Air mempunyai banyak sifat kimia yang istimewa. Setiap molekul air terbentuk dari penggabungan atom hidrogen dan oksigen. Yang menarik adalah bahwa kedua gas ini, yang satu bersifat membakar, yang lain bersifat mudah terbakar, bergabung untuk membentuk cairan, yaitu air.
Sekarang, mari kita lihat sepintas bagaimana air terbentuk secara kimia. Muatan listrik air adalah 0, berarti netral. Tetapi disebabkan ukuran atom oksigen dan hidrogen, komponen oksigen molekul air memiliki muatan yang sedikit negatif, dan komponen hidrogennya bermuatan sedikit positif.
Ketika lebih dari satu molekul air bergabung, muatan-muatan positif dan negatif saling menarik untuk membentuk ikatan yang sangat khusus yang disebut “ikatan hidrogen”. Ikatan hidrogen adalah ikatan yang sangat lemah dan entah mengapa berumur pendek. Usia ikatan hidrogen ini kira-kira satu per seratus-milyar detik. Tetapi begitu satu ikatan pecah, ikatan yang lain terbentuk. Jadi, molekul-molekul air merekat kuat satu sama lain sambil mempertahankan bentuk cair karena mereka diikat dengan ikatan lemah.
Ikatan hidrogen juga memungkinkan air menahan perubahan tempe-ratur. Walaupun temperatur udara meningkat cepat, suhu air meningkat dengan lambat, dan begitu juga bila suhu udara tiba-tiba turun, maka suhu air akan turun dengan lambat. Dibutuhkan perubahan suhu yang besar untuk menyebabkan perubahan suhu dalam air. Energi termal air yang tinggi ini memiliki fungsi penting dalam hidup kita. Sebagai contoh, terdapat sejumlah besar air dalam tubuh kita. Bila air beradaptasi sesuai dengan perubahan suhu yang tiba-tiba di udara, kita akan menjadi demam atau beku tiba-tiba.
Air juga memerlukan energi termal yang tinggi untuk menguap. Kare-na air menggunakan energi termal cukup banyak saat menguap, suhunya menjadi turun. Sebagai contoh, kembali ke tubuh manusia, suhu tubuh normal manusia adalah 36oC, dan suhu tertinggi yang dapat ditolerir tubuh adalah 42 C.
Interval 6o ini memang sangat kecil dan bahkan bekerja di bawah terik matahari selama berjam-jam dapat meningkatkan suhu badan setinggi itu. Tetapi, tubuh kita mengeluarkan banyak energi termal dengan berkeringat, yaitu menguapkan air di dalam tubuh, yang akhirnya menyebabkan suhu tubuh menjadi turun. Bila tubuh kita tidak memiliki mekanisme seperti itu, bekerja di bawah sinar matahari beberapa jam saja akan fatal akibatnya.
Ikatan hidrogen melengkapi air dengan sifat lain yang juga luar biasa, yaitu air lebih kental pada keadaan cair daripada keadaan bekunya. Padahal, sebagian besar zat di bumi lebih kental pada bentuk padat daripada bentuk cairnya.
Berlawanan dengan zat lain, air memuai ketika membeku. Ini karena ikatan hidrogen mencegah molekul-molekul air agar tidak berikatan terlalu kuat, akibatnya banyak ruang kosong di antara mereka. Ikatan hidrogen terurai ketika air berada dalam kondisi cair, yang menyebabkan atom-atom oksigen saling mendekat dan membentuk struktur yang lebih kental.
Hal ini juga yang menjadi penyebab es lebih ringan daripada air. Biasanya, bila Anda mencair-kan logam apa saja dan memasukkan logam padatnya ke dalam cairan itu, maka logam padat ini akan langsung tenggalam ke dasar cairan. Pada air, tidak seperti itu. Gunung es dengan berat puluhan ribu ton mengapung di atas air seperti pelampung. Jadi keuntungan apa yang diberikan oleh sifat-sifat air ini untuk kita?
Mari kita jawab pertanyaan ini dengan contoh sungai: Ketika cuaca sangat dingin, yang membeku bukan seluruh sungai namun hanya permukaannya saja. Air mencapai kondisi terberat pada suhu 4OC dan begitu air mencapai suhu ini, air langsung tenggelam ke dasar. Es ter-bentuk di atas air sebagai lapisan, di bawah lapisan ini air terus mengalir, dan karena 4OC adalah suhu di mana organisme hidup masih dapat bertahan, maka kehidupan dalam air tetap berlangsung.
Sifat-sifat unik yang telah Allah berikan kepada air membuat kehi-dupan bisa terwujud di atas bumi. Dalam Al Quran, Allah menyatakan pentingnya rahmat besar ini, yang diberikan-Nya kepada manusia:
“Dia-lah yang menurunkan air hujan dari langit untuk kamu, seba-hagiannya menjadi minuman dan sebahagiannya (menyuburkan) tumbuh-tumbuhan, yang pada (tempat tumbuhnya) kamu menggem-balakan ternakmu dan Dia menundukkan malam dan siang matahari dan bulan untukmu. Dan binatang-binatang itu ditundukkan (untuk-mu) dengan perintah-Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memahaminya.” (QS. An- Nahl, 16: 10-11) !
Sifat Air yang Menarik
Kita semua tahu bahwa air mendidih pada suhu 100 C dan membeku pada suhu 0OC. Sebetulnya, pada kondisi normal, air tidak mendidih pada suhu 100 C melainkan pada 180 C. Mengapa?
Dalam tabel periodik, sifat-sifat unsur dalam grup yang sama meningkat mulai dari unsur teringan hingga unsur terberat. Urutan ini paling tampak pada senyawa hidrogen. Senyawa elemen-elemen dari grup yang sama dengan oksigen pada tabel periodik disebut “hidrida”. Air bahkan disebut “oksigen hidrida”. Hidrida unsur-unsur lain dalam grup ini memiliki struktur molekul yang sama dengan air.
Titik didih dari senyawa-senyawa ini semakin tinggi dimulai dari belerang (Sulfur) hingga unsur yang lebih berat lagi; namun, titik didih air justru bertolak belakang dengan pola ini. Air atau oksigen hidrida mendidih kurang 80 C dari yang semestinya. Situasi lain yang juga mengejutkan adalah titik beku air. Seharusnya, menurut urutan dalam sistem periodik, air membeku pada suhu 100 C. Tetapi air melanggar aturan ini dan membeku pada suhu 0 C, 100OC lebih tinggi dari seharusnya. Hal ini membuat kita bertanya-tanya, mengapa tidak ada hidrida lain, melainkan hanya air (oksigen hidrida), yang melanggar aturan sistem periodik ini?
Hukum-hukum fisika, hukum-hukum kimia, dan lain-lainnya yang kita sebut aturan hanyalah usaha untuk menerangkan keseimbangan sempurna di alam semesta, dan detail penciptaan. Seluruh penelitian yang dilakukan di abad ke-20, lebih jelas menunjukkan bahwa semua keseimbangan fisik di alam semesta dirancang khusus untuk kehidupan manusia.
Penilitian mengungkap bahwa semua hukum fisika, kimia dan biologi yang berlaku di alam semesta seperti halnya atmosfer, matahari, atom-atom, molekul-molekul, dan lain-lain, semuanya diatur seperti yang dibutuhkan dalam menyokong kehidupan manusia. Air, seperti elemen lain yang disebut di atas, cocok untuk kehidupan sampai pada taraf tidak tertandingi zat cair lain, dan sebagian besar bumi terisi air dalam jumlah yang memang tepat untuk kehidupan. Jelas bahwa semua itu tidak mungkin merupakan kebetulan dan bahwa ada aturan dan rancangan sempurna yang berlaku di alam semesta.
Sifat-sifat kimia dan fisika air yang mengejutkan ini membuktikan bahwa zat cair ini telah diciptakan khusus untuk kehidupan manusia. Allah memberikan kehidupan kepada manusia melalui air dan dengan-nya menumbuhkan segala sesuatu dari tanah yang dibutuhkan manusia agar tetap hidup. Allah menyeru manusia untuk memikirkan hal ini:
“Dan Dia-lah yang menurunkan air hujan dari langit, lalu Kami tum-buhkan dengan air itu segala macam tumbuh-tumbuhan, maka Kami keluarkan dari tumbuh-tumbuhan itu tanaman yang menghijau, Ka-mi keluarkan dari tanaman yang menghijau itu butir yang banyak; dan dari mayang korma mengurai tangkai-tangkai yang menjulai, dan kebun-kebun anggur, dan (Kami keluarkan pula) zaitun dan deli-ma yang serupa dan yang tidak serupa. Perhatikanlah buahnya di waktu pohonnya berbuah, dan (perhatikan pulalah) kematangan-nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu ada tanda-tanda (ke-kuasaan Allah) bagi orang-orang yang beriman.” (QS. Al An’aam, 6: 99) !
Tidak ada komentar:
Posting Komentar