Sifat-Sifat Koloid
Sistem Koloid
Koloid berasal dari bahasa Yunani, dari kata “ kolla “ dan “ oid “. Kolla berarti lem, sedangkan oid berarti seperti/mirip.
Istilah koloid diperkenalkan pertama kali oleh Thomas Graham pada tahun 1861 berdasarkan pengamatannya terhadap gelatin yang merupakan kristal tetapi sukar mengalami difusi. Padahal umumnya kristal mudah mengalami difusi.
Berdasarkan fase terdispersi dan medium pendispersinya, maka sistem koloid dapat dibedakan menjadi 8 jenis yaitu seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut ini.
Dalam sistem koloid, fase terdispersi dan medium pendispersinya dapat berupa zat padat, cair atau gas.
|
No
|
Fase Terdispersi
|
Medium Pendispersi
|
Nama Koloid
|
Contoh
|
|
1
|
Padat
|
Padat
|
Sol Padat
|
Gelas
berwarna,intan hitam,mutiara,paduan logam,baja,permata,perunggu
|
|
2
|
Cair
|
Sol
|
Tinta,cat,sol
emas,sol belerang,lem cair,pati dalam air,protoplasma,air lumpur
|
|
|
3
|
Gas
|
Aerosol Padat
|
Asap,debu
di udara,buangan knalpot
|
|
|
4
|
Cair
|
Padat
|
Emulsi Padat ( Gel )
|
Jeli,mutiara,keju,mentega,selai,nasi,agar-agar,lateks,lem
padat,semir padat
|
|
5
|
Cair
|
Emulsi
|
Susu,santan,minyak
ikan,es krim,mayones
|
|
|
6
|
Gas
|
Aerosol Cair
|
Kabut,awan,obat
semprot,hair spray
|
|
|
7
|
Gas
|
Padat
|
Buih / busa Padat
|
Karet busa,batu
apung,stirofoam,lava,biskuit,kerupuk
|
|
8
|
Cair
|
Buih / busa
|
Busa
sabun,krim kopi,pasta,ombak,krim kocok
|
Sifat-Sifat Koloid
Beberapa sifat koloid diantaranya adalah :
1. Efek Tyndall
Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya yang disebabkan oleh partikel-partikel koloid. Pertama kali dikemukakan oleh John Tyndall ( 1820-1893 ), seorang fisikawan Inggris; setelah mengamati seberkas cahaya putih yang dilewatkan pada sistem koloid.
Apabila seberkas cahaya misalnya dari lampu senter, dilewatkan pada 3 gelas yang masing-masing berisi suatu dispersi, koloid dan larutan; maka jika dilihat secara tegak lurus dari arah datangnya cahaya, akan jelas terlihat bahwa cahaya yang melewati dispersi dan koloid mengalami peristiwa penghamburan dan pemantulan. Sedangkan berkas cahaya yang melewati larutan tidak akan mengalami peristiwa penghamburan dan pemantulan tersebut ( berkas cahaya diteruskan ).
Contoh peristiwa efek Tyndall :
o Sorot lampu mobil pada malam hari yang berdebu, berasap, atau berkabut akan tampak jelas.
o Berkas sinar matahari yang melalui celah daun pada pagi hari yang berkabut, akan tampak jelas.
o Terjadinya warna biru di langit pada siang hari dan warna jingga atau merah di langit pada saat matahari terbenam.
2. Gerak Brown
Gerak Brown adalah gerak acak atau gerak zig-zag yang dilakukan oleh partikel-partikel koloid. Pertama kali disampaikan oleh Robert Brown ( 1827 ), seorang ahli biologi dari Inggris. Dia mengamati pergerakan tepung sari yang terus-menerus di dalam air melalui mikroskop ultra.
Gerakan ini dapat terjadi karena disebabkan oleh adanya tumbukan antara partikel-partikel pendispersi terhadap partikel-partikel zat terdispersi, sehingga partikel-partikel zat terdispersi akan terlontar. Lontaran tersebut akan mengakibatkan partikel terdispersi menumbuk partikel terdispersi yang lain dan akibatnya partikel yang tertumbuk akan terlontar juga.
Peristiwa tersebut akan terus berulang dan hal itu dapat terjadi karena ukuran partikel terdispersi yang relatif lebih besar dibandingkan dengan ukuran partikel pendispersinya.
Gerak Brown dipengaruhi oleh ukuran partikel dan suhu.
· Semakin kecil ukuran partikel-partikel koloid, gerak Brown akan semakin cepat, dan sebaliknya.
· Semakin tinggi suhu koloid, gerak Brown akan semakin cepat; dan sebaliknya.
Gerak Brown merupakan salah 1 faktor yang menyebabkan koloid menjadi stabil. Oleh karena bergerak terus-menerus, maka partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi, sehingga tidak mengalami sedimentasi ( pengendapan ).
3. Muatan Koloid
Partikel-partikel koloid bermuatan listrik, ada yang positif dan ada yang negatif.
Adanya muatan listrik pada partikel-partikel koloid tersebut dapat dijelaskan dengan beberapa peristiwa yaitu :
a. Elektroforesis.
Elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel koloid karena pengaruh medan listrik.
Jika ke dalam sistem koloid dimasukkan 2 batang elektrode kemudian dihubungkan dengan sumber arus searah, maka partikel koloid akan bergerak ke salah 1 elektrode; bergantung pada jenis muatannya.
Koloid bermuatan negatif akan bergerak ke anode ( elektrode positif ) sedangkan koloid yang bermuatan positif akan bergerak ke katode ( elektrode negatif ).
Jadi, elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.
Contoh penggunaan metode ini adalah :
v untuk identifikasi DNA
v penyaring debu pada cerobong asap pabrik ( = disebut pesawat Cottrel ).
b. Adsorpsi.
Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan spesi ( muatan listrik atau ion dan molekul netral ) oleh permukaan partikel koloid. Peristiwa ini terjadi karena adanya gaya tarik molekul, atom atau ion pada permukaan adsorben ( koloid ). Kemampuan menarik / menyerap ini disebabkan juga karena adanya tegangan permukaan koloid yang cukup tinggi, sehingga jika ada partikel / spesi yang menempel akan cenderung dipertahankan pada permukaannya.
Spesi yang diserap disebut fase terserap, sedangkan spesi yang menyerap disebut adsorben.
Jika partikel koloid ( awalnya netral ) mengadsorpsi ion yang bermuatan positif ( kation ), maka koloid tersebut akan menjadi bermuatan positif juga, dan sebaliknya. Adanya peristiwa ini menyebabkan partikel koloid menjadi bermuatan listrik.
Jika permukaan koloid bermuatan positif, maka spesi yang diserap harus bermuatan negatif, dan sebaliknya.
Contoh :
Sol Fe(OH)3 ( netral ) dalam air akan mengadsorpsi ion positif ( kation ), sehingga menjadi bermuatan positif.
Sol As2S3 ( netral ) akan mengadsorpsi ion negatif ( anion ), sehingga menjadi bermuatan negatif.
Muatan koloid juga merupakan faktor yang menstabilkan koloid selain gerak Brown. Oleh karena bermuatan sejenis, maka partikel-partikel koloid akan saling tolak-menolak sehingga terhindar dari pengelompokan / penggumpalan antar sesama partikel koloid tersebut ( sehingga tidak terjadi peristiwa pengendapan ).
Contoh penggunaan sifat adsorpsi dari koloid :
a. Pemutihan gula tebu.
Gula yang masih berwarna dilarutkan dalam air, kemudian dialirkan melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat warna dalam gula akan diadsorpsi sehingga dihasilkan gula yang lebih putih.
b. Penyembuhan sakit perut yang disebabkan oleh bakteri patogen dengan serbuk karbon aktif atau norit.
c. Pewarnaan tekstil.
Pencelupan serat wol, kapas atau sutera ( sebelum diwarnai ) menggunakan larutan Al2(SO4)3 atau larutan basa.
d. Penjernihan air.
Dilakukan dengan menggunakan tawas atau Al2(SO4)3. Di dalam air, Al2(SO4)3 akan terhidrolisis membentuk Al(OH)3 yang berupa koloid. Koloid ini akan mengadsorpsi zat-zat warna atau zat pencemar dalam air.
e. Adsorpsi gas oleh zat padat ( misalnya pada masker gas yang berisi arang halus ).
c. Koagulasi.
Disebut juga dengan istilah penggumpalan. Adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium pendispersinya.
Koagulasi terjadi karena hilangnya kestabilan untuk mempertahankan partikel-partikel koloid agar tetap tersebar di dalam medium pendispersinya.
Hilangnya kestabilan koloid ini disebabkan karena adanya penetralan muatan / pelucutan muatan partikel koloid yang mengakibatkan terjadinya penggabungan partikel-partikel koloid menjadi suatu kelompok / agregat yang lebih besar.
Penggabungan ini terjadi karena adanya gaya kohesi antar partikel koloid. Jika ukuran agregat partikel koloid sudah mencapai ukuran partikel suspensi, maka terjadilah koagulasi.
Pelucutan muatan koloid dapat terjadi pada sel elektroforesis atau jika elektrolit ditambahkan ke dalam sistem koloid.
Jika arus listrik dialirkan cukup lama ke dalam sel elektroforesis, maka partikel koloid akan digumpalkan ketika mencapai elektrode.
Koloid yang bermuatan negatif akan digumpalkan di anode ( elektrode positif ), sedangkan koloid yang bermuatan positif akan digumpalkan di katode ( elektrode negatif ).
Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit dapat dijelaskan sebagai berikut :
v Koloid bermuatan negatif akan menarik kation, sedangkan koloid yang bermuatan positif akan menarik anion. Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan ke-2. Jika selubung lapisan ke-2 tersebut terlalu dekat, maka selubung itu akan menetralkan muatan koloid sehingga terjadi koagulasi.
v Semakin besar muatan ion, semakin kuat gaya tarik-menariknya dengan partikel koloid, sehingga semakin cepat terjadi koagulasi.
Pada proses koagulasi terjadi hal-hal sebagai berikut :
a. Kestabilan koloid disebabkan karena adanya muatan listrik pada permukaan partikel koloid dan adanya fase terdispersi yang afinitasnya lebih tinggi daripada medium pendispersi.
b. Koagulasi dapat dilakukan dengan cara mekanik dan kimiawi.
§ Cara mekanik : pemanasan, pendinginan dan pengadukan.
§ Cara kimiawi : penetralan silang atau menghilangkan muatan dan penambahan elektrolit.
Contoh proses-proses yang memanfaatkan sifat koagulasi dari koloid :
a. Pengolahan karet dari bahan mentahnya ( lateks ) dengan koagulan berupa asam format.
b. Proses penjernihan air dengan menambahkan tawas.
Tawas aluminium sulfat (mengandung ion Al3+) dapat digunakan untuk menggumpalkan lumpur koloid atau sol tanah liat dalam air (yang bermuatan negatif).
c. Proses terbentuknya delta di muara sungai.
Terjadi karena koloid tanah liat dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.
d. Asap atau debu pabrik dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik ( pesawat Cottrel ).
Metode ini dikembangkan oleh Frederick Cottrel ( 1877 - 1948 ).
e. Proses yang dilakukan oleh ion Al3+ atau Fe3+ pada penetralan partikel albuminoid yang terdapat dalam darah, mengakibatkan terjadinya koagulasi sehingga dapat menutupi luka.
d. Koloid Pelindung.
Koloid pelindung adalah koloid yang bersifat melindungi koloid lain agar tidak mengalami koagulasi. Koloid pelindung akan membentuk lapisan di sekeliling partikel koloid yang lain. Lapisan ini akan melindungi muatan koloid tersebut sehingga partikel koloid tidak mudah mengendap atau terpisah dari medium pendispersinya.
Contohnya :
v Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukan kristal besar es atau gula.
v Zat-zat pengemulsi ( sabun dan deterjen ).
v Butiran-butiran halus air dalam margarin distabilkan dengan lesitin.
v Partikel-partikel karbon dalam tinta dilindungi dengan larutan gom.
v Warna-warna dalam cat distabilkan dengan oksida logam dengan menambahkan minyak silikon.
v Pada industri susu, kasein digunakan untuk melindungi partikel-partikel minyak atau lemak dalam medium cair.
e. Dialisis.
Kestabilan suatu koloid dapat dipertahankan dengan menambahkan sedikit elektrolit dengan konsentrasi yang tepat ke dalam koloid tersebut.
Jika konsentrasi elektrolit tidak tepat, justru akan terbentuk ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid. Untuk mencegah adanya ion-ion pengganggu, dilakukan dengan cara dialisis menggunakan alat yang disebut dialisator.
Pada proses ini, sistem koloid dimasukkan ke dalam bejana yang terbuat dari selaput semi permeabel ( kantong koloid ) dan dicelupkan ke dalam air yang mengalir terus-menerus.
Selaput semi permeabel adalah selaput yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil ( ion-ion atau molekul sederhana ), tetapi mampu menahan partikel koloid. Dengan demikian, ion-ion akan keluar dari kantong koloid dan hanyut terbawa air.
Contohnya :
o Untuk memurnikan protein dari partikel-partikel lain yang ukurannya lebih kecil.
o Untuk memisahkan tepung tapioka dari ion-ion sianida.
o Untuk proses cuci darah bagi penderita gagal ginjal ( blood dialisis ).
o Proses pemisahan hasil metabolisme dari darah oleh ginjal manusia.
Jaringan ginjal bersifat sebagai selaput semi permeabel, yang dapat dilalui oleh air dan molekul-molekul sederhana (seperti urea), tetapi menahan butir-butir darah yang merupakan koloid.
0 Response to "Sifat-Sifat Koloid "
Post a Comment