NOTA SAINS TINGKATAN 2 BAB 5
Bab 5: Air dan Larutan
Bongkar rahsia cecair paling penting di bumi! Fahami sifat fizikal air, pembentukan larutan, dan proses kompleks merawat air mentah menjadi air bersih.
Sifat Fizik dan Komposisi Air
Air merupakan sebatian kimia yang sangat unik dan penting untuk semua benda hidup.
Sifat Fizik Air Tulen
Ciri Asas
Cecair yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tiada rasa pada suhu bilik.
Takat Didih & Beku
Takat didih air tulen ialah 100°C manakala takat bekunya ialah 0°C.
Ketumpatan
Ketumpatannya ialah $1~g~cm^{-3}$ pada 4°C. (Ais kurang tumpat dari air, sebab itu ais terapung).
Fenomena Air
Tegangan Permukaan
Daya lekitan antara molekul air di permukaan menjadikan air seperti ‘kulit kenyal’. Ini membolehkan serangga (seperti ayak-ayak) terapung dan berjalan di atas air.
Tindakan Kapilari
Daya lekatan membolehkan air bergerak ke atas di dalam tiub yang sempit (kapilari) melawan tarikan graviti. Terjadi pada tisu xilem tumbuhan.
Komposisi Kimia Air
Air ialah sebatian (bukan unsur). Ia terbentuk melalui ikatan kimia. Komposisi ini boleh dipisahkan melalui proses Elektrolisis.
Larutan, Keterlarutan & Ampaian
Air dikenali sebagai Pelarut Semesta kerana kemampuannya melarutkan hampir semua bahan.
Persamaan Larutan
Contoh: Gula (Zat terlarut) dicampur ke dalam Air (Pelarut) menghasilkan Air Gula (Larutan).
Jenis Campuran & Larutan
Jenis-jenis Larutan
- Larutan Cair: Zat terlarut sikit. Boleh melarutkan banyak lagi zat.
- Larutan Pekat: Zat terlarut banyak. Boleh melarutkan sikit sahaja lagi zat.
- Larutan Tepu: Zat terlarut paling maksimum. Tidak boleh melarutkan sebarang zat terlarut lagi. Mendakan akan terhasil jika ditambah.
Larutan vs Ampaian
Larutan: Campuran jernih, zat terlarut sekata dan tidak mendak (Cth: Air garam).
Ampaian (Suspension): Campuran keruh, zarah bahan tidak melarut, dan akan mendak ke bawah jika dibiarkan lama (Cth: Air lumpur, Jus buah).
Faktor Mempengaruhi Keterlarutan & Kadar Keterlarutan
Berapa cepat dan banyak sesuatu zat boleh melarut dipengaruhi oleh 3 faktor utama:
Pembersihan dan Pembekalan Air
Air semula jadi mengandungi bendasing, kuman dan bahan terampai. Ia perlu dirawat sebelum selamat diminum.
Kaedah Pembersihan Air
Penapisan / Penurasan
Menyingkirkan bahan terampai yang tidak larut (seperti pasir, daun). Air yang terhasil jernih tetapi masih ada bakteria.
Pendidihan
Membunuh mikroorganisma (bakteria/kuman) menggunakan haba yang tinggi. Kosnya mahal untuk skala besar.
Pengklorinan
Menambahkan gas klorin ke dalam air untuk membunuh bakteria. Bahan terampai masih wujud.
Penyulingan (Paling Bersih)
Air dididihkan dan wap air dikondensasikan. Menghasilkan air tulen (bebas kuman, bendasing, dan mineral terlarut).
Proses Di Loji Rawatan Air
Air dari sungai atau empangan disalurkan ke loji untuk rawatan rapi melalui fasa-fasa berikut: