Kadar air

Kadar air adalah sejumlah air yang terkandung di dalam suatu benda, seperti tanah (yang disebut juga kelembapan tanah), bebatuan, bahan pertanian, dan sebagainya. Kadar air digunakan secara luas dalam bidang ilmiah dan teknik dan diekspresikan dalam rasio, dari 0 (kering total) hingga nilai jenuh air di mana semua pori terisi air. Nilainya bisa secara volumetrik ataupun gravimetrik (massa), basis basah maupun basis kering.

Komposisi tanah berdasarkan fase: s = soil (tanah), (komponen kering); v = void (kosong atau rongga) (pori-pori tanah yang terisi oleh air dan/atau udara); w = water (air); a = air (udara). V adalah volume dan M adalah massa.

Definisi

Kadar air volumetrik, θ, didefinisikan dengan:

${\displaystyle \theta ={\frac {V_{w}}{V_{T}}}}$

di mana ${\displaystyle V_{w}}$ adalah volume air dan ${\displaystyle V_{T}=V_{s}+V_{v}=V_{s}+V_{w}+V_{a}}$ yaitu total volume yang mencakup volume tanah, volume air, dan volume udara.

Kadar air gravimetrik^[1] diekspresikan dengan massa:

${\displaystyle u={\frac {m_{w}}{m_{t}}}}$

di mana ${\displaystyle m_{w}}$ adalah massa air dan ${\displaystyle m_{t}}$ adalah massa curah. Massa curah dapat dianggap sebagai massa total, kecuali pada ilmu geoteknik dan ilmu tanah di mana tanah kering oven (${\displaystyle m_{s}}$) dilambangkan dengan ${\displaystyle m_{t}}$.

Untuk mengubah kadar air gravimetrik menjadi volumetrik, cukup kalikan kadar air gravimetrik dengan berat jenis dari bahan.

Dalam mekanika tanah dan teknik perminyakan, istilah kejenuhan air atau derajat kejenuhan, simbol ${\displaystyle S_{w}}$ digunakan, dan didefinisikan sebagai:

${\displaystyle S_{w}={\frac {V_{w}}{V_{v}}}={\frac {V_{w}}{V_{T}\phi }}={\frac {\theta }{\phi }}}$

di mana ${\displaystyle \phi =V_{v}/V_{T}}$ adalah porositas dan ${\displaystyle V_{v}}$ adalah volume ruang kosong atau pori. Nilai dari S_w dapat bervariasi dari 0 (sangat kering) hingga 1 (jenuh air). Dalam kenyataannya, S_w tidak pernah menyentuh nilai 0 atau 1, karena nilai ini hanyalah idealisasi.

Kadar air normalisasi, ${\displaystyle \Theta }$, (disebut juga kejenuhan efektif atau ${\displaystyle S_{e}}$) adalah nilai tak berdimensi yang didefinisikan oleh van Genuchten^[2] sebagai:

${\displaystyle \Theta ={\frac {\theta -\theta _{r}}{\theta _{s}-\theta _{r}}}}$

di mana ${\displaystyle \theta }$ adalah kadar air volumetrik; ${\displaystyle \theta _{r}}$ adalah kadar air sisa, yaitu kadar air ketika gradien ${\displaystyle d\theta /dh}$ menjadi nol; dan, ${\displaystyle \theta _{s}}$ adalah kadar air jenuh, yang ekuivalen dengan porositas, ${\displaystyle \phi }$.

Lihat pula

• Kelembapan udara, kadar air di udara
• Kelembapan
• Analisis kelembapan
• Sensor kelembapan tanah
• Aktivitas air
• Kurva tahanan air

Referensi

1. T. William Lambe & Robert V. Whitman (1969). "Chapter 3: Description of an Assemblage of Particles". Soil Mechanics (edisi ke-First). John Wiley & Sons, Inc. hlm. 553. ISBN 0-471-51192-7.
2. van Genuchten, M.Th. (1980). "A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils" (PDF). Soil Science Society of America Journal. 44 (5): 892–898. doi:10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2013-06-18. Diakses tanggal 2013-09-21.

Bahan bacaan terkait

• Field Estimation of Soil Water Content: A Practical Guide to Methods, Instrumentation and Sensor Technology (PDF), Vienna, Austria: International Atomic Energy Agency, 2008, hlm. 131, ISSN 1018-5518, IAEA-TCS-30