Isi
Garam sering digunakan dalam pembuat es krim untuk membuat air di sekitar wadah cukup dingin untuk membekukan krim. Faktanya, dalam waktu setengah jam atau lebih, air yang sangat dingin dapat membekukan krim yang cukup manis untuk mengubahnya menjadi es krim. Bagaimana garam membuat air begitu dingin?
Fisika Air
Untuk memahami fenomena ini dengan lebih baik, dibutuhkan pemahaman tentang hubungan antara suhu dan kondisi fisik air. Pergerakan molekul air tergantung pada suhu air. Temperatur yang hangat berarti pergerakan yang cepat. Jika gerakannya cukup cepat, uap dihasilkan. Suhu dingin berarti lebih sedikit gerakan sampai suhu mencapai titik yang cukup rendah untuk menghentikan gerakan molekul sama sekali dalam proses yang kita sebut pembekuan.
Titik beku
Jadi bagaimana garam (natrium klorida) membuat air lebih dingin? Intinya, tidak. Garam bekerja untuk menekan titik beku air sehingga air bisa menjadi lebih dingin dari 32 derajat Fahrenheit (nol derajat Celsius) sebelum berubah menjadi es. Bahkan, air yang mengandung garam bisa mencapai suhu hampir minus 6 derajat F.
Ketika es krim dibuat, krim ditempatkan ke dalam tabung dan diputar dalam penangas es. Jika tidak ada garam yang ditambahkan ke penangas es, suhu terendah yang bisa dicapai adalah 32 derajat F. Sementara krim dapat membeku pada suhu ini, ia dapat melakukannya lebih cepat pada suhu yang lebih rendah. Ketika garam ditambahkan ke penangas es (biasanya garam batu dalam pembuatan es krim), ia bersentuhan dengan lapisan tipis air pada permukaan es yang mencair. Garam larut dan air menjadi asin. Air garam ini memiliki titik beku yang lebih rendah, sehingga suhu penangas es bisa semakin dingin, sehingga pembekuan es krim lebih cepat.
Penggunaan Garam untuk Mencairkan Es
Prinsip garam yang menurunkan titik beku air sering digunakan untuk menjaga keamanan jalan di musim dingin. Selama acara salju dan es, truk menyebarkan lapisan tipis garam di jalan raya. Hal ini menyebabkan salju dan es mencair karena tumbukan, bukannya membeku, dan membuat jalan menjadi basah, bukannya dingin dan berbahaya. Namun, ada batas bagaimana air dingin bisa menjadi sebelum pembekuan; pada suhu yang sangat dingin, mengoleskan pasir ke jalan untuk meningkatkan gesekan lebih bermanfaat daripada mengoleskan garam. Jenis garam selain natrium klorida dapat digunakan dalam suhu yang lebih dingin. Kalsium klorida dan magnesium klorida, misalnya, dapat melelehkan es pada suhu rendah. Namun, beberapa senyawa ini dapat merusak lingkungan dan hanya digunakan sesekali.
Efek Menghancurkan Es
Menggunakan es yang dihancurkan dengan garam akan memberikan area permukaan yang lebih besar di mana garam dapat larut, menghasilkan pencairan yang lebih cepat. Menggunakan lebih banyak potongan es serut dalam pembuat es krim Anda, misalnya, akan lebih efektif daripada menggunakan lebih sedikit kubus besar.
Air Garam Mendidih
Walaupun garam akan menurunkan titik beku air, garam tidak menurunkan titik didih. Bahkan, air asin akan mendidih pada suhu yang lebih tinggi daripada air yang tidak asin. Sekali lagi, menambahkan garam ke dalam air tidak menurunkan suhu.