Apa titik beku di Celsius?
Titik beku dapat didefinisikan sebagai suhu di mana cairan berubah menjadi padatan pada tekanan tertentu. Titik beku biasanya ditentukan setelah cairan mengalami suhu rendah. Namun, dalam beberapa zat, pembekuan terjadi setelah cairan mengalami peningkatan suhu. Zat yang paling umum, air, memiliki titik beku 0o Celcius.
Pendinginan
Pendinginan adalah proses di mana cairan tidak berubah menjadi bentuk padat meskipun mengalami suhu di bawah titik beku. Cairan seperti itu hanya akan mengkristal setelah inti benih tambahan, atau kristal biji ditambahkan ke dalamnya. Namun, jika cairan mempertahankan komposisi struktural aslinya, itu akan mengeras. Cairan super dingin memiliki sifat fisik yang berbeda, banyak di antaranya belum dipahami secara meyakinkan oleh para ilmuwan. Air diketahui tetap dalam keadaan cair setelah pendinginan bahkan pada suhu serendah - (negatif) 4000 Celcius dan ketika terkena kondisi tekanan tinggi, air dingin akan tetap dalam keadaan cair pada suhu rendah - (negatif) 700 Celcius . Sebagai perbandingan, titik beku air murni dalam kondisi normal adalah 00 Celcius.
Kristalisasi
Dalam sebagian besar cairan, proses pembekuan melibatkan kristalisasi. Kristalisasi adalah proses di mana cairan berubah menjadi bentuk padatan kristal setelah terpapar pada suhu rendah dan mengubah struktur atom cair untuk membentuk struktur kristal. Pembekuan diperlambat selama kristalisasi dan suhu tetap konstan sampai pembekuan selesai. Selain suhu, faktor lain yang mempengaruhi proses kristalisasi adalah ionisasi dan polaritas cairan.
Vitrifikasi
Ada banyak zat yang tidak mengkristal bahkan ketika mengalami suhu rendah tetapi sebaliknya melalui proses yang dikenal sebagai vitrifikasi di mana mereka mempertahankan keadaan cairnya tetapi suhu rendah mengubah sifat viskoelastiknya. Zat semacam itu dikenal sebagai padatan amorf. Beberapa contoh padatan amorf ini adalah gliserol dan kaca. Beberapa bentuk polimer juga diketahui menjalani vitrifikasi. Proses vitrifikasi berbeda dari pembekuan karena didefinisikan sebagai proses non-kesetimbangan di mana tidak ada keseimbangan antara bentuk kristal dan cairannya.
Pembekuan Eksotermik dan Endotermik
Proses pembekuan dalam sebagian besar senyawa terutama merupakan proses eksotermis yang berarti bahwa agar cairan berubah menjadi keadaan padat, tekanan dan panas harus dilepaskan. Panas yang dilepaskan ini adalah panas laten dan juga disebut entalpi fusi. Entalpi fusi adalah energi yang diperlukan untuk mengubah cairan menjadi padatan dan sebaliknya. Satu-satunya pengecualian penting untuk definisi ini adalah cairan yang sangat dingin karena perubahan sifat fisiknya. Ada satu elemen yang diketahui menunjukkan pembekuan endotermik di mana suhu diperlukan untuk meningkat agar pembekuan terjadi. Unsur ini adalah Helium-3 yang pada tekanan tertentu memerlukan peningkatan suhu agar terjadi pembekuan dan karenanya dapat disebut memiliki entalpi fusi negatif.
