Download - mikrobiologi dalam pertambangan
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
1/11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mikroba terdapat di mana-mana di sekitar kita ada yang menghuni tanah,
air, dan atmosfer planet kita. Mikroorganisme di alam jarang terdapat sebagai
biakan murni. Berbagai spesimen tanah atau air dapat mengandung bermacam-
macam spesies cendawan protozoa, alga, bakteri dan virus. Berbagai macam
mikroba dalam suatu ekosistem berasosiasi dan berinteraksi. Dipandang dari segi
ekosistem mikroba alamiah, biakan murni merupakan suatu keadaan artifisial
tidak asli!.
Mikroba tanah dapat menguntungkan bila kehadiranya berperan dalam
siklus mineral, fiksasi nitrogen, perombakan residu petisida, proses humifikasi,
proses menyuburkan tanah, perombakan limbah berbahaya, biodegradasi,
bioremidasi, mineralisasi, dekomposisi, dan Biohidrometalurgi. Mikroba,
khusunya bakteri dan fungi berperan pula dlam siklus mineral atau daur mineral
seperti ",#,$ dan %e. &ehadiran mikroba tersebut di dalam tanah, khuusnya tanah
pertanian dan pertambangan mempunyai nilai ekonomi baik dalam menyuburkan
tanah, penyedian mineral yang dibutuhkan oleh tanaman maupun dalam
pengelolaan endapan mineral dan proses pencucian pemurniaan mineral.
$roses deteriosasi penguraian! dan korosi pengkaratan! benda-benda
logam, ternyata juga karena aktivitas mikroba tanah. Berbagai jenis benda dari
kertas,tekstil, karet, plastik,alspal, logam, dan bahan-bahan lainya ternyata tidak
dapat terbebas dari mikroba untuk diuraikan dan dihancurkan.
Di 'ndonesia, sampai saat ini pemanfaatan mikroorganisme untuk bidang
pertamabangan logam masih belum optimal atau bisa dikatakan belum dimulai,
atau sekadar wacana. "ementara potensi atau kemampuan mikrooganisme dalam
memabantu menambang logam di alam sudah terbukti nyata.
'ndonesia sebagai negara tropis yang kaya akan cadangan berbagai mineral
tamabang dalam jumlah banyak dan berlimpah dengan berbagai mikrroganisme,
mempunyai peluang yang cerah untuk melaksanakan Bioleaching. Dari sisi
1
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
2/11
mikroorganismenya, kondisi iklim yang tropis mendukung keberadaan kelompok
bakteri $elepasan logam yang hidup baik pada kondisi mesofilik, yang
menghendaki suhu yang hanga(hiobacillus
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dibuatlah makalah ini untuk
mengetahui peran mikroba tertentu dalam berbagai industri pertambangan.
1.2 Tujuan
)dapun tujuan dibuatnya makalah ini adalah untuk mengetahui peran
mikroba dalam industri pertambangan.
2
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
3/11
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Mikrobiologi Pertambangan
Di dalam bidang pertambangan, mikroba berperan dalam usaha
mendapatkan mineral dari bijih. &emungkinan besar peranannya adalah dalam
proses ekstraksi logam dan dari biji logam, dengan alasan-alasan * Deposit-deposit
mineral yang lain kaya sudah banyak yang berkutrnag. Bijih bermutu lebih rendah
kini banyak diolah dan mengembangkan taknik-teknik yang dapt mengekstraksi
logam dengan lebih sempurna lagi.
Metode pengolahan biji logam secara tradisional, yakni dengan peleburan,
merupakn penyebab utama polusi udara dewasa ini. Mikroba tertentu mampu
untuk memperbaiki keadan diatas, misalnya dengan menggunakan beberapa
bakteri aerobik ototrofik yaitu Thiobacillus ferrooxidans.
Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan
pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak,
eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. "elain itu beberapa jenis
bakteri dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. #ontohnya
adalah Thiobacillus ferooxidans. Bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam,
seperti tempat pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari
bijinya melalui reaksi kimia. "train yang lain mampu memisahkan logam besi dari
bijihnya besi sulfida!. Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari
bijihnya dan mengakumulasi emas itu di dalam selnya. +enis bakteri yang lain
telah digunakan untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan
Mn! dan uranium yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.
Mikroorganisme bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan
berikut *
. (idak merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.
. ebih banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam
pengolahannya. Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih
3
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
4/11
yang hanya mengandung sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak
diproses secara konvensional.
2.2 Peneraan Bioteknologi !i Bi!ang Pertambangan
Di bidang pertmbangan, berkembang bioteknologi untuk memisahkan
logam dari bijinya yaitu dengan pemanfaatan bakteri (hiobacillus ferroo/idans.
Bakteri ini merupakan bakteri kemolitotrof yang mampu memisahkan logam dari
bijinya. 0nergi yang digunakan (hiobacillus ferroo/idans dalam memisahkan
logam dari bijinya berasal dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya
senyawa besi dan belerang. )sam sulfat dari besi sulfat melarutkan logam dari
bijinya .
• Definisi Thiobacillus ferrooxidans
$eranan bakteri dalam melepaskan logam dari jebakan batuan bumi baru
diketahui belum lama berselang. aoran pertama menyatakan bahwa baru pada
tahu 12-an diketahui ada bakteri tertentu yang berperan dalam pelepasan 3n dan
%e" dari batuan, meskipun saat itu belum teridenfikasi. $eranan sesungguhnya
bakteri didalam melepaskan logam baru diketahui pada tahun 145, yaitu ketika
)rthur #olmer 5 M.0. hinkie dari 6est 7irginia 8niversity di Morgantown dapat
mengidentifikasi jenis bakteri tersebu(hiobacillus Bakteri tersebut kini
disebut Thiobacillus ferrooxidans, yang berperan utama melepaskan logam dari
sulfide cebakan.
Di antara kelompok (hiobacilli, Thiobacillus ferrooxidans telah muncul
sebagai sebuah bakteri ekonomi yang signifikan di bidang pencucian bijih sulfida
sejak penemuannya pada 192 oleh #olmer et al.
$enemuan Thiobacillus ferrooxidans menyebabkan pengembangan cabang
baru dari ilmu metalurgi disebut :biohydrometallurgy; yang berurusan dengan
semua aspek dari mikroba dimediasi ekstraksi logam dari mineral atau limbah
padat dan drainase tambang asam dan lain-lain.
Biohidrometalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses
pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam.
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
5/11
perekayasaan sifat fisik logam physical metallurgy!. "alah satu cabangnya adalah
Biohidrometalurgi, yakni pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan
cara penambahan mkhluk hidup seperti bakteri. Misalnya * Thiobacillus
ferrooxidans berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran sehingga
didapat logam berkualitas tinggi.
• &arakteristik Bakteri Thiobacillus ferrooxidans
Thiobacillus ferrooxidans juga biasa disebut dengan AcidiThiobacillus
ferrooxidans. Thiobacillus ferrooxidans adalah, gram negatif aerobik obligately
autotrofik dan $roteobacteria. Bakteri ini motil, dan memiliki flagela
polar. Thiobacillus ferrooxidans hidup di lingkungan dengan kisaran p= optimal
,9 sampai ,9. (hiobacillus ferroo/idans juga termofilik, lebih memilih suhu dari
49 sampai 92 derajat #elcius. (oleransi suhu tinggi dari bakteri mungkin karena
sebagian tingginya kandungan ># yang dari 99 sampai ?9 persen mol.
(hiobacillus adalah organisme autotrofik obligat, artinya mereka
membutuhkan molekul anorganik sebagai donor elektron dan karbon anorganik
seperti karbon dioksida! sebagai sumber. Mereka mendapatkan nutrisi dengan
mengoksidasi besi dan belerang dengan @. (hiobacillus tidak membentuk spora.
Dalam metaboliseme, Thiobacillus ferrooxidans tergolong bakteri
kemoautotrof. &emoautotrof adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi
dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan organik. Bakteri
kemoautotrof menggunakan energi kimia dari oksidasi molekul organik untuk
menyusun makanannya. Molekul organik yang dapat digunakan oleh bakteri
Thiobacillus ferrooxidans adalah senyawa, belerang, dan besi .Dalam prosesnya
bakteri ini membutuhkan oksigen.
>olongan (hiobacillus genus, juga dikenal sebagai )cidithiobacillus, tidak
mengandung warna, bakteri berbentuk batang . Bakteri ini memiliki kemampuan
untuk memperoleh energi dari oksidasi senyawa sulfur . @leh karena itu
persyaratan lingkungan termasuk adanya senyawa belerang anorganik. Bakteri ini
pernapasannya memanfaatkan oksigen sebagai akseptor elektron terminal.
5
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
6/11
Bakteri ini dapat melakukan hubungan simbiotik dengan anggota dari genus
acidipilum, sebuag bakteri yang mampu mereduksi besi. "pecies lain dari bakteri
ini ada juga yang mampu hidup dalam air dan sedimen.
• Mekanisme $emanfaatan Thiobacillus ferrooxidans dalam pemisahan
logam besi
Thiobacillus ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak
diteliti, berbentuk batang kecil, menyukai temapat yang sangat asam dengan p=
optimum berkisar anatara ,9-,9. Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari
oksida besi ferro %eA! dan menjadi ferri %eA dan dengan mengoksidasi bentuk
tereduksi sulfur menjadi asam sulfa(hiobacillus Thiobacillus ferrooxidans adalah
bakteri yang paling aktif di tambang limbah akibat asam dan polusi logam. "itus
drainase tambang asam ekstrim juga mengekspos tingkat tinggi pirit, suatu unsur
yang mudah teroksidasi oleh Thiobacillus ferrooxidans. 'ni kapasitas oksidasi
pirit-telah dimanfaatkan dalam industri desulfurisasi
batubara. Thiobacillus ferrooxidans digunakan dalam pengolahan mineral industri
dan proses bioleaching. Bakteri ini memiliki kemampuan untuk menyerang
sulfida yang mengandung mineral sulfida larut dan mengkonversi logam seperti
tembaga dan seng ke dalam sulfat larut mereka logam. ogam dipulihkan melalui
proses bioleaching termasuk tembaga, uranium dan emas.
Thiobacillus ferrooxidans berasal energi dari oksidasi besi ferro menjadi
besi ferri, dan mengurangi senyawa sulfur menjadi asam sulfa(hiobacillus
Deposit belerang bisa menumpuk di dinding sel bakteri. $roduk sampingan lain
dari metabolisme asam sulfat! kadang-kadang berhubungan dengan korosi
oksidatif dari beton dan pipa. Dalam lingkungan
tanah , Thiobacillus ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat dan
sulfat untuk pemupukan tanah.
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
7/11
tergantung jenis cebakanya. Besi ferri dan asam sulfat terbentuk melalui oksidasi
langsung sulfide logam mampu mengokidasi sendiri cebakan tertentu untuk
membentuk oksidasi dan sulfat yang larut dalam larutan asam .
Dengan menggunakan beberapa bakteri aerobik ototrofik yaitu Thiobacillus
ferrooxidans. "pesies bakteri ini bila ditumbuhkan dalam keadaan lingkungan
yang mengandung biji tembaga atau besi akan menghasilkan asam dan
mengksidasikan biji tersebut disertai pengendapan atau pemisahan logam besinya.
$roses ini yang dinamakan pelindian atau bleaching. Dengan teknik ini dapat
memperbaiki cara pemisahan logam dari biji dan tidak mengakibatkan polusi
udara.
2." #euntungan !an #erugian Penggunaan Bakteri T$ioba%illu&
'erroo(i!an&
• &euntungan
. &ehadiran bakteri secara signifikan dapat meningkatkan kecepatan proses
pencucian secara keseluruhan
. Thiobacillus ferrooxidans akan mengoksidasi senyawa besi belerang besi
sulfida! di sekelilingya. proses ini membebaskan sejumlah energi yang akandigunakan untuk membentuk senyawa yang diperlukan dan menghasilkan
senyawa asam sulfat dan besi sulfat. &edua senyawa ini akan menyerang
bebatuan di sekitar tembaga sehingga dapat lepas dari bijinya.
. Thiobacillus ferrooxidans akan mengubah tembaga sulfida yang tidak larut
dalam air menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air. &etika air mengalir
melalui batuan, senyawa tembaga sulfat akan ikut terbawa dan lambat laut
terkumpul dalam kolam berwarna biru cemerlang.
4. Dalam lingkungan tanah, (hiobacillus ferrooxidans berguna sebagai sumber
slow release fosfat dan sulfat untuk pemupukan tanah.
9. Thiobacillus ferroxidans merupakan bakteri kemolitotrof, dimana bakteri kemo
dapat mengambil dan mngumpulkan io-ion logam beracun sehingga
bermanfaat untuk memindahkan polutan dari air limbah. usaha memperbaiki
kualitas lahan termasuk tanah dan air serta pencemaran dengan menggunakan
mikroorganisme disebut bioremediasi.
?. (hiobacillus dapat membantu produsen logam menghemat energi, mngurangi
polusi dan demikian menekan biaya produksi.
7
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
8/11
5. Dalam hal tujuan tunggal langkah bakteri adalah regenerasi %e A sulfidik bijih
besi dapat ditambhakan untuk mempercepat proses dan menyediakan sumber
besi.
• &erugian
Bakteri Thiobacillus ferrooxidans pengoksidasi %e mengubah %eA yang
bersifat sebagai ion terlarut menjadi %e @=!! yang bersifat tidak larut! dapat
menimbulkan korosi. $rose korosi secara mikrobiologis tidak berarti logam
tersebut dimakan oleh mikroorganisme tetapi akibat pertumbuhan mikrobe
tersebut yang mengahsilakn senyawa, Cang bersifat korosif misalnya asam.
$roduk sampingan lain dari metabolisme asam sulfat! bakteri Thiobacillus
ferrooxidans kadang-kadang berhubungan dengan korosi oksidatif dari beton dan
pipa. =al ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam
melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya.
2.) Peranan Mikroba Dalam Siklu& Be&i
"iklus logam oleh mikroba salah satu indikasi paling jelas menunjukan
bahwa tanah tidak bersifat iner(hiobacillus (anpa adanya siklus logam, maka
transformasi logam tidak mungkin terjadi. Mikroba pentrasnformsi logam penting
dalam pembentukan tanah dan produksi biji logam. Mikroorganisme memiliki
peranan penting dalam mengekstark logam-logam menjadi bijih logam grade
rendah, mengasamkan limbah, dan mencemari penyediaan air. ogam %e
merupakan dari logam dalam tanah. (ramformasi %e adalah dengan oksidasi
untuk memperoleh sumber energi dan reaksi yang menggunakan logam tersebut
sebagai elektron aseptor. Besi juga mengubah bahan-bahan organik
asimilasiimobilisasi! dan bentuk organik kembali ke bentuk anorganik
mineralisasi!.
2.* Penggunaan Bakteri Untuk Mengata&i Limba$ Logam Berat
imbah pabrik yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan
oleh mikroorganisme yang dapat menggunkan logam berat sebagai nutrien atau
hanya menjerab imobilisasi! logam berat. Mikrooganisme yang dapat digunakan
diantaranya adalah Thiobacillus ferroxidans dan Bacillus subtilis. Thiobacillus
ferrooxidans mendapatkan energi dari senyawa anorganik seperti besi sulfida dan
8
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
9/11
menggunakan energi untuk membentuk bahan-bahan yang berupa seperti asam
fumarat dan besi sulfat.
BAB III
PENUTUP
9
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
10/11
".1 #e&imulan
Berdasarkan uraian diatas maka dapat dibuat beberapa kesimpulan antara
lain sebagai berikut *
. Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan
pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan
minyak, eksplorasi minyak, dan pembersihan ceceran minyak. "elain itu
beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari
bijihnya.
. Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan
mengakumulasi emas itu di dalam selnya. +enis bakteri yang lain telah
digunakan untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan
Mn! dan uranium yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.
. Thiobacillus ferooxidans, bakteri ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti
tempat pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya
melalui reaksi kimia.
DA+TA, PUSTA#A
Budiyanto, M)&.22. Mikrobiologi (erapan. Malang * 8MM press
10
-
8/15/2019 mikrobiologi dalam pertambangan
11/11
&usnadi, dkk. 22. Mikrobiologi. Biologi %$M'$) 8$', 'M"(0$.
6aluyo,ud. 229. Mikrobiologi 8mum. Malang * 8MM $ress
6aluyo,ud. 221. Mikrobiologi ingkungan. Malang * 8MM $ress
6aluyo,ud. 22. (eknik dan Metode Dasar Dalam Mikrobiologi. Malang*
8MM $ress.
11