federico respini sYffw0LNr7s unsplash
federico respini sYffw0LNr7s unsplash

Geoteknik: Kapasitas adsorpsi air

Posted on

Penting untuk memahami kapasitas adsorpsi air tanah untuk merancang langkah-langkah pengendalian erosi dan sedimen. Kadar air tanah, ukuran partikel, luas permukaan, kandungan bahan organik, dan keberadaan kalsium karbonat merupakan faktor penting yang mempengaruhi kapasitas adsorpsi air.

Apa kapasitas adsorpsi air?

Kapasitas adsorpsi air (WAC) adalah ukuran seberapa banyak molekul air dapat diserap oleh suatu bahan. Ini ditentukan oleh isoterm sorpsi dan digunakan untuk memprediksi berapa banyak air yang dapat ditampung oleh suatu bahan dalam kondisi kering atau jenuh. Diagram isoterm serapan biasanya diwakili oleh garis psychrometric, yang memplot konsentrasi uap air pada suhu yang berbeda.

Ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi WAC suatu material, seperti luas permukaan, ukuran pori, dan komposisi kimia. Beberapa bahan, seperti tanah liat atau pasir, memiliki WAC yang tinggi karena dapat menyerap banyak air. Bahan lain, seperti beton atau logam, memiliki WAC rendah karena tidak menyerap banyak air.

Bagaimana kapasitas adsorpsi air digunakan dalam rekayasa geoteknik?

Kapasitas adsorpsi air adalah salah satu ukuran yang paling umum digunakan dalam rekayasa geoteknik. Ini digunakan untuk menghitung berapa banyak air yang dapat ditampung oleh tanah atau batu tanpa menjadi jenuh atau bengkak. Adsorpsi adalah proses di mana molekul air menempel pada permukaan bahan padat. Semakin tinggi kapasitas adsorpsi air, semakin banyak air yang dapat diserap suatu zat. Adsorpsi sering digunakan untuk menghitung jumlah air yang akan ditahan oleh tanah setelah peristiwa presipitasi.

Jenis media adsorpsi

Penyerapan air adalah proses dimana molekul air mengikat bahan adsorben, seperti tanah berpori, pasir, atau mineral. Molekul air kemudian akan terpisah dari molekul sekitarnya dan berada dalam posisi untuk bereaksi dengan zat lain. Ada beberapa jenis media adsorpsi yang berbeda: media pertukaran ion (kation dan anion yang dapat dipertukarkan), saringan molekuler (molekul yang dapat menjebak zat tertentu), dan filter arang.

Prinsip penyerapan air

Kapasitas adsorpsi air tanah dan batuan merupakan parameter ilmu tanah dasar yang digunakan dalam hidrogeologi, teknik lingkungan, dan teknik sipil. Berat jenis tanah atau batu dapat digunakan untuk menghitung berapa banyak air yang dapat diserapnya. Semakin tinggi berat jenis, semakin banyak air yang dapat diserapnya. Adsorpsi adalah proses terperangkapnya gas atau cairan dalam pori-pori suatu benda. Gas atau cairan yang terperangkap disebut sorben. Ketika molekul air teradsorpsi ke permukaan tanah atau partikel batuan, mereka menciptakan penghalang fisik yang menghambat aliran air melalui tanah atau batu. Penghalang fisik ini juga meningkatkan kemampuan tanah dan batuan untuk menahan erosi oleh hujan dan salju.

Ringkasan

Kapasitas adsorpsi air geoteknik (GWC) merupakan parameter penting dalam desain sistem drainase bawah permukaan. Adsorpsi adalah proses menghilangkan air dari cairan atau gas dengan ikatan dengan molekul dalam medium. Laju adsorpsi adalah jumlah air yang teradsorpsi per satuan waktu dan dapat dinyatakan dalam kg/m3 atau L/hari.

Penyerapan air oleh tanah dapat dijelaskan oleh dua proses yang bersaing: penyerapan dan infiltrasi. Penyerapan adalah ketika molekul air berikatan dengan partikel tanah, sedangkan infiltrasi adalah ketika air bergerak melalui tanah ke dalam air tanah atau reservoir bawah permukaan. Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi adsorpsi dan infiltrasi adalah luas permukaan, Porositas, Permeabilitas, Kapasitas Tukar Kation (KTK), dan Hidrofobisitas.

Properti tanah yang paling penting untuk GWC adalah luas permukaan. Semakin luas permukaan tanah, semakin banyak air yang dapat diserapnya. Luas permukaan juga mempengaruhi infiltrasi karena lebih banyak air dapat bergerak melalui tanah ke reservoir air tanah atau bawah permukaan. Sifat tanah penting lainnya untuk GWC adalah Porositas, Permeabilitas, Kapasitas Tukar Kation (KTK), dan Hidrofobisitas. Porositas adalah ukuran jumlah ruang terbuka di dalam tanah. Tanah dengan porositas rendah memiliki banyak ruang terbuka, yang memungkinkan air untuk menyerap dengan mudah, sedangkan tanah porositas tinggi memiliki sedikit bukaan sehingga air cenderung bergerak melalui tanah dengan cepat. Permeabilitas adalah ukuran seberapa baik air dapat bergerak melalui tanah. Tanah dengan permeabilitas rendah bersifat rapat dan air dapat mengalir melaluinya secara perlahan, sedangkan tanah dengan permeabilitas tinggi bersifat gembur dan air bergerak melaluinya dengan cepat. KTK mengukur kemampuan tanah untuk menahan ion bermuatan positif (kation). Tanah dengan KTK tinggi dapat menyerap air lebih efektif karena memiliki banyak ruang dimana air dapat mengikat partikel tanah. Hidrofobisitas adalah ukuran seberapa baik tanah menahan penyerapan air oleh ketidakteraturan permukaan. Tanah dengan hidrofobisitas rendah cenderung menyerap lebih banyak air daripada tanah dengan hidrofobisitas tinggi.Faktor terpenting dalam memprediksi GWC adalah luas permukaan. Faktor penting lainnya termasuk Porositas, Permeabilitas, Kapasitas Tukar Kation (KTK), dan Hidrofobisitas.

× Penutup! Postingan "Geoteknik: Kapasitas adsorpsi air" ini diharapkan bisa membantu Anda yang tengah mencari jawaban topik Geoteknik: Kapasitas adsorpsi air ini. Jika Anda menemukan ada kesalahan dalam informasi yang diberikan, harap gunakan fitur laporkan konten agar informasi tentang Geoteknik: Kapasitas adsorpsi air yang disajikan menjadi lebih akurat.