Jika suatu zat diaduk dalam zat lain, terjadilah penyebaran zat tersebut ke dalam zat lain yang disebut dengan system terdispersi. Misalnya, garam dapur yang diaduk di dalam air akan membentuk system terdispersi dengan air sebagai medium pendispersi dan garam sebagai zat terdispersi. Berdasarkan ukuran partikelnya, system terdispersi dibedakan menjadi tiga, yaitu larutan, koloid, dan suspense.
Sistem koloid merupakan campuran yang keadaannya berada di antara larutan dan campuran kasar (suspensi). Oleh karena itu, sistem koloid memiliki sifat khas yang berbeda dengan sifat larutan dan suspense.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita banyak memanfaatkan system koloid. Susu, keju, roti, dan berbagai jenis obat, dan bahan kosmetik merupakan contoh sistem koloid. Darah dalam tubuh kita juga merupakan sistem koloid. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk mempelajari sistem koloid
A. Pengelompokan Campuran
Dalam sistem koloid, zat yang dididpersikan disebut fase terdispersi dan medium yang digunakan untuk mendispresikannya disebut medium pendispersi. Fase tterdispersi bersifat diskontinu(terputus-putus) dan medium pendispersi bersifat kontinu. Pada campuran susu dan akuades(air), fase terdispersinya adalah susu dan medium pendispersinya adalah air.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat menemukan campuran yang termasuk larutan, koloid, dan suspensi. Contoh larutan adalah larutan gula, larutan garam, air laut, dan larutan cuka. Contoh koloid adalah susu, santan, sabun, jeli, dan selai. Contoh suspensi adalah campuran air dan pasir, air selokan yang keruh, dan campuran air dengan terigu
| No | Larutan | Koloid | Suspensi |
| 1 | Homogen, tidak dapat dibedakan walaupun menggunakan mikroskop ultra | Bersifat homogen jika diamati secara makroskopis dan bersifat heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra | Heterogen |
| 2 | Semua partikel berukuran kurang dari 1 nm | Pertikel berukuran antara 1 nm – 100 nm | Partikel berukuran lebih dari 100 nm |
| 3 | Satu fase | Dua fase | Dua fase |
| 4 | stabil | Pada umumnya stabil | Tidak stabil |
| 5 | Tidak dapat disaring | Tidak dapat disaring, kecuali dengan penyaring ultra | Dapat disaring |
1. Macam-macam sistem koloid
sistem koloid terdiri atas dua fase, yaitu fase terdispersi dan medium pendispersi. Baik fase terdispersi maupun medium pendispersi dapat berwujud padat, cair, dan gas
Berdasarkan fase terdispersi dan medium pendispersi, dikenal delapan macam koloid seperti dalam table berikut:
| Fase terdispersi | Medium terdispersi | Nama | Contoh |
| Padat Padat Padat Cair Cair Cair Gas gas | Padat Cair Gas Padat Cair Gas Padat Cair | Sol padat Sol Aerosol Emulsi padat/ gel Emulsi Aerosol Buih padat Buih | Gelas berwarna Tinta, cat, selai Asap, debu Jeli, mentega, keju, agar-agar Santan, susu, mayones Kabut, awan Batu apung, karet busa Buih sabun, krim kocok |
a. Aerosol
Aerosol merupakan sistemkoloid dengan fase terdispersi padat atau cair dan medium pendispersi gas. Jika fase terdispersinya padat disebut aerosol padat, misalnya asap (smoke) dan debu di udara. Jika fase terdispersinya cair disebut aerosol cair, misalnya kabut dan awan
b. Sol
Sol merupakan sistemkoloid dengan fase terdispersi padat dan mediumpensidpersi cair. Contoh sol yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta tulis, dan cat.
c. Emulsi
Emulsi merupakan system koloid dengan fase terdispersi cair dan medium pendispersi cair. Emulsi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu emulsi minyak dalam air atau tipe O/W (oil in water) dan emulsi air dalam minyak atau tipe W/O (water in oil). Dalam hal ini, semua zat yang tidak larut dalam air disebut minyak. Contoh emulsi minyak adalah minyak ikan dan minyak bumi.
Agar dapat membentuk system koloid, dalam dua zat cair yang tidak bercampur ditambahkan suatu pengemulsi (emulgator). Contoh emulgator adalah sabun yang mengemulsi minyak ke dalam air
d. Buih
Buih merupakan system koloid dengan fase terdispersi gas dan medium pendispersi padat atau cair. Seperti pada emulsi, buih dapat terbentuk jika ada zat pembuih. Contoh zat pembuih adalah sabun, detergen, dan protein
e. Gel
Gel merupakan system koloid setengah kaku (di antara cair dan padat). Gel akan terbentuk jika suatu sol yang fase terdispersinya mengabsorpsi medium pendispersinya sehingga terbentuk system koloid yang agak padat. Contoh gel adalah agar-agar, jeli, lem kanji, dan silika gel.
2. Penggunaan koloid dalam industry
Koloid banyak dimanfaatkan oleh industri untuk membuat produknya. Misalnya, industri kosmetik, makanan, dan farmasi. Penggunaan koloid dalam industri disebabkan banyak zat yang diperlukan dalam produk industri tidak saling bercampur. Dengan cara membuat produknya ke dalam sistem koloid ,industri dapat menyajikan suatu campuran zat yang tidak saling bercampur menjadi campuran homogen (dalam skala makroskopis) dan stabil. Obat-obatan dalam bentuk sirop juga dibuat dalam sistem koloid agar semua bahannya dapat bercampur secarahomogen.
B. Sifat-sifat koloid
1. Efek tyndall
Efek Tyndall merupakan peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Peristiwa efek tyndall dapat anda amati dengan cara menjatuhkan seberkas cahaya pada objek. Jika objek itu merupakan larutan sejati, seberkas cahaya yang dijatuhkan padanya aan diteruskan (tampak transparan). Jika objek itu koloid, cahaya akan dihamburkan. Contohnya debu dalam rumah yang kelihatan bila ada sinar yang masuk melalui celah dan sorot lampu mobil pada malam hari yang berkabut dan berkas cahaya yang melalui celah-celah di rumah.
Istilah efek tyndall diambil dari nama ilmuan fisika Inggris bernama John Tyndall (1820-1893) yang mula-mula menemukan gejala penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Adanya efek tyndall dapat menerangkan penyebab langit tampak biru
2. Gerak brown
Gerak brown merupakan gerak zig-zag (patah-patah) partikelkoloid secara terus-menerus. Nama gerak ini diambil dari penemunya, yaitu seorang ahli biologi berkebangsaan Inggris yang bernama Robert Brown(1773-1858)
Gerak Brown membuktikan kebenaran teori kinetic molekul yang menyatakan bahwa molekul-molekul dalam zat cair selalu bergerak. Gerak brown adalah gerakan bergetar dan cepat dari partikel-partikel kecil yang melayang dalam suatu cairan. Gerakan ini disebabkan oleh tertabraknya partikel itu oleh molekul-molekul cairan.
3. Muatan listrik pada partikel koloid
Partikel koloid memiliki kemampuan menyerap ion pada permukaannya. Akibatnya, partikel koloid bermuatan listrik. Penyerapan yang terjadi pada permukaan disebut adsorpsi. Adsorpsi terjadi karena adanya tegangan permukaan koloid yang cukup tinggi sehingga partikel yang menempel cenderung mempertahankan. Misalnya sol Fe(OH)3 dalam air menyerap ion positif sehingga bermuatan positif dan sol As2S3 menyerap ion negative sehingga bermuatan negatif .
Selain mengadsorpsi ion, partikel koloid juga mengadsorpsi partikel yang tidak bermuatan. Karena permukaannya yang relative luas, daya adsorpsi partikel koloid cukup besar. Sifat adsorpsi dari partikel koloid dapat digunakan dalam berbagai proses, misalnya pemutihan gula tebu, pembuatan obat norit, dan penjernihan air
Gula tebu yang masih kotor dilarutkan dalam air, kemudian dialirkan melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat pengotor yang ada dalam gula tebu diadsorpsi sehingga diperoleh gula yang putih dan bersih
Norit merupakan tablet yang mengandung karbon aktif. Di dalam perut, norit membentuk system koloid yang menyerap zat beracun
Untuk menjernihkan air, biasa ditambahkan tawas [K2SO4.Al2(SO4)3] atau aluminium sulfat, [Al2(SO4)3]. Di dalam air, tawas terhidrolisis sehingga terbentuk Al(OH)3 yang merupakan system koloid. Selanjutnya, koloid itu mengadsorpsi zat warna dan zat pencemar yang ada di dalam air.
a. Elektroforesis
Partikel koloid bermuatan listrik sehingga berpengaruh oleh medan listrik. Gerak partikel koloid dalam medan listrik disebut elektroforesis. Jika dalam system koloid dimasukkan dua elektrode yang dihubungkan dengan sumber arah searah, partikel koloid akan bergerak ke arah salah satu elektrode berdasarkan muatannya. Jika bermuatan positif, partikel koloid akan bergerak ke arah katode (elektrode bermuatan negatif). Sebaliknya, jika bermuatan negatif, partikel koloid akan bergerak ke arah anode (elektrode bermuatan positif). Dengan demikian, elektroforesis merupakan cara yang dapat digunakan untuk menentukan muatan partikel koloid.
b. Koagulasi Koloid
Sistem koloid yang bermuatan listrik bersifat stabil. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa sistem koloid menjadi tidak stabil jika muatannya berkurang atau dihilangkan. Penghilangan atau pengurangan muatan partikel koloid menyebabkan penggumpalan atau koagulasi
Contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industry adalah sebagai berikut :
1. Pada pengolahan karet, partikel dalam lateks ditambah asam asetat sehingga menggumpal dan dapat dipisahkan dari lateksnya.
2. Partikel tanah liat(lempung) dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut sehingga membentuk delta
3. Lumpur dalam air yang keruh dapat diendapkan dengan menambahkan tawas
4. Pembentukan delta pada muara sungai
c. Proses Penjernihan Air
Sifat koloid yang digunakan untuk menjernihkan air adalah koagulasi dan adsoprsi. Air sumur dan air sungai yang keruh banyak mengandung partikel koloid serta mungkin mengandung zat warna dan zat pencemar, misalnya detergen. Bahan yang bisa digunakan untuk penjernihan air, antara lain tawas, pasir, klorin atau kaporit, kapur tohor, dan karbon aktif. Tawas berguna untuk mengendapkan lumpur koloidal sehingga dapat disaring. Jika air yang dijernihkan terlalu keruh, perlu ditambahkan karbon aktif dan tawas ke dalam air secara bersama-sama. Pasir berguna untuk menyaring endapan dan kaporit berguna untuk membasmi kuman(disinfektan), sedangkan kapur tohor berguna untuk menetralkan pH. Kapur tohor yang bersifat basa akan menetralkan tawas yang bersifat asam.
d. Kestabilan Koloid
Untuk menjaga kestabilan koloid dapat dilakukan dengan cara menghilangkan muatan koloid dan menambahkan stabilisator koloid.
Penghilangan muatan koloid bertujuan untuk mencegah terjadinya koagulasi. Contoh proses penghilangan muatan koloid terjadi pada dianalisis, yaitu memasukkan koloid bermuatan dalam membran semipermeabel. Contoh pemanfaatan dianalisis oleh pencucian darah.
Penambahan suatu zat ke dalam system koloid dapat meningkatkan kestabilan koloid, misalnya emulgator dan koloid pelindung. Koloid pelindung adalah koloid yang senagaja ditambahkan ke dalam system koloid agar stabil. Misalnya, penambahan gelatin pada pembuatan es krim bertujuan agar es krim tidak memisah sehingga tetap kenyal.
4. Koloid Liofil dan koloid liofob
Koloid dengan medium pendispersi cair dibedakan menjadi koloid liofil dan koloid liofob. Koloid liofil merupakan koloid yang gaya tarik-menarik antara fase terdispersi dan medium pendispersinya besar. Liofil berasal dari bahasa yunani, yaitu luein (larut) dan philos (suka). Jadi, liofil berarti suka larut. Adapun koloid liofob merupaakan koloid yang gaya tarik-menarik antara fase terdispersi dan medium pendispersinya lemah atau tidak ada. Liofob berasal dari bahasa yunani, yaitu luein dan phobia (takut/benci). Jika medium pendispersinya air, kedua jenis koloid itu biasa disebut hidrofil dan hidrofob
Contoh koloid hidrofil dalam kehidupan sehari-hari adalah sabun, agar-agar, kanji, gelatin, dan detergen. Adapun contoh koloid hidrofob adalah sol belerang, sol Fe(OH)3, sol-sol sulfida, dan sol-sol logam
Beberapa perbedaan sol liopfil dan sol liofob ;
| No | Sol Liofil/Hidrofil | Sol Liofob/Hidrofob |
| 1 2 3 4 5 | Mengadsorpsi mediumnya Stabil pada sembarang konsentrasi Sulit digumpalkan dengan penambahan sedikit elektrolit Viskositas lebih besar daripada mediumnya Bersifat reversibel | Tidak mengadsorpsi mediumnya Stabil hanya pada konsentrasi rendah Mudah digumpalkan dengan penambahan sedikit elektrolit Viskositas hamper sama dengan mediumnya Tidak reversibel |
C. Pembuatan koloid
1. Cara Dispersi
Pembuatan koloid dengan cara disperse dilakukan dengan cara memecah partikel kasar menjadi partikel koloid. Pemecahan itu dapat dilakukan dengan cara;
a. Cara Mekanik
Pembuatan koloid dengan cara mekanik dilakukan dengan menggerus partikel kasar di dalam lumpang atau penggiling koloid hingga diperoleh kehalusan pada tingkat tertentu. Butiran itu selanjutnya diaduk dalam medium pendispersi. Misalnya, pembuatan sol belerang
b. Cara Peptisasi
Pembuatan koloid dengan cara peptisasi dilakukan dengan memecah butir-butir kasar dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Misalnya agar-agar dipeptisasi oleh air
c. Cara Busur Bredig
Cara busur bredig banyak digunakan untuk membuat sol logam. Logam yang akan dibuat sol dijadikan sebagai elektrode yang dicelupkan ke dalam medium pendispersi dan diberi aliran listrik di antara elektrodenya. Karena diberi aliran listrik, atom-atom logam terlempar ke dalam medium pendispersi. Selanjutnya, atom-atom itu mengalami kondensasi hingga membentuk koloid
d. Homogenisasi
Pembuatan koloid dengan homogenisasi dilakukan dengan mesin khusus. Contohnya adalah pembuatan susukental manis yang bebas kasein dan pembuatan obat
2. Cara Kondensasi
Pembuatan koloid dengan cara kondensasi dilakukan dengan menggabungkan partikel larutan sejati sehingga berukuran koloid. Pembuatan itu dapat dilakukan dengan cara reaksi kimia, misalnya reaksi redoks, hidrolisis, dekomposisi rangkap, dan penggantian pelarut.
a. Reaksi Redoks
Contoh pembuatan koloid dengan cara reaksi redoks adalah pembuatan sol belerang dan sol emas. Sol belerang dihasilkan dari reaksi antara hydrogen sulfida (H2S) dan belerang dioksida (SO2) yang dilakukan dengan cara mengalirkan gas H2S dalam larutan SO2 sesuai dengan persamaan reaksi berikut.
2H2S(g) + SO2(aq) 2H2O(l) + 3S(s)Pembuatan sol emas dilakukan dengan cara mereaksikan larutan HAuCl4 dengan larutan K2CO3 dan formaldehida (HCHO) sesuai dengan persamaan reaksi berikut.
2HAuCl4(aq) + 6K2CO3(aq) + 3HCHO(aq) 2Au(s) + 5CO2(g) + 8KCl(aq) + 3HCOOK(aq)+KHCO3(aq)+2H2O(l)b. Reaksi Hidrolisis
Reaksi hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Contoh koloid yang dibuat berdasarkan reaksi hidrolisis adalah pembuatan sol Fe(OH)3 yang dilakukan dengan cara memasukkan larutan FeCl3 ke dalam air mendidih
FeCl3(aq) + 3H2O(l) Fe(OH)3(s) + 3HCl(aq)c. Dekomposisi Rangkap
Contoh pembuatan koloid dengan cara dekomposisi rangkap adalah sol As2S3 dan sol AgCl. Sol As2S3 dapat di buat berdasarkan reaksi antara As2O3 dan larutan H2S sesuai dengan persamaan reaksi berikut .
As2O3(aq) + 3H2S(aq) As2S3(s) + 3H2O(l)Soal AgCl dapat dibuat dengan cara mereaksikan larutan perak nitrat encer dengan larutan HCl encer
AgNO3(aq) + HCl(aq) AgCl(s) + HNO3(aq)d. Penggantian Pelarut
Contoh pembuatan koloid dengan penggantian pelarut adalah larutan jenuh kalsium asetat yang dicampur dengan alcohol akan membentuk suatu koloid berupa gel.
3. Jenis Koloid yang Mencemari Lingkungan
Koloid memiliki manfaat yang besar bagi kehidupan. Namun, ada koloid yang merugikan karena mencemari lingkungan. Contoh jenis koloid yang mencemari lingkungan adalah asapdan kabut(asbut) serta detergen.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar