Fenomena Es Lebih Dingin Jika Diberi Garam

Lho?? Kok bisa? 

Ini salah satu pertanyaan saya ketika saya praktikum menggunakan batu es untuk memberikan suasana dingin dalam suatu reaksi kimia. Dan ternyata ini juga pertanyaan Leslie kepada ayahnya, Robert L. Wolke, seorang guru besar emeritus ilmu kimia University of Pittsburgh. 

        Sebelum mengulas jawaban Mr. Wolke, ada baiknya teman-teman mengulang kembali pelajaran kimia tentang titik beku pada bab Sifat Koligatif Larutan. Suatu sifat larutan yang akan mengalami penurunan titik beku jika ditambahkan zat lain. Pelarut dikatakan membeku apabila struktur molekulnya telah kaku dan membentuk tatanan tertentu secara geometris. Zat lain yang ditambahkan akan mengisi ruang-ruang kosong diantara molekul pelarut sehingga mempersulit pelarut untuk berubah menjadi kaku sehingga membutuhkan suhu yang lebih dingin agar bisa membeku. Teman-teman juga perlu mengulang kembali pelajaran Termokimia. Ada istilah eksoterm untuk reaksi yang melepaskan panas sehingga suhu di sekitarnya akan menjadi lebih panas, ada juga istilah endoterm untuk reaksi yang menyerap panas sehingga suhu di sekitarnya akan menjadi lebih dingin.

     Demikian juga yang terjadi dengan air. Untuk bisa membeku, air membutuhkan suhu 0'C. Namun, penambahan garam akan membuat air menjadi tidak lagi membeku pada suhu tersebut. Akibatnya, es akan mencair sebagian pada suhu tersebut. Nah lo! Kok malah mencair? Ya, dengan mencairkan es itulah yang membuat suhunya lebih dingin. Garam, sebagaimana zat lain, akan merusak tatanan geometris es yang sudah kaku. Molekul garam akan merusak ikatan sesama molekul H2O dalam es sehingga es menjadi cair. Akan tetapi untuk merusak tatanan tersebut, garam membutuhkan panas. Terjadi reaksi endoterm sehingga suhu di sekitar akan lebih dingin. Setelah sebagian es mencair, maka air yang dihasilkan juga akan menjadi lebih dingin karena garam membutuhkan panas lagi untuk merusak es yang masih tersisa. Alhasil, suhu air tersebut akan lebih dingin daripada suhu es mula-mula. Kalau teman-teman bingung, saya ambil contoh seperti sebuah sinetron yang ada peran antagonis. Jika ingin merusak sebuah keluarga yang harmonis, si antagonis biasanya akan mengerahkan tenaganya dan meminta bantuan orang-orang sekitarnya. Nah, es ibarat keluarga harmonis, si antagonis ibarat garam dan orang sekitarnya itu ibarat panas.  

       

      Aplikasi dari fenomena ini banyak, salah satunya untuk menjaga suhu dingin misalnya bagi pencinta es krim. Cara kerja es krim agar dingin lebih lama ya dengan penambahan zat lain (tidak hanya garam) seperti gula, krim, dll. Selain itu, ini juga diaplikasikan untuk membuka jalan raya pada musim dingin yang bersalju. Biasanya petugas akan menaburkan garam ke jalan raya yang telah diselimuti es. Akibatnya es akan mencair kemudian mudah dibersikan. Bayangkan jika fenomena ini tidak terungkap, mungkin orang tidak bisa berkendara di musim dingin.

      

Oke, semoga bisa membantu teman-teman menjawab rasa ingin penasaran yang sama.