Jelaskan Aplikasi dari Supersaturasi

Supersaturasi adalah fenomena yang banyak ditemui baik dalam proses lingkungan dan dalam manufaktur komersial. Misalnya, madu, sumber makanan yang diturunkan dari nektar manis, adalah larutan gula super jenuh. Nektar sendiri adalah larutan bergula di bawah titik jenuhnya. Begitu lebah memanen nektar, mereka mengipasinya dengan cepat menggunakan sayapnya untuk memaksa penguapan. Ini memaksa larutan memasuki keadaan super jenuh, dan terciptalah madu. Ini menjelaskan mengapa madu mengkristal; larutannya hanya kembali ke keadaan jenuh.

Permen tertentu dibuat dengan mengkristalkan larutan gula super jenuh. Untuk membuat gula batu, produsen dapat menaikkan pelarut ke suhu tinggi, menambahkan gula untuk mencapai konsentrasi tinggi, dan kemudian menurunkan suhu. Jika seutas tali atau stik hadir dalam larutan saat mendingin, kristalisasi akan terjadi pada padatan itu dan menciptakan permen. Ini adalah prinsip yang sama yang menyebabkan sirup mapel mengkristal.

Karbonasi air juga bergantung pada perilaku larutan super jenuh. Dalam hal ini, larutannya disupersaturasi dengan gas. Untuk membuat soda dan air seltzer, gas karbon dioksida dipaksa larut dalam air melebihi titik jenuhnya. Ini dilakukan dengan memberikan tekanan tinggi ke gas dengan adanya air diikuti dengan menyegel sistem hingga kedap udara.

Karakteristik supersaturasi memiliki aplikasi praktis dalam hal obat-obatan. Dengan membuat larutan super jenuhnya, obat tertentu dapat dicerna dalam bentuk cairannya. Obat dapat dipaksa ke keadaan super jenuhnya melalui mekanisme normal apa pun dan kemudian dicegah agar tidak mengendap dengan menambahkan penghambat presipitasi. Obat-obatan dalam keadaan ini disebut sebagai "sistem penghantaran obat super jenuh," atau "SDDS." Konsumsi oral obat dalam bentuk ini sederhana dan memungkinkan pengukuran dosis yang sangat tepat. Terutama, itu menjadi sarana agar obat dengan kelarutan yang sangat rendah dapat dibuat menjadi larutan berair. Selain itu, beberapa obat dapat mengalami supersaturasi di dalam tubuh meskipun diminum dalam bentuk kristal. Fenomena ini dikenal sebagai supersaturasi in vivo.

Identifikasi larutan super jenuh dapat digunakan sebagai alat bagi ahli ekologi kelautan untuk mempelajari aktivitas organisme dan populasi. Organisme fotosintetik melepaskan gas O2 ke dalam air. Dengan demikian, area lautan super jenuh dengan gas O2 kemungkinan dapat ditentukan kaya dengan aktivitas fotosintesis. Meskipun beberapa O2 secara alami akan ditemukan di lautan karena sifat kimia fisiknya yang sederhana, lebih dari 70% dari semua gas oksigen yang ditemukan di daerah super jenuh dapat dikaitkan dengan aktivitas fotosintesis.

Studi supersaturasi juga relevan dengan studi atmosferik. Sejak tahun 1940-an, kehadiran supersaturasi di atmosfer telah diketahui. Ketika air disuperjenuhkan dalam troposfer, pembentukan kisi es sering kali teramati. Dalam keadaan jenuh, partikel-partikel air tidak akan membentuk es di bawah kondisi troposferik. Molekul air tidak cukup untuk membentuk suatu kisi pada tekanan jenuh; mereka membutuhkan permukaan untuk berkondensasi atau konglomerasi molekul air cair untuk membeku. Berdasarkan alasan ini, kelembaban relatif es di atmosfer dapat dijumpai di atas 100%, artinya telah terjadi supersaturasi. Supersaturasi air sebetulnya sangat umum di troposfer bagian atas, terjadi antara 20% dan 40% dari waktu. Ini dapat ditentukan menggunakan data satelit dari Atmospheric Infrared Sounder. Bukti supersaturasi di troposfer dapat dilihat di jejak kondensasi pesawat dan roket, yang perlu mencapai kelembaban di atas kejenuhan es agar terbentuk.