kimia fluida (air) s1

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 1/23

Kimia Fluida (Air)

Irwan Iskandar, PhD

KK Eksplorasi Sumberdaya Bumi FTTM‐ITB

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 2/23

• Mengapa masalah Air?

LATAR BELAKANG

2

Jumlah(Sumberdaya)?

Kualitas (Kimia)

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 3/23

(Komposisi Kimia Air) Apa Penyebabnya, Efeknya?

Aktivitas Tambang / 

Industri

Volkanisme, Geothermal Area

Alluvium sedimentInteraksi Air-Batuan

Interaksi air dan batuan (media

geologi) akan mengakibatkan

komposisi kimia air tidak murni H2O

Efek Terhadap

Kesehatan

Manusia

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 4/23

Parameter Fisika‐Kimia Air 

• Temperatur

• Total Suspended Solid (TSS) ‐ Turbidity

• Total Dissolved Solid (TDS)

• Electrical Conductivity (EC)

• Tingkat asam‐basa (pH)

• Potensial Reduksi‐Oksidasi (Eh)• Komposisi Kimia (Komponen ion utama)

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 5/23

Total Suspended Solid (TSS)

Jumlah suspensi dalam air, banyak

sedimen (halus) yang tidak larut‐koloid

(mg/l , ppm, ppb)

Total Dissolved Solid

Jumlah total ion (organik/inorganik) yang terlarut dalam air 

(mg/l , ppm, ppb)

Turbidity 

Tingkat kekeruhan/kejernihanNephelometric Turbidity Units (NTU)

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 6/23

Electrical Conductivity (EC)  – Daya Hantar Listrik (DHL)

Kemampuan material (air) untuk menghantarkan arus listrikSiemens/meter S.m‐1

Akan dipengaruhi kandungan logam (garam) 

yang terlarut dalam air. 

EC

Garam Terlarut

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 7/23

Tingkat Asam‐Basa

pH =  –log [H+]

Atau utk alkali/ basa = 14  – log [OH‐]

Tipe batuan tertentu, kontak dengan

oksigen, akan mempengaruhi pH air

Air Asam Rio Tinto River, Spanyol

http://www.epa.gov/bioiweb1/aquatic/airpoll.html

SO2 + OH·→ HOSO2·lalu

HOSO2· + O2→ HO2· + SO3

Dalam air, terlarut, sulfur trioxide (SO3)

terkonversi menjadi sulfuric acid:

SO3 (g) + H2O (l)→ H2SO4 (l)

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 8/23

Potensial Reduksi‐Oksidasi (Eh)

Kemampuan spesies (ion) ygterkandung dalam air untuk

melepaskan atau menangkap

elektron

(volt atau mili volt)

Dalam geologi‐geokimia‐hidrokimia

diagram 

pH‐

Eh 

sangat pentingdalam interpretasi kestabilan

mineral dalam larutan

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 9/23

Komposisi ion utama dalam air alamiah (natural  waters)

Major Cation (logam)

Na+ (Sodium)

K+ (Potassium)

Ca2+ (Calcium)

Mg2+

Major Anion 

CO32‐

‐HCO3‐(Karbonat‐bikarbonat

SO42‐(Sulfate)

Cl‐(Chloride)

Komposisi kimia terlarut yang 

terkandung dalam air alami, 

mencerminkan kondisi geologiserta proses geologi yang terjadi

selama perjalanan air tersebut

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 10/23

Pelarutan gamping (limestone)

CaCO3 + 2HCl  Ca2+ + H2O + CO2 + 2Cl−

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 11/23

Komponen Utama dalam Airtanah

(Major Elements)

• Airtanah tidak murni 100% H2O• Kation dan Anion Utama dalam Airtanah

•Kation: Ca2+, Mg2+, Na+, K+

• Anion: HCO3‐, SO4

2‐, Cl‐

Komponen kation dan anion lain relatif  kecil dibandingkan 

komponen‐komponen tersebut.

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 12/23

• Keseimbangan Anion dan Kation dalam airtanahcross check validitas hasil lab. 

epm (equvalent parts per million) 

Total meq Kation ~ Total meq Anion

Dimana meq masing‐masing

= Kensentrasi ion/ berat ekivalen

Dimana berat ekivalen= Berat atom (molekul) / valensi

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 13/23

Contoh Perhitungan :

Potasium dalam airtanah dengankonsentrasi 1.67 mg/l, berapa meqpotasium tersebut?

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 14/23

Jawab:

Potasium (K) dalam bentuk kation K+ 

memiliki BA 

= 39,1 dengan velensi 1

Maka Berat ekivalen K+

= 39.1/1 = 39.1Maka meq K+= 1.67 / 39.1 = 0.043 meq

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 15/23

Kation Anion

Konsentrasi

(mg) BA Val

berat

ek Meq %

Konsentrasi

(mg) BA Val

berat

ek meq %

Ca2+ 76.840.08 2 20.04 3.83 60.80 SO42- 37 98 2 49 0.76 12.22

Na+ 11.72 22.99 1 22.99 0.51 8.09 Cl- 13.25 35.45 1 35.45 0.37 6.05

K+ 1.67 39.1 1 39.1 0.04 0.68 HCO3 305.4 61 1 61 5.01 81.01

Mg2+ 20.54 24.31 2 12.15 1.69 26.81 NO3- 2.03 62 1 62 0.03 0.53

Fe2+ 6.38 55.85 2 27.92 0.23 3.62

totalMeq 6.30 100 6.17 99.81

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 16/23

Diagram Piper

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 17/23

Diagram Stiff 

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 18/23

Case Story

Arsenic (As) di perairan

Pencemaran karena aktivitas industri (tambang) ataualamiah?

‐Endapan epithermal (sulfida) berasosiasi Au‐Cu‐As

‐Geothermal (fluida) kaya akan SO4‐Cl dan logam As‐Endapan alluvial yang (mungkin) rombakan daribatuan termineralisasi

‐Bukaan tambang yang mengakibatkan ubahan batuanakibat kontak dengan air dan udara

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 19/23

• The study area is located in

Ratatotok-Buyat Village, South

Minahasa District, NorthSulawesi Province, Sulawesi

Island, Indonesia.

• The study area has tropicalclimate temperature ranges from

23ºC to 35ºC and humidity is

around 80%. Average annual

precipitation (rainfall) is around

1700 mm

Study Area

2.Geology, Geochemistry and Stable Isotopes Analysis of Water 

19

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 20/23

Island arc andassociated rocks

Mesozoic and

Cenozoic

sedimentary

rocks

Mafic and ultramafic

rocks-Ophiolite

complex

Schist

Thrust Transform fault Fault inferred

   R  e  g   i  o  n  a   l   G  e  o   l  o  g  y

Regional geology and fault lineaments are related with hydrothermal activities e.g. sulfidegold mineralization and geothermal (2 directions NW-SE and NE-SW)

2 Geology, Geochemistry and Stable Isotopes Analysis of Water 

20

Eurasia Plate

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 21/23

21

Local Geologyand

Hydrogeology

2..Geology, Geochemistry and Stable Isotopes Analysis of Water 

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 22/23

PR

1. Berapakah kisaran pH air laut

2. Jelaskan mekanisme pelarutan gamping olehair

3. Piper diagram4. Jika air melewati batuan sulfida dan kontak

dengan udara, perkirakan kondisi air yang 

akan terjadi

5/9/2018 Kimia Fluida (Air) S1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/kimia-fluida-air-s1 23/23

Kalsium

(Ca)

Magnesium

(Mg)

Natrium

(Na) Kalium(K)

Klorida (Cl-

)

Sulfat

(SO4)

Bikarbonat

(HCO3)

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

S-1 61.2 43.3 59.1 4.33 50.8 49.5 468.2

S-2 58.6 35.3 36.6 6.64 14.3 26.6 443.6

S-3 24.8 34.6 21.8 1.97 10.4 49.3 251.4

S-4 117.3 16.6 31.3 4.52 22.2 28.6 487.9