Minuman beralkohol wajib ada di setiap bar atau pesta rumah. Namun, banyak orang mungkin tidak pernah benar-benar memikirkan hal ini: Mengapa volume alkohol berubah saat Anda mencampur berbagai konsentrasi alkohol? Ada prinsip kimia dan dasar biologis yang menarik di balik fenomena ini, yang akan kita bahas secara mendalam di bawah ini.
Alkohol diukur sebagai persentase berdasarkan volume, yang sering diberi label "alkohol berdasarkan volume" (ABV). Ini berarti berapa mililiter alkohol murni dalam 100 mililiter larutan. Saat berbagai konsentrasi alkohol dicampur, perubahan volume yang diamati tidak dapat dijelaskan dengan penambahan sederhana. Fenomena ini disebut "volume molar parsial" oleh ahli kimia.
Saat air dan alkohol (seperti etanol) dicampur, interaksi antara molekul menyebabkan volume campuran berubah.
Air dan etanol merupakan pelarut polar, yang berarti keduanya mampu membentuk ikatan hidrogen. Ketika air ditambahkan ke etanol, molekul air tertarik ke gugus hidroksil etanol dan mengubah lingkungan polar satu sama lain. Daya tarik ini memungkinkan pengepakan yang lebih rapat antara molekul air dan alkohol, yang menyebabkan volume total campuran menjadi lebih kecil dari yang diinginkan.
Eksperimen telah menunjukkan bahwa ketika mencampur alkohol dan air pada konsentrasi di bawah 24%, volumenya sedikit meningkat, sedangkan pencampuran di atas konsentrasi ini menghasilkan penurunan volume. Hal ini karena pada konsentrasi tinggi, gaya tolak antar molekul melemah, yang mengarah pada pembentukan struktur yang lebih padat, sehingga menghasilkan volume keseluruhan yang lebih kecil.
Saat mencampur alkohol dengan konsentrasi berbeda, perasaan intuitif yang sering kali sulit diverifikasi adalah bahwa volume total zat tersebut tidak sama dengan jumlah volume bagian-bagiannya.
Berbagai negara memiliki peraturan yang jelas tentang standar kadar alkohol. Misalnya, standar untuk bir rendah alkohol di beberapa negara adalah 0,5% ABV, sementara sebagian besar bir nonalkohol yang tersedia secara komersial hanya sekitar 0,05%. Standar ini tidak hanya memengaruhi nama anggur, tetapi juga secara tidak langsung memengaruhi pilihan konsumen.
Orang yang sehat secara umum tidak dapat mabuk hanya dengan meminum minuman rendah alkohol. Hal ini karena konsentrasi alkohol yang rendah memiliki efek minimal pada metabolisme, dan laju ekskresi utama tubuh lebih mungkin menyebabkan keracunan air daripada keracunan alkohol ketika sejumlah besar air dikonsumsi.
Secara keseluruhan, mencampur alkohol dan air menghasilkan perubahan volume karena perubahan halus dalam struktur molekul dan reaksi kimia. Hal ini juga membuat kita berpikir, ketika banyak orang memilih minuman beralkohol saat ini, berapa banyak dari mereka yang memahami prinsip-prinsip ilmiah di balik minuman ini? Bagaimana prinsip-prinsip ini akan memengaruhi budaya minum dan pilihan kita?
Pernahkah Anda memikirkan prinsip-prinsip ilmiah ini saat minum alkohol?