SIFAT FISIKA SIFAT FISIKA KIMIAKIMIA

Meliputi :Meliputi :

• Berat Molekul dan Polaritas

• Kelarutan

• Volatilisasi atau penguapan

• Koefisien partisi

• Adsorbsi

BERAT MOLEKULBERAT MOLEKUL• Suatu zat kimia memiliki berat molekul tertentu

yang mempunyai pengaruh pada sifat-sifat fisik atau kimianya;

• Zat kimia dikelompokkan menjadi 2 :– Zat kimia bersifat netral (non polar)– Zat kimia bersifat polar

• Polaritas molekul ditentukan oleh posisi elektron pada struktur molekulnya.

• Molekul polar memiliki muatan satu ujung positif dan ujung lainnya negatif.

• Contoh : flourin, klorin, nitrogen, dan sulfur.

Molekul memiliki sifat :Molekul memiliki sifat :

• Hidrofilik : menyukai air dan mudah terlarut dalam air. Yang termasuk kelompok ini adalah molekul yang polar.

• Hidropobhik : tidak menyukai air sehingga tidak mudah larut dalam air, tetapi lipofilik : lebih menyukai lemak (mudah larut dalam lemak).

Semakin non polar suatu molekul Semakin non polar suatu molekul atau semakin lipofilik maka :atau semakin lipofilik maka :

• Zat tersebut akan lebih menyukai untuk berada pada tempat-tempat yang kaya bahan organik, dan akan teradsorbsi dengan kuat.

• Misal : – Benzen merupakan molekul yang sangat non-polar

sehingga bersifat hidrophobik.– Fenol merupakan molekul hidrofilik yang mudah larut

dalam air– Asam benzoat dapat berionisasi dan mudah larut

dalam air

KELARUTANKELARUTAN

• ZAT YANG ADA DALAM PROPORSI BESAR DISEBUT SOLVEN

• SEDANGKAN ZAT YANG PROPORSINYA SEDIKIT DISEBUT SOLUT

• SEMAKIN SOLUBEL SUATU ZAT AKAN SEMAKIN LUAS DISTRIBUSINYA DILINGKUNGAN

• SOLUBILITAS ZAT ORGANIK DALAM AIR SEBANYAK 30 PPM DIANGGAP SEBAGAI AMBANG YANG MEMUNGKINKAN ZAT BERGERAK DENGAN LELUASA.

FAKTOR-FAKTOR YANG FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KELARUTAN :MEMPENGARUHI KELARUTAN :

• JENIS ZAT SOLVEN

• SUHU

• PENGADUKAN

• pH

• SALINITAS

KOEFISIEN PARTISIKOEFISIEN PARTISI

• ADALAH SUATU KONSTANTA YANG DIGUNAKAN UNTUK MENILAI KEMAMPUAN PARTISI/MEMISAH/MEMBAGI DARI SUATU ZAT PADA DUA KOMPARTEMEN YANG DINILAI, MISALNYA PARTISI ANTARA AIR/TANAH, SEDIMEN/AIR, AIR/UDARA

VOLATILITAS VOLATILITAS ATAU ATAU

PENGUAPANPENGUAPAN

VOLATILITAS VOLATILITAS

• ADALAH KEMAMPUAN SUATU ZAT KIMIA UNTUK MENGUAP

• SIFAT VOLATILITAS DITUNJUKKAN DENGAN TEKANAN UAP ATAU TITIK DIDIH SUATU ZAT

• DATA VOLATILITAS DAPAT MENUNJUKKAN APAKAHSUATU ZAT SUKA DIATAS PERMUKAAN TANAH ATAU CAIRAN

VOLATILITAS MENGIKUTI VOLATILITAS MENGIKUTI HUKUM HENRY:HUKUM HENRY:

• DIMANA PADA KONDISI SETIMBANG, KONSENTRASI ZAT KIMIA PADA FASE UAP MEMPUNYAI HUBUNGAN YANG TETAP/KONSTAN DENGAN KONSENTRASI PADA FASE CAIRNYA.

VOLATILITAS ZAT ORGANIK DARI VOLATILITAS ZAT ORGANIK DARI TANAH DAN AIR TERGANTUNG :TANAH DAN AIR TERGANTUNG :

• ANGIN;

• EKSTRAKSI AIR;

• AGITASI TANAH OLEH ORGANISME;

• URBANISASI.

KOEFISIEN PARTISI PENTING KOEFISIEN PARTISI PENTING UNTUK :UNTUK :

• MEMPERKIRAKAN KeMUNGKINAN SUATU ZAT KIMIA DAPAT MENGALAMI BIOAKUMULASI PADA JARINGAN HEWAN ATAU TUMBUHAN.

ADSORBSIADSORBSIPENGERTIANPENGERTIAN

• AdsorbsiAdsorbsi adalah kemampuan suatu zat menempel pada permukaan suatu benda atau tempat

• DeSorbsiDeSorbsi adalah kemampuan suatu zat untuk melepaskan diri dari permukaan suatu benda atau tempat

• BAGIAN YANG MENEMPEL DISEBUT SORBAT

• SEDANGKAN BAGIAN TEMPAT MENEMPEL ATAU TERIKAT DISEBUT ADSORBEN

• ADSORBSI DIPENGARUHI OLEH :– PERMUKAAN SUATU ZAT– LUAS AREALNYA– SUHU

SORBSI OLEH BIOTA DAN SORBSI OLEH BIOTA DAN SEDIMEN DAPAT TERJADI SBB :SEDIMEN DAPAT TERJADI SBB :

• BAGI ZAT ORGANIK YANG TIDAK LARUT SORBSI TERJADI SECARA LENGKAP DALAM BEBERAPA JAM, REVERSIBEL SECARA CEPAT.

• SEMAKIN HALUS PARTIKEL, SEMAKIN CEPAT ADSORBSI, KARENA LUAS PERMUKAAN MENJADI SEMAKIN BESAR.

• BILA TIDAK TERJADI PERTUKARAN ION, MAKA ZAT YANG TIDAK LARUT PALING CEPAT DIADSORBSI, BEGITU PULA BAGI KATION;

• KATION ORGANIK AKAN LEBIH CEPAT DIADSORBSI

LEACHING/PERLINDIAN :LEACHING/PERLINDIAN :

• ADANYA XENOBIOTIK DI DALAM TANAH, SEPERTI PADA LANDFILL.

• ZAT YANG POLAR AKAN MUDAH TERADSORBSI OLEH TANAH.

• ZAT NON POLAR AKAN TERBAWA OLEH AIR HUJAN.

BEBERAPA ZAT YANG BEBERAPA ZAT YANG AFINITAsNYA MENINGKaT :AFINITAsNYA MENINGKaT :

• HIDROKARBON < ETER < AMIN TERSIER < SENYAWA NITRO < ESTER < KETON < ALDHEHIDA < AMIDA < ALKHOHOL < ASAM;

AFINITAS TERHADAP TANAH AFINITAS TERHADAP TANAH TERGANTUNG :TERGANTUNG :

• STRUKTUR KIMIAWI XENOBIOTIK;

• SIFAT FISIS TANAH;

• KOMPOSISI TANAH

• Proses transport• KETIKA SUATU ZAT KIMIA MASUK KE

LINGKUNGAN, ZAT TERSEBUT AKAN MEMASUKI KOMPARTEMEN DI LINGKNGAN DAN DENGAN CEPAT TERDISTRIBUSI KE KOMPARTEMEN TERDEKATNYA SAMPAI TERJADI KESETIMBANGAN ANTAR FASE/KOMPARTEMEN.

TRANSPOR TRANSPOR DALAM DALAM

AIRAIR

• Pergerakan udara, air, dan tanah terus menerus akan memindahkan kesetimbangan antar kompartemen.

• PERGERAKAN BULK YANG DIAKIBATKAN OLEH ALIRAN

• Laju adveksi ditentukan dari konsentrasi C dan kecepatan air Vw

• J = C Vw

ADVEKSIADVEKSI

Fluks densitas J :Fluks densitas J :

• Kuantitas zat kimia yang ditranspor melalui suatu area permukaan dalam unit waktu tertentu.

• Jadi untuk suatu zat dengan konsentrasi 10 mg/L pada aliran dengan kecepatan 10 cm/detik, fluks xenobiotik tersebut adalah 0,01 mg/cm3 x 10 cm/dtk atau sama dengan 0,1 mg/cm2/dtk.

DIFUSIDIFUSI

• ADA DUA :– DIFUSI MOLEKULER– DIFUSI TURBULEN

• DIFUSI MOLEKLER : DISEBABKAN KARENA PERGERAKAN MOLEKUL RANDOM TERMAL.

• DIFUSI TURBULEN : PENGADUKAN

DISPERSIDISPERSI

• PENGADUKAN YANG TERJADI DALAM AIR TANAH KETIKA ADVEKSI TERJADI DALAm KECEPATAN RENDAH YANG TIDAK MENGAKIBATKaN TURBULENSI.

Transpor antara air dan udaraTranspor antara air dan udara

• Koefisien fase cair adalah kecepatan pergerakan molekul dalam melawati lapisan batas resisten dari cair ke udara.

• Koefisien fase gas adalah kecepatan pergerakan molekul dalam melawati lapisan batas resisten dari udara ke cair.

• Laju bulk cair ke bulk udara disebut sebagai koefisien transfer massa

TRANSPOR PADA PARTIKELTRANSPOR PADA PARTIKEL

Dapat mencapai tempat jauhDapat mencapai tempat jauh• Karena xenobiotik terletak pada permukaan

atau diadsorsi pada pori partikel

• Ukuran pori :– Partikel lempung : diameter < 1 µm– Pasir halus : diameter 1-200 µm– Pasir kasar : diameter > 1 mm

• Kecepatan jatuh partikel berbanding lurus dengan kuadrat dari jari-jarinya

• Semakin kecil ukuran partikel semakin jauh bisa berpindah

• Pasir dengan Ø 200 µm jatuh setinggi 1 m pada kolom air dengan suhu 20°C dalam waktu 29 detik.

• Sedangkan pasir dengan Ø 1,0 µm akan memerlukan waktu 1,17 juta detik

• Viskositas kinetika penting dalam pergerakan di air baik untuk pengendapan maupun untuk dispersi;

• Viskositas dari cairan baik untuk senyawa organik maupun anorganik naik seiring dengan kenaikan berat molekul dan polaritas, tetapi turun dengan kenaikan temperatur.

• Pada air laut/asin, partikel tersuspensi akan tenggelam dan mengendap dalam waktu leih lambat dari pada dalam air tawar