SISTEM KOLOID
I.
Tujuan
: Mengetahui
perbedaan larutan, koloid dan suspensi.
II.
Tinjauan
teoritis :
·
Sistem Dispersi
Bila
suatu zat dicampurkan dengan zat lain, maka akan terjadi penyebaran secara
merata dari suatu zat ke zat yang lain yang disebut dengan sistem dispersi. Tepung kanji jika dimasukkan ke dalam air panas
maka akan membentuk sistem dispersi, dengan air sebagai “medium pendispersi” dan tepung kanji disebut “zat terdispersi”. Berdasarkan ukuran partikelnya, sistem dispersi
dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu:
a. Suspensi
Dalam ilmu kimia, suspensi (Inggris: suspension)
adalah suatu campuran fluida yang
mengandung partikel padat. Atau
dengan kata lain campuran heterogen dari zat cair dan zat padat yang dilarutkan
dalam zat cair tersebut. Partikel padat dalam sistem suspensi umumnya lebih
besar dari 1 mikrometer sehingga cukup besar untuk memungkinkan terjadinya sedimentasi. Tidak seperti
koloid, padatan pada
suspensi akan mengalami pengendapan/sedimentasi walaupun tidak terdapat
gangguan.
Suspensi cairan atau padatan (dalam jumlah kecil) di
dalam gas disebut
sebagai aerosol. Contoh sistem
aerosol dalam kehidupan manusia adalah debu di atmosfer.
Suspensi
Merupakan sistem dispersi dimana partikel yang relative berukuran besar
tersebar merata di dalam medium pendispersinya. Pada umumnya sistem dispersi merupaka
campuran yang heterogen, sebagai contoh adalah endapan hasil reaksi atau pasir
yang dicampur ke dalam air. Dalam sistem dispersi tersebut partikel – partikel
terdispersi dapat diamati dengan mikroskop dan bahkan dengan mata telanjang.
ciri
– ciri:
- 2 fase
- keruh
- heterogen
- diameter partikel: >100 nm
- dapat disaring dengan kertas saring biasa
- memisah jika didiamkan
- keruh
- heterogen
- diameter partikel: >100 nm
- dapat disaring dengan kertas saring biasa
- memisah jika didiamkan
Contoh – contoh suspensi
·
Cat
·
Suspensi partikel di udara.
·
campuran pasir dengan air
·
sirup obat batuk
b. Larutan
Dalam kimia, larutan adalah campuran homogen yang terdiri
dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan
disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya
lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan
dinyatakan dalam konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat
terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi.
Contoh larutan yang umum dijumpai adalah padatan yang
dilarutkan dalam cairan, seperti garam atau gula dilarutkan
dalam air. Gas juga dapat pula dilarutkan dalam cairan, misalnya karbon dioksida atau oksigen dalam air.
Selain itu, cairan dapat pula larut dalam cairan lain, sementara gas larut
dalam gas lain. Terdapat pula larutan padat, misalnya aloi (campuran
logam) dan mineral tertentu.
Larutan
Merupakan sistem dispersi yang ukuran partikelnya sangat kecil, sehingga tidak
dapat diamati antara partiel pendispersi dengan partikel terdispersi walaupun
menggunaan mikroskop dengan tingkat pembesaran yang tinggi (mikroskop ultra).
Tingkat ukuran partikel larutan adalah molekul atau ion-ion, sehingga larutan
merupakan campuran yang homogen yang susah dipisahkan menggunakan penyaringan
dan alat sentrifuge.
Konsentrasi larutan
Konsentrasi larutan menyatakan secara kuantitatif
komposisi zat terlarut dan pelarut di dalam larutan. Konsentrasi umumnya
dinyatakan dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah total zat dalam
larutan, atau dalam perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah pelarut.
Contoh beberapa satuan konsentrasi adalah molar, molal, dan bagian per juta (part per
million, ppm). Sementara itu, secara kualitatif, komposisi larutan
dapat dinyatakan sebagai encer (berkonsentrasi rendah) atau pekat
(berkonsentrasi tinggi).
Ciri
– ciri:
- 1 fase
- jernih
- homogen
- diameter partikel: <1 nm
- tidak dapat disaring
- tidak memisah jika didiamkan
- jernih
- homogen
- diameter partikel: <1 nm
- tidak dapat disaring
- tidak memisah jika didiamkan
c. Koloid
Berasal
dari kata “kolia” yang dalam bahasa
Yunani berarti “lem”. Istilah koloit
pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Graham (1861) berdasarkan
pengamatannya pada gelatin yang merupakan Kristal tetapi sukar mengalami
difusi. Koloid atau disebut juga dispersi
koloid atau sistem koloid
sebenarnya merupakan sistem dispersi dengan ukuran partikel yang lebih besar
dari pada larutan.
Ciri
– ciri:
- 2 fase
- keruh
- antara homogen dengan heterogen
- diameter partikel: 1 nm<d<100 nm
- tidak dapat disaring dengan penyaring biasa, melainkan dengan penyaring ultra
- tidak memisahkan jika didiamkan
- keruh
- antara homogen dengan heterogen
- diameter partikel: 1 nm<d<100 nm
- tidak dapat disaring dengan penyaring biasa, melainkan dengan penyaring ultra
- tidak memisahkan jika didiamkan
Fase Terdispersi
|
Medium pendispersi
|
Jenis Koloid
|
Contoh
|
Padat
Cair
Gas
|
Padat
|
sol padat
emulsi padat
busa padat
|
Mutiara, kaca warna
Keju, mentega
Batu apung, kerupuk
|
Padat
Cair
Gas
|
cair
|
Sol, gel
Emulsi
Busa
|
Pati dalam air, cat,
jeli
Santa, susu, mayones
Krim, pasta
|
Padat
Cair
|
Gas
|
Aerosol padat
Aerosol cair
|
Debu, asap
Kabut, awan
|
·
Sistem Koloid
Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid" saja)
merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau
lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang
cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel
terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain
yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak terjadi pengendapan, misalnya. Sifat
homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak
dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).
Koloid mudah
dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan
contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan
sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri
karena kepentingannya.
Macam-macam
koloid
Koloid memiliki
bentuk bermacam-macam, tergantung dari fase zat
pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid:
·
Aerosol yang memiliki
zat pendispersi berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut
aerosol cair (contoh: kabut dan awan) sedangkan yang memiliki zat terdispersi
padat disebut aerosol padat (contoh: asap dan debu dalam udara).
·
Sol Sistem koloid dari partikel padat yang
terdispersi dalam zat cair. (Contoh: Air sungai, sol sabun, sol detergen dan
tinta).
·
Emulsi Sistem koloid
dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain, namun kedua zat cair itu
tidak saling melarutkan. (Contoh: santan, susu, mayonaise, dan minyak ikan).
·
Buih Sistem Koloid
dari gas yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh: pada pengolahan bijih logam,
alat pemadam kebakaran, kosmetik dan lainnya).
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
III.
Alat
dan Bahan :