BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 TanahTanah didefenisikan sebagai material yang terdiri dari agrerat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikata secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut[1]. Tanah juga didefenisikan sebagai bagian dari permukaan bumi yang terbentuk dari bahan induk yang telah mengalami proses pelapukan akibat pengaruh iklim terutama faktor curah hujan, suhu dan pengaruh aktivitas organisme hidup termasuk vegetasi, organisme (manusia) pada suatu topografi atau relief tertentu dalam jangka waktu tertentu pula[2].2.1.1 Proses Pembentukkan TanahPerubahan batuan induk menjadi bahan induk yang kemudian membentuk tanah, terjadi melalui proses pelapukan secara fisik, kimiawi dan biologi. Tanah disebut sebagai media yang dinamik disebabkan karena proses pelapukan fisik, kimiawi dan biologinya terus berlanjut tanpa pernah berhenti. Ketiga proses ini menjadi proses yang sangat penting dalam proses pembentukkan tanah[2].Tanah yang terbentuk dari berbagai proses fisik, kimia dan biologi menghasilkan lapisan-lapisan yang berbeda dari suatu tempat ke tempat lainnya baik sifat fisik, kimia maupun biologinya. Dalam istilah tanah, lapisan tersebut dikenal dengan nama horison. Penampakkan vertikal dari tanah yang terdiri atas horison-horison disebut profil tanah.A. Proses fisikProses pelapukan fisik dikenal juga dengan proses mekanik, hal ini disebabkan oleh proses perubahannyameliputi perubahan fisik dari suatu materi. Faktor yang berpengaruh dalam proses ini adalah naik dan turunnya suhu, air dan aktivitas biota[2].B. Proses kimiawia. Hidratasi; proses penambahan molekul air dalam struktur mineral, tetapi moleku air yang masuk kedalam strutur mineral tidak terisolasi[2]. Contoh : 2Fe2O3 + 3 H2O 2Fe2O3 . 3H2OHematite merah Hematit kuning

CaSO4 + 2H2O CaSO4 . 2H2O Anhidrit Gipsumb. Oksidasi dan reduksi; proses penambahan dan pengurangan oksigen yang berakibat pada bertambah atau berkurangnya elektron dalam penguraian dan pembentukkan mineral[2].Contoh:2FeS2 + 7H2O + 15O 2Fe (OH)3 + 4H2SO4Pirit Geotitc. Karbonatasi dan Asidifikasi; adalah proses pelapukan kimia akibat reaksi mineral dengan asam. Asam ini dihasilkan dari reaksi CO2 yang dihasilkan dari dekomposisi bahan organik dan air hujan dengan air tanah. Meskipun H2CO3 yang dihasilkan dari bahan organik merupakan asama lemah tetapi sangat efektif meningkatkan kerapuhan kristal mineral[2].Contoh :2KalSi3O8 + 2H2CO3- H4Al2Si2O8 + K2CO3 + 4SiO2Orthoklas Asam karbonat Kaolin Kuarsad. Hidrolisis; adalah proses pergantian kation dalam struktur kristal mineral oleh ion H+ dari molekul H2O[2].Contoh :KAlSi3O8 + H2O HAlSi3O8 + KOHOrthoklas Kaolin Kalium hidroksidae. Pelarutan; adalah proses pelapukan kimia oleh media air, terutama oleh air yang mengandung ion-ion seperti: CO2, HCO3-, NO3-, dan asam-asam lainnya. Air, selain menjadi media dalam meningkatkan pelarutan mineral juga sebagai media dala melarutkan hasil penguraian senyawa dari mineral dan bahan organik[2].C. Proses biologiFaktor utama dalam proses biologi adalah aktivitas dekomposisi bahan organik oleh mikroba didalam tanah yang mengubah N-organik menjadi N-anorganik sebagai bahan penyusun tubuh mikroba. Proses ini akan menghasilkan asam organik yang mempercepat proses pelapukan kimia mineral. Selain itu untuk melindungi akar tanaman dari bakteri yang merugikan maka akar tanaman juga menghasilkan asam-asam organik yang dapat mempercepat pelapukkan kimia dan fisik pada batuan[2].2.1.2 Komposisi TanahTanah terdiri dari tiga fase elemen yaitu butiran padat (solid), air dan udara..

Gambar 2.1 Tiga fase elemen tanah[Sumber: Muslimin Mustafa,dkk. 2012]

Hubungan volume berat : (2.1)Dengan : Vs = Volume butiran padatVv = Volume poriVw = Volume air didalam poriVa = Volume udara didalam pori Apabila berat udara diabaikan, maka berat total dari tanah dapat dinyatakan dengan : (2.2)Dengan :Ws = Berat butiran padatWw = Berat airHubungan volume yang umum dipakai oleh suatu elemen tanah adalah angka pori (void ratio), porositas (porosity), dan derajat kejenuhan (degree of saturation).1. Angka poriAngka pori atau void ratio didefenisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat[1].(2.3)2. PorositasPorositas atau porosity didefenisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume tanah total[1].(2.4)3. Derajat kejenuhanDerajat kejenuhan atau degree aof saturation didefenisikan sebagai perbandingan antara volume air dengan volume pori[1]. (2.5)Hubungan antara angka pori dan porositas dapat dilihat dalam persamaan berikut: (2.6) (2.7)4. Kadar airKadar air atau water content didefenisikan sebagai perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselediki[1]:(2.8)5. Berat volumeBerat volume didefenisikan sebagai berat tanah persatuan volume[1].(2.9)6. Berat spesifiksBerta spesifik atau Specific gravity didefenisikan sebagai perbandingan antara berat satuan butir dengan berat satuan volume[1].(2.10)

2.2 KelembabanKelembaban adalah konsentrasi uap air di udara atau pada bahan. Kandungan uap air dapat berubah tergantung pada temperatur, tekanan dan iklim. Pada bahan, kelembaban merupakan ukuran banyaknya air yang terkandung dalam suatu bahan[3]. Banyaknya air yang terkandung dalam suatu bahan dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain: air yang meresap melalui celah kapiler, embun pada saat malam hari, dan air hujan yang tersapu oleh angin[4].Ada beberapa jenis air yang terkandung dalam tanah, yaitu[5]:

1. Air GravitasiAir gravitasi adalah air yang bebas mengalir kebawah melalui partikel tanah karena adanya gaya gravitasi. Dengan bergerak bebas jauh ke bawah, air gravitasi menyebabkan pencucian mineral-mineral tanah, termasuk nutrien2. Air HigroskopisAir Higroskopis adalah air yang terikat kuat melapisi partikel tanah. Pada partikel liat dan humus air ini berikatan dengan ikatan hidrogen yang berasosiasi dengan kation. Air ini merupakan air yang paling akhir tersisa pada tanah kering.3. Air KapilerAir kapiler adalah air yang mengisi pori-pori tanah sehingga sangat mudah menguap. Air yang dapat diikat oleh tanah yang kering atau jumlah total air yang dapat dipertahankan oleh tanah, yang bisa melawan gaya gravitasi dan kapiler dinamakan field capacity.

2.3 Generator Signal2.4 Frequency to Voltage Converter2.5 Analog to Digital Converter (ADC)