Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans oleh - seputarekologi.xyz topglobal Wednesday, June 24, 2020 No Comment

Halo sahabat selamat datang di website seputarekologi.xyz, pada kesempatan hari ini kita akan membahas seputar Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans oleh - seputarekologi.xyz, kami sudah mempersiapkan artikel tersebut dengan informatif dan akurat, silahkan membaca

Bakteri-Thiobacillus-Ferrooxidans

Selama ribuan tahun, penyulingan minyak atau mineral dan memisahkan tembaga dari bijih yang berkualitas rendah dengan proses leaching atau meluluhkan. Sekitar tahun 1957, berhasil dikembangkan teknik pemisahan tembaga dari bijinya dengan menggunakan jasa bakteri. Bakteri yang dapat memisahkan tembaga dari bijinya ialah 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.


Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans

Peranan bakteri dalam melepaskan logam dari cebakan batuan bumi baru diketahui belum lama berselang. Laoran pertama menyatakan bahwa baru pada tahu 1920-an diketahui ada bakteri tertentu yang berperan dalam pelepasan Zn dan FeS dari batuan, meskipun saat itu belum teridenfikasi. Peranan seseunghunya bakteri didalam melepaskan logam baru diketahui pada tahun 1947, yaitu ketika Arthur Colmer 7 M.E. hinkie dariWest Virginia University di Morgantown dapat mengidentifikasi jenis bakteri tersebut. Bakteri tersebut kini disebut Thiobacillus ferrooxidans, yang berperan utama melepaskan logam dari sulfide cebakan


Di antara kelompok Thiobacilli, Thiobacillus ferrooxidans telah muncul sebagai sebuah bakteri ekonomi yang signifikan di bidang pencucian bijih sulfida sejak penemuannya pada 1950 oleh Colmer et al. Penemuan T. 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 dll.


Biohidrometalurgi 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. Misalnya : Thiobacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran sehingga didapat logam berkualitas tinggi.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Reproduksi Sel Bakteri


Taksonomi Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans

Thiobacillus ferrooxidans juga biasa disebut dengan Acidithiobacillus ferrooxidans


Klasifikasi ilmiah

  • Kingdom : Eubacteria
  • Filum        : Proteobacteria
  • Kelas         : Gammaproteobacteria
  • Ordo          : Acidithiobacillales
  • Famili       : Acidithiobacillaceae
  • Genus       : Acidithiobacillus
  • Spesies      : Acidithiobacillus ferroxidans

Morfologi

Bakteri 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.


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.


Ekologi

Thiobacillus 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.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Ciri-Ciri Bakteri Mycoplasma Dalam Biologi

Karakteristik Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans

Acidithioacillus ferrooxidans tergolong organisme autotrofik, acidophilic, mes ophile terjadi di tunggal atau kadang-kadang berpasangan atau rantai, tergantung pada kondisi pertumbuhan. Strain yang sangat motil telah digambarkan maupun non-motil . Bukti terbaru menunjukkan tingkat tinggi heterogenitas genetik dalam isolat ferrooxidans Acidithiobacillus, yang diklasifikasikan sebagai spesies tunggal. Strain motil memiliki flagel tunggal & pili. Bakteri ini sporing non dan memiliki genom sekitar 2,8 × 10 6 pasang basa dan 55-65% dari konten GC.


Acidthiobacillus ferrooxidans tumbuh pada nilai pH 4,5-1,3 dalam medium basal dan garam berasal persyaratan biosintesis dengan autotrophy menggunakan karbon dari atmosfer karbon dioksida. Fiksasi nitrogen juga merupakan fungsi ekologis penting dilakukan oleh bakteri dalam habitat acidophilic. Energi metabolik berasal aerobik oleh oksidasi senyawa sulfur dikurangi anorganik atau ion besi. Pertumbuhan anaerobik menggunakan hidrogen unsur atau senyawa sulfur anorganik dikurangi sebagai donor elektron dan ion-ion besi sebagai akseptor elektron juga telah ditemukan.


Thiobacillus ferrooxidans adalah, gram negatif aerobik obligately autotrofik dan Proteobacteria. Bakteri ini motil, dan memiliki flagela polar. T. Ferrooxidans adalah acidophile, hidup di lingkungan dengan kisaran pH optimal 1,5 sampai 2,5. T. ferrooxidans juga termofilik, lebih memilih suhu dari 45 sampai 50 derajat Celcius. Toleransi suhu tinggi dari bakteri mungkin karena sebagian tingginya kandungan GC yang dari 55 sampai 65 persen mol.


Thiobacillus 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.


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.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Bakteriofag â€" Pengertian, Ciri, Struktur, Kelompok, Reproduksi, Daur Litik, Daur Lisogenik, Contoh


Peranannya dalam Lingkungan

Salah satu jenis bahan bakar yang melimpah di dunia adalah batu bara. Pembakaran batu bara merupakan metode pemanfaatan batu bara yang telah sekian lama dilakukan. Masalah yang muncul sebagai akibat pembakaran langsung batu bara adalah emisi gas sulfur dioksida. Sulfur yang terdapat dalam batu bara perlu disingkirkan karena sulfur dapat menyebabkan sejumlah dampak negatif bagi lingkungan.


Salah satu alternatif yang paling aman dan ramah terhadap lingkungan untuk desulfurisasi batubara adalah secara mikrobiologi menggunakan bakteri Thiobacillus ferrooxidans dan Thiobacillus thiooxidans. Penggunaan kombinasi kedua bakteri ini ditujukan untuk lebih mengoptimalkan desulfurisasi. Thiobacillus ferooxidans memiliki kemampuan untuk mengoksidasi besi dan sulfur, sedangkan Thiobacillus thiooxidans tidak mampu mengoksidasi sulfur dengan sendirinya, namun tumbuh pada sulfur yang dilepaskan setelah besi teroksidasi.


Desulfurisasi batubara secara mikrobiologi dengan menggunakan kedua bakteri tersebut memiliki beberapa kelebihan, dibandingkan desulfurisasi secara kimiawi, yaitu lebih efisien, ekonomis dan ramah lingkungan. Selama ini, memang telah dilakukan beberapa penelitian mengenai desulfurisasi batubara, tetapi hasilnya masih kurang optimal. Diharapkan dengan adanya desulfurisasi batubara, dapat mengurangi kadar sulfur batubara, dengan tujuan setidaknya dapat mengurangi polutan sulfat di lingkungan, mengingat batubara sebagai energi alternatif pengganti minyak bumi dimasa mendatang.


Oksidasi dan Reduksi Besi Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans

Oksidasi dan Reduksi Besi oleh Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans

Dalam kondisis aerobik, bakteri Thiobacillus ferooxidans dapat menggunakn energi dari mengisolsidasi Fe2+ . Proses tersebut diantarannya :

2Fe2+  +  ½ O2 + 2 H+ à 2Fe3+ + H2O


Oksidasi 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 à 2 Fe2 (SO4)3 +  2  H2O


Ferri sulfat mempengaruhi keasaman setelah menghidrolisi ke bentuk ferri hidroksida.

2 Fe2(SO4)3 + 12 H2O -à 4 Fe (OH)3 + 6 H2SO4


Apakah 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.

Skema proses oksidasi dan reduksi Fe oleh T.ferrooxidans


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Ciri Ciri Bakteri


Penggunaan Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans

Keuntungan

Kehadiran 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 akan digunakan untuk membentuk senyawa yang diperlukan dan menghasilkan senyawa asam sulfat dan besi sulfat. kedua 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. Ketika air mengalir melalui batuan, senyawa tembaga sulfat akan ikut terbawa dan lambat laut terkumpul dalam kolam berwarna biru cemerlang Dalam lingkungan tanah, T.ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat dan sulfat untuk pemupukan tanah.


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 .


Thiobacillus dapat membantu produsen logam menghemat energi, mngurangi polusi dan demikian menekan biaya produksi. Dalam hal tujuan tunggal langkah bakteri adalah regenerasi Fe 3+ sulfidik bijih besi dapat ditambhakan untuk mempercepat proses dan menyediakan sumber besi.


Kerugian

Bakteri Thiobacillus ferrooxidans pengoksidasi Fe (mengubah Fe3+ yang bersifat sebagai ion terlarut menjadi Fe (OH)3) yang bersifat tidak larut) dapat menimbulkan korosi. Prose korosi secara mikrobiologis tidak berarti logam tersebut dimakan oleh mikroorganisme tetapi akibat pertumbuhan mikrobe tersebut yang mengahsilakn senyawa, Yang bersifat korosif misalnya asam.


Produk sampingan lain dari metabolisme (asam sulfat) bakteri T. ferrooxidans kadang-kadang berhubungan dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi redoks untuk memperoleh energi bagi keberlangsungan hidupnya.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Jenis, Habitat, Pengertian Bakteri Beserta Bakteri Penyebab Penyakit


Manfaat Thiobacillus Ferrooxidans logam besi

Thiobacillus 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).


Thiobacillus  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 Thiobacillus ferrooxidans.Ini 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. Logam dipulihkan melalui proses bioleaching termasuk tembaga, uranium dan emas

Manfaat Thiobacillus Ferrooxidans logam besiSkema bioleaching T.ferroxidans

Thiobacillus ferrooxidans berasal energi dari oksidasi besi ferro menjadi besi ferri, dan mengurangi senyawa sulfur menjadi asam sulfat. Deposit belerang  bisa menumpuk di dinding sel bakteri. Produk sampingan lain dari metabolisme (asam sulfat) kadang-kadang berhubungan dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. Dalam lingkungan tanah, T. ferrooxidans berguna sebagai sumber slow release fosfat dan sulfat untuk pemupukan tanah. (Kuenen, J. Gijs, et al.1992)


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 mngoksidasi sulfida logam sehingga terbentuk besi ferri, asam sulfat dan sulfat logam dan hasil logam tergantung jenis cebakanya (Maha dan cork,1990; torma 1997; Ohmura et all. 1993)

Beberapa reaksi pelepasan logam sebagai hasil serangan bakteri T. ferrooxidans langsung adalah ;

4FeS2(pirit ) + 15O2 + H2O à 2 Fe2(SO4)3 + 2H2SO4….. 1

4CuFeS2 (khalkopirit) + 17 O2 + H2SO4 à4CuSO4 + 2Fe(SO4)3 + 2H2O…2

2FeAsS (arsenopirit) + 2O2 + H2O à 2FeSO4 + 2 H2SO4 …3

CuS (kovelit)  + 2O2 à CuSO4 ……4


Pelepasan logam dari mineral oleh bakteri dapat juga secara tidak langsung. Seperti diperlihatkan pada reaksi berikut ;

4FeS2 (pirit) + 2Fe(SO4)3 à 6Fe(SO4) + 4S…….. 5

CuS (kovelit) + Fe2 (SO4)3 à CuSO4 + 2F(SO4) + S………..6

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. 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)

Availilabilitas dan Asimimilasi Besi

Besi dalam bentuk ferri umumnya tidak larut oleh asam dan bahan organik yang kompleks, hal ini adalah suatuh contoh dalam tanah yang dinamakan podzolisasi. Ion ferri bergabung dengan asam-asam organik di tanah hutan menjadikan lebih dapat larut, dan perkolasi melalui profil tanah. Ion ferri tidak dapat dibandingkan dengan ion ferro disebabkan lebih sedikit larut. Kelarutan besi sangat sedikit dalam tanah alkali. Slah satu akibatnya, pada tanaman yang ditanah pada tanah alkali denagn konsentrasi CaCO3 tinggi akan menyebabkan kekurngan besi yang dinamakan Klorosis (Waluyo,lud. 2009).


Dalam sistem biologis Fe terdiri dari sitokrom, enzim ferridoksin, dan protein FeS. Konsentarsi Fe dalam air 0,1 ppm sampai 0,7 ppm. Besi sering berada dalam lingkungan dari senyawa-senyawa organik Chelat. Fe chelator nonspesifik meliputi asam sitrat, asam oksalat, asam dikarboksilat, sam humic, dan tannin. Fe chelator spesifik terdiri heme, tranferin, ferritin (senyawa besi tersimapn), dan siderofor (Waluyo,lud. 2009).


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Jaringan Kolenkim Dan Sklerenkim


Bioleaching pada logam

Bioleaching 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 logam (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.

proses bioleching


Proses Bioleaching merupakan teknologi altematif yang dapat dikembangkan sebagai salah satu teknologi untuk memperoleh (recovery) logam di masa mendatang. Salah satu penerapan proses ini adalah untuk melepaskan dan mengekstraksi logam berat yang ada dalam sedimen, sehingga sedimen tersebut bebas logam berat dan aman terhadap lingkungan. Disamping itu proses bioleaching (bacterial leaching) dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Dimana proses tersebut menyisakan suatu unsur atau senyawa ke dalam air dan masuk ke tanah sehingga akan mempengaruhi unsur hara dalam tanah.


Peranan Mikroba Dalam Siklus Besi

Peranan Mikroba Dalam Siklus Besi

Siklus logam oleh mikroba salah satu indikasi paling jelas menunjukan bahwa tanah tidak bersifat inert. Tanpa 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. Logam Fe merupakan dari logam dlam tanah. Tramformasi Fe adalah dengan oksidasi untuk memperoleh sumber energi an reuksi yang menggunkan logam tersebut sebagai elektron aseptor. Besi juga mengubah bahan-bahan organik (asimilasi/imobilisasi) dan bentuk organik kembali ke bentuk anorganik (mineralisasi) .(Waluyo,lud. 2009).


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Struktur Sel Bakteri

Mikrobiologi Geologi dan Pertambangan

Mikrobiologi Geologi dan Pertambangan

Di dalam bidang pertamabangan, mikroba berperan dalam usaha mendapatkan mineral dari bijih. Kemungkinan besar perananya adalah dalam proses ekstraksi logam dan dari biji logam, dengan alasan-alasan. (Waluyo,Lud.2005).


  • 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 pengolahn biji logam secara tradisional, yakni dengan peleburran, merupakn penyebab utama polusi udara dewasa ini


Mikroba tertentu mampu untuk memperbaikai keadan diatas, misalnya dengan menggunakan beberapa bakteri aerobik ototrofik yaitu Thiobacillus ferrooxidans.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Bioteknologi Beserta Penjelasannya


Penggunaan bakteri untuk limbah logam berat

Limbah 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 dianatranya adalahThiobacillus ferroxidans dan Bacillus subtilis. Thiobacillus ferrooxidans mendapatkan energi dari senyawa anorganik seperti besi sulfida dan menggunkan energi untuk membentuk bahan bahan yang berguba seperti asam fumarat dan besi sulfat (Budiyanto,MAK.2003).

sumber-sumber limbah


Korosi Logam akibat Mikroba

Korosi adalah kerusakan material akibat interaksi dengan lingkungan, antara lain sebagai akibat aktivitas bakteri. Jenis-jenis bakteri yang korosif antara lain: desulfovibrio desulfuricans, desulhotoculum, desulfovibrio vulgaris, D.salexigens, D. africanus,D. giges, D. baculatus, D. sapovorans, D. baarsii, D. thermophilus, Pseudomonas, Flavobacteriu, Alcaligenes, Sphaerotilus, Gallionella, Thiobacillus. Salah satu bakteri yang paling sering menimbulkan korosi adalah bakteri pereduksi sulfat (SRB = Sulfate Reducing bacteria).SRB menyebabkan korosi karena dapat mereduksi ion SO42- menjadi ion S2- yang selanjutnya akan bereaksi denga ion Fe2+ membentuk FeS sebagai produk korosi.


Korosi oleh SRB banyak terjadi pada dasar tangki penampung minyak bejana proses maupun system perpipaan.Proses korosi oleh bakteri biasanya dimulai oleh kolonisasi bakteri pada lengkungan â€" lengkungan pipa atau alat dan di daerah-daerah lain yang alirannya lambat karena organism lain yang masuk ke dalam pipa dan membentuk endapan. Lama kelamaan endapan ini menjadi deposit yang keras sehingga menjadi tempat yang ideal untuk pertumbuhan bakteri SRB yang anaerob. Hal serupa akan terjadi pada dasar tangki proses maupun pada tangki penampungan. Bentuk kerusakan yang disebabkan oleh SRB pada umumnya korosi dibawah pengendapan (under Deposit Corrosion).


Karena serangan mikroba terjadi di lingkungan industry yang sangat penting, maka perlu dipikirkan penanggulangannya. Metode penanggulangan yang mungkin adalah : proteksi katodik, penggunaan inhibitor, desinfektan (bioside), pengecatan dengan antifouling. Penanggulangan yang disebutkan akan dibahas pada bab yang lain dalan diktat ini.


Korosi oleh Bakteri Pereduksi Sulfat

Dalam beberapa kasus korosi ditemukan adanya pengaruh bakteri tertentu terhadap proses korosi. Korosi yang disebabkan oleh aktivitas metabolism dari mikroorganisme disebut microbiological corrosion. Jastrzobski menggolongkan beberapa mikroorganisme yang penting dan banyak berperan pada peristiwa korosi Yaitu:


  • Bakteri pereduksi sulfat
  • Bakteri Sulfur
  • Bakteri besi dan mangan
  • Mikroorganisme yang dapat membentuk film mikrobiologis.

Spesies terpenting dari SRB adalah desulfovibrio desulfuricans. Bakteri ini dapat menimbulkan korosi anaerobic pada besi dan baja Desulfovibrio desulfuricans adalah bakteri pereduksi sulfat obligat anaerob (masih bisa hidup dengan sedikit O2 asal nutrient cukup tersedia).Jadi bakteri pereduksi sulfat bukan strict anaerob ( tidak bisa hidup dengan adanya O2 sedikitpun).


Klasifikasi bakteri pereduksi sulfat secara matematis SRB termasuk dalam gugus desulfovibrio.Pada umumnya bakteri Janis ini berbentuk tongkat lurus tetapi kadang-kadang juga berbentuk sigmoid atau spirlloid, dengan ukuran 0,5 â€" 1,5 pm x 2,5 â€" 10 pm.Morfologi ini dipengaruhi oleh umur dan lingkungannya. Desulfovibrio tergolong bakteri gram negative, tidak membentuk endospora dan mempunyai alat gerak berupa single polar flagella. Bakteri ini termasuk jenis anaerobic obligat, yang mempunyai metabolism tipe respirasi yang memanfaatkan sulfat atau senyawa belerang yang lain sebagai akseptor elektron dan mereduksinya menjadi H2S.


Metabolisme semua organisme yang hidup terdiri dari sejumlah hubungan reaksi kimia, dimana energy dibebaskan dan bahan sel baru disintesa dari reaksi â€" reaksi yang dikatalisa oleh enzim. Dua golongan yang terpenting adalah enzim pecernaan yang disebut hidrolase dan enzim respirasi yang disebut cytochrome.Pada organisme yang melakukan respirasi secara aerobic, seperti Pseudomonas dan ferrobacter, electron ditransfer dari bahan nutrisi menuju oksigen dengan perantaraan dua cychrome yang masing-masing mengandung sebuah atom besi yang dioksidasi secara reversible .


Reaksinya adalah sebagai berikut:

  • Cytochrome oxidase bereaksi dengan memindahkan electron dari onfero menghasilkan ion oksida.
  • 4Fe2+ + O2 = 4Fe3+ + 2O2-
  • Enzim yang teroksidasi kemudian direduksi oleh atom hydrogen dengan bantuan cytochrome hidrogenase 4Fe3+ + 4H = 4Fe2+ + 4H+
  • Ion hydrogen kemudian bergabung dengan ion oksida membentuk air 4H+ + 2O2- = 2H2O
  • Zat anti-fouling = mengontrol atau mencegah penempelan organisme yang tidak diinginkan.

Bakteri Pereduksi Sulfat

Bakteri yang mampu menggunakan sulfat sebagai akseptor dalam lespirasidikenal sebagai bakteri pereduksi sulfa. Bakteri pereduksi sulfa memanfaatkan 20 sulfat (SO42-), tiosufa (S2O32-) dan sufit (SO32-) sebagai akseptor elektronterminal dalam respirasi metabolismenya, yang kemudian direduksi menjadisulfida. Disamping itu, untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, bakteri pereduksisulfatjuga memerlukan susbtrat organik â€" umumnya asam organik rantai pendek â€" seperti asam laktat dan piruvat, yang dihasilkan oleh aktivitas fermentasi


bakterianaerob lainnya Bakteri pereduksi sift merupakan heterotroph anaerob. Sampai saat ini telahdikenal lebih dari 10 genus bakteri pereduksi sulfat. Bakteri pereduksi sufat yang dikenal dan ditemukan secara luas di alam antara lain adalah Desulfovibrio dan Desulfotomaculum (Moodie dan Ingledew, 1991)Berdasarkan cara penguraian asam organik, bakteri pereduksi sulfat dapatdikelompokkan menjadi dua kelompok (Kleikemperet al., 2002). Kelompok pertama mengoksidasi senyawa donor secara tidak sempurna, dan menghasilkansenyawa asetat Kelompok Desulfotomaculum


yang membentuk spora dan Desulvofibrio yang tidak membentuk spora merupakan bakteri yang mengoksidasisenyawa organik secara tidak sempurna. Kelompok kedua mampu tumbuhmenggunakan alkohol, asetat, asam lemak berbobot molekul tinggi, dan benzoat,seperti Desulfotomaculum acetoxidans,Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfosacrina dan Desulfonema (Detmerset al., 2001). Beberapa spesies dangenus bakteri anaerob dapat bertahan sementara dengan adanya oksigen, namunmembutuhkan lingkungan anaerob (tanpa oksigen) untuk pertumbuhannya.


Sumber Karbon dan Energi Bakteri Pereduksi Sulf’at

Ada beberapa tipe sumber karbon dan energi yang digunakan oleh bakteripereduksi sulfat. Lenset al., (1998) mengemukakan bahwa bakteri pereduksisulfat mampu memanfaatkan berbagai macam sumber karbon. Karbon tersebut merupakan sumber energi bagi aktivitas metabolisme dan kehidupan mikroorganisme. Reaksi reduksi sulfat oleh bakteri pereduksi sulfat mengikuti persamaan seperti berikut, SO42-+ 8e-+ 4H2OaS2-+ 8OH-


Pada ieaksi tersebut, elektronyang dibutuhkan diperoleh dari aktivitasoksidasi bahan organik (laktat, asetat, propionat, dan lain-lain) yang dilakukanoleh bakteri pereduksi sulfat. Disamping sebagai donor elektron, sumber karbon


Proses Pemisahan Tembaga Dari Bijihnya

Dalam proses pemisahan tembaga dari bijinya berlangsung sebagai berikut :

  • Bakteri Thiobacillus ferooxidans mengoksidasi senyawa besi belerang ( besi sulfida ) di seklilingnya. Dalam proses ini membebaskan sejumlah energi 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 bijinya. Jadi aktivitas Thiobacillus ferooxidans akan mengubah tembaga sulfide yang tidak larut dalam air menjadi tembaga sulfat yang larut dalam air.
  • Pada saat air mengalir melalui bebatuan, senyawa tembaga sulfat ( CuSO4 ) akan ikut terbawa dan lambat 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 atau tembaga dan akan menyimpannya ke dalam lubang tempat buangan. Lalu mereka menuangkan larutan asal 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 tembaga dari bijinya.

Secara umum, Thiobacillus ferooxidans membebaskan tembaga dari bijih tembaga dengan cara bereaksi dengan berisi 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 ion H+ dan molekul O2 membentuk asam sulfat ( H2SO4 ). Bijih yang mengandung tembaga dan belerang misalnya CuS, ion Fe3 + akan mengoksidasi ion Cu + menjadi tembaga divalent atau Cu2 +. Selanjutnya, bergabung dengan ion sulfat ( SO4 2- ) yang diberikan oleh asam sulfat untuk membentuk CuSO4.

Unsur belerang


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, cadmium, nikel dan uranium.

Itulah tadi informasi mengenai Bakteri Thiobacillus Ferrooxidans oleh - seputarekologi.xyz dan sekianlah artikel dari kami seputarekologi.xyz, sampai jumpa di postingan berikutnya. selamat membaca.

by Jillur Rahman

Jillur Rahman is a Web designers. He enjoys to make blogger templates. He always try to make modern and 3D looking Templates. You can by his templates from Themeforest.

Follow him @ Twitter | Facebook | Google Plus

Tags:

No Comment