.webp)
Pernahkah kalian tergelincir saat bermain ice skating dan menjadi bertanya-tanya mengapa es begitu licin? Tentunya, kita pasti sudah mengetahui jika berjalan di atas es tentunya akan sangat licin.
Namun, mengapa air yang membeku begitu licin? Ternyata, para ilmuwan juga tidak benar-benar mengetahui jawaban akan pertanyaan tersebut. Namun, kalian tidak perlu khawatir karena penelitian terbaru telah menunjukkan bahwa kemungkinan licinnya es disebabkan oleh 'ekstra' molekul di permukaan es.
Temuan Sebelumnya
Sebelum terungkap oleh penelitian baru, terdapat sebuah teori lama yang menyebutkan licinnya es disebabkan karena memiliki kepadatan yang lebih rendah daripada air cair. Hal itu menyebabkan titik leburnya menjadi lebih rendah di bawah tekanan tinggi.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Dilansir dari laman Live Science, teori yang telah berlaku cukup lama ini mengungkap bahwa ketika kita menginjak es, tekanan berat kita akan menyebabkan lapisan atasnya meleleh menjadi air. Oleh sebab itu, es akan terasa sangat licin jika kita berjalan di atasnya.
"Saya pikir semua orang setuju bahwa ini tidak mungkin terjadi," ungkap Mischa Bonn, direktur departemen spektroskopi molekuler di Max Planck Institute for Polymer Research di Jerman.
"Tekanan yang diperlukan harus sangat ekstrim, bahkan Anda tidak dapat mencapainya dengan meletakkan seekor gajah di sepatu hak tinggi," tambahnya.
Namun, terdapat teori lainnya yang mengungkap bahwa saat kita berjalan melintasi lapisan es akan menghasilkan gesekan yang menimbulkan panas. Sayangnya, es tidak hanya licin saat kita melintasinya.
"Teori lapisan air tidak masuk akal," ungkap Bonn.
"Jika Anda menumpahkan air di lantai dapur Anda, itu menjadi licin tetapi tidak terlalu licin. Sehingga lapisan air tidak akan menjelaskannya," jelasnya.
Disebabkan oleh Molekulnya
Melalui sebuah studi yang diterbitkan pada 9 Mei di Journal of Chemical Physics, Mischa dan Daniel Bonn mengungkap bahwa licinnya es tidak disebabkan oleh lapisan air cair di permukaan es. Studi yang dilakukan oleh dua bersaudara ini membuktikan licinnya es disebabkan oleh molekul-molekul air yang longgar.
Mischa Bon dalam studinya membandingkan lantai yang licin dengan lantai dansa yang penuh dengan kelereng, manik-manik, atau bantalan bola-bola. Ternyata, meluncur di permukaan es ini sama saja dengan berguling di atas molekul-molekul bantalan tersebut.
Es memiliki struktur kristal yang sangat teratur, di mana setiap molekul air dalam kristal terhubung ke tiga molekul lainnya. Sayangnya, molekul-molekul di permukaan hanya dapat terhubung dengan dua molekul lainnya.
Hal tersebut kemudian membentuk ikatan yang sangat lemah dengan kristal sehingga memungkinkan molekul-molekul permukaan ini berputar, melekat, dan melepaskan diri ke berbagai situs di kristal saat mereka bergerak.
Pada dasarnya, saat kita meluncur di atas es berarti kita berguling di atas molekul-molekul air ini. Namun, lapisan molekul tidak sama dengan lapisan air cair di atas es.
Diketahui, molekul-molekul ini dan keadaan licinnya akan terjadi pada suhu yang jauh di bawah titik beku air. Faktanya, cara molekul-molekul ini bergerak dengan bebas dan menyebar di permukaan membuatnya tampak lebih mirip dengan gas dibandingkan air, ungkap Daniel Bonn.
Seorang profesor fisika di University of Alaska Fairbanks, Martin Truffer mengungkapkan bahwa es yang licin bukan merupakan sifat yang unik, tetapi lebih kepada hubungan kita kepada es tersebut.
"Yang tidak biasa tentang es adalah, kita biasanya mengalami es sedekat mungkin dengan titik leleh," jelas Truffer kepada Live Science.
"Ini adalah satu-satunya bahan di mana kita memiliki fase gas, fase cair, dan fase padat dalam rentang iklim normal di mana kita tinggal," tambahnya.
Ternyata, pengamatan Truffer yang tinggal di Alaska sejalan dengan apa yang ditemukan oleh Bonns. Truffer menemukan saat suhu es mencapai minus 4 derajat celcius, salju menjadi seperti kertas pasir.
Pada suhu ultra rendah, molekul-molekul di permukaan tidak memiliki energi yang cukup untuk berpatah dan membentuk ikatan saat mereka berputar, sehingga es menjadi tidak licin.
Menurut data penelitian mereka, suhu untuk mencapai tingkat kelembutan maksimum adalah sekitar minus 7 derajat celcius. Namun, suhu tersebut adalah hal umum yang diketahui karena suhu tersebut telah lama digunakan pada lintasan seluncur indoor.
(nah/nah)
