KOLOID
A. Sistem Dispersi
Sistem disperse adalah pencampuran secara merata antara dua zat atau lebih. Sistem disperse terdiri dari dua bagian, yaitu fase terdispersi (komponen yang jumlahnya lebih sedikit) dan pendispersi (komponen yang jumlahnya banyak). Berdasarkan perbedaan ukuran zat yang terdispersi. Sistem disporsi dibedakan menjadi larutan koloid dan suspensi.
1. Larutan
Larutan merupakan campuran yang bersifat homogen. Ukuran partikel zat terlarut di dalam suatu larutan lebih kecil 10-7 (<1nm)>
2. Suspensi
Suspensi adalah disperse zat padat dalam air atau campuran heterogen yang terdiri dari partikel-partikel padat dalam suatu cairan yang bila dibiarkan akan mengendap ke bawah karena pengaruh gravitasi. Zat terdispersi pada suspensi merupakan zat padat berukuran cukup besar. Oleh karena zat terdispersi memiliki ukuran yang cukup besar, medium pendispersi (air) tidak mampu menahannya sehingga padatan tersebut mengendap. Ukuran partikel zat yang terdispersi dalam suspensi lebih besar dari 10-5 cm (> 100 nm) sehingga masih dapat diamati. Contoh : pasir dilarutkan dalam air.
3. Koloid
Koloid disebut juga disperse koloid atau suspensi koloid, adalah campuran yang ukuran partikelnya terletak antara suspensi dan larutan sejati. Ukuran partikel koloid lebih kecil dibandingkan partikel-partikel suspensi, tetapi lebih besar dibandingkan partikel-partikel larutan. Ukuran partikel koloid antara 10-7 - 10-5 cm (1 nm – 100 nm)
Perbandingan antara larutan, koloid dan suspensi
| ASPEK | LARUTAN | KOLOID | SUSPENSI |
| Bentuk campuran | Homogen | Tampak homogen | Heterogen |
| Kestabilan | Stabil | Stabil | Tidak stabil |
| Pengamatan mikroskop | Homogen | Heterogen | Heterogen |
| Jumlah fase | Satu | Dua | Dua |
| Sistem disperse | Molekuler | Padatan halus | Padatan kasar |
| Pemisahan dengan cara penyaringan | Tidak dapat disaring | Tidak dapat disaring dgn kertas saring biasa, kcuali dengan kertas saring ultra | Dapat disaring |
| Ukuran Partikel | <10-7 cm, atau <> | 10-7 cm - 10-5 cm, atau 1 nm - | > 10-5 cm atau > 100 nm |
B. Pengelompokkan Sistem Koloid
Sistem koloid adalah campuran heterogen, telah diketahui bahwa terdapat tiga fase, yaitu padat, cair dan gas. Dari ketiga fase zat ini dapat dibuat sembilan kombinasi campuran fase zat, tetapi yang dapat membentuk sistem koloid hanya delapan. Kombinasi campuran fase gas dan fase gas selalu menghasilkan campuran homogen (satu fase) sehingga tidak dapat membentuk sistem koloid.
1. Sistem Koloid Fase padat – cair (sol)
Sistem koloid fase padat cair disebut sol. Sol terbentuk dari fase terdispersi berupa zat pada dan fase pendispersi berupa cairan. Sol yang memadat disebut gel.
Berikut contoh sistem koloid fase padat – cair :
a. Agar-agar
b. Pektin
c. Gelatin
d. Cairan kanji
e. Air sungai (tanah terdispersi dalam medium air)
f. Cat tembok dan tinta (zat warna terdispersi dalam medium air)
g. Cat kayu dan cat besi
h. Gel kalsium asetat dalam alcohol
i. Sol arpus (damur)
j. Sol emas, sol Fe (OH)3 , Sol Al (OH)3 dan sol belerangan.
2. Sistem Koloid Fase Padat – Padat (Aerosol padat)
Sistem koloid fase padat-padat terbentuk dari fase terdispersi dan fase pendispersi yang sama-sama berwujud zat padat sehingga dikenal dengan nama sol padat. Contoh sistem koloid fase pada-padat adalah logam campuran (aliase), misalnya stainless steel yang terbentuk dari campuran logam besi, kromium dan nikel.
3. Sistem Koloid Fase Padat – Gas (Sol padat)
Sistem koloid fase padat – gas terbentuk dari fase terdispersi berupa padat dan fase pendispersi berupa gas, asap merupakan partikel padat yang terdispersi di dalam medium pendispersi berupa gas (udara). Partikel padat di udara disebut partikulat padat. Sistem disperse zat padat dalam medium pendispersi gas disebut aerosol padat.
4. Sistem koloid Fase Cair – Gas (Aerosol)
Sistem koloid fase cair-gas terbentuk dari fase dipersi berupa zair dan fase pendispersi berupa gas, yang disebut aerosol. Contoh sistem koloid ini adalah kabut dan awan. Partikel-partikel zat cair yang terdispersi, di udara (gas) disebut partikel cair. Contoh aerosol adalah hairspray, obat nyamuk semprot, parfum, dll.
5. Sistem Koloid Fase Cair – Cair (Emulsi)
Sistem koloid fase cair-cari terbentuk dari fase terdispersi berupa zat cair dan medium pendispersi yang berupa cairan. Campuran yang zat cair dan medium pendispersi yang berupa cairan. Campuran yang terbentuk buka berupa larutan, melainkan bersifat heterogen.
Sistem koloid cair-cair disebut emulsi. Zat penghubung yang menyebabkan pembentuk emulsi disebut emulgator (pembentuk emulsi). Jadi, tidak ada emulsi tanpa emulgator. Contoh emulgator : sabun, deterjen, dan lesitin.
6. Sistem Koloid Fase Cair – Padat (Emulsi Padat)
Sistem koloi fase cair-padat terbentuk dari fase terdispersi berupa zat cair dan medium pendispersi berupa zat padat sehingga dikenal dengan nama emulsi pada. Jadi, emulsi berupa sistem koloid fase cair-cair ( tidak ada istilah emulsi cair). Contoh emulsi padat : keju, mentega, dan mutiara.
7. Sistem Koloid Fase Gas – Cair (Busa)
Sistem koloid fase gas – cair terbentuk dari fase terdispersi berupa gas dan medium pendispersi berupa zat cair. Jika anda mengocok larutan sabun akan timbul busa. Contoh zat yang dapat menimbulkan busa yaitu sabun, deterjen, protein dan tanin.
8. Sistem Koloid Fase Gas – Padat (Busa padat)
Sistem Koloid fase gas – pada terbetuk dari fase terdispersi berupa gas dan medium pendispersi berupa zat padat, yang dikenal istilah busa padat, sedangkan disporsi gas dalam medium cair disebut busa dan tidak perlu disebut busa cair.
Jenis sistem koloid dan contoh-contohnya
| No | Fase Terdispersi | Medium Pendispersi | Nama Koloid | Contoh |
| 1. | Padat | Cair | Sol | Sol emas, agar-agar, jelly, cat tinta, air sungai |
| 2. | Padat | Gas | Aerosol padat | Asap, debu, padat |
| 3. | Padat | Padat | Sol padat | Paduan logam, kaca berwarna |
| 4. | Cair | Gas | Aerosol | Kabut awan |
| 5. | Cair | Cair | Emulsi | Santan, susu, es krim, krim, lotion, mayonise |
| 6. | Cair | Padat | Emulsi padat | Keju, mentega, mutiara |
| 7. | Gas | Cair | Buih, busa | Busa sabun |
| 8. | Gas | Padat | Busa padat | Karet, busa, batu apung |
C. Sifat-sifat Koloid
1. Koloid Menunjukkan Efek Tyndall dan grek Brown
a. Grek Brown
Grek brown adalah gerak berurutan, gerak acak atau gerak zig – zag partikel koloid. Gerak brown terjadi karena benturan tidak teratur partikel koloid dan medium pendispersi. Benturan tersebut mengakibatkan partikel koloid bergetar dengan arah yang tidak beraturan dan jarak yang pendek.
b. Efek Tyndall
Efek tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Partikel koloid akan memantulkan dan menghamburkan cahaya yang mengenainya sehingga cahaya akan terlihat lebih terang. Jika, kemudian cahaya ini ditangkap layer, cahaya pada layer tersebut tampak buram.
2. Partikel – Partikel Koloid Bermuatan Listrik
a. Adsorpsi
Adsorpsi adalah penyerapan suatu molekul netral atau ion pada permukaan koloid. Jika koloid menyerap ion, maka koloid tersebut akan bermuatan.
b. Elektroforesis
Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid yang bermuatan kesah satu elektroda. Pada elektroforesis, partikel koloid yang bermuatan akan mengalami pergerakan. Partikel koloid yang bermuatan negatif akan bergerak ke electrode (kutub) positif. Adapun koloid yang bermuatan positif bergerak ke electrode (kutub) yang bermuatan negatif.
c. Koagulasi
Koagulasi adalah pengumpulan partikel koloid. Koagulasi terjadi karena pemanasan, pendinginan, pengadukan, penambahan elektrolit, pencampuran dengan koloid yang berbeda muatan. Proses koagulasi dapat diamati pada peristiwa perebusan telur, pengumpulan lateks dengan asam format, dan pembentukkan delta muara sungai. Contoh : es krim diberi gelatin agar tidak dapat terbentuk kristal es yang kasar.
3. Koloid liofil dan koloid liofob
Koloid ini terjadi pada sol. Sol liofil adalah koloid yang fase terdispersinya suka (dapat mengikat) pada cairan (fase pendispersinya). Sol liofob adalah koloid yang fase terdispersinya tidak suka paca cairan (fase pendispersinya) pada koloid liofil pengikatan medium pendispersi disebabkan oleh
4. Koloid Pelindung
Koloid pelindung adalah suatu sistem koloid yang ditambahkan pada sistem koloid lainnya agar diperoleh koloid yang stabil. Contoh koloid pelindung : gelatin yang merupakan koloid padatan dalam medium air. Gelatin biasa digunakan pada pembuatan es krim untuk mencegah pembentukkan kristal es yang kasar sehingga diperoleh esk krim yang lebih lembut.
5. Dialisis
Dialisis adalah proses penyaringan partikel koloid dari ion-ion yang teradsorpsi sehingga ion-ion tersebut dapat dihilangkan dan zat terdispers terbebas dari ion-ion dimasukkan kedalam kantung penyaring, kemudian dicelupkan ke dalam medium pendispersi (air).
6. Pengolahan Air
Air sungai merupakan koloid yang terbentuk dari tanah liat yang terdispersi di dalam air. Penglahan air sungai menjadi air bersih dapat dilakukan melalui tahap tahap pengumpulan pengotor (koagulasi), penyaringan pengotor, penyerapan baud an zat kimia (adsorpsi) dan pembasmian kuman (desinfeksi).
a. Penggumpalan
Proses penggumpalan (koagulasi) dilakukan dengan menggunakan tawa (KAI (SO4)2.
Senyawa-senyawa tersebut dapat menghasilkan koloid Al (OH)3 yang akan mengadsorpsi pengotor tanah dan mengumpulkannya sehingga terbentuk endapan.
b. Proses Penyaringan
Setelah terjadi penggumpalan,kemudian dilakukan proses penyaringan menggunakan penyaringan. Penyaring terdiri atas lapisan pasir, kerikil dan ijuk.
c. Proses Adsorpsi
Adsorpsi atau penyerapan kotoran menggunakan koloid Al (OH)3 terjadi pada tahap awal. Proses adsorbsi juga dilakukan dengan menggunakan karbon aktif yang menyerap baud an zat-zat kimia, seperti besi, dan sisa kaporit yang berlebih.
d. Proses Difensi
Penambahan kaporit bertujuan membunuh kuman-kuman. Kaporit ini menimbulkan bau unsur klorin yang kurang sehingga digunakan karbon aktif untuk menyerap klorin tersebut.
D. Pembuatan Koloid
Anda telah mengetahui bahwa ukuran partikel koloid terletak diantara ukuran partikel larutan dan ukuran partikel suspensi. Oleh karena itu, pembuatan koloid dapat dilakukan dengan dua cara. Pertama, menggabungkan molekul atau ion dari larutan (cara kondensasi). Kedua, menghaluskan partikel suspensi, kemudian didispersikan kedalam suatu medium pendispersi (cara dispersi).
1. Cara kondensasi
Cara kondensasi adalah cara pembuatan sistem disperse dengan mengubah partikel-partikel larutan menjadi partikel-partikel berukuran koloid. Cara kondensasi dilakukan melalui reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi reduksi, reaksi hidrolis, raksi penggaraman dan reaksi penjenuhan.
a. Reaksi Redoks
Reaksi redoks merupakan reaksi pembentukkan partikel koloid melalui mekanisme perubahan bilangan oksidasi. Contoh :
- Pembuatan sol belerang dengan mengalirkan gas hydrogen sulfide (H2S) kedalam larutan belerangan dioksida (SO2)
2AUC13 (ag) + 3HCOH (ag) + 3H2O (l) à 2AU (S) + 6 HCL (ag) + 3HCOOH (ag)
b. Reaksi Hidrolisis
Reaksi hidrolisis adalah merupakan reaksi pembentukkan koloid dengan menggunakan pereaksi air. Misalnya, pembuatan sol Al (OH)3 dan sol Fe (OH)3
- Pembuatan sol Fe (OH)3 dari larutan Fecl3 dengan air panas.
Fecl (ag) + 3H2 O(1) à Fe (OH)3 (5) + 3HCl (ag)
c. Reaksi Penggaraman
Garam-garam yang sukar larut dapat dibuat menjadi koloid melalui reaksi pembentukkan garam. Untuk menghindari pengendapan biasanya digunakan suatu zat pemecah.
d. Penjenuhan Larutan
Pembuatan kalsium asetat merupakan contoh pembuatan koloid dengan cara penjenuhan larutan ke dalam larutan jenuh kalsium asetat dalam air. Penjenuhan dilakukan dengan cara menambahkan pelarut alcohol sehingga akan menghasilkan koloid yang berupa sel. Kalsium asetat bersifat mudah larut dalam air, namun sukar larut dalam alkohol.
2. Cara Dispersi
Pembuatan koloid dengan cara disperse dilakukan dengan cara mengubah partikel kasar (besar) menjadi partikel koloid. Cara disperse dapat dilakukan melalui cara mekanik (penggerusan), cara busur bredig, cara peptisasi, cara homogenisasi.
a. Cara Mekanik
Cara mekanik merupakan cara fisik mengubah partikel kasar menjadi partikel halus. Partikel kasar digiling dengan colloid miil sehingga diperoleh ukuran partikel yang diinginkan. Selanjutnya, partikel halus ini di dispersikan ke dalam suatu medium pendispersi. Proses pengilingan dapat juga dilakukan dalam medium pendispersi.
b. Cara Busur Bredig
Proses pembuatan koloid dengan cara busur bredig digunakan untuk membuat sol logam. Proses ini logam yang akan dibuat sol digunakan sebagai electrode yang dicelupkan kedalam medium pendisperi, kemudian kedua ujung electrode dihubungkan dengan arus listrik. Uap logam yang terjadi akan terdispersi kedalam medium pendispersi sehingga membentuk koloid
c. Cara Peptisasi
Pada cara peptisasi, partikel kasar berupa endapan diubah menjadi partikel koloid dengan menggunakan elektolit yang mengandung ion sejenis zat pemecah.
Contoh :
1. Endapan Al (OH3) dipeptisasi Alcl3
2. Endapan NiS dipeptisasi H25
3. Agar-agar dipeptisasi dengan air
4. Serat Selulosa dipeptisasi dengan aseton
d. Cara Homogenesis
Cara ini mirip dengan cara mekanik dan biasanya digunakan untuk membuat emulsi. Dengan cara ini, partikel lemak dihaluskan, kemudian didispersikan ke dalam medium ar dengan penambahan emulgator. Selanjutnya, emulsi yang terbentuk dimasukkan ke dalam alat homo genizer. Caranya dengan melewatkan emulsi pada pori-pori dengan ukuran tertentu sehingga diperoleh emulsi yang homogen.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar