Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.4. Hujan 16
2.4.2 Kimia Air Hujan
Kimia air hujan adalah suatu istilah yang digunakan untuk menunjukkan komposisi kimia dari butiran awan, air hujan di atmosfer. Kimia air hujan merupakan suatu subjek penting dalam kimia atmosfer yang membuktikan bahwa air hujan dapat mencuci ion-ion yang berada di atmosfer. Karenanya, perubahan komposisi kimia air hujan juga dapat merupakan indikator utama dalam perubahan komposisi atmosfer. Pengukuran unsur kimia air hujan sangat penting untuk mengelompokkan unsur-unsur kimia utama di dalam air hujan, yang mencerminkan variasi komposisi kimia atmosfer serta kemungkinan penurunan kualitas udara di suatu wilayah. Pengetahuan tentang jumlah dan jenis ion alami yang tersebar di atmosfer dan yang terkandung dalam air hujan amat penting dalam pengelolaan pertanian, hutan dan ekosistem air.
Beberapa pengaruh perubahan kimia dalam deposisi atmosfer dapat dikenali sebagai berikut:
a. Perubahan atau berkurangnya produktivitas tanaman pertanian, hutan, tanah datar, rawa dan air tanah.
b. Pengaruh terhadap kesehatan dan kemampuan berkembang biak hewan local, satwa liar, ikan, dan beberapa spesies air tawar lainnya.
c. Proses pengaratan pada logam dan bahan bangunan.
2.4.2.1. Keasaman (pH) Air Hujan
Dalam ilmu kimia, derajat keasaman diukur dengan pH yang menunjukkan kadar ion H+ yang terdapat didalam sebuah larutan yang dinyatakan dalam kadar H+, karena pH menggunakan skala logaritma. pH merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakann intensitas keadaan asam atau basa suatu larutan.
Dalam penyediaan air pH merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan yang akan dilakukan, misalnya koagulasi kimiawi, dan dalam pencegahan korosi. pH merupakan suatu faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan atau kehidupan mikroorganisme dalam air, secara empiris pH yang optimum untuk tiap spesies harus ditentukan, kebanyakan dari mikroorganisme tumbuh terbaik pada pH 6,0-8,0. Air hujan normal sedikit asam dengan pH sekitar 5,6, karena karbon dioksida (CO2) dan air bereaksi membentuk carbonic acid (asam lemah). Jika air hujan memiliki pH dibawah 5,6 maka dianggap sudah tercemari oleh gas mengandung asam di atmosfer. Makin rendah pH air hujan tersebut, makin berat dampaknya bagi mahluk hidup.
Hujan asam juga dapat mempercepat proses pengkaratan dari beberapa material seperti batu kapur, pasirbesi, marmer, batu pada diding beton serta logam. Ancaman serius juga dapat terjadi pada bagunan tua serta monument termasuk candi dan patung. Hujan asam dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan. Logam besi dapat bereaksi cepat dengan asam klorida (HCl) membentuk besi (II) klorida (FeCl2) dan gas hidrogen (H2). Sifat ini dapat menjelaskan mengapa asam bersifat korosif terhadap sebagian besar logam. Uji sederhana lain yang dapat membedakan asam dan basa adalah reaksi asam asetat dengan senyawa-senyawa yang mengandung ion karbonat (CO32-) membentuk gas karbon dioksida, kalsium asetat dan air. Sedangkan basa secara umum tidak bereaksi dengan logam, namun basa kuat juga bersifat korosif dan jika mengenai kulit akan mengakibatkan luka bakar dan merusak jaringan.
Istilah hujan asam digunakan untuk polusi asam dalam bentuk basah yang dapat berupa hujan, salju, kabut, dan uap air. Asam adalah substansi yang berdisosiasi dalam air sehingga menghasilkan ion hydrogen yang korosif. Polutan asam dapat berpindah dari atmosfer ke permukaan bumi dalam bentuk basah dan kering. Deposisi kering ialah peristiwa terkenanya benda dan mahluk hidup oleh asam yang ada dalam udara. Ini dapat terjadi pada daerah perkotaan karena pencemaran udara akibat kendaraan maupun asap pabrik. Selain itu deposisi kering juga dapat terjadi di daerah perbukitan
yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Biasanya deposisi jenis ini terjadi dekat dari sumber pencemaran.
Deposisi basah ialah turunnya asam dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asap di dalam udara larut di dalam butir-butir air di awan. Deposisi asam dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam itu terlarut ke dalam air hujan dan turun ke bumi.
Beberapa proses dapat menghasilkan berbagai wujud asam (Gambar 2.2). Nitrogen oksida (NOx) dan sulfur dioksida (SO2) dilepaskan ke atmosfer dari berbagai sumber, jatuh ke tanah dengan mudah dalam bentuk kering. Wujud kering ini kemudian dirubah menjadi asam ketika bertemu dengan air. Kebanyakan perubahan wujud asam basah terbentuk ketika nitrogen oksida (NOx) dan sulfur dioksida (SO2) dirubah menjadi asam nitrit (HNO3) dan asam sulfur (H2SO4) melalui oksidasi dan disolusi. Perubahan wujud basah dapat juga terbentuk ketika gas ammonia (NH3) dari sumber alam dirubah menjadi ammonium (NH4).
Sumber: www.physicalgeography.net/fundamentals/acid
2.4.2.2. Sulfat (SO4)
Sufat merupakan sejenis garam dari asam sulfat. Ion sulfat merupakan sejenis anion poliatom dengan rumus empiris (SO4)-2. Ia terdiri dari atom pusat sulfur dikelilingi oleh empat atom oksigen dalam susunan tetrahidron. Kebanyakan sulfat sangat larut dalam air. Sulfat berwujud sebagai zat mikroskopik (aerosol) hasil dari pembakaran bahan bakar fosil dan biomassa. Apa yang dihasilkan menambah keasaman atmosfer dan mengakibatkan hujan asam.
2.4.2.3. Nitrat (NO3)-
Nitrat adalah ion organik alami, yang merupakan bagian dari siklus nitrogen. Aktifitas mikroba di tanah atau air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-tama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. Oleh karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling sering ditemukan di bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan. Tingginya kadar nitrat pada air minum terutama yang berasal dari sungai atau sumur di dekat pertanian juga sering menjadi sumber keracunan nitrat terbesar. Pada kondisi yang normal, baik nitrit maupun nitrat adalah komponen yang stabil dan dapat meledak pada suhu yang sangat tinggi dan tekanan yang sangat besar. Pekerja yang bekerja ditempat pembuatan pupuk dan bahan peledak sangat mungkin terpapar nitrat secara inhalasi karena terhisap debu yang mengnadung garam nitrat. Debu nitrat ini dapat dengan mudah bercampur dengan gula dan kulit. Hal ini juga terjadi pada para petani yang sering menggunakan pupuk yang mengandung nitrat.
2.4.2.4. Klorida (Cl)
Konsentrasi 250 mg/l unsur ini dalam air merupakan batas maksimal konsentrasi yang dapat mengakibatkan timbulnya rasa asin yang terkandung adalam air hujan. Konsentrasi klorida dalam air dapat meningkat dengan tiba-tiba dengan adanya kontak dengan air bekas. Klorida mencapai air alam dengan banyak cara. Kemampuan
melarutkan pada air adalah untuk melarutkan klorida dari lapisan-lapisan yang lebih dalam. Percikan dari laut terbawa ke pedalaman sebagai tetesan atau sebagai kristal-kristal garam kecil, yang dihasilkan dari penguapan air di dalam tetes tersebut. Disamping itu banyak air buangan dari industri yang mengandung klorida dalam jumlah yang cukup besar.