Hidrogen

1. Informasi Dasar

Hidrogen adalah unsur kimia pertama dalam tabel periodik dengan simbol H. Memiliki nomor atom 1 dan berat atom 1,00784 g/mol. Pada kondisi normal, hidrogen adalah gas tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa yang terdiri dari molekul diatomik H2.

2. Sifat Fisika dan Kimia

Hidrogen merupakan bahan paling mudah terbakar yang dikenal. Sedikit larut dalam pelarut organik dibanding air. Banyak logam dapat menyerap hidrogen. Pada suhu normal, hidrogen cukup tidak reaktif kecuali diaktifkan oleh katalis. Pada suhu tinggi, hidrogen sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan banyak unsur logam maupun nonlogam membentuk hidrida.

3. Keberadaan dalam Air dan Efek Kesehatan

Hidrogen merupakan komponen utama air (H2O). Dalam jumlah tinggi di air, hidrogen dapat menyebabkan lingkungan kekurangan oksigen yang bisa memicu gejala sakit kepala, pusing, mual, muntah, dan bahkan kematian pada kasus ekstrem. Meski begitu, hidrogen sendiri tidak dianggap mutagenik, toksik pada embrio, teratogenik, atau toksik pada reproduksi.

4. Aplikasi dan Metode Penghilangan dalam Pengolahan Air

Hidrogen umumnya tidak perlu dihilangkan dari air. Namun, sebagai komponen air, hidrogen terlibat dalam berbagai proses pengolahan air seperti:

• Deionisasi untuk menghilangkan ion-ion hidrogen (dan ion lainnya) dari air
• Reverse osmosis untuk memisahkan air (H2O) dari pengotor
• Deaerasi untuk menghilangkan gas-gas terlarut termasuk H2

5. Regulasi dan Standar

Tidak ada panduan atau standar khusus untuk kadar hidrogen dalam air minum maupun limbah. Namun, batas maksimum Total Dissolved Gas (termasuk H2) sering diatur untuk mencegah efek saturasi gas seperti gas bubble disease pada kehidupan akuatik.

6. Dampak Lingkungan dan Pertimbangan Keberlanjutan

Hidrogen bukanlah polutan yang menjadi perhatian di lingkungan perairan. Justru, hidrogen diharapkan bisa menjadi sumber energi bersih dan berkelanjutan di masa mendatang untuk menggantikan bahan bakar fosil, jika diperoleh dari sumber terbarukan seperti air. Riset terus dikembangkan terkait elektrolisis, fuel cell, dan teknologi hidrogen bersih lainnya.

7. Tren dan Riset Masa Depan

Dalam pengolahan air, hidrogen dipelajari dalam konteks:

• Penyimpanan hidrogen dalam hidrida logam untuk aplikasi penyimpanan energi
• Sel bahan bakar mikroba untuk menghasilkan listrik dari limbah organik dalam air
• Pemisahan hydrogen dari campuran gas (biogas, syngas) menggunakan membran polimer dan teknologi lainnya, untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen murni

8. Fakta Menarik

Salah satu metode pengolahan air tingkat lanjut adalah Advanced Oxidation Processes (AOPs) yang dapat menghasilkan radikal hidroksil (OH•), spesies oksidatif kuat yang dibentuk dari hidrogen dan oksigen. Radikal ini dapat mendegradasi banyak polutan organik kompleks dalam air.

Itulah ringkasan menyeluruh tentang hidrogen yang relevan dengan dunia pengolahan air. Walaupun jarang menjadi target penghilangan, pemahaman sifat dan perilaku hidrogen penting untuk mengoptimalkan berbagai proses pengolahan air dan pengembangan teknologi air bersih dan berkelanjutan di masa mendatang.