RSS

8. Koloid

Standar kompetensi

Menjelaskan sistem dan sifat koloid serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Kompetensi Dasar

   Membuat berbagai sistem koloid dengan bahan–bahan yang ada disekitarnya.

   Mengelompokkan sifat-sifat koloid dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Tujuan Pembelajaran:

  1. Siswa dapat mengelompokkan campuran ke dalam larutan sejati, koloid dan suspensi.
  2. Siswa dapat menyimpulkan perbedaan  larutan sejati, koloid, dan suspensi.
  3. Siswa dapat menjelaskan jenis koloid berdasarkan jenis fase terdispersi dan medium pendispersinya.
  4. Siswa dapat menjelaskan jenis koloid berdasarkan interaksi fase terdispersi dan medium pendispersinya.

 KOLOID

Materi dapat digolongkan menjadi dua yaitu zat tunggal dan campuran. Sedangkan campuran berdasarkan sifatnya juga dapat dibedakan menjadi dua yaitu campuran homogen (larutan) dan campuran heterogen. Pada umumnya campuran dibagi menjadi 3 jenis yaitu larutan, suspensi dan koloid.

Larutan bersifat homogen dan lebih stabil, sedangkan suspensi dan koloid mempunyai sifat heterogen  tetapi sitem koloid lebih stabil jika dibandingkan dengan suspensi. Pada koloid campuran tersebut tampak seperti homogen, akan tetapi masih terlihat terdiri dari 2 fasa. Pada umumnya campuran dibagi menjadi 3 jenis yaitu larutan, suspensi dan koloid. Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi ( campuran kasar). Nama koloid ini diberikan oleh Thomas Graham tahun 1861, yang berasal dari istilah Yunani “kolla” dan “ oid “. Kolla berarti lem dan oid berarti seperti.

Larutan

Koloid

Suspensi

  1. Homogen, tidak dapat dibedakan walaupun menggunakan mikroskop ultra.
  2. Jernih
  1. Semua partikel berdimensi (panjang, lebar atau tebal) kurang dari 1 nm.
  2.  Satu fase.
  1.  Stabil.
  2.  Tidak dapat disaring dengan saringan biasa.
  1. Tidak memisah jika didiamkan.
  1.  Contoh larutan: larutan gula, spritus, alkohol 70%, larutan cuka, air laut, bensin, udara yang bersih.
  2. Secara mikroskopis bersifat homogen tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra.
  3. Keruh
  1. Partikel berdimensi antara 1 nm sampai 100 nm.
  1. Dua fase
  1. Pada umumnya stabil.
  2. Tidak dapat disaring kecuali dengan penyaring ultra.
  3. Tidak memisah jika di-diamkan
  1. Contoh koloid: sabun, santan, jeli, selai, mentega, mayonaise.
    1. Heterogen
  1. Keruh
  1. Salah satu atau semua dimensi partikelnya lebih besar dari 100 nm.
  2. Dua fase.
  1. Tidak stabil.
  2. Dapat disaring
  1. Memisah jika didiamkan
  1. Contoh: air sungai yang keruh, campuran air dengan pasir, ,.

Sistem koloid adalah campuran yang heterogen. Sebagaimana diketahui bahwa terdapat 3 wujud zat yaitu padat, cair dan gas. Ketiga wujud ini dapat berfungsi sebagai fase terdispersi dan fase pendispersi sehingga menghasilkan bermacam sistem koloid. Istilah sistem terdispersi dan medium pendispersi ditemukan oleh Ostwald (1907), zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi. Analogi didalam larutan, fase terdispersi adalah zat terlarut sedangkan medium pendispersi adalah zat pelarut. Berdasarkan pada fase terdispersi dan fase pendispersi tersebut lengkapi tabel berikut ini :

No Fase Fase Nama Fase Contoh
Terdispersi Pendispersi Koloid koloid
1 Padat Gas Aerosol padat Gas Asap, debu di udara.
2 Padat Cair Sol cair ( gel ) Cair Sol emas, sol belerang, tinta, cat.
3 Padat Padat Sol padat Padat Gelas berwarna, intan hitam
4 Cair Gas  Aerosol cair Gas Kabut, embun, awan
5 Cair Cair Emulsi cair Cair Susu, santan, minyak ikan
6 Cair Padat Emulsi padat Padat Jelli, keju, mutiara, mentega,agar-agar, lateks
7 Gas Cair Buih cair Cair Buih sabun, krim kocok
8 Gas Padat Buih padat Padat Karet busa, batu apung

Sedangkan berdasarkan interaksi fase terdispersi dan medium pendispersinya. Koloid dapat dibedakan atas:

  1. Koloid Liofil : koloid yang partikelnya menarik (suka) medium pendispersinya.

Contoh : agar-agar, lem, kanji, gelatin, sabun, deterjen, protein, dll.

  1. Koloid Liofob ; koloid yang tidak menarik (tidak suka) medium pendispersinya.

Contoh : sol belerang, sol emas, sol H2S3, sol Fe(OH)3, sol-sol logam, dan susu.

Tujuan Pembelajaran:

  1. Siswa dapat meyebutkan sifat-sifat koloid (effek Tyndall, gerak Brown, adsorpsi, elektroforesis, koagulasi, koloid pelindung, dan dialisis).

1. Efek Tyndall

Efek Tyndall adalah sifat khas koloid yang dapat menghamburkan berkas cahaya. Dimana dengan percobaan Tyndall “Bila suatu larutan (larutan sejati) disinari dengan seberkas sinar tampak maka berkas sinar tadi akan diserap dan hanya sebagian kecil yang dipancarkan. Bila seberkas sinar dilewatkan pada sistem koloid maka sinar tersebut akan dihamburkan oleh partikel koloid, sehingga sinar yang melalui sistem koloid akan teramati berupa jalur cahaya”.

Dalam kejadian sehari-hari, efek Tyndall dapat kita lihat dalam peristiwa berikut:

a)      Cahaya matahari jelas sekali berkasnya disela-sela pohon yang disekitarnya berkabut.

b)      Berkas cahaya proyektor tampak jelas di gedung bioskop yang banyak asap rokok.

c)      Sorot cahaya mobil berkasnya tampak jelas pada daerah yang berkabut.

2. Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerak zig-zag dari partikel koloid yang hanya bisa diamati dengan mikroskop ultra. Gerak Brown itu disebabkan adanya tumbukan dari partikel medium pendispersi pada partikel koloid yang terdispersi.

Gerak Brown dapat menstabilkan koloid, karena bergerak terus-menerus, maka gerak itu mengimbangi gravitasi sehingga koloid tidak akan mengendap.

 3. Adsorpsi

Zat-zat yang terdispersi dalam sistem koloid dapat memiliki sifat listrik pada permukaannya. Sifat ini menimbulkan gaya Van der Waals bahkan ikatan valensi yang dapat mengikat partikel-partikel zat asing. Gejala penempelan zat asing pada permukaan partikel koloid disebut adsorpsi. Adsorpsi sama dengan proses penyerapan di permukaan.

Contoh:

a)      Penyembuhan sakit perut yang disebabkan oleh bakteri menggunakan norit/oralit. Norit/oralit dapat menyembuhkan sakit perut karena dalam usus dapat membentuk sistem koloid yang mampu mengadsorpsi bakteri sehingga bakteri itu mati

b)      Pemutihan gula tebu, caranya dengan melarutkan kristal gula yang belum murni kedalam air panas dan menambahkan karbon aktif.

4. Elektroforesis

Jika partikel-partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik, berarti partikel koloid tersebut bermuatan. Jika sepasang elektrode dimasukkan ke dalam sistem koloid, partikel koloid yang bermuatan positif akan menuju elektrode negatif (katode) dan partikel koloid yang bermuatan negatif akan menuju elektrode positif (anode). Pergerakan partikel-partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing elektrode disebut elektroforesis.

+         –

                          

 

Elektroda ( – )

Elekroda (+)

 

                                                                          Zat terdispersi

                                    Koloid X

5. Koagulasi

Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel koloid. Penggumpalan ini dapat dilakukan secara mekanis, fisis, dan kimia.

a)      Mekanis :

Menggumpal karena pemanasan, pengadukkan, dan pendinginan. Proses ini akan mengurangi jumlah air atau ion disekeliling koloid sehingga koloid akan mengendap, contoh koloid dalam agar-agar menggumpal bila dipanaskan.

b)      Fisis

Misalnya penggunaan cottrel, yang bertujuan untuk mengurangi pencemaran asap dan debu dari pabrik-pabrik industri.

c)      Kimia : Dengan menambahkan zat elektrolit bermuatan lawan kedalam koloid sehingga koloid akan menggumpal.

Contohnya

1)      getah karet (lateks ) menggumpal bila diberi asam formiat.

2)      Pembentukan delata di muara sungai, dimana sistem koloid dalam air sungai bercampur dengan elektrolit NaCl dan garam air laut.

3)      Tawas mengandung elektrolit Al2(SO4)3 yang berisi ion Al3+ dapat menggumpalkan air.

Proses koagulasi ini terjadi akibat tidak stabilnya sistem koloid. Sistem koloid stabil bila koloid tersebut bermuatan positif atau bermuatan negatif.

6. Koloid pelindung

Koloid pelindung merupakan sifat koloid yang dapat melindungi koloid lain. Koloid pelindung pada emulsi dinamakan emulgator.

Contohnya :

  1. Tinta tidak menggumpal karena dicampur dengan koloid pelindung.
  2. Pembuatan es krim ditambah gelatin sebagai koloid pelindung yang mencegah pengkristalan es.
  3. c.       Susu tidak menggumpal karena terdapat kasein.

7. Dialisis

Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya bisa juga dinamakan proses penghilangan ion-ion penggangu kestabilan koloid dengan menggunakan selaput semipermeabel.

Selaput semipermeabel adalah selaput yang hanya dapat dilewati oleh ion dan air, tetapi tidak dapat dilewati oleh partikel koloid.

Tujuan Pembelajaran:

  1. Menjelaskan proses pembuatan koloid
  2. 2.      Menjelaskan aplikasi koloid.
  1. 1.        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 :

  1. 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 :

 

1)      Industri makanan untuk membuat jus buah, selai, krim, es krim,dsb

2)      Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb

3)      Industri kimia untuk membuat pelumas padat, cat dan zat pewarna

4)      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 koloid yang dibuat adalah; pelumas, tinta cetak, sol belerang dan sebagainya.

  1. Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah pembuatan 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:

1)      Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin

2)      Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

3)      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.

4)      Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk sistem kolid.

Contohnya; gelatin dalam air.

  1. Cara Busur Bredig

Cara busur bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang  akan dijadikan koloid digunakan sebagai elektrode yang dicelupkan dalam medium dispersi, kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujungnya. Mula-mula atom-atom logam akan terlempar ke dalam air, lalu atom-atom tersebut mengalami kondensasi sehingga membentuk partikel koloid. Jadi cara busur bredig ini merupakan gabungan cara dispersi dan cara kondensasi.

2. 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.

  1. Reaksi dekomposisi rangkap

Misalnya:

1)      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)            As2O3(koloid) + 3H2O(l)

2)      (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)            AgCl(koloid) + HNO3(aq)

  1. Reaksi hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air.

Misalnya:

1)      Sol Fe(OH)3 dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl3 dengan memanaskan larutan FeCl3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih;

FeCl3(aq) + 3H2O(l)          Fe(OH)3(koloid) + 3HCl(aq)

(Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+)

2)      Sol Al(OH)3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih;
AlCl3(aq) + 3H2O(l)          Al(OH)3(koloid) + 3HCl(aq)

  1. Reaksi reduksi-oksidasi (redoks)

Misalnya:

1)      Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organik formaldehida HCOH;

2AuCl3(aq) + HCOH(aq) + 3H2O(l)           2Au(s) + HCOOH(aq) + 6HCl(aq)

2)      Sol belerang dapat dibuat dengan mereduksi SO2 yang terlarut dalam air dengan mengalirinya gas H2S ;

2H2S(g) + SO2 (aq)          3S(s) + 2H2O(l)

  1. Penggantian pelarut

Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi yang semula larut setelah diganti pelarutnya menjadi berukuran koloid.

Misalnya;

1)      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 partikel koloid dikarenakan penurunan kelarutan belerang dalam air.

2)      Sebaliknya, kalsium asetat yang sukar larut dalam etanol, mula-mula dilarutkan  terlebih dahulu dalam air, kemudian baru dalam larutan tersebut ditambahkan etanol maka terjadi kondensasi dan terbentuklah koloid kalsium asetat.

Aplikasi koloid

Penjernihan air.

Air dimasukan kedalam sebuah bejana dan ditambah tawas, serta kaporit. Fungsi tawas adalah untuk menggumpalkan dan mengendapkan partikel koloid, sedangkan kaporit adalah untuk membunuh bakteri yang ada dalam air tersebut. Berikut gambaran sederhana penjernihan air secara sederhana :

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: