KIMIA ZAT

PADAT L E M P U N

GDOSEN PENGAMPU :

Diah Mastutik, S.Pd., M.Si

BOBY LASMANA (F1C111014)

DEBBY MUTIARA A (F1C111006)

ERNILAWATI (F1C111015)

PRANGKY RAMOS (F1C111017)

PUTRI AJENG S (F1C111034)

GUNAWAN (F1C111035)

OLIVIA STEPHANI (F1C111040)

LENNY THERESIA (F1C111041)

YULVIAWATI (F1C111058)

ARIS MUNANDAR (F1C111004)

NAMA KELOMPOK :

TANAH

Tanah adalah suatu benda alam yang terdapat dipermukaan kulit bumi,

yang tersusun dari bahan-bahan mineral sebagai hasil pelapukan batuan,

dan bahan-bahan organik sebagai hasil pelapukan sisa-sisa tumbuhan

dan hewan, yang merupakan medium atau tempat tumbuhnya tanaman

dengan sifat-sifat tertentu.

FAKTOR YANG

MEMPENGARUHI TANAH

Iklim Bahan Induk Jasad Hidup Bentuk Wilayah Lamanya Waktu

Pembentukan

KELAS TEKSTUR

TANAH

Gambar . Segitiga Tekstur

RENTANG BATAS UKURAN

BUTIRAN TANAH

BENTUK TIPIKAL

BUTIRAN TANAH

TIPIKAL TANAH

KASAR

TIPIKAL TANAH

HALUS

Kerikil dan

PasirLempung

LEMPUNG

Lempung atau tanah liat adalah partikel mineral berkerangka dasar silikat yang

berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung terbentuk dari proses pelapukan

batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas

bumi.

Kandungan/Unsur

Lempung

mengandung leburan

silika/alumina yang halus

Unsur-unsur ini :

silikon, oksigen, dan alumunium

SIFAT – SIFAT

TANAH

LEMPUNG

Ukuran butir halus,

kurang dari 0,002 mm

Permeabilitas Rendah

Kenaikan air

kapiler tinggi

Bersifat sangat kohesif

Kadar kembang

susut yang tinggi

Proses konsolidasi lambat

Tanah lempung belum tentu

terdiri dari partikel lempung

saja, akan tetapi dapat

bercampur butir-butiran ukuran

lanau maupun pasir dan

mungkin juga terdapat campuran

bahan organik

SIFAT – SIFAT TANAH

LEMPUNG

Partikel lempung hampir

selalu terhidrasi, yaitu dikelilingi

oleh lapisan-lapisan molekul air

yang disebut “air teradsorbsi”

(adsorbsed water). Lapisan ini

umumnya mempunyai tebal dua

molekul dan disebut lapisan difusi

(diffuse layer), lapisan difusi ganda

atau lapisan ganda.

Hidrasi

Hasil pengujian index

properties dapat digunakan untuk

mengidentifikasi tanah ekspansif.

Aktivasi

KAPASITAS PENGGATIAN

MINERAL LEMPUNG

SIFAT – SIFAT TANAH

LEMPUNG

Lempung yang baru saja terflokulasi

dapat dengan mudah didispersikan

kembali ke dalam larutan dengan

menggoncangnya, yang menandakan

bahwa tarikan antar partikel ternyata

jauh lebih kecil dari gaya goncangan.

Tetapi apabila lempung tersebut telah

didiamkan selama beberapa waktu

dispersi tidak dapat tercapai dengan

mudah, yang menunjukkan adanya

gejala tiksotropik, di mana kekuatan

didapatkan dari lamanya waktu.

Flokulasi dan

DispersiFase air yang berada di dalam struktur

tanah lempung adalah air yang tidak

murni secara kimiawi. Satu molekul air

memiliki muatan positif dan muatan

negative pada ujung yang (dipolar).

Fenomena hanya terjadi pada air yang

molekulnya dipolar dan tidak terjadi

pada cairan yang tidak dipolar seperti

karbon tetrakolrida (CCl4) yang jika

dicampur lempung tidak akan terjadi

apapun.

Pengaruh Zat Cair

SIFAT – SIFAT TANAH

LEMPUNG

Sifat Kembang

Susut

(Swelling

Potensial)

Tipe dan jumlah mineral

yang ada di dalam tanah.

Kadar Air

Susunan tanah

Konsentrasi garam

dalam air pori

Sementasi

Adanya bahan organik

IDENTIFIKASI TANAH

LEMPUNG

Identifikasi dilakukan dengan cara:

- Difraksi sinar X (X-Ray Diffraction).

- Difraksi sinar X (X-Ray Fluorescence)

- Analisi Kimia (Chemical Analysis)

- Mikroskop Elektron (Scanning Electron Microscope).

Identifikasi Minerallogi

Hasil uji sejumlah indeks dasar tanah dapat digunakan untuk

evaluasi berpotensi ekspansif atau tidak pada suatu contoh tanah.

Uji indeks dasar adalah uji batas-batas Atterberg, linear

shrinkage test (uji susut linear), uji mengembang bebas.

Cara Tidak Langsung (Single Index

Method)

PENYUSUN

KOMPOSISI

MINERAL

LEMPUNG

*Tetrahedral/

Lembaran Silika

*Oktahedral/

Lembaran Alumina

STRUKTUR KOMPOSISI

MINERAL LEMPUNG

Kaolin

ite

Halloysi

te

Montmorill

oniteIllite

Mineral lempung merupakan pelapukan akibat reaksi kimia yang

menghasilkan susunan kelompok partikel berukuran koloid dengan

diameter butiran lebih kecil dari 0,002 mm.

STRUKTUR KOMPOSISI

MINERAL LEMPUNGKaolin

ite

Kaolinite merupakan mineral dari kelompok kaolin, terdiri

dari susunan satu lembaran silika tetrahedra dengan lembaran

aluminium oktahedra, dengan satuan susunan setebal 7,2 Å. Pada

keadaan tertentu, partikel kaolinite mungkin lebih dari seratus

tumpukan yang sukar dipisahkan.

Karena itu, mineral ini stabil dan air tidak dapat masuk di

antara lempengannya untuk menghasilkan pengembangan atau

penyusutan pada sel satuannya.

STRUKTUR KALLONITE

Gambar. (a) Diagram skematik struktur kaolinite (Lambe, 1953)

(b) Struktur Atom Kaolinite (Grim, 1959)

STRUKTUR KOMPOSISI

MINERAL LEMPUNGHalloysi

teHalloysite, hampir sama dengan

kaolinite, tetapi kesatuan yang berturutan

lebih acak ikatannya dan dapat dipisahkan

oleh lapisan tunggal molekul air. Jika

lapisan tunggal air menghilang oleh

karena proses penguapan, mineral ini

akan berkelakuan lain. Maka, sifat tanah

berbutir halus yang mengandung

halloysite akan berubah secara tajam jika

tanah dipanasi sampai menghilangkan

lapisan tunggal molekul airnya.

STRUKTUR KOMPOSISI

MINERAL LEMPUNG

Montmorill

onite

Montmorillonite, disebut juga dengan smectit, adalah mineral yang

dibentuk oleh dua buah lembaran silika dan satu lembaran

aluminium (gibbsite). Lembaran oktahedra terletak di antara dua

lembaran silika dengan ujung tetrahedra tercampur dengan hidroksil

dari lembaran oktahedra untuk membentuk satu lapisan tunggal.

Tanah-tanah yang mengandung montmorillonite sangat mudah

mengembang oleh tambahan kadar air, yang selanjutnya tekanan

pengembangannya dapat merusak struktur ringan dan perkerasan

jalan raya.

STRUKTUR KOMPOSISI

MONTMORILLONITE

Gambar (a) Diagram skematik struktur montmorrilonite (Lambe, 1953)

(b) Struktur atom montmorrilonite (Grim, 1959)

STRUKTUR KOMPOSISI

MINERAL LEMPUNG

Illite

Illite adalah bentuk mineral lempung yang terdiri dari mineral-

mineral kelompok illite. Bentuk susunan dasarnya terdiri dari

sebuah lembaran aluminium oktahedra yang terikat di antara

dua lembaran silika tetrahedra. Dalam lembaran oktahedra,

terdapat substitusi parsial aluminium oleh magnesium dan besi,

dan dalam lembaran tetrahedra terdapat pula substitusi silikon

oleh aluminium. Susunan Illite tidak mengembang oleh

gerakan air di antara lembaran-lembarannya.

STRUKTUR KOMPOSISI ILLITE

Gambar. Diagram skematik struktur illite (Lambe, 1953)

INTERAKSI AIR DAN MINERAL DALAM

FENOMENA TANAH LEMPUNG

Kisaran kapasitas tukar kation (Chen, 1975)

Kemampuan mendesak dari kation-kation dapat dilihat dari besarnya

potensi mendesak sesuai urutan berikut:

Al3+>Ca2+>Mg2+≥NH4+>K+>H+>Na+>Li+

Kation Li+ tidak dapat mendesak kation lain yang berada dikirinya (Kim.

H. Tan, 1982).

STABILITAS TANAH LEMPUNG

Stabilisasi tanah adalah untuk menambah kapasitas dukung tanah dan

kenaikan kekuatan yang akan diperhitungkan pada proses perancangan tebal

perkerasan. Karena itu, stabilisasi tanah membutuhkan metode perancangan dan

pelaksanaan yang lebih teliti dibandingkan dengan modifikasi tanah. Stabilisasi

tanah biasanya dilakukan untuk perbaikan lapisan tanah lantai kerja, badan jalan,

bendungan, konstruksi timbunan dan sebagainya. Prinsip usaha stabilisasi tanah

ialah menambah kekuatan lapisan tanah sehingga bahaya keruntuhan diperkecil.

Peningkatan kekuatan ini dikaji dari perubahan tegangan.

Tabel. Komposisi Unsur Kimia pada Tanah Lempung (Lab Kimia FMIPA USU, 2011)

KESIMPULAN

1. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan

lengket apabila basah terkena air. Sifat ini ditentukan

oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya.

Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan

lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang

membentuk kristalnya.

2. Struktur komposisi lempung terdiri dari kallonite,

halloysite, montmorillonit dan illet yang memiliki

struktur yang berbeda.

TERIMA

KASIH