Perpustakaan Digital ITB

Mangan merupakan unsur dengan kelimpahan terbanyak ke 12 di kerak bumi dan merupakan unsur logam transisi terbanyak kedua setelah besi. Mangan, dapat dimanfaatkan sebagai logam untuk paduan baja atau sebagai oksidanya (MnO2) untuk berbagai macam aplikasi seperti material baterai, pewarna gelas, dan lain lain. Untuk saat ini, oksidasi Mn(II) menjadi MnO2 dilakukan secara elektrolisis (produk: Electrolytic Manganese Dioxide/EMD) atau kimia (produk: Chemical Manganese Dioxide/CMD). Kedua metode tersebut memerlukan energi yang relatif besar karena berlangsung pada suhu tinggi. Pelindian reduktif mangan saat ini banyak dilakukan dengan reduktor asam organik, dimana residu asam tersebut menurunkan efisiensi proses elektrolisis dan oksidasi kimia. Mikroorganisme, terutama bakteri, telah terbukti terlibat dalam siklus mangan dan memiliki kemampuan untuk mengoksidasi Mn(II) menjadi MnO2. Berdasarkan fakta tersebut, diharapkan bahwa ulasan komprehensif ini dapat memberikan wawasan terkait biooksidasi mangan dan faktor faktor yang mempengaruhinya sehingga nantinya dapat diterapkan sebagai salah satu alternatif untuk memproduksi MnO2. Pengumpulan sumber dilakukan untuk menyediakan informasi terkait produksi mangan, penggunaan, proses elektrolisis dan kimia untuk MnO2, polimorfisme MnO2, mekanisme biooksidasi mangan oleh bakteri, hingga percobaan biooksidasi yang telah dilakukan. Penelitian biooksidasi yang dibahas berasal dari beberapa jenis bakteri antara lain Leptothrix dischopora, Bacillus sp., Pseudomonas putida, Citrobacter freundii, Lysinibacillus sp., Stenotrophomonas sp., Serratia marcescens, dan Shewanella sp., perlu ditegaskan bahwa penelitian biooksidasi mangan yang ada saat ini ditujukan untuk aplikasi biogeokimia, mikrobiologi, atau lingkungan. Setelah penelitian tersebut dibahas, akan ditentukan faktor faktor yang mempengaruhi biooksidasi mangan. Hasil ulasan menunjukkan bahwa biooksidasi mangan dapat terjadi secara enzimatis (melibatkan enzim) atau non enzimatis (hanya modifikasi kondisi Eh-pH). Faktor-faktor yang mempengaruhi biooksidasi mangan antara lain: oksigen terlarut, pH, penambahan kation logam lain, konsentrasi mangan, dan Temperatur. Semakin tinggi oksigen terlarut, laju biooksidasi akan semakin cepat. Konsumsi oksigen terjadi menurut stoikiometri Mn2+ + ½ O2 + H2O ? MnO2 + 2H+. Nilai pH optimum diketahui berada pada rentang 7-7,5. Jika pH terlalu asam, Mn2+ akan stabil, sedangkan jika terlalu basa, dapat menyebabkan efek autokatalisis namun persentase oksidasinya relatif kecil. Kation logam yang terbukti mampu membantu proses biooksidasi adalah Ca2+ dan Cu2+. Temperatur yang optimum berada pada rentang 25-50 oC, pada temperatur diatas atau dibawah rentang tersebut, aktivitas oksidasi mangan akan berkurang.