Dua jenis perubahan, satu kimia dan satu fisik, dapat mempengaruhi titik beku suatu zat. Anda dapat menurunkan titik beku beberapa cairan dengan mencampurkan zat kedua yang dapat larut ke dalamnya; begitulah cara garam jalan mencegah air lelehan membeku kembali dalam suhu dingin. Pendekatan fisik, mengubah tekanan, juga dapat menurunkan titik beku cairan; Itu juga dapat menghasilkan bentuk padat yang tidak biasa dari suatu zat yang tidak terlihat pada tekanan atmosfer normal.
TL;DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Antibeku menurunkan titik beku air, menjaganya tetap cair pada suhu rendah. Gula dan garam juga bisa melakukan hal ini, meskipun pada tingkat yang lebih rendah.
Ketika Molekul Membeku
Gaya listrik antar molekul menentukan suhu saat suatu zat membeku dan mendidih; semakin kuat gaya, semakin tinggi suhunya. Banyak logam, misalnya, terikat oleh gaya yang kuat; titik leleh besi adalah 1.535 derajat Celcius (2.797 derajat Fahrenheit). Gaya antar molekul air jauh lebih lemah; air membeku pada nol derajat C (32 derajat F). Campuran pelarut dan variasi tekanan mengurangi gaya antar molekul, menurunkan titik beku cairan.
Mencampurnya
Dengan mencampurkan satu cairan dengan zat lain yang kompatibel, Anda menurunkan titik beku cairan tersebut. Zat harus kompatibel untuk memastikan pencampuran sempurna; minyak dan air, misalnya, terpisah dan tidak akan mengubah titik bekunya. Campuran garam meja dan air memang memiliki titik beku yang lebih rendah, seperti halnya campuran air-alkohol. Ahli kimia dapat memprediksi perbedaan suhu titik beku dengan menerapkan rumus yang memperhitungkan jumlah zat yang terlibat dan konstanta yang terkait dengan zat kedua. Misalnya, jika Anda menghitung air dan natrium klorida dan hasilnya -2, itu berarti titik beku campurannya 2 derajat C (3,6 derajat F) lebih rendah daripada air murni.
Menghilangkan Tekanan
Perubahan tekanan dapat menaikkan atau menurunkan titik beku suatu zat. Umumnya, tekanan yang lebih rendah dari 1 atmosfer menurunkan suhu di mana suatu zat membeku, tetapi untuk air, tekanan yang lebih tinggi memberikan titik beku yang lebih rendah. Gaya dari perubahan tekanan berubah menjadi gaya molekuler yang sudah berperan dalam suatu zat. Untuk air pada tekanan rendah, uap langsung berubah menjadi es tanpa menjadi cair.
Es Panas yang Menakjubkan
Air memiliki beberapa fase padat, masing-masing diamati pada jumlah tekanan yang berbeda. Es standar, yang oleh para ilmuwan disebut “Es I”, ada pada tekanan atmosfer dan memiliki struktur kristal heksagonal yang khas. Pada suhu di bawah minus 80 derajat C (minus 112 derajat F), kristal es kubik dapat terbentuk dari uap pada tekanan 1 atmosfer. Pada tekanan tinggi, jenis es eksotis terbentuk; ilmuwan mengidentifikasi mereka sebagai Es II hingga Es XV. Bentuk es ini dapat tetap padat pada suhu melebihi 100 derajat C (212 derajat F) — titik didih air pada tekanan 1 atmosfer.
fottograff/iStock/GettyImages
