NAMA KELOMPOK:

CITRA ANGRIANI A. L221 12 001

HAFDALIA L221 12 007

RAHMA A. MADDANUANG L221 12 009

UMI KALSUM L221 12 251

DEBY SALFIA MALIA L221 12 253

Sifat Fisis dan sifat kimia air laut

Pengetahuan mengenai properti air memberikan gambaran tentang karakteristik dari

lingkungan lautan (Supangat dan Susanna, 2008). Massa molekul air adalah 18. Perbandingan air

dengan komponen hidrogen yang lain menunjukkan bahwa air seharusnya beku pada temperatur

-100oC dan mendidih pada temperatur -80oC, tetapi kenyataannya adalah pada temperatur 0o C

dan 100o C (contoh, metana dengan massa molekul 16 beku pada temperatur 183o C dan

mendidih pada temperatur -162o C). Densitas padatan lebih besar dari cairan dan densitas cairan

biasanya berkurang cepat bila dipanaskan dari titik leleh, tetapi es lebih kecil dari air dan

densitas maksimum air tawar pada temperatur 4o C. Sifat-sifat fisis Air disajikan pada Tabel II.1.

Alasan untuk anomali air ini adalah karena struktur molekulnya. Molekul airmengandung satu

atom oksigen yang terikat pada dua atom hidrogen. Sudut antara ikatan atom tersebut adalah

105o. Perbedaan elektrik antara atom oksigen dan hidrogen adalahatom hidrogen membawa

muatan positif sementara atom oksigen membawa muatan negatif (Gambar II.1). Oleh karena

struktur kutub, molekul air mempunyai ketertarikan 30 satu sama lain dan cenderung membentuk

kelompok-kelompok yang diikat oleh ikatan intermolekul lemah yang disebut ikatan hidrogen.

aDengan bertambahnya temperatur air tawar diatas 0o C, energi molekul juga akan bertambah

dan berlawanan dengan kecenderungan membentuk kelompok-kelompok parsial. Molekul secara

individu dapat bersama lebih dekat mengisi ruang-ruang yang ada dan menambah densitas air.

Walaupun demikian dengan bertambah tersebut, temperatur akan memberikan lebih banyak

energi kepada molekul dan rerata jarak antaranya bertambah sehingga menyebabkan

pengurangan densitas. Pada temperature antara 0o C dan 4o C, pengaruh orde yang dominan

adalah pada peningkatan temperature termal. Kombinasi dua pengaruh berarti densitas air tawar

adalah maksimal pada 4o C ( Romimohtarto,2009).

1. Suhu

Suhu di laut adalah salah satu factor yang amat penting bagi kehidupan organisme di

lautan, karena suhu mempengaruhi baik aktivitas metabolisme di lautan, karena suhu

mempengaruhi baik akivitas metabolisme maupun perkembangbiakan dari organisme-organisme

tersebut. Oleh karena itu tidaklah mengherankan jika banyak dijumpai bermacam-macam jenis

hewan yang terdapat di berbagai tempat di dunia. Sebagai contoh, binatang karang di mana

penyebarannyan sangat di batasi oleh perairan yang hangat yang terdapat di daerah tropic dan

subtropik (Hutabarat, 2008).

Secara keseluruhan, sebagian besar air samudra itu dingin. Kurang dari 10% volume air

laut di muka bumi suhunya lebih dari 100C dan lebih dari 75% suhunya di bawah 40C . alas an

utama dari perbandingan ini adalah karena sinar matahari hanya mampu menembus laut sampai

beberapa ratus meter saja. Sedangkan pengaruh penyinaran matahari musiman hanya mencapai

kira – kira 100 m. akibatnya di samudra terdapat lapisan atas yang relative hangat dihubungkan

dengan lapisan transisi mendadak ke air dingin yang merupakan kolom air samudra sisanya.

Daerah (lapisan) dengan penurunan suhu cepat ke bawah ini disebut termoklin

(Romimohtarto,2009).

Menurut abdulmunthalib (2009) stratifikasi vertikal kolom air yang berdasarkan

perbedaan panas (perbedaan suhu) pada setiap kedalaman perairan dikelompokkan menjadi 3

yaitu (Romimohtarto,2009).:

1) Epilimnion merupakan lapisan bagian atas perairan. Lapisan ini bagian yang hangat kolom air,

suhu relatif konstan (perubahan suhu sangat kecil secara vertikal). Seluruh massa air di lapisan

ini tercampur dengan baik karena pengaruh angin dan gelombang.

2) Metalimnion atau yang sering disebut Termoklin, terletak di bawah lapisan epilimnion.

Perubahan suhu dan panas secara vertikal relatif besar pada lapisan ini. Setiap penambahan

kedalaman satu meter terjadi penurunan suhu air sekitar 10C.

3) Hipolimnion, terletak di bawah lapisan termoklin. Lapisan ini lebih dingin, bercirikan adanya

perbedaan suhu secara vertikal relatif kecil. Sifat massa airnya stagnan, tidak mengalami

percampuran (mixing) dan memiliki kekentalan air (densitas) yang lebih besar. Pada umumnya

di wilayah tropis memiliki perbedaan

suhu air permukaan dengan bagian dasar hanya sekitar 2 - 30C.

a. Daerah tropis lebih panas dari kutub, daerah tropis memiliki suhu air lebih rendah

dibandingkan suhu air laut di daerah subtropis.

b. Adanya awan dari daerah tropis : awan menyerap sinar datang dan menimbulkan nilai

kelembaban udara yang tinggi

c. Kisaran nilai suhu air laut -2oC s.d 35oC

d. Berdasarkan kedalamannya, sinar matahari banyak diserap oleh lapisan permukan

laut hingga kedalaman antara 200-1000 meter suhu turun secara drastis dan pada

daerah yang terdalam bisa mancapai suhu kurang dari 2 oC

2. pH

Biasanya pH air larutan 7,6 – 8,3 dan terutama mengandung ion HCO3 -. pH tetap

konstan yaitu 7,6 – 8,3. Fakta inilah yang menjamin berbagai jenis ikan laut dapat hidup.

Pengukuran pH air laut itu sulit, sebab adanya pengaruh temperature dan slinitas. Bila

temperature naik atau tekanan naik maka proses dissosiasi itu merubah konstante disosiasi

H2CO3, dan akibatnya pH turun dan kadar oksigen juga turun (brotowidjoyo, 1999).

Konsentrasi ion zat air dalam air laut yang dinyatakan dengan PH adalah konstan,

berbeda-beda antara 7,6 dan 8,3. Penyanggan terutama merupakan hasil dari kesetimbangan

karbondioksid, asam karbonat, dan kesetimbangan bikarbonatkarbonat, effek penyanggan dari

partikel-pertikel tanah liat yang halus dan lebih kurang ukuranya, asam borat, pada nilai PH yang

lebih tinggi pengendapan kalsium atau kalsium karbonat dimudahkan(Zottoli, 1983).

3. Salinitas

Ciri paling khas pada air laut yang diketahui oleh semua orang ialah rasanya yang asin.

Ini disebabkan karena di dalam air laut terlarut bermacam –macam garam, yang paling utama

adalah garam natrium klorida (NaCl) yang sering pula disebut garam dapur. Garam dapur banyak

diproduksi di Madura dan juga di daerah lainnya diperoleh dengan menguapkan air laut hingga

tersisa Kristal – Kristal garamnya. Selain garam klorida, di dalam air laut terdapat pula garam –

garam magnesium, kalsium, kalium dan sebagainya. Dalam literature oseanologi dikenal istilah

salinitas yang maksudnya ialah jumlah berat semua garam yang terlarut dalam satuliter air,

biasanya dinyatakan dengan satuan %0 (Nontji,2007) Menurut teori, zat –zat garam tersebut

berasal dari dalam dasar laut melalui proses outgassing, yakni rembesan dari kulit bumi di dasar

laut yang berbentuk gas ke permukaan laut. Bersama gas-gas ini, terlarut pula hasil kikisan kerak

bumi dan bersama garam – garam ini merembes pula air, semua dalam perbandingan yang tetap

sehingga terbentuk garam di laut. Kadar garam ini tetap tidak berubah sepanjang masa. Artinya

kita tidak menjumpai bahwa air laut makin lama makin asin (Romimahtarto,2009)

4. Densitas

Densitas merupakan salah satu parameter terpenting dalam mempelajari dinamika laut.

Perbedaan densitas yang kecil secara horisontal (misalnya akibat perbedaan pemanasan di

permukaan) dapat menghasilkan arus laut yang sangat kuat. Oleh karena itu penentuan densitas

merupakan hal yang sangat penting dalam oseanografi. Lambang yang digunakan untuk

menyatakan densitas adalah ρ (rho) (oseanografi,2005).

Densitas air laut bergantung pada temperatur (T), salinitas (S) dan tekanan (p). Kebergantungan

ini dikenal sebagai persamaan keadaan air laut (Equation of State of Sea Water):

ρ = ρ(T,S,p) (oseanografi,2005).

Penentuan dasar pertama dalam membuat persamaan di atas dilakukan oleh Knudsen dan Ekman

pada tahun 1902. Pada persamaan mereka, ρ dinyatakan dalam g cm -3. Penentuan dasar yang

baru didasarkan pada data tekanan dan salinitas dengan kisaran yang lebih besar, menghasilkan

persamaan densitas baru yang dikenal sebagai Persamaan Keadaan Internasional (The

International Equation of State, 1980). Persamaan ini menggunakan temperatur dalam oC,

salinitas dari Skala Salinitas Praktis dan tekanan dalam dbar (1 dbar = 10.000 pascal = 10.000 N

m-2). Densitas dalam persamaan ini dinyatakan dalam kg m-3. Jadi, densitas dengan harga 1,025 g

cm-3 dalam rumusan yang lama sama dengan densitas dengan harga 1025 kg m-3 dalam

Persamaan Keadaan Internasional(oseanografi,2005).

Densitas bertambah dengan bertambahnya salinitas dan berkurangnya temperatur, kecuali

pada temperatur di bawah densitas maksimum. Densitas air laut terletak pada kisaran 1025 kg m -

3 sedangkan pada air tawar 1000 kg m-3. Para oseanografer biasanya menggunakan lambang σt

(huruf Yunani sigma dengan subskrip t, dan dibaca sigma-t) untuk menyatakan densitas air laut.

dimana σt = ρ - 1000 dan biasanya tidak menggunakan satuan (seharusnya menggunakan satuan

yang sama dengan ρ). Densitas rata-rata air laut adalah σt = 25. Aturan praktis yang dapat kita

gunakan untuk menentukan perubahan densitas adalah: σt berubah dengan nilai yang sama jika T

berubah 1oC, S 0,1, dan p yang sebanding dengan perubahan kedalaman 50 m.

Perlu diperhatikan bahwa densitas maksimum terjadi di atas titik beku untuk salinitas di bawah

24,7 dan di bawah titik beku untuk salinitas di atas 24,7. Hal ini mengakibatkan adanya konveksi

panas.

S < 24.7 : air menjadi dingin hingga dicapai densitas maksimum, kemudian jika air

permukaan menjadi lebih ringan (ketika densitas maksimum telah terlewati) pendinginan

terjadi hanya pada lapisan campuran akibat angin (wind mixed layer) saja, dimana

akhirnya terjadi pembekuan. Di bagian kolam (basin) yang lebih dalam akan dipenuhi

oleh air dengan densitas maksimum.

S > 24.7 : konveksi selalu terjadi di keseluruhan badan air. Pendinginan diperlambat

akibat adanya sejumlah besar energi panas (heat) yang tersimpan di dalam badan air. Hal

ini terjadi karena air mencapai titik bekunya sebelum densitas maksimum tercapai.

Seperti halnya pada temperatur, pada densitas juga dikenal parameter densitas potensial

yang didefinisikan sebagai densitas parsel air laut yang dibawa secara adiabatis ke level tekanan

referensi.

5. Konduktivitas

Konduktivitas air laut bergantung pada jumlah ion-ion terlarut per volumenya dan

mobilitas ion-ion tersebut. Satuannya adalah mS/cm (milli-Siemens per centimeter).

Konduktivitas bertambah dengan jumlah yang sama dengan bertambahnya salinitas sebesar 0,01,

temperatur sebesar 0,01 dan kedalaman sebesar 20 meter. Secara umum, faktor yang paling

dominan dalam perubahan konduktivitas di laut adalah temperatur(oseanografi,2005).

6. Viskositas

Gaya Viskositas pada permukaan laut ditimbulkan karena adanya pergerakan angin pada

permukaan laut sehingga menyebabkan pertukaran massa air yang berdekatan secara periodik,

hal ini disebabkan karena perbedaan tekanan pada fluida. Gaya viskositas dapat dibedakan

menjadi dua gaya yaitu viskositas molecular dan viskositas eddy. Gesekan dalam pergerakan

fluida hasil dari transfer momentum diantara bagian-bagian yang berbeda dari fluida. Dalam

pergerakan fluida dalam aliran laminer, transfer momentum terjadi hasil transfer antara batas

yang berdekatan yang disebut viskositas molekular. Di permukaan laut, gerakan air tidak pernah

laminer, tetapi turbulen sehingga kelompok-kelompok air, bukan molekul individu, ditukar

antara satu bagian fluida ke yang lain. Gesekan internal yang dihasilkan lebih besar dari pada

yang disebabkan oleh pertukaran molekul individu dan disebut viskositas

eddy(oseanografi,2011).

Gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokan arah angin

dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada porosnya. Gaya

Coriolis ini yang membelokan arus dibagian bumi utara kekanan dan dibagian bumi selatan

kearah kiri. Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat perubahan arus yang disebabkan

gaya Coriolis akan meningkat. Hasilnya akan dihasilkan sedikit pembelokan dari arah arus yang

relaif cepat dilapisan permukaan dan arah pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus

yang kecepatanya makin lambat dan mempunyai kedalaman makin bertambah besar. Akibatnya

akan timbul suatu aliran arus dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada

lapisan-lapisan perairan akan dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman,

Arah arus menyimpang 450 dari arah angin dan sudut penyimpangan. bertambah dengan

bertambahnya kedalaman (Supangat, 2003).

7. . kapasitas kalor

Sifat-sifat air yang memberikan definisi asal dari kalori adalah banyaknya

perubahatemperatur yang dialami air waktu mengambil atau melepaskan sejumlah panas. Istilah

umum untuk sifat ini disebut kapasitas panas yang didefinisikan sebagai jumlah panas yang

diperlukan untuk mengubah temperatur suatu benda sebesar 10C(muslimin,2010).

Kapasitas panas bersifat ekstensif yang berarti bahwa jumlahnya tergantung dari besar sampel.

Misalnya untuk menaikkan suhu 1 g air sebesar 10C diperlukan 4,18 J (1 kal), tapi untuk

menaikkan suhu 100 g air sebesar 10C diperlukan energi 100 kali lebih banyak yaitu 418 J.

Sehingga 1 g sampel mempunyai kapasitas panas sebesar 4,18 J/0C sedangkan 100 g sampel

418J/0C(muslimin,2010).

Sifat intensif berhubungan dengan kapasitas panas adalah kalor jenis (panas spesifik) yang

didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 10C.

Untuk air, panas spesifiknya adalah 4,18 Jg-1C-1. Kebanyakan zat mempunyai panas spesifik

yang lebih kecil dari air. Misalnya besi, panas spesifiknya hanya 0,452 J g -1 0C-1. Berarti lebih

sedikit panas diperlukan untuk memanaskan besi 1 g sebesar 10C daripada air atau juga dapat

diartikan bahwa jumlah panas yang akan menaikkan suhu 1 g besi lebih besar dari pada

menaikkan suhu 1 g air(muslimin,2010).

Besarnya panas spesifik untuk air disebabkan karena adanya sedikit pengaruh dari laut terhadap

cuaca. Pada musim dingin air laut lebih lambat menjadi dingin dari daratan sehingga udara yang

bergerak dari laut ke darat lebih panas daripada udara dari darat ke laut. Demikian juga dalam

musim panas, air laut lebih lambat menjadi panas daripada daratan(muslimin,2010)

8. titik didih

Kenaikan titik didih terjadi ketika titik didih larutan lebih tinggi daripada titik didih pelarut

murni. Temperatur suatu pelarut naik ketika adanya penambahan zat yang non-volatil (tidak

mudah menguap). Sebagai contoh adalah, ketika garam dimasukkan ke dalam air, maka titik

didih akan naik dikarenakan adanya garam dalam larutan. Seperti halnya penurunan titik beku,

kenaikan titik didih juga merupakan salah satu sifat koligatif larutan. Kenaikan titik didih juga

dihitung dengan menggunakan persamaan Clausius-Clapeyron dan hukum Raoult. Jadi pada air

laut lebih tinggi karna mempunyai kandungan garam yang tinggi daripada air tawar(ilmu

kimia,2012).

9. . titik beku

Penurunan titik beku terjadi ketika titik beku suatu cairan lebih rendah karena adanya

penambahan senyawa lain pada cairan. Cairan akan mempunyai titik beku yang lebih rendah dari

pelarut murni. Contoh penurunan titik beku adalah titik beku air laut lebih rendah daripada titik

beku air murni. Hal ini disebabkan karena adanya senyawa lain (yaitu garam) di dalam air laut,

sehingga menyebabkan titik beku air laut lebih rendah daripada titik beku air biasa. Penurunan

titik beku adalah salah satu sifat koligatif larutan(ilmu kimia,2012).

10. Alkalinitas

Menurut Afrianto dan Liviawati (1992), tidak ada air yang agak alkalis (basa)

akan lebih capet mendorong terjadinya proses pembongkaran bahan-bahan organik

menjadi garam-garam mineral seperti amoniak, nitrat, dan fosfat.

Alkalinitas adalah suatu kemampuan untuk menetralkan kadar keasaman disuatu perairan

atau tambak budidaya yang umumnya sangat ditentukan oleh ion-ion karbonat dan

bikarbonat (Rompas, 1998).

Alaklinitas biasanya dinyatakan dalam satuan ppm (mg/l) kalsium karbonat

(CaCO3). Air dengan kandungan kalsium karbonat lebih dari 100 ppm disebut sebagai

alkalin, sedangkan air dengan kandungan kurang dari 100 ppm disebut lunak atau tingkat

alkalinitasnya sedang

Ketersediaan ion basa karbonat dan bikarbonat merupakan parameter total

lakalinitas dalam air tambak dan kolam sanagt penting, karena alkalinitas tidak hanya

berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan plankton, tetapi juga mempengaruhi

parameter kualitas air yang lain yaitu pH air yang akan mempengaruhi pertumbuhan dan

proksi budidayan (Kordi, 2004).

Untuk tumbuhan optimal, plankton menghendaki otal alkalinitas sekitar 80-120

ppm. Pada kisaran total alkalinitas kurang atau lebih dari kisaran tersebut, pertumbuhan

plankton terhambat. Akan tetapi, bukan hanya total alkalinitas yang dapat menghambat

pertumbuhan plankton tetapi parameter kualitas air yang lain, yaitu pH

Persentase ion-ion utama yang terdapat dalam perairan tawar dan laut ditunjukkan

dalam table berikut : (Kordi, 2004).

Ion-ion Utama Persentase (%)

Air Tawar Air Laut

Kation :

1. kalsium 60,9 3,2

2. Magnesium 19,0 10,1

3. Sodium/Natrium 16,6 83,7

4. Kalium 3,5 3,0

Anion :

1. Bikarbonat dan Karbonat 72,4 0,6

2. Sulfat 16,1 12,2

3. Klorida 11,5 87,2