sistem koloid

A. Pengertian dan Jenis-jenis Koloid

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid sangat berkaitan erat dengan hidup dan kehidupan kita sehari-hari. Cairan tubuh, seperti darah adalah sistem koloid, bahan makanan seperti susu, keju, nasi, dan roti adalah sistem koloid. Cat, berbagai jenis obat, bahan kosmetik, tanah pertanian juga merupakan sistem koloid. Koloid adalah suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan; larutan bersifat stabil.

PERBEDAAN LARUTAN SEJATI, SISTEM KOLOID, DAN SUSPENSI KASAR.

Larutan (Dispersi Molekuler)	Koloid (Dispersi Koloid)	Suspensi (Dispersi Kasar)
Contoh: larutan gula dalam air	Contoh: campuran susu dengan air.	Contoh: campuran tepung terigu dengan air.
Homogen, tak dapat dibedakan, walaupun menggunakan mikroskop ultra. 2.      Semua partikel berdimensi (panjang, lebar, atau tebal) < 1nm. Satu fase Stabil 5.      Tidak dapat disaring	Secara makroskopis bersifat homogen, tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra. Partikel berdimensi antara 1 nm-100 nm.  Dua fase 4.      Pada umumnya stabil. Tidak dapat disaring, kecuali dengan penyaring ultra.	Heterogen 2.      Salah satu atau semua dimensi partikel >100 nm. 3.      Dua fase Tidak stabil 5.      Tidak dapat disaring.

 B.JENIS – JENIS KOLOID

Berdasarkan fase terdispersi maupun fase pendispersi suatu koloid dibagi sebagai berikut :

Fase Terdispersi	Pendispersi	Nama koloid	Contoh
Gas	Gas	Bukan koloid, karena gas bercampur secara homogen
Gas	Cair	Busa	Buih, sabun, ombak, krim kocok
Gas	Padat	Busa padat	Batu apung, kasur busa
Cair	Gas	Aerosol cair	Obat semprot, kabut, hair spray di udara
Cair	Cair	Emulsi	Air santan, air susu, mayones
Cair	Padat	Gel	Mentega, agar-agar
Padat	Gas	Aerosol padat	Debu, gas knalpot, asap
Padat	Cair	Sol	Cat, tinta
Padat	Padat	Sol Padat	Tanah, kaca, lumpur

1. Aerosol

Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispesi dalm gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat; jika zat yang tyerdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair. Dewasa ini banyak produk dibuat dalam bentuk aerosol, seperti semprot rambut (hair spray), semprot obat nyamuk, parfum, cat semprot, dan lain-lain.

2. Sol

Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri.

Sistem koloid dari cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi. Syarat terjadinya emulsi adalah kedua jenis zat cair itu tidak saling melarutkan. Emulsi terbeentuk karena adanya pengemulsi (emulgator). Contohnya adalah kasein dalam susu dan kuning telur dalam mayonise.

3. Buih

Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun, detergen, dan protein.

4. Gel

Koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair) disebut gel. Contoh: agar-agar, lem kanji, selai, gelatin, gel sabun, dan gel silika. Gel dapat dibentuk dari suatu sol yang zat terdispersinysa mengadsorbsi medium dispersinya sehingga terjadi koloid yang agak padat.

Berdasarkan sifat keelastisitasnya, gel dapat dibagi menjadi:

·         1.Gel elastis

Gel yang bersifat elastis, yaitu dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan kembali ke bentuk awal jika gaya ditiadakan. Contoh adalah sabun dan gelatin.

·         2. Gel non-elastis

Gel yang bersifat tidak elastis, artinya tidak berubah jika diberi gaya. Contoh adalah gel silika.

C. Sifat Koloid

• Efek Tyndall

Efek Tyndall adalah penghamburan cahaya oleh larutan koloid, peristiwa di mana jalannya sinar dalam koloid dapat terlihat karena partikel koloid dapat menghamburkan sinar ke segala jurusan. Contoh: sinar matahari yang dihamburkan partikel koloid di angkasa, hingga langit berwarna biru pada siang hari dan jingga pada sore hari ; debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah.

• Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerak partikel koloid dalam medium pendispersi secara terus menerus, karena adanya tumbukan antara partikel zat terdispersi dan zat pendispersi. Karena gerak aktif yang terus menerus ini, partikel koloid tidak memisah jika didiamkan.

• Adsorbsi Koloid

Adsorsi koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid. Sifat adsorsi digunakan dalam proses: pemutihan gula tebu, Norit, dan penjernihan air. Contoh: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare.

• Muatan Koloid dan Elektroforesis

Muatan Koloid ditentukan oleh muatan ion yang terserap permukaan koloid. Elektroforesis adalah gerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik.

Partikel koloid mempunyai kemampuan menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya. Oleh karena itu partikel koloid manjadi bermuatan listrik. Penyerapan pada permukaan ini di sebut adsorpsi.

Karena partikel koloid mempunyai muatan maka dapat bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam koloid dimasukkan arus searah melalui elektroda, maka koloid bermuatan positif akan bergerak menuju elektroda negatif dan sesampai di elektroda negatif akan terjadi penetralan muatan dan koloid akan menggumpal (koagulasi).

Contoh: cerobong pabrik yang dipasangi lempeng logam yang bermuatan listrik dengan tujuan untuk menggumpalkan debunya.

• Koagulasi Koloid

Koagulasi koloid adalah penggumpalan koloid karena elektrolit yang muatannya berlawanan. Contoh: kotoran pada air yang digumpalkan oleh tawas sehingga air menjadi jernih.

Faktor-faktor yang menyebabkan koagulasi:

1.      Perubahan suhu.

2.      Pengadukan.

3.      Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas).

4.      Pencampuran koloid positif dan koloid negatif.

• Koloid Pelindung

Sistem koloid di mana partikel terdispersinya mempunyai daya adsorpsi relatif besar disebut koloid liofil yang bersifat lebih stabil. Sedangkan jika partikel terdispersinya mempunyai gaya absorpsi yang cukup kecil, maka disebut koloid liofob yang bersifat kurang stabil. Yang berfungsi sebagai koloid pelindung ialah koloid liofil.

Sol liofob/ hidrofob mudah terkoagulasi dengan sedikit penambahan elektrolit, tetapi menjadi lebih stabil jika ditambahkan koloid pelindung yaitu koloid liofil. Berikut ini penjelasan yang lebih lengkap mengenai koloid liofil dan liofob:

a.       Koloid liofil (suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarik menarik yang cukup besar antara fase terdispersi dan medium pendispersi. Contoh, disperse kanji, sabun, deterjen.

b.      Koloid liofob (tidak suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarik-menarik yang lemah atau bahkan tidak ada sama sekali antar fase terdispersi dan medium pendispersinya. Contoh, disperse emas, belerang dalam air.

• Dialisis

Pada pembuatan koloid, sering kali terdapat ion-ion yang dapat mengganggu kesetabilan koloid tersebut. Ion-ion pengganggu ini dapat dihilangkan dengan suatu proses yang disebut dialisis.

Dalam proses ini, sistem koloid dimasukkan kedalam kantong koloid, lalu kantong koloid itu di masukkan kedalam bejana yang berisi air mengalir (lihat gambar). Kantong koloid terbuat dari selaput semipemeable, yaitu selaput yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil, seperti ion-ion atau molekul sederhana, tetapi menahan koloid. Dengan demikian, ion-ion keluar dari kantong dan hanyut bersama air.

PERBANDINGAN SIFAT SOL LIOFIL DAN SOL LIOFOB

Sifat-Sifat	Sol Liofil	Sol Liofob
Pembuatan	Dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase terdispersi dengan medium terdispersinya	Tidak dapat dibuat hanya dengan mencampur fase terdispersi dan medium pendisperinya
Muatan partikel	Mempunyai muatan yang kecil atau tidak bermuatan	Memiliki muatan positif atau negative
Adsorpsi medium pendispersi	Partikel-partikel sol liofil mengadsorpsi medium pendispersinya. Terdapat proses solvasi/ hidrasi, yaitu terbentuknya lapisan medium pendispersi yang teradsorpsi di sekeliling partikel sehingga menyebabkan partikel sol liofil tidak saling bergabung	Partikel-partikel sol liofob tidak mengadsorpsi medium pendispersinya. Muatan partikel diperoleh dari adsorpsi partikel-partikel ion yang bermuatan listrik
Viskositas (kekentalan)	Viskositas sol liofil > viskositas medium pendispersi	Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas medium pendispersi
Penggumpalan	Tidak mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit	Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit karena mempunyai muatan.
Sifat reversibel	Reversibel, artinya fase terdispersi sol liofil dapat dipisahkan dengan koagulasi, kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan penambahan medium pendispersinya.	Irreversibel artinya sol liofob yang telah menggumpal tidak dapat diubah menjadi sol
Efek Tyndall	Memberikan efek Tyndall yang lemah	Memberikan efek Tyndall yang jelas
Migrasi dalam medan listrik	Dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak bermigrasi sama sekali	Akan bergerak ke anode atau katode, tergantung jenis muatan partikel

·         Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid Liofil adalah koloid yang mengadsorbsi cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling koloid. Contoh: agar-agar.

Koloid Liofob adalah kolid yang tidak mengadsorbsi cairan. Agar muatan koloid stabil, cairan pendispersi harus bebas dari elektrolit dengan cara dialisis, yakni pemurnian medium pendispersi dari elektrolit.

Koloid Liofil	Koloid Liofob
Mengadsorpsi mediumnya. Dapat dibuat dengan konsentrasi yang relatif besar. Tidak mudah digumpalkan dengan penambahan elektrolit. Viskositas lebih besar daripada mediumnya. Bersifat reversibel. Efek tyndall lemah	Tidak mengadsorpsi mediumnya. Hanya stabil pada konsentrasi kecil. Mudah menggumpal pada penambahan elektrolit. Viskositas hampir sama dengan mediumnya. Tidak reversibel. Efek tyndall lebih jelas.

I.PILIHAN GANDA

1. Koloid yang mempunyai fase terdispersi padat dan fase pendispersi cair disebut...

a.       Emulsi

b.      Sol

c.       Aerosol

d.              Buih

e.       Emulsi padat

Jwb: b

2. Pernyataan yg tidak benar tentang koloid adalah.....

a.       Merupakan campuran heterogen

b.      Punya ukuran partikel 10^-7 cm – 10^-5 cm

c.       Dapat disaring melalui membrane

d.      Bersifat tidak stabil

e.       Terdiri dari 2 fase

Jwb : d

3. Larutan berikut yang menunjukkan efek Tyndalladalah...

a.       larutan CuSO4 jenuh

b.      larutan K2CrO4

c.       larutan FeCl3 jenuh

d.      larutan I2 dalam KI

e.       larutan jenuh kalsium asetat dalam alcohol

Jwb: e

4. Beberapa cara pembuatan koloid

1)   mengalirkan udara dalam larutan H2S

2)     menggiling serbuk belerang & dicampur dalam medium

3)   menambah HCl pada larutan Na2S2O3

4)           menambah larutan AlCl3 ke dalam endapan Al(OH)3 Pembuatan koloid dengan cara dispersi adalah.....

a.       1,2,3

b.      1,3

c.       2,4

d.      4

e.       1,2,3,4

Jwb: c

5. Minyak dan air dapat bercampur baik jika dikocok dengan air sabun. Hal ini disebabkan karena...

a.       sabun menurunkan tegangan permukaan

b.      molekul sabun memiliki bagian yang polar & nonpolar

c.       massa jenis minyak & air dibuat serupa oleh sabun

d.      buih sabun mengandung udara yg mencegah memisahnya minyak

e.       sabun memiliki daya pembersih sangat kuat

Jwb: b

6. Sifat adsorpsi koloid tidak dapat dimanfaatkan dalam hal....

a.       pengolahan karet dari lateks

b.      pemurnian gula

c.       pemakaian deodorant

d.      pengobatan sakit perut dengan norit

e.       pencelupan serat wol, kapas, sutera

Jwb: a

7. Zat berikut yang membentuk koloid hidrofob jika didispersikan dalam air adalah...

a.               susu

b.      gelatin

c.       belerang

d.      amilum

e.       agar- agar

Jwb: c

8. Yang berfungsi sebagai koloid pelindung adalah...

a.       batu tahu pada pembuatan tahu

b.      asam format pada pengolahan karet

c.       air panas pada pembuatan sol Fe(OH)3

d.      air sabun pada pencampuran minyak & air

e.       alcohol pada pembuatan gel dari larutan jenuh Ca-asetat

Jwb: d

9. Partikel koloid dalam medium air yang bermuatan positif adalah....

a.    kanji

b.      Lumpur

c.       Asam silikat

d.    As2S3

e.       Al(OH)3

Jwb: e

10. Sifat koagulasi koloid terdapat dalam....

a.       warna langit yang berwarna pada senja hari

b.      proses cuci darah untuk pasien gagal ginjal

c.       menghilangkan bau badan dengan deodorant

d.      pembuatan tahu dari air kedelei dengan batu tahu

e.       penyembuhan sakit perut dengan norit

Jwb: d

SOAL URAIAN

1.      Apa yang disebut dengan zat terdispersi?

2.      Sebutkan 4 contoh sol padat!

3.      Apa yang dimaksud dengan aerosol padat?

4.      Tentukan jenis koloid dari nasi!

5.      Mengapa terjadi gerak Brown?

6.      Berikan 2 contoh adsorpsi dan jelaskan!

7.      Jelaskan proses dialisis!

8.      Berikan contoh pembuatan koloid dengan cara kondensasi melalui reaksi hidrolisis!

9.      Berikan 2 contoh pembuatan koloid dengan cara dispersi melalui peptisasi!

10.  Sebutkan jenis-jenis koloid yang mencemari lingkungan hidup!

JAWABAN

1.      Zat yang fasenya berubah, kecuali jika zat yang dicampur mempunyai fase yang sama.

2.      Logam paduan, kaca berwarna, intan hitam, dan baja.

3.      Koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase gas.

4.      Komponen nasi adalah beras dan air. Sebelum dicampur, beras merupakan fase padat dan air merupakan fase cair. Setelah dicampur melalui proses memasak, diperoleh nasi yang merupakan koloid dan fasenya padat. Dari pengertian fase kontinu dan dikontinu tersebut, maka fase padat merupakan fase kontinu dan fase cair merupakan fase diskontinu. Berarti nasi termasuk sistem koloid fase cair dalam fase padat, yaitu gel.

5.      Gerak Brown terjadi akibat adanya tumbukan yang tidak seimbang antara partikel-partikel koloid dengan molekul-molekul fase pendispersinya.

6.      a. Pembersihan dengan sabun: buih sabun mempunyai permukaan yang luas sehingga mampu mengemulsikan kotoran yang melekat pada benda yang dicuci.

b. Penggunaan noit untuk sakit perut: dalam usus, noit dengan air akan membentuk sistem koloid yang mampu mengadsorpsi dan membunuh bakteri-bakteri yang berbahaya.

7.  Koloid dimasukkan dalam sebuah kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel. Selaput ini hanya dapat melewatkan molekul-molekul air dan ion-ion, sedangkan partikel koloid tidak dapat lewat. Jika kantong berisi koloid tersebut dimasukkan ke dalam sebuah tempat berisi air yang mengalir, maka ion-ion pengganggu akan menembus selaput bersama-sama dengan air.     

8. Pembuatan sol Fe(OH)3 dengan penguraian garam FeCl3 menggunakan air mendidih, dengan reaksi sebagai berikut:

9. Pencernaan makanan dengan enzim, pembuatan sol belerang dari endapan nikel sulfida dengan mengalirkan gas H2S.

10. Yang mencemari udara: asap motor, debu jalanan; yang mencemari air: limbah yang berasal dari industri, misal logam Pb dan Hg; yang mencemari tanah: limbah pertanian seperti peptisida dan pupuk.