Senyawa Utama Air Laut

Senyawa KimiaUtama air

Senyawa KimiaUtama air

Laut

Laut

Materi Kuliah II Materi Kuliah II M K Oseanografi Kimiawi M K Oseanografi Kimiawi

Senyawa Kimia Air Laut

Senyawa Kimia Air Laut



 Komponen Kimia Air Laut:Komponen Kimia Air Laut:

1.

1. Partikel tersuspensi Partikel tersuspensi (filter (filter > 0,45 > 0,45 µm)µm) 

 Bahan organik (detritus)Bahan organik (detritus)



 Bahan anorganik (mineral)Bahan anorganik (mineral)

2. Gas 2. Gas



 Konservatif (tidak terpengaruh oleh proses biologi; NKonservatif (tidak terpengaruh oleh proses biologi; N₂₂, Ar dan Xe)., Ar dan Xe).



 Non-konservatif (dipengaruhi oleh proses biologi; ONon-konservatif (dipengaruhi oleh proses biologi; O₂₂ dan COdan CO₂₂).).

3.

3. Kolloids (< Kolloids (< 0,45 µ0,45 µm, tidak m, tidak terlarut)terlarut) 

 AnoAnorganik rganik (oxyhidro(oxyhidroksida)ksida)



 Organik (organometalik)Organik (organometalik)

4.

4. Bahan Bahan TerlarutTerlarut 

 AnorganikAnorganik



 Unsur utama (0,05Unsur utama (0,05 – – 750 mM); Na, Cl, Ca, K, Mg750 mM); Na, Cl, Ca, K, Mg



 Unsur minor (0,05Unsur minor (0,05 – – 50 µM); P dan N50 µM); P dan N



 Unsut trace (0,05Unsut trace (0,05 – – 50 nM); Pb, Hg, Cd50 nM); Pb, Hg, Cd



Senyawa Kimia Utama Air Laut

Senyawa Kimia Utama Air Laut



 Pertama di analisis Bergman 1779.Pertama di analisis Bergman 1779.



 Marcet 1819, sample air laut dari Artika,Marcet 1819, sample air laut dari Artika,

Antartika, Tengah, Hitam, Baltik, China. Antartika, Tengah, Hitam, Baltik, China. (Komposisi dengan perbandingan sama) (Komposisi dengan perbandingan sama)



 Forchhammer 1865, mengukur ClForchhammer 1865, mengukur Cl--, SO, SO₄₄2-2-,,

Mg

Mg2+2+_{, Ca, Ca}2+2+ _{dan Kdan K}++_{, serta Na, serta Na}++ _{(Komponen(Komponen}

utama > 1 ppm, hampir konstan). utama > 1 ppm, hampir konstan).

Unsur-Unsur Utama di air laut

Unsur-Unsur Utama di air laut

(Millero,

(Millero,

1982)

1982)

Unsur Kation Unsur Kation gr/Cl (‰)gr/Cl (‰) Na Na++ _{0,556530,55653} Mg Mg2+2+ _{0,066260,06626} Ca Ca2+2+ _{0,021270,02127} K K++ _{0,020600,02060} Sr Sr2+2+ _{0,000410,00041} Unsur Anion Unsur Anion gr/Cl (‰)gr/Cl (‰) Cl Cl-- _{0,998910,99891} SO SO₄₄2-2- _{0,140000,14000} HCO HCO₃₃-- _{0,005860,00586} Br Br-- _{0,003470,00347} CO CO₃₃2-2- _{0,000600,00060} B(OH) B(OH)₄₄-- _{0,000340,00034} F F-- _{0,0000670,000067} B(OH) B(OH)₃₃ 0,001050,00105

Sumber:

Sumber:

Senyawa

Senyawa

Kimia

Kimia

Pelapukan Pelapukan Hidrothermal Hidrothermal  Aktifitas Manusia  Aktifitas Manusia

Proses Pelapukan:

Proses Pelapukan:



 Air hujan mengandung COAir hujan mengandung CO₂₂ dan SOdan SO₂₂ (asam),(asam),

bereaksi mineral tanah dan bantuan. bereaksi mineral tanah dan bantuan.

CaCO

CaCO₃₃ (s) + CO(s) + CO₂₂(g) + H(g) + H₂₂00 ((ccaallcciittee)) ((aaiir r hhuujjaann))

Ca Ca2+2+ _{(s) + 2HCO(s) + 2HCO} 3 3 --(terlarut) (terlarut) 2NaAlSi 2NaAlSi₃₃OO₈₈(s) + CO(s) + CO₂₂(g) + H(g) + H₂₂00 ((aallbbiittee)) ((aaiir r hhuujjaann))

 Al

 Al₂₂SiSi₂₂OO₅₅(OH)(OH)₄₄(s) + 2Na(s) + 2Na++_{(aq) + 2HCO(aq) + 2HCO} 3

3--(aq) + 4SiO(aq) + 4SiO22(aq.s)(aq.s)

Komposisi unsur di laut dan batuan

Konsep Salinitas

Konsep Salinitas



 Salinitas sebagai ”nilai masa garam terlarutSalinitas sebagai ”nilai masa garam terlarut

dalam masa air laut tertentu”. dalam masa air laut tertentu”.



 Caranya: pengeringan Caranya: pengeringan dan dan penimbanganpenimbangan 

 Kelemahan/kesulitan:Kelemahan/kesulitan:

sebagian senyawa hilang saat pemanasan sebagian senyawa hilang saat pemanasan misalnya;

misalnya;



 bikarbonat dan karbonat teroksidasi,bikarbonat dan karbonat teroksidasi, 

Garam

Difinisi

Difinisi

“berat dalam gram garam terlarut dalam satu “berat dalam gram garam terlarut dalam satu

kilogram air laut, dimana semua bromida dan kilogram air laut, dimana semua bromida dan iodida digantikan dengan jumlah equivalen

iodida digantikan dengan jumlah equivalen chlorida, dan semua karbonat digantikan chlorida, dan semua karbonat digantikan

dengan jumlah equivalen oksida” dengan jumlah equivalen oksida”

(Forch, Knudsen dan Sorensen) (Forch, Knudsen dan Sorensen)

Prinsip “Marcet”

Prinsip “Marcet”



 Komposisi unsur utama di air laut adalah relatifKomposisi unsur utama di air laut adalah relatif

tetap. tetap.



 Dasar penentuan chlorinitas sbg teknik analisisDasar penentuan chlorinitas sbg teknik analisis

salinitas. salinitas.



 Chlorinitas = nilai equivalen chlorin terhadapChlorinitas = nilai equivalen chlorin terhadap

konsentrasi total halida dalam ppt berat (g Cl/Kg konsentrasi total halida dalam ppt berat (g Cl/Kg airair laut) yang

Komposisi ion utama Rata-rata air laut

Komposisi ion utama Rata-rata air laut

Ion

Ion ‰ berat‰ berat Cl

Cl-- _{18,98018,980 Total anion = 21,861‰Total anion = 21,861‰}

SO SO₄₄2-2- _2,6492,649 HCO HCO₃₃-- _0,1400,140 Br Br-- _0,0650,065 H H₂₂BOBO₃₃-- _0,0260,026 F F-- _0,0010,001 Na

Na++ _{10,55610,556 Total kation = 12,621‰Total kation = 12,621‰}

Mg Mg2+2+ _1,2721,272 Ca Ca2+2+ _0,4000,400 K K++ _0,3800,380 Sr Sr2+2+ _0,0130,013 T Total otal SS 34,482 ‰34,482 ‰ Kondisi Salinitas 35 ‰ Kondisi Salinitas 35 ‰

Hubungan Chlorinitas vs Salinitas

Hubungan Chlorinitas vs Salinitas

N

Noo.. RRuummuuss KKeetteerraannggaann 1.

1. S = 1,812 Cl (‰)S = 1,812 Cl (‰) ForchhammerForchhammer

2.

2. S = 1,8056 Cl (‰)S = 1,8056 Cl (‰) DittmarDittmar

3.

3. S = 1,8148 Cl (‰)S = 1,8148 Cl (‰) Lyman dan FlemingLyman dan Fleming

4.

4. S = 1,81537 Cl (‰)S = 1,81537 Cl (‰) Millero dan SohnMillero dan Sohn

5.

5. S = 1,805 Cl (‰) + 0,03S = 1,805 Cl (‰) + 0,03 Morris dan RileyMorris dan Riley

6.

Komposisi ion-ion air laut dapat

Komposisi ion-ion air laut dapat

berubah pada wilayah-wilayah

berubah pada wilayah-wilayah



 Daerah tertutup, estuari, dan pengaruhDaerah tertutup, estuari, dan pengaruh

sungai sungai



 Palung, Fjord, dan sirkulasi terbatasPalung, Fjord, dan sirkulasi terbatas



 Daerah dangkal dan penguapan tinggiDaerah dangkal dan penguapan tinggi



 Daerah hidrotermalDaerah hidrotermal



Masukan Air Sungai

Masukan Air Sungai



 Komposisi air sungaiKomposisi air sungai

dengan TDS 70 dengan TDS 70 – – 200mg atau 0,07 200mg atau 0,07 – – 0,20,2 ‰. ‰.   Rasio CaRasio Ca2+2+, K, K++, Mg, Mg2+2+,, SO

SO₄₄2-2- _{dan HCOdan HCO} 3 3 --terhadap Cl

terhadap Cl-- _{>>> dari>>> dari} air laut

Daerah sirkulasi terbatas

Daerah sirkulasi terbatas



 SOSO₄₄2-2-/Cl/Cl-- rasio <<<, karena SOrasio <<<, karena SO₄₄2-2- menurunmenurun

(proses dekomposisi anaerob), hasilkan (proses dekomposisi anaerob), hasilkan H

H₂₂S.S.



 HSHS-- menghilang/mengendap sbg FeSmenghilang/mengendap sbg FeS₂₂,,

ZnS, CuS dll. ZnS, CuS dll.

Evaporasi

Evaporasi



 CaCa2+2+ dan SOdan SO₄₄2-2- mengendap sbgmengendap sbg

CaSO

CaSO₄₄.H.H₂₂O (gysum)O (gysum)



 HCOHCO₃₃-- berkurang krn terbentukberkurang krn terbentuk

CaCO

CaCO₃₃ (aragonit)(aragonit)



 MgMg2+2+ dan Kdan K++

menurun sedikit menurun sedikit

Gunung api bawah laut

Gunung api bawah laut



 Cairan magma:Cairan magma:



 Rasio F/Cl meningkat 6,7x10Rasio F/Cl meningkat 6,7x10-5-5 menjad 8-9x10menjad 8-9x10-5-5



 Kelebihan F dalam bentuk koloid krn membentukKelebihan F dalam bentuk koloid krn membentuk komplek dengan Ca dan

komplek dengan Ca dan trace elemen lainnya.trace elemen lainnya.



 Hidrotermal:Hidrotermal:



 Si dan Ca meningkat.Si dan Ca meningkat. 

 Air antara (Interstitial water/

 Air antara (Interstitial water/

 porewater)

 porewater)



 Perubahan CaPerubahan Ca2+2+ karena pelarutan CaCOkarena pelarutan CaCO₃₃ akibatakibat

oksidasi bahan organik dan menghasilkan CO oksidasi bahan organik dan menghasilkan CO₂₂



 Perubahan SOPerubahan SO₄₄ karena produksi Hkarena produksi H₂₂S oleh bakteri.S oleh bakteri.



 Perubahan KPerubahan K++ karena pertukaran ion mineral lumpur.karena pertukaran ion mineral lumpur.



 Mg menurun krn terkait Chlorin atau Mg menurun krn terkait Chlorin atau reaksi denganreaksi dengan

CaCO

CaCO₃₃ (dolomite).(dolomite).



Sebaran Salinitas

Sebaran Salinitas Menegak 

Profile Salinitas

Penentuan Salinitas

Penentuan Salinitas



 1. Metoda kimiawi yaitu khlorinitas1. Metoda kimiawi yaitu khlorinitas



 Masukkan 15 ml contoh air laut ke dalam sebuah 150 mlMasukkan 15 ml contoh air laut ke dalam sebuah 150 ml

Erlenmeyer. Erlenmeyer.



 Tambahkan 6 tetes larutan indikator potasium Tambahkan 6 tetes larutan indikator potasium kromat (Kkromat (K₂₂MnOMnO₄₄).).



 Titrasi dengan peraknitrat (AgNOTitrasi dengan peraknitrat (AgNO₃₃)melalui buret.)melalui buret.



 Titrasi selesai jika telah terjadi perubahan dari kuning menjadiTitrasi selesai jika telah terjadi perubahan dari kuning menjadi

jingga. jingga.



 Catat jumlah ml perak nitrat dan ukur suhu air contoh campuranCatat jumlah ml perak nitrat dan ukur suhu air contoh campuran

tersebut. tersebut.



 Tentukan nilai khlorinitas dengan rumus:Tentukan nilai khlorinitas dengan rumus:

S = 1,80655 Cl ‰ S = 1,80655 Cl ‰

Metoda Fisik : Konduktifitas

Metoda Fisik : Konduktifitas

  S S = 0,0080= 0,0080 – – 0169201692 R R _15 15 1/21/2 ++ 25,3851 25,3851 R R _{15 15 + 14,0941+ 14,0941} R R _15 15 3/23/2  –  – 7,02617,0261 R R _15 15 22 _{+ 2,7081+ 2,7081 R R}  15  15 5/25/2   ΔΔ₁₅₁₅ == R R _15 15 - R - R _t t  =  = ₁₀₁₀-5-5_xxR R  t  t ((R R t t  – – 1)x(t1)x(t – – 15)x[96,7 15)x[96,7  – – 72,072,0R R _{t t + 37,3+ 37,3}R R _t t 22 _– – (0,63 + 0,21 (0,63 + 0,21R R _t t 22_{)(t)(t – – 15)]15)]}   atauatauR R _15 15 = R = R _t t ++ ΔΔ₁₅₁₅

Refraktometer, CTD.

Refraktometer, CTD.

Refraktometer Refraktometer CTD CTD

Pengambilan contoh