1.
Pengertian Koloid
Koloid adalah suatu campuran zat heterogen (dua
fase) antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran
koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain
(medium pendispersi/ pemecah). Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm.
Ukuran yang dimaksud dapat berupa diameter, panjang, lebar, maupun tebal dari
suatu partikel. Contoh lain dari sistem koloid adalah adalah tinta, yang
terdiri dari serbuk-serbuk warna (padat) dengan cairan (air). Selain tinta,
masih terdapat banyak sistem koloid yang lain, seperti mayones, hairspray,
jelly, dll.
Keadaan koloid atau sistem koloid atau suspensi koloid atau
larutan koloid atau suatu koloid adalah suatu campuran berfasa dua yaitu fasa
terdispersi dan fasa pendispersi dengan ukuran partikel terdispersi berkisar
antara 10-7 sampai dengan 10-4 cm. Besaran partikel yang terdispersi, tidak
menjelaskan keadaan partikel tersebut. Partikel dapat terdiri atas atom,
molekul kecil atau molekul yang sangat besar. Koloid emas terdiri atas
partikel-partikel dengan bebagai ukuran, yang masing-masing mengandung jutaan
atom emas atau lebih. Koloid belerang terdiri atas partikel-partikel yang
mengandung sekitar seribu molekul S8. Suatu contoh molekul yang sangat besar
(disebut juga molekul makro) ialah haemoglobin. Berat molekul dari molekul ini
66800 s.m.a dan mempunyai diameter sekitar 6 x 10-7.
2.
Jenis-Jenis Koloid
Sistem koloid tersusun dari fase terdispersi yang tersebar
merata dalam medium pendispersi. Fase terdispersi dan medium pendispersi dapat
berupa zat padat, cair, dan gas. Berdasarkan fase terdispersinya, sistem koloid
dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
1)
Sol (fase terdispersi padat)
a. Sol padat
adalah sol dalam medium pendispersi pada
Contoh: paduan logam, gelas warna, intan hitam
b. Sol cair
adalah sol dalam medium pendispersi cair
Contoh: cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat
c. Sol
gas adalah sol dalam medium pendispersi gas
Contoh: debu di udara, asap pembakaran
2)
Emulsi (fase terdispersi cair)
a.
Emulsi padat
adalah emulsi dalam medium pendispersi padat
Contoh: Jelly, keju, mentega, nasi
b. Emulsi cair
adalah emulsi dalam medium pendispersi cair
Contoh: susu, mayones, krim tangan
c. Emulsi gas
adalah emulsi dalam medium pendispersi gas
Contoh: hairspray dan obat nyamuk
3)
Buih (fase terdispersi gas)
a. Buih
padat adalah buih dalam medium pendispersi padat.
Contoh: Batu apung,
marshmallow, karet busa, Styrofoam
b. Buih
cair adalah buih dalam medium pendispersi cair
Contoh: putih telur yang
dikocok, busa sabun
Untuk pengelompokan buih, jika fase terdispersi dan medium
pendispersi sama- sama berupa gas, campurannya tergolong larutan
3.
Sifat-Sifat Koloid
a.
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 sejati (gambar kiri) disinari dengan cahaya,
maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem
koloid (gambar kanan), 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.
b. 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, atau hanya bervibrasi di tempat
seperti pada zat padat. 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
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 zat padat (suspensi). Gerak Brown juga
dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu system koloid, maka semakin besar
energi kinetic yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya.
Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin
cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu system koloid, maka gerak
Brown semakin lambat.
c. Absorpsi
Absorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion
atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya
permukaan partikel. (Catatan : Absorpsi 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.
d. Muatan koloid
Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan
koloid bermuatan negatif.
e. 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.
f. Koloid
pelindung
Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat
melindungi koloid lain dari proses koagulasi.
g. Dialisis
Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu
dengan cara ini disebut proses dialisis.
h. Elektroforesis
Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid
yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.
4.
Pembuatan Sistem Koloid
Reaksi dekomposisi rangkap
Misalnya:
Sol As2S3 dibuat dengan gaya mengalirkan H2S dengan perlahan-lahan melalui larutan As2O3 dingin sampai terbentuk sol As2S3 yang berwarna kuning terang;
Sol As2S3 dibuat dengan gaya mengalirkan H2S dengan perlahan-lahan melalui larutan As2O3 dingin sampai terbentuk sol As2S3 yang berwarna kuning terang;
As2O3
(aq) + 3H2S(g) à As2O3 (koloid) + 3H2O(l)
(Koloid
As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-)
Sol
AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO3 encer dan larutan HCl encer;
AgNO3
(ag) + HCl(aq) à AgCl (koloid) + HNO3 (aq)
Pemanasan
nitrat
Jika
dipanaskan, kebanyakan nitrat cenderung mengalami dekomposisi membentuk oksida
logam, nitrogen dioksida berupa asap coklat, dan oksigen.
Sebagai
contoh, nitrat Golongan 2 yang sederhana seperti magnesium nitrat mengalami
dekomposisi dengan reaksi sebagai berikut :
Pada
Golongan 1, ithium nitrat mengalami proses dekomposisi yang sama - menghasilkan
lithium oksida, nitrogen dioksida dan oksigen.Akan tetapi, nitrat dari unsur
selain lithium dalam Golongan 1 tidak terdekomposisi sempurna (minimal tidak
terdekomposisi pada suhu Bunsen) - menghasilkan logam nitrit dan oksigen, tapi
tidak menghasilkan nitrogen oksida.Semua nitrat dari natrium sampai cesium
terdekomposisi menurut reaksi di atas, satu-satunya yang membedakan adalah
panas yang harus dialami agar reaksi bisa terjadi. Semakin ke bawah golongan,
dekomposisi akan semakin sulit, dan dibutuhkan suhu yang lebih tinggi.
Pemanasan
karbonat
Jika
dipanaskan, kebanyakan karbonat cenderung mengalami dekomposisi membentuk
oksida logam dan karbon dioksida.Sebagai contoh, karbonat Golongan 2 sederhana
seperti kalsium karbonat terdekomposisi sebagai berikut :
Pada
Golongan 1, lithium karbonat mengalami proses dekomposisi yang sama
menghasilkan lithium oksida dan karbon dioksida.
Karbonat
dari unsur-unsur selain lithium pada Golongan 1 tidak terdekomposisi pada suhu
Bunsen, walaupun pada suhu yang lebih tinggi mereka akan terdekomposisi. Suhu
dekomposisi lagi-lagi meningkat semakin ke bawah Golongan.
5.
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.
4. Pembentukan
delta di muara sungai
Air sungai mengandung
partikel-partikel koloid pasir dan tanah liat yang bermuatan negatif. Sedangkan
air laut mengandung ion-ion Na+, Mg+2, dan Ca+2 yang bermuatan positif. Ketika
air sungai bertemu di laut, maka ion-ion positif dari air laut akanmenetralkan
muatan pasir dan tanah liat. Sehingga, terjadi koagulasi yang akan membentuk
suatu delta.
5. Pengambilan
endapan pengotor
Gas
atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industri seringkali mangandung
zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid. Untukmemisahkan pengotor ini,
digunakan alat pengendap elektrostatik yang pelat logamnya yang bermuatan akan
digunakan untuk menarik partikel-partikel koloid.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar