Air

Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di Bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan Bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di Bumi. Rumus kimianya adalah H₂O, yang setiap molekulnya mengandung satu oksigen dan dua atom hidrogen yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam objek-objek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia.
Untuk mendapatkan air tawar dari air laut bisa dilakukan dengan cara osmosis terbalik, yaitu suatu proses penyaringan air laut dengan menggunakan tekanan dialirkan melalui suatu membran saring. Sistem ini disebut SWRO (Seawater Reverse Osmosis) dan banyak digunakan pada kapal laut atau instalasi air bersih di pantai dengan bahan baku air laut.
Cara lain adalah dengan menggunakan pesawat Fresh Water Generator (FWG). Fresh Water Generator (FWG) adalah pesawat pembuat air tawar dengan jalan menguapkan air laut didalam penguap (Evaporator) dan uap air laut tersebut didinginkan dengan cara kondensasi di dalam pesawat Destilasi/kondensor (pengembun), sehingga menghasilkan air kondensasi yang disebut kondensat. Fresh water generator, merupakan salah satu pesawat bantu yang penting di atas kapal. Hal ini di karenakan dengan menggunanaka FWG (Fresh water generator) dapat menghasilkan air tawar yang dapat digunakan untuk minum, memasak, mencuci dan bahkan menjalankan mesin penting lainnya yang menggunakan air tawar sebagai media pendingin.
Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di Bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan Bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik.
Indonesia telah memiliki undang-undang yang mengatur sumber daya air sejak tahun 2004, yakni Undang Undang nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air. Namun, karena UU tersebut dinilai bertentangan dengan UUD 1945 maka MK membatalkan seluruh pasal yang ada dalam UU tersebut. Sehingga, UU Nomor 11 tahun 1974 tentang Pengairan kembali berlaku untuk mengisi kekosongan hukum hingga adanya pembentukan uu yang baru.

Kelarutan (solvasi)

Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang bercampur dan larut dengan baik dalam air (misalnya garam-garam) disebut sebagai zat-zat "hidrofilik" (pencinta air), dan zat-zat yang tidak mudah tercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak), disebut sebagai zat-zat "hidrofobik" (takut-air). Kelarutan suatu zat dalam air ditentukan oleh dapat tidaknya zat tersebut menandingi kekuatan gaya tarik-menarik listrik (gaya intermolekul dipol-dipol) antara molekul-molekul air. Jika suatu zat tidak mampu menandingi gaya tarik-menarik antar molekul air, molekul-molekul zat tersebut tidak larut dan akan mengendap dalam air.

Kohesi dan adhesi

Air menempel pada sesamanya (kohesi) karena air bersifat polar. Air memiliki sejumlah muatan parsial negatif (σ-) dekat atom oksigen akibat pasangan elektron yang (hampir) tidak digunakan bersama, dan sejumlah muatan parsial positif (σ+) dekat atom hidrogen. Dalam air hal ini terjadi karena atom oksigen bersifat lebih elektronegatif dibandingkan atom hidrogen—yang berarti, ia (atom oksigen) memiliki lebih "kekuatan tarik" pada elektron-elektron yang dimiliki bersama dalam molekul, menarik elektron-elektron lebih dekat ke arahnya (juga berarti menarik muatan negatif elektron-elektron tersebut) dan membuat daerah di sekitar atom oksigen bermuatan lebih negatif ketimbang daerah-daerah di sekitar kedua atom hidrogen.
Air memiliki pula sifat adhesi yang tinggi disebabkan oleh sifat alami ke-polar-annya.

Tegangan permukaan

Air memiliki tegangan permukaan yang besar yang disebabkan oleh kuatnya sifat kohesi antar molekul-molekul air. Hal ini dapat diamati saat sejumlah kecil air ditempatkan dalam sebuah permukaan yang tak dapat terbasahi atau terlarutkan (non-soluble); air tersebut akan berkumpul sebagai sebuah tetesan. Di atas sebuah permukaan gelas yang amat bersih atau bepermukaan amat halus air dapat membentuk suatu lapisan tipis (thin film) karena gaya tarik molekular antara gelas dan molekul air (gaya adhesi) lebih kuat ketimbang gaya kohesi antar molekul air.
Dalam sel-sel biologi dan organel-organel, air bersentuhan dengan membran dan permukaan protein yang bersifat hidrofilik; yaitu, permukaan-permukaan yang memiliki ketertarikan kuat terhadap air. Irvin Langmuir mengamati suatu gaya tolak yang kuat antar permukaan-permukaan hidrofilik. Untuk melakukan dehidrasi suatu permukaan hidrofilik — dalam arti melepaskan lapisan yang terikat dengan kuat dari hidrasi air — perlu dilakukan kerja sungguh-sungguh melawan gaya-gaya ini, yang disebut gaya-gaya hidrasi. Gaya-gaya tersebut amat besar nilainya akan tetapi meluruh dengan cepat dalam rentang nanometer atau lebih kecil. Pentingnya gaya-gaya ini dalam biologi telah dipelajari secara ekstensif oleh V. Adrian Parsegian dari National Institute of Health. Gaya-gaya ini penting terutama saat sel-sel terdehidrasi saat bersentuhan langsung dengan ruang luar yang kering atau pendinginan di luar sel (extracellular freezing).

Air dalam kehidupan

Dari sudut pandang biologi, air memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan. Air dapat memunculkan reaksi yang dapat membuat senyawa organik melakukan replikasi. Semua makhluk hidup yang diketahui memiliki ketergantungan terhadap air. Air merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan adalah bagian penting dalam proses metabolisme. Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis menggunakan cahaya matahari untuk memisahkan atom hidroden dengan oksigen. Hidrogen akan digunakan untuk membentuk glukosa dan oksigen akan dilepas ke udara.

Air dan manusia

Peradaban manusia berjaya mengikuti sumber air. Mesopotamia yang disebut sebagai awal peradaban berada di antara sungai Tigris dan Euphrates. Peradaban Mesir Kuno bergantung pada sungai Nil. Pusat-pusat manusia yang besar seperti Rotterdam, London, Montreal, Paris, New York City, Shanghai, Tokyo, Chicago, dan Hong Kong mendapatkan kejayaannya sebagian dikarenakan adanya kemudahan akses melalui perairan.

Pelarut

Pelarut digunakan sehari-hari untuk mencuci, contohnya mencuci tubuh manusia, pakaian, lantai, mobil, makanan, dan hewan. Selain itu, limbah rumah tangga juga dibawa oleh air melalui saluran pembuangan. Pada negara-negara industri, sebagian besar air terpakai sebagai pelarut.
Air dapat memfasilitasi proses biologi yang melarutkan limbah. Mikroorganisme yang ada di dalam air dapat membantu memecah limbah menjadi zat-zat dengan tingkat polusi yang lebih rendah.

Fresh water Generator

Fresh Water Generator (FWG) adalah pesawat pembuat air tawar dengan jalan menguapkan air laut didalam penguap (Evaporator) dan uap air laut tersebut didinginkan dengan cara kondensasi di dalam pesawat Destilasi/kondensor (pengembun), sehingga menghasilkan air kondensasi yang disebut kondensat. Fresh water generator, merupakan salah satu pesawat bantu yang penting di atas kapal. Hal ini di karenakan dengan menggunanaka FWG (Fresh water generator) dapat menghasilkan air tawar yang dapat digunakan untuk minum, memasak, mencuci dan bahkan menjalankan mesin penting lainnya yang menggunakan air tawar sebagai media pendingin.
Pada FWG Air tawar umumnya dihasilkan menggunakan metode evaporasi. Jadi air tawar tersebut dihasilkan oleh penguapan air laut dengan menggunakan panas dari salah satu sumber panas. Umumnya sumber panas yang tersedia diambil dari water jacket mesin utama, yang digunakan untuk mendinginkan komponen mesin utama seperti kepala silinder,liner dll. Suhu yang dihasilkan dari water jacket sekitar 70 derajat Celcius. Tetapi pada suhu ini penguapan air tidak maksimal, seperti yang kita ketahui bahwa penguapan air terjadi pada 100 derajat celcius di bawah tekanan atmosfer. Jadi dalam rangka untuk menghasilkan air bersih di 70 derajat kita perlu mengurangi tekanan atmosfer, yang dilakukan dengan menciptakan vakum di dalam ruang di mana penguapan berlangsung. Juga, sebagai akibat dari vakum pendinginan dari air laut menguap pada suhu yang lebih rendah, Air akan didinginkan dan dikumpulkan kemudian dipindahkan ke tangki. Pada saat ini kebanyakan Kapal menggunakan metode, reverse osmosis yaitu salah satu metode yang digunakan di deck untuk menghasilkan air tawar. Umumnya ini digunakan pada kapal penumpang di mana ada kebutuhan besar untuk memproduksi air segar.

Reverse osmosis / Osmosis terbalik

Reverse osmosis (Osmosis terbalik) atau RO adalah suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring). Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Membran seleksi itu harus bersifat selektif atau bisa memilah yang artinya bisa dilewati zat pelarutnya (atau bagian lebih kecil dari larutan) tetapi tidak bisa dilewati zat terlarut seperti molekul berukuran besar dan ion-ion. Osmosis adalah sebuah fenomena alam yang terjadi dalam sel makhluk hidup di mana molekul pelarut (biasanya air) akan mengalir dari daerah berkonsentrasi rendah ke daerah Berkonsentrasi tinggi melalui sebuah membran semipermeabel. Membran semipermeabel ini menunjuk ke membran sel atau membran apa pun yang memiliki struktur yang mirip atau bagian dari membran sel. Gerakan dari pelarut berlanjut sampai sebuah konsentrasi yang seimbang tercapai di kedua sisi membran.
Reverse osmosis adalah sebuah proses pemaksaan sebuah terlarut dari sebuah daerah konsentrasi terlarut tinggi melalui sebuah membran ke sebuah daerah terlarut rendah dengan menggunakan sebuah tekanan melebihi tekanan osmotik. Dalam istilah lebih mudah, reverse osmosis adalah mendorong sebuah larutan melalui filter yang menangkap zat terlarut dari satu sisi dan membiarkan pendapatan pelarut murni dari sisi satunya.
Untuk mendapatkan air tawar dari air laut bisa dilakukan dengan cara osmosis terbalik, suatu proses penyaringan air laut dengan menggunakan tekanan dialirkan melalui suatu membran saring. Sistem ini disebut SWRO (Seawater Reverse Osmosis) dan banyak digunakan pada kapal laut atau instalasi air bersih di pantai dengan bahan baku air laut.
Proses ini telah digunakan untuk mengolah air laut untuk mendapatkan air tawar, sejak awal 1970-an.

Seni lukis

Pada zaman Renaisans dan sesudahnya air direpresentasikan lebih realistis. Banyak artis menggambarkan air dalam bentuk pergerakan – sebuah aliran air atau sungai, sebuah lautan yang turbulensi, atau bahkan air terjun – akan tetapi banyak juga dari mereka yang senang dengan objek-objek air yang tenang, diam – danau, sungai yang hampir tak mengalir, dan permukaan laut yang tak berombak. Dalam setiap kasus ini, air menentukan suasana (mood) keseluruhan dari karya seni tersebut, seperti misalnya dalam Birth of Venus (1486) karya Botticelli dan The Water Lilies (1897) karya Monet.

Fotografi

Sejalan dengan kemajuan teknologi dalam seni, air mulai mengambil tempat dalam bidang seni lain, misalnya dalam fotografi. walaupun ada air tidak memiliki arti khusus di sini dan hanya berperan sebagai elemen pelengkap, akan tetapi ia dapat digunakan dalam hampir semua cabang fotografi: mulai dari fasion sampai landsekap. Memotret air sebagai elemen dalam objek membutuhkan penanganan khusus, mulai dari filter circular polarizer yang berguna menghilangkan refleksi, sampai pemanfaatan teknik long exposure, suatu teknik fotografi yang mengandalkan bukaan rana lambat untuk menciptakan efek lembut (soft) pada permukaan air.

Seni tetesan air

Keindahan tetesan air yang memecah permukaan air yang berada di bawahnya diabadikan dengan berbagai sentuhan teknik dan rasa menjadikannya suatu karya seni yang indah, seperti yang disajikan oleh Martin Waugh dalam karyanya Liquid Sculpture, suatu antologi yang telah mendunia.
Seni tetesan air tidak berhenti sampai di sini, dengan pemanfaatan teknik pengaturan terhadap jatuhnya tetesan air yang malar, mereka dapat diubah sedemikian rupa sehingga tetesan-tetesan tersebut sebagai satu kesatuan berfungsi sebagai suatu penampil (viewer) seperti halnya tampilan komputer. Dengan mengatur-atur ukuran dan jumlah tetesan yang akan dilewatkan, dapat sebuah gambar ditampilkan oleh tetesan-tetesan air yang jatuh. Sayangnya gambar ini hanya bersifat sementara, sampai titik yang dimaksud jatuh mencapai bagian bawah penampil. Komersialisasi karya jenis ini pun dalam bentuk resolusi yang lebih kasar telah banyak dilakukan.