitu udara bersih kita masukkan ke dalam

kompresor,kemudian didinginkan dengan pendinginan. Udara dingin mengembun melalui celah

dan hasilnya adalah udara yang suhunya sangat dingin sehingga udara mencair. Setelah itu, udara

cair kita saring untuk memisahkan gas CO2 dan hidrokarbon, selanjutnya disuling. Udara cair

masuk ke bagian puncak kolom tempat nitrogen, komponen yang paling mudah menguap, keluar

sebagai gas. Pada pertengahan kolom, gas argon keluar dan oksigen cair. Oksigen sebagai

komponen udara yang paling sulit menguap terkumpul di dasar. Titik didih normal nitrogen,

argon, dan oksigen adalah -195,80C , dan -183,0oC.

D.    Sifat – Sifat Nitrogen

Sifat fisika

1.      Berupa gas diatomic N2 tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna, dan sedikit larut dalam air.

2.      Bersifat non polar sehingga gaya Van Deer Waals antar molekul sangat kecil

3.      Sifat fisik nitrogen yang lain

Titi didih 77,36 K

Titik lebur 63,15 K

Berat jenis relative 0,97

Berat molekul 28,013

Kalor peleburan 0,720 kJ/mol

Kalor penguapan 5,57 kJ/mo

Kapasitas kalor dalm suhu kamar 29,124 J/mol K

Titik api tidak terbakar

Sifat kimia

1.      Molekul N2 berikatan kovalen rangkap tiga, memiliki energy ikatan yang relative besar yaitu 946

kJ/mol sehingga sangat stabil atau sukar bereaksi pada suhu tinggi (endoterm) dengan bantuan

katalis.

2.      Pada suhu ruangan N2 bereaksi sangat lambat dengan logam Li menghasilkan Li3N. Sedangakan

dengan logam-logam lain, dapat dilakukan dengan cara mengerjakan loncatan bunga api listrik

melalui gas nitrogen yang bertekanan rendah, proses ini dikatalisasi oleh adanya oksigen homo

terbentuk nitrogen aktif (N2 menjadi 2N) yang dapat membentuk senyawa nitrida dengan logam-

logam tertentu.

3.      Nitrogen bereaksi dengan hydrogen atau aksigen pada suhu yang tinggi seperti dalam loncatan

bunga api listrik, membentuk gas NH3 dan NO3 .

E.     Senyawaan Nitrogen

Senyawaan nitrogen terbagi manjadi :

1.. Nitrida Hidrida ( NH3, garam amonium, hidrasin N2H4, hidroksilamin NH2OH )

2. Oksida nitrogen ( N2O, NO, NO2, N2O5 )

3. Asam nitrit

Hidrida utama nitrogen ialah amonia (NH3) walaupun hidrazina (N2H4) juga banyak

ditemukan. Amonia bersifat basa dan terlarut sebagian dalam air membentuk ion ammonium

(NH4 +). Amonia cair sebenarnya sedikit amfiprotik dan membentuk ion ammonium dan amida

(NH2-); keduanya dikenal sebagai garam amida dan nitride (N3-), tetapi terurai dalam air. Gugus

bebas amonia dengan atom hidrogen tunggal atau ganda dinamakan amina. Rantai cincin atau

struktur hidrida nitrogen yang lebih besar juga diketahui tetapi tak stabil.

1) Amonia

Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini didapati berupa

gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Walaupun amonia memiliki sumbangan

penting bagi keberadaan nutrisi di bumi, amonia sendiri adalah senyawa kaustik dan dapat

merusak kesehatan. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Pekerjaan Amerika Serikat

memberikan batas 15 menit bagi kontak dengan ammonia dalam gas berkonsentrasi 35 ppm

volum, atau 8 jam untuk 25 ppm volum. Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat

menyebabkan kerusakan paru-paru dan bahkan kematian. Sekalipun amonia di AS diatur sebagai

gas tak mudah terbakar, amonia masih digolongkan sebagai bahan beracun jika terhirup, dan

pengangkutan amonia berjumlah lebih besar dari 3.500 galon (13,248 L) harus disertai surat izin.

Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat. Istilah ini

menunjukkan tidak adanya air pada bahan tersebut. Karena amonia mendidih di suhu -33°C,

cairan amonia harus disimpan dalam tekanan tinggi atau temperatur amat rendah. Walaupun

begitu, kalor penguapannya amat tinggi sehingga dapat ditangani dengan tabung reaksi biasa di

dalam sungkup asap. "Amonia rumah" atau amonium hidroksida adalah larutan NH3 dalam air.

Konsentrasi larutan tersebut diukur dalam satuan baumé. Produk larutan komersial amonia

berkonsentrasi tinggi biasanya memiliki konsentrasi 26 derajat baumé (sekitar 30 persen berat

amonia pada 15.5 °C). Amonia yang berada di rumah biasanya memiliki konsentrasi 5 hingga 10

persen berat amonia.

  Sifat fisik dan kimia

Amonia umumnya bersifat basa (pKb=4.75), namun dapat juga bertindak sebagai asam

yang amat lemah (pKa=9.25). NH3 merupakan molekul polar, berbentuk piramid dengan tiga

atom hydrogen menempati dasar piramid dan memiliki sepasang elektron bebas pada puncaknya

(atom N), menyebabkan senyawa ini mudah terkondensasi (suhu kondensasi -33oC) menjadi

cairan dengan kekuatan besar sebagai pelarut. Dalam banyak hal, ammonia cair merupakan

pelarut yang mirip dengan air dan mampu melarutkan berbagai macam garam. Selain itu,

ammonia mempunyai sifat yang unik dalam hal melarutkan logam-logam alkali dan alkali tanah,

yakni menghasilkan larutan yang mengandung elektron tersolvasi. Gas ammonia sangat larut

dalam air, karena baik NH3 maupun H2O adalah molekul-molekul polar.

Kelimpahan

Senyawa nitrogen yang utama adalah ammonia, NH3, yang terdapat di atmosfir dalam

jumlah yang sangat sedikit, terutama sebagai produk peruraian bahan yang mengandung nitrogen

dari hewan dan tumbuhan. Proses ini merupakan cara yang paling ekonomis untuk fiksasi

nitrogen, yakni konversi nitrogen di atmosfir menjadi senyawa yang berguna.

Pembuatan

Pada proses Haber, ammonia disintesis dengan cara melewatkan campuran nitrogen dan

hidrogen di atas permukaan katalisator (umumnya besi oksida) pada suhu 500 0C dan tekanan

1000 atm, yang rata-rata dapat mengkonversi 50% N2 menjadi NH3.

N2(g)+ 3H2 (g) → 2NH3(g) = + 22 kkal

Kegunaan

1. Sebagai pupuk (kompos maupun urea)

2. Disinfectan

3. Bahan bakar

4. Pelarut senyawa organik, anorganik, dan logam

5. Bahan pembuatan asam nitrat

2) Asam Nitrat

Asam nitrat, HNO3 merupakan salah satu asam anorganik yang penting dalam industri

dan laboratorium, sehingga diproduksi dalam jumlah yang banyak sekali. Pembuatan asam nitrat

ini pada prinsipnya menggunakan cara oksidasi katalitik ammonia pada proses Oswald

Pembuatan

Asam nitrat adalah merupakan satu jenis bahan kimia industri yang penting, diproduksi

dalam skala besar dengan proses Haber-Bosch dan biasanya sangat erat dengan produksi

ammonia, NH3. Langkah pertama adalah oksidasi NH3 menjadi NO. Setelah pendinginan, NO

dicampur dengan udara dan diabsorbsi di dalam suatu aliran air. Reaksi-reaksi di bawah ini

adalah langkah-langkah reaksi menghasilkan HNO3 ≈ 60% (berat) dan konsentrasi-nya dapat

dinaikkan menjadi 68% dengan cara destilasi, proses ini dikenal dengan proses Oswald :

4 NH3(g)+ 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g)

2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g)

3 NO2(g) + H2O(l) → 2 H+ (aq) + 2 NO3

-(aq) + NO(g)

Pada tahap pertama, campuran NH3 dan udara dilewatkan melalui kumparan platina yang

dipanaskan pada temperatur 800 0C. Pada pendinginan, produk nitrogen oksida (NO) dioksidasi

menjadi nitrogen dioksida (NO2), yang kemudian mengalami disproporsionasi dalam larutan

membentuk asam nitrat dan NO. Dengan cara memberikan konsentrasi O2 yang cukup tinggi,

NO sisa akan diubah menjadi NO2 dan reaksi terakhir akan bergeser ke arah kanan. Untuk

mendapatkan asam 100% dilakukan destilasi HNO3 yang volatil. Asam nitrat murni dapat dibuat

di laboratorium dengan cara menambahkan H2SO4 ke KNO3 dan mendestilasi hasil reaksi in

vacuo. Asam nitrat adalah cairan tak berwarna, tetapi harus disimpan dibawah temperatur 273 K

untuk mencegah dekomposisi yang menyebabkan asam berwarna kuning.

4 HNO3 → 4 NO2 + 2 H2O + O2

Sifat-sifat

Dalam larutan aqueous, HNO3 bertindak sebagai suatu asam kuat yang menyerang

kebanyakan logam-logam (yang sering terjadi lebih cepat jika terdapat HNO2 dalam jumlah

trace), kecuali emas (Au) dan logam-logam golongan platinum; dimana besi (Fe) dan krom (Cr)

mengalami passivasi oleh HNO3 (semacam lapisan film tipis sehingga logam-logam ini tidak

bisa diserang). Bila timah, arsen dan beberapa logam-logam golongan-d direaksikan dengan

HNO3, maka akan dihasilkan oksida-oksida logam-logam tersebut, tetapi jika HNO3 direaksikan

dengan logam-logam lain akan dihasilkan nitrat-nitrat. Hanya Mg, Mn, dan Zn yang

menghasilkan gas hidrogen jika direaksikan dengan HNO3 dengan konsentrasi sangat encer. Jika

logam tersebut merupakan reduktor yang lebih kuat daripada H2, maka reaksi dengan HNO3 akan

mereduksi asam menjadi N2, NH3. NH2OH atau N2O,

sedangkan logam lain akan menghasilkan NO atau NO2

3 Cu(s) + 8 HNO3(aq.encer)→ 3 Cu(NO3) 2(aq) + 4 H2O(l) + 2 NO(g)

Cu(s) + 4 HNO3(aq.pekat) → Cu(NO3) 2(aq) + 2 H2O(l) + 2 NO2(g)

3) N2 O dan N2O

Jika asam nitrat pekat direduksi oleh logam (misalnya Cu), maka akan dihasilkan asap coklat

berupa gas nitrogen dioksida, NO2. Molekul ini bersifat paramagnetik karena mengandung

jumlah elektron valensi ganjil (lima dari nitrogen dan enam dari masing-masing oksigen). Jika

gas coklat ini didinginkan, warnanya memudar dan keparamagnetannya hilang. Observasi ini

ditafsirkan sebagai petunjuk bahwa dua molekul NO2 berpasangan (dimerisasi) membentuk satu

molekul dinitrogen tetroksida, N2O4, dalam kesetimbangan

2 NO2(g) → N2O4(g) + 14,6 kkal

sedemikian pada 60 0C dan tekanan 1 atm separuh nitrogen berupa NO2 dan separuhnya lagi

berupa N2O4. Kalau suhu dinaikkan, dekomposisi N2O4 lebih disukai. Campuran NO2-N2O4

sangat beracun dan merupakan oksidator kuat. Sedangkan campuran N2O4 cair dan derivate

hidrazin telah digunakan sebagai bahan bakar pesawat ruang angkasa Apollo 12 dalam missi

penerbangannya ke bulan, karena bahan bakar ini cocok untuk melakukan landing dan take off di

permukaan bulan. N2O4 adalah merupakan oksidator kuat dan bila mengadakan kontak dengan

suatu derivate hidrazin, misalnya MeNHNH2 dengan segera akan teroksidasi seperti reaksi

berikut:

5N2O4 + 4MeNHNH 2→ 9N2 + 12H2O + 4CO2

dan reaksi ini sangat eksotermik yang pada temperatur operasi semua produk reaksi adalah gas.

Seperti telah disebut dalam kaitannya dengan proses Ostwald, NO2, atau lebih tepatnya campuran

NO2 dan N2O4, larut dalam air membentuk HNO3 dan NO.

4) N2O5

Selain pada asam nitrat dan nitrat, nitrogen dengan bilangan oksidasi +5 ditemui pada

nitrogen pentoksida, N2O5. Senyawa ini merupakan asam anhidrat dari HNO3 yang dapat

dihasilkan dari reaksi asam nitrat pekat dengan senyawa dehidrator kuat seperti fosfor oksida,

P4O10. Pada suhu kamar, N2O5 berupa padatan putih yang mengalami dekomposisi secara lambat

menjadi NO2 dan O2. Dengan air, N2O5 bereaksi sangat hebat membentuk HNO3.

F . Kegunaan nitrogen

  Dalam bentuk amonia niotrogen digunaksn sebagai bahan pupuk, obat-obatan, asam nitrat, urea,

hidrasin, amin, dan pendingin.

  Asam nitrat digunakan dalam pembuatan zat pewarna dan bahan peledak.

  Nitrogen sering digunakan jika diperlukan lingkungan yang inert, misalnya dalam bola lampu

listrik untuk mencegah evaporasi filamen

  Sedangkan nitrogen cair banyak digunakan sebagai refrigerant (pendingin) yang sangat efektif

karena relatif murah

  Banyak digunakan oleh laboratorium-laboratorium medis dan laboratorium -laboratorium

penelitian sebagai pengawet bahan-bahan preservatif untuk jangka waktu yang sangat lama,

misalnya pada bank sperma, bank penyimpanan organorgan tubuh manusia, bank darah, dsb

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Nitrogen berasal dari bahasa Latin Nitrogenium, nitrum, nitron artinya soda, genes artinya pembentuk.

Nitrogen di alam utamanya terdapat diatmosfer (+ 79% nitrogen).

Nitrogen pada permukaan bumi hampir seluruhnya 99,9% terdapat dalam bentuk molekul gas

diatomic (N2). Udara mengandung nitrogen bebas sebanyak 78% volume atmosfer bumi dan

hanya 0,03% di dalam kulit bumi.

Senyawaan nitrogen terbagi manjadi :

1.. Nitrida Hidrida ( NH3, garam amonium, hidrasin N2H4, hidroksilamin NH2OH )

2. Oksida nitrogen ( N2O, NO, NO2, N2O5 )

3. Asam nitrit

Diposkan oleh Indah Fuji Astuti di 08.59

http://indahgee.blogspot.com/2011/10/nitrogen.html

Makalah Fosfor

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk

pertumbuhan dan sumber energi. Fosfor di dalam air laut, berada dalam bentuk senyawa organik dan

anorganik. Dalam bentuk senyawa organik, fosfor dapat berupa gula fosfat dan hasil oksidasinya,

nukloeprotein dan fosfo protein. Sedangkan dalam bentuk senyawa anorganik meliputi ortofosfat dan

polifosfat. Senyawa anorganik fosfat dalam air laut pada umumnya berada dalam bentuk ion (orto) asam

fosfat (H3PO4), dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO42-. Fosfat merupakan unsur

yang penting dalam pembentukan protein dan membantu proses metabolisme sel suatu organisme

(Hutagalung et al, 1997).

Di perairan, unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan

dalamm bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang

berupa partikulat. Fosfor berbentuk kompleks dengan ion besi dan kalsium pada kondisi aerob, besifat

tidak larut, dan mengendap pada sediment sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh algae akuatik

(Jeffries dan Mills, 1996).

Karena begitu pentingnya unsur fosfor dalam kehidupan, maka makalah ini dibuat untuk

membahas unsur fosfor secara mendetail.

B. Tujuan

1. Mendeskripsikan sejarah unsur fosfor

2. Menjelaskan keberadaan unsur fosfor

3. Menjelaskan sifat fisika dan sifat kimia unsur fosfor

4. Menjelaskan pembuatan/teknik ekstaraksi dari unsur fosfor

5. Menjelaskan kegunaan dan kerugian unsur fosfor

6. Mengetahui senyawa-senyawa yang paling umum dengan unsur fosfor

C. Rumusan Permasalahan

1. Bagaimana sejarah tentang unsur fosfor?

2. Bagaimanakah keberadaan unsur fosfor?

3. Bagaimanakah sifat fisika dan sifat kimia dari unsur fosfor?

4. Bagaimanakah pembuatan/teknik ekstraksi dari unsur fosfor?

5. Apa sajakah kegunaan dan kerugian dari unsur fosfor?

6. Apa saja senyawa-senyawa yang paling umum dengan unsur fosfor?

D. Manfaat

1. Memberikan informasi tentang sejarah dari unsur fosfor

2. Dapat mengetahui keberadaan dari unsur fosfor

3. Dapat memahami sifat fisika dan sifat kimia dari unsur fosfor

4. Dapat mengetahui pembuatan/teknik ekstraksi dari unsur fosfor

5. Dapat mengetahui kegunaan dan kerugian dari unsur fosfor

6. Dapat mengetahui senyawa-senyawa yang paling umum dari unsur fosfor

BAB II

PEMBAHASAN

A.Sejarah

Fosfor ditemukan oleh Hannig Brand pada tahun 1669 di Hamburg,Jerman. Ia menemukan

unsur ini dengan cara 'menyuling' air urin melalui proses penguapan dan setelah dia menguapkan 50

ember air urin, dia baru menemukan unsur yang dia inginkan. Namanya berasal dari bahasa Latin yaitu

phosphoros yang berarti 'pembawa terang' karena keunikannya yaitu bercahaya dalam gelap (glow-in-

the dark).

B. Keberadaan Unsur Fosfor

Di perairan unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan dalam

bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa

partikulat. Senyawa fosfor membentuk kompleks ion besi dan kalsium pada kondisi aerob, bersifat tidak

larut, dan mengendap pada sedimen sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh algae akuatik (Jeffries dan

Mill dalam Effendi 2003).

Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk

pertumbuhan dan sumber energi. Fosfor di dalam air laut, berada dalam bentuk senyawa organik dan

anorganik. Dalam bentuk senyawa organik, fosfor dapat berupa gula fosfat dan hasil oksidasinya,

nukloeprotein dan fosfo protein. Sedangkan dalam bentuk senyawa anorganik meliputi ortofosfat dan

polifosfat. Senyawa anorganik fosfat dalam air laut pada umumnya berada dalam bentuk ion (orto) asam

fosfat (H3PO4), dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk HPO42-. Fosfat merupakan unsur

yang penting dalam pembentukan protein dan membantu proses metabolisme sel suatu organisme

(Hutagalung et al, 1997).

Sumber fosfat diperairan laut pada wilayah pesisir dan paparan benua adalah sungai. Karena

sungai membawa hanyutan sampah maupun sumber fosfat daratan lainnya, sehingga sumber fosfat

dimuara sungai lebih besar dari sekitarnya. Keberadaan fosfat di dalam air akan terurai menjadi senyawa

ionisasi, antara lain dalam bentuk ion H2PO4-, HPO4

2-, PO43-. Fosfat diabsorpsi oleh fitoplankton dan

seterusnya masuk kedalam rantai makanan.

Senyawa fosfat dalam perairan berasal dari sumber alami seperti erosi tanah, buangan dari

hewan dan pelapukan tumbuhan, dan dari laut sendiri. Peningkatan kadar fosfat dalam air laut, akan

menyebabkan terjadinya ledakan populasi (blooming) fitoplankton yang akhirnya dapat menyebabkan

kematian ikan secara massal. Batas optimum fosfat untuk pertumbuhan plankton adalah 0,27 – 5,51

mg/liter (Hutagalung et al, 1997).

Fosfat dalam air laut berbentuk ion fosfat. Ion fosfat dibutuhkan pada proses fotosintesis dan

proses lainnya dalam tumbuhan (bentuk ATP dan Nukleotid koenzim). Penyerapan dari fosfat dapat

berlangsung terus walaupun dalam keadaan gelap. Ortofosfat (H3PO4) adalah bentuk fosfat anorganik

yang paling banyak terdapat dalam siklus fosfat. Distribusi bentuk yang beragam dari fosfat di air laut

dipengaruhi oleh proses biologi dan fisik. Dipermukaan air, fosfat di angkut oleh fitoplankton sejak

proses fotosintesis. Konsentrasi fosfat di atas 0,3 µm akan menyebabkan kecepatan pertumbuhan pada

banyak spesies fitoplankton. Untuk konsentrasi dibawah 0,3 µm ada bagian sel yang cocok menghalangi

dan sel fosfat kurang diproduksi.

Mungkin hal ini tidak akan terjadi di laut sejak NO3 selalu habis sebelum PO4 jatuh ke tingkat

yang kritis. Pada musim panas, permukaan air mendekati 50% seperti organik-P. Di laut dalam

kebanyakan P berbentuk inorganik. Di musim dingin hampir semua P adalah inorganik. Variasi di

perairan pantai terjadi karena proses upwelling dan kelimpahan fitoplankton. Pencampuran yang terjadi

dipermukaan pada musim dingin dapat disebabkan oleh bentuk linear di air dangkal. Setelah musim

dingin dan musim panas kelimpahan fosfat akan sangat berkurang.Fosfor berperan dalam transfer

energi di dalam sel, misalnya yang terdapat pada ATP (Adenosine Triphospate) dan ADP (Adenosine

Diphosphate).

Ortofosfat yang merupakan produk ionisasi dari asam ortofosfat adalah bentuk fosfor yang

paling sederhana di perairan . Ortofosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan secara

langsung oleh tumbuhan akuatik, sedangkan polifosfat harus mengalami hidrolisis membentuk

ortofosfat terlebih dahulu sebelum dapat dimanfaatkan sebagai sumber fosfat. Setelah masuk kedalam

tumbuhan, misalnya fitoplankton, fosfat anorganik mengalami perubahan menjadi organofosfat. Fosfat

yang berikatan dengan ferri [Fe2(PO4)3] bersifat tidak larut dan mengendap didasar perairan. Pada saat

terjadi kondisi anaerob, ion besi valensi tiga (ferri) ini mengalami reduksi menjadi ion besi valensi dua

(ferro) yang bersifat larut dan melepaskan fosfat keperairan, sehingga meningkatkan keberadaan fosfat

diperairan (Effendi 2003).

Studi tentang sirkulasi fosfor di lingkungan perairan laut merupakan perhatian di berbagai

bidang ilmu bidang ilmu. Dengan menggunakan 32P para peneliti menghasilkan kesimpulan umum

bahwa bahwa konsentrasi fosfor akan berubah karena fosfor merupakan salah satu zat yang digunakan

oleh fitoplankton dalam proses metabolisme. Damanhuri (1997) menyatakan bahwa kadar fosfat akan

semakin tinggi dengan menurnya kedalaman. Konsentrasi fosfat relatif konstan pada perairan dalam

biasanya terjadi pengendapan sehingga nutrien meningkat seiring dengan waktu karena proses oksidasi

f dan bahan organik. Adanya proses run off yang berasal dari daratan akan mensuplai kadar fosfat pada

lapisan permukaan, tetapi ini tidak terlalu besar. Penambahan terbesar dari lapisan dalam melalui

proses kenaikan masa air.

Fosfor muncul pada bagian yang beragam di dalam lingkungan bahari, beberapa muncul dalam

bentuk susunan organik seperti protein dan gula, beberapa juga muncul dalam bentuk kalsium organik

dan sebagian dalam bentuk inorganik dan partikel besi fosfat, lalu juga dalam bentuk fosfat terlarut,

walaupun fosfor muncul dalam konsentrasi dibawah nitrogen, tapi pada kenyataanya fosfor dapat

dengan mudah di buat atau tersedia di dalam atau tersedia di dalam zona penetrasi cahaya yang

mencegah fosfor menjadi faktor pembatas di dalam produktifitas bahari.

Diperairan, bentuk unsur fosfor berubah secara terus menerus akibat proses dekomposisi dan

sintesis antara bentuk organik, dan bentuk anorganik yang dilakukan oleh mikroba. Semua polifosfat

mengalami hidrolisis membentuk ortofosfat. Perubahan ini bergantung pada suhu yang mendekati titik

didih, perubahan polifosfat menjadi ortofosfat berlangsung cepat. Kecepatan ini meningkat dengan

menurunnya nilai pH. Perubahan polifosfat menjadi ortofosfat pada air limbah yang mengandung

banyak bakteri lebih cepat dibandingkan dengan perubahan yang terjadi pada air bersih.

Keberadaan fosfor diperairan alami biasanya relative kecil, dengan kaar yang lebih sedikit dari

pada kadar nitrogen. Fosfor tidak bersifat toksik bagi manusia, hewan, dan ikan. Keberadaan fosfor

secara berlebihan yang disertai dengan keberadaan nitrogen dapat menstimulir ledakan pertumbuhan

algae di perairan (algae bloom). Algae yang berlimpah ini dapat membentuk lapisan pada permukaan

air, yang selanjutnya dapat menghambat penetrasi oksigen dan cahaya mathari sehingga kurang

menguntungkan bagi ekosistem perairan. Pada saat perairan cukup mengandung fosfor, algae

mengakumulasi fosfor di dalam sel melebihi kebutuhannya. Fenomena yang demikian dikenal istilah

konsumsi berlebih (luxury consumption). Kelebihan fosfor yang diserap akan dimanfaatkan pada saat

perairan mengalami defisiensi fosfor, sehingga algae masih dapat hidup untuk beberapa waktuselama

periode kekeurangan pasokan fosfor (Effendi 2003)

Berdasarkan kadar fosfat total, perairan diklasifikasikan menjadi tiga yaitu: perairan dengan

tingkat kesuburan rendah yang memiliki kadar fosfat total berkisar antara 0 – 0.02 mg/liter; perairan

dengan tingkat kesuburan sedang memiliki kadar fosfat 0.021 – 0.05 mg/liter; dan perairan dengan

tingkat kesuburan tinggi, memiliki kadar fosfat total 0.051 – 0.1 mg/liter (Effendi, 2003)

Pehitungan persen pada beragam bentuk fosfat di H2O, NaCl, air laut, seperti sebuah fungsi pada

pH. Di laut dalam ion fosfat bentuknya lebih penting (50% pada P= 1000 bar atau 10.000 m ). H2PO 4-

bebas adalah lebih besar dengan persentase 49%, MgPO4-, 46%, dan 5% CaHPO4

. Sementara PO43- 27%

seperti MgPO4- dan 73% seperti CaPO4.

C. Sifat Fisika dan Kimia Unsur Fosfor

a. Sifat Fisika Unsur Fosfor

1.) Warna : tidak berwarna/merah/putih

2.) Wujud : padat

3.) Titik didih : 550 K (2770C)

4.) Titik leleh : 317,3 K (44,20C)

5.) Massa jenis (fosfor merah) : 2,34 g/cm3

Massa jenis (fosfor putih) : 1,823 g/cm3

Massa jenis (fosfor hitam) : 2,609 g/cm3

6.) Energi ionisasi (fosfor putih) : 1011,8 kj/mol

7.) Secara umum fosfor membentuk padatan putih yang lengket yang memiliki bau yang tak enak tetapi

ketika murni menjadi tak berwarna dan transparan

8.) Fosfor putih mudah menguap dan larut dalam pelarut nonpolar benzena

9.) Fosfor merah tidak larut dalam semua pelarut.

b. Sifat Kimia Unsur Fosfor

1.) Fosfor putih bersifat sangat reaktif, memancarkan cahaya, mudah terbakar di udara, beracun. Fosfor

putih digunakan sebagai bahan baku pembuatan asam fosfat di industri.

2.) Fosfor merah bersifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor merah digunakan sebagai bahan campuran

pembuatan pasir halus dan bidang gesek korek api.

D. Pembuatan/Teknik Ekstraksi

Pembuatan Fosfor

Fosfor diperoleh melalui reaksi batuan fosfat dengan batu bara dan pasir dalam pembakaran

listrik. Fosfor didistilasi dan terkondensasi di bawah air sebagai P4.

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO

Reaksi Pada Fosfor

1.) Asam Fosfat :

Asam fosfat merupakan cairan kental tidak berwarna dan mudah larut dalam air. asam fosfat dapat

diperoleh dari reaksi antara fosfor putih dengan oksigen kemudian tambahkan air. berikut reaksinya:

Selain dengan cara ini asam fosfat dapat diperoleh dari batu fosfat yang direaksikan dengan asam

sulfat pekat.

Selain itu, Asam fosfat dengan batu gamping akan membentuk dikalsium fosfat yang merupakan

bahan dasar pasta gigi dan makanan ternak.

Reaksi sederhananya sebagai berikut:

Ca3 (PO4)2 + CaCO3 =====> Ca HPO4 (dikalsium fosfat)

Asam fosfat direaksikan dengan soda abu menghasilkan 3 produk dengan fungsi berbeda. Reaksi

sederhananya sebagai berikut :

H3PO4 + Soda abu ======> 1,2,3.

1. Sodium tripoly phosphate -----> sebagai bahan detergent

2. Sodium triotho phosphate -----> pelembut air

3. Tetra sodium pyro phosphate ------> industri keramik.

2.) Fosforil Halida

Adalah X3PO, dimana X mungkin F, Cl atau Br. Salah satu yang terpenting adalah Cl3PO, dapat diperoleh

dengan reaksi :

2PCl3 + O2 2Cl3PO

P4O10 + 6PCl5 10Cl3PO

3.) Trimetilfosfit

Mudah menjalankan isomerisasi spontan menjadi dimetilester dari asam metilfosfonat :

P(OCH3)3 CH3PO(OCH3)2

E. Kegunaan dan Kerugian Unsur Fosfor

a. Kegunaan

1. Fosfor sangat penting dan dibutuhkan oleh mahluk hidup tanpa adanya fosfor tidak mungkin

ada organik fosfor di dalam Adenosin trifosfat (ATP) Asam Dioksiribo nukleat (DNA) dan Asam

Ribonukleat (ARN) mikroorganisme membutuhkan fosfor untuk membentuk fosfor anorganik

dan akan mengubahnya menjadi organik fosfor yang dibutuhkan untuk menjadi organik fosfor

yang dibutuhkan, untuk metabolisme karbohidrat, lemak, dan asam nukleat.

2. Kegunaan fosfor yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, bahan korek api, kembang

api, pestisida, odol, dan deterjen.

3. Kegunaan fosfor yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda (CRT) dan lampu

fluoresen, sementara fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat

berpendar dalam gelap (glow in the dark).

4. asam fosfor yang mengandung 70% – 75% P2O5, telah menjadi bahan penting pertanian dan

produksi tani lainnya.

5. Fosfor juga digunakan dalam memproduksi baja, perunggu fosfor, dan produk-produk lainnya.

Trisodium fosfat sangat penting sebagai agen pembersih, sebagai pelunak air, dan untuk

menjaga korosi pipa-pipa.

6. Fosfor juga merupakan bahan penting bagi sel-sel protoplasma, jaringan saraf dan tulang.

7. bahan tambahan dalam deterjen, bahan pembersih lantai dan insektisida. Selain itu fosfor

diaplikasikan pula pada LED (Light Emitting Diode) untuk menghasilkan cahaya putih.

8. Fosfor merupakan bahan makanan utama yang digunakan oleh semua organisme untuk energi

dan pertumbuhan

b. Kerugian

1. Penyalahgunan fosfor menjadi Bom yang sangat mengerikan. Fosfor bom memiliki sifat utama

membakar. Menurut Ang Swee Chai, seorang perempuan, dokter ortopedis kelahiran Malaysia

yang juga seorang ahli medis. Dalam bukunya ”From Beirut to Jerusalem” (Kuala Lumpur, 2002),

zat fosfornya biasanya akan menempel di kulit, paru-paru, dan usus para korban selama

bertahun-tahun, terus membakar dan menghanguskan serta menyebabkan nyeri

berkepanjangan. Para korban bom ini akan mengeluarkan gas fosfor hingga nafas terakhir.

Ketika fosfor putih ditembakan atau dibakar udara maka akan bereaksi dengan

oksigen membentuk fosfor pentaoksida (P2O5). Walaupun fosfor berbahaya namun

yang paling berbahaya yaitu terletak pada proses pembakaran fosfor dan hasil

pembakaran fosfor bukan pada ledakannya.

Pembakaran fosfor di udara berlangsung sangat eksotermis yaitu menghasilkan

suhu sekitar 800°C. Suhu yang tinggi inilah yang akan merusak jaringan tubuh

seperti luka bakar ketika mengenai organ-organ tubuh. Sedangkan hasil

pembakaran fosfor putih yaitu berupa P2O5 dalam bentuk asap. Asap yang

dihasilkan sangat berbahaya karena selain beracun asap inipun bersifat korosif atau

dapat pula bereaksi dengan organ-organ tubuh manusia. Oleh sebab itu jika fosfor

ditembakan atau yang digunakan sebagai bom ketika terbakar akan merusak

sebagian besar jaringan tubuh. Misalnya jika mengenai mata maka akan

menyebabkan kebutaan, jika dihirup akan merusak kerongkongan bahkan paru-

paru jika dalam jumlah yang lebih banyak, jika mengenai kulit maka akan

menyebabkan luka bakar dan akan lebih parah lagi jika terkena dalam jumlah

banyak.

F. Senyawa-Senyawa Paling Umum dengan Unsur Fosfor

Fosfor yang dapat dikonsumsi oleh tanaman adalah dalam bentuk fosfat, seperti

diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen (Ca(H2PO4)2).

Trinatrium fosfat (Na3PO4), Seyawa fosfor anorganik yang biasa terdapat di perairan

Sumber alami fosfor diperairan adalah pelapukan batuan mineral, misalnya

fluorapatite [Ca5-(PO4)3F], hydroxylapatite [Ca5-(PO4)3OH], strengire [Fe(PO4)2H2O],

whitlockite [Ca5-(PO4)2], dan berlinite (AIPO4)

Senyawa anorganik fosfat dalam air laut pada umumnya berada dalam bentuk ion

(orto) asam fosfat (H3PO4), dimana 10% sebagai ion fosfat dan 90% dalam bentuk

HPO42-. Fosfat merupakan unsur yang penting dalam pembentukan protein dan

membantu proses metabolisme sel suatu organisme.

Fluor-apatit                 3 Ca3(PO4)2.CaF

Karbonato-apatit         3 Ca3(PO4)2.CaCO3

Hidroksi-apatit            3 Ca3(PO4)2.Ca(OH)2

Oksi-apatit                  3 Ca3(PO4)2.CaO

Trikalsium-fosfat         Ca3(PO4)2

Dikalsium-fosfat         CaHPO4                                            

Monokalsium-fosfat   Ca(H2PO4)2

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Fosfor merupakan unsur penting dalam makhluk hidup. Fosfor adalah unsur kimia yang memiliki

lambang P dengan nomor atom 15.Fosfor berupa nonlogam, bervalensi banyak, termasuk golongan

nitrogen

2. Di perairan unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan dalam bentuk

senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat.

3. Sifat fisikanya adalah Secara umum fosfor membentuk padatan putih yang lengket yang memiliki bau

yang tak enak tetapi ketika murni menjadi tak berwarna dan transparan. Dan sifat kimianya yaitu fosfor

ada yang bersifat reaktif/tidak reaktif, mudah terbakar, dan beracun.

4. -Fosfor diperoleh melalui reaksi batuan fosfat dengan batu bara dan pasir dalam pembakaran listrik.

Fosfor didistilasi dan terkondensasi di bawah air sebagai P4.

2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C P4 + 6CaSiO3 + 10CO

5. Kegunaan fosfor yang terpenting adalah dalam pembuatan pupuk, bahan korek api, kembang api,

pestisida, odol, dan deterjen. Kerugian dari fosfor adalah merusak jaringan tubuh seperti luka bakar

ketika mengenai organ-organ tubuh pada suhu yang tinggi.

6. Senyawaan umum Fosfor adalah diamonium fosfat ((NH4)2HPO4) atau kalsium fosfat dihidrogen

(Ca(H2PO4)2).

B. Saran

Hati- hati dalam membakar Fosfor dengan suhu yang tinggi karena dapat menghasilkan asap

yang bersifat korosif dan akhirnya dapat merusak jaringan tubuh.

Disarankan memanfaatkan fosfor sebaik mungkin dan tidak menyalah gunakannya.

DAFTAR PUSTAKA

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Kanisius

Hutagalung, Horas P, Deddy Setiapermana, dan Hadi Riyono. 1997. Metode Analisis Air Laut, Sedimen, dan

Biota. Jakarta : Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.

Odum, Eugene P. 1993. Dasar – Dasar Ekologi. Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada

Sanusi, Harpasis. 2006. KIMIA LAUT Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan Lingkungan. Institut Pertanian

Bogor : Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

http://biologigonz.blogspot.com/2009/12/daur-phospor.html

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/fosfor/

http:/anorganik/Fosfor Dan Bahaya Bom Fosfor « chemistry for peace not for war.html

http:/anorganik/fosfat.html

Diposkan oleh VhuThu26 di 05.56

http://vhuthu26.blogspot.com/2011/12/makalah-fosfor.html