Koloid merupakan campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih dimana partikel-partikel zat
yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar
antara 1-100 nm (10-7–10-5cm).
Macam-macam Koloid
dan Pengelompokkannya ialah:
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. 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, jelli, 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 terdiri 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 fase 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
|
|
1
|
gas
|
cair
|
buih, deterjen
|
|
2
|
gas
|
padat
|
busa padat
|
|
3
|
cair
|
gas
|
aerosol cair
|
|
4
|
cair
|
cair
|
emulsi
|
|
5
|
cair
|
padat
|
emulsi padat
|
|
6
|
padat
|
gas
|
aerosol padat
|
|
7
|
padat
|
cair
|
sol
|
|
8
|
padat
|
padat
|
sol padat, logam
|
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 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. (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.
- Muatan
koloid
Dikenal dua macam
koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.
- 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.
Pada pengambilan data yang telah dilakukan ialah
mengenai koloid sol, maka fokus teorinya ialah pada system koloid sol.
SIFAT-SIFAT
KOLOID SOL
a. 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/orange.
Selain itu contoh
lainnya adalah pada koloid kanji dan larutan Na2Cr2O7,
maka sinar dihamburkan oleh sistem 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 menghamburkan
sinar dan sebaliknya Na2Cr2O7 memiliki
partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sedikit
kecil dan sulit diamati.
b. 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 dean mikroskop. Partikel koloid dalam
medium pendispersinya disebut gerak brown.
Partikel–partikel suatu
zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut bersifat acak seperti pada zat cair
dan gas. System 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.
c. Adsorpsi koloid
Partikel sol padat
ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas akan
terakumulasi. Fenomena disebut adsorpsi. Jadi sdsorpsi 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.
d. 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
Partikel koloiddapat
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.
b) Kestabilan koloid
Muatan partikel koloid
adalah sejenis cenderung karena sering tolak-menolak.
c) Elektroforesis :
Partikel koloid sol bermuatan listrik,
maka partikel ini akan bergerak dalm medan listrik. Pergerakan partikel koloid
dalam medan listrik disebut elektrofesis.
Fenonema elektroforesis dapat digunakan
untuk menentukan jenis muatan partikel koloid.
e. 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.
Penghilangan muatan
listrik pada partikel koloid ini dapat dilakukan empat cara yaitu :
i. Menggunakan prinsip
elektroforesis
Proses elektroforesis
adaalh pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke electrode dengan muatan
berlawanan. Ketika partikel mencapai electrode, maka partikel akan kehilangan
muatannya.
ii.
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.
iii.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.
iv.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.
f. Koloid pelindung
- Sistem koloid dimana
partikel terdisperesinya mempunyai daya adsorpsi yang relatif besar disebut
koloid liofil.
- Sistem koloid dimana
partikel terdisperesinya mempunyai daya adsorpsi yang relatif kecil disebut
koloid liofob.
- Koloid lioil bersifat
stabil, sedangkan koloid liofob kurang stabil. Koloid liofil yang berfungsi
sebagai koloid pelindung.
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:
1. Metode kondensasi yang
merupakan metode bergabungnya partikel-partikel kecil larutan sejati yang
membentuk partikel-partikel berukuran koloid.
2. Metode dispersi yang
merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi
partikel-partikel berukuran koloid.
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.
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:
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 untuk membuat pelumas
padat, cat dan zat pewarna.
- 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.
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.
- Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S
; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3.
- Sol Fe(OH)3 diperoleh dengan
mengaduk endapan Fe(OH)3 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.
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.
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 kolid. Ada beberapa metode pemurnian yang dapat digunakan,
yaitu:
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.
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.
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 termasuklambat, 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.
Tolong berikan komentar yang baik dan sopan serta jangan SPAM!