Sistem Koloid


BAB I

PENDAHULUAN

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi ( larutan kasar ). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan ataupun suspensi. Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair maupun gas, dapat dapat dibuat dalam keadaan koloid.

Karena kebanyakan zat dapat berada dalam keadaan koloid, semua cabang ilmu kimia berkepentingan dengan kimia koloid dalam satu atau lain cara. Semua jaringan hidup bersifat koloidal. Banyak reaksi kimia yang kompleks yang perlu untuk kehidupan, harus ditafsirkan secara kimia koloid. Bagian kerak bumi yang dikatakan sebagai tanah yang bisa dicangkul terdiri dari bagian-bagian yang bersifat koloid,  oleh karena itu ilmu tanah harus mencakup penerapan kimia kolois pada tanah.

Dalam industri, ilmu koloid penting dalam industri cat, keramik, plastik, tekstil, kertas, dan film foto, lem, tinta, semen, karet, kulit, bumbu selada, mentega, keju dan makanan lain, pelumas, sabun, obat semprot pertanian dan insektisida, detergen, gel dan selai, perekat dan sejumlah besar produk lainnya. Proses seperti memutihkan, menghilangkan bau, menyamak, mewarnai dan pemurnian serta pengapungan bahan galian, melibatkan adsorpsi pada permukaan materi koloid dan karena itu  berkepentingan dengan kimia koloid.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Sistem Koloid

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan atau suspensi.

Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair, maupun gas, dapat dibuat dalam keadaan koloid.

2.2. Komponen dan Pengelompokkan Sistem Koloid

Koloid merupakan suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan, larutan bersifat stabil.

Sistem koloid terdiri atas fase terdispersi dangan ukuran tertentu dalam medium pendispersi. Zat yang terlarut di dalam larutan koloid disebut zat terdispersi. Sedangkan zat pelarut di dalam larutan koloid disebut zat pendispersi.

2.2.1. Macam-macam Sistem dispersi

Berdasarkan perbedaan ukuran zat yang didispersikan, sistem dispersi dapat dibedakan menjadi:

1)      Dispersi kasar ( suspensi ) adalah partikel-partikel zat yang didispersikan lebih besar daripada 100 milimikron.

2)      Dispersi halus ( koloid )adalah partikel-partikel zat yang didispersikan berukuran antara 1 sampai dengan 100 milimikron.

3)      Dispersi molekular ( larutan sejati ) adalah partikel-partikel zat yang didispersikan lebih kecil daripada 1 milimikron

Tabel Perbedaan antara larutan, koloid, dan suspensi.

Aspek yang dibedakan

Sistem Dispersi

Larutan Sejati

Koloid

Suspensi

Bentuk campuran

Homogen

Homogen

Heterogen

Bentuk dispersi

Dispersi molekul

Dispersi padatan

Dispersi padatan

Penulisan

X(aq)

X(s)

X(s)

Ukuran Partikel

< 1 nm

1 nm – 100 nm

>100 nm

Fase Homogen Heterogen Heterogen
Penyaringan Tidak dapat disaring dengan kertas saring maupun saringan permeable Tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa, tapi dapat disaring dengan saringan pemeable Dapat disaring dengan kertas saring biasa
Pemeriksaan Tidak dapat diamati dengan microscope biasa, tapi teramati dengan microscope elektron Dapat diamati dengan microscope ultra. Dapat diamati dengan microscope biasa.
Jika Didiamkan Tidak memisah Tidak memisah Memisah
Warna Jernih Jernih sampai keruh Keruh
Contoh Dispersi Gula dalam air Air susu Pasir dalam air

2.2.2. Klasifikasi Sistem Dispersi Koloid

Dalam sistem koloid, fase dispersi dan medium pendispersi dapat berupa zat padat, zat cair, atau gas.

  •  Berdasarkan hubungan antara fase dispersi dengan medium dispersi, macam sistem koloid dapat dibagi menjadi:

Fase Terdispersi

Pendispersi

Nama koloid

Contoh

Gas

Gas

Bukan koloid, karena gas bercampur secara homogeny

Gas

Cair

Busa

Buih, sabun, ombak, krim kocok

Gas

Padat

Busa padat

Batu apung, kasur busa

Cair

Gas

Aerosol cair

Obat semprot, kabut, hair spray di udara

Cair

Cair

Emulsi

Air santan, air susu, mayones

Cair

Padat

Gel

Mentega, agar-agar

Padat

Gas

Aerosol padat

Debu, gas knalpot, asap

Padat

Cair

Sol

Cat, tinta

Padat

Padat

Sol Padat

Tanah, kaca, lumpur

  •  Berdasarkan perbedaan daya adsorpsi dari fase terdispersi terhadap medium pendispersinya yang berupa zat cair, koloid dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

1)      Koloid liofil (suka cairan) adalah sistem koloid di mana partikel terdispersinya mempunyai daya adsorpsi yang relatif besar sehingga dapat menarik dan mengadsorpsi molekul mediumnya. Koloid liofil bersifat lebih stabil dan berfungsi sebagai koloid pelindung. Contohnya : dispersi kanji, sabun, deterjen, agar-agar, gelatin dan protein dalam air.

2)      Koloid liofob (tidak suka cairan) adalah sistem koloid dimana partikel terdispersinya mempunyai daya adsorpsi yang relatif kecil sehingga tidak dapat menarik dan mengadsorpsi molekul mediumnya. koloid liofob bersifat kurang stabil. Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat,
koloid sulfida, koloid logam, koloid belerang dan koloid Fe(OH)3.

2.3. Pembuatan Koloid Sol

Ada dua metode dasar pembuatan  sistem koloid sol, yaitu metode kondensasi dan metode dispersi.

a.    Metode kondensasi

Metode kondensasi adalah metode di mana partikel-partikel kecil larutan sejati (atom, ion, atau molekul) bergabung membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Hal ini dilakukan  dengan reaksi kimia (dekomposisi rangkap, hidrolisis, dan redoks) atau penggantian pelarut.

i)       Reaksi dekomposisi rangkap

  • Sol As2S3 dibuat dengan mengalirkan gas H2S perlahan melalui larutan As2O3 dinding sampai terbentuk sol As2S3 yang berwarna kuning terang.

As2O3(aq) +3HS(g)  —–>  As2S3 (koloid)  + 3H2O(l)

  • Sol AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO3 encer dan  larutan HCl encer.

AgNO3(aq) +  HCl(aq)   —–> AgCl(koloid) + HNI3(aq)

ii)      Reaksi Hidrolisis

  • 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 (OH)3 dapat diperoleh dari rekasi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih.

FeCl3(aq)  + 3H2O(l)  ——> Fe (OH)3 (koloid) + 3HCl(aq)

iii)     Reaksi redoks

  • Sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya menggunakan pereduksi organik formal dehida HCHO.

2AuCl3(aq) + 3HCHO(aq) + 3H2O(l)  —–> 2Au (koloid) + 6HCl(aq) + 3HCOOH(aq)

  • Sol belerang dapat dibuat dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2

2H2S(g) + SO2(aq)  —–> 3S (koloid) + 2H2O(aq)

iv)      Penggantian pelarut

Belerang sukar larutan dalam air tetapi mudah larut dalam alkohol seperti etanol. Jadi, untuk membuat sol belerang dengan medium pendispersi air, belerang dilarutkan terlebih dahulu dalam etanol sampai jenuh. Setelah itu, larutan belerang dalam etanol ini ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam air sambil diaduk. Belerang akan menggumpal menjadi partikel koloid akibat penurunan kelarutan belerang dalam air.

b.    Metode dispersi

Metode dispersi adalah  metode di mana partikel-partikel besar dipecah menjadi partikel-partikel berukuran koloid. Metode dispersi melibatkan pemecahan partikel-partikel kasar menjadi partikel-partikel berukuran koloid yang kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya. Ada tiga metode dispersi yang dibahas di sini, yaitu cara mekanik, cara peptisasi, dan cara busur Breding.

i)       Cara  Mekanik

Pengertian dengan cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat  dengan penggilingan untuk membuat partikel-partikel berukuran koloid. Alat yang digunakan disebut penggilingan koloid.

Alat penggilingan koloid terdiri dari dua pelat baja dengan arah rotasi yang berlawanan. Partikel-partikel kasar akan dimasukkan ke ruang antara kedua pelat tersebut dan selanjutnya digiling. Partikel-partikel berukuran koloid yang terbentuk kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya untuk membentuk sistem koloid. Contoh koloid yang dibuat dengan proses ini adalah koloid grafit untuk pelumas, tinta cetak, cat, dan sol belerang.

ii)      Cara Peptisasi

Yang dimaksud dengan peptisasi adalah proses dispersi endapan  menjadi sistem koloid dengan penambahan zat pemecah. Zat pemecah dapat berupa elektrolit khususnya yang mengandung ion sejenis ataupun pelarut tertentu.

Contohnya, jika ke dalam endapan Fe(OH)3 ditambahkan elektrolit FeCl3 (ion sejenis Fe3+), maka Fe(OH)3­ akan mengadsorpsi ion-ion Fe3+ tersebut akibatnya, endapan menjadi bermuatan positif dan memisahkan diri untuk membentuk partikel-partikel koloid.

iii)      Cara Busur Bredig

Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol logam seperti Ag,Au, dan Pt. Logam yang akan dibuah menjadi partikel-partikel koloid digunakan sebagai elektrode. Dua elektrode logam dicelupkan ke dalam medium pendispersinya (air suling dingin) sedemikian sehingga kedua ujungnya saling berdekatan. Kemudian kedua elektrode diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan menyebabkan logam menguap. Uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium pendispersi dingin.  Hasil kondensasi ini berupa partikel-partikel koloid.

Oleh karena logam diubah menjadi partikel sol melalui uap logam, maka metode ini dikategorikan sebagai metode dispersi.

2.4. Pembuatan Emulsi

Ada beberapa metode dalam pembuatan emulsi yaitu :

1)      Dengan Mortir dan stamper

Sering digunakan membuat emulsi minyak lemak dalam ukuran kecil.

2)      Botol

Minyak dengan viskositas rendah dapat dibuat dengan cara dikocok dalam botol pengocokan dilakukan terputus-putus untuk memberi kesempatan emulgator untuk bekerja.

3)      Dengan Mixer

Partikel fase dispersi dihaluskan dengann memasukkan kedalam ruangan yang didalamnya terdapat pisau berputar dengan kecepatan tinggi.

4)      Dengan Homogenizer

Dengan melewatkan partikel fase dispersi melewati celah sempit, sehingga partikel akan mempunyai ukuran yang sama.

2.5. Sifat-Sifat Koloid

1)      Efek Tyndall

Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh 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 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.

Contoh dari efek tyndall antara lain : sinar matahari yang dihamburkan partikel koloid di angkasa, hingga langit berwarna biru pada siang hari dan jingga pada sore hari ; debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah.

2)      Gerak Brown

Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Gerak Brown juga dapat dikatakan sebagai gerak partikel koloid dalam medium pendispersi secara terus menerus, karena adanya tumbukan antara partikel zat terdispersi dan zat pendispersi. Karena gerak aktif yang terus menerus ini, partikel koloid tidak memisah jika didiamkan.

3)      Adsorbsi
Beberapa partikel koloid mempunyai sifat adsorbsi (penyerapan) terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain. Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorbsi (harus dibedakan dari absorbsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan).
Contoh:

 

i. Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+.

ii. Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.

4)      Koagulasi
          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. Contoh : kotoran pada air yang digumpalkan oleh tawas sehingga air menjadi jernih.

5)      Elektroforesis

Jika partikel-partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik, berarti partikel koloid tersebut bermuatan listrik. Jika sepasang elektrode dimasukkan ke dalam sistem koloid, partikel koloid yang bermuaran positif akan menuju elektrode negatif (katode) dan partikel koloid yang bermuatan negatif akan menuju elektrode positif (anode). Pergerakan partikel-partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing elektrode disebut elektroforesis . Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.

6)      Dialisis

Untuk menghilangkan ion-ion pengganggu kestabilan koloid pada proses pembuatan koloid, dilakukan penyaringan ion-ion tersebut dengan menggunakan membran semipermeabel . Proses penghilangan ion-ion pengganggu dengan cara menyaring menggunakan membran/selaput semipermeabel disebut dialisis .

Proses dialisis tersebut adalah sebagai berikut. Koloid dimasukkan ke dalam sebuah kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel. Selaput ini hanya dapat melewatkan molekul-molekul air dan ion-ion, sedangkan partikel koloid tidak dapat lewat. Jika kantong berisi koloid tersebut dimasukkan ke dalam sebuah tempat berisi air yang mengalir, maka ion-ion pengganggu akan menembus selaput bersama-sama dengan air. Prinsip dialisis ini digunakan dalam proses pencucian darah orang yang ginjalnya (alat dialisis darah dalam tubuh) tidak berfungsi lagi.

2.6. Penggunaan Koloid

Ada banyak penggunaan sistem koloid baik di dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam berbagai industri seperti industri kosmetik, makanan, farmasi dan sebagainya.

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  ——>  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.

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 akan menetralkan 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 sering kali mangandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid. Untuk memisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik yang pelat logamnya yang bermuatan akan digunakan untuk menarik partikel-partikel koloid.

BAB III

PENUTUP

 

1.1.  Kesimpulan

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Dalam sistem koloid terdiri atas zat terdispersi dan zat pendispersi. Sistem dispersi dibagi menjadi dispersi kasar ( suspensi ), dispersi halus ( koloid ), dan dispersi molekular ( larutan sejati ). Secara umum, bentuk koloid ada dua, yaitu koloid liofil dan koloid liofob. Sistem koloid memiliki beberapa sifat seperti efek Tyndall, gerak Brown, adsorpsi, koagulasi, elektroforesis, dan dialysis.

Sistem koloid sangat berkaitan erat dengan hidup dan kehidupan kita sehari-hari. Cairan tubuh, seperti darah adalah sistem koloid, bahan makanan seperti susu, keju, nasi, dan roti adalah sistem koloid. Cat, berbagai jenis obat, bahan kosmetik, tanah pertanian juga merupakan sistem koloid.

jangan lupa beri komentar kawan ..

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s