Reaksi Kimia - Pengertian Sifat Koligatif Larutan dan Penurunan Titik Beku Beserta Contohnya dalam Kehidupan Sehari-hari

Teoriilmukimia - Di negara-negara dingin seperti Eropa, sering sekali terjadi salju saat musim dingin. Turunnya salju dapat menjadi masalah serius karena menggangu transportasi. Salju yang menutup jalan akan menyebabkan jalan menjadi sangat licin sehingga kendaraan menjadi mudah tergelincir.

Snow removal atau penghilangan salju, adalah upaya menghilangkan salju yang menutupi jalanan supaya perjalanan tidak terganggu oleh adanya salju.  Snow removal adalah salah satu aplikasi dari sifat koligatif larutan khususnya pada bagian penurunan titik beku. Cara yang dilakukan adalah dengan menambahkan bahan kimia yang dapat melelehkan salju (air beku) dan salah satunya adalah menggunakan garam dapur  atau natrium klorida (NaCl) yang harganya murah dan mudah dijumpai. 

Gambar 1. Musim salju

Namun penggunaan garam dapur untuk mencairkan es/salju mempunyai beberapa kekurangan. Larutan garam dapur akan membeku pada suhu sekitar -18 ^oC. Artinya, jika suhu udara di bawah -18 ^oC, katakanlah -25 ^oC, maka garam dapur tidak dapat digunakan untuk mencairkan salju/es pada suhu tersebut disamping itu garam dapur juga memiliki sifat korosif  yang dapat menyebabkan karat pada logam terutama besi.

Untuk mengatasi hal ini, banyak pihak yang kemudian menggunakan garam lain yang lebih mahal yaitu kalsium klorida dan magnesium klorida. Kedua senyawa ini, karena memiliki jumlah ion yang lebih banyak daripada NaCl, tidak hanya menurunkan temperatur lebih besar daripada NaCl, tapi juga proses pelarutannya bersifat eksoterm, sehingga panas yang dihasilkan dapat membantu melelehkan salju dengan lebih cepat dan efektif. Ataupun dengan menggunakan senyawa organik yang dicampur dengan kalium klorida (garam batu), dan magnesium klorida. Campuran ini terbukti efektif menurunkan suhu sampai -34 ^oC. Sehingga campuran garam tersebut dapat digunakan untuk es yang bersuhu lebih dari  -34 ^oC.

Gambar 2. Garam Dapur

Garam-garam tersebut dapat mencairkan es karena dengan penambahan garam akan menyebabkan titik beku air turun di bawah 0°C. Hal ini sesuai dengan salah satu sifat koligatif larutan, dimana jika kadar zat terlarut (dalam hal ini garam) dalam larutan (larutan garam-air) bertambah, larutan menjadi lebih sulit membeku.

Untuk dapat membeku, jarak antarmolekul dalam suatu substansi harus dirapatkan hingga tidak dimungkinkan adanya perpindahan tempat dari molekul-molekul tersebut. Semakin dingin suhu, pergerakan molekul makin berkurang sehingga kemungkinan molekul menjadi rapat satu sama lain semakin besar.

Adanya partikel-partikel zat terlarut (garam) akan mengakibatkan proses pergerakan molekul-molekul pelarut (air) terhalang. Akibatnya, untuk dapat lebih mendekatkan jarak antarmolekul sejenis diperlukan suhu yang lebih rendah dari normal. Jadi, titik beku larutan akan lebih rendah daripada titik beku pelarut murninya (air).

Air murni akan membeku pada suhu 0°C, sehingga bila suhu udara mencapai 0°C, air hujan akan berubah menjadi salju. Misalnya dengan penambahan sejumlah garam titik beku air menjadi -2°C, maka pada suhu lingkungan 0°C salju yang ada di jalanan akan segera mencair.