Kelarutan CO2 dalam badan air

Karbon dioksida (CO₂) bearada di perairan sebagai buffer (sistem karbon dioksida-bikarbonat,CO₂-HCO₃^-), dan terdapat hampir di seluruh perairan alam. Gas-gas karbon dioksida dapat masuk ke air melalui absorbsi dari atmosfer ketika hujan. Selain itu, gas CO₂ dapat dihasilkan di air melalui proses oksidasi zat organik secara biologis, seperti terjadi pada air tercemar. Air tanah atau air permukaan yang dalam, seringkali mengandung gas CO₂ yang tinggi. Konsentrasi yang tinggi ini merupakan hasil dari aktivitas bakteri pendegradasi zat organik. Pada kondisi ini CO₂ merupakan produk akhir, baik pada proses aerobik maupun anaerobik, sehingga konsentrasinya tidak bergantung pada jumlah oksigen yang terlarut.(Baca juga : kesadahan)

Keberadaan CO₂ terlarut di air akan menyebabkan asiditas (keasaman air) atau alkalinitas (buffer basa), tergantung konsentrasi dan bentuk keberadaan gas tersebut setelah terhidrolisis dalam air. Asiditas adalah kondisi air dengan pH pada rentang keasaman CO₂-bikarbonat atau karena keasaman mineral asam lain. Air dinyatakan mempunyai asiditas jika pH-nya di bawah 8,4. Pada kisaran pH 4-8,4 keasaman air disebabkan sistem asam CO₂, sedangkan pada pH < 4 keasaman disebabkan mineral oleh mineral asam lain yang terlarut (misal HCl, H₂SO₄, HNO₃) sepeti pada tabel di bawah ini :

pH < 4	pH 4-8,4	pH< 8,4
Mineral asam terlarut, HCl, H2SO4, HNO3, dll	CO2 + H2O --> HCO3- + H+	mineral basa terlarut, OH-, CO32-
	HCO3- + H+ --> H2CO3

Alkalinitas adalah kemampuan air untuk menetralkan asam yang masuk ke badan air, disebut juga buffer atau penyangga. Alkalinitas disebabkan oleh garam yang berasal dari asam lemah dalam air, basa lemah atau basa kuat yang ada. Bikarbonat (HCO₃^-), amonia, dan hidroksida merupakan bentuk yang paling banyak berperan sebagai alkali dalam air. Beberapa garam dari asam lemah seperti borat, silikat, dan fosfat, biasanya ada dalam jumlah yang kecil. Pada air yang tercemar, dan anaerob, terdapat garam-garam penyebab alkalinitas seperti asetat, propionat, dan sulfida.

Beberapa reaksi yang disetimasikan dalam aksi alkalinitas menahan keasaman adalah sebagai berikut :

HCO₃^- + H⁺ <--> CO₂ + H₂O

CO₂^2- + H⁺ <--> HCO₃^-

OH^- + H⁺ <--> H₂O
 (Baca juga : penurunan kesadahan)

Reference

Masduki, A. F. (2012). Operasi & Proses Pengolahan Air. Surabaya: ITSPress.

Sawyer, C. P. (2003). Chemistry for Environmental Engineering and Science, 4th edition. New York: McGraw-Hill Inc.