KOLOID

PENGERTIAN KOLOID

Ada kehidupan sehari-hari ini, sering kita temui beberapa produk yang merupakan campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat bercampur secara merata/ homogen. Misalnya saja saat ibu membuatkan susu untuk adik, serbuk/ tepung susu bercampur secara merata dengan air panas. Produk-produk seperti itu adalah sistem 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.

Adapun pengertian Koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya antara larutan dan suspensi. Larutan memiliki sifat homogen dan stabil. Suspensi memiliki sifat heterogen dan labil. Sedangkan koloid memiliki sifat heterogen dan stabil. Koloid merupakan sistem heterogen, dimana suatu zat "didispersikan" ke dalam suatu media yang homogen. Ukuran zat yang didispersikan berkisar dari satu nanometer (nm) hingga satu mikrometer (µm).

perhatikan perbedaan tiga contoh campuran di bawah ini :

1. Campuran antara air dengan sirup. Campuran antara air dengan gula pasir.

2. Campuran antara air dengan susu.

3. Campuran antara air dengan pasir.

Jika kita campurkan air dengan sirup maka sirup akan terdispersi (bercampur) dengan air secara homogen (bening) Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa maupun penyaringan yang lembut (penyaringan mikro). Secara makroskopis maupun mikroskopis campuran ini tampak homogen, tidak dapat dibedakan mana yang air dan mana yang sirup. Campuran seperti inilah yang disebut larutan. (campuran air dan sirup tidak selamanya larutan)

Jika kita campurkan susu (misalnya, susu instan) dengan air, ternyata susu "larut" tetapi "larutan" itu tidak bening melainkan keruh. Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan (hasil penyaringan tetap keruh). Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan tetapi, jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan partikel-partikel lemak susu yang tersebar di dalam air. Campuran seperti inilah yang disebut koloid.

Jika kita campurkan air dengan pasir maka pasir akan terdispersi (bercampur) dengan air secara heterogen dan langsung memisah antara air dengan pasir, yang keadaannya pasir akan mengendap di dasar air dan dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa, bahkan dapat dipisahkan dengan cara dituang perlahan-lahan. Secara makroskopis campuran ini sudah tampak hetrogen, dapat dibedakan mana yang air dan mana yang pasir. Campuran seperti inilah yang disebut suspensi.

Jadi, koloid tergolong campuran heterogen (dua fase) dan setabil. Zat yang didipersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan zat disebut medium dispersi. Fase terdispersi bersifat diskontinu (terputus-putus), sedangkan medium dispersi bersifat kontinu. Pada campuran susu dengan air, fase terdispersi adalah lemak, sedangkan medium dispersinya adalah air.

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 padat

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.

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;

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 nitratJika 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 karbonatJika 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.

PEMBUATAN KOLOID

Cara Kondensasi

Cara kondensasi termasuk cara kimia.

Partikel molekular ------> Partikel koloid

contoh :

Reaksi Redoks

2 H2S(g) + SO2(aq) ------> 3 S(s) + 2 H2O(l)

Reaksi Hidrolisis

FeCl3(aq) + 3 H2O(l) ------> Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)

Reaksi Substitusi

2 H3AsO3(aq) + 3 H2 ------> S(g) As2S3(s) + 6 H2O(l)

Reaksi Penggaraman

Beberapa sol garam yang sukar larut seperti AgCl, AgBr, PbI2, BaSO4 dapat membentuk partikel koloid dengan pereaksi yang encer.

AgNO3(aq) (encer) + NaCl(aq) (encer) ------> AgCl(s) + NaNO3(aq) (encer)

Cara DispersiCara dispersi dapat dilakukan dengan cara mekanik atau cara fisika:

Partikel Besar ------> Partikel Koloid

Cara Mekanik

Cara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau penggilingan.

Cara Busur Bredig

Cara ini digunakan untak membuat sol-sol logam.

Cara PeptisasiCara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah).

Contoh:

- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.

- Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

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:

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.

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.

Penjernihan AirAir 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:

Sifat-sifat Koloid

· 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.

· Gerak Brown

Gerak Brown ialah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid atau 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.

· Adsorpsi

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel.

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 negatit karena permukaannya menyerap ion S2.

· Muatan koloid

Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.

Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid ini terjadi pada sol yaitu fase terdispersinya padatan dan medium pendispersinya cairan.

Koloid Liofil:

sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya besar terhadap medium pendispersinya.

Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat

Koloid Liofob:

sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya kecil terhadap medium pendispersinya.

Contoh: sol belerang, sol emas.

· 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.

Singkatnya Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya.

Pada proses dialisis ini digunakan selaput semipermeabel.

· Elektroforesis

Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

Atau Elektroferesis adalah peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke salah satu elektroda.

Elektrotoresis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika partikel koloid berkumpul di elektroda positif berarti koloid bermuatan negatif dan jika partikel koloid berkumpul di elektroda negatif berarti koloid bermuatan positif.

Prinsip elektroforesis digunakan untuk membersihkan asap dalam suatu industri dengan alat Cottrell.

Kesimpulan:

Partikel koloid dapat menghamburkan cahaya sehingga berkas cahaya yang melalui sistem koloid. Dapat diamati dari samping sifat partikel koloid ini disebut efek Tyndall.

Jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata partikel koloid senantiasa bergerak dengan gerak patah-patah yang disebut gerak Brown. Gerak Brown terjadi karena tumbukan tak simetris antara molekul medium dengan partikel koloid.

Koloid dapat mengadsorpsi ion atau zat lainpada permukaannya, dan oleh karena luas permukaannya yang relatif besar, maka koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar.

Adsorpsi ion-ion oleh partikel koloid membuat partikel koloid menjadi bermuatan listrik. Muatan koloid menyebabkan gaya tolak-menolak di antara partikel koloid, sehingga menjadi stabil (tidak mengalami sedimentasi).

Muatan partikel koloid dapat ditunjukkan dengan elektroforesis, yaitu pergerakan partikel koloid dalam medan listrik.

Penggumpalan partikel koloid disebut koagulasi. Koagulasi dapat terjadi karena berbagai hal, misalnya pada penambahan elektrolit. Penambahan elekrolit akan menetralkan muatan koloid, sehingga faktor yang menstabilkannya hilang.

Campuran koloid dapat dipisahkan dari ion-ion atau partikel terlarut lainnya melalui dialisis.

Koloid yang medium dispersinya berupa cairan dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Koloid liofil mempunyai interaksi yang kuat dengan mediumnya; sebaliknya, pada koloid liofob interaksinya tersebut tidak ada atau sangat lemah.

Banyak sekali produk industri dalam bentuk koloid, terutama karena dengan bentuk koloid, maka zat-zat yang tidak saling melarutkan dapat disajikan homogen secara makroskopis.

Pengolahan air bersih memanfaatkan sifat koloid, yaitu adsorpsi dan koagulasi. Pada pengolahan air bersih digunakan tawas (alumunium sulfat), kaporit (klorin) dan kapur.

Koloid dapat dibuat dengan cara dispersi atau kondensasi. Pada cara dispersi, bahan kasar dihaluskan kemudian didispersikan ke dalam medium dispersinya.

Pada cara kondensasi, koloid dibuat dari larutan di mana atom atau molekul mengalami agregasi (pengelompokan), sehingga menjadi partikel koloid.

Sabun dan detergen bekerja sebagai bahan aktif permukaan yang fungsinya mengelmusikan lemak ke dalam air.

Asbut adalah suatu bentuk pencemaran yang merupakan sistem koloid

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_koloid

http://nabilahfairest.multiply.com/journal/item/38/koloid

http://www.psb-psma.org/forum/bahan-ajar/kimia/koloid