Category: Materi


KOLOID

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering bersinggungan dengan sistem koloid sehingga sangat penting untuk dikaji. Sebagai contoh, hampir semua bahan pangan mengandung partikel dengan ukuran koloid, seperti protein, karbohidrat, dan lemak. Emulsi seperti susu juga termasuk koloid. Dalam bidang farmasi, kebanyakan produknya juga berupa koloid, misalnya krim, dan salep yang termasuk emulsi.

Dalam industri cat, semen, dan industri karet untuk membuat ban semuanya melibatkan sistem koloid. Semua bentuk seperti spray untuk serangga, cat, hair spray, dan sebagainya adalah juga koloid. Dalam bidang pertanian, tanah juga dapat digolongkan sebagai koloid. Jadi sistem koloid sangat berguna bagi kehidupan manusia.

contoh koloid

Bila suatu zat dicampurkan dengan zat ain, maka aka terjadi penebaran secara merata dari suatu zat ke zat lain yang disebut dengan sistem dispersi. Tepung kanji bila dimasukkan ke dalam air panas maka akan membentuk sistem dispersi, dengan air sebagai “medium pendispersi” dan tepung kanji disebut “zat pendispersi”.

Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem dispersi dibedakan menjadi 3 kelompok yaitu larutan, koloid, dan suspensi. Secara aepintas perbedaan antara suspensi (sering disedbut suspensi kasar) dengan larutan (sering disebut larutan sejati) akan tampak jelas dari homogenitasnya, tetapi akan sulit dibedakan antara larutan dengan koloid atau antara koloid dengan suspensi kasar.

1. Suspensi

Merupakan suatu sisem dispersi dengan partikel yang berukuran relative besar tersebar merata di dalam medium pendispersinya. Pada umumnya sistem dispersi merupakan campuran yang heterogen.

Sebagai conth adalah endapan hasil reaksi atau pasir yang dicampur dengan air. Dalam sistem dispersi tersebut partikel-partikel terdispersi dapat diamati dengan mikroskop atau bahkan dengan mata telanjang.

.Suspensi merupakan sistem disperse yang tidak stabil, sehingga bila tidak diaduk secara terus menerus akan mengendap akibat gaya gravitasi bumi. Cepat lambatnya suspensi mengendap tergantung besar kecilnya ukuran partikel zat terdispersi. Semakin besar ukuran partikel tersuspensi semakin cepat proses pengendapan terjadi. Pemisahan suspensi dapat dilakukan dengan proses penyaringan (filtrasi).

Contoh suspensi adalah pengendapan Fe(OH)3

2. Larutan

Larutan merupakan sistem disperse yang ukuran partikel-partikelnya sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan (diamati) antara partikel pendispersi dengan partikel terdispersi walaupun menggunakan maikroskop dengan tingkat pembesaran yang tinggi mikroskop ultra).

Tingkatan ukuran partikel larutan adalah molekul atau ion-ion sehingga larutan merupakan campuran yang homogen dan sukar dipisahkan dengan penyaringan dan sentrifuge.

Oleh karena ukuran partikel zat terdispersi dengan medium pendispersinya hamper sama maka sifat zat terdispersi dalam arutan akan terpengaruh (berubah) dengan adanya zat terdispersi. Bila ke dalam air ditambahkan garam dapur maka air akan membeku dibawah 00­­­C, semakin banyak garam yang ditambahkan semakin besar penurunan titik bekunya.

3. Koloid

Koloid berasal dari kata “kolia” yang dalam bahasa Yunani berarti “lem”. Koloid merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1 – 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak dijumpai pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).

Bebrapa koloid dapat terpisah bila didiamkan dalam waktu yang relatif ama meskipun tidak semuanya, misalnya koloid belerang dalam air dan santan. Beberapa koloid lain yang sukar terpisah misalnya lem, cat dan tinta.

Perbedaan secara umum antara suspensi, koloid da larutan dapat dilihat dari tabel dibawah ini:

Perbedaan Umum Sistem Dispersi Suspensi, Koloid dan Larutan

Perbedaan

Suspensi

Koloid

Larutan

Ukuran Partikel >100 nm 1-100 nm < 100 nm
Penampilan fisis Keruh

Pertikel terdispersi dapat diamati langsung dengan mata telanjang

Keruh-jernih

Partikel terdispersi hanya dapat diamati dengan mikroskop ultra

Jernih

Partikel terdispersi dapat diamati dengan mikroskop ultra.

Kestabilan (bila didiamkan) Mudah terpisah (mengendap) Sukar terpisah (relatif stabil) Tidak terpisah (sangat stabil)
Cara pemisahan Filtrasi (disaring) Tidak dapat disaring Tidak dapat disaring

Koloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fasa zat pendispersi dan zat terdispersinya. Sistem dispersi koloid dapat terjadi dari dispersi zat padat, cair atau gas kedalam zat pendispersi dalam fase padat, cair atau gas. Beberapa jenis koloid:

Fase Terdispersi

Medium Pendispersi

Jenis Koloid

Contoh

Gas Cair Buih Busa sabun, Krim kocok
Gas Padat Buih padat Batu apung, Karet Busa
Cair Gas Aerosol cair Kabut, Awan
Cair Cair emulsi Susu, santan
Cair Padat Emulsi padat Mentega, Keju
Padat Gas Aerosol padat Asap, debu
Padat Cair Sol Sol, tinta
Padat Padat Sol padat Gelas berwarna, intan hitam

Gambar koloid:

1. Efek Tyndall

Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.

Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.

Gambar Efek Tyndall:

2. Gerak Brown

Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.

Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

Gambar gerak Brown yang terjadi pada sisitem koloid:

3. Adsorpsi

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2+.

4. Muatan koloid

Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif. Contohnya ada pada gambar diatas, yaitu Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif dan Koloid As2S3 bermuatan negatif.

5. Koagulasi koloid

Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.

6. Koloid pelindung

Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi.

Sepengetahuan saya koloid pelindung dari cat adalah latex / binder, dimana latex / binder ini akan membentuk lapisan film transparan yang akan melindungi dan merekatkan cat ke permukaan. Cat sendiri sebenarnya adalah pewarna pigmen yang hanya menempel pada permukaan dan membutuhkan latex / binder sebagai pelapis luar untuk meningkatkan ketahanan lunturnya baik dari air, gosokan maupun cahaya.

7. Dialisis

Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.

8. Elektroforesis

Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

Koloid liofil adalah koloid sol dengan partikel koloid sebagai fase terdispersi suka menarik medium pendispersinya. Koloid liofob adalah koloid sol dengan partikel koloid tidak suka menarikmedium pendispersinya.

Bila medium pendispersinya air koloid liofil disebut sebagai koloid hirofil, sedangkan koloid liofob disebut  hidrofob

Perbandingan Sifat Sol Hidrofil dan Sol Hidrofob

Sel Hidrofil Sel Hidrofob
Mengadsorbsi mediumnya Tidak mengadsorbsi mediumnya
Dapat dibuat dengan konsentrasi yang relatif besar Hanya stabil pada konsentrasi kecil
Tidak mudah menggumpal pada penambahan elektrolit Mudah menggumpal pada penambahan elektrolit
Viskositas lebih besar daripada mediumnya Viskositas hampir sama dengan mediumnya
Bersifat reversible Tidak reversible
Efek tyndall lemah Efek tyndall lebih jelas
Koloid organik Umumnya koloid anorganik
Gerak Brown tidak jelas Gerak Brown jelas

Pemanfaatan sifat hidrofob dan hidrofil terlihat pada penggunaan deterje dalam proses pencucuian pakaian. Kotoran yang menempel pada kain ada yang mudah larut dalam air, tetapi banyak yang tidak larut dalam air misalnya lemak dan minyak. Proses pencucuian bertujuab agar lemak dan minyak dapat teremulsi di dalam air. Dengan bantuan deterjen atau sabun maka minyak akantertarik oleh deterjen.

Kemampuan deterjen menarik lemak dan minyak disebabkan pada molekul deterjen terdapat ujung-ujung liofil yang larut dalam air dan ujung loifob yang berpegang erat pada lemak dan minyak. Akibat adanya gaya tarik menarik tersebut, tegangan permukaan lemak dan minyak dengan kain menurun sehingga lebih kuat tertarik oleh molekul-molekul air yang mengikat kuat deterjen.

a. Kondensasi

Merupakan cara kimia. Prinsip umum: Terjadinya kondensasi partikel molekular membentuk partikel koloid.

Kondensasi partikel  → koloid

Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi:

Reaksi Redoks

Reaksi yang melibatkan perubahan bilangan biloks. Koloid yang terjadi merupakan hasil oksidasi dan reduksi.

2H2S(g) + SO2(aq) → 3S(s) + 2H2O(l)

Reaksi Hidrolisis

Reaksi ini umumnya digunakan untuk membuat koloid-koloid basa dari suatu garam yang dihidrolisis (direaksikan dengan air)

FeCl3(aq) + 3 H2O(l) → Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)

Reaksi Substitusi/Agregasi Ionik

Reaksi pertukaran ion umumnya dilakukan untuk membuat koloid dari zat-zat yang sukar larut (endapan) yang dihasilkan pada reaksi kimia.
2H3AsO3(aq) + 3H2S(g) → As2S3(s) + 6 H2O(l)

b. Dispersi

Dapat dilakukan dengan cara mekanik maupun dengan cara kimia.

Prinsip umum : Partikel Besar → Partikel Koloid

Yang termasuk cara dispersi:

  • Cara Mekanik

Cara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau penggilingan.

  • Cara Busur Bredig

Digunakan untuk membuat sol-sol logam dengan loncatan bunga listrik. Instrument Busur Bredig .

  • Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah pembutan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan pemeptisasi (pemecah).

Contoh : Agar-agar dipeptisasi oleh air ; Karet oleh bensin.

  • Homogenisasi

Pembuatan susu kental manis yang bebas kasein dilakukan dengan mencampurkan serbuk susu skim ke dalam air di dalam mesin homogenisasi, sehingga partike-partikel susu akan berubah menjadi seukuran partikel koloid. Emulsi obat pada pabrik dilakukan dengan proses homogenisasi menggunakan masin homogenisasi.

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.