Sifat koligatif adalah
sifat-sifat fisis larutan yang hanya bergantung pada konsentrasi partikel zat
terlarut, tetapi tidak pada jenisnya. Sifat koligatif larutan meliputi tekanan
uap, penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik. Sifat
koligatif terutama penurunan titik beku dan tekanan osmosis memiliki banyak
kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa penerapan penurunan titik beku
dapat mempertahankan kehidupan selama musim dingin. Penerapan tekanan osmosis
ditemukan di alam, dalam bidang kesehatan, dan dalam ilmu biologi. Berikut ini
penjelasan mengenai penerapan sifat koligatif larutan dalam kehidupan
sehari-hari.
A. PENERAPAN PENURUNAN
TEKANAN UAP
Laut mati adalah contoh
dari terjadinya penurunan tekanan uap pelarut oleh zat terlarut yang tidak
mudah menguap. Air berkadar garam sangat tinggi ini terletak di daerah gurun
yang sangat panas dan kering, serta tidak berhubungan dengan laut bebas,
sehingga konsentrasi zat terlarutnya semakin tinggi.
Pada saat berenang di laut mati, kita tidak akan
tenggelam karena konsentrasi zat terlarutnya yang sangat tinggi. Hal ini tentu
saja, dapat dimanfaatkan sebagai sarana hiburan atau rekreasi bagi manusia.
Penerapan prinsip yang sama dengan laut mati dapat kita temui di beberapa
tempat wisata di Indonesia yang berupa kolam apung.
B. Kenaikan Titik
Didih
Titik didih zat cair adalah suhu
tetap pada saat zat cair mendidih. Pada suhu ini, tekanan uap zat cair sama
dengan tekanan udara di sekitarnya. Hal ini menyebabkan terjadinya penguapan di
seluruh bagian zat cair. Titik didih zat cair diukur pada tekanan 1 atmosfer.
Dari hasil penelitian, ternyata titik didih larutan selalu lebih tinggi dari
titik didih pelarut murninya. Hal ini disebabkan adanya partikel - partikel zat
terlarut dalam suatu larutan menghalangi peristiwa penguapan partikel -
partikel pelarut. Oleh karena itu, penguapan partikel - partikel pelarut
membutuhkan energi yang lebih besar. Perbedaan titik didih larutan dengan titik
didih pelarut murni di sebut kenaikan titik didih.
Contohnya air mendidih pada 100 oC.
C. PENERAPAN PENURUNAN
TITIK BEKU
1. Membuat Campuran
Pendingin
Cairan pendingin adalah larutan berair yang memiliki titik beku jauh di bawah 0oC.
Cairan pendingin digunakan pada pabrik es, juga digunakan untuk membuat es
putar. Cairan pendingin dibuat dengan melarutkan berbagai jenis garam ke dalam
air.
Pada pembuatan es putar cairan pendingin dibuat dengan mencampurkan garam dapur
dengan kepingan es batu dalam sebuah bejana berlapis kayu. Pada pencampuran
itu, es batu akan mencair sedangkan suhu campuran turun. Sementara itu,
campuran bahan pembuat es putar dimasukkan dalam bejana lain yang terbuat dari
bahan stainless steel. Bejana ini kemudian dimasukkan ke dalam
cairan pendingin, sambil terus-menerus diaduk sehingga campuran membeku.
2. Antibeku pada Radiator
Mobil
Di daerah beriklim dingin, ke dalam air radiator
biasanya ditambahkan etilen glikol. Di daerah beriklim dingin, air radiator mudah
membeku. Jika keadaan ini dibiarkan, maka radiator kendaraan akan cepat rusak.
Dengan penambahan etilen glikol ke dalam air radiator diharapkan titik beku air
dalam radiator menurun, dengan kata lain air tidak mudah membeku.
3. Antibeku dalam Tubuh
Hewan
Hewan-hewan yang tinggal di daerah beriklim dingin,
seperti beruang kutub, memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan penurunan
titik beku untuk bertahan hidup. Darah ikan-ikan laut mengandung zat-zat
antibeku yang mempu menurunkan titik beku air hingga 0,8oC. Dengan
demikian, ikan laut dapat bertahan di musim dingin yang suhunya mencapai 1,9oC
karena zat antibeku yang dikandungnya dapat mencegah pembentukan kristal es
dalam jaringan dan selnya. Hewan-hewan lain yang tubuhnya mengandung zat
antibeku antara lain serangga , ampibi, dan nematoda. Tubuh serangga mengandung
gliserol dan dimetil sulfoksida, ampibi mengandung glukosa dan gliserol darah
sedangkan nematoda mengandung gliserol dan trihalose.
4. Antibeku untuk
Mencairkan Salju
Di daerah yang mempunyai musim salju, setiap hujan
salju terjadi, jalanan dipenuhi es salju. Hal ini tentu saja membuat kendaraan
sulit untuk melaju. Untuk mengatasinya, jalanan bersalju tersebut ditaburi
campuran garam NaCL dan CaCl2. Penaburan garam tersebut dapat
mencairkan salju. Semakin banyak garam yang ditaburkan, akan semakin banyak
pula salju yang mencair.
5. Menentukan Massa Molekul Relatif (Mr)
Pengukuran sifat koligatif larutan dapat digunakan untuk menentukan massa
molekul relatif zat terlarut. Hal itu dapat dilakukan karena sifat koligatif
bergantung pada konsentrasi zat terlarut. Dengan mengetahui massa zat
terlarut (G) serta nilai penurunan titik bekunya, maka massa molekul
relatif zat terlarut itu dapat ditentukan.
D. PENERAPAN TEKANAN
OSMOSIS
1. Mengontrol Bentuk Sel
Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmosis
yang sama disebut isotonik. Larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmosis
lebih rendah daripada larutan lain disebut hipotonik. Sementara itu,
larutan-larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih tinggi daripada larutan
lain disebut hipertonik.
Contoh larutan isotonik adalah cairan infus yang
dimasukkan ke dalam darah. Cairan infus harus isotonik dengan cairan intrasel
agar tidak terjadi osmosis, baik ke dalam ataupun ke luar sel darah. Dengan
demikian, sel-sel darah tidak mengalami kerusakan.
2. Mesin Cuci Darah
Pasien penderita gagal ginjal harus menjalani terapi
cuci darah. Terapi menggunakan metode dialisis, yaitu proses perpindahan
molekul kecil-kecil seperti urea melalui membran semipermeabel dan masuk ke cairan
lain, kemudian dibuang. Membran tak dapat ditembus oleh molekul besar seperti
protein sehingga akan tetap berada di dalam darah.
3. Pengawetan Makanan
Sebelum teknik pendinginan untuk mengawetkan makanan
ditemukan, garam dapur digunakan untuk mengawetkan makanan. Garam dapat
membunuh mikroba penyebab makanan busuk yang berada di permukaan makanan.
4. Membasmi Lintah
Garam dapur dapat membasmi hewan lunak, seperti
lintah. Hal ini karena garam yang ditaburkan pada permukaan tubuh lintah mampu
menyerap air yang ada dalam tubuh sehingga lintah akan kekurangan air dalam
tubuhnya.
5. Penyerapan Air oleh Akar
Tanaman
Tanaman membutuhkan air dari dalam tanah. Air tersebut
diserap oleh tanaman melalui akar. Tanaman mengandung zat-zat terlarut sehingga
konsentrasinya lebih tinggi daripada air di sekitar tanaman sehingga air dalam
tanah dapat diserap oleh tanaman.
6. Desalinasi Air Laut
Melalui Osmosis Balik
Osmosis balik adalah
perembesan pelarut dari larutan ke pelarut, atau dari larutan yang lebih pekat
ke larutan yang lebih encer. Osmosis balik terjadi jika kepada larutan
diberikan tekanan yang lebih besar dari tekanan osmotiknya.
Osmosis balik digunakan
untuk membuat air murni dari air laut. Dengan memberi tekanan pada permukaan
air laut yang lebih besar daripada tekanan osmotiknya, air dipaksa untuk
merembes dari air asin ke dalam air murni melalui selaput yang permeabel untuk
air tetapi tidak untuk ion-ion dalam air laut. Tanpa tekanan yang cukup besar,
air secara spontan akan merembes dari air murni ke dalam air asin.
Penggunaan lain dari
osmosis balik yaitu untuk memisahkan zat-zat beracun dalam air limbah sebelum
dilepas ke lingkungan bebas.
