SIFAT ANOMALI AIR

 

Wah, sepertinya segar sekali bisa minum es jeruk di samping, begitulah yang pertama saya rasakan bila disuguhi segelas es jeruk. Namun sepintas saya melihat dan melamun, cantik juga es batu yang mengambang di gelas itu, kayak balok kayu di air saja. Tapi es batu kan air yang didinginkan? Seharusnya tenggelam, karena zat yang didinginkan biasanya massa jenisnya semakin besar, kok es nya tidak tenggelam?

Air merupakan senyawa kimia. Senyawa dapat diartikan sebagai gabungan dari beberapa unsur kimia (atom). Rumus kimia air adalah H2O, yang berarti gabungan dari 2 atom Hidrogen (H) dan 1 atom Oksigen (O). Gabungan dari 2 buah atom atau lebih disebut molekul. H2O dapat kita sebut sebagai satu molekul air. Molekul air bersifat dipole (memiliki 2 kutub), yang bermuatan negatif di oksigen atom, dan positif pada Hidrogen atom. Sehingga terjalin ikatan antara molekul air, yang dikenal dengan ikatan

Hidrogen. Air memiliki sifat yang unik dibandingkan dengan zat lain, umumnya benda lain memiliki masa jenis (Rho) yang besar dalam bentuk padat, tapi tidak dengan air. Pada suhu 4°C air memiliki masa jenis terbesar, pada bentuk cair. Bila suhu diturunkan masa jenisnya kembali mengecil, fenomena ini dikenal dengan sifat anomali air.

Grafik massa jenis air terhadap temperatur (celcius)

Rahasia anomali air sesungguhnya berkaitan erat dengan kelangsungan makhluk hidup di belahan bumi yang memiliki musim dingin yang sangat. Anomali tersebut telah menjadikan berat jenis es lebih kecil daripada air karena volume es yang lebih besar. Berat air yang masih cair adalah sama dengan es yang telah membeku. Perubahan bentuk dari cair ke padat (beku) tidak akan mengubah berat zat tersebut, akan tetapi volumenya mengalami perubahan yakni membesar. Karena volume es lebih besar maka berat jenisnya menjadi lebih kecil dari air. Inilah yang menyebabkan es mengapung di air.

Bayangkan bila air tidak diberi sifat anomali oleh Tuhan sehingga volumenya terus menyusut bila didinginkan. Apa yang terjadi? Es akan tenggelam ke dalam air. Men gapungnya es di atas air menjadi kunci berlangsungnya kehidupan di musim dingin. Danau dan lautan berubah menjadi es pada musim dingin, akan tetapi itu hanya di permukaan saja, dengan ketebalan es tidak lebih dari dua meter. Es yang berada di permukaan bersifat menghambat suhu dan bukanlah pengantar panas atau dingin yang baik sehingga justru es itu menjadi pelindung kehidupan di bawah danau dari suhu udara yang amat dingin. Bahkan meski suhu udara berada pada minus 50°C, air di bawah danau tidak akan membeku karena terlindungi es di permukaan, dan kehidupan di dalamnya pun tetap berlangsung karena suhunya tidak kurang dari 0°C. 

Berikut ini beberapa catatan “keuntungan adanya anomali air”, Air yang membeku dalam bebatuan, karena volumenya membesar maka mampu memecahkan bebatuan, dengan begitu mineral dalam batuan bisa keluar dan memberikan manfaat bagi kehidupan (tumbuhan dan lain-lain). Jadi kemampuan air untuk masuk pada celah-celah bebatuan. Pada suhu 4 derajat, ukuran air (volume) paling kecil, kemudian akan membesar sampai ke titik beku.
Kemampuan air ini, memungkinkan proses penghancuran batuan terjadi secara alamiah dan terbentuklah tanah untuk kehidupan. Air yang membeku, menjadi gunungan es akan mengapung di permukaan laut. Tentu akan kehidupan akan lebih sulit terjadi di laut, jika volume air ketika membeku sama saja berat massanya dengan cair.
Air pada kondisi dingin mendekati titik beku, membesar karena setiap 6 molekul air membentuk heksagonal dan dapat menangkap molekul udara lebih banyak. Karena itu pula, air dalam kondisi ini membuat :”dingin lebih nikmat”, kandungan oksigen dalam air lebih banyak dari pada temperatur kamar. Sifat “anomali air” juga mempengaruhi cuaca, keseimbangan iklim sehingga cuaca di muka bumi tidak terlalu panas, tidak terlalu dingin.
Tentu pula kita harus memperhatikan sifat lainnya dari air seperti tegangan air (yang memungkinkan tanaman “minum” air).