SISTEM KOLOID

SISTEM KOLOID

Sistem koloid merupakan suatu bentuk campuran 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 terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).

Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dpat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.

Apabila suatu zat dicampurkan dengan zat lain, maka akan terjadi penyebaran secara merata dari suatu zat ke dalam zat lain yang disebut sistem dispersi atau campuran. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Contoh: susu bubuk dimasukkan ke dalam air hangat membentuk sistem dispersi, air sebagai medium pendispersi, dan susu bubuk sebagai zat terdispersi. (Analogikan dengan larutan, ada zat terlarut dan medium pelarut) Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem dispersi dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu suspensi, koloid, dan larutan.  

v  Larutan (dispersi molekuler)

Larutan merupakan sistem dispersi yang ukuran diameter partikel zat terdispersinya sangat kecil (< 10-7 cm atau < 1 nm), sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel pendispersi dengan partikel terdispersi. Contoh: Larutan gula, larutan garam, udara bersih

v  Koloid

Koloid merupakan sistem dispersi yang ukuran diameter partikel zat terdispersinya 10-7 - 10-5 cm         (1 – 100 nm), secara makroskopis tampak homogen, tetapi sebenarnya heterogen (dengan mikroskop ultra dapat dibedakan antara partikel pendispersi dengan partikel terdispersi). Contoh: susu cair, asap, dan kabut.

v  Suspensi

Suspensi merupakan sistem dispersi yang ukuran diameter partikel zat terdispersinya relatif besar      (> 10-5 cm atau > 100 nm) dan tersebar merata dalam medium pendispersinya. Pada umumnya suspensi merupakan campuran heterogen. Contoh : pasir yang dicampur dengan air, air sungai, dan air kopi. Dalam sistem dispersi, partikel terdispersi dapat diamati dengan mikroskop biasa atau dengan mata telanjang. 

Table 1.1 Perbandingan sifat-sifat larutan, koloid, dan suspensi

Pembeda	Larutan	Koloid	Suspensi
Contoh	Larutan alkohol 70 %, air gula, udara bersih, air laut, spiritus, bensin	Susu, losion, lem, jelly, mentega, cat, busa sabun, asap, kabut, awan	Air kopi, air sungai yang keruh, campuran air dengan minyak
Ukuran partikel	< 1 nm	1-100 nm	> 100 nm
Distribusi partikel	Homogen	Secara makroskopis homogen, tetapi secara mikroskopis heterogen (sebenarnya heterogen)	Heterogen
Jumlah fasa	Satu fasa	Dua fasa,	Dua fasa
Penampilan fisis	Partikel terdispersi (zat terlarut) tidak dapat diamati	Partikel terdispersi dapat diamati dengan mikroskop ultra	Partikel terdispersi dapat diamati dengan mata biasa
Kestabilan	Stabil, tidak terpisah	Relatif stabil, sukar tepisah	Tidak stabil, mudah terpisah
Pengendapan	Tidak mengendap	Sukar mengendap	Mudah mengendap
Penyaringan	Tidak dapat disaring	Dapat disaring dengan kertas saring ultra (saringan semi permeabel)	Dapat disaring dengan kertas saring biasa.

.A.  Pengertian koloid

Istilah koloid berasal dari bahasa yunani yaitu “kolla” yang berarti lem dan “oid” yang berarti seperti. Dalam hal ini yang berkaitan dengan lem adalah sifat difusinya, karena koloid mempunyai nilai difusi yang rendah seperti lem.

Sistem koloid merupakan suatu bentuk campuran yang keadaanya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan maupun suspensi. Secara makroskopis, koloid tampak homogen, namun secara mikroskopis kolid bersifat heterogen.

B.  Jenis-jenis koloid

Pengolongan suatu sistem koloid terdiri dua fase yaitu, fasa terdispersi dan fase/medium  pendispersi tersebut. Baik fase terdispersi maupun fase/medium pendispersi dapat berupa gas, cair dan padat. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Contohnya pada saat kita membuat susu (misalnya susus instan) dengan mencanpurkannya dengan air, fase terdispersinya adalah lemak sedangkan medium pendispersinya adalah air.

Berdasarkan fase terdispersinya, koloid dapat dikelompokkan menjadi 8 macam (dalam hal ini, gas dengan gas tidak dapat membentuk sistem koloid karena pencampuran gas selalu homogen).

Dapat dilihat seperti yang tercantum pada Table 2 berikut:

No	Fasa terdispersi	Fasa pendispersi	Nama	Contoh
1.	Padat	Gas	Aerosol padat	Asap, debu di udara
2.	Padat	Cair	Sol	Cat , tinta, tepung dalam air, tanah liat
3.	Padat	Padat	Sol padat	Gelas berwarna, intan hitam, paduan logam
4.	Cair	Gas	Aerosol Cair	Hairspray dan obat nyamuk, kabut, awan
5.	Cair	Cair	Emulsi	Susu, mayones, krim tangan, santan,minyak ikan
6.	Cair	Padat	Emulsi padat	Jelly, keju, mentega
7.	Gas	Cair	Buih	Putih telur yang dikocok, busa sabun
8.	Gas	Padat	Buih padat	Styrofoam, karet busa, batu apung

Berikut ini merupakan contoh koloid dalam kehidupan sehari-sehari.

a)      Aerosol

Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat

 Contoh : asap yang keluar dari knalpot mobil dan cerobong industri Jika zat yang terdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair

Contoh : kabut di daerah pengunungan, hair spray, parfum, dan cat semprot.

b)      Sol

Sol adalah sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair.

Contoh: kanji dalam air, agar-agar dalam air, lempung (tanah liat) dalam air, tawas atau Al(OH)₃ dalam air, deterjen, tinta dan cat.

c)      Emulsi

Emulsi adalah sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair. Suatu emulsi terjadi bila terdapat dua jenis zat cair yang tidak saling melarutkan, seperti minyak dan air. Dalam hal ini, minyak diartikan sebagai semua zat cair yang tidak dapat bercampur dengan air sehingga emulsi dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu:

                                   i.         Emulsi minyak dalam air (M/A)

Contoh : susu, santan, lateks

                                 ii.         Emulsi air dalam minyak (A/M)

Contoh : minyak ikan dan mayonais

Emulsi terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Contohnya adalah sabun yang dapat mengemulsikan minyak ke dalam air. Jika campuran minyak dengan air dikocok, maka akan diperoleh suatu campuran yang segera memisah jika didiamkan. Akan tetapi, jika sebelum dikocok ditambahkan sabun atau detergen, maka diperoleh campuran yanag stabil yang kita sebut emulsi.

Contoh lainnya adalah kasein dalam susu dan kuning telur  dalam mayonaise.

d)     Buih

Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya dengan emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun, deterjen dan protein. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam zat cair yang mengandung pembuih. Buih digunakan pada berbagai proses, misalnya, pada pengolahan bijih logam, pada alat pemadam kebakaran dan lain-lain.

e)      Gel

Koloid setengah kaku (antara padat dan cair) disebut Gel. Gel dapat terbentuk dari suatu sol yang zat terdispersinya mengadsorpsi medium pendispersinya sehingga terbentuk koloid yang agak padat.

Contoh : agar-agar dan kanji (jika dipadatkan), lem, gelatin, selai, dan gel sabun.

C.   Penggunaan Koloid

Dalam lingkungan di sekitar kita, banyak ditemukan sistem kolod, baik yang berasal dari alam maupun yang dibuat manusia. Koloid-koloid tersebut ada yang merugikan manusia, tetapi banyak juga yang menguntungkan manusia. Beberapa manfaat dari koloid bagi kehidupan manusia antara lain:

1.   Untuk menghilangkan kotoran

Koloid yang digunakan untuk menghilangkan kotoran adalah detergen dan sabun. Dengan sifat khas dari sabun atau deterjen yang mempunyai dua kutub, maka kotoran yang menempel pada badan, pakaian, atau peralatan lainnya dapat dihilangkan.

Pada saat mandi atau mencuci, kita menggunakan sabun atau detergen. Molekul-molekul sabun terdiri dari dua bagian, yaitu bagian kepala dan bagian ekor. Bagian kepala merupakan bagian yang mudah bersatu dengan air, sedangkan bagian ekor merupakan bagian yang sulit bercampur dengan air, tetapi mudah bercampur dengan lemak. Pada saat mencuci, bagian ekor akan masuk pada kotoran yang mengandung lemak, sedangkan bagian kepala akan ditarik oleh molekul-molekul air. Akibatnya kotoran-kotoran yang melekat pada badan atau pakaian akan dikelilingi oleh molekul sabun atau detergen, sehingga kotoran akan lepas dan masuk ke dalam air.

Sabun dapat berfungsi sebagi emulgator, yaitu zat yang dapat menyatukan campuran zat yang memisah, seperti campuran dengan air. Selain berfungsi sebagai emulgator, sabun juga dapat berfungsi sebagai zat pembasah yang dapat menurunkan tegangan permukaan air.

2.   Untuk mengurangi kadar pencemaran di udara

Udara merupakan gabungan dari beberapa bahan kimia. Bahan-bahan kimia yang terdapat di udara jumlahnya bervariasi, tetapi secara umum ada yang dapat menyebabkan terjadi pencemaran udara dan ada pula yang tidak menyebabkan pencemaran udara.

Pencemaran udara yang disebabkan oleh oksida karbon, oksida belerang, oksida nitrogen, partikulat dan senyawa hidrokarbon. Bahan-bahan pencemar udara kebanyakan berasal dari asap pabrik, asap kendaran bermotor, aktivitas gunung berapi, dan pembakaran sampah. Asap yang dikeluarkan pabrik dapat dikurangi kadar bahan pencemarnya dengan menggunakan alat Cotrell. Dengan menggunakan alat ini, udara yang dilepaskan ke alam diharapkan sudah tidak banyak mengandung bahan pencemar.

3.   Untuk bahan kosmetik

Kosmetik merupakan bahan kimia yang banyak digunakan wanita. Kosmetik dapat berupa padatan atau berupa cairan. Penggunaan kosmetik yang berupa cairan dibuat dalam bentuk koloid dengan pelarut tertentu.

4.   Untuk bahan makanan dan obat-obatan

Makanan yang ada berwujud padat dan ada yang berwujud cair. Beberapa makanan yang berwujud padat lebih sukar dicerna, sehingga harus diubah dalam bentuk cair. Makanan yang dibuat dalam bentuk cair yang berupa koloid, diantaranya adalah susu.

Obat-obatan juga ada yang berwujud padat dan ada yang berwujud cair. Obat-obatan untuk anak-anak umumnya berada dalam bentuk cair(sirup) yang merupakan sistem koloid.

5.   Untuk menghilangkan bau badan

Tubuh manusia setelah melakukan aktivitas akan mengeluarkan keringat. Keringat banyak mengandung protein, sehingga bila diuraikan oleh bakteri akan menimbulkan bau tidak sedap.Untuk mengendapkan protein yang ada dalam keringat, maka digunakan sistem koloid berupa deodorant. Deodorant ini mengandung Aluminium klorida, sehingga protein dalam keringat akan mengendap.

SIFAT-SIFAT KOLOID

Koloid merupakan sistem campuran yang mempunyai sifat-sifat khusus. Sifat-sifat ini tidak dimiliki oleh campuran heterogen dan homogen. Sifat-sifat koloid tersebut antara lain adalah sebagai berikut:

     1)  Efek Tyndall

Sifat khas pada sistem koloid yang membedakan dengan sistem dispersi lain salah satunya adalah efek Tyndall. Efek Tyndall adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Peristiwa ini pertama kali dikemukakan oleh John Tyndall (1820-1893), setelah mengamati seberkas cahaya putih yang dilewatkan pada sistem dispersi koloid. Apabila cahaya putih dilewatkan kedalam dispersi koloid yaitu partikel-partikel fase terdispersinya sangat kecil maka cahaya dengan panjang gelombang lebih pendek dari spektrum cahaya tampak akan dihamburkan lebih banyak oleh partikel koloidnya.

Efek Tyndall dapat digunakan untuk membedakan sistem koloid dengan larutan sejati. Partikel-partikel dalam larutan terlalu kecil untuk memantulkan cahaya, sehingga jalannya berkas cahaya dalam larutan tidak dapat dilihat. Sebaliknya, jika ada cahaya melalui sistem koloid, maka cahaya tersebut akan terlihat nyata. Partikel-partikel koloid akan menghamburkan cahaya itu ke segala arah meskipun partikel-partikel koloidnya sendiri tidak tampak.

      2)  Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerak acak partikel koloid dalam medium pendispersinya. Jika suatu mikroskop ultra, yaitu mikroskop optik yang besar daya pisahnya, difokuskan pada suatu sistem dispersi koloid pada arah tegak lurus dengan berkas cahaya berlatar belakang gelap, maka akan tampak partikel-partikel koloid, bukan sebagai partikel dengan batas yang jelas, tetapi sebagai bintik yang berkilauan. Dengan mengikuti bintik-bintik cahaya yang dipantulkan itu, kitra dapat mengetahui bahwa partikel-partikel koloid secara terus-menerus bergerak lurus kesegala arah secara acak (zig-zag).

Albert Einstein memberikan penjelasan matematis gerakan tersebut. Dia menunjukan bahwa suatu partikel mikroskopis yang melayang dalam suatu medium akan menunjukan gerakan acak karena banyaknya tabrakan oleh molekul-molekul pada sisi-sisi partikel itu tidak sama. Akibatnya, partikel koloid akan bergerak searah dengan arah resultan vektor atas gaya yang bekerja pada partikel koloid tersebut. Disamping itu, kenaikan temperatur meningkatkan laju gerak Brown. Ini membuktikan, bahwa energi kinetik molekul merupakan fungsi temperatur. Ramalan matematis Einstein mengenai tabrakan acak yang tidak seragam itu dibuktikan kebenarannya oleh ilmuan Prancis, Jean Periin. Gerak Brown ini juga membuktikan teori kinetik molekul. Gerak Brown pada sistem koloid menyebabkan partikel-partikel koloid tersebut merata dalam medium pendispersinya dan tidak mungkin memisah meskipun didiamkan. Contoh: apabila kita mendiamkan susu untk beberapa lam, kita tidak akan mendapati endapan. Hal ini disebabkan adanya gerak terus-menerus secara acak yang dilakukan oleh partikel-partikel koloid. Gerak acak seperti itulah yang disebut dengan gerak Brown.

             

          3)  Adsorpsi

Materi dalam bentuk koloid memiliki luas permukaan yang sangat besar, sehingga dapat menarik zat-zat asing untuk menempel pada permukaannya. Adhesi partikel-partikel asing tersebut pada permukaan partikel-pertikel koloid dinamakan adsorpsi. Partikel-partikel zat yang teradsorpsi terikat kuat dengan ketebalan tidak lebih dari satu atau dua molekul (atau ion). Banyaknya partikel zat asing yang dapat teradsorpsi bergantung pada luas permukaan yang tersingkap. Karena koloid memiliki luas permukaan yang sangat luas, maka efisiensi adsorpsi oleh sistem koloid sangat tinggi.Misalnya:

Partikel koloid dapat mengadsorpsi partikel bermuatan dari fase pendispersinya. Jenis muatan tergantung dari jenis partikel yang bermuatan. Partikel sol Fel (OH)3 kemampuan untuk mengadsorpsi kation dari medium pendisperinya sehingga bermuatan positif. Untuk melihat animasinya klik disini

Jika partikel-partikel koloid mengadsorpsi ion pada permukaannya, maka koloid tersebut akan bermuatan listrik. Sifat adsorpsi koloid dapat dimanfaatkan dalam proses pemurnian gula pasir, penjernihan air, pewarnaan tekstil, pengobatan muntaber dan penahanan zat-zat hara oleh humus dan tanah liat.

4)  Elektroforesis

Elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel koloid di bawah pengaruh medan listrik. Peristiwa bergeraknya partikel-pertikel koloid ke salah satu elektrode menunjukan bahwa partikel koloid bermuatan listrik. Partikel-partikel koloid dapat bermuatan listrik karena terjadi penyerapan ion pada permukaan partikel koloid. Kestabilan sistem koloid disebabkan adanya muatan listri pada permukaan partikel kolloid, selain karena adanya gerak Brown. Pada peristiwa elektroforesis, partikel kolloid akan dinetralkan muatannya dan digumpalkan pada elektrode. Sifat ini digunakan untuk menentukan muatan yang dimiliki oleh partikel koloid. Gejala ini dapat diamati dengan menggunakan alat sel elektrolisis. Untuk lebih jelasnya klik disini untuk melihat gambarnya. Jika sepasang elektrode dimasukan kedalam dispersi koloid dan kedalamnya dialirkan arus listrik searah, maka partikel koloid akan bergerak menuju elektroda yang bermuatan berlawanan. Partikel koloid yang bermuatan negatif akan menuju kearah anoda (elektroda positif), sedangkan partikel koloid yang bermuatan positif akan menuju ke katoda (elektroda negatif). Pada peristiwa elektrilisis partikel-partikel koloid akan dinetralkan muatannya dan digumpalkan dibawah elektrode.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat animasinya dengan cara mengklik disini.

5)  Koagulasi

Koloid akan mengalami koagulasi (menggumpal) jika diberikan perlakuan sebagai berikut:

a.       Penambahan elektrolit yang bermuatan berlawanan. Semakin besar ion yang ditambahkan, semakin efektif penggumpalannya.

b.       Pencampuran dua sistem koloid yang bermuatan berlawanan.

c.       Pemanasan

Proses-proses yang memanfaatkan sifat koagulasi koloid misalnya proses pengolahan karet dari bahan mentahnya (lateks), proses penjernihan air dengan menambahkan tawas, proses terjadinya delta di muara sungai, proses penggumpalan debu atau asap yang berasal dari pabrik atau industri dan masih banyak lagi proses-proses lainnya yang menggunakan koagulasi kolid.

6)  Koloid Pelindung

Kolloid pelindung adalah koloid yang bersifat melindungi koloid lain agar tidak mengalami koagulasi. koloid pelindung bekerja dengan membentuk lapisan disekeliling partikel koloid yang lain. Lapisan ini melindungi muatan koloid tersebut sehingga partikel koloid tidak mudah mengendap atau terpisah dari mediumnya.

Koloid pelindung banyak digunakan dalam berbagai industri misalnya, di industri sus, kasein digunakan untuk melindungipartikel-partikel minyak atau lemak dalam medium cair. Dalam hal ini kasein merupakan koloid pelindung.

7)  Dialisis

Kestabilan suatu koloid dapat dipertahankan dengan menambahkan sedikit elektrolit dengan konsentrasi yang tepat kedalam koloid tersebut. Bila konsentrasi elektrolit tidak tepat, maka justru akan terbentuk ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid tersebut. Untuk mencegah adanya ion-ion pengganggu ini ditempuh cara dialisis menggunakan dialisator.

Pada proses dialisis, sistem koloid dimasukan dalam kantong semipermiabel dan dicelupkan kedalam air yang mengalir terus menerus. Kantong semipermiabel ini hanya dapat dilalui oleh ion-ion, sedangkan partikel-partikel tidak dapat melewatinya. Ion-ion yang dikeluarkan dari kantong ini larut dalam air dan mengikuti aliran air. Hal ini mengakibatkan ion-ion yang ada disekitar kantong menembus keluar.

Koloid Pelindung Pada beberapa proses, suatu koloid harus dipecahkan, tetapi dilain pihak koloid perlu dijaga supaya tidak rusak. Suatu koloid dapat distabilkan dengan menambahkan koloid lain yang disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi sehingga tidak dapat lagi menggelompok. Contoh : a.       Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukan kristal besar es atau gula b.      Cat atau tinta dapat bertahan lama karena menggunakan koloid pelindung c.       Zat-zat pegemulsi, seperti sabun dan deterjen, juga tergolong koloid pelindung.  Koloid Liofil dan Koloid Liofob         Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas Koloid liofil dan koloid liofob. Dikatakan koloid liofil adalah koloid dimana terdapat gaya tarik menarik  yang cukup besar antara fase terdispersi dengan medium pendispersinya yang bersifat lebih stabil. Sedangkan Koloid liofob adalah koloid dimana tidak atau sangat lemah gaya tarik menarik antara fase terdispersi dengan medium pendispersinya yang bersifat kurang stabil. Bila pelarut yang digunakan air disebut koloid hidrofil dan koloid hidrofob. Contoh : Koloid Hidrofil  : protein, sabun, detergen, agar-agar, kanji dan gelatin Koloid Hidrofob: susu, mayonaise, sol belerang, sol Fe(OH)3, sol sulfida dan sol logam  Koloid hidrofil mempunyai gugus ionik atau gugus polar di permukaannya, sehingga mempunyai interaksi yang baik dengan air. Butir-butir koloid liofil/hidrofil dapat mengadsorpsi molekul mediumnya sehingga membentuk suatu selubung atau jaket. Hal ini disebut solvatasi/hidratasi. Dengan cara itu butir-butir koloid tersebut terhindar dari agregasi(pengelompokkan).      Sol hidrofil tidak akan mengumpal pada penambahan sedikit elektrolit. Zat  terdispersi dari sol hidrofil dapat dipisahkan dengan pengendapan atau penguapan. Apabila zat padat tersebut dicampurkan kembali dengan air maka dapat membentuk kembali sol hidrofil. Dengan kata lain, sol hidrofil bersifat reversible.        Koloid hidrofob tidak akan stabil dalam medium polar (seperti air) tanpa kehadiran zat pengemulsi atau koloid pelindung. Zat pengemulsi membungkus partikel hidrofob  sehingga terhindar dari koagulasi. Susu (emulsi lemak dalam air)  distabilkan oleh sejenis protein susu, yaitu kasein; sedangkan mayonaise (emulsi minyak nabati dalam air) distabilkan oleh kuning telur.      Sol hidrofob dapat mengalami koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi telah dipisahkan, tidak akan membentuk sol jika dihancurkan kembali dengan air. Perbedaan sol hidrofil den sol hidrofob dapat disimpulkan sebagai berikut. Koloid liofil Koloid liofob a.       Mengadsorpsi mediumnya b.      Dapat dibuat dengan konsentrasi yang relatif besar c.       Tidak mudah digumpalkan dengan penambahan elektrolit d.      Viskositas lebih besar daripada mediumnya e.       Bersifat reversibel f.       Efek Tyndalnya lemah a.             Tidak mengadsorpsi mediumnya b.            Hanya stabil pada konsentrasi kecil c.             Mudah mengumpal dengan penambahan elektrolit d.            Viskositas hampir sama dengan mediumnya e.             Tidak bersifat reversible f.             Efek Tyndalnya lebih jelas

PEMBUATAN KOLOID

             Ukuran koloid terletak antara partikel larutan sejati dan partikel suspensi. Oleh karena itu, partikel dapat dibuat dengan pengelompokan partikel larutan sejati atau menghaluskan bahan dalam bentuk kasar kemudian didispersikan ke dalam medium dispersi. Ada dua dasar metode pembuatan koloid sol, yaitu metode kondensasi dan metode dispersi.

1.  Cara Kondensasi

Metode di mana partikel-partikel kecil larutan sejati bergabung membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Proses ini melibatkan penggabungan partikel-partikel larutan (atom, ion). Hal ini dilakukan melalui beberapa reaksi kimia, yaitu dekomposisi rangkap, hidrolisis, redoks, dan penggantian pelarut.

a.       Reaksi Redoks 

Reaksi Redoks merupakan reaksi pembentukan partikel koloid melalui mekanisme perubahan bilangan oksidasi.

Pembutan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida dengan belerang dioksida, yaitu dengan mengalirkan gas H₂S ke dalam larutan SO₂

2H₂S_(g) + SO_2(aq) →  2 H2O_(l)  + 3S (Koloid)

b.      Reaksi Hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air.

§  Pembuatan sol  Fe(OH)₃ dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam FeCl₃  dalam air mendidih

§   FeCl_3(aq)    +     3H₂O_(aq)                                 Fe(OH)₃ (koloid)   +   3HCl_(aq)

§  Sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya menggunakan pereduksi organik formaldehida (HCHO)

2AuCl₃  + 3HCHO    +  3H₂O        2Au (koloid) +  6HCl   + 3HCOOH

c.       Dekomposisi Rangkap

sol As₂S₃ dapat dibuat dari reaksi antara larutan H₃AsO₃ dengan larutan H₂S.

2H3AsO_3(aq)   +     3H₂S_(aq)                As₂S₃(Koloid)    +  6H₂O_(l)

d.      Penggantian pelarut

Belerang sukar larut dalam air, tetapi mudah larut dalam alkohol seperti etanol. Jadi, untuk membuat sol belerang dengan medium pendispersi air, belerang dilarutkan terlebih dahulu dalam etanol sampai jenuh. Setelah larut, larutan belerang dalam etanol ini ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam air sambil diaduk. Belerang akan menggumpal menjadi partikel koloid akibat penurunan kelarutan belerang dalam air.

2.  Cara Dispersi

Metode di mana partikel-partikel besar dipecah menjadi partikel-partikel berukuran koloid yang kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya. Caranya dapat berupa cara mekanik maupun peptisasi

a.       Cara Mekanik   

Pembutan koloid dengan cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan penggilingan untuk membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat yang digunakan disebut penggilingan koloid.

Alat penggilingan koloid terdiri dari 2 pelat baja dengan arah rotasi berlawanan. Partikel kasar akan dimasukkan ke ruang antara kedua pelat tersebut dan selanjutnya digiling. Partikel berukuran koloid yang terbuntuk kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya untuk membuat sistem koloid. Contoh koloid yang dibuat dalam proses ini ialah koloid grafit untuk pelumas, tinta cetak, cat, dan sol belerang.

b.      Cara peptisasi

Cara peptisasi adalah proses dispersinya endapan menjadi sistem koloid dengan penambahan zat pemecah. Zat pemecah yang dimaksud adalah elektrolit, terutama yang mengandung ion sejenis, atau pelarut tertentu. Sebagai contoh: Jika pada endapan Fe(OH)₃ ditambahkan elektrolit FeCl₃ (mempunyai ion Fe³⁺ yang sejenis) maka Fe(OH)₃  maka Fe(OH)₃  akan mengadsorpsi ion-ion Fe³⁺  tersebut. Sehingga, endapan menjadi bermuatan positif dan memisahkan diri untuk membentuk partikel-partikel koloid.      

       Beberapa contoh lain :      

v        Sol NiS dibuat dengan penambahan H₂S kedalam endapan NiS

v        Sol AgCl dibuat dengan penambahan HCl ke dalam endapan AgCl

v        Sol  Al(OH)₃ dibuat dengan penambahan AlCl₃ ke dalam endapan Al(OH)₃

c.       Cara Busur Bredig         

Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol logam seperti Ag, Au, dan Pt. Alat yang digunakan dapat disimak pada gambar berikut. 

Logam yang akan diubah menjadi partikel-partikel koloid digunakan sebagai elektrode. Dua elektrode logam dicelupkan ke dalam medium pendispersi (air dingin) sedemikian sehingga kedua ujungnya saling berdekatan. Kemudian kedua elektrode diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan menyebabkan logam menguap. Uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium pendispersi dingin. Hasil kondensasi ini berupa partikel-partikel koloid.

KEGUNAAN KOLOID

Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini disebabkan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi dalam skala besar.

Berikut ini adalah tabel aplikasi koloid:

 

Jenis industri	Contoh aplikasi
Industri makanan	Keju, mentega, susu, saus salad
Industri kosmetika dan perawatan tubuh	Krim, pasta gigi, sabun
Industri cat	Cat
Industri kebutuhan rumah tangga	Sabun, deterjen
Industri pertanian	Peptisida dan insektisida
Industri farmasi	Minyak ikan, pensilin untuk suntikan

  

Berikut ini adalah penjelasan mengenai aplikasi koloid :

1.   Pemutihan Gula

Gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon. Partikel koloid akan mengadsorpsi zat warna tersebut. Partikel-partikel koloid tersebut mengadsorpsi zat warna dari gula tebu sehingga gula dapat berwarna putih.

2.   Penggumpalan Darah

Darah mengandung sejumlah koloid protein yang bermuatan negatif. Jika terjadi luka, maka luka tersebut dapat diobati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al3+ dan Fe3+. Ion-ion tersebut membantu agar partikel koloid di protein bersifat netral sehingga proses penggumpalan darah dapat lebih mudah dilakukan.

3.   Penjernihan Air

Air keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid tanah liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif. Oleh karena itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus dilakukan beberapa langkah agar partikel koloid tersebut dapat dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara menambahkan tawas (Al2SO4)3.Ion Al3+ yang terdapat pada tawas tersebut akan terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif melalui reaksi:

Al3+   +   3H2O     à    Al(OH)3   +      3H+

Setelah itu, Al(OH)3 menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanah liat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur tersebut kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi. Berikut ini adalah skema proses penjernihan air secara lengkap.

 KESIMPULAN

• Partikel koloid dapat menghamburkan cahaya sehingga berkas cahaya yang melalui sistem koloid. Dapat diamati dari samping sifat partikel koloid ini disebut efek Tyndav .
• Jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata partikel koloid senantiasa bergerak dengan gerak patah-patah yang disebut gerak Brown. Gerak Brown terjadi karena tumbukan tak simetris antara molekul medium dengan partikel koloid. 
• Koloid dapat mengadsorpsi ion atau zat lainpada permukaannya, dan oleh karena luas permukaannya yang relatif besar, maka koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar.
• Adsorpsi ion-ion oleh partikel koloid membuat partikel koloid menjadi bermuatan listrik. Muatan koloid menyebabkan gaya tolak-menolak di antara partikel koloid, sehingga menjadi stabil (tidak mengalami sedimentasi).
• Muatan partikel koloid dapat ditunjukkan dengan elektroforesis, yaitu pergerakan partikel koloid dalam medan listrik. 
• Penggumpalan partikel koloid disebut koagulasi. Koagulasi dapat terjadi karena berbagai hal, misalnya pada penambahan elektrolit. Penambahan elekrolit  akan menetralkan muatan koloid, sehingga faktor yang menstabilkannya hilang. 
• Koloid yang medium dispersinya berupa cairan dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Koloid liofil mempunyai interaksi yang kuat dengan mediumnya; sebaliknya, pada koloid liofob interaksinya tersebut tidak ada. 
• Koloid dapat dibuat dengan cara dispersi atau kondensasi. Pada cara dispersi, bahan kasar dihaluskan kemudian didispersikan ke dalam medium dispersinya. Pada cara kondensasi, koloid dibuat dari larutan di mana atom atau molekul mengalami agregasi (pengelompokan), sehingga menjadi partikel koloid.
• Asbut adalah suatu bentuk pencemaran yang merupakan sistem koloid.

Read More