Bab 5

Bab 5AIR DAN LARUTAN5.1 MENGANALISA CIRI FIZIKAL AIRAir wujud dalam keadaan pepejal, cecair dan gas. Berdasarkan Teori Kinetik Jirim, air terdiri daripada partikel sangat kecil dan tersusun dan bergerak mengikut keadaannya yang tertentu. Bermaksud, pada keadaan pepejal, susunan dan pergerakan molekul air adalah tidak sama seperti pada keadaan cecair.

Takat beku airTakat beku air adalah suhu di mana air berubah daripada cecair kepada pepejal.Takat beku air = 0 C

Takat didih airTakat didih air adalah suhu di mana air berubah daripada cecair kepada gas.Takat didih air = 100 C

5.2 MENGANALISA KOMPOSISI AIRAir ialah sebatian yang terdiri daripadaoksigen dan hidrogen. Bagi setiap 1 molekul air, ada 2 atom hidrogen yang telah bergabung dengan 1 atom oksigen. Komposisi air atau kandungan air ini boleh diuraikan semula kepada bahan asas nya melaluiproses elektrolisis. Elektrolisis adalah proses menguraikan elektrolit (dalam kes ini adalah air) kepada komponen asalnya, iaitu oksigen dan hidrogen.

Komposisi 1 molekul air yang terbentuk daripada gabungan 1 atom oksigen dan 2 atom hidrogenElektrolisis adalah proses menguraikan elektrolit (dalam kes ini adalah air) kepada komponen asalnya, iaitu oksigen dan hidrogen.

5.3 MENGANALISA PROSES PENYEJATAN AIRPenyejatan adalah proses perubahan cecair menjadi gas pada sebarang suhu di bawah takat didih cecair itu. Kadar penyejatan bergantung kepada beberapa faktor persekitaran seperti kelembapan udara, suhu sekeliling, luas permukaan dan pergerakan udara.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENYEJATAN AIR1) KelembapanJika kelembapan tinggi, kadar penyejatan rendah (sebab banyak kandungan air dalam udara)Jika kelembapan rendah, kadar penyejatan tinggi (sebab sedikit kandungan air dalam udara membolehkan penyejatan berlaku dengan lebih cepat)

2) Suhu SekelilingJika suhu rendah, kadar penyejatan rendah (sebab molekul bergerak perlahan)Jika suhu tinggi, kadar penyejatan tinggi (sebab molekul bergerak pantas)

3) Luas PermukaanJika luas permukaan kecil, kadar penyejatan rendah (sebab ruang yang kecil membataskan air untuk tersejat dengan bebas)Jika luas permukaan besar, kadar penyejatan tinggi (sebab ruang yang besar membenarkan berlakunya penyejatan dengan lebih banyak)

4) Pergerakan UdaraJika udara tenang, kadar penyejatan rendah (sebab molekul air terkumpul di permukaan air) Jika udara bergerak, kadar penyejatan tinggi (sebab molekul air yang tersejat akan tersebar dengan cepat ke persekitaran serta membolehkan penyejatan berlaku lagi)

Persamaan dan Perbezaan Antara Penyejatan dan PendidihanPersamaan1) berubah daripada cecair kepada gas2) menyerap haba

Perbezaan1) SuhuPenyejatan berlaku pada sebarang suhu bawah takat didihPendidihan berlaku pada takat didih (100 C)

2) KawasanPenyejatan berlaku pada permukaan sahajaPendidihan berlaku pada seluruh bahagian cecair

3) Kehadiran Gelembung GasPenyejatan tidak membentuk gelembung gasPendidihan membentuk gelembung gas

4) HabaPenyejatan menyerap haba daripada persekitaranPendidihan menyerap haba daripada sumber pemanasan (api)

5) Kelajuan ProsesPenyejatan merupakan proses yang lambatPendidihan merupakan proses yang cepat

APLIKASI PROSES PENYEJATAN1) Mengeringkan Pakaian2) Pengawetan hasil pertanian3) Pemprosesan makanan

5.4 MENGANALISA LARUTAN DAN KETERLARUTANBagi menganalisa larutan, anda perlu tahu apa itu pelarut dan zat terlarut. Jom kita tengok apa definisi dan contoh bagi istilah yang telah dinyatakan tadi

LarutanLarutan adalah hasil campuran yang terbentuk apabila zat terlarut melarut dalam pelaruteg : Larutan gula

Zat TerlarutZat Terlarut adalah bahan yang boleh melarut dalam cecaireg : Gula

PelarutPelarut adalah cecair yang boleh melarutkan bahaneg : AirLarutan Cair, Larutan Pekat dan Larutan TepuAir adalahpelarut universalyang dapat melarutkan banyak bahan. Walaubagaimanapun, isipadu air yang tertentu hanya dapat melarutkan zat terlarut dalam kuantiti yang terhad.

Larutan CairKandungan zat terlarut yang sedikit dalam pelarut

Larutan PekatKandungan zat terlarut yang banyak dalam pelarut

Larutan TepuKandungan zat terlarut yang berlebihan dalam pelarut

KeterlarutanKeterlarutan memberi maksudkuantiti maksimumbagi sesuatu bahan yang dapat dilarutkan dalam pelarut pada suhu yang tertentu. Faktor yang mempengaruhi kadar keterlarutan adalah suhu pelarut, kadar kacauan dan saiz zat terlarut.

1) Suhu PelarutSemakin tinggi suhu pelarut, maka kadar keterlarutan adalah lebih tinggikerana lebih banyak zat terlarut yang boleh larut pada suhu lebih tinggi

2) Kadar KacauanSemakin tinggi kadar kacauan, maka kadar keterlarutan adalah lebih tinggikerana proses mengacau dapat mempercepatkan lagi kadar melarut

3) Saiz Zat TerlarutSemakin kecil saiz zat terlarut, maka kadar keterlarutan adalah lebih tinggilebih cepat melarut kerana luas permukaan yang lebih besar5.5 MENGANALISA ASID DAN ALKALIAsid dan alkali banyak digunakan dalam kehidupan seharian kita. Kadang-kadang kita memasak menggunakan cuka, iaitu bahan berasid. Mencuci pakaian dengan menggunakan sabun pencuci atau detergen yang beralkali. Jom kita tengok perbezaan dan persamaan sifat bagi asid dan alkali. Harus diingat, asid dan alkali hanya boleh menunjukkan ciri-ciri mereka jika berada di dalam air!

Perbandingan Sifat Asid dan AlkaliPersamaan1) Kedua-duanya larut dalam air2) Bersifat mengakis jika pekat

Perbezaan1) RasaAsid rasa masam, Alkali rasa pahit

2) Kertas LitmusAsid menukarkan kertas litmus biru kepada merah, Alkali menukarkan kertas litmus merah kepada biru

3) Nilai pHAsid kurang daripada 7, Alkali lebih daripada 7

4) Tindakbalas dengan logamAsid menghasilkan gas hidrogen, Alkali tidak ada tindakbalasPeneutralanPeneutralan adalah tindakbalas antara asid dan alkali yang menghasilkan garam dan air.

asid + alkali -> garam + air

Aplikasi Peneutralan Dalam Kehidupan Seharian1) Ubat Gigi - Mencegah kerosakan gigiUbat gigi (alkali) meneutralkan asid yang dihasilkan oleh bakteria dalam mulut

2) Syampu dan perapi - Menjaga kesihatan rambutSyampu (alkali) perlu digunakan bersama Perapi (asid) untuk penjagaan rambut

3) Sengatan seranggaSengatan lebah (asid) dirawat dengan losyen kalamina (alkali)Sengatan tebuan (alkali) dirawat dengan asid cair

4) Ubat Pencernaan - Merawat gastrikGastrik (asid) dirawat dengan susu magnesia (alkali)5.6 MENGANALISA KAEDAH PEMBERSIHAN AIRAda beberapa kaedah pembersihan air, antaranya pendidihan, pengklorinan, penurasan dan penyulingan. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing.Air yang datang daripada sumber yang kita gunakan, sama ada dari paip atau pun dari sumber sungai dan lain-lain, merupakan air yang masih perlu dirawat. Air mentah dari pelbagai sumber ini perlulah menjalani kaedah pembersihan air sebelum selamat untuk digunakan.a) PenurasanKaedah penurasan menggunakan beberapa lapisan bahan (batuan, pasir) sebagai penapis semulajadi kepada air yang mahu dibersihkan tersebut.*Kebaikan : Air jernih dan bebas daripada zarah terampai*Keburukan : Air masih mengandungi mikroorganisma dan bahan terlarut

b) PendidihanPendidihan dilakukan dengan cara memanaskan air sehingga mendidih, iaitu sehingga mencapai takat didih, 100 C.

Kebaikan : Air bebas daripada mikroorganisma hidupKeburukan : Air masih mengandungi zarah terampai dan bahan terlarut

c) PengklorinanPengklorinan adalah cara membersihkan air dengan cara menambahkan klorin ke dalam air tersebut bagi tujuan untuk membunuh mikroorganisma

Kebaikan : Air bebas daripada mikroorganisma hidupKeburukan : Air masih mengandungi zarah terampai dan bahan terlarut

d) PenyulinganPenyulingan adalah melalui proses dalam makmal dengan radas yang disediakan seperti di bawah dan menggunakan konsep kondensasi gas kepada cecair bagi menulenkan air yang kotor.

Kebaikan : Air bebas daripada mikroorganisma, zarah terampai dan bahan terlarutKeburukan : Tidak mengandungi zat mineral yang berguna kepada kesihatan badan

5.7 MENGANALISA SISTEM BEKALAN AIRDi Malaysia, bekalan air bersih adalah berasal daripada air hujan yang terkumpul di sungai dan mengalir ke empangan. Bekalan air kepada pengguna adalah melalui satu sistem rangkaian saluran paip yang membawa air dari loji pembersihan air. Dalam sistem bekalan air, air yang dirawat harus melalui 6 fasa pembersihan sebelum dapat diedarkan kepada pengguna.

FASA PEMBERSIHAN AIR1) PenapisanMenyingkirkan bahan pepejal yang kasar seperti daun dan ranting

2) PengoksidaanOksigen dilarutkan dalam air untuk menyingkirkan bau busuk

3) PenggumpalanAlum ditambah untuk membentuk bahan mendak yang kasarKapur terhidrat ditambah bagi merendahkan keasidan air

4) PengenapanMendakan, bakteria dan kotoran terampai tenggelam ke dasar tangki

5) PenurasanAir dialirkan melalui lapisan pasir untuk menyingkirkan bahan pepejal yang lain

6) Pengklorinan dan PengfluoridaanKlorin dapat membunuh mikroorganisma.Fluorida dapat mengurangkan pereputan gigi5.8 MEMAHAMI PEMELIHARAAN KUALITI AIRPemeliharaan kualiti air selalunya dikaitkan dengan pencemaran air dan jenis-jenis bahan buangan yang mencemarkan air. Justeru itu, kita sebagai pengguna perlulah menggunakan air dengan bijak dan melakukan perkara-perkara yang sekurang-kurang nya boleh membantu mengurangkan pencemaran air.

Jenis-jenis Bahan Yang Menyebabkan Pencemaran Air1) Bahan buangan industriSumber : Kilang industriKandungan : Ianya mengandungi sisa kimia atau sisa radioaktifKesan : Menjejaskan hidupan akuatik dan manusia yang memakan hidupan tersebut

2) Bahan buangan domestikSumber : KediamanKandungan : Sampah sarap dan air kumbahanKesan : Menghalang aliran air sungai, Kekurangan oksigen terlarut dalam air

3) Bahan kimia pertanianSumber : Ladang pertanian dan sawah padiKandungan : Baja kimia dan pestisidKesan : Pertumbuhan alga yang menjejaskan hidupan akuatik lain

4) Pengelodakan sungaiSumber : Pembangunan dan penebangan hutanKandungan : Lumpur dan kelodakKesan : Mengakibatkan banjir kilat, Sungai semakin cetek

5) Tumpahan minyakSumber : Kapal tangki minyakKandungan : MinyakKesan : Menjejaskan hidupan akuatik dan burung di kawasan laut berkenaanCara-cara Mengawal Pencemaran Air1) Bahan buangan dan sisa kimia tidak boleh dibuang ke dalam sungai2) Sampah dilupuskan secara sistematik oleh pihak pelupusan sampah3) Bahan beracun dari kilang hendaklah ditapis atau dirawat sebelum disalurkan ke sungai4) Penjualan pestisid diperketatkan5) Bahan bukan organik hendaklah dikitar semula6) Mempergiatkan usaha mendapatkan tenaga biojisim daripada sampah sarap