RADAR BANYUWANGI - Pernah melihat sebuah kantong berisi cairan yang tiba-tiba menjadi panas hanya setelah sebuah cakram kecil ditekuk?
Tidak ada api yang dinyalakan, tidak ada baterai, dan tidak perlu disambungkan ke listrik.
Fenomena yang terjadi pada reusable heat pack ini bukan trik, melainkan hasil dari proses kimia dan fisika.
Perubahan tersebut bahkan dapat terlihat secara langsung.
Larutan yang semula bening perlahan berubah menjadi keruh ketika kristal mulai terbentuk dan menyebar ke dalam kantong.
Bersamaan dengan itu, suhu heat pack meningkat dan kantong mulai terasa hangat.
Rahasia di balik proses tersebut adalah kristalisasi sodium acetate atau natrium asetat.
Panas Muncul Saat Cairan Berubah Menjadi Kristal
Reusable heat pack umumnya menggunakan sodium acetate trihydrate atau natrium asetat trihidrat dengan rumus CH₃COONa·3H₂O.
Di dalam kantong, bahan tersebut berada dalam bentuk larutan yang dapat dipertahankan dalam kondisi metastabil.
Sederhananya, larutan tersebut belum langsung membentuk kristal meskipun berada pada kondisi yang memungkinkan proses kristalisasi terjadi.
Keadaan ini dapat bertahan sampai terdapat pemicu yang memulai pembentukan kristal.
“Panas muncul ketika larutan mengalami kristalisasi, bukan karena cairannya terus-menerus menghasilkan panas.”
Ketika kristalisasi dimulai, partikel-partikel sodium acetate yang sebelumnya berada dalam larutan mulai tersusun membentuk struktur kristal.
Perubahan tersebut melepaskan energi ke lingkungan dalam bentuk panas.
Dalam ilmu kimia, proses yang melepaskan energi ke lingkungan disebut proses eksotermik.
Karena itulah, reusable heat pack dapat menghasilkan rasa hangat tanpa pembakaran dan tanpa membutuhkan aliran listrik saat sedang digunakan.
Cukup Tekuk Cakram Kecil, Kristal Mulai Terbentuk
Di dalam reusable heat pack terdapat cakram logam kecil yang berfungsi sebagai pemicu.
Ketika cakram tersebut ditekuk atau ditekan, terbentuk titik awal bagi proses pembentukan kristal atau nukleasi.
Dari titik tersebut, kristalisasi kemudian menyebar melalui larutan.
Perubahan yang terjadi dapat berlangsung cukup cepat.
Cairan yang semula bening berubah menjadi keruh dan secara bertahap dipenuhi massa kristal.
Panas juga dilepaskan selama proses tersebut berlangsung.
Inilah alasan sebuah kantong kecil yang awalnya berisi cairan dapat mendadak terasa hangat setelah cakram logam diaktifkan.
Energi panasnya bukan berasal dari api atau listrik, melainkan dari perubahan keadaan dan pelepasan energi saat material membentuk struktur kristal.
Kenapa Heat Pack Bisa Digunakan Berulang Kali?
Setelah proses kristalisasi selesai, sebagian besar isi heat pack berubah menjadi massa kristal.
Pada tahap ini, panas yang dihasilkan dari proses kristalisasi telah dilepaskan.
Namun, bahan tersebut tidak harus dibuang.
Reusable heat pack dapat dipanaskan kembali agar kristal sodium acetate larut dan kembali menjadi larutan.
Setelah seluruh kristal larut, heat pack kemudian didinginkan dengan prosedur yang sesuai hingga kembali berada dalam kondisi yang siap digunakan.
Saat dibutuhkan lagi, pengguna dapat mengaktifkan cakram logam untuk memulai kembali proses kristalisasi.
Proses pelarutan dan kristalisasi inilah yang memungkinkan heat pack berbasis sodium acetate digunakan berulang kali.
Tidak Semua Hand Warmer Bekerja dengan Cara yang Sama
Meski sama-sama digunakan untuk menghasilkan panas portabel, tidak semua hand warmer memiliki mekanisme serupa.
Beberapa hand warmer sekali pakai menggunakan bubuk besi.
Ketika kemasannya dibuka, oksigen dari udara bereaksi dengan besi. Proses oksidasi tersebut menghasilkan panas.
Mekanisme ini berbeda dengan reusable heat pack berbasis sodium acetate.
Pada heat pack jenis ini, panas dihasilkan melalui kristalisasi, bukan melalui reaksi oksidasi dengan udara.
Perbedaan tersebut juga menjelaskan mengapa satu jenis dapat diaktifkan kembali melalui pemanasan, sedangkan jenis lainnya umumnya hanya dirancang untuk sekali pakai.
Bukan Penghangat Tangan Biasa
Teknologi ini banyak dikenal sebagai reusable hand warmer.
Bentuknya yang relatif kecil membuatnya praktis digunakan sebagai sumber panas portabel untuk membantu menghangatkan tangan atau bagian tubuh dalam kondisi tertentu.
Di balik penggunaannya yang sederhana, konsep tersebut juga berkaitan dengan penelitian tentang phase-change material atau material perubahan fase.
Material jenis ini dipelajari karena mampu menyimpan dan melepaskan energi termal melalui perubahan keadaan materi.
Sodium acetate trihydrate menjadi salah satu bahan yang menarik dalam kajian penyimpanan energi panas.
Kemampuannya untuk melepaskan panas saat mengalami kristalisasi dan kembali ke bentuk larutan melalui pemanasan menunjukkan bagaimana perubahan fase dapat dimanfaatkan dalam sistem penyimpanan energi termal.
Fakta Singkat Reusable Heat Pack
- Bahan utama: Sodium acetate trihydrate
- Pemicu: Cakram logam kecil
- Proses utama: Kristalisasi
- Jenis proses: Eksotermik
- Perlu api saat digunakan: Tidak
- Perlu listrik saat menghasilkan panas: Tidak
- Dapat digunakan kembali: Ya, setelah kristal dilarutkan kembali melalui pemanasan
Dengan demikian, cairan yang mendadak menjadi panas di dalam reusable heat pack bukanlah “cairan ajaib”.
Fenomena tersebut merupakan hasil penerapan prinsip kimia dan fisika yang dapat diamati secara langsung.
Ketika larutan sodium acetate yang berada dalam kondisi metastabil mendapatkan pemicu, proses kristalisasi dimulai.
Partikel-partikelnya kemudian membentuk struktur kristal dan melepaskan energi dalam bentuk panas.
Dari sebuah kantong kecil, proses tersebut memperlihatkan bagaimana perubahan fase materi dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan panas portabel tanpa api dan tanpa aliran listrik saat digunakan.
Editor : Lugas Rumpakaadi