BAB 1
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Sistem
koloid berhubungan dengan proses – proses di alam yang mencakup berbagai
bidang. Misalnya saja, makanan yang kita makan (dalam ukuran besar) sebelum
digunakan oleh tubuh,terlebih dahulu diproses sehingga berbentuk koloid, dan
protoplasma dalam sel – sel makhluk hidup. Dalam kehidupan sehari-hari ini,
sering kita temui beberapa produk yang merupakan campuran dari beberapa zat,
tetapi zat tersebut dapat bercampur secara merata. Misalnya saja saat kita
membuat susu, serbuk atau tepung susu bercampur secara merata dengan air panas.
Kemudian, es krim yang biasa kita konsumsi, mempunyai rasa yang beragam, es
krim tersebut haruslah disimpan dalam lemari es agar tidak meleleh. Semua itu
merupakan contoh sistem koloid.
Udara
juga mengandung sistem koloid, misalnya polutan padat yang terdispersi
(tercampur) dalam udara, yaitu asap dan debu. Juga air yang terdispersi dalam
udara yang disebut kabut merupakan sistem koloid. Mineral – mineral yang terdispersi
dalam tanah, yang dibutuhkan oleh tumbuh – tumbuhan juga merupakan koloid.
Penggunaan sabun untuk mandi dan mencuci berfungsi untuk membentuk koloid
antara air dengan kotoran yang melekat (minyak). Campuran logam selenium dengan
kaca lampu belakang mobil yang menghasilkan cahaya warna merah juga merupakan
sistem koloid.
2. Rumusan Masalah
Apa itu koloid ?
Apa saja jenis-jenis koloid ?
Bagaimana penggunaan koloid ?
Apa saja sifat-sifat koloid ?
Bagaimana cara membuat koloid ?
Bagaimana cara memurnikan koloid dari partikel yang
tidak dibutuhkan ?
Apa saja contoh koloid dalam kehidupan sehri-hari ?
3. Tujuan Penulisan
Menjelaskan apa itu koloid.
Menjelaskan macam-macam koloid.
Menjelaskan penggunaan koloid.
Menjelaskan sifat-sifat koloid.
Menjelaskan cara membuat koloid.
Menjelaskan cara memurnikan koloid dari partikel yang
tidak dibutuhkan.
Menjelaskan contoh-contoh koloid dalam kehidupan
sehari-hari.
4. Manfaat Penulisan
Agar dapat mengetahui dan memahami apa itu koloid.
Agar dapat mengetahui macam-macam koloid.
Agar dapat mengetahui penggunaan koloid.
Agar dapat mengetahui sifat-sifat koloid.
Agar dapat mengetahui cara membuat koloid.
Agar dapat mengetahui cara memurnikan koloid.
Agar dapat mengetahui contoh-contoh koloid dalam
kehidupan sehari-hari
BAB II
PEMBAHASAN
Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua
zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang brukuran koloid tersebar
merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar antara 1-100 nm.
Contoh : mayones dan cat, mayones adalah campuran
homogen di air dan minyak dan cat adalah campuran homogen zat padat dan zat
cair.
1. Sistem
Koloid Dalam Pengelompokkan Campuran
Sistem
koloid adalah suatu campuran yang keadaannya terletak di antara campuran
homogen (larutan) dan heterogen (suspensi). Dengan kata lain, campuran koloid
merupakan bentuk peralihan campuran dari heterogen menjadi homogen.
Pada
dasarnya campuran koloid itu bersifat homogen, dan unsur-unsur pembentuk
campuran itu sudah menyatu dan sulit dibedakan. Hanya saja campuran itu tidak
dibentuk oleh sebaran-sebaran molekuler, melainkan berupa gabungan dari
beberapa molekul. Namun karena bentuknya sangat kecil, gabungan-gabungan
molekul itu sulit dikenali lagi.
Untuk
membedakan sistem koloid dengan sistem pemcapuran lainnya, perhatikanlah tabel
berikut!
|
LARUTAN
|
KOLOID
|
SUSPENSI
|
|
Terdiri atas
satu fasa
|
Terdiri atas
satu fasa
|
Terdiri atas
dua fasa
|
|
Homogen
|
Homogen
|
Heterogen
|
|
Jernih
|
Keruh
|
Keruh
|
|
Tidak memisah
jika didiamkan
|
Tidak memisah
jika didiamkan
|
Memisah jika
didiamkan
|
|
Tidak dapat disaring
|
Dapat disaring
|
Dapat disaring
|
|
Tidak dapat
diamati
|
Dapat diamati
dengan mikroskop ultra
|
Dapat diamati
dengan mikroskop biasa
|
|
Diameter
partikel < 10-7 cm.
|
Diameter
partikel 10-7 - 10-5 cm.
|
Diameter
partikel > 10-5 cm.
|
|
Penulisan A
(aq)
|
Penulisan A (s)
|
Penulisan A (s)
|
2. Macam-macam Koloid dan Pengelompokkannya
Sistem
koloid terdiri atas dua fase atau bentuk, yakni fase terdispersi (fase dalam)
dan fase pendispersi (fase luar, medium). Zat yang fasenya tetap, disebut zat
pendispensi. Sementara itu, zat yang fasenya berubah merupakan zat
terdispensi.
Berdasarkan
fase zat terdispersi, sistem koloid terbagi atas tiga bagian, yaitu koloid sol,
emulsi, dan buih.
1. Sol ialah
koloid dengan zat terdispersinya fase padat.
2. Emulsi ialah
koloid dengan zat terdispersinya fase cair.
3. Buih ialah
koloid dengan zat terdispersinya fase gas.
Berdasarkan fase mediumnya, sol, emulsi, dan buih
masih terbagi atas beberapa
jenis
1. KOLOID SOL
Koloid
sol terdiri atas bagian-bagian berikut:
a.
Sol padat (padat-padat)
Sol
padat ialah jenis koloid dengan zat fase padat
terdispersi dalam zat fase padat. Contoh: logam paduan, kaca berwama, intan
hitam, dan baja.
b.
Sol cair (padat-cair)
Sol
cair ialah jenis koloid dengan zat fase padat
terdispersi dalam zat fase cair. Berarti, Hal ini berarti zat terdispersi fase
padat dan medium fase cair. Contoh: cat, tinta, dan kanji.
c.
Sol gas (padat-gas)
Sol
gas (aerosol padat) ialah koloid dengan zat fase
padat terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase
padat dan medium fase gas. Contoh: asap dan debu.
2. KOLOID EMULSI
Koloid
emulsi terbagi ke dalam tiga jenis, yakni sebagai berikut:
a.
Emulsi padat (cair-padat)
Emulsi
padat (gel) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi
dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase
padat. Contoh: mentega, keju, jeli, dan mutiara.
b.
Emulsi cair (cair-cair)
Emulsi
cair (emulsi) ialah koloid dengan zat fase cair
terdispersi dalam zat fase cair. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan
medium fase cair. Contoh: susu, minyak ikan, dan santan kelapa.
c.
Emulsi gas (cair-gas)
Emulsi
gas (aerosol cair) ialah koloid dengan zat fase cair
terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan
medium fase gas. Contoh: obat-obat insektisida (semprot), kabut, dan hair
spray.
3. KOLOID BUIH
Kolodi
buih erdiri atas dua jenis, , yaitu sebagai berikut:
a.
Buih padat (gas-padat)
Buih
padat ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase padat. Hal
ini berarti zat terdispersi fase gas dan medium fase padat. Contoh: busa jok
dan batu apung.
b.
Buih cair (gas-cair)
Buih
cair (buih) ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase cair.
Berarti, zat terdispersi faso gas dan medium fase cair. Contoh: buih sabun,
buih soda, dan krim kocok
Klasifikasi
di atas dapat pula disusun dalam delapan pola penggolongan, yakni seperti dalam
tabel berikut.
|
No
|
Fase Terdispersi
|
Fase Pendispersi
|
Nama Koloid
|
Contoh
|
|
1
|
Gas
|
cair
|
buih, deterjen
|
buih sabun, shampoo, krim kocok
|
|
2
|
Gas
|
padat
|
busa padat
|
karet busa, batu apung
|
|
3
|
cair
|
gas
|
aerosol cair
|
kabut
|
|
4
|
cair
|
cair
|
emulsi
|
susu, santan, minyak ikan, es krim
|
|
5
|
cair
|
padat
|
emulsi padat
|
mutiara, jeli, keju
|
|
6
|
padat
|
gas
|
aerosol padat
|
asap
|
|
7
|
padat
|
cair
|
sol
|
cat, tinta, larutan agar-agar
|
|
8
|
padat
|
padat
|
sol padat, logam
|
kaca berwarna, campuran
|
3. Beberapa Macam Koloid Dan Penggunaannya
Ada
banyak penggunaan sistem koloid baik di dalam kehidupan
sehari-hari maupun dalam berbagai industri seperti industri
kosmetik, makanan, farmasi dan sebagainya. Beberapa macam koloid tersebut
antara lain :
1. Aerosol
Aerosol
adalah sistem koloid di mana partikel padat atau cair terdispersi dalam
gas. Aerosol yang dapat kita saksikan di alam adalah kabut, awan, dan
debu di udara. Dalam industri modern, banyak sediaan insektisida dan
kosmetika yang diproduksi dalam bentuk aerosol, dan sering kita sebut
sebagai obat semprot, Contohnya antara lain adalah hair spray, deodorant dan
obat nyamuk.
2. Sol
Sol
adalah sistem koloid di mana partikel padat terdispersi dalam cairan.
Berdasarkan sifat adsorpsi dari partikel padat terhadap cairan pendispersi,
kita mengenal dua macam sol;
a.
Sol liofil, dimana
partikel-partikel padat akan mengadsorpsi molekul cairan, sehingga
terbentuk suatu selubung di sekeliling partikel padat itu. Liofil artinya
“cinta cairan” (Bahasa Yunani; lio=cairan; philia=cinta). Sol liofil yang
setengah padat disebut gel. Contoh gel antara lain selai dan gelatin. Ciri-ciri
sol liofil :
Dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase
terdispersi dengan medium terdispersinya
Mempunyai muatan yang kecil atau tidak bermuatan
Partikel-partikel sol liofil mengadsorpsi medium
pendispersinya. Terdapat proses solvasi/ hidrasi, yaitu terbentuknya lapisan
medium pendispersi yang teradsorpsi di sekeliling partikel sehingga menyebabkan
partikel sol liofil tidak saling bergabung
Viskositas sol liofil > viskositas medium
pendispersi
Tidak mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit
Reversibel, artinya fase terdispersi sol liofil dapat
dipisahkan dengan koagulasi, kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan
penambahan medium pendispersinya.
Memberikan efek Tyndall yang lemah
Dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak
bermigrasi sama sekali
b. Sol liofob,
dimana partikel-partikel padat tidak mengadsorpsi molekul cairan. Liofib
artinya “takut cairan” (phobia=takut). ). Contoh koloid liofob adalah sol
sulfida dan sol logam. Ciri-cirinya :
Tidak dapat dibuat hanya dengan mencampur fase
terdispersi dan medium pendisperinya
Memiliki muatan positif atau negative
Partikel-partikel sol liofob tidak mengadsorpsi medium
pendispersinya. Muatan partikel diperoleh dari adsorpsi partikel-partikel ion
yang bermuatan listrik
Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas
medium pendispersi
Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit karena
mempunyai muatan
Irreversibel artinya sol liofob yang telah menggumpal
tidak dapat diubah menjadi sol
Memberikan efek Tyndall yang jelas
Akan bergerak ke anode atau katode, tergantung jenis
muatan partikel
Jika
medium pendispersinya berupa air, kedua macam koloid di atas masing-masing
disebut koloid hidrofil (cinta air) dan koloid liofob (takut air). Contoh
koloid hidrofil adalah kanji, protein, lem, sabun, dan gelatin. Adapun contoh
koloid hidrofob adalah sol-sol sulfide dan sol-sol logam.
3.
Emulsi
Emulsi
adalah suatu system koloid di mana zat terdispersi dan medium pendispersi
sama-sama merupakan cairan. Agar terjadi suatu campuran koloid, harus
ditambahkan zat pengemulsi (emulgator). Susu merupakan emulsi lemak dalam
air, dengan kasein sebagai emulgatornya. Obat-obatan yang tidak larut
dalam air banyak yang dibuat dan dipanaskan dalam bentuk emulsi.
Contohnya emulsi minyak ikan. Emulsi yang dalam bentuk semipadat disebut krim.
4. Sifat-sifat Koloid
1. Efek Tyndall
Sifat
pengahamburan cahaya oleh koloid di temukan oleh John Tyndall, oleh karena itu
sifat ini dinamakan Tyndall. Efek dari Tyndall digunakan untuk membedakan
system koloid dari larutan sejati, contoh dalam kehidupan sehari – hari dapat
diamati dari langit yang tampak berwarna biru atau terkandang merah/oranye.
Selain itu contoh lainnya adalah pada koloid kanji dan larutan Na2Cr2O7, maka sinar dihamburkan oleh system koloid tetapi tidak dihamburkan oleh larutan sejati hal ini dapat dilihat terdapat berkas sinar pada larutan. Larutan koloid kanji memiliki partikel-partikel koloid relatif besar untuk dapat menhamburkan sinar dan sebaliknya Na2Cr2O7 memiliki partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sedikit kecil dan sulit diamati.
Selain itu contoh lainnya adalah pada koloid kanji dan larutan Na2Cr2O7, maka sinar dihamburkan oleh system koloid tetapi tidak dihamburkan oleh larutan sejati hal ini dapat dilihat terdapat berkas sinar pada larutan. Larutan koloid kanji memiliki partikel-partikel koloid relatif besar untuk dapat menhamburkan sinar dan sebaliknya Na2Cr2O7 memiliki partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sedikit kecil dan sulit diamati.
2. Gerak Brown
Dibawah
mikroskop ultra, partikel koloid akan tampak sebagai titik cahaya. Jika
pergerakan titik cahaya atau partikel tersebut diikuti, partikel itu bergerak
terus-menerus dengan gerakan zigzag. Hal ini pertama kali diamati oleh Robert
Brown (1773-1858), seorang ahli botani inggris pada tahun 1827. Ia sedang
mengamati butiran sari tumbuhan pada permukaan air dengan mikroskop. Partikel
koloid dalam medium pendispersinya disebut gerak brown. Gerak brown dapat diuraikan sebagai berikut: Partikel – partikel
suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut bersifat acak seperti pada zat
cair dan gas. Sistem koloid dengan medium pendipersi zat cair atau gas,
partikel-partikel menghasilkan tumbukan. Tumbukan tersebut berlangsung dari
segala arah. Partikel koloid cukup kecil, tumbukan cenderung tidak seimbang.
Dan menyebabkan perubahan arah partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau
gerak brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak brown. Semakin besar ukuran partikel, semakin lambat gerak brown.
Gerak Brown dipengerahui oleh suhu. Semakin tinggi suhu system, koloid, semakin besar energi kinektik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak brown. Semakin besar ukuran partikel, semakin lambat gerak brown.
Gerak Brown dipengerahui oleh suhu. Semakin tinggi suhu system, koloid, semakin besar energi kinektik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat.
3. Adsorpsi koloid
Partikel
sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas
akan terakumulasi. Fenomena disebut adsorpsi. Jadi adsorpsi terkait dengan
penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memiliki kemampuan
untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Daya adsorpsi
partikel koloid tergolong besar Karenna partikelnya memberikan sesuatu
permukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti
penjernihan air.
4. Muatan koloid sol
Sifat
koloid terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel koloid memiliki
muatan sejenis (positif dan negatif). Maka terdapat gaya tolak menolak antar
partikel koloid. Partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan
kestabilan pada sistem koloid. Sistem koloid secara keseluruhan bersifat netral.
a. Sumber muatan
koloid sol
Partikel-partikel
koloid mendapat mutan listrik melalui dua cara, yaitu dengan proses adsorpsi
dan proses ionisasi gugus permukaan partikelnya.
- Proses adsorpsi
- Proses adsorpsi
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, sedangkal partikel sol As2S3
mengadsorpsi anion dari medium pendispersinya sehingga bermuatan negatif. Sol
AgCI dalam medium pendispersi dengan kation Ag+ berlebihan akan
mengadsorpsi Ag+ sehingga bermuatan positif. Jika anion CI-
berlebih, maka sol AgCI akan mengadsorpsi ion CI- sehingga bermuatan
positif.
-
Proses ionisasi gugus permukaan partikel
Beberapa
partikel koloid memperoleh muatan dari proses ionisasi gugus-gugus yang ada
pada permukaan partikel koloid.
A Koloid protein
A Koloid protein
Koloid
protein adalah jenis koloid sol yang mempunyai gugus yang bersifat asam (-COOH)
dan biasa (-NH2). Kedua gugus ini dapat terionisasi dan memberikan
muatan pada molekul protein.
Pada ph rendah , gugus basa –NH2 akan menerima proton dan membentuk gugus –NH3. Ph tinggi, gugus –COOH akan mendonorkan proton dan membentuk gugus –COO-. Pada pH intermediet partikel protein bermuatan netral karena muatan –NH3+ dan COO- saling meniadakan.
A Koloid sabun dan deterjen
Pada ph rendah , gugus basa –NH2 akan menerima proton dan membentuk gugus –NH3. Ph tinggi, gugus –COOH akan mendonorkan proton dan membentuk gugus –COO-. Pada pH intermediet partikel protein bermuatan netral karena muatan –NH3+ dan COO- saling meniadakan.
A Koloid sabun dan deterjen
Pada
konsentrasi relatif pekat, molekul ini dapat bergabung membentuk partikel
berukuran koloid yang disebut misel. Zat yang molejulnya bergabung secara
spontan dalam suatu fase pendispersi dan membentuk partikel berukuran koloid
disebut koloid terasosiasi.
Sabun adalah garam karboksilat dengan rumus R-COO-Na+.
Anion R-COO- terdiri dari gugus R- yang bersifat non pola. Gugus R- atau ekor non-polar tidak larut dalam air sehingga akan terorientasi ke pusat.
Sabun adalah garam karboksilat dengan rumus R-COO-Na+.
Anion R-COO- terdiri dari gugus R- yang bersifat non pola. Gugus R- atau ekor non-polar tidak larut dalam air sehingga akan terorientasi ke pusat.
b. Kestabilan koloid
Muatan
partikel koloid adalah sejenis cenderung karena sering tolak-monolak.
c. Lapisan bermutar
ganda
Permukaan
partikel Koloid mendapat muatan bahwa partikel-partikel. lapisan bermuatan
listrik ini selanjutnya akan menarik ion-ion dengan
Permukaan lapisan ganda ini mengikuti model Helmoslzt. Sekarang model yang lebih akurat adalah :
Permukaan lapisan ganda ini mengikuti model Helmoslzt. Sekarang model yang lebih akurat adalah :
Lapisan
padat : koloid menarik ion-ion dengan muatan yang berlawanan.
Lapisandifusi : merupakan lapisan dimana muatan berlawanan dari medium pendispersi difusi.
Lapisandifusi : merupakan lapisan dimana muatan berlawanan dari medium pendispersi difusi.
d. Elektroforesis
Partikel
koloid sol bermuatan listrik, maka partikel ini akan bergerak dalm medan
listrik. Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik disebut elektrofesis.
Femonema elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan partikel koloid.
Femonema elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan partikel koloid.
5. Koagulasi
Partikel-partikel
koloid yang bersifat stabil karena memiliki muatan listrik sejenis. Apabila
muatan listrik itu hilang , maka partikel koloid tersebut akan bergabung
membentuk gumpalan. Proses penggumpalan partikel koloid dan pengendapannya
disebut Koagulasi. Koagulasi biasa digunakan untuk perebusan telur, pembuatan
yoghurt, tahu, lateks, penjernihan air sungai, pembentukan delta, dan pengolahan
asap atau debu. Penghilangan muatan listrik pada partikel koloid ini dapat
dilakukan empat cara yaitu :
a. Menggunakan
prinsip elektroforesis
Proses
elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke electrode
dengan muatan berlawanan. Ketika partikel mencapai electrode, maka partikel
akan kehilangan muatannya.
b. Penambahan koloid
lain dengan muatan berlawanan
Sistem
koloid bermuatan positif dicampur dengan sistem koloid lain yang bermuatan
negatif, kedua koloid tersebut akan saling mengadsorpsi menjadi netral maka
terbentuk kogulasi.
c. Penambahan
elektrolit
Elektrolit
ditambahkan kedalam sistem koloid maka partikel koloid yang bermuatan negatif
akan menarik ion positif dari elektrolit. Partikel koloid yang bermuatan positif
akan menarik ion negatif dari elektrolit. Menyebabkan partikel koloid tersebut
dikelilingi lapisan kedua yang memiliki muatan berlawanan.
d. Pendidihan
Kenaikan
suhu sistem koloid menyebabkan jumlah tumbukan antara partikel-partikel sol
dengan molekul-molekul air bertambah banyak. Menyebabkan lepasnya elekrolit
yang teradsorpsi pada permukaan koloid.
6. Koloid pelindung
Ukuran
partikel koloid berada di antara partikel larutan dan suspensi, karena itu cara
pembuatannya dapat dilakukan dengan memperbesar partikel larutan atau
memperkecil partikel suspensi. Maka dari itu, ada dua metode dasar dalam
pembuatan iystem koloid sol, yaitu:
- Metode
kondensasi yang merupakan metode bergabungnya partikel-partikel kecil
larutan sejati yang membentuk partikel-partikel berukuran koloid.
- Metode dispersi yang merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi partikel-partikel berukuran koloid.
- Metode dispersi yang merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi partikel-partikel berukuran koloid.
5. Pembuatan Koloid Sol
Ukuran
partikel koloid berada di antara partikel larutan dan suspensi, karena itu cara
pembuatannya dapat dilakukan dengan memperbesar partikel larutan atau
memperkecil partikel suspensi. Maka dari itu, ada dua metode dasar dalam
pembuatan sistem koloid sol, yaitu:
- Metode
kondensasi yang merupakan metode bergabungnya partikel-partikel kecil
larutan sejati yang membentuk partikel-partikel berukuran koloid.
- Metode dispersi yang merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi partikel-partikel berukuran koloid.
- Metode dispersi yang merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi partikel-partikel berukuran koloid.
1. Metode kondensasi
Pembuatan
koloid sol dengan metode ini pada umumnya dilakukan dengan cara kimia
(dekomposisi rangkap, hidrolisis, dan redoks) atau dengan penggatian pelarut.
Cara kimia tersebut bekerja dengan menggabungkan partikel-partikel larutan
(atom, ion, atau molekul) menjadi pertikel-partikel berukuran koloid.
a. 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: As2O3 (aq) + 3H2S(g) → 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) → AgCl (koloid) + HNO3 (aq)
- 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) → 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) → AgCl (koloid) + HNO3 (aq)
b. Reaksi hidrolisis
Hidrolisis
adalah reaksi suatu zat dengan air. Misalanya:
- Sol Fe(OH3) dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl3 dengan memanaskan larutan FeCl3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih;
FeCl3 (aq) + 3H2O(l) → Fe(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)
(Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+)
- Sol Al(OH)3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih;
AlCl3 (aq) + 3H2O(l) → Al(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)
- Sol Fe(OH3) dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl3 dengan memanaskan larutan FeCl3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih;
FeCl3 (aq) + 3H2O(l) → Fe(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)
(Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+)
- Sol Al(OH)3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih;
AlCl3 (aq) + 3H2O(l) → Al(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)
c. Reaksi reduksi-oksidasi (redoks)
Misalnya:
- Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organic formaldehida HCOH;
2AuCl3 (aq) + HCOH(aq) + 3H2O(l) → 2Au(s) + HCOOH(aq) + 6HCl(aq)
- Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organic formaldehida HCOH;
2AuCl3 (aq) + HCOH(aq) + 3H2O(l) → 2Au(s) + HCOOH(aq) + 6HCl(aq)
- Sol
belerang dapat dibuat dengan mereduksi SO2 yang terlarut dalam air dengan
mengalirinya gas H2S ; 2H2S(g) + SO2
(aq) →3S(s)
+ 2H2O(l)
d. Penggatian
pelarut
Cara
ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi
yang semulal arut setelah diganti pelarutanya menjadi berukuran koloid.
Misalnya:
-
untuk membuat sol belerang yang sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam
alkohol seperti etanol dengan medium pendispersi air, belarang harus terlenih
dahulu dilarutkan dalam etanol sampai jenuh. Baru kemudian larutan belerang
dalam etanol tersebut ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam air sambil
diaduk. Sehingga belerang akan menggumpal menjadi pertikel koloid dikarenakan
penurunan kelarutan belerang dalam air.
-
Sebaliknya, kalsium asetat yang sukar larut dalam etanol, mula-mula dilarutkan
terlebih dahulu dalam air, kemudianbaru dalam larutan tersebut ditambahkan
etanol maka terjadi kondensasi dan terbentuklah koloid kalsium asetat.
2. Metode Dispersi
Metode
ini melibatkan pemecahan partikel-partikel kasar menjadi berukuran koloid yang
kemudian akan didispersikan dalam medium pendispersinya. Ada 3 cara dalam
metode ini, yaitu:
a. Cara Mekanik
Cara
mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan proses
penggilingan untuk dapat membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat
yang digunakan untuk cara ini biasa disebut penggilingan koloid, yang biasa
digunakan dalam:
-
industri makanan untuk membuat jus buah, selai, krim, es krim,dsb.
- Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb.
- Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb.
-
Industri kimia untuk membuat pelumas padat, cat dan zat pewarna.
- Industri-industri lainnya seperti industri plastik, farmasi, tekstil, dan kertas.
Sistem kerja alat penggilingan koloid:
- Industri-industri lainnya seperti industri plastik, farmasi, tekstil, dan kertas.
Sistem kerja alat penggilingan koloid:
Alat
ini memiliki 2 pelat baja dengan arah rotasi yang berlawanan. Partikel-partikel
yang kasar akan digiling melalui ruang antara kedua pelat baja tersebut.
Kemudian, terbentuklah partikel-partikel berukuran koloid yang kemudian
didispersikan dalam medium pendispersinya untuk membentuk sistem koloid. Contoh
kolid yang dibuat adalah; pelumas, tinta cetak, dsb.
b. Cara peptisasi
Cara
peptisasi adalah pembuatan koloid / sistem koloid dari butir-butir kasar atau
dari suatu endapan / proses pendispersi endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi
(pemecah). Zat pemecah tersebut dapat berupa elektrolit khususnya yang
mengandung ion sejenis ataupun pelarut tertentu.
Contoh:
- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.
Contoh:
- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.
-
Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh
AlCl3.
- Sol Fe(OH)3 diperoleh dengan mengaduk endapan Fe(OH) 33 yang baru terbentuk dengan sedikit FeCl3. Sol Fe(OH)3 kemudian dikelilingi Fe+3 sehingga bermuatan positif
- Sol Fe(OH)3 diperoleh dengan mengaduk endapan Fe(OH) 33 yang baru terbentuk dengan sedikit FeCl3. Sol Fe(OH)3 kemudian dikelilingi Fe+3 sehingga bermuatan positif
-
Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk sistem
kolid. Contohnya; gelatin dalam air.
c. Cara Busur Bredig
Cara
busur Bredig ini biasanya digunakan untuk membuat sol-sol logam, sperti Ag, Au,
dan Pt. Dalam cara ini, logam yang akan diubah menjadi partikel-partikel kolid
akan digunakan sebagai elektrode. Kemudian kedua logam dicelupkan ke dalam
medium pendispersinya (air suling dingin) sampai kedua ujungnya saling
berdekatan. Kemudian, kedua elektrode akan diberi loncatan listrik. Panas yang
timbul akan menyebabkan logam menguap, uapnya kemudian akan terkondensasi dalam
medium pendispersi dingin, sehingga hasil kondensasi tersebut berupa
pertikel-pertikel kolid. Karena logam diubah jadi partikel kolid dengan proses
uap logam, maka metode ini dikategorikan sebagai metode dispersi.
d. cara ultrasonik
Cara
ini hampir sama dengan cara busur Bredig, yaitu sama-sama berfungsi dalam
pembuatan sol logam. Kalau busur Bredig menggunakan arus listrik tegangan
tinggi, maka cara ultrasonik menggunakan energi bunyi berfrekuensi sangat
tinggi, yaitu di atas 20.000 Hz.
6. Pemurnian Koloid Sol
Seringkali
terdapat zat-zat terlarut yang tidak diinginkan dalam suatu pembuatan suatu
sistem koloid. Partikel-partikel tersebut haruslah dihilangkan atau dimurnikan
guna menjaga kestabilan koloid. Ada beberapa metode pemurnian yang dapat
digunakan, yaitu:
1. Dialisis
Dialisis
adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada
permukaannya. Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel.
Pergerakan ion-ion dan molekul – molekul kecil melalui selaput semipermiabel
disebut dialysis. Suatu koloid biasanya bercampur dengan ion-ion pengganggu,
karena pertikel koloid memiliki sifat mengadsorbsi. Pemisahan ion penggangu
dapat dilakukan dengan memasukkan koloid ke dalam kertas/membran semipermiabel (selofan),
baru kemudian akan dialiri air yang mengalir. Karena diameter ion pengganggu
jauh lebih kecil daripada kolid, ion pengganggu akan merembes melewati
pori-pori kertas selofan, sedangkan partikel kolid akan tertinggal.
Proses
dialisis untuk pemisahan partikel-partikel koloid dan zat terlarut dijadikan
dasar bagi pengembangan dialisator. Salah satu aplikasi dialisator adalah
sebagai mesin pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Jaringan ginjal
bersifat semipermiabel, selaput ginjal hanya dapat dilewati oleh air dan
molekul sederhana seperti urea, tetapi menahan partikel-partikel kolid seperti
sel-sel darah merah.
2. Elektrodialisis
Pada
dasarnya proses ini adalah proses dialysis di bawah pengaruh medan listrik.
Cara kerjanya; listrik tegangan tinggi dialirkan melalui dua layer logam yang
menyokong selaput semipermiabel. Sehingga pertikel-partikel zat terlarut dalam
sistem koloid berupa ion-ion akan bergerak menuju elektrode dengan muatan
berlawanan. Adanya pengaruh medanlistrik akanmempercepat proses pemurnian
sistem koloid.
Elektrodialisis
hanya dapat digunakan untuk memisahkan partikel-partikel zat terlarut
elektrolit karena elektrodialisis melibatkan arus listrik.
3. Penyaring Ultra
Partikel-partikel
kolid tidak dapat disaring biasa seperti kertas saring, karena pori-pori kertas
saring terlalu besar dibandingkan ukuran partikel-partikel tersebut. Tetapi,
bila kertas saring tersebut diresapi dengan selulosa seperti selofan, maka
ukuran pori-pori kertas akan sering berkurang. Kertas saring yang dimodifikasi
tersebut disebut penyaring ultra.
Proses
pemurnian dengan menggunakan penyaring ultra ini termasuk lambat, jadi tekanan
harus dinaikkan untuk mempercepat proses ini. Terakhir, partikel-pertikel
koloid akan teringgal di kertas saring. Partikel-partikel kolid akan dapat
dipisahkan berdasarkan ukurannya, dengan menggunakan penyaring ultra bertahap.
7. Koloid Dalam Kehidupan Sehari-Hari
Sifat karakteristik kolid yang penting,
yaitu sangat bermanfaat untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling
melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi skala besar. Oleh
karena sifat tersebut, sistem koloid menjadi banyak kita jumpai dalam industri
(aplikasi koloid untuk produksi cukup luas). Tetapi selain industri, sistem
koloid juga banyak dapat kita jumpai dsalam kehidupan kita sehari-hari,
contohnya saja di alam, kedokteran, pertanian, dsb;
Penggumpalan darah
Darah
mengandung sejumlah kolid protein yangbermuatan negative. Jika terdapat luka
kecil, maka luka tersebut dapat doibati dengan pensil stiptik atau tawas yang
mengandung ion-ion Al+3 dan Fe+3, dimana ion-ion tersebut akan membantu
menetralkan muatan-muatan partikel koloid protein danmembnatu penggumpalan
darah.
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.
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.
Pemutihan gula
Dengan
melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid
tanah diatomae atau karbon, partikel-partikel koloid kemudian akan mengadsorbsi
zat warna tersebut. Sehingga gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan.
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
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.
BAB III
PENUTUP
1. Kesimpulan
Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di
mana partikel-partikel zat yang brukuran koloid tersebar merata dalam zat lain.
Sistem koloid adalah suatu campuran yang
keadaannya terletak di antara campuran homogen (larutan) dan heterogen
(suspensi).
Sistem koloid terdiri
atas dua fase yakni fase terdispersi (fase dalam) dan fase pendispersi (fase
luar, medium). Zat yang fasenya tetap, disebut zat pendispensi.
Sementara itu, zat yang fasenya berubah merupakan zat terdispensi.
Sifat-sifat Koloid yaitu : efek tyndall, gerak brown, adsorpsi koloid, muatan koloid sol, koagulasi, dan koloid pelindung.
Cara pembuatan sistem
koloid dapat dilakukan dengan memperbesar partikel larutan atau memperkecil
partikel suspensi. Ada dua metode dasar dalam pembuatan sistem koloid sol,
yaitu:
- Metode kondensasi
- Metode kondensasi
- Metode dispersi
Untuk pertikel-partikel yang mngganggu pembuatan sistem koloid, digunakan
metode pemurnian yaitu: dialisis, elektrodialisis, dan penyaring ultra.
2. Saran
Sebaiknya dalam memanfaatkan penerapan sistem koloid
ini, kita harus tetap berpegang teguh pada prinsip agar apapun yang nantinya
akan kita lakukan tidak melanggar norma-norma yang berlaku di masyarakat sertabtidak
merugikan pihak lain. Dengan begitu semua pihak akan merasa diuntungkan oleh
apa yang kita lakukan.
Daftar Pustaka
Parning, dkk.
2006. Kimia SMA Kelas XI Semester Kedua. Jakarta :Yudhistira
Suharsini, Maria. 2005. Kimia dan Kecakapan Hidup.
Jakarta : Ganesa Exact.
Theory and Application of Chemistry 2 for
Grade XI Senior high school and islamic senior high school. Solo: PT Tiga
Serangkai Pustaka Mandiri.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar