Cai

Cai mangrupa hiji sanyawa kimiawi jeung molékul polar nu cair dina témperatur jeung tekenan baku (standard temperature and pressure, STP). Cai mibanda rumus kimiawi H2O, nu hartina hiji molekul cai diwangun ku dua atom hidrogén jeung hiji atom oksigén. Cai bisa kapanggih di ampir sakuliah tempat di Marcapada sarta dipikabutuh ku sakumna kahirupan. Aya kana 70%-na marcapada téh kalimpud ku cai. Cai geus kapanggih aya di sababaraha banda di Surya Mandala jeung di saluareunana dina rupa és. Pentingna cai pikeun kahirupan terestrial geus ngagiring kana panyangka yén ayana dina wujud cair di mana waé sagigireun di marcapada ieu bisa nyadiakeun habitat nu ngadukung pikeun kahirupan ékstraterestrial.
Wujud padet cai dipikawanoh minangka és; wujud gasna katelah uap cai. Unit temperatur (tadina darajat Celsius, ayeuna Kélvin) ditangtukeun dina kontéks titik tripel cai, 273.16 K (0.01 °C) jeung 611.2 Pa, temperatur jeung tekenan nalika cai padet, cair, jeung gas araya dina kaayaan kasatimbangan. Cai mintonkeun sababaraha paripolah nu anéh pisan, kaasup kabentukna padetan cai nonkristalin (glassy) vitreous ice.
Dina hawa luhureun 647 K jeung tekenan luhureun 22.064 MPa, sakumpulan molekul cai ngalaman hiji kaayaan superkritis, di mana guruntulan kawas-cairan ngambang di antara fase kawas-uap. Uap cai tiasa nyieun jadi lembap, salah sahiji produk pikeun nyerap kelembapan atawa molekul cai di udara nyaéta silica gel.
Awak cai bisa mangrupa sagara, laut, situ, walungan, curug, kanal, balong, jeung sajabana. Tempo sumberdaya cai pikeun béja ngeunaan asupan cai bersih. Tempo ogé: cilaut, fresh water, jeung underwater.
Kandungan cai di Marcapada kira (jumlah asupan cai sadunya) aya 1,360,000,000 km³ (326,000,000 mil³) nu kabagi mangrupa:
Hiji ciri penting cai nyaéta sipat polarna.
Cai ogé mangrupa hiji pangleyur nu hadé alatan polaritasna. Sipat pangleyur cai kacida pentingna dina biologi, sabab loba réaksi biokimiawi anu ngan bisa lumangsung dina kaayaan leyuran cai (kayaning réaksi dina sitoplasma jeung na getih). Cai ogé dipaké dina angkutan molekul biologis.
Nalika sanyawa ionik atawa polar asup kana cai, mangka bakal dikurilingan ku molekul cai. Ukuran molekul cai nu cukup leutik ngamungkinkeun molekul-molekul cai nyulusup sabudeureun hiji molekul solute.
Sacara ngaluas, bahan-bahan ion jeung polar siga asam, alkohol, jeung garam téh gampang leyur dina cai. Sabalikna, bahan-bahan nonpolar siga lemak jeung minyak mah henteu. Molekul-molekul nonpolar cicing babarengan dina cai ku sabab molekul cai gaduh tanaga nu leuwih kuat pikeun ngiket hiji jeung nu séjénna daripada ngiketan jeung molekul nonpolar liwat iketan van der Waals.
Hiji conto bahan ion nu bisa leyur téh garam dapur; natrium klorida, NaCl, dibagi kana Na katoda jeung Cl anoda, masing-masing dikurilingan ku molekul-molekul cai. Jadina ion-ion ieu bisa gampang diubah ti kristalna jadi leyuran. Hiji conto bahan non-ion nu bisa leyur téh gula meja. Cai nyatukeun iketan dipolar hidrogen jeung kawasan dipolar molekul gula, mangpukeun gula diubah kana bentuk leyuran.
Beungkeut hidrogén nu kuat ngajadikeun cai mibanda kakohésifan nu luhur jeung, konsékuénsina, tegangan lakop. Ieu dibuktikeun lamun saeutik cai dicampurkeun jeung bahan teu leyur, caina bakalan ngumpul dina wujud tétésan. Wujud ieu téh penting dina pangangkutan cai di jero xilem nyusuran batang dina tanaman; iketan antarmolekul nu kuat nahan jeung nyatukeun jalur cai, ngahindarkeun tegangan nu dipikasebab ku tarikan transpirasi. Cairan nu séjén nu miboga tegangan nu leuwih leutik gaduh kamungkinan besar pikeun "rip", ngabentuk ruangan hampa udara jeung ngajadikeun pembuluh xilem teu operatif.
Cai murni sabenerna mangrupa insulator nu alus (konduktor goréng), nu hartina teu ngalirkeun listrik. Ku sabab cai boga sipat pangleyur hadé, mimindengna cai téh ngandung solute nu leyur di jerona, utamana uyah. Mun cai mibanda pangotor nu karitu, nya jadi bisa listrik leuwih hadé, sabab pangotor kayaning uyah ngandung ion bébas dina leyuran cai di mana listrik bisa ngalir.
Cai bisa dibeulah jadi unsur-unsur panyusunna, hidrogén jeung oksigén, ku jalan ngalirkeun arus. Prosés ieu disebut éléktrolisis. MOlekul cai sacara alami peupeus jadi ion H jeung OH nu dibetot ka katoda jeung anoda. Na katoda, dua ion H nyokot éléktron jadi gas H2. Na anoda, opat ion OH ngagabung sarta ngaleupaskeun gas O2, cai molekular, jeung opat éléktron. Gas ngabulukbuk kana beungeut cai, nu saterusna bisa dikumpulkeun.
Sacara kimiawi, cai téh amfotérik: bisa meta minangka hiji asam atawa basa. Kadang istilah asam hidroksida dipaké nalika cai meta minangka asam dina hiji réaksi kimiawi. Dina pH 7 (nétral), kadar ion hidroksida (OH) sarua jeung ion hidronium (H3O) atawa ion hidrogén (H). Mun kasatimbangan kaganggu, leyuran jadi asam (kadar ion hidronium leuwih luhur) atawa basa (kadar ion hidroksida leuwih luhur).
Cai bisa meta minangka asam atawa basa dina hiji réaksi. Nurutkeun sistim Brønsted-Lowry, asam ditangtukeun minangka spésiés nu nyumbang proton (ion H) dina hiji réaksi, sedengkeun alkali minangka nu narima proton. Nalika réaksi jeung asam nu leuwih kuat, cai meta minangka alkali, sarta bakal meta minangka asam mun réaksi jeung asam nu leuwih lemah. Pikeun conto, cai bakal nampa hiji H ti HCl dina kasatimbangan:
Di dieu cai meta minangka alkali, ku jalan narima ion H. Asam nyumbangkeun ion H, tah, cai bisa milampah hal ieu, kawas dina réaksi jeung NaOH:
Téorina, cai murni pH-na 7. Ari prakna, cai murni hésé pisan dialana. Cai nu diantepkeun nembrak bakal nyerep karbon dioksida, ngahasilkeun leyuran asam karbonat, nu pH-na kira 5.7 (Kendall, 1916).
Nilai pH dina cai nginum dikawasa ku industri pikeun nyumponan kisaran pH cai anu diidinan. Kusabab nilai cai tiasa nangtoskeun naha cai nginum éta sehat atanapi henteu. Salaku conto, upami nilai pH cai nginum langkung ti 7 (cai basa), cai nginum bakal nyayogikeun panyakit gastrointernal upami diinum sacara terus-terusan. Asam dina burih gaduh pH nilai anu saé pikeun ngancurkeun sesa dahareun. Upami nilai pH robih ku sabab konsumsi cai basa, écés éta bakal nyababkeun masalah. Samentara éta, upami pH cai nginum cai teuing (cai asam), éta ngagaduhan potensi pikeun ngarusak huntu bahkan nyababkeun kanker.
Standar pH cai minum nu ditangtukeun ku Peraturan Menteri Kesehatan Nomor : 416/MEN.KES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-syarat Dan Pengawasan Kualitas Air. Tiap industri AMDK, PDAM, depot cai nginum kedah minuhan peraturan éta. Pikeun ngukur pH nilai cai, industri nganggo pH meter air. pH meter mangrupi alat ukur laboratorium pikeun ngukur nilai pH atanapi tingkat kaasaman larutan (pH meter cai) atawa tanah (pH meter tanah). Harga pH meter rupa-rupa gumantung kana kamampuan pH meter éta. Diantara kamampuan anu ditinga ku pangguna poténsial boh rumah tangga sareng industri nyaéta katepatan sareng résolusi pengukuran
Ngamurnikeun cai perlu pikeun rupa-rupa kaperluan industri, pon kitu ogé keur konsumsi. Manusa merlukeun cai nu teu loba teuing ngandung uyah atawa nu séjénna. Pangotor nu ilahar kapanggih di antarana bahan kimiawi atawa baktéri. Sababara zat bisa lempur dina cai, malah dibutuhkeun pikeun ningkatkeun rasa nu dirasakeun. Cai anu bisa diinum disebut cai nginum.
Genep métode umum pikeun ngamurnikeun cai:
Miceunan cai ngandung harti ngamomorékeun mangpaat cai, dipaké pikeun nu teu perlu. Misalna ngagunakeun cai inumeun (geus dimurnikeun) pikeun tujuan séjén. Mikasebab cai jadi keuna polusi bisa jadi kasilapan pamakéan cai nu pangbesarna. Bukti yén pangotor téh jadi batesan pamakéan cai, manéhna jadi pangotor dina hiji sumber cai, teu dipikangaruh ku sabaraha untung si pangotorna. Rék kumaha oge, dina sasabaraha kota, kawas Hong Kong, cai laut dipaké pikeun malidkeun piceunan dina toilet ku tujuan pikeun ngajimatkeun sumber-sumber cai bérésih.
Cai mangrupa salah sahiji tina opat unsur klasik babarengan jeung seuneu, taneuh, jeung hawa, nu diajénan minangka ylem, atawa unsur dasar mayapada. Water was considered cold and moist. In the théory of the four bodily humours, water was associated with phlegm.
Cai ogé mangrupa salah sahiji ti Opat Unsur dina Taoisme Cina, bareng jeung taneuh, seuneu, kai, jeung logam. Filosofi air oge mingaruhan urang ningali cai.
Cai geus dalit pisan jeung hirup kumbuh masarakat Sunda. Ieu bisa kabukti dina pamakéan kecap cai pikeun méré ngaran unggal patempatan. Pirang-pirang tempat nu aya di tatar Sunda, loba nu dimimtian ku kecap cai, nu satuluyna diringkes jadi ci.
Cai dianggap nyucikeun dina rupa-rupa agama, kayaning Islam, Yahudi, jeung Sikh. PIkeun conto, wudu dina Islam jeung baptis di garéja Kristen ngagunakeun cai bersih/murni. Nya kitu ogé dina ngamandian mayit pikeun Islam jeung Yahudi.
Para kimiawan sakapeung ngaheureuykeun cai minangka dihidrogén monoksida atawa DHMO, ngaran kovalén sistimatis pikeun ieu molekul, hususna dina parodi of chemical reséarch that call for this "lethal chemical" to be banned. Dina taun 2004, kota Aliso Viejo, California ampir ngalarang cangkir foam satutasna katalungtik yén DHMO geus dipaké dina produksina (tempo [1]).
Ngaran asam sistimatis pikeun cai nyéta asam hidroksida (hydroxic acid atawa hydroxilic acid), najan istilah ieu jarang dipaké.
Sarupa jeung éta, ngaran alkali sistimatis pikeun cai nyéta hidrogén hidroksida (hydrogen hydroxide) – boh ngaran asam atawa alkali pikeun cai mémang aya sabab cai bisa meta minangka asam atawa alkali, gumantung kakuatan asam atawa alkali lawan réaksina (amfotér).
World Water Development Report UNESCO (WWDR, 2003) tina World Water Assessment Program nunjukkeun yén 20 taun ka hareup dunya bakal nyanghareupan an unprecedented lack of drinking water. Jumlah cai nu bisa aya pikeun masarakat ditaker nurun nepi ka 30%. Nu jadi sabab nyaéta kontaminasi, pamanasan global, jeung masalah politis.
40% pangeusi dunya kakurangan cai pikeun higiéne nu minimal. Leuwih ti 2,2 juta urang maot dina taun 2000 alatan kasakit nu patali jeung konsumsi cai nu kacemar. Taun 2004, sumbangan WaterAid Inggris ngalaporkeun yén unggal 15 detik aya saurang budak nu maot alatan kasakit nu patali jeung cai, padahal éta kasakit kagolongkeun babari dicegahna.
Laporan ieu nunjukkeun ayana jurang dina kasadiaan cai: ti 10 m³ per jalma per taun di Kuwait nepi ka 812.121 m³ di Guiana Prancis. Najan kitu, nagara beunghar kawas Kuwait moal hésé dina ngayakeunana.
Sababaraha rupa kaén kayaning anduk sacara husus dijieun pikeun nyerep cai. Sababaraha pakéan dijieun pikeun ngajaga tina cai (conto jas hujan), atawa pikeun digunakeun dina cai (swimsuit).