Sifat Fisik  Air
Air dalam bentuk cair adalah tidak bewarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa dan merupakan senyawa yang sukar dimampatkan yang memiliki beberapa sifat yang khas. Salah satu sifatnya yang khas tersebut yaitu dalam mengalami pendinginan/pembekuan. Berlinan dengan sifat sebagian besar senyawa yang akan mengkerut bila mengalami pendinginan/pembekuan, volume air akan mengembang bila membeku.

Sifat khas lainnya dari air ialah mempunyai titik didih dan panas penguapan yang tinggi dibandingkan dengan hidrila yang mempunyai berat molekul yang hampir sama. Titik didih dan panas penguapan yang tinggi disebabkan oleh adanya tarikan/ikatan yang kuat antara molekul air. Untuk melepaskan sebuah molekul airdalam fase cair ke fase uap selain diperlukan enenrgi kinetik yang cukup besar juga diperlukan sejumlah energi panas untuk melemahkan ikatan antar molekul air. Demngan mempunyai titik didih dan panas pengaupan yang tinggi, penguapan air akan menimbulkan pengaruh pendinginan. Energi panas yang diperlukan bagi transpirasi yang diambil dari daun. Air mempunyai kemmpuan yang tingi untuk menghisap panas dengan kenaikan suhu yang rendah.

  Dibandingkan dengan senyawa lain untuk menaikkan 1 gram air sebanyak 10C diperlukan panas yang lebih banyak. Jumlah panas tersebut, yaitu panas yang dibuthkan untuk meningkatkan 1 gram suatu senyawa sebanyak 10C pada 15 0C disebut panas jenis. Panas jenis air yang tinggi disebabkan oleh adanya daya tarik yang kuat antara molekul air. Sebagian dari panas yang diberikan untuk menaikkan suhu diperlukan untuk memutuskan ikatan hidrogen. Dengan demikian untuk menaikkan suhu air memerlukan jumlah panas yang relatif lebih besar.

Panas jenis air yang tinggi terbentuknya suhu tubuh tumbuhan yang relatf stabil. Dengan demikian air berperan sebagai penyangga, baik terhadap perubahan panas yang terjadi dalam atmosfer maupun terhadap panas yang terbentuk dari reaksi metabolisme dalam tubuhnya.

Kemampuan molekul air untuk saling mengikat dirinya pada fase cair yang disebut kohesi menyebabkan timulnya tegangan permukaan. Molekul air yang terdapat di permukaan, terikat lebih kuat pada molekul dalam cairan (di bawah permukaan) dari pada molekul air yang terdapat dalam udara di atas cairan. Karenanya batas permukaan fase cair dan gas bersifat seperti selaput elastik yang cendrung untuk mengkrut sehingga mempunyai luas yang minimum. Sifat cairan tersebut dikenal dengan istilah tegangan permukaan. Karena molekul air mempunyai gaya tarik yang besar antara satu yang lainnya, air mempunyai tegangan permukaan yang sangat tinggi, lebih tinggi bila dibandingkan dengan kebanyakan jenis cairannya.

Sifat kimia dan fisika air

Sifat kimia dan fisika air

Air merupakan unsure alami yang mempunyai sifat-sifat kimia maupun fisika didalam struktur atomnya, hal ini dapat dilihat dari pengamatan streoskop dimana air mempunyai keterkaitan antara unsur atom yang satu dengan unsure atom yang lain yang kemudian membentuk persenyawaan.
Berikut merupakan gambaran dari informasi sifat-sifat air.

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu melekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terkait secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 KPa (1 bar) dan temperatur 273,15 K (0°C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.

Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor).

Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen.

Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen ( H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-).

Elektrolisis air

Molekul air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengalirinya arus listrik. Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion hidrokida (OH-). Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katoda. Ion H+ dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.

Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektroda dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H2O2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen.

Kelarutan (Solvasi)

Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dalam air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat "hidrofilik" (pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat "hidrofobik" (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air.

Kohesi dan Adesi

Air menempel pada sesamanya (kohesi) karena air bersifat polar. Air memiliki sejumlah muatan parsial negatif (σ-) dekat atom oksigen akibat pasangan elektron yang (hampir) tidak digunakan bersama, dan sejumlah muatan parsial positif (σ+) dekat atom oksigen. Dalam air hal ini terjadi karena atom oksigen bersifat lebihelektronegatif dibandingkan atom hidrogen yang berarti, ia (atom oksigen) memiliki lebih "kekuatan tarik" pada elektron-elektron yang dimiliki bersama dalam molekul, menarik elektron-elektron lebih dekat ke arahnya (juga berarti menarik muatan negatif elektron-elektron tersebut) dan membuat daerah di sekitar atom oksigen bermuatan lebih negatif ketimbang daerah-daerah di sekitar kedua atom hidrogen. Air memiliki pula sifat adesi yang tinggi disebabkan oleh sifat alami ke-polar-annya.

Tegangan permukaan

Bunga daisy ini berada di bawah permukaan air, akan tetapi dapat mekar dengan tanpa terganggu. Tegangan permukaan mencegah air untuk menenggelamkan bunga tersebut. Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Hal ini dapat diamati saat sejumlah kecil air ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble); air tersebut akan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Di atas sebuah permukaan gelas yang amat bersih atau bepermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film) karena gaya tarik molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air. Dalam sel-sel biologi dan organel-organel, air bersentuhan dengan membran dan permukaan protein yang bersifat hidrofilik; yaitu, permukaan-permukaan yang memiliki ketertarikan kuat terhadap air. Irvin Langmuir mengamati suatu gaya tolak yang kuat antar permukaan-permukaan hidrofilik. Untuk melakukan dehidrasi suatu permukaan hidrofilik - dalam arti melepaskan lapisan yang terikat dengan kuat dari hidrasi air - perlu dilakukan kerja sungguh-sungguh melawan gaya-gaya ini, yang disebut gaya-gaya hidrasi. Gaya-gaya tersebut amat besar nilainya akan tetapi meluruh dengan cepat dalam rentang nanometer atau lebih kecil. Pentingnya gaya-gaya ini dalam biologi telah dipelajari secara ekstensif oleh V. Andrian Parsegian dari National Institute of Health. Gaya-gaya ini penting terutama saat sel-sel terdehidrasi saat bersentuhan langsung dengan ruang luar yang kering atau pendinginan di luar sel (extracellular freezing).

Pemeriksaan Fisika-Kimia Air

Kemmerer Water Sampler.

Jenis parameter dan cara pengukuran kualitas air :

Fisika

1. Suhu (˚ Celsius)
2. TDS (mg/l)

Kimia

1. PH (ion H+ dan OHˉ)
2. DO (mg/l)
3. Alkalinitas (mg/l)
4. Salinitas (mg/l)

Tujuan

1. Menentukan status kualitas suatu perairan
2. Mendeteksi kelayakan air sebagai sumber kehidupan