BAB IPENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang            Elemen  adalah  unsur,  materi  atau  bahan  dasar  (fundamental  kinds  of matter) yangmenyusun  seluruh  benda  di  alam  semesta (Menahan, 2001). Elemen ini tersusun dari atom-atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiawi dan memiliki  sifat  yang identik.Hingga  saat  ini  telah  dikenal  sekitar  116  elemen  atau unsur.

Secara  garis  besar,  elemen  dapat  dibagi  menjadi  2,  yaitu :  elemen  organik daninorganik. Miessler dan Tarr (2000) menyatakan bahwa elemen organik berkaitan dengansenyawa hidrokarbon dan derivatnya  yang  sebagian besar menjadi elemen utama yangmenyusun makhluk  hidup. Asam  amino,  protein  dan  lemak  yang menyusun organism hidupumumnya tersusun dari elemen organik (unsur atau senyawa yang terdiri dari C , H dan O). Sedangkan elemen inorganik mencakup keseluruhan elemen yang terdapat dalam tabel  periodik unsur  termasuk  Hidrogen  dan  Karbon  itu  sendiri.

Riley dan Chester  (1971), menyatakan bahwa unsur N, P dan Si adalah merupakanelemen esensial terpenting yang dibutuhkan oleh organisme laut. Ketiga elemen tersebut berperan penting  dalam  metabolisme,  proses  fisiologis  dan  reaksi  biokimiawi dalam tubuh. Nitrogen penting untuk membangun  jaringan  tubuh. Sedangkan  fosfor dan silicapenting  dalam pembentukan  cangkang  terutama  bagi  kelompok  Diatom, Coccolithofor danPteropod.  Besi, Mangan,  Tembaga,  Seng,  Kobal  dan  Molybdenum adalah  mikro elemenesensial  yang sangat  dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  sebagaimana ditemukan pada    enzim.Meskipun memiliki  konsentrasi  yang  sedikit  dalam  air  laut, namun mikro elemen esensialtidak pernah menjadi  faktor pembatas yang mengontrol populasi biota laut.  Kadang-kadangkonsentrasi mikro  elemen  esensial  ditemukan  dalam jumlah  yang banyak  dalam  air  laut,namun  hal tersebut  belum  menjamin  pemenuhan kebutuhan mikro elemen esensial bagiorganisme laut. Hal ini karena mikro elemen esensial tersebut berada dalam bentuk yang tidak dapat diabsorbsi langsung oleh biota laut yang ada.

Namun,  menurut Manahan  (2001),elemen,  bahan  atau  materi  organik  adalah semua  senyawa  yang mengandung karbontermasuk substansi yang dihasilkan dari proses hidup  (kayu, kapas, wol), minyak bumi, gasalam (metan), cairan pelarut/pembersih, fiber sintetik dan plastik. Sedangkan elemen atau bahaninorganik adalah semua substansi yang tidak mengandung Karbon  seperti  logam,  batuan,garam,  air,  pasir  dan  beton.  Elemen inorganik  ada  yang bersifat terlarut (dissolved) dan adayang padat (solid atau insoluble).

I.2. Tujuan

BAB IIISI

Elemen adalah unsur/materi/bahan dasar (fundamental kinds of matter) yang menyusun seluruh benda di alam semesta (Manahan, 2001). Elemen tersusun dari atom-atom. Semua atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiawi memiliki sifat yang identik. Hingga saat ini telah dikenal sekitar 116 elemen atau unsur.

Secara garis besar, elemen dapat dibagi menjadi 2, yaitu : elemen organik dan inorganik. Menurut Miessler dan Tarr (2000) menyatakan bahwa elemen organik berkaitan dengan senyawa hidrokarbon dan derivatnya yang sebagian besar menjadi elemen utama yang menyusun makhluk hidup. Sedangkan elemen inorganik mencakup keseluruhan elemen yang terdapat dalam tabel periodik unsur termasuk Hidrogen dan Karbon itu sendiri.

Menurut 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)         Elemen trace atau kelumit (0,05 -50 nM)

Elemen yang terkandung di air laut ada yang merupakan elemen tama (mayor) , elemen tambahan (minor), dan elemen yang langka trace). Elemen utama adalah zat kimia yang melekat langsung dengan salinitas.

Unsur-unsur kimia yang terdapat dilaut antara lain adalah garam-garam inorganik, gas-gas yang terlarut dalam dan senyawa-senyawa organik. Garam-garan inorganik tersebut berasal dari hasil erosi batu-batuan yang terjadi di daratan yang kemudian oleh sungai diangkut ke laut. Proses ini berlangsung sejak terjadinya laut dipermukaan bumi ini. Senyawa-senyawa lain terutama gas-gas terlarut, berasal dari udara yang merembes masuk ke air laut. Perembesan gas-gas ke air laut ini dikenal sebagai proses Difusi.

Komposisi air laut yang konstan tetap dipertahankan karena kebanyakan unsur utama menunjukkan sifat konservatif, yaitu konsentrasi di air laut tidak mengalami perubahan yang berarti akibat reaksi biologi dan kimia di laut. Namun, secara umum di dalam air laut terdapat sejumlah unsur yang dominan (bagian mayoritas) dan unsur pelengkap (bagian minoritas).

A. Elemen Mikro (Minor Element)

Minor elemen atau elemen mikro 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

air laut.Dari jumlah itu, konsentrasi klorida dan natrium terdapat 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.

Kelompok ini terdapat dalam kadar yang lebih kecil dibandingkan dengankelompok elemen kimia utama, sehingga elemen-elemen ini dimasukan kedalamkelompok elemen kimia tambahan atau minor elemen. Kadarnya di laut mempunyainilai kisaran antara 5,52 mg sampai 0,079 mg yang terdapat dalam satu liter air laut.Karena kadarnya relatip lebih kecil, maka kelompok jenis elemen ini mudah lenyapdari perairan laut oleh sebab itu prose absorbsi atau penyerapan oleh partikel-partikelmaupun organisme ± organisme yang ada dan hidup dilaut. Berbeda dengan kelompok elemen kimia utama , maka untuk menentukan kadar dari kelompok elemen kimiatambahan yang ada dilaut diperlukan contoh yang banyak. Yang tergolong ke dalam minor elemen antara lain : Boron (B), Silikon (Si), Flour (F), Argon (Ar), Nitrogen(N), Liitium (Li), Rubidium (Rb), dan Fosfor (P).

Kelompok Elemen Kimia Tambahan (minor elements)Kelompok ini terdapat dalam kadar yang lebih kecil dibandingkan dengan kelompok

elemen kimia utama, sehingga elemen-elemen ini dimasukan kedalam kelompok elemen kimia tambahan atau minor elemen. Nama-nama elemen Tambahan Utama Yaitu:

  Boron (B) 23.000 ton/mil³ air laut   Silikon (Si) 14.000 ton/mil³ air laut   Flour (F) 6.100 ton/mil³ air laut   Argon (Ar) 2.800 ton/mil³ air laut   Nitrogen (N) 2.400 ton/mil³ air laut   Liitium (Li) 800 ton/mil³ air laut   Rubidium (Rb) 570 ton/mil³ air laut   Fosfor (P) 330 ton/mil³ air laut

Elemen Minor di Laut        Berdasarkan asalnya,  sumber elemen mikro yang masuk 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

Mekanisme transport elemen yang bersumber dari daratan dapat 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  : advection, mixing, adsorption, deposition Kimia  : redox, hydrolysis, complexation, solidification, dissolution Biologi : absorption, decomposition

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

Saturasi dan presipitasi (Ca, Sr, Ba) Adsorbdi oleh partikel tersuspensi (Mn, Zn, Cd, Pb) Absorbsi oleh biologi (Co, Mo, Ni, Zn).

        Selain proses diatas, proses-proses biogeokimia seperti reaksi redoks, kompleksasi – solidifikasi,  mineralisasi-remineralisasi  dan  faktor  lingkungan  seperti  pH,  suhu, salinitas,  arus dan  aktifitas hidrothermal  juga berperan penting  terhadap distribusi elemen mikro di laut.

Tipe Distribusi Elemen        Elemen mikro memiliki  konsentrasi  yang  sangat  rendah  di  laut  karena  elemen mikro memiliki  sifat  yang  sangat  reaktif  sehingga  dengan  cepat  akan  segera   berikatan dengan  senyawa  kimia  yang  lain  saat mencapai  laut  dan mengendap  di  dasar  perairan dalam  bentuk  sedimen.  Selain  itu,  ada  pula  elemen  mikro  yang  memang  memiliki konsentrasi  sangat  kecil dari  sumbernya. Misalnya: batuan  kristal dan  gas  yang  berasal dari dalam perut bumi.

        Profil distribusi elemen mikro dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu:a.    konservasi profilRasio konsentrasi elemen yang konstan  terhadap elemen yang berkaitan dengan khlorinitas atau salinitas ditemukan pada beberapa elemen karena tingkat reaktifitasnya yang rendah. Beberapa elemen makro dan logam kelumit (trace metal)  seperti seperti molybdenum  (MoO4

2-)  dan  tungsten  (WO42-)

b .Penurunan  konsentrasi  elemen  di  permukaan  perairanPenurunan  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 aktifitas biologi.  Di  perairan  yang  dalam  senyawa  partikulat  akan  mengalami  regenerasi melalui  proses  oksidasi  oleh  bakteri.        Berdasarkan  tempat  terjadinya  regenerasi elemen mikro, maka      nutrient type profile dapat dibagi menjadi 3, yaitu:

Regenerasi elemen mikro pada perairan dangkal hingga kedalaman maksimum 1 km. Misalnya  pada  logam  Cd 2+yang  berikatan  dengan  bagian  yang  lunak  dari material biologi yang masih hidup atau yang sudah mati.

Regenerasi elemen mikro pada perairan dalam hingga kedalaman maksimum dimana keberadaan  logam  dalam  air  laut masih  dapat  terdeteksi.  Beberapa  elemen mikro yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah: Zn, Bad an Ge.

Kombinasi regereneasi elemen mikro antara perairan dangkal dan dalam. Salah satu elemen yang termasuk kelompok ini adalah perak (Ag). Logam ini diketahui berikatan dengan phytoplankton, diatom dan cangkang hewan laut. Surface  enrichment  and  depletion  at  depth:  Elemen  yang  termasuk  kelompok  ini memiliki input yang berasal dari atmosfir, sungai dan daratan.

c. Surfei pengayaan dan penipisan pada kedalaman         Elemen  yang  termasuk  kelompok  ini mudah  bereaksi  dan         secara  cepat  berpindah  dari  air  laut  karena  berikatan  dengan         partikulat  yang  berada  di  kolom  air  untuk  selanjutnya         mengendap  dalam  sedimen. Waktu  tinggal  (residence times) dari   elemen kelompok  ini  tergolong sangat pendek. Logam  timbal     (Pb) merupakan elemen  yang  inputnya berasal dari  atmosfir (berasal dari  asap  kendaraan    dan  industri  di  darat  yang         menggunakan  bahan  bakar  fosil). Mn2+  merupakan  contoh         yang  baik  untuk  elemen  yang  memasuki  permukaan  air melalui   sungai atau berasal dari endapan sedimen di perairan yang dangkal.

d.    kondisi air laut minima         Kondisi air laut minimum dapat  terjadi  jika  terdapat  input dari   permukaan yang kemudian mengalami regenerasi di dekat dasar        atau mengalami scavenging di keseluruhan kolom air. Logam       seperti Cu2+, Sn dan  Al3+ tergolong dalam kelompok ini. Input    dari permukaan laut  berasal dari daratan yang terbang ke udara         membentuk debu atmosfer yang kemudian jatuh ke permukaan         laut. Al dengan cepat akan mengalami  penyerapan  oleh  partikel    tersuspensi  dari  permukaan  air melalui proses  adsorbs  atau         mengalami  penyerapan  oleh  plankton.  Partikel  yang  terserap         kemudian  jatuh dan mengendap di  laut dalam membentuk      sedimen. Resustensi dan flux Al dalam sedimen akan semakin        meningkat saat mendekati dasar perairan.

e.   Maksimum   dan minimum    di perairan anostik  Pada  suatu  daerah  dengan  sirkulasi terbatas  seperti di Laut Hitam, Trench Cariaco   dan  fjords, air dapat menjadi anoxic (tidak memiliki kandungan Oksigen) dan memproduksi H2S. Di batas antara 2 perairan dapat  terjadi proses  reduksi oksidasi  yang menyebabkan maxima  atau minima  dari perubahan  solubilitas dari  species  yang  berbeda.  Fe2+  dan Mn2+ tergolong maxima karena memiliki solubilitas yang meningkat dalam bentuk tereduksi.

Kondisi maxima ini terjadi akibat proses reduksi oksidasi Besi dan Mangan dekat batas lapisan antara dari oksik-anoksik.

Penyebaran (Variasi Musiman)

a.  Nitrogen (2.400 ton/mil³ air laut)        Variasi musiman dari nitrit, nitrat dan ammonia terjadi pada lapisan permukaan laut sebagai  hasil  dari  aktifitas  biologi.  Perubahan konsentrasi  Nitrogen  secara  musiman sebagian besar terjadi di perairan dangkal daerah lintang sedang atau lintang tinggi. Saat musim  semi,  terjadi  peningkatan  intesitas  cahaya  dan  durasi  (lama  penyinaran)  yang menyebabkan  peningkatan  populasi  fitoplankton.  Hal  ini  menimbulkan  perpindahan Nitrogen  anorganik  terlarut  dari  daerah  eufotik.  Populasi  fitoplankton  kemudian dimangsa oleh zooplankton dan ikan. Nitrogen kemudian dikembalikan ke perairan dalam bentuk  excrete  (kotoran),  urine  (amoniak  dan  urea)  atau  partikel  feses  yang  akan didekomposisi oleh bakteri sebelum dikembalikan ke perairan. Pada musim semi, proses percampuran  vertical  (vertical  mixing)  memiliki konstribusi  mengangkat  nutrien  dari perairan  bawah  ke  zona  eufotik.  Akibatnya  populasi  fitoplankton  bertambah  dengan cepat  dan  mulai  menurun  saat  terbentuk  zona  termoklin  yang menghalangi    suplai Nitrogen  ke  lapisan permukaan. Nutrien  yang dominan pada waktu  ini  adalah  amoniak yang  diekskresikan  oleh Zooplankton  dan  selanjutnya  dimanfaatkan  oleh  algae  dalam proses fotosintesis.  Pada  beberapa  lokasi,  terjadi  penurunan  konsentrasi Nitrogen terlarut hingga mencapai taraf yang dapat mematikan organisme. Ekskresi Nitrogen oleh zooplankton mencapai tingkat maksimum saat populasi fitoplankton jarang.

Hal ini terjadi karena kemungkinan  pemanfaatan  protein  sebagai  sumber  energi menurun  saat makanan (fitoplankton) berlimpah. Saat organisme mati atau dikonsumsi dan dikeluarkan dalam bentuk feses oleh zooplankton, maka bakteri akan melakukan regenerasi Nitrogen.Regenerasi  nitrat seringkali  menyebabkan  blooming  algae  pada  akhir  musim  panas. Konsentrasi nitrat akan meningkat   hingga mencapai  titik maksimum pada musim gugur dan  kemudian  menurun.  Nitrifikasi  akan  selesai saat  bulan  Januari  saat  permukaan  mendingin  dan badai membongkar  lapisan  termoklin,  menyebabkan  nirat  dapat terdistribusi kembali ke kolom air dan dasar perairan. Kondisi yang berbeda terjadi pada daerah perairan yang memiliki up-welling yang membawa nutrient dari perairan bawah ke  lapisan  permukaan.  Kondisi perairan  di  daerah  up-welling  sangat  subur  dan mendukung kehidupan  fitoplankton  yang melimpah.    Dengan  demikian  nutrient bukan merupakan faktor pembatas di daerah ini. Perubahan  konsentrasi nutrient  di  lautan  terbuka  yang  jauh  dari  daratan  juga dipengaruhi oleh  produktifitas  fitoplankton  dan  hanya  terbatas  di  lapisan permukaan. Namun,  proses  regenerative  terjadi  di  seluruh  kolom perairan.  Organisme  mati  dan detritus organik akan diuraikan  oleh bakteri saat tenggelam dari permukaan air. Partikel organik  akan tenggelam  dengan  lambat  karena  ukuran  partikel mengalami penyusutan dan densitas air  laut yang  lebih  tinggi pada perairan yang lebih dalam. Oksidasi partikel menyebabkan  berpindahnya  oksigen  dari dalam  air,  demikian  pula  dengan karbondioksida dan  ion nitrat yang menjadi produk akhir dari oksidasi  senyawa organik akan  terakumulasi di daerah perairan yang  lebih dalam.

Konsentrasi nitrogen di seluruh samudera  di  dunia memiliki  konsentrasi  yang  konstan mulai  dari kedalaman  di  daerah pertengahan  hingga dasar perairan.

b.  Fosfor (330 ton/mil³ air laut)        Di perairan dangkal daerah  temperate, variasi musiman ditemukan pada  fosfat dan  konsentrasi  fosfor  organik  terlarut.  Pada musim dingin,  sebagian  besar  fosfor berada dalam bentuk orthofosfat. Namun, hal  ini akan menurun dengan cepat pada bulan  maret  saat  fosfat digunakan  oleh  fitoplankton.  Zooplankton  dan  ikan  akan memakan fitoplankton  dan  mengembalikan  fosfat  ke  dalam  perairan  melalui feses/buangan metabolisme  dalam  bentuk  fosfat  dan  fosfor  organik terlarut.  Pada bulan  mei-Juni,  konsentrasi  fosfat  akan  menurun  di daerah  eufotik  sehingga konsentrasi  fosfor  organik  terlarut  lebih dominan.  Setelah  fitoplankton mengalami blooming,  regenerasin  fosfat dari  fitoplankton,  detritus  dan  fosfor  organik  terlarut akan kembali meningkat dengan cepat.

c.  Silika (14.000 ton/mil³ air laut)        Silikon  terlarut  di daerah  perairan    pantai  umumnya  cukup tinggi    karena  efek “run-off” dari daratan. Pada musim semi, ledakan populasi fitoplankton dengan cepat menyebabkan  menurunnya konsentrasi  silikon.  Regenerasi  silikon  akan  dimulai kembali pada musim panas saat pertumbuhan fitoplankton menjadi lambat dan terus berlanjut  hingga  mencapai  puncaknya  pada  awal  musim  dingin. Pada  beberapa daerah,  ledakan  populasi  fitoplankton  pada  musim gugur  dapat  menyebabkan terhambatnya regenerasi silikon untuk sementara waktu. Konsentrasi silikon terlarut di permukaan  laut umumnya  rendah, kecuali di daerah yang mengalami up-welling. Pada  lapisan yang  lebih dalam, ditemukan peningkatan yang  tajam dari konsentrasi silikon. Pola distribusi  silikon berbeda dari  satu  samudera ke  samudera  lainnya dan ditentukan oleh pola sirkulasi air dan oleh suplai silikon terlarut dari Antartik dan dari diatom  terlarut  yang  jatuh dari  permukaan.  Proses  absorbsi  oleh  organisme  juga berpengaruh terhadap pola distribusi silikon.

d.Tembaga Cu seringkali bersifat spesifik untuk tiap jenis tembaga (Cu) di alam dapat ditemukan

dalam bentuk logam bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk senyawa atau senyawa padat dalam bentuk mineral. Pada perairan laut, Cu dapat dijumpai dalam bentuk ion CuCO3

+, CuOH+ dan sebagainya. . d.Fe( besi)

Senyawa Fe dibutuhan oleh amakhluk hidup namun jika berlebihan mengakibatkan booming alga

e. Flour (6.100 ton/mil³ air laut)Namanya berasal dari bahasa Latin fluere, berarti "mengalir". Dia merupakan gas

halogen univalen beracun berwarna kuning-hijau yang paling reaktif secara kimia dan elektronegatif dari seluruh unsur. Dalam bentuk murninya, dia sangat berbahaya, dapat menyebabkan pembakaran kimia parah begitu berhubungan dengan kulit.

Manfaat Mikro Elemen di Lauta. Nitrogen        Nitrogen dalam air laut umumnya terlarut dalam bentuk nitrat (NO3), nitrit (NO2) dan Amoniak  (NH4).  Bentuk-bentuk  senyawa  dari  nitrogen  tersebut  diabsorbsi  oleh organisme  laut  untuk  memenuhi  kebutuhan  akan  nitrogen  sebagai  salah  satu komponen utama pembentukan asam amino yang menjadi cikal bakal terbentuknya protein.b.  Fosfor         Senyawa Fosfor seperti ATP (adenosine tri-fosfat) dan ko-enzim nukleotida, memiliki peran  yang  penting  dalam  fotosintesis  dan  proses  lainnya  dalam  tumbuhan. Fitoplankton  umumnya  memenuhi  kebutuhan  fosfor  melalui  asimilasi  secara langsung dalam bentuk ortho-fosfat. Absorbsi dan konversi menjadi  senyawa  fosfor organik  terjadi  saat  kondisi  gelap.c.  Silikon         Sebagian  besar  tumbuhan  dan  hewan  laut  yang memanfaatkan  silikon  terdiri  dari kelompok  diatom,  radiolaria,  pteropoda  dan  sponges.  Umumnya,  kelompok organisme tersebut memiliki struktur kerangka yang mengandung silika dalam jumlah tinggi.  Sisa-sisa  tubuh  yang  telah  mati  terutama  dari  kelompok  diatom  akan tenggelam  ke  dasar  perairan  membentuk  deposit  endapan  silikat  yang  spesifik.  Hingga saat ini belum diketahui secara pasti bagaimana silika terlarut diabsorbsi oleh diatom,  kemudian  diubah menjadi  hidrat  silikat  dan  digunakan  untuk membentuk cangkang dengan pola yang indah.

d. Boron        Boron yang tidak murni digunakan pada pertunjukan kembang api untuk memberikan warna hijau dan dalam roket sebagai pemicu.         Senyawa boron yang paling komersial adalah Na2B4O75H2O. Pentrahidra ini digunakan dalam jumlah yang banyak dalam pembuatan serat gelas yang dijadikan insulasi (insulation fiberglass) dan pemutih sodium perborat (sodium perborate bleach).        Asam borik juga merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam pembuatan kaca borosilica dan dalam penyembuhan arthritis.        Isotop boron-10 digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir, sebagai tameng pada radiasi nuklir dan dalam instrumen-instrumen yang digunakan untuk mendeteksi netron. Boron nitrida memiliki sifat-sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi seperti grafit. Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak energi dan pernah digunakan sebagai bahan bakar roket. Penawaran terhadap filamen boron juga meningkat karena bahan ini kuat dan ringan dan digunakan sebagai struktur pesawat antariksa.e. Fluor 

Flour dan senyawanya digunakan dalam memproduksi uranium (dari heksafluorida) dan lebih dari 100 senyawa fluor komersial, termasuk plastik untuk suhu tinggi. Asam fluorida mengetsa kaca lampu pijar. Fluor hidrokarbon digunakan besar-besaran dalam pendinginan udara di kulkas dan AC

        Keberadaan fluor sebagai senyawa fluorida yang mudah larut dalam air minum melebihi 2 ppm dapat menyebabkan bercak pada lapisan email gigi, bila terkonsumsi oleh anak-anak dengan gigi permanen. Meski demikian, dalam jumlah yang lebih sedikit, fluor dapat mencegah lubang gigi.        Unsur fluor telah dipelajari sebagai bahan bakar roket karena nilai daya dorong yang sangat luar biasa.        Unsur fluor dan ion fluorida sangat beracun. Unsur bebasnya memiliki karakteristik bau yang tajam, bisa dideteksi dalam konsentrasi serendah 20 ppb, yakni di bawah tingkat keamanan bekerja. Konsentrasi yang diperbolehkan untuk paparan selama 8 jam kerja adalah 1 ppm.f. Argon

Digunakan dalam bola lampu pijar listrik dan tabung fluoresen pada tekanan sekitar 400 Pa, tabung pengisian cahaya , tabung kilau dan lain-lain. Argon juga digunakan sebagai gas inert yang melindungi dari bunga api listrik dalam proses pengelasan, produksi titanium dan unsur reaktif lainya, dan juga sebagai lapisan pelindung dalam pembuatan kristal silikon dan germanium.B. Trace Element

Trace Elemen merupakan unsur–unsur atau senyawa –senyawa kimia di laut yang kelarutanya kurang dari 1 ppb atau dapat diartikan sangat kecil. Tetapi untuk keberadaanya sangat diperlukan dalam pengaturan keseimbangan kelarutan elemen-elemen dilaut dan proses biologi organism bahari. Rasio konsentrasi elemen yang konstan terhadap elemen yang berkaitan dengan khlorinitas atau salinitas ditemukan pada beberapa elemen karena tingkat reaktifitasnya yang rendah. Logam-logam Cu, Mn, Fe dan Zn jika terjadi defisiensi menyebabkan penyakit baik pada hewan maupun tumbuhan.

Cu, Cr, Se dan I untuk hewan dan B dan Mo untuk tanaman. Hampir semua mikronutrien memiliki peran sebagai penyusun enzym dan protein-protein penting lain yang terlibat dalam

pathway/siklus metabolik. Ketiadaan mikronutrien akan menyebabkan disfungsi metabolik

yang mengakibatkan penyakit.  Elemen-elemen yang tidak mempunyai kepentingan secara biokimiawi disebut "non essensial element". Contohnya “non-essential element” adalah As, Cd, Hg, Pb, Po, Sb, Ti dan U yang menyebabkan toksisitas pada konsentrasi yang melebihi ambang batas tetapi tidak menyebabkan "deficiency disorder" padakonsentrasi rendah seperti mikronutrien.

Kelompok Elemen Kimia Jarang (Trace Element)Di laut terdapat pula kelompok elemen yang disebut kelompok elemen jarang atau “Trace

Element”. Elemen ini terdapat di laut dalam kadar yang sanagt kecil sekali dibandingkan dengan kadar-kadar dari elemen- elemen dari kelompok yang lain. Kadar elemen jarang yang terdapat di laut mempunyai nilai kisaran antara 67.18µg sampai 0,024 µg dalam 1 liter air laut. Nama-nama elemen Jarang Utama Yaitu:         Yod (I) 280 ton/mil³ air laut         Barium (Ba) 140 ton/mil³ air laut

         Besi (Fe) 47 ton/mil³ air laut         Molibden(Mo) 47 ton/mil³ air laut         Seng (Zn) 47 ton/mil³ air laut         Selen (Se) 29 ton/mil³ air laut         Argon (Ar) 14 ton/mil³ air laut         Tembaga (Cu) 14 ton/mil³ air laut         Timah (Sn) 14 ton/mil³ air laut         Uranium (U) 14 ton/mil³ air laut         Mangan (Mn) 9 ton/mil³ air laut         Nikel (Ni) 9 ton/mil³ air laut         Vanadium (V) 9 ton/mil³ air laut         Titan (Ti) 5 ton/mil³ air laut         Sesium (Ce) 2 ton/mil³ air laut         Kobal (Co) 2 ton/mil³ air laut         Serium (Ce) 2 ton/mil³ air laut         Litrium (Y) 1 ton/mil³ air laut         Lantan (La) 1 ton/mil³ air laut         Perak (Ag) 1 ton/mil³ air laut         Khrom (Cr) 0,2 ton/mil³ air laut         Timah (Pb) 0,1 ton/mil³ air laut         Galium (Ga) 0,1 ton/mil³ air laut

Peranan trace elemen dalam suatu perairan:1. Proses – prose metabolisme biologi oraganisme2. Pelepasan mineral dilaut3. Pengaturan pH perairan4. Pengaturan potensial redox diperairan

Distribusi atau penyebarab trace elemen dilaut biasanya ditentukan melalui:1. Prose hidrodinamika perairan(pergerakan air dan transport massa air)2. Aktivitas organisme didasar perairanUntuk sumber – sumber trace elemen disuatu perairan sendiri berasal dari:1. Melalui proses presipitasi dari udara2. Masukan dari aliran air sungai3. Pelepasan dari batuan atau kerak bumi4. Pelepasan kembali oleh sediman dari dasar perairan

Factor – factor yang mempengaruhi atau mengurangi kelarutan trace elemen dari suatu perairan:1.      Melalui proses pengendapan sedimen, mengikat senyawa – senyawa terlarut disuatu

perairan.

2.      Diserap atau dimanfaatkan oleh oraganisme bahari terlepas ke atmosfir melalui permukaan perairan.

3.      Trace elemen terlarut juga terkait denga gas dalam senyawa didalam jaringan tubuh suatu organism bahari, yang mempunyai konsentarasi yang sangat tinggi (berikatan dengan ion oksigen dan hydrogen).

4.      Bahan Organik TerlarutBerdasarkan strukturnya  senyawa organik dapat dibagi menjadi : materi organik  terlarut  (DOM) yang berukuran < 0,45 µm  termasuk koloid materi organik partikulat  (POM) yang terdiri atas materi berbentuk partikulat (>

2,0µm) dan materi tersuspensi (0,45 ± 2,0 µm)

Bahan organik terlarut dalam air laut. Bahan organik terlarut yang berukuran < 0.5 μm. Jumlah bahan organik terlarut dalam air laut biasanya melebihi rata-rata bahan

organik tidak terlarut. Hanya berkisar 1/5 bahan organik tidak terlarut terdiri dari sel hidup. Semua bahan organik ini dihasilkan oleh organisme hidup melalui proses metabolisme dan hasil pembusukan

Bahan organik karbon berukuran 0,3 – 3 mgC/ l pada perairan pantai, ditemukan sebagai hasil peningkatan aktivitas fitoplankton dan polusi dari daratan.

Bahan organik tidak terlarut dalam air laut Bahan organik tidak terlarut dalam air laut berukuran lebih besar dari 0,5 μm. Pada

lapisan permukaan air laut material organik tak terlarut ini berupa detritus dan fitoplankton. Pada zona eufotik konsentrasinya lebih tinggi dari lapoisan di bawahnya. Bahan organik tak terlarut ini berfungsi menyediakan makanan untuk organisme pada beberapa tingkatan tropik.

Interaksi Trace Elemen dengan Organisme Bahari            Perbandingan konsentrasi trace elemen diperairan > kendungan didalam jaringan tubuh suatu organism bahari. Trace elemen dalam kondisi stabil, susunan dari jasad hidup seluruh suatu oraganisme. Senyawa ferredoxin yang terdiri dari Fe berperan dalam proses asimilasi.Mn merupakan salah satu elemen penting dari ko-faktor enzim yang berperan dalam reaksi fotositesis N ,Mo dan Cu membentuk kofaktor enzim yang berperan dalam siklus reduksi oksidasi.Si dan P digunakan sebagai bahan untuk membuat cangkang dan rangka eksternal.

Keberadaan ion Cl- , factor yang sangat menentukan dalam perkataan elemen- elemen kalium (K) magnesium(Mg), Bromida(Br) dan Flour(F) yang terdapat dalam senyawa proses osmoregulasi.

Trace elemen terlarut juga terkait denga gas dalam senyawa didalam jaringan tubuh suatu organism bahari, yang mempunyai konsentarasi yang sangat tinggi9(berikatan dengan ion oksigen dan hydrogen).

            Tingkat kelarutan ion trace elemen dalam jaringan tubuh suatu organism laut (berdasarkan tingkat reaktifitas dan golongan yang ada pada SPU):

1. Pada jaringan tubuh plankton:           - Fe > Al > Lr > Cr           - Si > Ga           - Zn > Pb > Cu > Cn > Co2. Pada jaringan hidup alga coklat:           - Fe > Cr > Ga > Tr > Al > Sr           - Pb > Mn > Zn           - Ca > Co > Ni3. Pada oraganisme bentik seperti moluska, arthopoda dan echinodermata           - Cu > Zn > Cd

Ion phospat, yang menentukan adanya kelarutan thorium dan cerium :         Ion yang kelarutanya oksida menentukan adanya dari mineral mangan, ferum dan aluminium.         Senyawa kompleks dengan atom Cl menentukan adanya mineral Ag, Pb, Hg menentukan AgCl, PbC, dan lain.

Elemen tersebut memiliki sifat yang sangat reaktif sehingga cepat akan mengalami remove dan mengendap di dalam sedimen Konsentrasi elemen tersebut di daerah sumbernya memang sudah rendah. Proses lain yang menentukan keberadaan dari trace elemen:

         Proses volkanologi yang dapat mensuplai mineral Cobalt, Nikel, Argentum, Barium.         Porses presipitasi secara alami dapat mensuplai mineral ferum, Mn, Cr, Cu, Nr, dan Pb, proses dari geochemical dari atmosfer.

Interaksi Presipitasi dari Dasar Perairan

Interaksi presipitasi erat hubungan dengan prose penyerapan dan pengendapan trace elemen diperairan oleh partikel terlarut dan akhirnya diendapkan didasar perairan sebagai sedimen.pada waktu perairan Ph rendah( asam), elemen – elemen terlepas dari senyawa kompleks, yang akan membentuk ion bebas diperairan, yang akhirnya akan membentuk ikatan dengan materi padatan yang tersuspensi dan terendap dai dasar perairan.         Reaksi Oksidasi: diperairan akan mengakibatkan ion mangan(Mn) dan besi(Fe) berikatan dengan fraksi tanah liat membentuk senyawa dalam mangan nadule dan diendapkan dilingkungan laut dalam.         Pada Kondisi Reduksi : trace elemen berikjtan dengan oksigen yang terpakai dalam proses fotosintesis, turut menentukan nilai dari produktifitas suatu perairan yang tinggi.

Proses Presipitasi di EstuariaTerjadinya proses pengikatan trace elemen oleh material padatan tersuspensi yang

dipengaruhi oleh adanya ion – ion pembentuk dari salinitas

Interaksi Trace Elemen pada Lingkungan Tanpa Oksigen

Di suatu palung laut atau suatu dasar perairan yang paling dalam merupakan kondisi yang miskin akan oksigen, sehingga oraganisme yang hidup dalam kedalaman tersebut seperti: bakteri pereduksi sulfida yang dapat memanfaatkan keberadaan sulfida disuatu perairan dalam dan akan membentuk senyawa sulfat bersama trace elemen yang ada diperairan, dengan melalui proses diagenesis metabolism anaerob.

Peranan manusia terhadap penyebaran trace elemen dilautSebagaian besar trace elemen berupa logam berat yaitu, yang pada kelarutan yang

sangat kecil sangat dibutuhkan dalam pengaturan keseimbangan proses metabolism organism bahari, namun apabila kelarutan di perairan sudah melalui atau melampaui batas ambang yang ditentukan merupakan bahan pencemar yang berbahaya dalam perairan.

BAB IIIPENUTUP

III.1. Kesimpulan

Elemen  adalah  unsur,  materi  atau  bahan  dasar  (fundamental  kinds  of matter)

yangmenyusun  seluruh  benda  di  alam  semesta. Secara garis besar elemen terbagi atas

elemenorganik yang berkaitan dengan senyawa hidrokarbon dan derivatnya  yang menyusun

makhluk hidup dan elemen inorganik yang mencakup keseluruhan elemen yang terdapat

dalam tabelperiodik  unsur  termasuk  Hidrogen  dan  Karbon. Berdasarkan  rata-rata

konsentrasinya  di  alam, elemen terbagi atas elemen makro yaituelemen kimia yang terdapat

dilaut dalam kadar yang besar, elemen mikro atau minor elemenyaitu kadarnya yang lebih

kecil dibandingkan dengan kelompok elemen kimia utama, dan traceelemen dalam kadar

yang sangat kecil sekali dibandingkan dengan kadar-kadar dari elemen-elemen dari kelompok

yang lain.

III.2. Saran

Daftar Pustaka

Hutabarat, Sahala dan Stewart M. Evans. 1984. Pengantar        Oseanografi.Jakarta: UI-Press.

Manahan, S,E. 2001. Fundamental of Environmental Chemistry. 2nd edition. CRS Press. BocaRaton.

McNeely, R.N., et al. 1979. Water Quality Source Book, A guide to Water     Quality Parameter. Inland Waters Directorate Water Quality Branch,      Ottawa, Canada.

Miessler G, L dan Donald A, Tarr. Inorganic Chemistry 3rd edition. Pearson Prentice Hall.

Millero, F. J. 2006. Chemical Oceanografi. 3rd edition, C R C Taylor and Francise. Boca Raton.London.

Millero, F. J dan M, L, Sohn. 1992. Chemical Oceanografi. 3rd edition, C R C Taylor and  Francise. Boca Raton. London. 

Riley, J, P dan R , Chester. 1971. Introducing to Marine Chemistry. Academic Press Londonand New York.

Rompas, Rizald Max, Natalie DC Rumampuk dan Julius Robert Rompas.       2009. Oseanografi Kimia. Jakarta: Sekretariat Dewan Kelautan   Indonesia.

Sanusi, H. S. 2006. Kimia Laut. Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan Lingkungan. Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.     Institut Pertanian Bogor.