Dengan peralatan sederhana, apakah mungkin kita bisa menerbangkan botol setinggi 20 meter? Mungkin saja, salah satunya dengan membuat roket cuka, yang merupakan variasi dari roket air. Roket air adalah botol plastik yang berisi air, lalu diisi gas sebanyak-banyaknya sampai tekanan tertentu. Kemudian, botol dilepaskan dari alat pemegangnya sehingga tekanan gas mendorong air ke bawah dan botol ke atas. Dengan tekanan yang cukup, ketinggian 100 meter tidak mustahil dicapai.
Bagaimana rumusnya? Agak rumit, tetapi ada hubungannya dengan berat kosong botol, jumlah air, volume gas, tekanan gas, diameter botol, diameter mulut botol. Kita tidak akan bahas kerumitan itu di sini. Untuk membangun roket air dan peluncurnya, diperlukan pipa paralon, pentil ban, pompa, mekanisme penyumbat, pemegang, dan lain-lain. Namun, dengan menggunakan cuka, peralatan ini dapat disederhanakan.
Mari kita lihat bahan-bahan dasar untuk membuat roket cuka:
- Botol plastik 600 ml, bisa lebih atau kurang, silakan dicoba.
- Cuka makan atau cuka 95% dari toko kimia.
- Soda kue. Bukan baking powder, tetapi baking soda. Sebutan kerennya adalah NaHCO3 (natrium bikarbonat).
- Sumbat yang dapat menutup mulut botol dengan kuat, misalnya gabus atau tutup rol film.
- Tisu.
- Air untuk membilas tumpahan cuka.
Untuk membuat roket cuka, pertama-tama diasumsikan botolnya bervolume 600 ml dan cukanya 95%. Ambil 50 ml cuka, encerkan sampai 200 ml, masukkan dalam botol. Ambil soda kue satu sendok makan, bungkus tisu satu atau dua lapis, yang penting bisa dipegang dan air tetap bisa merembes. Pegang botol miring 70 derajat dari tegak, lalu masukkan gumpalan tisu bersoda kue dan langsung tutup dengan sumbat. Kocok botol dan langsung taruh dengan mulutnya di bawah (asumsi: botolnya bisa ditaruh dengan stabil pada posisi tersebut).
Jika bahannya cukup, seharusnya timbul gelembung gas pada tahap ini. Jika menggunakan cuka makan, tentunya gunakan lebih banyak dan jangan diencerkan. Selanjutnya, tinggal menunggu tekanan gas di dalamnya cukup besar sehingga sumbat tidak lagi kuat menahan dan roketnya meluncur. Kalau sudah 1 menit dan tidak terjadi apa-apa, coba dikocok lagi. Biasanya roketnya akan meluncur di tangan.
Apa yang terjadi? Sebetulnya lebih banyak terkait reaksi kimia daripada fisika, tetapi hasil dari reaksi kimia ini adalah fenomena fisika. Reaksinya sebagai berikut:
soda kue + asam cuka → asam karbonat + garam natrium asetat
Asam karbonat (H2CO3) tidak bisa ada dalam konsentrasi besar karena ada reaksi kesetimbangan:
asam karbonat ↔ karbon dioksida + air
Perhatikan bahwa senyawa penting yang terbentuk di sini adalah gas karbon dioksida. Jumlahnya bisa dihitung. Tekanannya juga. Tetapi, sekali lagi kita tidak akan bahas kerumitan perhitungannya.
Reaksi pada roket cuka cukup mirip dengan apa yang terjadi ketika tablet effervescent dilarutkan dalam air. Bahkan, cuka dan soda kue bisa juga diganti dengan beberapa tablet seperti ini. Asalkan jumlah dan uangnya cukup, gas yang dihasilkan tablet bisa cukup untuk melontarkan roket.
Untuk percobaan lebih lanjut, kita bisa mengubah-ubah volume air, jumlah cuka, dan soda kue. Cuka boleh diganti dengan asam yang lain seperti asam klorida atau asam sulfat, tentunya dengan jumlah yang tepat. Namun, soda kue tidak bisa diganti dengan soda lain. Reaksi yang menghasilkan gas bisa diganti dengan semisal NH4Cl (amonium klorida) + NaOH (soda api) menghasilkan gas amonia (hati-hati bau pesing) + garam NaCl.
Siap mencoba sendiri di rumah? Jangan takut gagal, ya!
Penulis:
Eko Widiatmoko, guru fisika di SMA Aloysius Bandung, alumnus ITB.
Kontak: e_ko_w(at)yahoo(dot)com.
