Proses Terjadinya Stalaktit Dan Stalagmit Di Gua Watu Kapur Berdasarkan Ilmuan
Proses Terjadinya Stalaktit dan Stalagmit di Gua Batu Kapur
Gua kerikil kapur dan struktur terperinci di dalamnya menyediakan bukti-bukti yang positif ihwal bekerjanya kesetimbangan ionik dalam larutan. Puncak-puncak dan kolong-kolong gua ini merupakan produk dari reaksi antara batu-batu karbonat dan air yang telah terjadi berabad-abad tahun lamanya. Batu kapur, terutama CaCO3 yakni materi yang sedikit sanggup larut dengan Ksp 3,3 × 10–9. Batu-batu ini mulai mengumpul di tanah lebih 400 juta tahun yang kemudian dan gua yang relatif masih muda menyerupai “Howe Caverns” di wilayah timur New York.
Dua kunci fakta yang menolong kita memahami bagaimana gua terbentuk sebagai berikut.
1. CO2 terdapat dalam kesetimbangan dengan larutan CO2 dalam pelarut air murni.
CO2(g) → CO2(aq) (1)
Konsentrasi CO2 dalam air proporsional dengan tekanan parsial gas CO2 yang bereaksi dengan air (hukum Henry), [CO2(aq)] PCO2 .
Karena terus-menerus melepaskan CO2 dari dalam tanah, P CO2 dalam lekukan
tanah lebih tinggi daripada PCO2 di atmosfer.
2. Reaksi CO2 dan air menghasilkan H3O+. Persentase H3O+ meningkatkan daya larut bahan-bahan ionik yang terdiri dari anion asam lemah.
CO2(aq) + 2 H2O(l) → H3O+(aq) + HCO3– (aq)
Kaprikornus CO2(aq) membentuk H3O+ yang meningkatkan daya larut CaCO3.
CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O(l) → Ca2+(aq) + 2 HCO3–(aq) (2)
Inilah klarifikasi dari proses pembentukan gua. Ketika air permukaan menetes melalui celah-celah pada tanah, maka akan bertemu dengan udara yang terjebak dalam tanah dengan tekanan CO2 yang tinggi. Sebagai alhasil CO2 (aq) akan meningkat (persamaan 1 bergeser ke kanan) dan larutan menjadi bersifat lebih asam.
Ketika CO2 memperkaya air yang bereaksi dengan kerikil kapur, maka makin banyak CaCO3 yang larut (persamaan 2 bergeser ke kanan). Sebagai alhasil maka semakin banyak batu-batu yang terbentuk, semakin banyak air yang mengalir di dalamnya, semakin banyak batu-batu yang terbentuk, dan seterusnya. Seiring berjalannya waktu, gua perlahan-lahan akan membentuk stalaktit dan stalagmit.
Proses pembentukan stalaktit dan stalagmit melalui terowongan-terowongan bawah tanah. Beberapa larutan sebagian besar melarutkan Ca(HCO3)2 melewati langit-langit gua yang terbentuk. Ketika menetes maka akan bertemu dengan udara yang memiliki tekanan CO2 lebih rendah dari tekanan CO2 di tanah, sehingga beberapa CO2(aq) keluar dari larutan (persamaan 1 bergeser ke kiri). Ini menyebabkan CaCO3 mengendap di langit-langit dan di kawasan tetesan jatuh (persamaan 2 bergeser ke kiri).
Sepuluh tahun berlalu dan langit-langit menghasilkan untaian tetesan yang membeku dari CaCO3 disebut stalaktit, sedangkan bentuk paku dari CaCO3 disebut stalagmit, tumbuh ke atas dari lantai gua. Dengan waktu yang cukup, stalaktit dan stalagmit bertemu dan membentuk kolom endapan kerikil kapur.
Proses kimia yang sama sanggup menghasilkan bentuk-bentuk endapan yang berbeda. Kumpulan larutan Ca(HCO3)2 membentuk kerikil “lily” atau “koral”. Larutan membentuk kerikil yang lembut, menghias pada dinding gua dengan warna yang timbul menakjubkan dari ion-ion logam, menyerupai besi (cokelat kemerahan) atau tembaga (hijau kebiruan).
