Chemistry in Ice: Bagaimana Ice Skating Bekerja?

Mungkin kalian merasa familiar dengan ice skating, atau bahkan pernah memainkannya secara langsung. Ice skating merupakan salah satu cabang olahraga yang cukup populer di Indonesia. Saat memainkan, seorang pemain atau skater mengenakan sepatu yang terbagi menjadi tiga jenis, yaitu figure skating, speed skating, dan ice hockey. Sepatu tersebut dipasangkan dengan sebuah blade dibawahnya supaya bisa meluncur di atas papan es. Blade merupakan sebuah pisau baja yang dilapisi oleh unsur-unsur lain seperti nikel dan kromium untuk menghasilkan kualitas yang baik. Lalu, bagaimana mungkin pisau setipis itu mampu meluncur dengan baik di atas es?

Ilmuwan dari berbagai penjuru dunia mengemukakan pendapat dan hipotesisnya mengenai peristiwa ini. Beberapa ilmuwan sampai harus mencoba untuk berseluncur di atas es untuk mengetahui apa yang terjadi pada bilah baja tersebut. Namun, mereka tidak dapat melihatnya secara detail. Diperlukan setidaknya tiga hipotesis yang membahas hal ini.

Hipotesis yang pertama dan paling umum adalah tekanan dapat melelehkan es. Eksperimennya cukup mudah. Ambil balok es, kemudian letakkan kawat di tengah-tengah balok es, dengan diberi pemberat di kedua ujung kawat. Es akan meleleh dan kawat memotong balok es tersebut. Namun, seorang profesor kimia teoritis di UC Berkeley bernama David Limmer mengatakan, “Anda harus menjadi orang yang sangat besar untuk mencairkan es yang cukup untuk dapat meluncur pada suhu yang wajar.”

Kenneth Chang juga menjelaskan bahwa orang dengan berat 150 pon yang berdiri di atas blade hanya akan menurunkan titik leleh dari 32°F menjadi 31,97°F, sedangkan gelanggang es untuk figure skating biasanya dijaga pada suhu 24°F. Jadi, dapat disimpulkan bahwa skater tidak dapat memberikan tekanan yang cukup untuk melelehkan es agar dirinya bisa berseluncur.

Hipotesis yang kedua yaitu gesekan yang melelehkan es. Mungkin yang kita pikir, gesekan menghasilkan panas yang dapat mencairkan es. Namun, hal itu memakan waktu yang cukup lama. Gesekan hanya membantu kita memahami mengapa skater dapat melucur lebih cepat ketika dia bergerak.

Hipotesis lain sekaligus menjadi kunci dari permasalahan ini yaitu adanya lapisan cairan tipis di permukaan es. Michael Faraday sebelumnya menebak bahwa terdapat sebuah lapisan air yang sangat tipis di permukaan es. Sayangnya, saat itu beliau tidak dapat membuktikan hipotesisnya. Pada tahun 1987, para ilmuwan lain memverifikasi mengenai keberadaan lapisan tersebut menggunakan pencitraan sinar-X. Hasilnya lapisan es memang sangat tipis dan menjadi penyebab mengapa es memiliki permukaan yang licin.

Jadi, mengapa skater dapat meluncur di atas es? Karena pada es terdapat sebuah lapisan cairan tipis yang memungkinkan skater meluncur di atas es dengan baik. Ketika skater bergerak, maka akan menghasilkan sebuah gesekan yang akan meningkatkan laju bergeraknya. 

(Dina)

 

 

Sumber : 

https://www.nsf.gov/news/special_reports/water/popu /wg_icespeed.htm#:~:text=Ice%20skating%20works%20because%20metal,pressure%20of%20their%20body%20weight

https://skaterslanding.com/pages/all-about-blades-a-basic-guide

https://www.vox.com/science-and-health/2018/2/13/16973886/why-is-ice-slippery