daya hantar listrik

Pada tahun 1884, Svante Arrhenius, ahli kimia terkenal dari Swedia mengemukakan teori elektrolit yang sampai saat ini teori tersebut tetap bertahan padahal ia hampir saja tidak diberikan gelar doktornya di Universitas Upsala, Swedia, karena mengungkapkan teori ini. Menurut Arrhenius, larutan elektrolit dalam air terdisosiasi ke dalam partikel-partikel bermuatan listrik positif dan negatif yang disebut ion (ion positif dan ion negatif) Jumlah muatan ion positif akan sama dengan jumlah muatan ion negatif, sehingga muatan ion-ion dalam larutan netral. Ion-ion inilah yang bertugas mengahantarkan arus listrik. Larutan yang dapat menghantarkan arus listrik disebut larutan elektrolit.

Larutan ini memberikan gejala berupa menyalanya lampu atau timbulnya gelembung gas dalam larutan. Larutan elektrolit mengandung partikel-partikel yang bermuatan (kation dan anion). Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Michael Faraday, diketahui bahwa jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit akan terjadi proses elektrolisis yang menghasilkan gas. Gelembung gas ini terbentuk karena ion positif mengalami reaksi reduksi dan ion negatif mengalami oksidasi. Contoh, pada laruutan HCl terjadi reaksi elektrolisis yang menghasilkan gas hidrogen sebagai berikut.

HCl(aq)→ H+(aq) + Cl-(aq)

Reaksi reduksi : 2H+(aq) + 2e- → H2(g)

Reaksi oksidasi : 2Cl-(aq) → Cl2(g) + 2e-

Daya hantar listrik larutan elektrolit bergantung pada jenis dan konsentrasinya. Beberapa larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik dengan baik meskipun konsentrasinya kecil, larutan ini dinamakan elektrolit kuat. Sedangkan larutan elektrolit yang mempunyai daya hantar lemahmeskipun konsentrasinya tinggi dinamakan elektrolit lemah.

Berdasarkan sifat daya hantar listriknya, larutan dibagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan non elektrolit. Sifat elektrolit dan non elektrolit didasarkan pada keberadaan ion dalam larutan yang akan mengalirkan arus listrik. Jika dalam larutan terdapat ion, larutan tersebutbersifat elektrolit. Jika dalam larutan tersebut tidak terdapat ion larutan tersebut bersifat nonelektrolit.

1. Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Perhatikan hasil uji elektrolit yang ditunjukkan pada Gambar 8. Pada larutan elektrolit lampu yang digunakan menyala dan timbul gas pada elektrodanya. Beberapa larutan elektrolit dapat mengahantarkan listrik dengan baik sehingga lampu menyala terang dan gas yang terbentuk relatif banyak (Gambar 8a). Larutan ini dinamakan elektrolit kuat, beberapa elektrolit yang laindapat menghantarkan listrik tetapi kurang baik, sehingga lampu nyala, redup atau bahkan tidak menyala dan gas yang terbentuk relatif sedikit. (Gambar 8b). Dari uraian di atas kita dapatgolongkan larutan elektrolit menjadi dua macam, yaitu elektrolit kuat dan elektrolit lemah. 

a. Elektrolit Kuat

Larutan elektrolit kuat adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan baik. Hal inidisebabkan karena zat terlarut akan terurai sempurna (derajat ionisasi, α = 1) menjadi ion-ionsehingga dalam larutan tersebut banyak mengandung ion-ion. Karena banyak ion yang dapat menghantarkan arus listrik, maka daya hantarnya kuat. pada persamaan reaksi, ionisasi elektrolit kuat ditandai dengan anak panah satu arah ke kanan.Sebagai contoh larutan NaCl. Jika padatan NaCl dilarutkan dalam air maka NaCl akan terurai sempurna menjadi ion Na+ dan Cl-

 NaCl(s) → Na+ (aq) + Cl- (aq)

Contoh larutan elektrolit kuat :

Ø  Asam kuat

Larutan Asam kuat adalah zat asam yang terionisasi 100% dalam larutan. Karena itu, larutan ini dapat menghasilkan ion hidrogen yang banyak untuk dapat menhantarkan listrik dengan baik.

Contohnya asam sulfat (H₂SO₄), asam nitrat (HNO₃), asam klorida (HCl)

Ø  Basa kuat

Larutan Basa kuat adalah zat basa yang terpisah 100% menjadi ion logam dan ion hidroksida dalam larutan. Karena itu, larutan ini juga dapat menghasilkan ion hidroksida yang banyak untuk dapat menghantarkan listrik dengan baik.

Contohnya, natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), barium hidroksida (Ba(OH)₂)

Ø  Garam,

Suatu garam akan terdiosiasi sempurna di dalam air menjadi kation dan anionnya. Oleh karena itu, larutab garam digolongkan kepada larutan elektrolit kuat

            Contohnya, hamper semua senyawa garam kecuali garam merkuri

b. Elektrolit lemah

Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang dapat menghantarkan arus listrik dengan lemah. Larutan elektrolit lemah adalah larutan yang dapat memberikan nyala redup ataupun tidak menyala, tetapi masih terdapat gelembung gas pada elektrodanya. Hal ini disebabkan tidak semua terurai menjadi ion-ion (ionisasi tidak sempurna) (derajat ionisasi, 0 < α < 1) sehingga dalam larutan hanya ada sedikit ion-ion yang dapat menghantarkan arus listrik. Dalam persamaan reaksi, ionisasi elektrolit lemah ditandai dengan panah dua arah (bolak-balik).

Contoh :

CH₃COOH(aq) ↔ CH₃COO- (aq) + H+ (aq)

Larutan elektrolit dapat bersumber dari senyawa ion (senyawa yang mempunyai ikatan ion) atau senyawa kovalen polar (senyawa yang mempunyai ikatan kovalen polar)

Contoh larutan elektrolit lemah :

Ø  Asam lemah

Larutan asam lemah adalah zat asam yang terionisasi sebagian dalam larutan. Karena itu, larutan ini tidak terlalu bagus untuk menghantarkan listrik.

Contohnya, asam asetat (CH3COOH), asam karbonat (H2CO3)

Ø  Basa lemah

Larutan basa lemah adalah zat basa yang tidak terpisah 100% menjadi ion logam dan ion hidroksida dalam larutan. Karena itu, larutan ini juga terlalu baik dalam menghantarkan listrik dengan baik.

Contohnya, natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), barium hidroksida (Ba(OH)₂)

Ø  Garam,

Suatu garam yang tidak terdiosiasi sempurna di dalam air menjadi kation dan anionnya.

            Contohnya, garam-garam yang sukar larut, seperti AgCl

2. Larutan Nonelektrolit

Larutan nonelektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik. Hal  ini  disebabkan  karena  larutan tidak dapat menghasilkan ion-ion (tidak meng-ion). Sedangkan larutan non elektrolit adalah larutan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik dan tidak menimbulkan gelembung gas. Pada larutan non elektrolit, molekul-molekulnya tidak terionisasi dalam larutan, sehingga tidak ada ion yang bermuatanyang dapat menghantarkan arus listrik.

Yang termasuk dalam larutan non elektrolit antara lain :

·         Larutan urea

·         Larutan sukrosa

·         Larutan glukosa

·         Larutan alkohol dan lain-lain

Hantaran listrik melaluilarutan dapat dtunjukkan dengan alat uji elektrolit seperti pada Gambar 7. Jika larutan menghantarkan arus listrik, maka lampu dalam rangkaian tersebut akan menyala dan timbul gasatau endapan pada salah satu atau kedua elektroda. Contoh lain adalah, bila NaCl dilarutan dalam air akan terurai menjadi ion positif dan ion negatif.

I

Ion positif yang dihasilkan dinamakan kation dan ion negatif yang dihasilkan dinamakananion. Larutan NaCl adalah contoh larutan elektrolit. Bila gula dilarutkan dalam air, molekul-molekul gula tersebut tidak terurai menjadi ion tetapi hanya berubah wujud dari padat menjadi larutan. Larutan gula adalah contoh dari larutan nonelektrolit. Perhatikan reaksi berikut: Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak menemukan contoh larutan elektrolit maupun nonelektrolit. Contoh larutan elektrolit: larutan garam dapur, larutan cuka makan, larutan asamsulfat, larutan tawas, air sungai, air laut. 

            Factor yang mempengaruhi daya hantar listrik dari suatu larutan selai larutan elektrolit kuat dan elektrolit lemah adalah konsentrasinya. Pada larutan elektrolit kuat, apabila konsentrasinya bertambah, maka konduktivitas atau daya hantar listriknya akan berkurang. Lain dengan larutan elektrolit lemah, konduktivitas molarnya akan normal pada saat konsentrasi mendekati nol dan akan turun tajam saat konsentrasi bertambah.

POLARIMETER

A.    PENGERTIAN  POLARIMETER

Gambar polarimeter

Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan. Jadi polarimeter ini merupakan alat yang didesain khusus untuk mempolarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dpat memutar bidang polarisasi, sedangkan yang dimaksud dengan polarisasi adalah pembatasan arah getaran (vibrasi) dalam sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain. Untuk mengetahui besarnya polarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif, maka besarnya perputaran itu bergantung pada beberapa faktor yakni 

1.Struktur molekul                                                                                                         2.Temperatur,                                                                                                                        

 3.Panjang gelombang,                                                                                              

 4.Banyaknya molekul pada jalan cahaya,                                                                                       

 5. Jenis zat                                                                                                                                          6. Ketebalan,                                                                                                                                       7. Konsentrasi dan juga pelarut.

 Polarisasi bidang dilakukan dengan melewatkan cahaya biasa menembus sepasang kristal kalsit atau menembus suatu lensa polarisasi. Jika cahaya terpolarisasi-bidang dilewatkan suatu larutan yang mengandung suatu enantiomer tunggal maka bidang polarisasi itu diputar kekanan atau kekiri. Perputaran cahaya terpolarisasi-bidang ini disebut rotasi optis. Suatu senyawa yang memutar bidang polarisasi suatu senyawa terpolarisasi-bidang dikatakan bersifat aktif optis. Karena inilah maka enantimer-enantiomer kadang-kadang disebut isomer optis.

B.     Bagian-Bagian dalam Polarimeter

Polarimeter ini terdiri dari dua prisma Nicol (yang polarizer dan analyzer). Polarizer adalah tetap dan alat analisis yang bisa diputar. prisma dapat dibandingkan sebagai celah S1 dan S2. Gelombang cahaya dapat dianggap sesuai dengan gelombang dalam string. Polarizer S1 memungkinkan hanya gelombang cahaya yang bergerak pada bidang tunggal. Hal ini menyebabkan cahaya untuk menjadi pesawat terpolarisasi. Ketika analisa ini juga ditempatkan dalam posisi yang sama ini memungkinkan gelombang cahaya yang datang dari polarizer untuk melewatinya. Ketika diputar melalui sudut yang tepat tidak ada gelombang dapat melewati sudut kanan dan lapangan tampaknya gelap. Jika sekarang sebuah tabung gelas berisi larutan optis aktif diletakkan diantara polarisator dan analisa cahaya sekarang berputar melalui bidang polarisasi melalui sudut tertentu, alat analisis yang akan harus diputar di sudut yang sama.

Polarimeter ukuran ini dengan melewatkan cahaya monokromatik melalui pertama dari dua pelat polarisasi, menciptakan sinar terpolarisasi. Ini plat pertama dikenal sebagai polarizer. balok ini kemudian diputar saat melewati sampel. Sampel biasanya disiapkan sebagai tabung dimana zat aktif optik adalah dilarutkan dalam optik tidak aktif kimia seperti air suling , etanol , metanol . Beberapa polarimeter dapat dipasang dengan tabung yang memungkinkan untuk sampel untuk mengalir melalui terus menerus.

Setelah melewati sampel, sebuah polarizer kedua, yang dikenal sebagai alat analisis tersebut, berputar baik melalui rotasi manual atau deteksi otomatis dari sudut. Ketika analisa diputar dengan sudut yang tepat, jumlah maksimum cahaya akan melewati dan bersinar ke detektor. Kebanyakan polarimeter otomatis membuat perhitungan secara otomatis, memberikan masukan pada variabel dari pengguna. Karena bahan kimia optik aktif banyak stereoisomer, polarimeter dapat digunakan untuk mengidentifikasi isomer hadir dalam sampel - jika berotasi terpolarisasi cahaya ke kiri, ini adalah isomer levo-, dan ke kanan, sebuah dextro-isomer

·        Jenis Polarimeter

a.Manual

Polarimeter paling awal, yang tanggal kembali ke tahun 1830-an, yang dibutuhkan pengguna secara fisik memutar analyzer, dan detektor itu mata pengguna menilai saat yang paling bersinar cahaya melalui. Sudut ditandai pada skala yang mengelilingi analyzer tersebut. Desain dasar masih digunakan dalam polarimeter sederhana.

b.Semi Otomatis

Hari ini ada juga polarimeter semi-otomatis, yang membutuhkan deteksi visual tetapi push menggunakan-tombol untuk memutar analisa dan menawarkan tampilan digital.

c. Sepenuhnya Otomatis

Yang paling polarimeter modern yang sepenuhnya otomatis, dan hanya memerlukan user untuk menekan tombol dan menunggu pembacaan digital.

Polarimeter dapat dikalibrasi - atau setidaknya diverifikasi - dengan mengukur piring kuarsa, yang dibangun untuk selalu membaca di sudut rotasi tertentu (biasanya 34 °, tetapi +17 ° dan 8,5 ° adalah juga populer tergantung pada sampel) . piring Quartz yang disukai oleh banyak pengguna karena contoh padat jauh lebih sedikit dipengaruhi oleh variasi suhu, dan tidak perlu dicampur on-demand seperti solusi sukrosa.

Sudut rotasi zat optik aktif dapat dipengaruhi oleh:

• Konsentrasi sampel
• Panjang gelombang cahaya melewati sampel (umumnya, sudut rotasi dan panjang gelombang cenderung berbanding terbalik)
• Suhu sampel (umumnya kedua secara langsung proporsional)
• Panjang sel sampel (masukan oleh pengguna ke polarimeter otomatis paling untuk memastikan akurasi yang lebih baik)

polarimeter modern Sebagian besar metode kompensasi untuk atau mengendalikan ini.

C.    PRINSIP KERJA POLARIMETER

 Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut:  sinar yang datang dari sumber cahaya (misalnya lampu natrium) akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer), kemudian diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer). Polarizer tidak dapat diputar-putar sedangkan analizer dapat diatur atau di putar sesuai keinginan. Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tega lurus), maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi. Pristiwa ini disebut tidak optis aktif.

Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan ditempatkan diantara prisma terpolarisasi maka sinar akan ditransmisikan. Putaran optik adalah sudut yang dilalui analizer ketika diputar dari posisi silang ke posisi baru yang intensitasnya semakin berkurang hingga nol.Untuk menentukan posisi yang tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan apa yang disebut “setengah bayangan” (bayangan redup). Untuk mancapai kondisi ini, polarizer diatur sedemikian rupa, sehingga setengah bidang polarisasi membentuk sudut sekecil mungkin dengan setengah bidang polarisasi lainnya. Akibatnya memberikan pemadaman pada kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang. Bila analyzer diputar terus setengah dari medan menjadi lebih terang dan yang lainnya redup. Posisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut, adalah posisi yang tepat dimana pada saat itu intensitas kedua medan sama. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan diantara polarizer dan analizer maka bidang polarisasi akan berputar sehingga posisi menjadi berubah. Untuk mengembalikan ke posisi semula, analizer dapat diputar sebesar sudut putaran dari sampel.

Sudut putar jenis ialah besarnya perputaran oleh 1,00 gram zat dalam 1,00 mL larutan yang barada dalam tabung dengan panjang jalan cahaya 1,00 dm, pada temperatur dan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang lazim digunakan ialah 589,3 nm, dimana 1 nm = 10^-9m. Sudut putar jenis untuk suatu senyawa (misalnya pada 25^o C) Macam macam polarisasi antara lain, polarisasi dengan absorpsi selektif, polarisasi akibat pemantulan, dan polarisasi akibat pembiasan ganda.

1.      Polarisasi dengan absorpsi selektif, dengan menggunakan bahan yang akan melewatkan (meneruskan) gelombang yang vektor medan listriknya sejajar dengan arah tertentu dan menyerap hampir semua arah polarisasi yang lain.

2.    Polarisasi akibat pemantulan, yaitu jika berkas cahaya tak terpolarisasi dipantulkan oleh suatu permukaan, berkas cahya terpanyul dapat berupa cahaya tak terpolarisasi, terpolarisasi sebagian, atau bahkan terpolarisasi sempurna.

 3. Polarisasi akibat pembiasan ganda, yaitu dimana cahaya yang melintasi medium isotropik (misalnya air). Mempunyai kecepatan rambat sama kesegala arah. Sifat bahan isotropik yang demikian dinyatakan oleh indeks biasnya yang berharga tunggal untuk panjang gelombang tertentu.  Pada kristal – kristal tertentu misalnya kalsit dan kuartz, kecepatan cahaya didalamnya tidak sama kesegala arah. Bahan yang demikian disebut bahan anisotropik ( tidak isotropik). Sifat anisotropik ini dinyatakan dengan indeks bias ganda untuk panjang gelombang tertentu. Sehingga bahan anisotropik juga disebut bahan pembias ganda.

pengaruh penambahan garam pada es

Pengenalan Garam

Dalam ilmu kimia, garam adalah senyawa ionik yang terdiri dari ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sehingga membentuk senyawa netral (tanpa bermuatan). Garam terbentuk dari hasil reaksi asam dan basa. Natrium klorida (NaCl), bahan utama garam dapur adalah suatu garam.

Larutan garam dalam air merupakan larutan elektrolit, yaitu larutan yang dapat menghantarkan arus listrik. Cairan dalam tubuh makhluk hidup mengandung larutan garam, misalnya sitoplasma dan darah.

Reaksi kimia untuk menghasilkan garam antara lain :

1. Reaksi antara asam dan basa, misalnya HCl + NH₃ → NH₄Cl.
2. Reaksi antara logam dan asam kuat encer, misalnya Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂

Garam terbentuk dari hasil reaksi antara senyawa asam dengan senyawa basa. Reaksi asam dan basa ini kemudian disebut reaksi penggaraman. Garam bersifat netral sehingga mempunyai pH=7.

Sifat-sifat garam diantaranya sebagai berikut:

1.      Mempunyai rasa asin

2.      Dapat menghantarkan arus listrik

3.      Tidak mengubah warna kertas lakmus merah maupun biru

4.      Memiliki pH netral sekitar 7

5.      Terbentuk dari sisa asam dengan sisa basa

6.      Senyawa yang terdiri dari unsur logam dan non logam, misalnya NaCI dimana natrium (Na) termasuk logam dan clorida (CI) termasuk unsur non logam.

Macam-macam Jenis Garam :

Biasanya zat garam mineral terdapat pada minuman yang kita minum dan juga pada makanan yang kita makan. Beberapa kegunaan dan fungsi dari garam mineral :

1. Yodium / Iodium / I

Zat mineral yodium biasanya terdapat pada garam dapur yang tersedia bebas di pasaran, namun tidak semua jenis dan merk garam dapur mengandung yodium. Yodium berperan penting untuk membantu perkembangan kecerdasan atau kepandaian pada anak. Yodium juga dapat membatu mencegah penyakit gondok, gondong atau gondongan. Yodium berfungsi untuk membentuk zat tirosin yang terbentuk pada kelenjar tiroid.

2. Phospor / Fosfor / P

Fosfor berfungsi untuk pembentukan tulang dan membentuk gigi.

3. Cobalt / Kobal / Kobalt / Co

Cobalt memiliki fungsi untuk membentuk pembuluh darah serta pembangun B.

4. Chlor / Klor / Cl

Chlor digunakan tubuh kita untuk membentuk HCl atau asam klorida pada lambung. HCl memiliki kegunaan membunuh kuman bibit penyakit dalam lambung dan juga mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin.

5. Magnesium / Mg

Fungsi atau kegunaan dari magnesium adalah sebagai zat yang membentuk sel darah merah berupa zat pengikat oksigen dan hemoglobin.

6. Mangaan / Mangan / Mn

Mangaan berfungsi untuk mengatur pertumbuhan tubuh kita dan sistem reproduksi.

7. Tembaga / Cuprum / Cu

Tembaga pada tubuh manusia berguna sebagai pembentuk hemo globin pada sel darah merah.

8. Kalsium / Calcium / Ca

Kalsium atau disebut juga zat kapur adalah zat mineral yang mempunyai fungsi dalam membentuk tulang dan gigi serta memiliki peran dalam vitalitas otot pada tubuh.

9. Kalium / K

Kalium kita butuhkan sebagai pembentuk aktivitas otot jantung.

10. Zincum / Zinc / Seng / Zn

Seng oleh tubuh manusia dibutuhkan untuk membentuk enzim dan hormon penting. Selain itu zinc juga berfungsi sebagai pemelihara beberapa jenis enzim, hormon dan aktifitas indera pengecap atau lidah kita.

11. Sulfur atau Belerang

Zat ini memiliki andil dalam membentuk protenin di dalam tubuh.

12. Natrium / Na

Natrium adalah zat mineral yang kita andalkan sebagai pembentuk faram di dalam tubuh dan sebagai penghantar impuls dalam serabut syaraf dan tekanan osmosis pada sel yang menjaga keseimbangan cairan sel dengan cairan yang ada di sekitarnya.

13. Flour / F

Flour berperan untuk pembentuk lapisan email gigi yang melindungi dari segala macam gangguan pada gigi.

Hubungan Antara Garam dengan Es

Temperatur es dan air normalnya adalah 0 derajat Celsius, tetapi itu tidak cukup dingin untuk dapat membuat es krim menjadi beku. Temperatur yang diperlukan untuk membuat es krim adalah sebesar minus tiga derajat Celsius atau lebih rendah. Tugas inilah yang dilakukan oleh garam. Sesungguhnya banyak zat lain yang dapat berbuat hal yang sama tetapi garam lebih murah, sehingga banyak digunakan untuk membuat es krim.

Ketika es dicampur dengan garam, sebagian membentuk air garam dan es secara spontan terlarut dalam air garam, akibatnya air garam semakin banyak. Di dalam segumpal es, air terstruktur membentuk tatanan geometrik yang tertentu dan kaku. Tatanan yang kaku ini rusak ketika diserang oleh garam, maka molekul-molekul air selanjutnya bebas bergerak ke mana-mana dalam wujud cair.

Tetapi merusak struktur padat molekul-molekul es memerlukan energi. Untuk sebongkah es yang hanya kontak dengan garam dan air, energi itu hanya dapat diperoleh dari kandungan panas dalam air garam. Maka ketika es mencair dan terlarut, proses ini meminjam panas dari air dan menurunkan temperaturnya. Setelah temperatur dingin ini tercapai, dalam pemanfaatannya campuran itu mendapatkan panas pengganti dari adonan es krim yang mengakibatkan adonan es krim menjadi dingin dan beku.

Gabriel Daniel Fahrenheit, pencipta skala temperatur Fahrenheit, menemukan bahwa garam yang dicampurkan ke es (pada temperatur sedikit di bawah titik beku) memungkinkan titik beku lebih rendah daripada ketika es hanya terdiri atas air. Dengan demikian, garam menyebabkan salju dan es meleleh. Banyak orang belum menemukan cara lebih baik untuk melumer- kan es di permukaan jalan dan trotoar selain menaburkan garam. Garam begitu efektif dalam mencegah pembentukan es. Walaupun beberapa jenis bahan kimia telah dikembangkan untuk mencairkan es, garam masih merupakan cara yang paling murah. Lalu mengapa tidak semua orang menggunakan garam untuk mengatasi lapisan es? Pertimbangan ekologi telah menyebabkan bebe-rapa pemerintahan daerah melarang penggunaan garam. Garam me- rangsang korosi pada kendaraan, beton jalan, jembatan, dan baja tak terlindung pada bangunan-bangunan sekitar. Garam juga berbahaya bagi bermacam-macam tumbuhan. Efektivitas garam sebagai pengusir es juga memiliki keterbatasan yang mencolok. Garam paling baik digunakan di jalan yang banyak dilewati kendaraan; tanpa lalu lintas yang cukup untuk merangsang percampuran es dan garam, batu es masih bisa terbentuk. Pada suhu lebih rendah dari kira-kira --4"C, garam tidaklah terlalu efektif, karena pembentukan es begitu cepat dan garam tidak memiliki peluang menurunkan titik beku. Garam yang bertaburan di permukaan es juga tidak menghasilkan traksi untuk ban kendaraan atau sol sepatu pejalan kaki. Sebaliknya, pasir menyediakan traksi yang baik sekali untuk kendaraan ketika batuan kecil yang kasar itu bersentuhan dengan ban, entah pasir itu terbenam sebagian di permukaan es atau bercampur dengan lumpur atau salju. Pasir tidak memerlukan lalu lintas yang padat agar berfungsi dengan efektif, tidak berbahaya bagi tumbuhan, kendaraan, atau jalanan sendiri. Selain itu, pasir juga terhitung murah.

Hanya ada satu masalah dengan pasir: bahan ini tidak melelehkan salju atau es. Dengan kata lain, garam mencoba mengatasi masalah pada sumbernya, sedangkan pasir mencoba mengatasi gejalanya. Ada dinas pekerjaan umum daerah yang bereksperimen dengan kombinasi pasir-garam. Sebenarya kebanyakan pasir yang ditaburkan di jalanan sudah diberi sedikit garam, untuk mencegah pasir membeku kemudian menggumpal bercampur dengan salju.

Meskipun garam jauh lebih mahal dibanding pasir, pertimbangan biaya sering kali tidak menjadi alasan untuk lebih memilih pasir daripada garam. Joseph DiFabio, dari New York State Department of Transportation, menuturkan bahwa pram di Amerika memerlukan biaya sekitar dua puluh dolar per ton, sedangkan pasir hanya lima dolar per ton. Namun pasir harus diberikan dalam konsentrasi lebih besar daripada garam, sekitar tiga kalinya.

Karena kontraktor pemeliharaan jalan harus menggunakan pasir tiga kali lebih banyak untuk setiap kilometer yang sama, berarti truk mereka harus pulang pergi tiga kali lebih banyak untuk mengangkut pasir dibandingkan kalau menggunakan garam. Karena itulah, secara keseluruhan, selisih antara memakai garam dan pasir bisa diabaikan.

Contoh :

Es krim tidak lain berupa busa (gas yang terdispersi dalam cairan) yang diawetkan dengan pendinginan. Walaupun es krim tampak sebagai wujud yang padu, bila dilihat dengan mikroskop akan tampak ada empat komponen penyusun, yaitu padatan globula lemak susu, udara (yang ukurannya tidak lebih besar dari 0,1 mm), kristal-kristal kecil es, dan air yang melarutkan gula, garam, dan protein susu. Berbagai standar produk makanan di dunia membolehkan penggelembungan campuran es krim dengan udara sampai volumenya menjadi dua kalinya (disebut dengan maksimum 100 persen overrun). Es krim dengan kandungan udara lebih banyak akan terasa lebih cair dan lebih hangat sehingga tidak enak dimakan.

Pembuatan es krim sebenarnya sederhana saja, yakni mencampurkan bahan-bahan dan kemudian mendinginkannya. Air murni pada tekanan 1 atmosfer akan membeku pada suhu 0°C. Namun, bila ke dalam air dilarutkan zat lain, titik beku air akan menurun. Jadi, untuk membekukan adonan es krim pun memerlukan suhu di bawah 0°C. Misalkan adonan es krim dimasukkan dalam wadah logam, kemudian di ruang antara ember kayu dan wadah logam dimasukkan es.

Awalnya, suhu es itu akan kurang dari 0°C (coba cek hal ini dengan mengukur suhu es yang keluar dari lemari pendingin). Namun, permukaan es yang berkontak langsung dengan udara akan segera naik suhunya mencapai 0°C dan sebagiannya akan mencair. Suhu campuran es dan air tadi akan tetap 0°C selama esnya belum semuanya mencair. Seperti disebut di atas, jelas campuran es krim tidak membeku pada suhu 0°C akibat sifat koligatif penurunan titik beku.

Bila ditaburkan sedikit garam ke campuran es dan air tadi, kita mendapatkan hal yang berbeda. Air lelehan es dengan segera akan melarutkan garam yang kita taburkan. Dengan demikian, kristal es akan terapung di larutan garam. Karena larutan garam akan mempunyai titik beku yang lebih rendah dari 0°C, es akan turun suhunya sampai titik beku air garam tercapai. Dengan kata lain, campuran es krim tadi dikelilingi oleh larutan garam yang temperaturnya lebih rendah dari 0°C sehingga adonan es krim itu akan dapat membeku.

Kalau campuran itu hanya dibiarkan saja mendingin tidak akan dihasilkan es krim, melainkan gumpalan padat dan rapat berisi kristal-kristal es yang tidak akan enak kalau dimakan. Bila diinginkan es krim yang enak di mulut, selama proses pembekuan tadi adonan harus diguncang-guncang. Pengocokan atau pengadukan campuran selama proses pembekuan merupakan kunci dalam pembuatan es krim yang baik. Proses pengguncangan ini bertujuan ganda. Pertama, untuk mengecilkan ukuran kristal es yang terbentuk; semakin kecil ukuran kristal esnya, semakin lembut es krim yang terbentuk. Kedua, dengan proses ini akan terjadi pencampuran udara ke dalam adonan es krim. Gelembung-gelembung udara yang tercampur ke dalam adonan inilah yang menghasilkan busa yang seragam (homogen).

Jadi dapat dikatakan bahwa apabila es ini ditaburi dengan garam sehingga timbul reaksi kimia antara garam dan es. Hal ini membuat permukaan es mencair dan membentuk larutan garam. Es akan menyerap panas dari larutan garam ini sehingga larutan menjadi dingin dari 0 derajat celcius. Selanjutnya, larutan garam menyerap panas dari es krim yang ada dalam tabung melalui dinding tabung sehingga es krim ini menjadi dingin dan mengeras. Suhu es krim ini tidak mungkin menjadi cukup rendah tanpa adanya penambahan garam. Manakah yang lebih cepat mencair, es yang ditaburi garam, atau tanpa adanya garam ?

a)      Isi masing masing gelas dengan es batu kira kira ½ nya (jumlah sama).

b)      Masukkanlah satu sendok garam ke dalam salah satu gelas tersebut.

c)      Letakkan kedua gelas tersebut di tempat terbuka.

Apa yang terjadi ?

Es batu di dalam gelas dengan adanya garam akan lebih cepat mencair daripada es batu tanpa adanya garam.

Garam yang ditambahkan pada es batu akan dapat menurunkan titik leleh es batu. Karena itu, es batu dengan adanya garam akan lebih cepat mencair daripada es batu tanpa adanya garam. Es batu tanpa danya garam akan tetap mencair akibat panas yang berasal dari lingkungan. Panas ini juga mempengaruhi mancairnya es batu dengan garam. Akibatnya, air yang ada di dalam gelas yang berisi es batu dan garam lebih banyak daripada gelas yang berisi es batu tanpa adanya garam.