PEREBUSAN: KONSEP, JENIS DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The didih adalah perubahan keadaan atau fase cair ke bentuk gas. Itu terjadi ketika cairan dipanaskan hingga titik didihnya: suhu di mana tekanan uap cairan sama dengan tekanan atmosfer yang diberikan pada permukaan cairan.

Pada umumnya dalam perebusan panas disuplai di bagian bawah wadah yang berisi cairan. Di sana dimulai pembentukan gelembung yang meningkat volumenya saat naik ke permukaan cairan, karena tekanan padanya berkurang saat naik.

Ketika cairan mendidih, dikatakan telah mencapai titik didihnya. Sumber: Pixabay.

Jika cairan yang dipanaskan adalah air, gelembung-gelembung itu mengandung uap air; artinya, mereka sudah mengandung air dalam bentuk gas. Selain itu, gelembung didistribusikan ke seluruh volume cairan. Suhu air didih sekitar 100ºC, dengan tekanan 1 atm (760 mmHg).

Untuk menghasilkan perubahan wujud dari fasa cair ke fasa gas, perlu dilakukan penyediaan energi (entalpi penguapan). Selama perebusan terjadi, suhu air tetap konstan pada 100 ºC, karena energi panas hilang saat molekul air cair keluar sebagai uap air.

Jenis perebusan

Ada dua jenis utama pendidihan: berinti, dan fluks panas kritis.

Dalam titik didih nukleat, gelembung bervolume kecil terbentuk di berbagai tempat dalam volume cairan.

Pembentukan gelembung diamati setelah kenaikan suhu

Sedangkan pada aliran panas kritis pendidihan terjadi ketika permukaan dimana panas disuplai menyebabkan pendidihan, memanas diatas nilai temperatur kritis, membentuk lapisan uap pada permukaan.

Titik didih

Faktor yang menentukan titik didih

Tekanan atmosfir

Kenaikan tekanan atmosfir mengakibatkan naiknya titik didih, karena tekanan uap air perlu dinaikkan untuk menyamakan tekanan atmosfir. Untuk mencapai hal ini, suhu air harus dinaikkan sehingga membutuhkan pengeluaran kalori yang lebih tinggi.

Sebaliknya, ketika tekanan atmosfir menurun, seperti yang terjadi di gunung dengan ketinggian di atas permukaan laut, titik didihnya menurun, karena diperlukan tekanan uap yang lebih rendah yang sama dengan tekanan atmosfer.

Gaya antarmolekul

Molekul dalam larutan memiliki beberapa jenis interaksi, antara lain: gaya dispersi atau London, gaya dipol-dipol, dan ikatan hidrogen. Semakin besar gaya-gaya tersebut, semakin tinggi titik didihnya.

Energi panas diperlukan untuk memutus interaksi antar molekul sehingga dapat memiliki energi yang cukup untuk mendidih. Contoh: metil eter (C ₂ H ₆ O) memiliki titik didih 25 ° C, sedangkan etil eter (C ₄ H ₁₀ O) memiliki titik didih 78,5 ° C.

Perbedaan antara titik didih, meskipun memiliki struktur kimia yang serupa, dijelaskan karena etil eter memiliki massa molekul yang lebih tinggi; Keduanya membentuk ikatan hidrogen, tetapi gaya dispersif di C ₄ H ₁₀ O lebih kuat daripada di C ₂ H ₆ O.

Perbedaan antara mendidih dan penguapan

Perebusan berasal dari cairan di dekat sumber panas, kemudian menyebar ke seluruh volume cairan. Itu terlihat pada ilustrasi ini:

Sedangkan evaporasi merupakan fenomena permukaan cairan.

Penguapan terjadi ketika molekul cairan di antarmuka udara-cairan memiliki cukup energi untuk mengatasi tegangan permukaan yang diberikan padanya; sehingga lolos dari sinus cairan dan masuk ke fase gas.

Penguapan dapat terjadi pada suhu berapa pun, tetapi kemungkinan terjadinya meningkat seiring suhu. Pada gambar berikut Anda bisa melihat air menguap dari tanah:

Contoh merebus

Sterilisasi uap

Itu dilakukan dalam peralatan yang disebut autoclave, yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan tekanan tinggi yang diberikan oleh uap air, yang tidak dapat keluar. Demikian pula terjadi peningkatan titik didih air yang memungkinkannya mencapai suhu di atas 100ºC.

Dalam autoklaf, bahan untuk kultur jaringan, bahan bedah, bahan untuk digunakan di laboratorium, media kultur, dll. Disterilkan. Kondisi yang digunakan untuk sterilisasi dalam autoclave adalah: tekanan 15 pon, temperatur 121 ºC dan durasi 15 menit.

Memasak makanan

Makanan dipanaskan dengan memasukkannya ke dalam air. Selama memasak, suhu yang digunakan sama dengan titik didih air (100 ºC). Makanan dipanaskan, selama waktu yang ditunjukkan oleh pengalaman, untuk mencapai kondisi optimal untuk konsumsi.

Makanan Cina menggunakan perebusan dan pengukusan minimal untuk menjaga warna, tekstur, dan rasa makanan. Jenis pemasakan yang dikenal dengan istilah mendidih ini menggunakan suhu di bawah titik didih. Memasak makanan juga digunakan dengan menggunakan uap.

Panci presto

Kompor bertekanan digunakan untuk memasak makanan. Pengoperasiannya didasarkan pada kemampuannya untuk membatasi keluarnya uap air yang dihasilkan ke atmosfer, yang menghasilkan peningkatan tekanan internal.

Peningkatan tekanan yang diberikan pada permukaan cairan dalam panci diartikan sebagai peningkatan titik didih dan mencapai suhu di atas 100ºC. Ini mengurangi waktu memasak dan karenanya menghemat penggunaan bahan bakar.

Disipasi panas

Air direbus pada permukaan hidrofilik untuk mendinginkan reaktor nuklir dan perangkat elektronik berdaya tinggi, sehingga mencegahnya dari panas berlebih. Untuk mencapai titik didih dan mendidih, air harus mengambil panas dari sekitarnya dan ini mengakibatkan penurunan suhunya.

Penentuan massa molar zat terlarut

Meningkatkan titik didih air adalah sifat koligatif; dan karena itu tergantung pada konsentrasi zat terlarut. Dengan mengetahuinya, massa molar zat terlarut dapat diperkirakan. Namun, ada metode yang lebih tepat, seperti spektrometri massa, yang masih merupakan metode yang berguna.

Industri gula

Dalam pemurnian gula tebu untuk produksi gula kristal, sari tebu direbus dan suhu yang dicapai tergantung konsentrasi gula di dalamnya.

Peninggian titik didih sari tebu merupakan ukuran konsentrasi gula dalam larutan. Ini adalah informasi penting untuk mencapai kristalisasi gula.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (26 September 2019). Definisi Mendidih dalam Kimia. Diperoleh dari: thinkco.com
3. Wikipedia. (2019). Titik didih. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
4. Breslyn W. & Wyler C. (29 September 2019). Mendidih. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
5. Mendidih. Diperoleh dari: chem.purdue.edu
6. Editor Encyclopaedia Britannica. (19 Mei 2015). Mendidih. Encyclopædia Britannica. Diperoleh dari: britannica.com
7. Prof. Sofía Gutiérrez de Gamboa. (2008). Sterilisasi dengan panas manusia. . Diperoleh dari: ucv.ve
8. Universitas Purdue. (30 April 2018). Permukaan anti air dapat merebus air secara efisien, menjaga elektronik tetap dingin. ScienceDaily. Diperoleh dari: sciencedaily.com
9. Brennan, John. (2019). Penggunaan Elevasi Titik Didih. sciencing.com. Diperoleh dari: sciencing.com