POLA PATAHAN DAN ELASTISITAS ZAT PADAT

 NABILA ALYA MUKHBITA (@Z-13)

ABSTRAK

Pola patahan zat padat adalah bentuk atau susunan yang terbentuk ketika zat padat mengalami tegangan yang melebihi batas elastisitasnya. Patahan dapat terjadi secara rapuh (brittle) atau lentur (ductile), tergantung pada sifat material, suhu, dan kecepatan deformasi. Patahan rapuh terjadi ketika zat padat pecah tanpa mengalami perubahan bentuk yang signifikan, sedangkan patahan lentur terjadi ketika zat padat mengalami perubahan bentuk yang besar sebelum putus 1.

 

PENDAHULUAN

Elastisitas zat padat adalah kemampuan suatu benda padat untuk kembali ke bentuk asalnya setelah diberi gaya luar dan gaya tersebut dihilangkan 2. Elastisitas zat padat dapat diukur dengan menggunakan modulus elastisitas, yaitu suatu besaran yang menunjukkan seberapa besar tegangan yang terjadi pada suatu benda padat ketika diberi gaya luar 234.

RUMUSAN MASALAH

1. Apa yang dimaksud dengan pola patahan zat padat?
2. Apa yang dimaksud dengan elastisits zat padat?

TUJUAN

1. Untuk memahami pengertian pola patahan zat padat
2. Untuk memahami pengertian elastisitas zat padat

PEMBAHASAN

Pola patahan zat padat kimia adalah pola yang terbentuk ketika zat padat mengalami perubahan bentuk atau ukuran akibat gaya luar yang melebihi batas elastisitasnya. Pola patahan ini dapat memberikan informasi tentang sifat mekanik, struktur kristal, dan ikatan kimia zat padat tersebut 12.

Secara umum, ada dua jenis pola patahan zat padat, yaitu pola patahan rapuh dan pola patahan lentur. Pola patahan rapuh terjadi ketika zat padat pecah secara tiba-tiba tanpa mengalami deformasi plastis terlebih dahulu. Pola patahan ini biasanya terlihat rata, bersudut, dan tidak beraturan. Contoh zat padat yang memiliki pola patahan rapuh adalah kaca, keramik, dan logam dengan struktur kristal kubik 2.

Pola patahan lentur terjadi ketika zat padat mengalami deformasi plastis sebelum pecah. Pola patahan ini biasanya terlihat melengkung, halus, dan beraturan. Contoh zat padat yang memiliki pola patahan lentur adalah logam dengan struktur kristal heksagonal, besi, dan baja 

Berikut adalah contoh pola patahan rapuh dan lentur pada zat padat:

Modulus elastisitas dapat dihitung dengan menggunakan rumus Hooke, yaitu F = kx, di mana F adalah gaya yang diberikan pada benda, k adalah konstanta pegas, dan x adalah perubahan panjang atau deformasi yang terjadi pada benda 234. Modulus elastisitas dapat dinyatakan dalam satuan Pa (Pascal) atau GPa (Gigapascal) 234.

Beberapa faktor yang mempengaruhi pola patahan zat padat adalah:

·       Jenis ikatan antara atom atau molekul dalam zat padat. Ikatan yang kuat dan kaku cenderung menyebabkan patahan rapuh, sedangkan ikatan yang lemah dan fleksibel cenderung menyebabkan patahan lentur.

·       Struktur kristal atau amorf dari zat padat. Zat padat yang berstruktur kristal memiliki pola patahan yang teratur dan simetris, sedangkan zat padat yang berstruktur amorf memiliki pola patahan yang tidak beraturan dan asimetris.

·       Kehadiran cacat atau ketidaksempurnaan dalam zat padat. Cacat seperti pori, retak, inklusi, atau dislokasi dapat mempengaruhi kekuatan dan elastisitas zat padat, serta menjadi titik awal atau titik lemah untuk terjadinya patahan.

·       Suhu dan kelembaban lingkungan. Suhu yang tinggi dapat menurunkan kekuatan dan meningkatkan lentur zat padat, sedangkan suhu yang rendah dapat meningkatkan kekuatan dan menurunkan lentur zat padat. Kelembaban dapat menyebabkan korosi atau oksidasi pada permukaan zat padat, yang dapat mengubah sifat mekaniknya.

Beberapa faktor yang mempengaruhi pola patahan zat padat dan elastisitas zat padat adalah:

·       Jenis ikatan antara atom atau molekul dalam zat padat. Ikatan yang kuat dan kaku cenderung menyebabkan patahan rapuh dan elastisitas yang tinggi, sedangkan ikatan yang lemah dan fleksibel cenderung menyebabkan patahan lentur dan elastisitas yang rendah.

·       Struktur kristal atau amorf dari zat padat. Zat padat yang berstruktur kristal memiliki pola patahan yang teratur dan simetris, serta elastisitas yang lebih tinggi daripada zat padat yang berstruktur amorf.

·       Kehadiran cacat atau ketidaksempurnaan dalam zat padat. Cacat seperti pori, retak, inklusi, atau dislokasi dapat mempengaruhi kekuatan dan elastisitas zat padat, serta menjadi titik awal atau titik lemah untuk terjadinya patahan.

·       Suhu dan kelembaban lingkungan. Suhu yang tinggi dapat menurunkan kekuatan dan meningkatkan lentur zat padat, sedangkan suhu yang rendah dapat meningkatkan kekuatan dan menurunkan lentur zat padat. Kelembaban dapat menyebabkan korosi atau oksidasi pada permukaan zat padat, yang dapat mengubah sifat mekaniknya.

 

DAFTAR PUSTAKA

Tony Bird. (1987). Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta: Gramedia.

Levine, Ira N. (1995). Physical Chemistry. Fourth Edition. New York: McGraw-Hill Kogakusha

V. Rajendran, A. Marikani, Materials Science, Tata McGraw-Hill Publiching, New Delhi, 2004

C. Kittel, Intruduction to Solid State Physics, 6-edition,john Willey &Sons, Inc, California