AIR DALAM ORGANISME DAN LINGKUNGAN

Air yang dibutuhkan oleh setiap makhluk hidup lebih banyak dalam bentuk cair Dua variabel wajib untuk menguraikan keadaan agregasi atau energi Faktor ekstensif kandungan air Faktor intensif potensial air

Kadar air didefinisikan Dan Dimana: Hal ini berhubungan dengan V = volume m = massa w = air dimana t = total d = dry (volume atau massa kering) θ = kandungan volume air W = kandungan massa air

Potensial air didefinisikan sebagai energi potensial per mol, per unit massa, per volume, atau per berat air dengan acuan seluruh potensial air nol energi/mol, energi/unit massa (J/kg), Energi/volume (J/m3) dalam dimensi persamaan tekanan (kPa dan MPa) Energi (J/N) sebanding dengan tinggi air (m) dalam gravitasi. digunakn dalam air tanah yang mengalir dimana tinggi air adalah sumber potensial. Jika densitas air diasumsikan mendekati 1 Mg/m3, dan konstanata gravitasi 9,8 ms-2, lalu 1 J/kg = 1 kPa = 0,001 ≈ 0,1 m

Potensial air terbentuk oleh bebrapa komponen Potensial air terbentuk oleh bebrapa komponen. Potensial total adalah penjumlahan dari semua komponen : g, m, p, dan o adalah grafitasi, kandungan zat, tekanan, dan osmosi

potensial kandungan dari interaksi antara partikel air dan tanah, protein-protein, selulosa, dll. gaya adesi dan kohesi mengikat air, sehingga mengurangi energi potensialnya dibandingkan dengan air saja. untuk setiap benda bahwa menyerap air terdapat suatu hubungan antara kadar air dan potensial kandungan. hubungan ini disebut ciri-ciri uap lembab. gambar 4.1 menunjukkan ,karakteristik uap untuk lahan dengan tiga tekstur yang berbeda Potensial kandungan didefinisikan sebagai pengurangan potensial air dari gaya jarak-pendek dekat permukaan (gaya kapiler atau gaya van der waals). Potensial kandungan selalu negatif.

Potensial tekanan dianggap sebagai efek yang lebih makroskopik yang bekerja pada daerah system yang lebih luas. Potensial tekanan bisa positif atau negatif, tapi biasanya positif. Komponen osmotik timbul dari efek dilusi ketika solute larut dalam air. Ini tidak benar-benar bekerja sebagai potensial atau gaya penggerak bagi pergerakan air kecuali solut terhambat oleh membran semi permeabel

Potensial grafitasi potensial kandungan Potensial tekanan potensial osmotik g = tetapan gravitas (9.8 m/s2) h = jarak, w = kadar air, a dan b =konstanta, P = tekanan (Pa), ρ adalah densitas air, C = konsentrasi dari solusi (mol/Kg), φ = koefisien osmosis, v = nomor ion / molekul, R adalah konstanta gas umum (8,3143 Jmol-1K-1), T = suhu dalam Kelvin

Contoh soal jika potensial osmosis dari air pohon adalah sebanding dengan 0,3 molar Kcl, dan totem potensial air dalam tissue adalah -700J/Kg, berapa tekanan turgor? Penyelesaian: dengan menggunakan persamaan (4.6) untuk mendapatkan potensial osmosis, dengan C=0,3 mol/Kg, φ=1, dan v=2 memberi: Φ0=-0,3 mol/Kg x 1 x 2 x 8,31Jmol-1Kg—1 x 293 K = -1461 J/Kg. Sekarang gunakan persamaan (4.2) untuk mendapat tekanan turgor. Asumsikan semua komponen kecuali osmosis dan komponen tekanann tak berarti. Ψp = ψ - ψ0 = -700 J/Kg – (-1461 J/Kg) = 761 J/Kg. dengan menggunakan persamaan (4.5) P=761 J/Kg x 1000 Kg/m3 = 701 kPa. ! atm = 101 kPa, jadi tekanan dalam sel adalah 7,5 atm. Jika pohon dalam keadaan turgor yang maksimum (potensial air dalam daun = 0) nilai tekanan akan sama. Itu merupakan tipe hasil dari daun dalam pohon dan ilustrasi tekanan tinggi yang rutin keluar dari system kehidupan

Potensial Air pada Organisme dan Lingkungannya Darah manusia memiliki potensial osmotic sekitar 700J/kg. Potensial osmotic darah dan cairan tubuh lainnya dari mamalia tidak begitu berbeda. potensial keringat segar sekitar 350J/kg Potensial asmotik dinding sel pada daun tumbuhan berkisar dari 500-700 J/kg. Saat tanah tersaturasi, potensial airnya mendekati 0, tapi gaya gravitasi menyerap cepat hingga potensilanya antara 10-30 J/kg

Hubungan antara Cairan – Gas-Fase Air Jika pada permukaan tidak terdapat air, kemudian kita menganggap bahwa permukaan akan memiliki kelembaban 1.0 dan konsentrasi uap air lebih kecil dari konsentrasi titik jenuh. Dari rumus (3.11) kita dapat menulis: hrs= kelembaban permukaan zat cair dan gas

Hubungan antara potensial air dan kelembaban Hk pertama termodinamika Jika sistem itu adiabatic maka dQ=0, sehingga dV dapat dihasilkan dari penurunan rumus (3.4) sehingga didapat Subtitusi rumus (4.9) ke dV pada rumus (4.8) dihasilkan Perubahan pada energi dari satatus awal dimana p=es, titik jenuh uap air,menjadi p=e, uap air lemah dihasilkan dari integrasi rumus (4.10)

Dari rumus (3.11), hr=e / es, juga ψ= energi/massa = U/nMw, dimanan Mw adalah massa molekul dari air (0.018 kg/mol). Subtitusi ini ke rumus (4.11)menghasilkan 

Referensi Robinson, R. A. and R.H. stokes. (1965) Electrolyte solution. Butterworths. London. Tracy, C. R. (1976) A model of the dynamic exchanges of water and energy between terresial amphibian and its environment. Ecological Monographs 43:293-326.