Nitrogen

   Nitrogen adalah unsur hara yang paling dinamis di alam. Ketersediaannya di tanah dipengaruhi oleh keseimbangan antara input dan output dalam sistem tanah. Unsur N mudah hilang dari tanah melalui volatilisasi atau perkolasi air tanah, mudah berubah bentuk, dan mudah pula diserap tanaman (Foth, 1994).

   Tanaman menyerap unsur N dalam bentuk amonium (NH₄⁺) dan nitrat (NO₃^-). Keberadaan NH₄⁺ sangat dinamis karena mudah berubah bentuk menjadi nitrat nitrogen (NO₃^-) akibat proses nitrifikasi oleh organisme tanah. Kekurangan N mengakibatkan pertumbuhan tanaman terhambat dan kerdil, daun kuning, serta mempengaruhi penyerapan P dan K (Rosmarkan, 2002)

   Prinsip penentuan nitrogen dengan metode Kjedahl. Metode kjeldhal merupakan prosedur analisis unsur N total yang tertua diantara semua metode analisis. Analisis N total tanah didasari oleh prinsip mengubah N-organik menjadi N-ammonium oleh asam sulfat yang dipanaskan sekitar380^oC dan dengan menggunakan Cu-sulfat + Selenium + Na-sulfat sebagai katalisator. Proses ini disebut digestasi dan hasilnya disebut digest; secara keseluruhan disebut Kjeldhal Digestasi. Asam digest yang mengandung amonium dibasakan dengan NaOH sehingga ion ammonium dikonversi menjadi ammoniak. Lalu didestilasi menjadi amonium hidroksida.NH₄OH ditentukan jumlahnya dengan mentitrasi dengan HCl (Menon, 1979).

Analisa protein cara Kjeldhal pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga tahapan yaitu proses destruksi, proses destilasi dan tahap titrasi.

1. Tahap Destruksi

Pada tahap ini sampel dipanaskan, dalam asam sulfat pekat sehingga terjadi destruksi menjadi unsur-unsurnya.Elemen karbon, hidrogen teroksidasi menjadi CO, CO₂, dan H₂O. Sedangkan nitrogennya akan berubah menjadi (NH₄)₂SO₄. Asam sulfat yang dipergunakan untuk destruksi diperhitungkan adanya bahan protein lemak dan karbohidrat.

Untuk mempercepat proses destruksi sering ditambahkan katalisator yaitu selenium. Selenium dapat mempercepat proses oksidasi karena zat tersebut selain menaikkan titik didih juga mudah mengadakan perubahan dari valensi tinggi ke valensi rendah atau sebaliknya. Penggunaan selenium lebih reaktif dibandingkan merkuri dan kupri sulfat tetapi selenium mempunyai kelemahan yaitu karena sangat cepatnya oksidasi maka nitrogennya justru mungkit ikut hilang. Hal ini dapat diatasi dengan pemakaian selenium yang sangat sedikit yaitu kurang dari 0,25 gram. Proses destruksi sudah selesai apabila larutan menjadi jernih atau tidak berwarna.

2. Tahap Destilasi

Pada tahap destilasi, ammonium sulfat dipecah menjadi ammonium dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan.Agar selama destilasi tidak terjadi superheating ataupun pemercikan cairan dan timbulnya gelembung gas yang besar maka dapat ditambahkan logam zink. Ammonium yang dibebaskan selanjutnya akan ditangkap oleh larutan asam standar. Asam standar yang dapat dipakai adalah asam klorida atau asam borat 4% dalam jumlah yang berlebihan.Agar kontak antara asam dengan ammonia lebih baik maka diusahakan ujung tabung tercelup sedalam mungkin dalam asam. Untuk mengetahui asam dalam keadaan berlebihan maka diberi indikator misalnya BCG + MR atau PP. Destilasi diakhiri bila semua ammoniak telah teroksidai sempurna dengan ditandai destilat tidak bereaksi basa.

3. Tahap Titrasi

Apabila penampung destilasi digunakan asam borat maka banyaknya asam borat yang bereaksi dengan ammonia dapat diketahui menggunakan titrasi dengan menggunakan asam klorida 0,1 N dengan indikator BCG + MR, akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Selisih jumlah titrasi sampel dan blanko merupakan jumlah ekuivalen nitrogen (Sudarmaji, 1989)

 Prinsipnya senyawa yang mengandung nitrogen menjadi amoniak dengan cara mendetruksi sampel dengan asam sulfat pekat. Amoniak yang dibebaskan dirubah menjadi ammonium sulfat dengan penambahan asam berlebih. Penambahan natrium hidroksida pada larutan sampel akan merubah ammonium sulfat menjadi natrium sulfat, amoniak, dan air. Amoniak dipisahkan dari larutan dengan cara mendestilasi sampel. Destilat ditampung dengan erlenmeyer yang berisi asam borat sehingga akan terbentuk ammonium borat. Ammonium borat dengan penambahan indikator campuran metilen red-bromocresol green dititrasi dengan asam sulfat yang terpakai (Menon, 1979).