Di dunia sains, terdapat dua kekuatan fundamental yang seringkali bekerja bersama namun memiliki definisi yang berbeda: kohesi dan adhesi. Kedua istilah ini merujuk pada gaya tarik-menarik antar molekul. Memahami perbedaan dan sinergi antara kohesi dan adhesi sangat penting dalam berbagai bidang, mulai dari fisika dan kimia hingga biologi dan teknik. Fenomena sehari-hari yang kita saksikan, seperti tegangan permukaan air, pergerakan air dalam tumbuhan, atau bagaimana tinta menempel pada kertas, semuanya adalah hasil dari interaksi kohesif dan adhesif.
Kohesi berasal dari kata Latin "cohaerere" yang berarti "bergabung". Kohesi adalah gaya tarik-menarik antara molekul-molekul sejenis. Ini adalah kekuatan yang membuat suatu zat tetap bersatu. Misalnya, molekul air saling tarik-menarik satu sama lain melalui ikatan hidrogen, menghasilkan sifat-sifat unik yang kita kenal pada air. Gaya kohesi inilah yang bertanggung jawab atas tegangan permukaan, yaitu kemampuan permukaan cairan untuk bertindak seperti selaput elastis yang tipis.
Bayangkan setetes air di atas permukaan yang tidak basah, seperti daun talas. Bentuk tetesan air yang cenderung bulat adalah bukti dari kohesi. Molekul air di bagian luar tetesan lebih tertarik pada molekul air di dalamnya daripada pada udara di sekitarnya, sehingga menciptakan gaya yang berusaha meminimalkan luas permukaan dan membentuk bentuk yang paling kompak, yaitu bola.
Di sisi lain, adhesi berasal dari kata Latin "adhaerere" yang berarti "menempel pada". Adhesi adalah gaya tarik-menarik antara molekul-molekul dari zat yang berbeda. Gaya adhesi inilah yang memungkinkan suatu zat menempel pada permukaan zat lain.
Contoh klasik dari adhesi adalah ketika air membasahi kaca. Molekul air tertarik pada molekul kaca. Jika gaya adhesi antara air dan kaca lebih kuat daripada gaya kohesi antar molekul air itu sendiri, maka air akan menyebar di permukaan kaca, atau dalam kasus yang lebih menarik, air akan merayap naik ke dinding wadah kaca yang berisi air. Fenomena ini dikenal sebagai kapilaritas.
Mari kita telusuri lebih dalam bagaimana kohesi dan adhesi berinteraksi dalam beberapa skenario:
Peran dalam Kapilaritas
Kapilaritas adalah fenomena naik atau turunnya cairan dalam pipa sempit (kapiler) yang disebabkan oleh kombinasi gaya adhesi dan kohesi, serta tegangan permukaan. Dalam tabung kaca yang berisi air, gaya adhesi antara molekul air dan dinding kaca lebih kuat daripada gaya kohesi antar molekul air. Akibatnya, air akan "memanjat" dinding kaca, membentuk meniskus cekung. Gaya adhesi ini menarik air ke atas di sepanjang dinding, dan tegangan permukaan (yang merupakan hasil dari kohesi) menarik sisa cairan bersamanya. Semakin kecil diameter tabung kapiler, semakin tinggi air dapat naik.
Fenomena ini sangat vital dalam kehidupan, misalnya bagaimana tumbuhan dapat menyerap air dari tanah hingga ke daunnya yang tinggi. Jaringan pembuluh xilem dalam tumbuhan berfungsi seperti tabung kapiler, memungkinkan air diangkut melawan gravitasi berkat kombinasi adhesi air ke dinding sel xilem dan kohesi antar molekul air.
Tegangan Permukaan
Seperti yang disebutkan sebelumnya, tegangan permukaan adalah manifestasi langsung dari gaya kohesi. Di permukaan cairan, molekul-molekul di bagian dalam cairan dikelilingi oleh molekul cairan lainnya dan mengalami gaya tarik ke segala arah secara seimbang. Namun, molekul di permukaan hanya ditarik ke samping dan ke bawah oleh molekul lain di dalam cairan. Tarikan ke bawah yang tidak seimbang ini menciptakan tegangan di permukaan, membuatnya berperilaku seolah-olah tertutup selaput tipis. Inilah yang memungkinkan serangga air seperti kumbang air untuk berjalan di atas permukaan air, atau mengapa jarum yang diletakkan dengan hati-hati dapat mengapung.
Adhesi dalam Kehidupan Sehari-hari
Adhesi memainkan peran kunci dalam banyak aktivitas sehari-hari. Misalnya, ketika kita menggunakan pena, tinta menempel pada kertas berkat adhesi antara molekul tinta dan serat kertas. Lem bekerja dengan cara serupa, membentuk ikatan adhesif antara dua permukaan. Bahkan dalam tubuh kita, adhesi sangat penting. Sel-sel tubuh kita saling menempel satu sama lain melalui protein adesif, yang memungkinkan pembentukan jaringan dan organ. Perekat biologis seperti yang digunakan oleh bulu babi untuk menempel pada batu di dasar laut juga merupakan contoh luar biasa dari adhesi.
Kohesi dan Adhesi dalam Kimia dan Fisika
Dalam kimia, pemahaman tentang kohesi dan adhesi membantu menjelaskan perilaku pelarut, pembentukan larutan, dan interaksi antarmolekul. Dalam fisika, kedua gaya ini penting untuk mempelajari dinamika fluida, tekanan hidrostatik, dan fenomena permukaan. Sifat-sifat material, seperti kemampuan zat cair untuk membasahi permukaan tertentu (wettability), secara langsung bergantung pada perbandingan relatif antara gaya kohesif dan adhesif.
Singkatnya, kohesi adalah perekat yang menyatukan suatu zat, sementara adhesi adalah perekat yang menempelkan zat tersebut pada zat lain. Keduanya adalah kekuatan yang bekerja di tingkat molekuler, namun dampaknya sangat besar dan terlihat di seluruh alam semesta, dari tetesan embun di pagi hari hingga aliran sungai yang mengalir di bumi.