Lem: Peran Bagi Manusia dan Cara Kerja

Dalam kehidupan sehari-hari, kita banyak sekali menggunakan lem untuk melakukan aktivitas dan pekerjaan kita. Walaupun, tak jarang tanpa lem pun, satu benda dapat menempel dan merekat pada benda lainnya dengan sendirinya. Seperti saos kecap yang tidak sengaja mengotori baju kita saat makan bakso, atau selai yang sengaja kita ‘tempelkan’ pada roti sebelum dimakan. Sebenarnya, hal-hal ini sudah lumrah dan sejak dahulu pun, orang di zaman batu sudah mulai menempelkan benda dengan lem untuk barang-barang keseharian mereka. Contohnya bahan yang digunakan untuk membuat aspal di zaman sekarang dulunya digunakan oleh manusia gua untuk menempelkan mata kapak di ujung tombak kayu mereka. Lalu sejak itu, manusia telah banyak membuat berbagai jenis lem diolah dari bahan-bahan seperti gula, tumbuhan dan bahkan bagian-bagian binatang  . [1]

Di zaman  modern seperti sekarang ini, perekat alami masih banyak digunakan. Tetapi sebagian besar dari kita pasti sudah biasa memakai lem buatan. Lem yang cukup sering ditemui biasanya terbuat dari polyvinil asetat (PVA), fenol formaldehid, etilen vinil asestat (EVA), atau sianoakrilat (super lem). [1]

Jadi kenapa sih lem bisa menempelkan? Kenapa ada zat-zat sehari-hari yang bisa dijadikan perekat? Salah satu jawabannya adalah “gaya ”.

Sebagai contoh, kita sebagai manusia yang hidup di permukaan bumi dapat terus berpijak di tanah meskipun bumi berputar dan tidak ada perekat yang merekatkan kaki kita dengan tanah. Yang membuat kita menempel justru adalah gaya gravitasi yang cukup membuat kita tidak melayang di udara. Tetapi gaya gravitasi tidak cukup kuat untuk menahan kita ketika berjalan atau melompat. Jadi kita sebenarnya tidak selalu membutuhkan lem untuk merekatkan benda ke benda lainnya.

Contoh kuat lainnya seperti air hujan yang menempel di jendela, gravitasi akan terus menarik air ke bagian bawah jendela, tetapi ada gaya lain yang melawannya. Pertama, molekul air berusaha bergabung molekul airnya dan secara alami mereka berkumpul menjadi butiran air yang lebih besar, nah gaya yang menyebabkan ini dapat disebut sebagai gaya kohesi . Lalu selain itu ada gaya adhesi yang membuat air menempel di kaca dengan sendirinya. Jika diperhatikan pada fenomena ini, gaya kohesi lebih besar daripada gaya adhesi sehingga air lebih cenderung membentuk butiran air lebih besar. Jika gaya adhesi lebih besar, air akan rata di kaca seperti minyak di permukaan air. [2]

Lalu Bagaimana Lem Bekerja?

Gaya kohesi dan adhesi juga mempengaruhi cara lem bekerja. Contohnya ketika kita mencoba merekatkan benda A dan B dengan lem C. Gaya yang bekerja ada 3, yaitu gaya adhesi A ke C, gaya adhesi B ke C, dan gaya kohesi C untuk terus merekat. Seiring waktu , gaya kohesi lem akan hilang dan hal itu yang sering menyebabkan lem tidak menempel lagi.

Sebenarnya setiap benda mempunyai gaya kohesi berbeda tergantung dengan jenis atom atau molekul benda itu dibuat. Seperti air, molekul air akan saling merekat karena bentuk molekulnya tidak simetris sehingga ketika bertemu dengan molekul lain, kedua molekul air akan merekat. Tetapi gaya kohesi air ini cukup lemah dan mudah dipisah. Lain halnya dengan benda padat seperti besi dimana atom-atom merekat satu sama lain dalam bentuk struktur kristal yang sulit untuk dipisahkan karena gaya kohesinya yang kuat. Meskipun gaya kohesi air dan besi lemah dan kuat, keduanya tidak dapat merekatkan sesuatu benda karena kedua benda ini tidak mempunyai sama sekali gaya adhesi. [1,2]

Lalu Apa Itu Gaya Adhesi?

Sebenarnya gaya adhesi ini merupakan hasil dari beberapa faktor yang menyebabkan suatu benda menempel dengan benda lainnya.

Ada beberapa teori yang dapat menjelaskan mengapa benda dapat menempel dengan benda lainnya.

Yang pertama adalah adsorpsi dimana perekatan terjadi dalam permukaan yang disebabkan oleh gaya atraksi kecil antara lem dan benda lain. Ketika lem digunakan pada satu permukaan, maka permukaan itu akan basah sehingga banyak gaya elektrostatis muncul pada molekul lem dan molekul di permukaan itu. Yang menentukan kuatnya perekat ini adalah jumlah molekul pada lem yang tersebar tipis pada permukaan benda yang akan direkat.

Lalu yang kedua adalah gaya kemisorpsi, dimana ikatan kimia membuat dua benda merekat. Ada tipe perekat yang membuat ikatan kimia dengan benda lain. Misalnya, ada perekat khusus untuk plastik dimana lem dan plastik tersebut bergabung dan bereaksi membentuk senyawa kimia lain yang mengeratkan keduanya.

Selanjutnya, hal yang dapat menyebabkan suatu perekat dapat menempel adalah difusi dan perekatan secara mekanikal. Contoh peristiwa difusi pada lem adalah ketika molekul tersebut berada di antara kedua permukaan dan terikat dengan sendirinya dengan molekul pada permukaan benda lain. Mirip dengan difusi  ,contoh perekatan mekanikal terjadi dimana lem mengisi ruang kosong atau lubang dalam benda lain sehingga membuat ikatan yang kuat. [1,2]

Referensi:

1. Pizzi, A., & Mittal, K. L. (2017). Handbook of adhesive technology. CRC press.
2. Ebnesajjad, S., & Landrock, A. H. (2014). Adhesives technology handbook. William Andrew.