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



• Mengapa masalah Air?

LATAR BELAKANG

2

Jumlah(Sumberdaya)?

Kualitas (Kimia)



(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



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)



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)



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



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)

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_trioxide



http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid

http://en.wikipedia.org/wiki/Sulfuric_acid




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



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



Pelarutan gamping (limestone)

CaCO3 + 2HCl Ca2+ + H2O + CO2 + 2Cl−



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.



• 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



Contoh Perhitungan :

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



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



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



Diagram Piper



Diagram Stiff



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



• 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



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



21

Local Geologyand

Hydrogeology

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



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



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

kimia fluida (air) s1

Documents