thiobacillus ferooxidants

23
BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Bioteknologi dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya: bidang kedokteran, pertanian dan lain sebagainya termasuk bidang pertambangan. Dalam bidang pertambangan dikenal sebagai istilah metalurgi. Metalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan mineral (mineral dressing), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy), proses produksi logam (mechanical metallurgy), perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup seperti bakteri. Metalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam . Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan mineral (mineral dressing ), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy ), proses produksi logam (mechanical metallurgy ), perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy ). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup seperti bakteri. Biotechnology 2015 1

Upload: fitrah-aulia-lisabilla

Post on 16-Dec-2015

36 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

good

TRANSCRIPT

BAB IPENDAHULUAN

1.1.Latar BelakangBioteknologi dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya: bidang kedokteran, pertanian dan lain sebagainya termasuk bidang pertambangan. Dalam bidang pertambangan dikenal sebagai istilah metalurgi. Metalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan mineral (mineral dressing), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy), proses produksi logam (mechanical metallurgy), perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup seperti bakteri.Metalurgi adalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan mineral (mineral dressing), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy), proses produksi logam (mechanical metallurgy), perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup seperti bakteri.Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia (Darmono, 2001). Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup (Taberima, 2004). Keberadaan logam berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses alamiah seperti pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan hewan yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia terutama hasil limbah industri (Connel dan Miller, 1995).Bakteri kemolitotrof merupakan salah satu bakteri yang mampu memisahkan logam dari bijihnya. Bakteri ini hidup dari zat-zat anorganik, seperti besi dan belerang, dan memperoleh energi dari pemecahan bahan kimia tersebut. Energi tersebut digunakan untuk sintesis karbon dioksida dan air menjadi zat-zat organik. Proses sintesis ini dikenal dengan sebutan kemosintesis. Salah satu contoh bakteri pemisah logam ini adalah bakteri Thiobacillus ferooxidans yang digunakan untuk mengekstraksi tembaga dari bijih tembaga. Bakteri Thiobacillus ferroxidans, yaitu bakteri pemakan batuan yang tumbuh subur di tempat pertambangan, peranannya sangat penting karena dapat mengekstraksi berbagai jenis logam. Bakteri ini dapat memperoleh energinya dari oksidasi zat anorganik, yaitu besi dan belerang. Bakteri ini juga dapat tumbuh dengan subur dalam lingkungan tanpa adanya zat organik, dia mampu mengekstrak karbon secara langsung dari karbon dioksida di atmosfer. Pemanfaatan mikrorganisme ini untuk memisahkan logam dari bijih logam yang diterapkan di tambang logam karena logam tidak bisa dimanfaatkan jika terikat dengan bijihnya.

1.2.Rumusan masalah1. Apakah bakteri Thiobacillus ferrooxidans dapat membantu dalam menghasilkan logam yang berkualitas tinggi?

1.3.Tujuan1. Untuk mengetahui manfaat bakteri Thiobacillus ferrooxidans

1.4.Manfaat1. Mengetahui bahwa bakteri Thiobacillus ferrooxidans mampu membantu untuk menghasilkan logam yang berkualitas tinggi.2. Mampu memanfaatkan bakteri Thiobacillus ferrooxidans untuk bahan industri

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

A. Bakteri Thibacillus Ferrooxidans

1. TaksonomiKingdom : Bacteria Phyllum : Proteobacteria Kelas : Schizomycetes Ordo : Pseudomonadales Familia : Thiobacteriaceae Genus : Thiobacillus Species : Thiobacillus ferrooxidans

2. MorfologiBakteri Thiobacillus ferrooxidans adalah Bakteri gram negatif aerobik khemolitotrofik Bakteri berbentuk batang. Merupakan bakteri saprofit, yaitu bakteri yang hidupnya dari sisa-sisa organisme mati atau sampah, Thiobacillus adalah warna, dengan kutub flagella bakteri. Mereka memiliki sebuah besi oxida, yang memungkinkan mereka untuk memetabolisme ion besi.

3. Fisiologi Thiobacillus ferrooxidans adalah bakteri di udara. Termasuk bakteri thermophilic, yaitu hidup pada suhu 45-50o C. Selain itu juga termasuk ke dalam bakteri acidophilic, yang hidup pada pH dari 1,5 menjadi 2.5. Beberapa spesies, hanya tumbuh pada pH netral.

4. EkologiThiobacillus ferrooxidans yang paling umum adalah jenis bakteri tambang di tumpukan sampah. Organisme ini adalah acidophilic (asam loving), dan meningkatkan tingkat oksidasi pyrite Tailing tumpukan di tambang batu bara dan deposito. Menurut Breemen (1993), kecepatan penurunan pH akibat oksidasi pirit ditentukan oleh jumlah pirit, kecepatan oksidasi, kecepatan perubahan hasil oksidasi, dan kapasitas netralisasi. Proses oksidasi yang dapat membahayakan, karena memproduksi sulfuric acid, yang merupakan alat utama. Namun, juga dapat bermanfaat dalam pemulihan bahan seperti tembaga dan uranium. Ferrooxidans untuk membentuk sebuah hubungan simbiotik dengan anggota bakteri jenis Acidiphilium, bakteri yang mampu pengurangan besi. Jenis lainnya Thiobacillus tumbuh dalam air dan endapan; terdapat kedua jenis air tawar dan air laut.

Thiobacillus ferrooxidans adalah bakteri biasanya digunakan dalam apa yang disebut bioleaching, sebuah bioproses di mana mikroba yang digunakan untuk melarutkan logam dari deposit mineral. Ini adalah bakteri yang paling umum digunakan dalam biomining. Lebih dari 30 persen tembaga dunia diekstraksi melalui penggunaan T. ferrooxidans dengan cara ini, menurut "Ensiklopedia Concise Bioresource Teknologi." Hal ini jelas menguntungkan bahwa mikroba mampu bioleaching pertumbuhan terus-menerus untuk digunakan sukses di industri. Menurut jurnal "Aplikasi Mikrobiologi Lingkungan," pertumbuhan T. ferrooxidans secara signifikan ditingkatkan melalui pengenalan karbon dioksida dan sulfat besi. Thiobacillus ferrooxidans diisolasi untuk pertama kalinya pada tahun 1947. Itu diekstrak melalui drainase asam dari tambang batubara, laporan jurnal "Sadhana." T. ferrooxidans memiliki sebuah oksidase besi, yang memungkinkan bakteri untuk memetabolisme ion logam, seperti besi ferro. Oleh karena itu, mendapat energi dari oksidasi besi ferro atau dikurangi senyawa belerang anorganik. Ini adalah salah satu bakteri yang digunakan dalam industri untuk mengekstraksi logam, seperti tembaga dan uranium, dari bijih fungsi. Mengingat tingkat pertumbuhan T. ferrooxidans sukses ', bakteri dapat digunakan dalam teknologi desulfurisasi bahan bakar dan gas industri. Efisiensi dari proses ini adalah kompetitif dengan metode tradisional desulfurisasi, dan produk samping belerang, asam sulfat atau gipsum fitur. Menurut jurnal "Mikrobiologiia," untuk pertumbuhan bakteri terus menerus, T. ferrooxidans membutuhkan sekitar 14 mg fosfor, magnesium 2 mg, 5 mg potasium dan 100 mg nitrogen. Langkah-langkah ini sesuai dengan per gram biomassa kering dari jumlah.Meskipun T. ferrooxidans diklasifikasikan sebagai organisme aerobik - membutuhkan oksigen untuk tumbuh dan bertahan hidup - itu dapat berkembang biak dalam kondisi anaerobik juga. Oksidasi anaerobik telah ditunjukkan dengan T. ferrooxidans menggunakan elemen sulfur dengan sulfat besi. Namun, besi sulfur atau besi elemental harus hadir dalam rangka untuk bakteri untuk tumbuh.

5. Pertumbuhan Thiobacillus FerrooxidansMenurut University of Minnesota, faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan T. ferrooxidans adalah suhu, air, pH dan nilai gizi. Mikroorganisme ini membutuhkan suhu dari 75 sampai 100 derajat Fahrenheit untuk pertumbuhan optimal. Seperti meningkatkan suhu atau penurunan, tingkat pertumbuhan terpengaruh. Rentang pH terbaik untuk T. ferrooxidans adalah antara 6,5 dan 7,5. Demikian juga, konsentrasi optimal dari nitrogen, vitamin dan mineral yang diperlukan untuk laju pertumbuhan maksimum. Konsentrasi nitrogen harus 0,1-1,0 mg / L.Biohidrometalurgiadalah ilmu dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi: pengolahan mineral (mineral dressing), ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy), proses produksi logam (mechanical metallurgy), perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy). Salah satu cabangnya adalah Biohidrometalurgi, yakni pengolahan bijih logam menjadi logam murni dengan cara penambahan mkhluk hidup seperti bakteri.Misalnya : Thichacillus ferrooxidans berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas tinggi. Sebagai contoh pada tembaga (Cu).

BAB IIIMETODE PENULISAN

3.1 Sumber dan Jenis DataData-data yang dipergunakan dalam penyusunan karya tulis ini berasal dari berbagai literatur kepustakaan yang berkaitan dengan permasalahan yang dibahas. Beberapa jenis referensi utama yang digunakan adalah artikel ilmiah bersumber dari internet. Jenis data yang diperoleh variatif, bersifat kualitatif maupun kuantitatif.3.2 Pengumpulan DataMetode penulisan bersifat studi pustaka. Informasi didapatkan dari berbagai literatur dan disusun berdasarkan hasil studi dari informasi yang diperoleh. Penulisan diupayakan saling berhubungan, relevan dengan topik, serta tidak menimbulkan bias.3.3 Analisis DataData yang terkumpul diseleksi dan diurutkan sesuai topik kajian. Kemudian dilakukan penyusunan karya tulis berdasarkan data yang telah dipersiapkan secara logis dan sistematis. Teknik analisis data bersifat deskriptif argumentatif.3.4 Penarikan SimpulanSimpulan didapatkan setelah merujuk kembali pada rumusan masalah, tujuan penulisan, serta pembahasan. Simpulan yang ditarik merepresentasikan pokok bahasan karya tulis, serta didukung dengan saran praktis sebagai rekomendasi lanjut.

BAB IVPEMBAHASAN

A. Mikroorganisme sebagai Pemisah Logam dari BijihnyaThiobacillus ferrooxidans adalah salah satu dari spesies khemolititrof (bakteri pemakan batuan) yang berperan dalam mengekstrak berbagai jenis logam. Khemolitotrof memperoleh energinya dari oksidasi zat organik karena dapat mengekstrak karbon secara langsung dari karbondioksida di atmosfer. Thiobacillus ferrooxidans digunakan untuk memperoleh kembali logam (dan uranium) dari bijih logam dan uranium berkualitas rendah. Misalnya bila larutan yang mengandung ion besi (Fe3+) dicuci melalui endapan senyawa tembaga yang tidak dapat larut, logam dioksidasi menjadi senyawa yang dapat larut. Dalam proses ini, (Fe3+) direduksi menjadi Fe2+. Fe3+ dapat dioksidasi kembali menjadi Fe3+ oleh Thiobacillus ferrooxidans. Tembaga yang bisa larut kemudian pindah keluar dari bijih dan diperoleh kembali sebagai logam murni yang berkualitas tinggi.Selama ribuan tahun, penyulingan minyak atau mineral dan memisahkan tembaga dari bijih yang berkualitas rendah dengan proses leaching Atau meluluhkan. Pada 1957, berhasil dikembangkan teknik pemisahan logam dari bijinya dengan menggunakan jasa bakteri. Bakteri yangdapat memisahkan logam dari bijihnya adalah Thiobacillus ferooxidans yang berasal dari hasil oksidasi senyawa anorganik khususnya senyawa besi dan belerang. Bakteri ini termasuk jenis bakteri khemolitotrop atau bakteri pemakan batuan. Bakteri khemolitotrop tumbuh subur pada lingkungan yang miskin senyawa organik, karena mampu mengekstrak karbon langsung dari CO2 di atmosfer.

B. Proses pemisahan logam dari bijihnya berlangsung sebagai berikut : Bakteri Thiobacillus ferooxidans mengoksidasi senyawa besi belerang (besi sulfida) di sekelilingnya. Proses ini membebaskan sejumlah energy yang digunakan untuk membentuk senyawa yang diperlukannya. Selain energi, proses oksidasi tersebut juga menghasilkan senyawa asam sulfat dan besi sulfat yang dapat menyerang batuan di sekitarnya serta melepaskan logam tembaga dari bijihnya. Jadi, aktivitas Thiobacillus ferooxidans akan mengubah logam sulfida yang tidak larut dalam air menjadi logam sulfat yang larut dalam air. Pada saat air mengalir melalui bebatuan, senyawa logam sulfat (CuSO4) akan ikut terbawa dan lambat laun terkumpul pada kolam berwarna biru cemerlang. Proses pemisahan logam dari bijihnya secara besar-besaran dapat dijelaskan sebagai berikut. Bakteri ini secara alami terdapat di dalam larutan peluluh. Penambang tembaga akan menggerus batu pengikat logam dan akan menyimpannya ke dalam lubang tempat buangan. Kemudian, mereka menuangkan larutan asam sulfat ke tempat buangan tersebut. Saat larutan peluruh mengalir melalui dasar tempat buangan, larutan peluluh akan mengandung tembaga sulfat. Selanjutnya, penambang akan menambah logam besi ke dalam larutan peluluh. Tembaga sulfat akan bereaksi dengan besi membentuk besi sulfat yang mampu memisahkan logam dari bijinya. Secara umum, Thiobacillus ferooxidans membebaskan logam dari bijih tembaga dengan cara bereaksi dengan besi dan belerang yang melekat pada batuan sehingga batuan mengandung senyawa besi dan belerang, misalnya FeS2. Saat larutan peluluh mengalir melalui batu pengikat bijih,bakteri mengoksidasi ion Fe2+ dan mengubahnya menjadi Fe3+. Unsur belerang yang terdapat dalam senyawa FeS2 dapat bergabung dengan ionH+ dan molekul O2 membentuk asam sulfat (H2SO4). Bijih yang mengandung tembaga dan belerang, misalnya CuS, ion Fe3+ akanmengoksidasi ion Cu+ menjadi tembaga divalen atau Cu2+. Selanjutnya, bergabung dengan ion sulfat (SO4 2-) yang diberikan oleh asam sulfat untuk membentuk CuSO4. Dengan cara tersebut, bakteri tersebut mampu menghasilkan tembaga kelas tinggi. Selain itu, bakteri pencuci, seperti Thiobacillus juga dapat digunakan untuk memperoleh logam berkualitas tinggi, seperti emas, galiu, mangan, kadmium, nikel, dan uranium.Metabolisme bakteri itu pun dapat ditinjau dari dua sisi berdasarkan aktivitasnya. Yang pertama ialah pengoksidasi yang melepaskan elektron besi secara enzimatis dan bersamaan dengan itu energi yang dihasilkannya digunakan untuk pertumbuhan bakteri. Yang kedua, pengoksidasi besi secara tidak langsung dan produk metabolismenya bersifat asam sehingga pH-nya menjadi rendah. Ketika pH-nya rendah ini justru ada bakteri yang merasa nyaman dan berkembang dengan baik. Di sini ada simbiosis, baik mutualisme maupun komensalisme. Proses pengolahan bijih bertujuan untuk mengatur ukuran partikel bijih,menghilangkan bagian-bagian yang tidak diinginkan, meningkatkan kualitas, kemurnian atau grade bahan yang diproduksi. Proses ini biasanya terdiri dari: penghancuran,penggilingan, pencucian, pelarutan, kristalisasi, penyaringan, pemilahan, pembuatanukuran tertentu, sintering (penggunaan tekanan dan panas dibawah titik lebur untukmengikat partikel-partikel logam), pellettizing (pembentukan partikel-partikel logammenjadi butiran-butiran kecil), kalsinasi untuk mengurangi kadar air dan/ataukarbondioksida, roasting (pemanggangan), pemanasan, klorinasi untuk persiapan proseslindian, pengentalan secara gravitasi, pemisahan secara magnetis,pemisahan secaraelektrostatik, flotasi (pengapungan), penukar ion, ekstraksi pelarut, elektrowining,presipitasi, amalgamasi dan heapleaching.Proses pengolahan yang paling umum dilakukan adalah pemisahan secara gravitasi (digunakan untuk cadangan emas placer), penggilingan dan pengapungan(digunakan untuk bijih besi yang bersifat basa), pelindian (dengan menggunakan tangkiatau heap leaching); pelindian timbunan (digunakan untuk bijih tembaga kadar rendah)dan pemisahan secara magnetis. Tipikal langkah-langkah pengolahan meliputipenggilingan, pencucian, penyaringan, pemilahan, penentuan ukuran, pemisahan secaramagnetik, oksidasi bertekanan, pengapungan, pelindian, pengentalan secara gravitasi,dan penggumpalan (pelletizing, sintering, briquetting, or nodulizing, bleaching).

C. Teknik BiobleachingBioleaching merupakan suatu proses untuk melepaskan (remove) atau mengekstraksi logam dari mineral atau sedimen dengan bantuan organisme hidup atau untuk mengubah mineral sulfida sukar larut menjadi bentuk yang larut dalam air dengan memanfaatkan mikroorganisme (Brandl, 2001). Sementara Bosecker (1987) mengungkapkan bahwa bioleaching merupakan suatu proses ekstraksi logam yang dilakukan dengan bantuan bakteri yang mampu mengubah senyawa logam yang tidak dapat larut menjadi senyawa logam sulfat yang dapat larut dalarn air melalui reaksi biokirnia. Bioleaching logam berat dapat rnelalui oksidasi dan reduksi logam oleh mikroba, pengendapan ion-ion logam pada permukaan sel rnikroba dengan menggunakan enzim, serta menggunakan biomassa mikroba untuk menyerap ion Plogm (Chen dan Wilson, 1997). Bakteri yang digunakan dalam proses tersebut antara lain adalah bakteri Pseudomonas fluorescens, Escherichia coil, Thiobacillus ferrooxidans dan Bacillus sp sebagai bakteri leaching yang mampu melarutkan senyawa timbal sulfida sukar larut menjadi senyawa timbal sulfat yang dapat larut melalui proses biokimia.a. Langkah- langkah Bioleaching:Proses pemisahan tembaga dari bijihnya dengan menggunakan bakteri Thioobacillus ferooxidans adalah sebagai berikut. Bakteri ini akan mengoksidasi senyawa besi sulfide di sekitarnya. Proses ini akan melepaskan energi asam sulfat (H2SO4) dan besi sulfide (FeS). Kedua senyawa ini akan menghancurkan bebatuan disekitarnya dan melepaskan tembaga dari bijihnya. Dengan kata lain, bakteri ini akan mengubah sulfide yang tidak larut dalam air. Dengan demikian, apabila air dialirkan di bebatuan yersebut, maka tembaga sulfat akan terbawa dan terkumpul di dalam kolam yang sudah disediakan. Larutan dalam kolam bewarna biru cemerlang. Larutan biru cemerlang kemudian dialirkan melalui pipa-pipa. Besi akan mengikat sulfat dan tembaga akan dilepas. Sehingga, akan didapat tembaga murni dengan konsentrasi sekitar 99%. b. Mekanisme Pemanfaatan T. ferrooxidans dalam pemisahan logam besiThiobacillus 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 O2. Thiobacillus tidak membentuk spora, mereka Gram-negatif Proteobacteria. Siklus hidup mereka adalah khas bakteri, dengan reproduksi oleh fisi sel.Dalam metaboliseme Thiobacillus ferrooxidans tergolong bakteri kemoautotrof. Kemoautotrof 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.Golongan Thiobacillus genus, juga dikenal sebagai Acidithiobacillus, tidak mengandung warna, bakteri berbentuk batang . Bakteri ini memiliki kemampuan untuk memperoleh energi dari oksidasi senyawa sulfur . Oleh karena itu persyaratan lingkungan termasuk adanya senyawa belerang anorganik. Bakteri ini pernapasannya preferentially memanfaatkan oksigen sebagai akseptor elektron terminal (rachel, Klapper.2008)Thiobacillus adalah genus yang paling penting dari chemolithotrophs yang memetabolisme belerang. Ini termasuk sel berbentuk batang motil yang dapat diisolasi dari sungai, kanal, tanah sulfat diasamkan, drainase limbah tambang dan daerah pertambangan lainnya. Thiobacilli ini disesuaikan dengan variasi yang luas dari suhu dan pH dan dapat dengan mudah diisolasi dan diperkaya. Bakteri ini dapat melakukan hubungan simbiotik dengan anggota dari genus acidipilum, sebuag bakteri yang mampu mereduksi besi. Species lain dari bakteri ini ada juga yang mampu hidup dalam air dan sedimen.T. ferroxidans adalah bakteri pelepas logam yang paling banyak diteliti, berbentuk batang kecil, menyukai temapat yang sangat asam dengan pH optimum berkisar anatara 1,5-2,5 (chang & Myersonn, 1982). Bakteri ini mampu mendapatkan energi dari oksida besi ferrp (Fe2+) dan menjadi ferri Fe3+ dan dengan mengoksidasi bentuk tereduksi sulfur menjadi asam sulfat (corbelt & Ingledew,1987). T. ferrooxidans adalah bakteri yang paling aktif di tambang limbah akibat asam dan polusi logam. Situs drainase tambang asam ekstrim juga mengekspos tingkat tinggi pirit, suatu unsur yang mudah teroksidasi oleh T. ferrooxidans. Ini kapasitas oksidasi pirit-telah dimanfaatkan dalam industri desulfurisasi batubara. T. 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. Logam dipulihkan melalui proses bioleaching termasuk tembaga, uranium dan emas.Reaksi pelepasan logam biasanya meliputi pengubahan cebakan logam yang tidak larut, biasanya berupa sulfida, menjadi senyawa yang larut dan logam yang diinginkan lebih mudah dimurnikan atau diekstrak. Bakteri pelepas logam dapat melakukan perubahan ini secara langsung dengan mengoksidasi sulfida logam sehingga terbentuk besi ferri, asam sulfat dan sulfat logam dan hasil logam tergantung jenis jebakanya. Beberapa reaksi pelepasan logam sebagai hasil serangan bakteri T. ferrooxidans langsung adalah ;4FeS2(pirit ) + 15O2 + H2O 2 Fe2(SO4)3 + 2H2SO4.. 14CuFeS2 (khalkopirit) + 17 O2 + H2SO4 4CuSO4 + 2Fe(SO4)3 + 2H2O22FeAsS (arsenopirit) + 2O2 + H2O 2FeSO4 + 2 H2SO4 3CuS (kovelit) + 2O2 CuSO4 4Pelepasan logam dari mineral oleh bakteri dapat juga secara tidak langsung. Seperti diperlihatkan pada reaksi berikut ;4FeS2 (pirit) + 2Fe(SO4)3 6Fe(SO4) + 4S.. 5CuS (kovelit) + Fe2 (SO4)3 CuSO4 + 2F(SO4) + S..6Besi 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. Spesies 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. Proses ini yang dinamakan pelindian atau bleaching. Dengan teknik ini dapat memperbaiki cara pemisahan logam dari biji dan tidak mengakibatkan polusi udara (Waluyo,Lud.2005). c. Oksidasi dan reduksi besi oleh Bakteri T. ferrooxidansDalam kondisis aerobik, bakteri Thiobacillus ferooxidans dapat menggunakn energi dari mengisolsidasi Fe2+ (Waluyo,Lud.2009). Proses tersebut diantarannya : 2Fe2+ + O2 + 2 H+ 2Fe3+ + H2OOksidasi pyrit (FeS2) menjadi SO42- dan Fe3+ dilakukan bakteri tersebut jika kondisis lingkungan dengan keasaman tinggi. Thiobacillus ferroxidans mengoksidasi besi dalam bentuk ferro sulfat untuk mengahasilkan ferri sulfat.4FeSO4 + 2 H2SO4 + O2 2 Fe2 (SO4)3 + 2 H2OFerri sulfat mempengaruhi keasaman setelah menghidrolisi ke bentuk ferri hidroksida. 2 Fe2(SO4)3 + 12 H2O - 4 Fe (OH)3 + 6 H2SO4Apakah keuntungan dari proses oksidasi Fe2+ ? mikrobe akan mendapatkan tambahn energi. Ion Fe 3+ yang terbentuk secara fisik akan melindungi mikroba dan meningkatkan stabilitas mikrokoloni pada permukaan benda padat. (Waluyo,lud. 2009).

Skema proses oksidasi dan reduksi Fe oleh T.ferrooxidans

Skema pemulihan logam dengan proses bioleaching

Skema bioleaching T.ferroxidans

BAB VPENUTUP

4.1 KesimpulanDari pembahasan tersebut dapat disimpulkan bahwa bakteri Thiobacillus ferrooxidans mampu membantu dalam pengolahan biji logam sehingga menghasilkan logam yang berkualitas tinggi dengan tahapan-tahapan khusus yaitu yang pertama Bijih logam berkualitas rendah yang dikenal sebagai larutan peluluh, ditimbun. Disinilah banyak ditemukan bakteri. Kemudian, ke dalam larutan itu ditambahkan larutan asam sulfat sehingga terjadi reaksi antara logam dan asam sulfat membentuk logam sulfat (CuSO4). Setelah itu, logam besi ditambahkan ke dalam larutan tersebut sehingga besi akan bereaksi dengan tembaga sulfat untuk melepaskan tembaga tersebut. Melalui proses tersebut diperoleh logam murni yang telah terpisah dari bijihnya sehingga berkualitas. Seluruh proses itu dibantu oleh bakteri Thiobacillus ferrooxidans.Bio-oksidasi adalah proses oksidasi yang dilakukan dengan bantuan mikroorganisme, semacam bakteri pemakan besi dan belerang ( thiobacillius ferrooksidan) dsb. Oksidasi tekanan udara dilakukan dengan cara menyuntikkan oksigen ke dalam larutan disaat proses ekstraksi berlangsung. Penggilingan halus dilakukan untuk memperoleh logam emas yang bebas ( terlepas dari perangkapnya). Selain membantu meningkatkan kinerja pertambangan, bioteknologi telah banyak digunakan untuk mengatasi pencemaran lingkungan. Dengan menggunakan mikroorganisme asli Indonesia, berbagai upaya untuk mengatasi pencemaran lingkungan berhasil dikembangkan. Melalui pendekatan bioteknologi lingkungan, misalnya teknologi bioremediasi, limbah minyak bumi, air asam tambang, limbah mengandung merkuri dan fenol dapat dibersihkan.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2011947-bioteknologi/#ixzz1eyVZv2OHhttp://textbookofbacteriology.net)Brierley, C.L., 1982. Microbial Mining. Scientific American. 247:42-50.California State Water Resources Control Board, 2000. Risks and Benefits.Clausen, C. A., 2000. Isolating metal-tolerant bacteria capable of removing Cu,Cr, and As from treated wood. Waste Management & Research. 18: 264-268. UK.Connel dan Miller, 1995.Logam Berat. http://id.shvoong.com/tags/logam-berat. Diakses pada tanggal 9 Januari 2011Darmono.2001.Pengertian Logam Berat. http://letsbelajar.blogspot.com/2007/08/logam-berat.html Diakses pada tanggal 9 Januari 2011Gazso, L. G. 2001. The key microbial in the removal of toxic metal and radionuclides from the enviroment. CEJOEM 2001. 7:178-185.Ghorbani, N. R., Salehrastin, N., and Moeni, A., 2002. Heavy metals affect the microbial populations and their activities. Symposium No. 54. 17th WCSS 14-21 August, Thailand. 2234:1-11.Ledin, M., and K. Pedersen, 1996. The environmental impact of mine wastes Roles of microorganisms and their significance in treatment of mine wastes. Earth-Science Reviews 41 (1996) 67-108.Miettinen.1977. Pengertian dan Macam Logam Berat. http://dedepurnama.blogspot.com/2009/07/logam-berat.html Diakses pada tanggal 9 Januari 2011Spain, A., 2003. Implication of microbial heavy metal tolerance in the environment. Review in Undergraduate Research. 2: 1-6.Sri Lestari, dkk, 2002, Pengaruh pH dan KonsentrasiAwal Terhadap Adsorpsi Tembaga oleh Saccaromyces cerevisiae yang terimobilisasi pada silika gel, Yogyakarta : Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, UGM.Taberima, Sartji.2004. Peranan Mikroorganisme Dalam Mengurangi Efek Toksik Pada Tanah Terkontaminasi Logam Berat. Institut Pertanian Bogor.

Biotechnology 2015

10