Pengertian, Faktor Yang Mempengaruhi, Contoh

Awal gerak Brown

Pada tahun 1827, ahli botani Inggris Robert Brown, dengan menggunakan mikroskopnya, dapat mengamati pergerakan yang menarik dari serbuk sari bunga (yang menyebabkan pergerakan tersebut) pasti hidup. Namun, ketika dia mengganti serbuk sari tersebut dengan serbuk sari mati lainnya, dia menemukan gerakan yang persis sama.

Dari penelitian tersebut, Brown mendapatkan beberapa fakta menarik terkait sifat gerak partikel dalam fluida yang dipelajarinya, antara lain:

1. Gerakan partikel tidak pernah berhenti
2. Gerak partikel tidak bergantung pada sifat hidup/mati media penahan
3. Semua partikel bergerak secara acak, dan bahkan dua partikel yang sangat dekat tampak tidak bergantung satu sama lain
4. Gerakan yang muncul akan lebih aktif jika ukuran partikel lebih kecil, atau temperatur lebih besar, atau cairan penahan sangat encer.
   Hanya saja, meskipun Brown mampu menemukan faktor-faktor penting yang mempengaruhi pergerakan partikel tersebut, dia tidak mengerti apa yang menyebabkan partikel tersebut berperilaku seperti yang dia amati.

Definisi Gerak Brown

Sistem koloid juga memiliki sifat kinetik, selain sifat optik (seperti efek Tyndall). Sifat kinetik ini dapat terjadi karena disebabkan oleh gerak termal dan gravitasi.

Gerak Brown berhubungan dengan efek Tyndall karena menjelaskan mengapa koloid menghamburkan cahaya. Misalnya, jika seberkas cahaya difokuskan pada dispersi koloid yang diamati dengan mikroskop berdaya tinggi (ultramikroskop), partikel koloid akan muncul sebagai partikel kecil yang memantulkan cahaya dan bergerak secara acak.

Pergerakannya mungkin acak karena tumbukan partikel koloid yang tidak teratur atau tidak seimbang yang terdispersi dengan medium pendispersi. Tumbukan antar partikel terjadi secara acak dan terjadi ke segala arah. Untuk koloid dengan media pendispersi cair atau gas, pergerakan partikel akan mengakibatkan tumbukan dengan partikel itu sendiri.

Gerak Brown dalam sistem koloid menyebabkan partikel koloid terdispersi secara merata dalam medium pendispersinya. Partikel koloid bergerak dengan kecepatan berbeda. Gerak partikel akan selalu lurus dan akan pecah jika bertumbukan dengan partikel lain. Sehingga terjadilah tumbukan yang mengakibatkan terjadinya perubahan arah gerak partikel dan kecepatannya, sehingga terjadi gerak zig-zag (gerak Brown). Kita dapat mengamati peristiwa ini dengan ultramikroskop.

Gerakan ini dapat diamati dalam cairan atau gas koloid. Di dalam suatu ruang, pergerakan partikel gas (juga dianalogikan dengan cairan) bergerak bebas dan tidak beraturan, dengan kata lain partikel gas bergerak dengan kecepatan yang berbeda-beda. Jika partikel gas bertabrakan dengan partikel gas lain atau menabrak dinding ruang, kecepatan dan arah vektor juga berubah. Distribusi kecepatan ini dapat dirumuskan dengan distribusi kecepatan Maxwell yang memberikan gambaran bahwa kecepatan partikel bergantung pada suhu ruangan dan lingkungan.

Kecepatan rata-rata pergerakan molekul di udara adalah 500 m/s atau 1800 km/jam. Kecepatan ini melebihi kecepatan gelombang suara yaitu 330 m/s. Energi partikel gas ideal juga bergantung pada suhu udara.

Teori gas kinetik memberikan hubungan proporsional antara energi kinetik rata-rata dan suhu gas:

Faktor-faktor yang mempengaruhi gerak Brown

1. Temperatur (T): semakin tinggi sistem koloid susu, semakin besar energi kinetik partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerakan Brown dari partikel fase terdispersi dipercepat. Sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, gerak Brown akan semakin lambat.
   
2. Partikel (α): semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown. Sebaliknya, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown. Ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam padatan (suspensi).
   
3. Viskositas (η): semakin kecil viskositas, semakin cepat gerak Brown. Sebaliknya, semakin besar viskositas, semakin lambat gerak Brown.

Contoh gerak Brown dalam kehidupan sehari-hari

Gerak Brown yang paling mudah dipahami adalah pada susu. Jika susu dibiarkan beberapa saat, tidak akan ditemukan endapan.

Demikian artikel Duniadunia.co.id mengenai Gerak Brown: Pengertian, Faktor Pengaruh, Contoh dan Awal, semoga artikel ini bermanfaat untuk sobat semua.