Siklus fosfor atau daur fosfor adalah salah satu jenis biogeokimia selain siklus air, siklus karbon, siklus oksigen, siklus nitrogen dan siklus sulfur yang terjadi bumi. Siklus fosfor merupakan sebuah rangkaian pergerakan fosfor yang melalui bidang ekosistem litosfer, hidrosfer, dan biosfer.

Fosfor adalah mineral penting yang dapat kita temukan di seluruh hewan dan tanaman. Selain itu, fosfor juga dapat ditemukan di dalam air, tanah dan sedimen, namun tidak dapat ditemukan dalam kandungan udara. Dalam unsur kimia, fosfor memiliki kode (P) dan memiiliki nomor atom 15. Fosfor merupakan senyawa non logam yang memiliki nilai valensi banyak dan masuk ke dalam golongan nitrogen.

Fosfat dan fosfat hidrogen merupakan ion yang dibentuk dari fosfor. Fosfor juga bagian penting dari molekul penyusun DNA dan sebagai molekul yang menyimpan energi seperti ATP dan ADP serta lemak pada membran sel. Fosfor juga merupakan bahan penyusun tulang dan gigi pada manusia dan hewan.

Siklus fosfor merupakan siklus paling lambat jika dibandingkan dengan siklus biogeokimia lainnya. Fosfor masuk dalam lingkungan dari batuan serta deposit. Batuan fosfat dikenal dengan nama apatit, dan sumber fosfor dari deposit diperoleh dari fosil tulang dan kotoran burung.

Batuan yang mengalami pelapukan akan melepaskan ion yang akhirnya larut ke dalam air dan tanah. Kemudian diserap oleh berbagai tanaman terestrial sebagai nutrisi.

Keberadaan Unsur Fosfor

Unsur fosfor sulit ditemukan bebas, biasanya ditemukan sebagai senyawa anorganik terlarut (polifosfat dan ortofosfat). Dalam senyawa organik ditemukan dalam bentuk partikulat. Karena fosfor memiliki sifat mudah mencair, maka tidak dapat ditemukan di udara bertekanan tinggi. Oleh karena itu, fosfor dapat ditemukan di air, tanag dan sedimen.

Bentuk fosfor paling sederhana di perairan dapat ditemukan dalam bentuk ortofosfat. Ortofosfat adalah hasil dari ionisasi asam ortofosfat. Ortofosfat merupakan bentuk lain dari fosfor dan bisa digunakan langsung oleh tumbuhan. Kadar fosfat cenderung konstan pada perairan laut dalam dan meningkat pada perairan laut dangkal.

Berdasarkan kadar fosfat total, keberadaan fosfat dibagi menjadi 3 jenis yaitu:

  1. Perairan dengan tingkat kesuburan rendah memiliki kadar fosfat sekitar (0-0.02 mg/liter)
  2. Perairan dengan tingkat kesuburan sedang memiliki kadar fosfat sekitar (0.021-0.05 mg/liter)
  3. Perairan dengan tingkat kesuburan tinggi memiliki kadar fosfat sekitar (0.05-0.1 mg/liter)

Sifat Unsur Fosfor

Fosfor memiliki sifat fisik maupun kimia yang dapat dijelaskan berikut ini:

  • Sifat Fisika

Pada umumnya fosfor merupakan unsur tidak berwarna, namun terkadang dapat ditemui dengan warna merah atau putih. Fosfor memiliki titik didih pada 277 derajat C (550 derajat K) dan titik leleh sebesar 44,2 derajat C (317,3 derajat K) dengan massa jenis yang terdiri dari fosfor merah (2,34 g/cm3), fosfor putih (1,823 g/cm3) , dan fosfor hitam (2,609 g/cm3).

fosfor merah

Fosfor murni tidak berwarna dan trasparan, umumnya membentuk padatan putih bersifat lengket dan berbau tidak sedap. Fosfor putih lebih mudah menguap dan larut dalam pelarut nonpolar benzena, sedangkan fosfor merah lebih sulit larut dalam semua pelarut.

  • Sifat Kimia

Fosfor putih bersifat sangat reaktif, mudah terbakar di udara, beracun, dan memancarkan cahaya. Dalam dunia industri, fosfor putih dimanfaatkan sebagai bahan baku asam fosfat. Sedangkan fosfat merah memiliki sifat tida reaktif dan tidak terlalu beracun. Fosfor merah dapat dimanfaatkan sebagai campuran korak api gesek.

Pengertian Siklus Fosfor

Pada daur fosfor, udara tidak memiliki peran penting pada prosesnya karena fosfor umumnya berwujud padat pada rentang suhu tertentu. Seperti yang telah disampaikan sebelumnya, bahwa siklus fosfor adalah proses bergeraknya fosfor dalam ekosistem litosfer, hidrosfer dan biosfer.

Siklus fosfor juga melibatkan komponen biotik (makhluk hidup) dan bersumber dari komponen abiotik (benda mati). Selain itu juga melibatkan unsur organis dan reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Fosfor (P) ditemukan oleh ilmuwan Jerman bernama Hannig Brand pada tahun 1669 ketika melakukan percobaan untuk menggali bebatuan di Hamburg, Jerman. Fosfor ditemukan dengan cara menyuling air urin dengan metode penguapan. Percobaan tersebut berhasil setelah melewati 50 kali percobaan, dimana senyawa yang ditemukan awalnya dinama phosphoros (bahasa latin).

Phosphoros memiliki arti “pembawa terang” atau “yang memiliki cahaya” sesuai dengan ciri fisik fosfor yang bercahaya ketika gelap (glow in the dark). Selain itu, phosphoros juga sebutan untuk planet venus.

siklus fosfor

Proses Daur Fosfor

Siklus fosfor adalah proses perputaran fosfor yang melalui 5 tahapan dan berjalan lambat di alam. Berikut adalah proses siklus fosfor yang terjadi:

  1. Pelapukan Batuan – Daur fosfor diawali dari sumber utama fosfor yang ditemukan dalam batuan melalui proses pelapukan. Pelapukan tersebut secara alami dipengaruhi oleh faktor cuaca, hujan dan erosi sehingga mengakibatkan fosfor berpindah ke tanah. Ketika batuan yang mengandung fosfor terkena air hujan, maka akan melepaskan ion fosfat dan mineral lainnya.
  2. Penyerapan Oleh Tanaman dan Hewan – Fosfat yang telah terkandung dalam tanah akan dimanfaatkan oleh tumbuhan, jamur, dan mikroorganisme sekitarnya. Sedangkan pada hewan herbivora dan manusia, akan menyerap fosfor yang terkandung pada tanaman ketika mengonsumsinya. Pada hewan karnivora, fosfor akan diperoleh ketika hewan tersebut memangsa hewan karnivora.
  3. Dekomposisi – Berikutnya fosfor akan kembali ke alam atau lingkungan melalui proses penguraian atau dekomposisi. Fosfat yang telah masuk dalam tanaman atau hewan akan diurai oleh dekomposer ketika tanaman atau hewan tersebut mati, sehingga fosfat organik akan kembali ke tanah atau air.
  4. Proses daur fosfat dilanjutkan oleh peran bakteri dalam tanah yang akan memecah bahan organik menjadi bentuk fosfat yang dapat diserap tanaman. Proses ini disebut mineralisasi.
  5. Fosfor yang terkandung dalam air akan terus berjalan siklusnya hingga menjadi sedimen dan menuju ke lautan.

Manfaat Fosfor

Unsur fosfor memiliki manfaat bagi kehidupan, antara lain:

  1. Fosfor bermanfaat untuk proses dalam tubuh, seperti metabolisme karbohidrat, lemak, dan asam nukleat
  2. Fosfor bermanfaat untuk pembuatan pupuk, bahan peledak, kembang api, pasta gigi, deterjen, korek api, dan pestisida
  3. Fosfat berpengaruh secara biologis pada komponen nukleotida dan asam nukleat pembentuk DNA dan RNA tubuh
  4. Fosfor bermanfaat sebagai agen penyangga tubuh dalam menjaga homeostasis asam basa tubuh
  5. Fosfor bermanfaatd dalam reaksi metabolisme pelepasan energi dari tubuh makhluk hidup
  6. DNA makhluk hidup juga dipengaruhi oleh fosfor
  7. Fosfor bermanfaat untuk membersihkan, melunakkan air, da menjaga korosi pipa
  8. Fosfor bermanfaat untuk sel-sel protoplasma dan jaringan tulang dan saraf
korek berbahan fosfor

Dampak Buruk Fosfor

Selain memiliki manfaat yang berguna, ternyata fosfor juga menyebabkan dampak buruk serta kerugian, yaitu:

  1. Fosfor bermanfaat sebagai bahan pembuat peledak, apabila tidak digunakan dengan bijak maka akan menimbulkan ancaman bahaya. Gas fosfor memiliki kemampuan menempel di usus, paru, paru dan kulit selama bertahun-tahun. Gas tersebut akan membakar dan menyebabkan nyeri berkepanjangan, bahkan jika korban yang terkena gas fosfor akan terus mengeluarkan gas fosfor hingga meninggal.
  2. Pencemaran atau polusi air dapat diakibatkan oleh kandungan fosfat dalam air yang berlebihan.
  3. Fosfat dapat menyebabkan eutrofikasi perairan laut dan pantai.

Artikel Lain