Skip to main content

55 Sifat-sifat yang Unik dari Air (H2O)

Akhirnya aku putuskan untuk mengupdate sedikit tentang bidang minat yang aku pelajari dalam kuliah S2 di Simulasi Molekul yaitu tentang air. Kali ini aku membahas tentang sifat-sifat unik air dalam bentuk molekulnya (H2O). Air merupakan salah satu senyawa yang menutupi lebih dari 70% permukaan bumi dan juga merupakan molekula yang tidak tergantikan dalam tubuh makhluk hidup. Selain itu ternyata air memiliki banyak sekali sifat unik yang tidak dimiliki molekul lain sejenisnya. Berikut ini sifat-sifat unik air tersebut:

Struktur molekul es
Struktur Molekul Pada Es Batu (umum)

Sifat Unik pada Fasa-Fasa Air

  1. Air memiliki titik leleh/titik lebur yang luar biasa tinggi (dibanding cairan sejenis lainnya).
  2. Air memiliki titik didih yang luar biasa tinggi (dibanding cairan sejenis lainnya)
  3. Air memiliki titik kritis yang luar biasa tinggi.
  4. Air dalam bentuk padat (es) memiliki banyak sekali variasi struktur ketika membentuk kristal dibandingkan material lainnya.
  5. Konduksi termal, modulus geser (G), kecepatan rambat suara di air berkurang seiring meningkatnya tekanan.
  6. Struktur cair air berubah pada tekanan tinggi
  7. Supercooled water memiliki dua fasa dan titik kritis keduanya pada -91 oC.
  8. Air dapat diubah ke bentuk supercooled water dengan mudah tetapi sangat sulit ke bentuk glassified.
  9. Air dalam bentuk cairan dapat dibuat dalam temperatur sangat rendah dan akan membeku ketika dipanaskan. 
  10. Air dapat dengan mudah diubah ke bentuk superheated water
  11. Air panas dapat membeku lebih cepat daripada air dingin; Mpemba effect. 
  12. Air hangat memiliki vibrasi yang lebih panjang dibandingkan air dingin
  13. Molekul air menyusut ketika temperaturenya dinaikkan dan berekspansi ketika tekanan dinaikkan. 

Sifat Unik pada Densitas Air

14. Densitas air meningkat ketika dipanaskan (hingga pada 70K).
15. Air menyusut ketika meleleh.
16. Tekanan dapat menurunkan titik leleh air.
17. Air memiliki densitas yang sangat tinggi dan meningkat ketika dipanaskan (hingga pada 3.984 oC.
18. Molekul-molekul di permukaan air memiliki kerapatan lebih tinggi dibandingkan di bagian dalamnya (bulk).
19. Tekanan dapat menurunkan temperatur pada saat densitas maksimum (temperature of maximum density)
20. Air memiliki koefisien ekspansi yang rendah.
21. Koefisien ekspansi akan menurun pada temperatur rendah.
22. Jumlah molekul-molekul terdekat dalam air meningkat ketika air meleleh.
23. Jumlah molekul-molekul terdekat dalam air meningkat seiring dengan peningkatan temperatur
24. Air memiliki kompresibilitas yang luar biasa rendah.
25. Kecepatan suara meningkat ketika temperatur 74 oC.

26. Indeks refraksi air memiliki nilai maksimum ketika pada temperatur dibawah 0 oC.
27. Perubahan volume ketika dalam fasa cair dan gas luar biasa jauh berbeda. 

Baca Juga: Sifat Pelarut Air

Sifat Unik pada Material Air

28. D2O dan T2O memiliki sifat fisik yang sangat berbeda dibandingkan H2O.

29. Cairan D2O dan H2O memiliki sifat fasa yang sangat berbeda.
30. Es D2O dan H2O memiliki sifat kuantum yang sangat berbeda.
31. Rata-rata energi kinetik atom Hidrogen pada air meningkat pada temperatur rendah.
32. Larutan memiliki efek yang beragam pada sifat air seperti densitas dan viskositas.
33. Konstanta dielektrik air dan es sangat tinggi.
34. Permitivitas relatif menunjukkan temperatur maksimum.
35. Pergerakan Proton dan Ion Hidroksida luar biasa cepat pada medan listrik.
36. Konduktivitas elektrik air meningkat hingga maksimum pada temperatur 230 oC.
37. Konduktivitas elektrik air meningkat seiring dengan frekuensi.
38. Difraksi X-ray menunjukkan detail struktur yang luar biasa.
39. Pada tekanan tinggi molekul air dapat bergerak menjauh satu sama lainnya.
40. Adsorpsi air dapat menyebabkan resisten listrik negatif.

Baca Juga: Pengertian Larutan 



Keunikan Air secara Termodinamika

41. Air memiliki kapasitas panas spesifik (Cp & Cv) lebih dari dua kalinya es dan uap.
42. Air memiilki kapasitas panas spesifik (Cp & Cv) yang luar biasa tinggi.
43. Air memiliki kapasitas panas spesifik (Cp) minimum pada 36 oC.
44. Air memiliki kapasitas panas spesifik (Cp) maksimum pada -45 oC.
45. Air memiliki kapasitas panas spesifik (Cp) minimum seirin dengan perubahan tekanan.
46. Memiliki panas vaporisasi yang sangat tinggi.
47. Memiliki panas sublimasi yang sangat tinggi.
48. Memiliki entropi vaporisasi yang sangat tinggi.
49. Konduktivitas termal air sangat tinggi dan meningkat hingga maksimum pada temperatur 130 oC.

Baca Juga: Kenapa Tidak Bisa Bernafas di Dalam Air

Keunikan Sifat Fisika Air

50. Air memiliki viskositas yang luar biasa tinggi.
51. Viskositas air menurun seiring dengan penurunan tekanan pada temperatur 33 oC.
52. Difusi air menurun ketika temperatur diturunkan.
53. Difusi termal meningkat hingga maksimum pada 0.8 GPa.
54. Air memiliki tegangan permukaan yang sangat tinggi.
55. Beberapa jenis garam yang tercampur dalam larutan air akan mengurangi pembentukan gelembung pada air.

Baca Juga: Kenapa Air Laut Rasanya Asin

Yap itulah beberapa sifat unik dari air yang tidak ditemukan pada larutan maupun molekul lainnya. Berikutnya mungkin aku akan update mengenai topik-topik penelitian yang menarik tentang air.

Thanks for reading!
Share if you like it!

Sumber:
1. http://www1.lsbu.ac.uk/water/water_anomalies.html
2. http://www1.lsbu.ac.uk/water/density_anomalies.html#Sdens
3. https://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Physical_Properties_of_Matter/States_of_Matter/Properties_of_Liquids/Unusual_Properties_of_Water

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *