Kapasitas Tukar Kation

Salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman dan menjadi indikator kesuburan tanah adalah Kapasitas Tukar Kation (KTK) atau Cation Exchangable Cappacity (CEC). KTK merupakan jumlah total kation yang dapat dipertukarkan (cation exchangable) pada permukaan koloid yang bermuatan negatif. Satuan hasil pengukuran KTK adalah milliequivalen kation dalam 100 gram tanah atau me kation per 100 g tanah.

Beberapa Istilah KTK

Berdasarkan pada jenis permukaan koloid yang bermuatan negatif, KTK dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu:

1.      KTK koloid anorganik atau dikenal sebagai KTK liat tanah

2.      KTK koloid organik atau dikenal sebagai KTK bahan organik tanah

3.      KTK total atau KTK tanah

KTK Koloid Anorganik atau KTK Liat

KTK liat adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid anorganik (koloid liat) yang bermuatan negatif.

Nilai KTK liat tergantung dari jenis liat, sebagai contoh:

a.       Liat Kaolinit memiliki nilai KTK = 3 s/d 5 me/100 g.

b.      Liat Illit dan Liat Klorit, memiliki nilai KTK = 10 s/d 40 me/100 g.

c.       Liat Montmorillonit, memiliki nilai KTK = 80 s/d 150 me/100 g.

d.      Liat Vermikullit, memiliki nilai KTK = 100 s/d 150 me/100 g.

KTK Koloid Organik

KTK koloid organik sering disebut juga KTK bahan organik tanah adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid organik yang bermuatan negatif.
Nilai KTK koloid organik lebih tinggi dibandingkan dengan nilai KTK koloid anorganik. Nilai KTK koloid organik berkisar antara 200 me/100 g sampai dengan 300 me/100 g.

KTK Total atau KTK Tanah

KTK total merupakan nilai KTK dari suatu tanah adalah jumlah total kation yang dapat dipertukarkan dari suatu tanah, baik kation-kation pada permukaan koloid organik (humus) maupun kation-kation pada permukaan koloid anorganik(liat).

Perbedaan KTK Tanah Berdasarkan Sumber Muatan Negatif
Berdasarkan sumber muatan negatif tanah, nilai KTK tanah dibedakan menjadi 2, yaitu:

1.      KTK muatan permanen, dan

2.      KTK muatan tidak permanen.

KTK Muatan Permanen

KTK muatan permanen adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif berasal dari mekanisme substitusi isomorf. Substitusi isomorf adalah mekanisme pergantian posisi antar kation dengan ukuran atau diameter kation hampir sama tetapi muatan berbeda. Substitusi isomorf ini terjadi dari kation bervalensi tinggi dengan kation bervalensi rendah di dalam struktur lempeng liat, baik lempeng liat Si-tetrahedron maupun Al-oktahedron.

Contoh peristiwa terjadinya muatan negatif diatas adalah: (a). terjadi substitusi isomorf dari posisi Si dengan muatan 4⁺ pada struktur lempeng liat Si-tetrahedron oleh Al yang bermuatan 3⁺, sehingga terjadi kelebihan muatan negatif satu, (b). terjadinya substitusi isomorf dari posisi Al yang bermuatan 3⁺ pada struktur liat Al-oktahedron oleh Mg yang bermuatan 2⁺, juga terjadi muatan negatif satu, dan (c). terjadi substitusi isomorf dari posisi Al yang bermuatan 3⁺ dari hasil substitusi isomorf terdahulu pada lempeng liat Si-tetrahedron yang telah bermuatan neatif satu, digantikan oleh Mg yang bermuatan 2⁺, maka terjadi lagi penambahan muatan negatif satu, sehingga terbentuk muatan negatif dua pada lempeng liat Si-tetrahedron tersebut. Muatan negatif yang terbentuk ini tidak dipengaruhi oleh terjadinya perubahan pH tanah. KTK tanah yang terukur adalah KTK muatan permanen.

KTK Muatan Tidak Permanen

KTK muatan tidak permanen atau KTK tergantung pH tanah adalah jumlah kation yang dapat dipertukarkan pada permukaan koloid liat dengan sumber muatan negatif liat bukan berasal dari mekanisme substitusi isomorf tetapi berasal dari mekanisme patahan atau sembulan di permukaan koloid liat, sehingga tergantung pada kadar H+ dan OH- dari larutan tanah.

Hasil Pengukuran KTK Tanah

Berdasarkan teknik pengukuran dan perhitungan KTK tanah di laboratorium, maka nilai KTK dikelompokkan menjadi 2, yaitu:

1.      KTK Efektif, dan

2.      KTK Total.

Penetapan Kapasitas Tukar kation

Kapasitas tukar kation diukur dengan prinsip pembebasan sejumlah ion amonium yang digunakan pada pengekstakan basa tukar dengan menggunakan KCL 0,1 N. Sebelum dicuci dengan larutan KCL, kolom tanah terlebih dahulu dicuci dengan alkohol (etanol) yang berfungsi untuk mencuci ion amonium yang berada pada larutan tanah. Ion amonium yang terlepas kemudian ditampung (EKSTRAK II). Ekstrak kemudian didestilasi dengan suasana basa.

Bahan-bahan

Larutan KCl 0,1 N

Larutkan 7,46 g KCL dengan aquadest dalam labu ukur 1 liter sampai tanda garis

Larutan NaOH 40%

Larutkan 40 g NaOH dalam 60 mL aquades.

Larutan HCl Standar ± 0,01 N

Larutkan 2 g dinatrium EDTA (BM :372,254) dan 0,039 g magnesium clorida (MgCl₂ 6H₂O) dalam aquades hingga volume 1 liter.

Larutan Asam Boraks (H₃BO₃) 2 %

Larutkan 2 g asam boraks dan tambahkan 98 mL aquadest.

Larutan Indikator Campuran MM dan BCG

Larutkan 1 g KCN dalam 100 mL aquades

Prosedur

1. Siapkan larutan penangkap amonium terlebih dahulu dan dipasang pada alat destilasi pada posisi selang tenggelam pada larutan. Larutan tersebut adalah 20 mL larutan asam boraks 2 % yang ditambahkan indikator campuran MM dan BCG sehingga muncul warna merah.
2. Kemudian siapkan gelas destilasi yang terhubung dengan selang larutan penangkap. Pipet 20 mL larutan dari EKSTRAK II, kemudian masukan kedalam gelas destilasi. Tambahkan sekitar 20 mL larutan NaOH 40 % dan segera tutup sumbat selang kemudian letakan gelas keatas tungku pemanas.
3. Setelah semua alat terpasang, nyalakan pemanas sekitar 10 menit atau 5 menit dari saat larutan berubah dari merah ke hijau.
4. Setelah proses destilasi selesai, angkat larutan penangkap kemudian titrasi dengan larutan HCl standar.

Perhitungan

KTK (me/100 g) = Volume titer x N HCl x 50/20 x 100/berat tanah

Contoh Perhitungan Kapasitas Tukar Kation :

5,0002 g tanah diekstrak dengan 50 mL NH4OAc. dan jaga kondisi tanah agar tidak kering. Ketika larutan amoniun tersisa sedikit, tambahkan sekitar 50 mL alkohol 99 % untuk mencuci sisa amonium yang masih tersisa di larutan tanah. Hilangkan amonium yang ada pada kompleks pertukaran dengan menambahkan 50 mL KCl 0,1 N. Tampung dan tepatkan larutan dengan labu ukur 50 mL. Pipet 20 mL larutan untuk didestilasi dengan penangkap asam boraks. Hasil destilasi kemudian dititrasi dengan HCl standar 0,1 N dan ternyata memerlukan 2,5 mL. KTK tanah dapat dihitung sebagai berikut :

KTK (me/100 g) = 2,5 mL x 0,1 N x 50/20 x 100/5,0002 = 12,5 me/100 g

Apa itu Sel Kanker?

               Kanker merupakan suatu kelainan yang disebabkan oleh terganggunya kontrol regulasi pertumbuhan sel-sel normal yang ditunjukkan melalui:

1. Sel kanker tak mengenal program kematian sel yang dikenal dengan nama apoptosis. Apoptosis sangat dibutuhkan untuk mengatur berapa jumlah sel yang dibutuhkan dalam tubuh kita, yang mana semuanya fungsional dan menempati tempat yang tepat dengan umur tertentu. Bila telah melewati masa hidupnya, sel-sel normal (nonkanker) akan mati dengan sendirinya tanpa ada efek peradangan (inflamasi). Sementara itu sel kanker akan terus hidup meskipun seharusnya mati (immortal).
2. Sel kanker tidak mengenal komunikasi ekstraseluler atau asosial. Komunikasi ekstraseluler diperlukan untuk menjalin koordinasi antar sel sehingga mereka dapat saling menunjang fungsi masing-masing. Dengan sifatnya yang asosial, sel kanker bertindak semaunya sendiri tanpa peduli apa yang dibutuhkan oleh lingkungannya.
3. Sel kanker mampu menyerang jaringan lain (invasif), merusak jaringan tersebut dan tumbuh subur di atas porak-porandanya jaringan lain.
4. Untuk mencukupi kebutuhan nutrisinya, sel kanker mampu membentuk pembuluh darah baru (neoangiogenesis) meski itu tentunya dapat mengganggu kestabilan jaringan tempat ia tumbuh.
5. Sel kanker memiliki kemampuan hebat dalam memperbanyak dirinya sendiri (proliferasi) meski seharusnya ia sudah tak dibutuhkan dan jumlahnya sudah melebihi kebutuhan yang seharusnya.

               Secara umum , kita dapat mengatakan bahwa kanker semacam kelainan yang ditandai dengan pembelahan sel yang tidak terkendali dan kemampuan sel-sel tersebut untuk menyerang jaringan biologis lainnya, baik dengan pertumbuhan langsung di jaringan yang bersebelahan (invasi) atau dengan migrasi sel ke tempat yang jauh (metastasis). Pertumbuhan yang tidak terkendali tersebut disebabkan kerusakan DNA, menyebabkan mutasi di gen vital yang mengontrol pembelahan sel. Beberapa buah mutasi mungkin dibutuhkan untuk mengubah sel normal menjadi sel kanker. Mutasi-mutasi tersebut sering diakibatkan agen kimia maupun fisik yang disebut karsinogen. Mutasi dapat terjadi secara spontan (diperoleh) ataupun diwariskan (mutasi germline).

               Onkologi adalah subbidang medis yang mempelajari dan merawat kanker. Dokter yang mendalami onkologi disebut onkolog. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani: onkos, yang berarti masa atau tumor dan akhiran -ology, yang berarti mempelajari.

               Apoptosis (dari bahasa Yunani apo : “dari” dan ptosis : "jatuh") adalah mekanisme biologi yang merupakan salah satu jenis kematian sel terprogram. Apoptosis digunakan oleh organisme multisel untuk membuang sel yang sudah tidak diperlukan oleh tubuh. Apoptosis berbeda dengan nekrosis. Apoptosis pada umumnya berlangsung seumur hidup dan bersifat menguntungkan bagi tubuh, sedangkan nekrosis adalah kematian sel yang disebabkan oleh kerusakan sel secara akut. Contoh nyata dari keuntungan apoptosis adalah pemisahan jari pada embrio. Apoptosis yang dialami oleh sel-sel yang terletak di antara jari menyebabkan masing-masing jari menjadi terpisah.