Catatan Perkuliahan

Catatan Kecil: Kenapa Garam Digunakan untuk Mencairkan Es di Jalan pada Musim Dingin?

Catatan Perkuliahan

Mengapa Garam Digunakan untuk Mencairkan Es di Jalan pada Musim Dingin?

Teman-teman mungkin terbiasa melihat truk membuang garam di jalan selama musim dingin yang ekstrem sehingga teman-teman hampir lupa bertanya-tanya mengapa.

Garam membantu melawan salju dan es, dan sebagainya, untuk mengamankan jalan. Tapi bagaimana ini dilakukan?

Ketika suhu turun di bawah 0° C, air dalam bentuk cair berubah menjadi padat (es). Sama yang kita amati ketika kita memasukkan air ke dalam freezer. Perbedaan mendasar antara air cair dan air padat (es) adalah bagaimana molekul air individu mengatur diri mereka sendiri. 

Dalam air cair, molekul (terdiri dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen – H2O) bebas bergerak relatif satu sama lain. 

Ketika suhu turun di bawah 0°, gerakan ini melambat hingga berhenti. Molekul-molekul air kemudian mengikat bersama dengan cara yang cukup tahan lama, secara simetris, membeku dalam bentuk es, air padat.

Jika proses pendinginannya lambat, kristal es yang luar biasa akan tercipta, karena ikatan antar molekul memiliki waktu untuk terbentuk secara sangat simetris dalam skala besar.

Sekarang mari kita menganalisis garam dapur (natrium klorida). Saat truk menaruh garam di jalan yang tertutup es, molekul garam terurai menjadi ion natrium dan kloridanya, sama seperti saat teman-teman memasukkan garam dapur ke dalam segelas air. Karena kedekatannya, ion-ion ini secara lokal mengganggu susunan molekul air.

Prosesnya kemudian merambat jauh ke dalam sisa es, dan perlahan, air padat berubah menjadi air cair dan asin. 

Mengapa Garam Digunakan Untuk Mencairkan Es Di Jalan Pada Musim Dingin?

Mengapa Garam Digunakan untuk Mencairkan Es di Jalan pada Musim Dingin?

Teman-teman mungkin berpikir bahwa ketika es mencair dengan bantuan garam, suhunya naik di atas 0°, tetapi sebenarnya yang terjadi adalah sebaliknya.

Jika murni, air membeku pada 0° C, dan berubah dari cair menjadi padat. Jika air tidak murni, titik lelehnya turun di bawah 0° C. Tergantung pada sifat pengotor dan jumlahnya, titik lelehnya berbeda. Garam yang bertebaran di jalan mampu menurunkan suhu leleh air, tergantung jumlah yang ditambahkan. Semakin banyak garam ditambahkan, semakin banyak titik leleh turun di bawah nol.

Tetapi ketika suhu turun sangat rendah, garam meja tidak lagi cukup efektif untuk mencairkan es. Garam lain dapat digunakan, tetapi lebih agresif terhadap lingkungan.

Untuk mencairkan es di jalan, garam dapur bisa diganti dengan garam jenis lain (misalnya kalsium klorida atau magnesium klorida); di mana proses pembubaran yang sama diamati. Tetapi hasilnya sedikit berbeda karena satu molekul kalsium klorida atau magnesium klorida menghasilkan dua ion klorida untuk satu ion kalsium atau magnesium. Dalam hal ini, adanya lebih banyak ion memungkinkan untuk mempercepat pencairan es.