Sebenarnya, tulisan tentang gas terlarut sudah pernah diposting dengan judul Macam-Macam Senyawa Kimia Laut. Kali ini ingin memisahkan atau memperingkas tentang 2 gas terlarut dalam air laut yaitu oksigen dan karbondioksida. Alat untuk mengukur gas oksigen terlarut dalam air disebut DO meter (dissolved oxygen). Kalau ingin membaca tulisan lengkapnya bisa akses Macam-Macam Senyawa Kimia Dalam Laut.
1. Oksigen
Oksigen terlarut adalah jumlah oksigen dalam miligram yang terdapat dalam satu liter air (ppt). Oksigen terlarut umumnya berasal dari difusi udara melalui permukaan air, aliran air masuk, air hujan, dan hasil dari proses fotosintesis plankton atau tumbuhan air. Oksigen terlarut merupakan parameter penting karena dapat digunakan untuk mengetahui gerakan masssa air serta merupakan indikator yang peka bagi proses-proses kimia dan biologi . Kadar oksigen yang terlarut bervariasi tergantung pada suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan musiman, tergantung pada pencampuran (mixing) dan pergerakan (turbulence) massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dam limbah (effluent) yang masuk ke badan air. Selain itu, kelarutan oksigen dan gas-gas lain berkurang dengan meningkatnya salinitas sehingga kadar oksigen di laut cenderung lebih rendah daripada kadar oksigen di perairan tawar. Peningkatan suhu sebesar 1oC akan meningkatkan konsumsi oksigen sekitar 10.
Oksigen terlarut yang terkandung di dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan oleh semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya termasuk mikroorganisme seperti bakteri.
Alasan mengapa gas oksigen bisa larut dalam air karena air itu molekul organik yang bersifat polar itu artinya ada gaya tarikmenarik antar molekul dalam air.
Oksigen merupakan molekul yang terdiri dari atom-atom yg bersifat elektron negatif. dan berlawanan dengan Hidrogen dlam molekul air. berbedan sifat keelektronegatifan ini menyebabkan air dan O2 dapat tarik menarik sehingga oksigen dapat larut dalam air. Karena perbedaan wujudnya (O2 : gas dan H2O: cair) membuat kelarutan O2 dlm air menjadi kecil.
Alasan mengapa gas oksigen bisa larut dalam air karena air itu molekul organik yang bersifat polar itu artinya ada gaya tarikmenarik antar molekul dalam air.
- Hidrogen parsial (+) karena bersifat elektro POSTIF (kemampuan melepas elektronnya besar)
- Oksigen parsial (-) karena bersifat elektro NEGATIF (kemampuan menarik elektronnya besar)
Oksigen merupakan molekul yang terdiri dari atom-atom yg bersifat elektron negatif. dan berlawanan dengan Hidrogen dlam molekul air. berbedan sifat keelektronegatifan ini menyebabkan air dan O2 dapat tarik menarik sehingga oksigen dapat larut dalam air. Karena perbedaan wujudnya (O2 : gas dan H2O: cair) membuat kelarutan O2 dlm air menjadi kecil.
Manfaat oksigen
Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen =DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup inilah beberapa manfaatnya :
- Untuk pernapasan
- proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan.
- oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik.
- Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal sari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut.
Oksigen juga memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan khan biologis yang dilakukan oleh organisme aerobik atau anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi anaerobik, oksigen yang dihasilkan akan mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrien dan gas. Karena proses oksidasi dan reduksi inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi beban pencemaran pada perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang ditujukan untuk memurnikan air buangan industri dan rumah tangga.
Kecepatan diskusi oksigen
Kecepatan difusi oksigen dari udara, tergantung sari beberapa faktor, seperti :
- Kekeruhan air
- Suhu
- Salinitas
- Pergerakan massa, air dan udara seperti arus, gelombang dan pasang surut.
Kadar oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik Keperluan organisme terhadap oksigen relatif bervariasi tergantung pada jenis, stadium dan aktifitasnya. Kebutuhan oksigen untuk ikan dalam keadaan diam relatif lebih sedikit apabila dibandingkan dengan ikan pada saat bergerak.
2. Karbondioksida
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, di mana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke lautan.
a) Karbondioksida yang terdapat di dalam air dapat diperoleh dari:
- Difusi dari atmosfer secara langsung
- Hasil penguraian bahan organik di dasar perairan
- Dari hasil proses pernafasan (respirasi) hewan dan tumbuhan air,
- Hasil proses pemecahan/ penguraian senyawa-senyawa kimia.
b) Penurunan Karbondioksida dalam air.
Sebagaimana dengan faktorkimia lainnya, kelarutan karbondioksida ini dipengaruhi oleh faktor suhu, pH dan senyawa karbondioksida.
Pengaruh karbondioksida terhadap kehidupan organisme air dapat secara langsung (proses respirasi) maupun tidak langsung (proses fotosintesis).
Secara umum pengaruh karbondioksida terhadap organisme air adalah sebagai berikut:
- Pada kisaran 15 ppm akan mempengaruhi kehidupan ikan(organisme akuatik) karena merupakan racun bagi organisme tersebut.
- Dibutuhkan oleh tanaman berhijau daun (berklorofil) untuk proses fotosintesis.
- Dapat mempertahankan kestabilan pH dalam air, terutama dalam bentuk senyawa karbonat/ bikarbonat. Hal tersebut, berarti dapat mempertahankan kondisi lingkungan perairan yang stabil untuk mendukung kehidupan organisme.
Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui. Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil).
Baca juga;
