pH, ALKALINITAS DAN KARBODIOKSIDA

pH, Alkalinitas, Total karbondioksida dan tekanan parsial merupakan parameter penting untuk mengetahui komponen sistem karbonat.  Mempelajari sistem karbonat itu sendiri sangat penting karena sistem dapat mengatur pH air laut dan mengendalikan sirkulasi CO₂ diantara biosfer, litosfer, atmosfer dan laut (“sink” dan “source”).  Sekali CO₂ ada di atmosfer,  CO₂ tersedia untuk produktivitas primer dan proses weathering.  Peningkatan CO₂ di udara akan membentuk asam jika berekasi dengan air yang kemudian bereaksi dengan batuan dan melarutkan senyawa yang dikandungnya. CO₂ juga masuk laut melintasi permukaan air-udara dan berperan dalam proses kesetimbangan sebagai berikut:

                               CO₂(gas)                                         CO₂(larut)

       CO₂(larut)  +  H₂O                          H⁺   +  HCO₃^-

         HCO₃^-                                             H⁺    +    CO₃^2-

                               Ca²⁺           +    CO₃^2-                     CaCO₃(s)

Selanjutnya CO₂ akan direduksi saat fotosintesa dan dibebaskan saat respirasi dan oksidasi bahan organik.  Sistem kesetimbangan ini penting dalam menentukan konsentrasi spesies karbonat berdasarkan pH dan alkalinitas.

2.  Teori pH, Alkalinitas dan Karbondioksida

a.  pH

pH didifinisikan sebagai aktifitas ion hydrogen{H⁺}yang dirumuskan sbb:

pH = - log {H⁺} =  - log [H⁺] x f_H+                                             (1)

dimana : {H⁺}= aktifitas ion hydrogen, [H⁺] = konsentrasi ion hydrogen dan f_H+ = koefisien ion hydrogen.

Nilai pH dipengaruhi oleh suhu dan tekanan, dimana pH turun dengan peningkatan suhu dan tekanan hidrostatik.  Hubungan pH dan suhu adalah:

                        pH_t2    =   pH_t1   +  x (t₂-t₁)                                                      (2)

dimana, pH_t2 dan pH_t1 adalah berturut-turut pH pada t2 dan t1, x = konstanta (0,0111 ± 0,0010) satuan pH/°C pada kisaran pH antara 7,5 – 8,4 dan salinitas 10 – 40 ‰.