ilmu kimia pada cat
Apa itu cat?
Cat adalah perlindungan—lebih dari sekadar mewarnai kaleng atau tabung. Anda tidak harus melukis sesuatu untuk membuatnya terlihat lebih baik. Anda mengecat bagian luar rumah Anda untuk mencegah hujan turun. Kami mengecat mobil dan sepeda sebagian untuk membuatnya terlihat bagus, tetapi juga untuk mencegah logam di dalamnya berkarat. Pada pesawat terbang dan roket luar angkasa, cat adalah salah satu hal yang melindungi struktur saat udara, yang mengalir deras dengan kecepatan tinggi, menciptakan gesekan dan panas.
Bahan kimia apa yang ada di dalam cat?
Anda mungkin mengira cat hanyalah bahan kimia warna yang dilarutkan dalam cairan untuk membuatnya menyebar, tetapi sebenarnya lebih dari itu. Kebanyakan cat sebenarnya memiliki tiga komponen utama yang disebut pigmen, pengikat, dan pelarut. (Pengikat dan pelarut kadang-kadang secara kolektif disebut kendaraan.) Biasanya ada juga sejumlah aditif untuk meningkatkan sifat cat dengan berbagai cara, tergantung di mana dan bagaimana akan digunakan.
Karya seni: Cat terbuat dari pigmen, pengikat, dan pelarut. Pengikat menyatukan pigmen; pelarut mengubah pengikat dan pigmen menjadi cairan yang lebih tipis dan lebih mudah menyebar.
Pigmen
Pigmen adalah bahan kimia warna dalam cat. Terlihat warna tertentu karena memantulkan beberapa panjang gelombang cahaya dan menyerap yang lain (lihat artikel kami tentang cahaya untuk penjelasan tentang cara kerja warna). Secara tradisional, senyawa logam (garam) digunakan untuk membuat warna yang berbeda, misalnya titanium dioksida (bahan kimia berwarna putih cerah yang sering ditemukan di pasir) digunakan untuk membuat cat putih, oksida besi membuat cat kuning, merah, coklat, atau jingga ( pikirkan bagaimana besi berubah menjadi merah berkarat), dan kromium oksida membuat cat berwarna hijau. Hitam (bisa dibilang bukan warna) berasal dari partikel karbon (pikirkan seperti apa roti panggang Anda yang terbakar dan Anda mendekati bahan kimia berwarna yang dikenal sebagai "karbon hitam"). Pigmen yang berbeda dicampur bersama untuk membuat cat dengan warna apa pun yang dapat Anda bayangkan.
Pengikat
Pigmen biasanya padat, jadi Anda tidak bisa menggunakannya untuk melukis sendiri. Mereka akan sulit untuk diaplikasikan, mereka tidak akan menyebar secara merata, mereka tidak akan menempel pada kertas atau dinding, dan akan langsung dicuci jika basah. Itu sebabnya cat juga mengandung zat yang disebut pengikat. Tugas mereka adalah merekatkan partikel pigmen satu sama lain, tetapi juga membuatnya menempel pada permukaan yang Anda lukis. Beberapa pengikat dibuat dari minyak alami seperti minyak biji rami, tetapi sebagian besar sekarang dibuat dari plastik sintetis (awalnya terbuat dari karet, itulah sebabnya kita masih berbicara tentang "cat lateks" hari ini). Visualisasikan pengikat sebagai kulit plastik tak terlihat dengan pigmen warna-warni yang tersebar melaluinya dan Anda dapat melihat bagaimana cat memberikan lapisan perlindungan.
Pelarut
Campurkan pigmen dan bahan pengikat dan Anda akan mendapatkan zat lengket kental yang sulit disebarkan. Pernah mencoba mengecat dinding dengan treacle? Seperti itulah menggunakan pigmen dan pengikat. Itulah alasan mengapa cat memiliki komponen kimia utama ketiga yang disebut pelarut. Seperti namanya, pelarut adalah sesuatu yang melarutkan sesuatu yang lain. Tugas pelarut adalah membuat pigmen dan pengikat menjadi cairan yang lebih tipis dan kurang kental (lebih mudah mengalir) yang akan menyebar secara merata (itulah sebabnya pelarut cat terkadang disebut pengencer). Setelah cat menyebar, pelarut menguap ke udara, membuat cat merata dan mengering di bawahnya. Saat Anda mengoleskan cat yang sangat tidak enak dan ada bau yang tertinggal selama berhari-hari saat mengering, itu adalah pelarut yang menguap ke udara.
Air adalah pelarut paling terkenal dan paling serbaguna yang kita miliki dan banyak digunakan dalam cat berbahan dasar air, termasuk emulsi (untuk dinding) dan cat air (untuk lukisan). Saat Anda melukis gambar dengan cat air, Anda menggunakan air sebagai pelarut untuk melarutkan beberapa pigmen pada kuas yang dapat Anda oleskan dengan mudah di atas kertas. Satu keuntungan besar dari cat berbahan dasar air adalah relatif mudah dibersihkan jika Anda menumpahkannya (dan umumnya luntur dari pakaian).
Cat lain (termasuk cat minyak dan kilap) menggunakan pelarut yang terbuat dari bahan kimia organik (berbasis karbon) yang kuat yang diekstraksi dari minyak bumi, seperti naptha. Jika Anda meninggalkan cat dalam kaleng dan stoples, gravitasi secara bertahap memisahkannya menjadi komponen kimia yang berbeda. Biasanya Anda menemukan pelarut duduk di atas sebagai cairan encer yang cukup jernih dengan pengikat dan pigmen membentuk lumpur tebal dan buram di bawahnya. Itulah mengapa selalu penting untuk mengaduk kaleng cat sebelum Anda menggunakannya. Cat berbahan dasar minyak lebih sulit dibersihkan jika Anda menumpahkannya pada pakaian atau karpet. (Air tidak akan banyak berguna; Anda memerlukan pelarut organik untuk melarutkannya, seperti white spirit.)
Aditif
Selain pigmen, pengikat, dan pelarut, sebagian besar cat juga memiliki berbagai jenis bahan kimia tambahan. Misalnya, zat keramik dapat ditambahkan ke cat untuk meningkatkan kekuatan dan daya tahannya. Pigmen neon yang ditambahkan ke cat membuatnya bersinar dalam gelap. Aditif dalam cat yang dirancang untuk penggunaan di luar ruangan dapat membantu membuatnya tahan air dan tahan karat, melindungi dari embun beku atau sinar matahari, dan menjaganya bebas dari jamur dan lumut.
