Senyawa KimiaUtama air Laut Materi Kuliah II M K Oseanografi Kimiawi
Senyawa Kimia Air Laut
Komponen Kimia Air Laut: 1. Partikel tersuspensi (filter > 0,45 µm)
Bahan organik (detritus) Bahan anorganik (mineral)
2. Gas
Konservatif (tidak terpengaruh oleh proses biologi; N2, Ar dan Xe). Non-konservatif (dipengaruhi oleh proses biologi; O2 dan CO2).
3. Kolloids (< 0,45 µm, µm, tidak terlarut)
Anorganik Anorganik (oxyhidroksida) (oxyhidroksida) Organik (organometalik)
4. Bahan Terlarut
Anorganik
Unsur utama (0,05 – 750 mM); Na, Cl, Ca, K, Mg Unsur minor (0,05 – 50 µM); P dan N Unsut trace (0,05 – 50 nM); Pb, Hg, Cd
Organik (asam humus)
Senyawa Kimia Utama Air Laut
Pertama di analisis Bergman 1779. Marcet 1819, sample air laut dari Artika, Antartika, Tengah, Hitam, Baltik, China. (Komposisi dengan perbandingan sama) Forchhammer 1865, mengukur Cl-, SO42-, Mg2+, Ca2+ dan K+, serta Na+ (Komponen utama > 1 ppm, hampir konstan).
Unsur-Unsur Utama di air laut (Millero, 1982) Unsur Kation
gr/Cl (‰)
Unsur Anion
gr/Cl (‰)
Na+
0,55653
Cl-
0,99891
Mg2+
0,06626
SO42-
0,14000
Ca2+
0,02127
HCO3-
0,00586
K+
0,02060
Br-
0,00347
Sr2+
0,00041
CO32-
0,00060
B(OH)4-
0,00034
FB(OH)3
0,000067 0,00105
Sumber: Senyawa Kimia
Hidrothermal
Pelapukan
Aktifitas Manusia
Proses Pelapukan:
Air hujan mengandung CO 2 dan SO2 (asam), bereaksi mineral tanah dan bantuan. CaCO3 (s) + CO2(g) + H20 (calcite) (air hujan)
Ca2+ (s) + 2HCO3(terlarut)
2NaAlSi3O8(s) + CO2(g) + H20 (albite) (air hujan) Al2Si2O5(OH)4(s) + 2Na +(aq) + 2HCO 3-(aq) + 4SiO2(aq.s) (kaolinit, clay) (terlarut)
Komposisi unsur di laut dan batuan
Konsep Salinitas
Salinitas sebagai ”nilai masa garam terlarut dalam masa air laut tertentu”.
Caranya: pengeringan dan penimbangan Kelemahan/kesulitan: sebagian senyawa hilang saat pemanasan misalnya;
bikarbonat dan karbonat teroksidasi, Cl2, Br2 dan B(OH)3 menguap
Garam
Difinisi “berat dalam gram garam terlarut dalam satu kilogram air laut, dimana semua bromida dan iodida digantikan dengan jumlah equivalen chlorida, dan semua karbonat digantikan dengan jumlah equivalen oksida”
(Forch, Knudsen dan Sorensen)
Prinsip “Marcet”
Komposisi unsur utama di air laut adalah relatif tetap. Dasar penentuan chlorinitas sbg teknik analisis salinitas. Chlorinitas = nilai equivalen chlorin terhadap konsentrasi total halida dalam ppt berat (g Cl/Kg air laut) yang diukur dengan titrasi AgNO3.
Komposisi ion utama Rata-rata air laut Ion Cl-
‰ berat
18,980 Total anion = 21,861‰
SO42-
2,649
HCO3-
0,140
Br-
0,065
H2BO3-
0,026
F-
0,001
Na+
10,556 Total kation = 12,621‰
Mg2+
1,272
Ca2+
0,400
K+
0,380
Sr2+
0,013
Total S
34,482 ‰
Kondisi Salinitas 35 ‰
Hubungan Chlorinitas vs Salinitas No.
Rumus
Keterangan
1.
S = 1,812 Cl (‰)
Forchhammer
2.
S = 1,8056 Cl (‰)
Dittmar
3.
S = 1,8148 Cl (‰)
Lyman dan Fleming
4.
S = 1,81537 Cl (‰)
Millero dan Sohn
5.
S = 1,805 Cl (‰) + 0,03
Morris dan Riley
6.
S = 1,80655 Cl (‰)
JPOTS
Komposisi ion-ion air laut dapat berubah pada wilayah-wilayah
Daerah tertutup, estuari, dan pengaruh sungai Palung, Fjord, dan sirkulasi terbatas Daerah dangkal dan penguapan tinggi Daerah hidrotermal Dalam sedimen
Masukan Air Sungai
Komposisi air sungai dengan TDS 70 – 200mg atau 0,07 – 0,2 ‰. Rasio Ca2+, K+, Mg2+, SO42- dan HCO3terhadap Cl- >>> dari air laut
Daerah sirkulasi terbatas
SO42-/Cl- rasio <<<, karena SO42- menurun (proses dekomposisi anaerob), hasilkan H2S. HS- menghilang/mengendap sbg FeS2, ZnS, CuS dll.
Evaporasi
Ca2+ dan SO42- mengendap sbg CaSO4.H2O (gysum) HCO3- berkurang krn terbentuk CaCO3 (aragonit) Mg2+ dan K+ menurun sedikit
Gunung api bawah laut
Cairan magma:
Rasio F/Cl meningkat 6,7x10-5 menjad 8-9x10-5 Kelebihan F dalam bentuk koloid krn membentuk komplek dengan Ca dan trace elemen lainnya.
Hidrotermal:
Si dan Ca meningkat. Mg, K, B dan SO4 menurun.
Air antara (Interstitial water/ porewater)
Perubahan Ca2+ karena pelarutan CaCO 3 akibat oksidasi bahan organik dan menghasilkan CO 2
Perubahan SO4 karena produksi H 2S oleh bakteri.
Perubahan K+ karena pertukaran ion mineral lumpur.
Mg menurun krn terkait Chlorin atau reaksi dengan CaCO3 (dolomite).
K+ meningkat karena hidrolisis mineral felpspar.
Sebaran Salinitas
Sebaran Salinitas Menegak
Profile Salinitas
Penentuan Salinitas
1. Metoda kimiawi yaitu khlorinitas
Masukkan 15 ml contoh air laut ke dalam sebuah 150 ml Erlenmeyer. Tambahkan 6 tetes larutan indikator potasium kromat (K2MnO4). Titrasi dengan peraknitrat (AgNO3)melalui buret. Titrasi selesai jika telah terjadi perubahan dari kuning menjadi jingga. Catat jumlah ml perak nitrat dan ukur suhu air contoh campuran tersebut. Tentukan nilai khlorinitas dengan rumus:
S = 1,80655 Cl ‰
Metoda Fisik : Konduktifitas
0,0080 – 01692 R 15 1/2 + 25,3851 R 15 + 14,0941 R 15 3/2 – 7,0261 R 15 2 + 2,7081 R 15 5/2 S =
Δ15 = R 15 - R t = 10-5xR t (R t –
1)x(t – 15)x[96,7 – 72,0R t + 37,3R t 2 – (0,63 + 0,21R t 2)(t – 15)]
atau R 15 = R t + Δ15
Refraktometer, CTD.
Refraktometer
CTD
Pengambilan contoh
