Siswa/i Kelas XII-IPA-B Belajar Membuat Es Krim Konsep Penurunan Titik Beku Larutan

Ilmu kimia sering dipandang sebagai ilmu yang sukar dipelajari, padahal ilmu kimia mencakup semua yang ada dalam kehidupan kita. Banyak fenomena alam yang terjawab dengan ilmu kimia ataupun penerapannya yang sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Sifat-sifat koligatif larutan termasuk salah satunya. Sifat-sifat koligatif larutan adalah sifat-sifat larutan yang tidak bergantung pada jenis zat terlarut tetapi hanya bergantung pada konsentrasi partikelnya. Salah satu sifat koligatif larutan adalah penurunan titik beku larutan. Penurunan titik beku larutan ini bisa kita manfaatkan dalam pembuatan es putar. Penjual-penjual es krim tradisional banyak menerapkan dalam pembuatan esnya. Jadi, tanpa lemari pendingin kita tetap bisa membuat es krim dengan menerapkan sifat ini.

Pada dasarnya, pembuatan es putar ini dibuat dengan mencampurkan garam dengan kepingan es batu dalam sebuah wadah. Pada pencampuran itu, es batu akan mencair sedangkan  suhu campuran turun. Sementara itu, campuran bahan pembuat es putar dimasukan kedalam bejana lain yang terbuat dari bahan stainless stell (bisa menggunakan wadah kaleng). Bejana ini kemudian dimasukkan kedalam cairan pendingin, sambil terus menerus diaduk/diputar sehingga campuran membeku.

Untuk lebih memahami tentang penerapan sifat koligatif tentang penurunan titik beku larutan, peserta didik kelas XII IPA-B SMA Negeri  1 Bireuen melakukan praktikum di Ruang kelas XII IPA-B. siswa –siswi memanfaatkan bahan yang ada.

Tujuan Percobaan

Membuktikan penerapan dari penurunan titik beku larutan.

Dasar Teori
Sifat Koligatif Larutan

Larutan merupakan campuran homogen antara dua atau lebih zat. Adanya interaksi antara zat terlarut dan pelarut dapat berakibat terjadinya perubahan sifat fisis dari komponen penyusun larutan tersebut, salah satunya adalah sifat koligatif larutan. Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya dipengaruhi oleh jumlah partikel zat terlarut di dalam larutan.

Hukum Ralout merupakan dasar bagi empat sifat larutan encer yang disebut sifat koligatif.
Keempatnya yaitu :

o    Penurunan tekanan uap larutan relatif terhadap tekanan uap pelarut murni

o    Peningkatan titik didih

o    Penurunan titik beku

o    Gejala tekanan osmotic

Penurunan Titik Beku Larutan

Proses pembekuan suatu zat cari terjadi bila suhu diturunkan, sehingga jarak antar-partikel sedemikian dekat satu sama lain dan akhirnya bekerja gaya tarik menarik antar-molekul yang sangat kuat. Adanya partikel zat terlarut mengakibatkan proses pergerakan molekul pelarut terhalang, akibatnya untuk dapat lebih mendekatkan jarak antarmolekul diperlukan suhu lebih rendah. Jadi titik beku larutan akan lebih rendah daripada titik beku pelarut murninya. Perbedaan titik beku akibat adanya partikel zat terlarut disebut penurunan titik beku (ΔTf). Penurunan titik beku larutan sebanding dengan hasil kali molalitas larutan dengan tetapan penurunan titik beku pelarut (Kf), dinyatakan dengan persamaan :

 

ΔTf  =  Kf  .  m                    atau                    ΔTf  =  Kf  .  (n  .  1000) : p

ΔTf  = Penurunan titik beku
Kf    = Tetapan penurunan titik beku molal
n      = Jumlah mol zat pelarut
p      = Massa zat pelarut

Penyebab dan Definisi Penurunan TItik Beku Larutan

Air murni beku pada suhu 0^o C, dengan adanya zat terlarut misalnya gula ditambahkan ke dalam air, maka titik beku larutan ini turun dibawah 0^o C. Ini yang dimaksud penurunan titik beku. Larutan akan memiliki tiitk beku lebih rendah dari pelarut murninya. Contoh yaitu larutan garam dalam air memiliki titik beku yang lebih rendah dibanding pelarut murninya yaitu air.

Penerapan Penurunan Tititk Beku Larutan Dalam Pembuatan Es Krim

Adonan es krim ditempatkan pada wadah yang terendam es batu dan air yang telah diberi garam dapur sambil diputar. Proses tersebut mengakibatkan adonan es krim membeku dengan titik beku beberapa derajat dibawah titik beku air murni. Ketika es dicampur garam, es mencari dan terlarut membentuk air garam serta menurunkan temperaturnya. Proses ini memerlukan panas dari luar. Campuran itu mendapat panas dari adonan es krim maka hasilnya adalah es krim padat dan lezat siap dihidangkan.

Proses pengguncangan selama proses bertujuan untuk memperkecil ukuran kristal es yang terbentuk agar es krim semakin lembat dan untuk menghasilkan busa yang seragam/homogeny.

Es Krim

Sejenis makanan semi padat yang dibuat dengan pembekuan tepung es krim atau campuran susu, lemak nabati/hewani, dll. Es krim merupakan busa (gas yang terdispersi dalam cairan) yang diawetkan dengan pendinginan serta memiliki titik beku -3^o C atau dibawahnya.

Alat dan Bahan

v  Baskom (2 buah)

v  Wadah es krim (plastik)

v  Air dingin

v  Es batu

v  Bubuk es krim instan

v  Garam

v  Sendok

 

Cara Kerja

a.    Siapkan alat dan bahan

b.    Tuang bubuk es krim instan ke dalam baskom

c.    Tuang air dingin pada baskom

d.    Aduk adonan dengan sendok hingga merata

e.    Tuang adonan ke dalam wadah plastik, kemudian ikat kencang

f.     Masukkan plastik adonan pada baskom yang telah berisi es batu dan air

g.    Masukkan garam pada baskom

h.    Lakukan guncangan dengan mengguncang wadah baskom atau plastik es dengan tangan

i.      Lakukan guncangan hingga adonan memadat menjadi es

Hasil Percobaan

Adonan es krim membeku setelah belasan/puluhan menit proses pengguncangan pada wadah yang berisi larutan air garam. Es krim yang terbentuk bertekstur lembut.

Pembahasan

Adonan es krim dalam plastik yang terendam es batu dan air yang telah diberi garam dapat membeku seiring proses pengguncangan. Hal ini terjadi karena proses perpindahan kalor dari adonan es krim ke campuran es batu, air, dan garam. Temperatur normal campuran es dan air adalah 0^o C, sedangkan temperatur diperlukan untuk membekukan es krim yakni lebih kecil sama dengan -3^o C. Untuk mencapat suhu tersebut perlu ditambah garam/zat terlarut lainnya. Garam berfungsi menurunkan titik beku larutan. Garam larut dengan es yang mencair membentuk air garam dan menurunkan temperaturnya. Selama proses ini memerlukan panas. Larutan tersebut mendapat kalor dari adonan es krim sehingga es krim memadat.Pengguncangan selama proses pembekuan bertujuan untuk memperkecil ukuran kristal es yang terbentuk sehingga es krim semakin halus. Hasilnya terbukti dengan tekstur es krim yang beku memiliki tekstur lembut.

Kesimpulan

Ø  Sifat koligatif larutan adalah sifat larutan yang hanya bergantung pada jumlah partikel zat terlarut dalam larutan.

Ø  Sifat koligatif larutan meliputi penurunan tekanan uap jenuh, kenaikkan titik didih, penurunan titik beku, dan tekanan osmosis.

Ø  Penurunan titik beku adalah perbedaan titik beku akibat partikel zat terlarut.

Ø  Pembuatan es krim dengan campuran es dan air dapat dilakukan dengan penambahan garam sebagai penurun titi kbeku larutan, sehingga terjadi proses perpindahan kalor dari adonan es krim ke campuran es batu air dan garam.

Guru Kimia SMA Negeri 1 Bireuen. Armiati, S.Pd

Artikel ini telah terbit di :
https://radarsemarang.jawapos.com/artikel/untukmu-guruku/2020/07/08/membuat-es-krim-sebagai-tugas-proyek-titik-beku-larutan/

Copyright © RADARSEMARANG.ID

https://sman15takengon.sch.id/berita/membuat-es-krim-tanpa-lemari-pendingin-bisa-dengan-ilmu-kimia