Mengapa Air dan Minyak Tak Mau Bersatu?

Perhatikanlah makanan berkuah yang mengandung minyak seperti rawon dan soto, minyaknya selalu berada di atas ainya. Selain itu, minyak juga tidak bercampur dengan air, seperti yang tampak pada gambar di atas. Apa yang terjadi? Mengapa minyak dan air tak mau bersatu?

Jawaban dari pertanyaan ini sebenarnya sederhana saja: Minyak dan air tak mau bersatu karena mereka memiliki CARA YANG BERBEDA untuk bersatu. Maksudnya begini. Molekul-molekul air bersatu dengan cara ikatan POLAR, sedangkan molekul-molekul minyak bersatu dengan cara ikatan NON-POLAR.

Sekarang pertanyaannya, apa itu IKATAN POLAR?

Seperti kita ketahui, molekul air merupakan gabungan antara dua atom hidrogen (H) dan satu atom oksigen (O) sehingga rumus molekulnya adalah H₂O. Berikut ini adalah ilustrasi molekul air.

Atom H dan O tersambung melalui ikatan kovalen.  Atom H memiliki 1 buah elektron valensi (elektron terluar), sedangkan atom O memiliki 6 buah elektron valensi. Agar sebuah atom menjadi stabil, elektron valensi mereka harus berjumlah 2 atau 8. Atom H punya 1 elektron valensi sehingga atom H mengikatkan diri dengan salah satu elektron valensi atom O. Dengan demikian, masing-masing atom H kini memiliki 1+1=2 elektron valensi dan menjadi stabil karenanya. Seiring dengan itu, karena atom O terikat dengan 2 atom H, maka atom O mendapat tambahan 2 elektron valensi sehingga total elektron valensinya kini adalah 6+2=8 buah dan menjadi stabil karenanya.

Perhatikan lagi gambar molekul air di atas. Pada bagian luar atom hidrogen, tidak ada lapisan elektron valensi. Inti atom hidrogen (seperti halnya atom-atom lainnya) mengandung proton yang bermuatan positif. Hal ini mengakibatkan sisi kedua atom hidrogen pada molekul air bermuatan positif (+). Pada sisi yang berlawanan, yaitu sisi luar atom oksigen, ada eketron valensi yang menyelubungi. Elektron bermuatan negatif sehingga sisi luar atom oksigen pada molekul air pun bermuatan negatif (-). Nah inilah yang menyebabkan molekul air bersifat polar. Polar artinya kutub. Molekul air bersifat polar karena memiliki kutub positif (pada bagian luar atom-atom hidrogennya) dan kutub negatif (pada bagian luar atom oksigennya).

Di dalam air, kutub negatif sebuah molekul air akan berikatan dengan kutub positif molekul air lainnya. Dengan kata lain, ketika molekul-molekul air bersatu, atom H (+) akan berikatan dengan atom O (-). Cara bersatunya molekul-molekul air ini diilustrasikan pada gambar berikut.

Nah, inilah cara molekul air bersatu, yaitu berdasakan jenis muatan (polaritas).  Jadi, suatu senyawa dapat disatukan dengan air apabila senyawa tersebut memiliki sifat polaritas seperti air. Contohnya adalah garam dapur (NaCl). Sisi Na bermuatan positif sedangkan sisi Cl bermuatan negatif. Sehingga ketika NaCl dicampur dengan air, Na (+) akan terikat dengan O (-), sedangkan Cl (-) akan terikat dengan H (+).

Sekarang kita kembali pada minyak. Minyak bukan merupakan senyawa polar. Artinya, tidak ada bagian-bagian minyak yang bermuatan positif ataupun negatif. Semuanya netral-netral saja, sehingga minyak disebut senyawa non-polar. Minyak bersatu dengan menggunakan cara yang berbeda dengan air, sehingga minyak dan air pun tidak dapat menyatu.

Berikut ini adalah ilutrasi dari penyatuan molekul-molekul minyak. Perhatikan bahwa penyatuannya asal bertumpuk saja, bukan seperti air yang sambungannya harus sesuai antara kutub positif dan negatif.

Misalnya ketika jari-jari tangan kita terkena air dan minyak, maka ilustrasinya adalah seperti gambar di bawah. Yang hitam-putih adalah molekul minyak, sedangkan yang merah-putih adalah molekul air.

Sekarang, jika tangan kita terkena minyak seperti itu, kita dapat membersihkannya dengan menggunakan air, namun harus dengan bantuan sabun. Sabun dapat menyatukan minyak dan air sehingga kita bisa membersihkan tangan kita dari kotoran yang berminyak. Bagaimana sabun melakukannya? Perhatikan gambar berikut.

Molekul sabun memiliki dua sisi. Sisi yang satu bersifat polar (sehingga dapat mengikat air), sedangkan sisi yang lain bersifat non-polar (sehingga dapat mengikat minyak). Dengan cara ini, sabun dapat mengikat air dan minyak sehingga kedua jenis cairan yang selalu bermusuhan ini dapat disatukan (meskipun secara tidak langsung, yaitu dengan sabun sebagai penghubungnya). Larutan sejenis sabun ini disebut emulsifier. Contoh lain dari emulsifier adalah deterjen.

Yudono, D. A. (2015, Januari 07). Mengapa Air dan Minyak Tak Mau Bersatu? Dipetik April 08, 2016, dari Detektif Fisika: http://detektif-fisika-doni.blogspot.co.id/2015/01/mengapa-air-dan-minyak-tak-mau-bersatu.html