Apakah Kaca Termasuk Benda Padat atau Cair?

KOMPAS.com - Umumnya, kita mengenal tiga sifat benda, yakni padat, cair dan gas. Namun, ternyata ada benda yang tidak tergolong benda padat maupun cair, yakni kaca.

Secara ilmiah, kaca ternyata memiliki sifat yang unik. Menurut John Mauro, seorang ilmuwan material di Penn State, kaca bukan cairan maupun padatan, dikutip dari Live Science, Kamis (28/9/2023).

"Kaca sebenarnya bukan cairan atau benda pada murni, kaca memiliki sifat-sifat keduanya (cair dan padat), tapi kaca memiliki bentuk yang berbeda," kata Mauro.

Ia menjelaskan, definisi teknisnya, kaca merupakan suatu benda non-kristal yang tidak memiliki ekuilibrium (kesetimbangan), yang tampak padat dalam jangka waktu pendek, namun secara terus menerus melunak hingga mencapai kondisi cair.

Lantas, bagaimana kaca bisa berada di antara bentuk padat dan cair?

Baca juga: Kaca Pembesar yang Jadi Cikal Bakal Mikroskop, Bagaimana Alat Ini Ditemukan?

Kesamaan struktur kaca yang membingungkan

Kaca bukan hanya bahan transparan yang umum digunakan sebagai jendela atau gelas dan beragam benda lain yang sering ditemui. Akan tetapi, kaca merupakan suatu kelompok material, yang beberapa di antaranya bahkan tidak bening.

"Ada berbagai jenis kaca alami dan kaca buatan manusia. Kebanyakan kaca yang digunakan sehari-hari merupakan apa yang disebut dengan kaca silikat soda-kapur, yang terbuat dari pasir, batu kapur, dan abu soda yang dilebur menjadi satu pada suhu sekitar 1.500 derajat Celsius," ungkap Mauro.

Akan tetapi, ada jenis kaca lainnya, seperti Pyrex yang tahan panas atau Gorilla Glass yang kuat dan dapat ditekuk, yang mengandung bahan kimia lain untuk memberikan sifat khusus, lanjut Mauro.

Kendati secara kimiawi merupakan jenis kaca berbeda, namun struktur masing-masih bahan memiliki banyak kesamaan. Struktur penyusun kaca ini lah yang menyebabkan kebingungan, apakah kaca itu benda padat atau cair.

Struktur kaca tersebut di antaranya adalah susunan atom dan molekul di dalam bahan penyusun kaca.

Baca juga: Kenapa Kaca Bening? Ini Penjelasannya Menurut Sains

"Apa yang menyebabkan benda padat adalah atom-atomnya tetap pada tempatnya di dalam material. Di sisi lain, pada benda cair, atom-atom berada di mana-mana dan dapat diatur ulang dengan mudah," kata John Parker, ilmuwan material di University of Sheffield Centre for Glass Research di Inggris.

Misalnya pada kristal, seperti garam, merupakan benda padat yang memiliki struktur teratur dan tersusun rapi.

Di bawah titik leleh, struktur kristal padat ini adalah bentuk paling stabil. Bahkan di atas titik leleh, bentuk cair menjadi lebih stabil.

Ahli menjelaskan, semua benda cenderung mengadopsi bentuk yang paling stabil, dan ini dikenal sebagai bentuk kesetimbangan (ekuilibrium). Kendati demikian, kaca tidak biasa, karena benda ini tidak berada dalam kondisi stabil ini.

Proses terbentuknya kaca

Dalam proses pembuatannya, Parker mengatakan, kaca dibuat dengan melelehkan berbagai komponen untuk mendapatkan cairan yang sangat kental, yang tidak mudah cair.

Baca juga: Sebelum Ada Kacamata, Biksu Gunakan Batu Kaca