Peningkatan Kualitas Material Endapan dengan Penggunaan Etanol pada Metode SCU-CP sebagai Upaya Perbaikan Tanah
DOI:
https://doi.org/10.55893/jt.vol23no2.670Kata Kunci:
kalsit, kedelai, presipitasi, etanol, tanah endapanAbstrak
Penggunaan konsentrasi kedelai yang tinggi dalam metode calcite precipitation dapat meningkatkan kadar organik. Kadar organik dapat diturunkan dengan menggunakan etanol pada rentang 20%-30% sehingga pengaruh perbedaan konsentrasi kedelai dan etanol perlu dievaluasi untuk mendapatkan endapan material CaCO3 dengan kualitas terbaik. Evaluasi dilakukan dengan menggunakan parameter laju hidrolisis, pengendapan CaCO3, serta kuantifikasi massa CaCO3 dan bentuk mineral yang terbentuk. Penggunaan etanol 20% pada konsentrasi kedelai 60 g/L menunjukkan hasil terbaik dengan nilai laju hidrolisis sebesar 1547 U/g dan nilai tersebut cukup dekat dengan nilai laju hidrolisis urease komersial Kishidan 2 g/L. Selain itu, massa CaCO3 yang terbentuk sebesar 2,97 g dengan jumlah kalsit lebih tinggi dibanding vaterit dan aragonit. Massa organik yang tidak larut pada larutan kedelai dengan etanol lebih sedikit daripada variasi tanpa etanol. Hal ini berkaitan dengan penggunaan supernatan yang menurunkan jumlah kadar organik. Turunnya kadar organik mempengaruhi turunnya jumlah endapan CaCO3. Bentuk endapan yang terbentuk pada kristal kalsit (rhombohedral) menjadi bentuk terbaik dalam mengikat tanah sehingga dapat meningkatkan kekuatan tanah.
Referensi
Afifah, F., & Cahyaningrum, S. E. (2020). Sintesis dan karakterisasi hidroksiapatit dari tulang sapi (Bos Taurus) menggunakan teknik kalsinasi synthesis and characterization of hydroxyapatite from cow bones (Bos Taurus) using calcination techniques. UNESA Journal of Chemistry, 9(3), 189–196.
Baiq, H. S., Yasuhara, H., Kinoshita, N., Putra, H., & Johan, E. (2020). Examination of calcite precipitation using plantderived urease enzyme for soil improvement. GEOMATE Journal, 19(72), 231–237.
Beck, R., & Andreassen, J.-P. (2010). The onset of spherulitic growth in crystallization of calcium carbonate. Journal of Crystal Growth, 312(15), 2226–2238.
Cuccurullo, A., Gallipoli, D., Bruno, A. W., Augarde, C., Hughes, P., & La Borderie, C. (2022). Earth stabilisation via carbonate precipitation by plant-derived urease for building applications. Geomechanics for Energy and the Environment, 30, 100230.
Fondjo, A. A., Theron, E., & Ray, R. P. (2021). Stabilization of expansive soils using mechanical and chemical methods: a comprehensive review. Civ Eng Archit, 9(5), 1295–1308.
Gao, Y., He, J., Tang, X., & Chu, J. (2019). Calcium carbonate precipitation catalyzed by soybean urease as an improvement method for fine-grained soil. Soils and Foundations, 59(5), 1631–1637.
Kristianingrum, S. (2012). Kajian berbagai proses destruksi sampel dan efeknya. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, 2.
Lai, H.-J., Cui, M.-J., Wu, S.-F., Yang, Y., & Chu, J. (2023). Extraction of crude soybean urease using ethanol and its effect on soil cementation. Soils and Foundations, 63(3), 101300.
Lee, S., & Kim, J. (2020). An experimental study on enzymatic-induced carbonate precipitation using yellow soybeans for soil stabilization. KSCE Journal of Civil Engineering, 24(7), 2026–2037.
Loebis, A. R., & Putra, H. (2022). Efektivitas metode calcite precipitation dengan biocatalyst bubuk kedelai sebagai metode biogrouting untuk mencegah likuifaksi tanah pasir. TERAS JURNAL: Jurnal Teknik Sipil, 12(1), 23–34.
Mulyaningsih, S. (2018). Kristalografi & Mineralogi. Akpind Press.
Nemati, M., & Voordouw, G. (2003). Modification of porous media permeability, using calcium carbonate produced enzymatically in situ. Enzyme and microbial technology, 33(5), 635–642.
Neupane, D., Yasuhara, H., Kinoshita, N., & Ando, Y. (2015). Distribution of mineralized carbonate and its quantification method in enzyme mediated calcite precipitation technique. Soils and Foundations, 55(2), 447–457.
Peng, Y., Kersten, N., Kyriakopoulou, K., & van der Goot, A. J. (2020). Functional properties of mildly fractionated soy protein as influenced by the processing pH. Journal of Food Engineering, 275, 109875.
Pratama, G. B. S., Yasuhara, H., Kinoshita, N., & Putra, H. (2021). Application of soybean powder as urease enzyme replacement on EICP method for soil improvement technique. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 622(1), 012035. https://doi.org/10.1088/1755-1315/622/1/012035
Putra, H., Erizal, Sutoyo, Simatupang, M., & Yanto, D. H. Y. (2021). Improvement of organic soil shear strength through calcite precipitation method using soybeans as bio-catalyst. Crystals, 11(9), 1044.
Putra, H., Yasuhara, H., Erizal, Sutoyo, & Fauzan, M. (2020). Review of enzyme-induced calcite precipitation as a ground-improvement technique. Infrastructures, 5(8), 66.
Putra, H., Yasuhara, H., Kinoshita, N., & Hirata, A. (2017). Optimization of enzyme-mediated calcite precipitation as a soil-improvement technique: The effect of aragonite and gypsum on the mechanical properties of treated sand. Crystals, 7(2), 59.
Robinson, P. K. (2015). Enzymes: principles and biotechnological applications. Essays in biochemistry, 59, 1.
Sand, K. K., Rodriguez-Blanco, J. D., Makovicky, E., Benning, L. G., & Stipp, S. L. S. (2012). Crystallization of CaCO3 in water–alcohol mixtures: spherulitic growth, polymorph stabilization, and morphology change. Crystal Growth & Design, 12(2), 842–853.
Shen, Y., Xie, A., Chen, Z., Xu, W., Yao, H., Li, S., Huang, L., Wu, Z., & Kong, X. (2007). Controlled synthesis of calcium carbonate nanocrystals with multi-morphologies in different bicontinuous microemulsions. Materials Science and Engineering: A, 443(1–2), 95–100.
Wardoyo, S., Destiasari, F., Wayhudin, W., Hasibuan, G., & Sollu, W. P. (2019). Atlas Sebaran Tanah Lunak Indonesia. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral.
Whiffin, V. S. (2004). Microbial CaCO3 precipitation for the production of biocement. Murdoch University.
Wibawa, A., & Hisyam, E. S. (2015). Pengaruh penambahan limbah gypsum terhadap nilai kuat geser tanah lempung. FROPIL (Forum Profesional Teknik Sipil), 3(2), 65–71.
File Tambahan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2025 Resti Maulasih, Heriansyah Putra, Hendra Prasetia Hendra Prasetia
Artikel ini berlisensiCreative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Penulis yang menyerahkan artikel di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik untuk keperluan publikasi telah mengetahui bahwa Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik memberikan akses terbuka terhadap konten untuk mendukung pertukaran informasi mengenai ilmu pengetahuan, sesuai dengan penerbitan daring yang berbasis Open Access Journal dan mengikuti Creative Commons Attribution 4.0 International License. Sehingga penulis setuju dengan ketentuan-ketentuan berikut:
1. Penulis memegang hak cipta dan memberikan hak publikasi pertama kepada pihak jurnal dengan pekerjaan secara bersamaan
di bawah Creative Commons Attribution 4.0 International License yang memungkinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan
dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi pertama artikel tersebut di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan
Aplikasi Teknik.
2. Penulis dapat melakukan perjanjian tambahan untuk hak distribusi non-eksklusif artikel yang telah diterbitkan di jurnal ini
(misalnya, posting ke sebuah repositori institusi atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan mengakui bahwa
publikasi pertama dilakukan di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik.
3. Penulis diizinkan dan didorong untuk menyebarkan karya mereka secara daring (misalnya, dalam repositori institusi atau
laman web penulis) setelah artikel terbit (proses penerbitan artikel selesai). Hal ini terkait dengan imbas dari pertukaran
informasi yang produktif (Lihat Pengaruh Open Access).
