3.2.1 Kepadatan (Density)

Pengertian:

Kepadatan (Density):

massa per satuan volume

(g/cm3 atau g/ml). Jadi

identik dengan Berat Jenis (BI)

3.2 Densitas, viskositas dan tegangan permukaan air

Berat Jenis air murni 775 kali lebih besar dari pada Berat Jenis udara (pada suhu 0 oC dan pada tekanan 760 mm Hg). Sehingga pengaruhnya terhadap daya apung suatu benda lebih besar menurut perbandingan yang sama. Hal ini merupakan suatu penghematan energi yang cukup besar bagi organisme air untuk menahan beratnya sendiri.contoh: 1. Tanaman potamageton tak akan berbentuk kalau diangkap ke permukaan air 2. Polip air tawar dan ubur-ubur tak akan berbentuk kalau diangkap ke luar air

Berat jenis air tidak selalu sama baik terhadap tempat dan atau waktu.

Perbedaan berat jenis (baik terhadap tempat dan atau waktu) kecil, akan tetapi pengaruhnya besar terhadap pergerakan air.

Adanya perbedaan berat jenis air disebabkan oleh:

a. Perbedaan temperatur (suhu)

b. Perbedaan kadar garam

c. Perbedaan tekanan atau bahan suspensi

a. Hubungan kepadatan dengan temperatur

Air mempunyai hubungan kepadatan/BI dengan temperatur yang aneh (anomali air). Kebanyakan cairan menjadi semakin rapat bila cairan itu semakin dingin. Sedangkan air tidak, Air akan semakin rapat apabila didinginkan sampai pada suhu sekitar 4oC. Selanjutnya suhu semakin rendah kerapatannya berkurang.

Temperatur (oC) Density (kg/L) Vol. spesifik (L/kg)

0 (es) 0,91860 1,08861

0 (air) 0,99987 1,00013

4 1,00000 1,00000

5 0,99999 1,00001

10 0,99973 1,00027

15 0,99913 1,00087

18 0,99862 1,00138

20 0,99823 1,00177

25 0,99707 1,00293

30 0,99568 1,00434

35 0,99406 1,00598

Temperatur, density dan volume spesifik air

Hubungan kepadatan dengan temperatur

Keterangan Tabel dan Gambar:

Densitas air maximum terjadi pada suhu 4oC (tepatnya 3,94oC)

Es dan air panas (>4oC) kepadatannya berkurang dari pada air pada suhu 4oC.

Antara 0 sampai -4oC densitas bertambah dengan temperatur karena ikatan H mengalami kerusakan,es dicirikan kurang padat, struktur terbuka seharusnya komplit.

Pola geometris dari molekul- molekul es

Densitas air dalam bentuk cair lebih tinggi dari pada dalam bentuk padat

Es mempunyai BI 1/12 kali lebih kecil dari pada air pada temperatur 0oC.

Perbedaan densitas akibat pengaruh temperatur dapat menimbulkan stratifikasi air.

Struktur temperatur

•Epilimnion: Lapisan atas dimana gradien suhu homogen

•Metalimnion (Thermocline): Lapisan dimana gradien suhu menurun drastis

•Hypolimnion: Lapisan bawah dimana gradien penurunan suhu kecil.

Dampak perubahan temperatur dan densitas

Jika kepadatan permukaan air lebih besar dari pada kolom air yang ada dibawahnya maka konveksi terjadi.

Jika kepadatan air permukaan lebih kecil dari pada kolom air bawahnya maka stratifikasi terjadi.

Kadar Garam (o/oo) Berat Jenis Air

(pada suhu 4oC)

0 1,00000

1 1,00085

2 1,00169

3 1,00251

14 1,00818

35 (air laut) 1,02822

b. Hubungan Berat Jenis (BI) dengan Kadar Garam

Keterangan Tabel:Kadar garam semakin naik berat jenis semakin bertambahAngka-angka di atas tidak benar-benar berlaku bagi perairan tawar, karena:

- Air tawar sedikit garam - Perbandingannya tidak sama

Kadar bahan-bahan yang larut dalam perairan tawar antara 0,01 – 1,0 g/L. Umumnya antara 0,1 - 0,5 g/L.Variasi berat jenis yang disebabkan oleh faktor kadar garam sangat kecil (± 0,00008 mg/L atau 0,08 g/L)

c. Hubungan berat jenis dengan Perbedaan tekanan

Bila tekanan dinaikkan, maka suhu dari berat jenis air maksimum akan berkurang. Pada kenaikan 10 atmosfer (sekitar 100 m dibawah permukaan ) suhu dari berat jenis maksimum berkurang sebesar kira-kira 0,1oC

3.2.2 Kekentalan (viskosity)

Pengertian:Suatu sifat yang dipakai sebagai pengukur besarnya daya yang diperlukan untuk menisahkan molekul zat cair Merupakan tahanan gesekan yang diberikan air terhadap benda yang bergerak.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekentalan: (1) Suhu, (2) Kadar garam1. Hubungan suhu dengan kekentalan

Suhu (oC) Kekentalan (%)

0 100

5 84,9

10 73

15 63,7

20 56,1

25 49,8

30 44,6

Keterangan tabel

Makin tinggi suhu kekentalan akan semakin menurunKekentalan air pada suhu 0oC adalah 2 kali lebih besar dari pada 25oC. Contoh pengaruhnya terhadap kehidupan: Jasad plankton yang berada pada suhu perairan 25oC akan tenggelam 2 kali lebih cepat dari pada plankton yang berada pada perairan yang suhunya 0oC.(dengan catatan keadaan lain sama)

2. Hubungan kadar garam dengan Kekentalan. Semakin tinggi kadar garam kekentalannya akan semakin meningkat

NaCl as a salt

NaCl dissolved in water

Pengaruh Kekentalan

Pergerakan organisme

Kebiasaan hidup

Morfologi

Penggunaan energi.

Tegangan Permukaan (Surface Tension)

Pengertian:Tegangan permukaan: kekuatan kohesi yang membentuk semacam “kulit” di permukaan air yang cukup kuat. Kekuatan kohesi timbul karena adanya ikatan hidrogen, dimana molekul air bersatu padu untuk menentang kekuatan dari luar.Tegangan permukaan air timbul akibat aktivitas molekul air yang tidak simetris pada dan dibawah permukaan air.

Tegangan permukaan air

Tegangan permukaan air relatif dan dipengaruhi oleh:

Kebasaan udara

Temperatur air

Padatan terlarut

Keterangan:Kebasaan udara naik, Tegangan permukaan turunTemperatur naik, Tegangan permukaan turun.

Tegangan permukaan air pada suhu 20oC: 7,28 x 10-3 N/m atau 72,8 dyne/cm)

Tengangan permukaan air pada suhu 40oC: 70 dyne/cm Padatan terlarut naik,tegangan permukaan naik

Pengaruh kebasaan udara atau temperatur air terhadap tegangan permukaan kurang berarti bagi kegiatan biologisAdanya bahan-bahan aktif, minyak dan sekresi alge dipermukaan dapat mempengaruhi tegangan permukaan dan dapat berpengaruh besar terhadap kegiatan biologisTegangan permukaan air merupakan batas distribusi orbagismeTegangan permukaan air sebagai tempat hidup organisme: Neuston dan pleuston dan jenis insekta (Velia currens, Stenus spp.)

3.3 Sifat-sifat fisik lainnya

3.3.1 Kecerahan

Kecerahan adalah sebagian cahaya yang diteruskan dalam air dan dinyatakan dengan persen (%) dari beberapa panjang gelombang di daerah spectrum yang terlihat cahaya yang melalui lapisan sekitar satu meter, jatuh agak lurus pada permukaan air.

Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan dan pengukuran cahaya sinar matahari di dalam air dapat dilakukan dengan menggunakan lempengan/kepingan Secchi disk. Satuan untuk nilai kecerahan dari suatu perairan dengan alat tersebut adalah satuan meter

Peran pengukuran kecerahan

Penentu tingkat kesuburan air

Penentu kedalaman penetrasi cahaya

Penentu zona fotosintesis/ zona produktifitas primer perairan.

Intensitas cahaya

Cahaya sebagai penghambat

Cahaya sebagai pembatas

Cahaya optimum

Titik kompensasi

Ked

alam

an

PP

Contoh gradien zona produktivitas Primer (PP)

Penetapan/pengukuran kecerahan:

Alat: Secchi disk

- cat hitam-putih

- diameter 20 cm

3.3.2 Kekeruhan

Kekeruhan: suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan derajad kegelapan didalam air yang disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang.

Bahan-bahan kekeruhan----> kualitas warna

Konsentrasi bahan ----------> kecerahan

Alat pengukur kekeruhan : turbidimeter