Apa itu Pelapukan Kimia?

Batugamping ini telah dipengaruhi oleh pelapukan kimia.

Batugamping ini telah dipengaruhi oleh pelapukan kimia.

Apa itu Pelapukan Kimia?

Batuan, tanah, mineral, kayu, dan bahkan bahan buatan yang terpapar unsur alam seperti udara dan air akan mengalami perubahan signifikan dalam jangka waktu tertentu baik morfologi maupun komposisi kimianya dan akhirnya terurai menjadi bagian-bagian yang lebih kecil oleh proses pelapukan. .

Ketika pelapukan terjadi melalui reaksi kimia yang mengubah komposisi kimia hal-hal seperti batuan, tanah, dan mineral, proses ini kemudian dikenal sebagai pelapukan kimia . Proses tersebut berlangsung secara bertahap dan mengakibatkan terbentuknya mineral-mineral sekunder atau baru.

Jenis reaksi kimia yang paling umum yang menginduksi pelapukan kimia adalah oksidasi, hidrolisis, hidrasi, karbonasi , dan reduksi . Di bawah ini, kita membahas proses ini dan memeriksa cara mereka mempengaruhi batuan.

Bagaimana Proses Pelapukan Kimiawi?

Sekarang setelah kita memiliki gagasan dasar tentang apa itu pelapukan kimia, mari kita lihat proses yang berbeda di mana pelapukan kimia pada batuan terjadi.

1. Oksidasi

Dalam kasus pelapukan kimia batuan, oksidasi mengacu pada penambahan dan kombinasi oksigen ke mineral batuan. Batuan mengalami oksidasi ketika beberapa mineral dalam batuan bereaksi dengan oksigen yang ada di air tanah atau di atmosfer. Dengan adanya uap air, proses oksidasi menjadi lebih cepat. Sebagai hasil akhirnya, oksida terhidrasi diproduksi.

Sebagian besar dari kita akrab dengan reaksi oksidasi karat. Ini adalah hasil dari reaksi dimana besi (dalam bentuk Fe2+) bereaksi dengan oksigen membentuk Fe3+ oksida dan hidroksida. Karat pada benda-benda logam yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari sering menyebabkan degradasi benda karena bagian yang berkarat menjadi rapuh dan mudah patah. Reaksi kimia serupa juga terjadi pada batuan dengan kandungan besi.

Contoh reaksi oksidasi yang terjadi pada batuan adalah sebagai berikut:

4FeO (Ferrous oxide) + O2 → 2Fe2O3 (Ferric oxide)

4Fe3O4 (Magnetit) + O2 → 6Fe2O3 (Hematit)

Batuan dengan kandungan besi yang mengalami oksidasi sering menghasilkan warna coklat kemerahan yang menunjukkan bahwa batuan tersebut mengalami oksidasi.

Dengan adanya uap air, reaksi berlangsung lebih lanjut untuk menghasilkan:

2Fe2O3 (Hematit) + 3H2O -> 2Fe2O3 .3H2O (Limonit)

2. Hidrolisis

Hidrolisis dapat dianggap sebagai proses penting lain dari pelapukan kimia. Istilah hidrolisis berasal dari kata “hydro” yang berarti air, dan “lysis” yang berarti pemecahan. Proses ini didorong oleh disosiasi air menjadi ion hidrogen (H+) dan hidroksida (OH-). Ion-ion ini bereaksi dengan mineral yang ada dalam batuan untuk menginduksi perubahan komposisi batuan. Mineral silikat dan karbonat paling sering dihidrolisis.

Dalam kondisi ideal, air murni sedikit terionisasi untuk menghasilkan ion H+ dan OH- yang kemudian bereaksi dengan mineral untuk menghidrolisisnya. Secara teoritis, jika cukup air tersedia, mineral asli akan larut sepenuhnya. Sebagai contoh:

Mg 2 SiO 4 + 4 H + + 4 OH – ⇌ 2 mg 2+ + 4 OH – + H 4 SiO 4

Namun, pada kenyataannya, air jarang menyumbangkan ion H+. Namun, situasinya berubah jika ada karbon dioksida. Gas mudah larut dalam air untuk membentuk asam karbonat lemah yang kemudian bertindak sebagai donor H+.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

Mg 2 SiO 4 + 4 CO 2 + 4 H 2 O ⇌ 2 mg 2+ + 4 HCO 3 – + H 4 SiO 4

Hidrolisis feldspar untuk menghasilkan mineral lempung adalah contoh klasik pelapukan kimia batuan dengan hidrolisis.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

2 KAlSi 3 O 8 (aluminosilikat feldspar) + 2 H 2 CO 3 + 9 H 2 O Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 (Kaolinit, mineral lempung) + 4 H 4 SiO 4 + 2 K + + 2 HCO 3 –

Konstituen kimia tertentu dari batuan seperti natrium klorida langsung larut dalam air. Pembubaran zat-zat tersebut oleh air menyebabkan pelunakan batu, akhirnya memecahnya berkeping-keping. Pengasaman air mempercepat proses ini.

3. Hidrasi

Hidrasi juga merupakan salah satu proses dimana pelapukan kimia terjadi. Dalam hidrasi, mineral bereaksi dengan air menghasilkan perlekatan kaku ion H+ dan OH- yang berasal dari air ke molekul dan atom mineral. Penyerapan air oleh mineral bertindak untuk meningkatkan volume batuan sehingga melahirkan tekanan fisik di dalam batuan dan pada akhirnya mengarah pada keruntuhan batuan. Besi oksida, aluminium oksida, anhidrit, dll., adalah beberapa mineral batuan yang mengalami hidrasi. Dua contoh reaksi tersebut diberikan di bawah ini:

2Fe2O3 (hematit) + 3H2O → 2Fe2O3.3H2O (limonit)

Al2O3 (bauksit) + 3H2O → Al2O3.3H2O (Hid. aluminium Oksida)

4. Karbonasi

Karbonasi juga menyebabkan pelapukan kimiawi pada batuan, tanah, dan mineral. Karbonasi mengacu pada pengikatan karbon dioksida ke substrat melalui reaksi dua langkah. Pertama, karbon dioksida bereaksi dengan air membentuk asam karbonat. Selanjutnya, asam karbonat bereaksi dengan mineral dalam batuan untuk menghasilkan karbonat atau bikarbonat. Karbonasi batuan yang mengandung kalsium karbonat (batugamping) adalah proses umum pelapukan kimia yang mengarah pada pembentukan kalsium bikarbonat yang sangat larut dalam air. Reaksi tersebut mengarah pada pembentukan ruang hampa di batu kapur yang akhirnya membentuk gua batu kapur. Reaksi karbonasi lebih cepat pada suhu dingin karena air dingin melarutkan lebih banyak karbon dioksida daripada air hangat.

Reaksi karbonasi batugamping disajikan di bawah ini:

Langkah pertama dalam reaksi: pembentukan asam karbonat dengan reaksi air dan karbon dioksida.

CO 2 + H 2 O → H 2 CO 3

Langkah kedua dalam reaksi: pembentukan kalsium karbonat melalui reaksi antara asam karbonat dan kalsium karbonat.

H 2 CO 3 + CaCO 3 → Ca(HCO 3 ) 2

5. Pengurangan

Penghapusan O2 dari mineral batuan yang mengakibatkan produksi mineral sekunder berkurang juga merupakan salah satu proses pelapukan kimia. Reaksi reduksi umum terjadi pada kondisi tergenang air karena tidak adanya atau rendahnya kadar oksigen di lingkungan tersebut memicu reaksi reduksi pada mineral batuan. Contoh reaksi seperti itu diberikan di bawah ini:

2Fe2O3 (Hematit) – O2 → 4FeO (Ferrous oxide)

Hasil Akhir Pelapukan Kimia Batuan

Pelapukan kimia oleh proses-proses di atas berfungsi untuk mengubah komposisi kimia batuan. Ini juga membuat batuan lebih rapuh atau membuat mineral batuan lebih larut dalam air. Dengan demikian, batuan mulai terdegradasi dan akhirnya dipecah menjadi potongan-potongan yang lebih kecil selama periode waktu yang diikuti oleh gaya erosi yang menghilangkan potongan-potongan batuan dari tempat asalnya dan membawanya pergi ke tempat-tempat yang jauh dengan degradasi dan disosiasi lebih lanjut.

  1. Rumah
  2. Lingkungan
  3. Apa itu Pelapukan Kimia?

Related Posts