LECTURE V.

Ringkasan Bab V

Bab ini menjelaskan bahwa udara mengandung oksigen, tetapi lilin tidak terbakar sekuat dalam oksigen murni karena udara juga mengandung nitrogen. Nitrogen adalah gas yang tidak mendukung pembakaran; ia bersifat inert—tidak berbau, tidak berasa, tidak larut dalam air, dan tidak bereaksi dengan zat lain dalam kondisi biasa. Fungsi nitrogen adalah mengencerkan oksigen sehingga pembakaran berlangsung terkendali dan aman bagi pernapasan.

Faraday menunjukkan keberadaan oksigen di udara dengan menggunakan gas uji yang berubah menjadi merah saat bertemu oksigen. Ia juga mendemonstrasikan bahwa jika udara dipisahkan dari oksigen melalui reaksi dengan fosfor atau gas uji, sisanya adalah nitrogen.

“Nitrogen menurunkan [kadar oksigen] dan membuatnya moderat serta berguna bagi kita; lalu, dengan semua itu, ia membawa asap yang dihasilkan lilin, menyebarkannya ke seluruh atmosfer, dan membawanya ke tempat-tempat yang membutuhkan untuk tujuan besar dan mulia bagi manusia, yaitu menopang tumbuh-tumbuhan.”

Komposisi atmosfer (per 100 bagian):

• Oksigen: 20 bagian volume (22,3 berat)
• Nitrogen: 80 bagian volume (77,7 berat)

Berat gas (per pint dan per kaki kubik):

• Oksigen: 11,9 grain/pint; 1¾ ons/kaki kubik
• Nitrogen: 10,4 grain/pint; 1¼ ons/kaki kubik
• Udara: 10,7 grain/pint; 1⅕ ons/kaki kubik
• Karbon dioksida: 16⅓ grain/pint; 1,9 ons/kaki kubik

Faraday melakukan percobaan menimbang udara dengan memompanya ke dalam botol tembaga dan menunjukkan bahwa udara memiliki berat. Ia juga mendemonstrasikan tekanan atmosfer: ketika udara di dalam wadah dikeluarkan, tekanan dari luar mendorong benda seperti balon karet atau dua belahan kuningan (eksperimen belahan Magdeburg) sehingga sulit dipisahkan. Contoh sederhana: cangkir hisap karet menempel di meja karena tekanan udara di atasnya; gelas berisi air yang ditutup karton dapat dibalik tanpa tumpah karena udara tidak bisa masuk.

Bayangkan lima buah kubus bertumpuk. Empat kubus di atas bertumpu pada kubus paling bawah. Jika kubus bawah diambil, keempatnya akan runtuh. Sama halnya dengan atmosfer: lapisan udara di atas ditahan oleh udara di bawahnya.

Karbon dioksida adalah produk lain dari pembakaran lilin. Gas ini lebih berat dari udara, tidak terbakar, dan tidak mendukung pembakaran. Jika dialirkan ke air kapur (larutan kalsium hidroksida), air kapur menjadi keruh karena terbentuk endapan kalsium karbonat (kapur). Karbon dioksida juga dapat diperoleh dengan mereaksikan marmer atau batu kapur dengan asam (misalnya asam klorida atau asam sulfat). Gas ini sedikit larut dalam air, menghasilkan rasa asam (air soda). Karena lebih berat, karbon dioksida dapat dituang seperti cairan; balon berisi udara akan mengapung di atasnya, dan lilin akan padam jika dimasukkan ke dalam gas ini.