Apa yang terjadi pada es batu jika ditaburi garam? – Titik lebur es batu akan turun drastis hingga di bawah 0°C karena garam mengganggu ikatan hidrogen antar molekul air.
Penurunan Titik Lebur (Freezing Point Depression)
Nah, ini adalah fenomena fisika keren yang sering kita sebut sebagai penurunan titik lebur (freezing point depression). Jadi, yang terjadi adalah garam (NaCl) berikatan dengan air membentuk larutan elektrolit yang menghambat air untuk membeku. Perhatikan, ketika 1 gram garam dicampurkan ke dalam air, ia akan memecah menjadi ion Na⁺ dan Cl⁻ yang menempel pada molekul air, sehingga ikatan hidrogen antar molekul air menjadi tidak stabil. Akibatnya, suhu harus diturunkan lebih dalam lagi agar es bisa terbentuk.
Mekanisme Ikatan Hidrogen Terhalang
Interaksi Ion-Molekul Air
Perhatikan, di sini ion garam bekerja seperti “penghalang” fisik. Ketika NaCl larut, setiap ion dikelilingi oleh mantel hidrasi (molekul air yang mengelilingi ion). Ini membutuhkan energi, sehingga sistem menjadi lebih sulit untuk membeku. Yang menarik, rasio massa sangat berpengaruh: semakin banyak garam (misalnya 20 gram per 100 ml air), semakin rendah titik leburnya, bahkan bisa mencapai -2°C hingga -20°C pada konsentrasi jenuh.
Gangguan Struktur Kristal Es
Mengapa ini terjadi? Karena molekul air butuh “ruang” untuk membentuk struktur kristal es yang teratur (hexagonal). Ion garam yang tersebar mengacaukan polikelasi (pola pengaturan ulang molekul). Jadi, molekul air tidak bisa menyusun diri dengan rapi. Perhatikan, tanpa garam, air membeku pada 0°C, tetapi dengan garam, suhu harus lebih rendah untuk memaksa molekul mengkristal.
Dampak pada Sistem Terbuka
Ingat ya, di lingkungan nyata (seperti jalan raya), efek ini mempercepat pencairan es. Ketika es batu ditaburi garam, ia menyerap kalor dari sekitarnya (proses endoterm) untuk melarutkan garam tersebut. Hasilnya, es batu menjadi lebih dingin secara drastis. Data menunjukkan, campuran es dan garam bisa mencapai suhu optimal -15°C untuk pembuatan es krim tradisional.
Contoh dalam Kehidupan Sehari-hari
- Pembersihan Jalan Musim Dingin: Di negara bersalju, petugas menaburkan 50-100 gram garam per meter persegi jalan untuk mencairkan es. Ini menurunkan titik beku dari 0°C menjadi -5°C, mencegah kecelakaan.
- Pembuatan Es Krim Rumahan: Campuran es batu dan 200 gram garam kasar dalam wadah es krim menghasilkan suhu -10°C yang membuat adonan susu membeku sempurna dalam 15 menit tanpa kulkas listrik.
Kesimpulan Sederhana
Jadi, kalian sekarang tahu rahasia di balik es batu yang licin itu. Ternyata garam bisa menurunkan titik beku air sehingga es batu langsung meleleh secara instan. Nah, trik sederhana ini sering banget kita manfaatkan saat musim salju biar jalan tidak licin, ‘slay’ banget kan ilmunya?
