SISTEM KOLOID
1A. Pengertian Sistem Koloid
Sistem koloid
(selanjutnya disingkat "koloid" saja) 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 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 dapat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi
kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.
1. Macam-macam koloid
Koloid memiliki bentuk
bermacam-macam, tergantung dari fase zat
pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid:
- Aerosol
Aerosol adalah sistem koloid dari partikel padat atau
cair yang terdispersi dalam gas.Banyak produk dibuat dalam bentuk dalam
aerosol, sehingga lebih praktis digunakan. Contohnya, yaitu : Semprot rambut
(hair spray), obat nyamuk semprot, parfum, cat semprot, dan lain-lain.
Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong (propelan aerosol).
Contoh bahan pendorong yang banyak digunakan adalah senyawa klorofluorokarbon (CFC) dan karbon
dioksida.
Aerosol
terbagi 2 yaitu :
1. Aerosol cair
Aerosol cair yaitu aerosol yang memiliki zat
terdispersi cair . (Contohnya : Kabut dan
asap)
2. Aerosl padat
Aerosol padat yaitu Aerosol yang memilik zat terdispersi
padat.
(Contohnya : Asap dan debu dalam udara)
(Contohnya : Asap dan debu dalam udara)
· Sol
Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair. Jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri (Contoh: Air sungai, sol sabun, sol detergen , tinta dan cat).
Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair. Jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri (Contoh: Air sungai, sol sabun, sol detergen , tinta dan cat).
Sol dapat dibagi menjadi:
- Sol Padat merupakan sol di
dalam medium pendispersi padat. Contohnya adalah paduan logam, gelas
berwarna, dan intan hitam.
- Sol Cair merupakan sol di dalam
medium pendispersi cair. Contohnya adalah cat, tinta, tepung dalam air,
tanah liat, dll.
- Sol Gas (Aerosol Padat) merupakan
sol di dalam medium pendispersi padat. Contohnya adalah debu di udara,
asap pembakaran, dll.
- Emulsi
Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain, namun kedua zat cair itu tidak saling melarutkan. (Contoh: santan, susu, mayonaise, dan minyak ikan).
Berdasarkan medium pendispersinya, emulsi dapat dibagi
menjadi:
- Emulsi Gas (Aerosol Cair) merupakan
emulsi di dalam medium pendispersi gas. Aerosol cair seperti hairspray dan
baygon, dapat membentuk system koloid dengan bantuan bahan pendorong
seperti CFC. Selain itu juga mempunyai sifat seperti sol liofob yaitu efek
Tyndall, gerak Brown.
- Emulsi Cair merupakan emulsi
di dalam medium pendispersi cair. Emulsi cair melibatkan campuran dua zat
cair yang tidak dapat saling melarutkan jika dicampurkan yaitu zat cair
polar dan zat cair non-polar. Biasanya salah satu zat cair ini adalah air
dan zat lainnya seperti minyak.
Sifat emulsi cair yang penting ialah:
1) Demulsifikasi
Kestabilan emulsi cair dapat rusak akibat pemanasan,
pendinginan, proses sentrifugasi, penambahan elektrolit, dan perusakan zat
pengelmusi.
2) Pengenceran
Emulsi dapat diencerkan dengan penambahan sejumlah medium
pendispersinya.
3) Emulsi Padat atau Gel
Gel merupakan emulsi didalam medium pendispersi zat padat.
Gel dapat dianggap terbentuk akibat penggumpalan sebagian sol cair. Pada
penggumpalan ini, partikel-partikel sol akan bergabung membentuk suatu rantai
panjang. Rantai ini kemudian akan saling bertaut sehingga terbentuk suatu struktur
padatan di mana medium pendispersi cair terperangkap dalam lubung-lubang
struktur tersebut.
Berdasarkan sifat keelastisitasnya, gel dapat dibagi
menjadi:
- Gel elastis (Gel yang bersifat
elastis), yaitu dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan kembali ke
bentuk awal jika gaya ditiadakan. Contoh adalah sabun dan gelatin.
- Gel non-elastis (Gel yang bersifat
tidak elastis), artinya tidak berubah jika diberi gaya. Contoh adalah gel
silika.
- Buih
Sistem Koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh: pada pengolahan bijih logam, alat pemadam kebakaran, kosmetik dan lainnya).
- Gel
sistem koloid kaku atau setengah padat dan setengah cair. (Contoh: agar-agar, Lem).
Sifat-sifat 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 sejati 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.
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.
3. Muatan
koloid
Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan
positif dan koloid bermuatan negatif.
a. Elektroforesis
Partikel koloid yg dapat bergerak dalam medan listrik.
pergerakan partikel koloid dala medan listrik disebut elektroforesis.
Koloid bermutan negatif bergerk ke elektrode positif (anode) sedangkan koloid yang bermuatan positif bergerak ke elektrode negatif (katode). Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.
Elektroforesis menjadi salah satu cara canggih mengidentifikasi DNA dalam rangka dan korban atau pelaku kejahatan.
b. 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. Sifat adsorpsi dari koloid ini digunakan dalam berbagai proses antara lain:
1. Pemutihan gula tebu
a. Elektroforesis
Partikel koloid yg dapat bergerak dalam medan listrik.
pergerakan partikel koloid dala medan listrik disebut elektroforesis.
Koloid bermutan negatif bergerk ke elektrode positif (anode) sedangkan koloid yang bermuatan positif bergerak ke elektrode negatif (katode). Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.
Elektroforesis menjadi salah satu cara canggih mengidentifikasi DNA dalam rangka dan korban atau pelaku kejahatan.
b. 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. Sifat adsorpsi dari koloid ini digunakan dalam berbagai proses antara lain:
1. Pemutihan gula tebu
Gula yang berwarna dilarutkan
dalam air kemudian dialir
kan melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat-zat warna dalam gula akan di adsorpsi, sehingga diperoleh gula yang putih bersih.
2. Norit
kan melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat-zat warna dalam gula akan di adsorpsi, sehingga diperoleh gula yang putih bersih.
2. Norit
Norit adalah tablet yang
terbuat dari karbon aktif. Di dalam Usus, norit membentuk sistem koloid yang
dapat mengadsorpsi gas atau zat racun.
3. Penjernihan air
3. Penjernihan air
Penjernian Airdapat dilakukan
menambahkan tawas atau alumanium sulfat. Di dalam air aluminium sulfat
terhidrolisis membentuk yang berupa
koloid. Koloid ini dapat
mengadsorpsi zat-zat warna atau zat pencemar dalam air.
- 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.
- Koloid pelindung
Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat
dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi.
- 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.
- Elektroforesis
Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel
koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.