Dalam kehidupan sehari-hari, tentu kalian sudah tidak asing lagi dengan yang namanya alat penyemprot. Yaps, alat ini mudah sekali ditemukan dalam rumah-rumah kalian. Entah itu untuk obat nyamuk, parfum, pewangi baju bagi kalian yang hobby-nya menyetrika, pewangi ruangan (ingat, ada yang disemprot), dan alat lainnya. Ternyata, dalam alat semprot pun terdapat fenomena sainsnya lho! Tidak mungkin alat semprot dapat bekerja tanpa adanya suatu mekanisme sains yang membuatnya berfungsi. Nah, bagaimana penjelasannya mengenai hal ini?
Alat semprot merupakan salah satu penerapan atau aplikasi dari ‘Hukum Bernoulli’. Hukum Bernoulli sendiri merupakan salah satu hukum fisika yang terdapat dalam fluida dinamis, dimana disini dalam konteks fluida yang bergerak atau berpindah tempat (membahas tentang gerak aliran dari zat cair atau zat gas.).
Hukum ini berbunyi “Jumlah dari tekanan, energi kinetik per satuan volume dan energi potensial per satuan volume mempunyai nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis lurus.”
Alat semprot berdasarkan mekanisme kerjanya dapat tergolongkan menjadi dua bagian, yaitu kaleng aerosol dan misters.
Kaleng aerosol
Jika termasuk kaleng aerosol, maka benda-benda yang menggunakan prinsip dan bahan ini contohnya adalah cat pilox, parfum, dsb.
Ketika posisi awal, maka tombol di bagian atas kaleng dalam posisi naik, tabung keluar di sisi katup ditutup, katup dalam kaleng tertutup rapat, pegas menahan erat katup katup dengan erat di tempatnya, dan kaleng ditutup dengan sempurna dan aman. Jika kita menekan tombol di bagian atas kaleng, maka katup akan ditekan juga secara otomatis. Kemudian di bawah katup, pegas dikompresi dengan kuat.
Lalu dimana penerapan Hukum Bernoulli nya? Saat itu, udara dipaksa keluar dari bola karet termampatkan melalui lubang sempit diatas tabung silinder yang memanjang ke bawah sehingga memasuki cairannya. Semburan udara yang bergerak cepat menurunkan tekanan udara pada bagian atas tabung dan menyebabkan tekanan atmosfer pada permukaan cairan memaksa cairan naik ke atas tabung. Semprotan udara berkelajuan tinggi meniup cairan sehingga cairan dikeluarkan sebagai semburan kabur halus (aerosol).
Dalam jenis ini, terdapat bagian-bagian penyusun yang membuatnya menjadi sebuah sistem kaleng aerosol. Apa saja itu?
1. Aerosol
Dalam dunia kimia, aerosol merupakan salah satu jenis koloid yang terdiri atas fase terdispersi cair dan fase pendispersi gas. Bagi kalian yang belum tahu dispersi, dispersi merupakan sebuah pencampuran pada satu zat dengan zat lain yang ketika akan dicampur, mengalami pemerataan antara zat dalam zat lain.
Mirip seperti larutan. Tetapi disini perbedaannya, terdapat dua zat yang berbedanya memiliki bentuk yang sama. Aerosol adalah kabut halus dari cairan, atau banyak partikel padat, tersebar luas dan merata di seluruh gas. Jadi awan, kabut, dan uap adalah contoh aerosol, karena terdiri dari tetesan air yang tersebar melalui volume udara yang jauh lebih besar.
Asap juga merupakan aerosol, meskipun tidak seperti contoh lainnya (yaitu cairan yang terdispersi dalam gas). Asap terdiri dari partikel padat karbon yang tidak terbakar (jelaga) yang bercampur melalui awan udara hangat yang naik.
2. Propelan
Dalam praktiknya, kaleng aerosol mengandung dua zat berbeda : produk cair yang nantinya disemprotkan (cat, deterjen, hairspray, atau apapun itu) dan gas bertekanan yang disebut propelan. Propelan membantu mendorong produk cair ke udara dan mengubahnya menjadi awan aerosol.
3. Katup
Sebuah kaleng aerosol akan sama sekali tidak berguna jika tidak ada cara untuk membiarkan isinya keluar dengan cara yang sangat terkendali. Pekerjaan yang dilakukan adalah dengan katup di bagian atas kaleng (tepat di bawah tombol yang Anda tekan) yang memiliki pegas untuk menghentikannya tetap terbuka secara permanen.
Saat kita menekan tombol ke bawah terhadap tekanan pegas, katup membuka dan mengurangi tekanan di bagian atas kaleng, memungkinkan isinya keluar sebagai aerosol. Jika dilepaskan tombol, pegas menutup katup lagi.
Semprotan Misters atau Atomisters (berbahan plastik)
Untuk jenis ini, biasanya digunakan dalam pewangi pakaian untuk menyetrika, semprotan untuk perawatan tanaman, dsb.
Ketika kita memompa pelatuk ke atas dan ke bawah, alhasil akan memaksa udara yang (awalnya) dari nosel keluar. Keluarnya udara menyebabkan penurunan tekanan udara secara tiba-tiba di bagian atas tabung di dalam botol.
Udara di bagian atas botol memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada udara di dalam tabung, sehingga menekan cairan. Lalu, cairan didorong ke atas tabung menuju mekanisme pompa.
Udara di bagian atas botol memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada udara di dalam tabung, sehingga menekan cairan. Lalu, cairan didorong ke atas tabung menuju mekanisme pompa. Mekanisme pompa memaksa sebagian cairan ini keluar melalui tabung ke nosel yang jauh lebih kecil, sehingga berubah menjadi aerosol berkecepatan tinggi dari tetesan kecil.
Perbedaan misters adalah tidak membutuhkan propelan, jadi lebih aman digunakan. Tapi umumnya tidak menghasilkan semprotan yang halus atau bahkan semprotan seperti kaleng aerosol, jadi kurang cocok digunakan untuk produk seperti cat dan semir.
Sumber referensi :
- Aerosol cans
https://www.explainthatstuff.com/aerosolcans.html#howwork diakses pada 30 Oktober 2020
2. Hukum Bernoulli
https://agiet27.wordpress.com/category/hukum-bernoulli/ diakses pada 30 Oktober 2020
3. Pengertian Sistem Dispersi
https://guruakuntansi.co.id/pengertian-sistem-dispersi/ diakses pada 30 Oktober 2020
4. Gambar
https://cdn4.explainthatstuff.com/how-aerosol-spray-works.gif diakses pada 30 Oktober 2020
https://cdn4.explainthatstuff.com/how-aerosol-mister-works.png diakses pada 30 Oktober 2020