Apakah titik didih air selalu 100 oC ?

Pertanyaan :

Apakah yang dimaksud dengan titik didih normal ? Dapatkah air murni mendidih pada suhu di bawah 100 ^oC ?

Jawab :

Sebelumnya, kita harus tahu dulu definisi titik didih. Titik didih adalah suhu dimana tekanan uap suatu zat (cair) sama dengan tekanan udara luar, sehingga proses penguapan terjadi di seluruh bagian cairan. Hal ini dapat kita perhatikan dengan adanya gelembung yang tidak lain uap-uap (gas) yang ingin keluar dari cairan.

Sementara itu, tekanan uap sendiri adalah tekanan yang ditimbulkan oleh uap yang terdapat di atas permukaan suatu cairan, atau sebagaimana yang sudah saya uraikan sebelumnya di sini, tekanan uap adalah kemampuan suatu zat untuk melepaskan diri dari kelompoknya (cair atau padat), dan membentuk uap atau gas.

Nah, jika kita sudah tahu definisinya, maka kita dapat analogikan bahwa proses mendidih adalah proses “pertarungan antara uap dengan udara luar”. Jika kita misalkan uap dan udara luar sedang “main dorong-dorongan”, maka uap akan mendorong ke atas, sedangkan udara luar mendorong ke bawah. Semakin banyak uap yang mendorong ke atas, semakin mudah mereka menguap, atau dengan kata lain, semakin mudah mendidih. Begitu pula, semakin banyak udara luar yang mendorong ke bawah, maka semakin sedikit zat yang dapat menguap, sehingga semakin sulit mendidih atau dengan kata lain, titik didihnya menjadi lebih tinggi.

Jika jumlah partikel udaranya berkurang, maka tekanan udaranya pun berkurang, akibatnya, lebih banyak zat cair yang bisa menguap.

Jadi, dapatkah air murni mendidih pada suhu di bawah 100℃? tentu saja. Sebagai contoh, di pegunungan Himalaya air mendidih pada suhu 70 ^oC saja. Hal ini karena di sana, tekanan udaranya rendah sekali, sehingga “kalah main dorong-dorongan” dengan uap air.

Jadi, titik didih air berbeda-beda dong, tergantung tempatnya?. Ya, benar sekali, air mendidih pada suhu yang berbeda di tempat-tempat yang berbeda ketinggian. Sebagai contoh, di Bandung, air mendidih pada suhu 98 ^oC. Lalu, titik didih air 100 ^oC itu di mana? Jawabannya di daerah pantai yang tekanan udaranya 1 atm. Dan, titik didih semua zat yang ada di tabel-tabel di buku-buku, itu mengacu pada standar 1 atm di daerah pantai.
Terus, kalau kita di daerah pantai (tekanan udara 1 atm), kemudian ingin mendidihkan air pada suhu rendah (katakanlah 25 ^oC), apa yang harus dilakukan ?. Gampang, masukkan saja ke dalam wadah vakum, maka air pun akan mendidih pada suhu yang lebih rendah.

Jadi, konsepnya gampang kan ?. 

Tunggu dulu, kalau titik didih air bisa turun jika tekanan udara luarnya turun, berarti titik didih air bisa juga naik jika tekanan udara luarnya naik ?.

Yups, betul sekali. Jika tekanan udara luar naik, maka titik didih air pun menjadi naik pula. Sebagai contoh, dalam panci presto yang tekanannya bisa mencapai 2 atm atau lebih, air baru akan mendidih pada suhu sekitar 120 derajat Celcius. Contoh lain, pada proses Frasch untuk mengeksplorasi deposit sulfur yang berada di dalam perut bumi, digunakan air super panas (superheated water) yang pada suhu 165 derajat Celcius masih berbentuk cair. Untuk mencapai hal ini, maka digunakan tekanan sebesar 2,5 - 3 Mega Pascal (sekitar 25 - 30 atm). Tekanan yang luar biasa besar.

Demikian sedikit penjelasannya, semoga bermanfaat.

@IF'38