Language
Country/Area
No result found
Mengapa larutan lewat jenuh dianggap sebagai fenomena misterius dalam komunitas ilmiah?
Dalam kimia fisika, supersaturasi terjadi ketika konsentrasi zat terlarut dalam larutan melebihi kelarutan zat terlarut tersebut pada kesetimbangan. Fenomena ini sebagian besar berlaku untuk zat terlarut padat dalam cairan, tetapi juga dapat berlaku untuk cairan dan gas yang terlarut dalam cairan. Larutan supersaturasi berada dalam keadaan metastabil dan dapat kembali ke kesetimbangan dengan memisahkan zat terlarut berlebih, menambahkan pelarut untuk mengencerkannya, atau meningkatkan kelarutan zat terlarut.
Studi tentang larutan supersaturasi berawal dari percobaan awal dengan natrium sulfat, garam yang ideal untuk penelitian awal karena kelarutannya dalam air berkurang saat suhu naik.
Seiring berjalannya waktu, para ilmuwan secara bertahap menyadari bahwa proses kristalisasi larutan supersaturasi tidak hanya bergantung pada pengadukan seperti yang diyakini sebelumnya, tetapi memerlukan penambahan "benih" padat untuk memulai proses kristalisasi. Konsep ini dikembangkan oleh ahli kimia terkenal Gay-Lussac, yang menunjukkan pengaruh kinematika ion garam dan karakteristik wadah pada keadaan lewat jenuh. Henry Lowell kemudian mengusulkan bahwa inti dalam larutan dan dinding wadah mengkatalisis proses kristalisasi.
Contoh dan mekanisme lewat jenuh
Ketika suhu larutan jenuh diubah, larutan senyawa dalam cairan menjadi lewat jenuh. Umumnya, ketika suhu menurun, kelarutan menurun dan zat terlarut berlebih dengan cepat terpisah dari larutan dalam bentuk kristal atau bubuk amorf. Namun, ada kasus di mana yang terjadi sebaliknya. Rekristalisasi adalah proses yang digunakan untuk memurnikan senyawa kimia. Proses ini melibatkan pemanasan campuran pengotor dan pelarut hingga senyawa larut, kemudian menyaring pengotor yang tersisa, dan kemudian menurunkan suhu untuk membuat larutan lewat jenuh sebentar.
Proses-proses ini menggambarkan perilaku larutan jenuh dan menunjukkan bahwa kristal-kristal kecil atau partikel-partikel kaca dapat bertindak sebagai inti untuk menginduksi kristalisasi.
Interaksi Gas Terlarut dan Cairan
Kelarutan gas dalam cairan meningkat seiring dengan meningkatnya tekanan gas. Ketika tekanan eksternal berkurang, kelebihan gas dilepaskan dari larutan. Misalnya, minuman berkarbonasi berdesis karena karbon dioksida larut dalam cairan di bawah tekanan tinggi. Ketika botol dibuka, tekanan berkurang dan gas dilepaskan dalam bentuk gelembung. Bagi penyelam, ketika tubuh jenuh dengan gas, muncul ke permukaan dapat menyebabkan risiko penyakit dekompresi.
Aplikasi Superjenuh
Dalam bidang farmasi, larutan jenuh memiliki aplikasi praktis. Dengan membuat larutan obat jenuh, obat dapat diminum dalam bentuk cair. Keadaan obat yang sangat jenuh ini dapat meningkatkan penyerapan dalam tubuh, dan bahkan obat yang dikonsumsi dalam bentuk kristal dapat membentuk keadaan sangat jenuh dalam tubuh. Fenomena ini disebut supersaturasi internal, dan dengan menggunakan alat untuk mengidentifikasi larutan supersaturasi, ahli ekologi laut dapat mempelajari aktivitas organisme dan populasi untuk menentukan produktivitas biologis suatu wilayah.
Berkaitan dengan ilmu atmosfer, keberadaan supersaturasi telah diakui sejak tahun 1940-an. Ketika troposfer sangat jenuh dengan uap air, peluang air membeku meningkat. Hal ini menunjukkan pentingnya fenomena supersaturasi dalam meteorologi dan ilmu lingkungan.
Ketika molekul air berada dalam keadaan sangat jenuh, kelembapan relatif terkadang dapat mencapai lebih dari 100%, sebuah fenomena yang belum diteliti secara mendalam oleh para ilmuwan.
Larutan supersaturasi tidak hanya mengilhami antusiasme penelitian para ilmuwan, tetapi juga mengungkap logika di balik banyak fenomena misterius di alam. Apa hukum dan mekanisme kerja reaksi dalam keadaan ekstrem ini?
