2.1 Kajian Tentang Air

2.1.1 Sifat kimia dan fisika air

Nama Sistematis : air

Nama Alternatif : aqua, dihidrogenmonoksida, Hidrogen hidroksida

Rumus Molekul : H2O

Massa Molar : 18,0153 g/mol

Densitas dan Fase : 0,998 g/cm³ (cair pada 20 °C) ; 0,92 g/cm³ (padat)

Titik Lebur : 0°C

Titik Didih : 100°C

Kalor Jenis : 4184 J/kg.K (cair pada 20°C)

Air adalah senyawa kimia dengan rumus kimia H2O, artinya satu molekul air

tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom

oksigen. Air mempunyai sifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada

kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) dan suhu 273,15 K (0°C). Zat

kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting karena mampu melarutkan

banyak zat kimia lainnya, seperti garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan

senyawa organik (Scientist N., 2010). Atom oksigen memiliki nilai

keelektronegatifan yang sangat besar, sedangkan atom hidrogen memiliki nilai

keelektronegatifan paling kecil diantara unsur-unsur bukan logam. Hal ini selain

menyebabkan sifat kepolaran air yang besar juga menyebabkan adanya ikatan

hidrogen antar molekul air. Ikatan hidrogen terjadi karena atom oksigen yang

terikat dalam satu molekul air masih mampu mengadakan ikatan dengan atom

hidrogen yang terikat dalam molekul air yang lain. Ikatan hidrogen inilah yang

menyebabkan air memiliki sifat-sifat yang khas. Sifat-sifat khas air sangat

menguntungkan bagi kehidupan makhluk di bumi (Achmad, 2004). Hal sama

dikemukakan oleh Dugan (1972), Hutchinson (1975) dan Miller (1992) yang

menyatakan bahwa air memiliki beberapa sifat khas yang tidak dimiliki oleh

senyawa kimia lain. Diantara sifat -sifat tersebut adalah : Air memiliki titik beku 0°C

dan titik didih 100° C (jauh lebih tinggi dari yang diperkirakan secara teoritis) ,

sehingga pada suhu sekitar 0° C sampai 100° C yang merupakan suhu yang sesuai

untuk kehidupan, air berwujud cair. Hal ini sangat menguntungkan bagi makhluk

hidup, karena tanpa sifat ini, air yang terdapat pada jaringan tubuh makhluk hidup

maupun yang terdapat di laut, sungai, danau dan badan perairan yang lain

mungkin ada dalam bentuk gas ataupun padat. Sedangkan yang diperlukan dalam

kehidupan adalah air dalam bentuk cair.

Air memiliki perubahan suhu yang lambat. Sifat ini merupakan penyebab air sebagai

penyimpan panas yang baik, sehingga makhluk hidup terhindar dari ketegangan

akibat perubahan suhu yang mendadak. Suhu lingkungan akan terjaga tetap sesuai

dengan kondisi yang dibutuhkan untuk kehidupan. Air mampu melarutkan

berbagai jenis senyawa kimia, sehingga disebut sebagai pelarut universal. Sifat

ini memungkinkan terjadinya pengangkutan nutrien yang larut ke seluruh jaringan

makhluk hidup dan pengeluaran bahan-bahan toksik yang masuk ke dalam jaringan

tubuh makhluk hidup. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Sifat ini

mengakibatkan air dapat membasahi suatu bahan secara baik. Hal ini juga dapat

mendukung terjadinya sistem kapiler, yaitu kemampuan untuk bergerak dalam

pipa kapiler. Keuntungan dari adanya sistem kapiler dan sifat sebagai pelarut

yang baik menyebabkan air dapat membawa nutrien dari dalam tanah ke dalam

jaringan tumbuhan (akar, batang dan daun). Air merupakan satusatunya senyawa

yang mengembang ketika membeku. Hal ini mengakibatkan densitas es lebih

rendah daripada air, sehingga es akan mengapung di atas air.

Keuntungan yang diperoleh dari sifat ini adalah kehidupan organisme akuatik pada

daerah beriklim dingin tetap berlangsung, karena air yang membeku hanya ada di

permukaan perairan saja.

2.1.2 Sumber air

Air yang ada di permukaan bumi berasal dari beberapa sumber. Berdasarkan

letak sumbernya air dibagi menjadi tiga, yaitu air hujan, air permukaan dan air

tanah. Air hujan merupakan sumber utama dari air di bumi. Air ini pada saat

pengendapan dapat dianggap sebagai air yang paling bersih, tetapi pada saat di

atmosfer cenderung mengalami pencemaran oleh beberapa partikel debu,

mikroorganisme dan gas (misal : karbon dioksida, nitrogen dan amonia).

Air permukaan meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga, waduk,

rawa dan sumur permukaan. Sebagian besar air permukaan ini berasal dari

air hujan dan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah dan lainnya. Air

tanah berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi, kemudian

mengalami penyerapan ke dalam tanah dan penyaringan secara alami. Proses-

proses ini menyebabkan air tanah menjadi lebih baik dibandingkan air

permukaan (Chandra,B., 2007).

2.1.3 Manfaat air

Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara.

Sekitar tiga perempat bagian dari tubuh manusia terdiri dari air. Air digunakan

untuk mendukung hampir seluruh kegiatan manusia. Sebagai contoh, air

digunakan untuk minum, memasak, mandi, mencuci dan membersihkan

lingkungan rumah.

Air juga dimanfaatkan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam

kebakaran, tempat rekreasi dan transportasi. Air dibutuhkan organ tubuh untuk

membantu terjadinya proses metabolisme, sistem asimilasi, keseimbangan cairan

tubuh, proses pencernaan, pelarutan dan pengeluaran racun dari ginjal, sehingga

kerja ginjal menjadi ringan (Chandra, B., 2007).

2.1.4 Penggolongan air

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 1990 tentang

pengendalian pencemaran air, Bab III pasal 7 menyebutkan bahwa ada empat

golongan air menurut peruntukannya, yaitu : Air golongan A, adalah air yang

dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan lebih dulu;

Air golongan B, adalah air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum; Air

golongan C, adalah air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan

peternakan; dan Air golongan D, adalah air yang dapat digunakan untuk keperluan

pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan usaha perkotaan, industri dan

pembangkit listrik tenaga air.

2.1.5 Karakteristik air

2.1.5.1 Karakteristik fisika air

Karakteristik fisika air meliputi: kekeruhan, suhu, warna, zat padat terlarut, bau dan

rasa. Penyebab terjadinya kekeruhan dapat berupa bahan organik maupun

anorganik, seperti lumpur dan limbah industri. Suhu air mempengaruhi jumlah

oksigen terlarut. Makin tinggi suhu air, jumlah oksigen terlarut makin rendah.

Warna air dapat dipengaruhi oleh adanya organisme, bahan berwarna yang

tersuspensi dan senyawa-senyawa organik. Bau dan rasa dapat disebabkan

oleh adanya organisme dalam air seperti alga, juga oleh adanya gas H2S hasil

peruraian senyawa organik yang berlangsung secara anaerobik (Hanum, F., 2002).

2.1.5.2 Karakteristik kimia air

Karakteristik kimia air meliputi: pH, DO (dissolved oxygent), BOD (biological

oxygent demand), COD (chemical oxygent demand), kesadahan dan senyawa

kimia beracun. Nilai pH air dapat mempengaruhi rasa dan sifat korosi. Beberapa

senyawa beracun lebih toksik dalam bentuk molekul daripada dalam bentuk

ion, yang bentuk tersebut dipengaruhi oleh pH. Dissolved Oxygen menunjukkan

jumlah oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen terlarut berasal dari hasil

fotosintesa selain dari absorbsi atmosfer. Makin tinggi jumlah oksigen terlarut mutu

air makin baik.

Biology Oxygen Demand (BOD) menunjukkan jumlah oksigen yang diperlukan

oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik dalam air secara

biologi. Makin tinggi nilai BOD menunjukkan tingginya jumlah bahan organik

dan mutu air makin rendah. Chemical Oxygen Demand (COD) menunjukkan

jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan organik dalam air

secara kimia. Makin tinggi nilai COD menunjukkan tingginya jumlah bahan

organik dan mutu air makin rendah. Kesadahan air mempengaruhi efisiensi

pemakaian sabun. Kesadahan air disebabkan oleh adanya garam-garam

kalsium dan magnesium yang terdapat dalam air. Adanya senyawa arsen

meskipun dalam jumlah yang kecil dapat merupakan racun bagi manusia

(Hanum, F., 2002).