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.
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
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
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
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
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 (gambar kiri) disinari dengan cahaya, maka larutan
tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid
(gambar kanan), 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, atau hanya
bervibrasi di tempat seperti pada zat padat. 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
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 zat padat
(suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu
system koloid, maka semakin besar energi kinetic yang dimiliki
partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari
partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula
sebaliknya, semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin
lambat.
· Absorpsi
Absorpsi ialah
peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan
partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel.
(Catatan : Absorpsi 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.
· Elektroforesis
Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.
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-)
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 nitrat
Jika
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 karbonat
Jika 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.
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:
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 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:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar