Cai
Ti Wikipédia, énsiklopédi bébas
| Umum | |
|---|---|
| Ngaran | Cai |
| Diagram |  |
| Rumus kimiawi | H2O |
| Katémbongna | Cairan teu warnaan |
| Fisik | |
| Beurat rumus | 18.01528 amu |
| Titik lééh | 273.15 K (0 °C) |
| Titik golak | 373.15 K (100 °C) |
| Temperatur kritis | 674 K |
| Tekenan kritis | 2.21 × 107 Pa |
| Density | 1.0 ×103 kg/m3 at 4°C |
| Térmokimia | |
| ΔfH0gas | -241.83 kJ/mol |
| ΔfH0cair | -285.83 kJ/mol |
| ΔfH0padet | -291.83 kJ/mol |
| S0gas, 1 bar | 188.84 J/mol·K |
| S0cair, 1 bar | 69.95 J/mol·K |
| S0padet | 41 J/mol·K |
| Kasalametan | |
| Ingestion | Dipikabutuh keur hirup; loba teuing nginum ngakibatkeun ngeri sirah, lieur, keram, sarta bisa bahaya pikeun atlit |
| Inhalation | Teu ngandung racun. Can dissolve surfactant of lungs. Suffocation in water is called drowning. |
| Kulit | Lila teuing dikeueum dina cai bisa nyababkeun kulit bolécén. |
| Panon | Teu bahaya. |
|
Unit SI digunakeun mun perlu. Iwal mun disebutkeun, biasana dina kaayaan baku. Bantahan jeung acuan |
|
Cai ngarupakeun hiji sanyawa kimiawi jeung molekul polar nu cair dina temperatur 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 dipanggihan di ampir sakabéh tempat di Marcapada sarta dipikabutuh ku sadaya nu hirup. Kira 70% beungeut Marcapada katutupan ku cai. Cai geus kapanggih aya di sababaraha banda di tatasurya 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.
[édit] Ihtisar
Wujud padet cai dikenal salaku és; wujud gasna katelah uap cai (atawa steam). 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, dimana guruntulan kawas-cairan ngambang di antara fase kawas-uap.
[édit] Awak cai
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:
- 1,320,000,000 km³ (316,900,000 mil³ atawa 97.2%) di sagara
- 25,000,000 km³ (6,000,000 mil³ atawa 1.8%) salaku glasir jeung és
- 13,000,000 km³ (3,000,000 mile³ atawa 0.9%) citaneuh.
- 250,000 km³ (60,000 mil³ atawa 0.02%) di situ, laut darat, jeung walungan
- 13,000 km³ (3,100 mil³ atawa 0.001%) uap cai atmosfir dina sakali mangsa tinangtu.
[édit] Sipat bipolar cai
Hiji ciri penting cai nyaéta sipat polarna.
[édit] Cai salaku pangleyur
Cai ogé ngarupakeun 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. The partially negative dipoles of the water are attracted to positively charged components of the solute, and vice versa for the positive dipoles.
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 kusabab 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.
[édit] Kohési jeung tegangan permukaan
Beungkeut hidrogén nu kuat ngajadikeun cai mibanda kakohésifan nu luhur jeung, konsékuénsina, tegangan permukaan. 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.
[édit] Konduktivitas
Cai murni sabenerna ngarupakeun 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.
[édit] Éléktrolisis
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.
[édit] Réaktivitas
Sacara kimiawi, cai téh amfotérik: bisa meta salaku hiji asam atawa basa. Kadang istilah asam hidroksida dipaké nalika cai meta salaku 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 salaku asam atawa basa dina hiji réaksi. Nurutkeun sistim Brønsted-Lowry, asam ditangtukeun salaku spésiés nu nyumbang proton (ion H+) dina hiji réaksi, sedengkeun alkali salaku nu narima proton. Nalika réaksi jeung asam nu leuwih kuat, cai meta salaku alkali, sarta bakal meta salaku asam mun réaksi jeung asam nu leuwih lemah. Pikeun conto, cai bakal nampa hiji H+ ti HCl dina kasatimbangan:
- HCl + H2O → H3O+ + Cl-
Di dieu cai meta salaku alkali, ku jalan narima ion H+. Asam nyumbangkeun ion H+, tah, cai bisa milampah hal ieu, kawas dina réaksi jeung NaOH:
- NH3 + H2O → NH4+ + OH-
[édit] pH dina prakték
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).
[édit] Ngamurnikeun cai
Ngamurnikeun cai perlu pikeun rupa-rupa kaperluan industri, pon kitu ogé keur konsimsi. Manusa merlukeun cai nu teu loba teuing ngandung uyah atawa nu séjénna. Pangotor nu ilahar kapanggih di antarana bahan kimiawi atawa baktéri. Some solutes are acceptable and even desirable for perceived taste enhancement. Water that is suitable for drinking is termed potable water.
Genep métode umum pikeun ngamurnikeun cai:
- Disaring: Cai dialirkeun kana tabung anu nangkeupan partikel-partikel leutik. The tighter the mesh of the sieve, the smaller the particles must be to pass through. Filtering is not sufficient to completely purify water, but it is often a necessary first step, since such particles can interfere with the more thorough purification methods.
- Digolakkeun: Cai digolakkeun nepi ka titik golakna dina salila mungkin pikeun nganon-aktifkeun atawa ngabunuh mikroorganisme nu biasana hirup dina cai dina suhu kamar. In areas where the water is "hard", (containing dissolved calcium salts), boiling decomposes the bicarbonate ion, resulting in some (but not all) of the dissolved calcium being precipitated in the form of calcium carbonate. This is the so-called "fur" that builds up on kettle elements etc. in hard water areas. With the exception of calcium, boiling does not remove solutes of higher boiling point than water, and in fact increases their concentration (due to some water being lost as vapour)
- Disaring ku karbon: Arang, salah sahiji bentuk karbon nu mibanda luas muka nu gedé nu dipikasebab ku cara nyiapkeunana, nyerep rupa-rupa senyawa, kaasup sabaraha senyawa nu ngandungan racun. Cai disalurkeun kana karbon aktif pikeun ngabuang eta pangotor-pangotor. Cara ieu loba dipaké pikeun pamurni cai di imah-imah jeung akuarium lauk. Pamurni di imah-imah pikeun cai inuman ogé sok ngandung pérak, jumlah ion pérak anu pas gaduh éfék pikeun ngabasmi baktéri.
- Disuling: Panyulingan ngalibatkeun ngagolakkeun cai pikeun ngahasilkeun uap cai. Eta uap cai bakal naék ka permukaan nu leuwih tiis di mana manéhna meunang ngembun balik jadi cai nu engkéna bakal dikumpulkeun. Kusabab bahan-bahan nu kaleyur biasana teu nguap, manéhna bakal cicing dina leyuran nu ngagolak. Panyulingan sorangan moal bisa ngamurnikeun cai sacara total, kusabab aya sabaraha bahan pangotor nu boga titik golak nu sarupa jeung cai jeung ogé titik-titik cairan séjén nu teu nguap kabawa ku uap. Kumaha ogé, 99.9% cai murni tiasa didapet liwat panyulingan.
- Osmosis balik: Mechanical pressure is applied to an impure solution to force pure water through a semi-permeable membrane. The term is reverse osmosis, because normal osmosis would result in pure water moving in the other direction to dilute the impurities. Reverse osmosis is theoretically the most thorough method of large-scale water purification available, although perfect semi-permable membranes are difficult to create.
- Kromatografi panukeur ion: In this case, water is passed through a charged resin column that has side chains that trap calcium, magnesium, and other heavy metal ions. In many laboratories, this method of purification has replaced distillation, as it provides a high volume of very pure water more quickly and with less energy use than other processes. Water purified in this way is called deionized water.
[édit] Miceunan cai
Miceunan cai ngandung harti ngamomorékeun mangpaat cai, dipaké pikeun nu teu perlu. Misalna migunakeun 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, manehna 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 beresih.
[édit] Mitologi
Cai ngarupakeun salasahiji tina opat unsur klasik babarengan jeung seuneu, taneuh, jeung hawa, nu diajénan salaku ylem, atawa unsur dasar mayapada. Water was considered cold and moist. In the theory of the four bodily humours, water was associated with phlegm.
Cai ogé ngarupakeun salasahiji ti Opat Unsur dina Taoisme Cina, bareng jeung taneuh, seuneu, kai, jeung logam.
[édit] Ajén cai dina agama
Cai dianggap nyucikeun dina rupa-rupa agama, kayaning Islam, Yahudi, jeung Sikh. PIkeun conto, wudu dina Islam jeung baptis di garéja Kristen migunakeun cai bersih/murni. Nya kitu ogé dina ngamandian mayit pikeun Islam jeung Yahudi.
[édit] Dihidrogén monoksida
Para kimiawan sakapeung ngaheureuykeun cai salaku dihidrogén monoksida atawa DHMO, ngaran kovalén sistimatis pikeun ieu molekul, hususna dina parodi of chemical research 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 salaku asam atawa alkali, gumantung kakuatan asam atawa alkali lawan réaksina (amfotér).
[édit] Hukum jeung ngokolakeun cai
World Water Development Report UNESCO (WWDR, 2003) tina World Water Assessment Program nunjukkeun yén 20 taun kahareup 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.
[édit] Kaén jeung pakéan
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).
[édit] Rujukan
- Kendall, J. (1916). J. Am. Chem. Soc. 38 (11): 2460-2466.
[édit] Tempo ogé
- Cai mineral
- Arrowhead Water
- Aquafina
- Dehidrasi
- Dihidrogén monoksida (DHMO)
- Cai sulingan ganda
- Cai nginum
- Drought
- Evapotranspiration
- Fresh water
- Banjir
- Cai beurat
- Cai suci
- Hidrografi
- Hidrologi
- Irigasi
- Mpemba effect - bisa teu cipanas beku leuwih cepet batan citiis?
- Polywater theory
- Precipitation
- Hujan
- Cilaut
- Trasvasement
- Wastewater
- Mutu cai
