SIFAT KOLIGATIF
PADA RADIATOR COOLANT
(Pada motor/mobil/dsb)
contoh :
Pada saat ini kehidupan sehari-hari manusia sangat sulit
dilepaskan dengan kendaraan bermotor atau mesin, penggunaan mesin langsung atau
tidak langsung selalu disertai dengan penggunaan bahan bakar, dari proses
pembakaran selalu saja disertai dengan pembebasan panas. Tidak semua panas
dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi yang diperlukan tetapi terbuang ke
lingkungan, karena panas yang berlebihan justru akan mengganggu kinerja mesin.
Agar kerja mesin tidak terganggu, dalam mesin terutama yang penggunaannya cukup
lama atau kendaraan bermotor selalu dipasar radiator. Fungsi Radiator adalah
untuk mentranformasikan panas mesin ke lingkungan agar kerja mesin tidak
terganggu atau rusak karena “over heat” atau kelebihan panas.
Untuk kendaran berkapasitas kecil (isi silinder kecil)
biasanya dibawah 200 cc cukup menggunakan pendingin sirip atau “van colling”
yang terpasang pada sisi luar ruang pembakaran mesin kendaraan bermotor.
Radiator digunakan pada kendaraan yang memiliki kapasitas silinder yang cukup
besar dengan memberikan pipa atau saluran pada badan mesin sehingga cairan
pendingin dapat melewati dengan baik menggunakan bantuan pompa radiator.
Perangkat radiator terdiri dari saluran cairan pendingin masuk dan keluar
mesin, kipas pendingin yang dipasang didepan atau dibelakang sirip pendingin,
tangki cadangan cairan pendingin radiator dan cairan pendingin radiator. Cairan
pendingin pada radiator ini mempunyai peran yang sangat penting dalam
metransformasikan panas mesin kelingkungan, agar mesin dapat tetap bekerja pada
suhu yang optimal yang berdapak pada penghematan bahan bakar. Air sebenarnya
dapat digunakan sebagai cairan pendingin, namun air dengan titik didih 100oC
dan titik beku 0oC memerlukan perhatian dan pemeliharaan yang terlalu sering,
yang lebih berbahaya bila kendaraan atau mesin digunakan didaerah yang beriklim
cukup ekstrim baik dingin maupun panas. Pada saat cuaca sangat dingin air dalam
radiator akan membeku dan dapat mengakibatkan pecahnya pipa saluran radiator
serta mesin akan sangat sulit untuk di stater. Demikian pula pada iklim yang
ekstrim panas, air dalam radiator tidak akan dapat bertahan lama karena
mendidih dan tingkat penguapan yang tinggi sehingga akan capat habis bila tidak
terkontrol akan terjadi kerusakan kendaraan yang sangat fatal.
Untuk mengatasi masalah tersebut dibuatlah cairan
pendingin pada radiator yang biasa dikenal dengan nama “Radiator Coolant”.
Radiator Coolant dibuat dengan mencampurkan cairan etilen glikol atau
1,2-etanadiol dengan aquadestilata dengan perbandingan tertentu tergantung pada
kebutuhan dan situasi/iklim dimana kendaraan bermotor atau mesin tersebut
digunakan. Pertanyaannya mengapa digunakan etilen glikol sebagai campuran
cairan pendingin radiator, mengapa pula harus dicampur dengan aquadestilata
(air murni).
A. Sifat Koligatif Larutan.
Larutan merupakan campuran homogen terdiri dari zat
pelarut dan zat terlarut, adanya zat terlarut akan mempengaruhi sifat fisik
larutan yang terjadi. Sifat fisik yang dipengaruhi oleh jumlah partikel zat
terlarut ialah , tekanan uap, kenaikan titik didih, penurunan titik beku dan
tekanan osmotik.
Titik didih zat cair adalah suhu pada saat tekanan uap
jenuh zat cair sama dengan tekanan udara luar, sedangkan yang dimaksud dengan
titik beku larutan ialah suhu pada saat tekanan uap larutan sama dengan tekanan
uap pelarut padat murninya. Adanya zat terlarut dalam larutan akan mempengaruhi
besarnya tekanan uap larutan, karena zat terlarut akan menghalangi molekul
pelarut untuk dapat menguap yang berakibat pada penurunan tekanan uap larutan.
Penurunan tekanan uap ini akan berpengaruh pada perubahan titik didih dan
perubahan titik beku, dimana semakin banyak zat terlarut dalam larutan maka
perubahan yang terjadi akan semakin besar.
Dari percobaan diketahui bahwa kenaikan titik didih dan
penurunan titik beku tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya
bergantung pada jumlah partikel zat terlarut atau konsentrasi larutan. Petrucci
H. Ralph (1987 : 69). Sesuai dengan hukum Roult bahwa besarnya kenaikan titik didih
dan penurunan titik beku larutan berbanding lurus dengan molalitas larutan:
Jadi perubahan jumlah partikel dalam larutan elektrolit adalah sebesar
{ 1 + (n-1) µ } atau disebut dengan faktor Van’t Hoff i = { 1 + (n-1) µ }
B. Etilen glikol
Etilen glikol (glikol) merupakan senyawa yang dapat
digolongkan sebagai polialkohol, berupa zat cair yang tidak berwarna, kental
dan berasa manis. Etilen glikol memiliki titik didih yang relatif tinggi 198oC
dan titik bekunya -11,5oC, mudah larut dalam air.
Reaksi Pembuatan :
Etilen glikol dapat dibuat dengan mengoksidasi etilena
menggunakan katalisator perak, sehingga terbentuk etilen oksida. Etilen oksida
yang diperoleh dihidrolisis dalam lingkungan asam sehingga terbentuk etilen
glikol.
Etilen oksida etilen glikol.
Etilen glikol seperti halnya air dapat membentuk ikatan
hidrogen, maka etilen glikol dapat bercampur dengan air pada segala
perbandingan, campuran etilen glikol dalam air banyak digunakan sebagai cairan
anti beku pada kendaraan bermotor yang digunakan didaerah beriklim dingin atau
panas. Hart Harold ( 2007 : 238 )
Pembahasan
Air murni mendidih pada suhu 100oC dengan dicampurkan
etilen glikol maka sesuai hukum Roult titik didih campuran yang terjadi akan
meningkat sesuai dengan perbandingan atau molalitas campuran yang dibuat dan
disesuaikan dengan kebutuhan penggunaannya. Demikian pula mengenai titik beku
larutan yang terjadi akan turun sesuai dengan jumlah etilen glikol yang
dicampurkan ke dalam air karena etilen glikol membeku pada suhu -11,5oC.
Sebagai contoh Larutan pendingin radiator dibuat dengan
kadar 40% larutan glikol dalam air, dengan menggunakan hukum Roult dapat
diperkirakan titik didh dan titik beku larutan yang terjadi bila diketahui Kb
air = 0,52 oC/molal dan Kf air = 1,86 oC/molal.
Bila dibuat 100 gram larutan pendingin maka massa glikol (Mr = 62)
adalah 40 gram dan massa air = 60 gram, maka molalitas larutan pendingin yang
terjadi :
Molalitas larutan = 40/62 x
1000/60 molal
Kenaikan titik didih larutan =
0,52 x 40/62 x 1000/60 oC
= 5,59 oC
Titik didih larutan yang terjadi =
105,59oC
Ikatan hidrogen yang terjadi antara molekul air dengan
molekul etilen glikol sangat berperan dalam meninggkatkan titik didih
campurannya. Jumlah etilen glikol yang ada dalam larutan akan sangat menurunkan
tekanan uap larutan yang terjadi, hal ini selain disebabkan oleh adanya ikatan
hidrogen antara molekul air dan molekul etilen glikol, secara kuatitatif
molekul etilen glikol akan menghalangi proses penguapan pelarut air, sehingga
titik didih larutan akan meningkat.
Pada penggunaannya radiator coolant dipertimbangkan
kemampuan mengoksidasi atau daya oksidasi dari logam yang digunakan dalam
mesin, untuk kendaraan bermotor/ mesin digunakan logam aluminium, sedangkan
bahan radiator atau sel pendingin untuk kendaraan sebelum tahun 2000 digunakan
logam tembaga sedangkan untuk kendaraan tahun 2000 keatas telah digunakan
aluminium. Maka dalam pengguaannya sering ditambahkan garam yang dapat menjaga
tingkat keasaman dengan pH kurang lebih = 7, dengan demikian akan terbebas dari
sifat korosi dari dalam mesin.
Pada merk dagang Prestone berisi : Water, ethylene glycol,
diethylene glycol, Sodium 2-ethylhexanoate dan Sodium neodecanoate dengan
formulasi ini diperoleh titik beku dan titik didh sebagai berikut :
IV. Kesimpulan
Sifat Koligatif larutan terutama kenaikan titik didih dan
penurunan titik beku dapat dimanfaatkan dalam pembuatan Radiator Coolant yang
tahan lama dan dapat meningkatkan perfomace mesin kendaraan bermotor.
ga ada dapus gan???
BalasHapushttp://funny-mytho.blogspot.com/2010/12/radiator-coolant.html