DataSpell Archives

Bajeng, 21 Mei 2015

Basriyanto

DAFTAR ISI

A. LATAR BELAKANG

          Dalam 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. Kemudian, es krim yang biasa dikonsumsi oleh orang mempunyai rasa yang beragam, es krim tersebut haruslah disimpan dalam lemari es agar tidak meleleh. Kesemuanya merupakan contoh koloid.

        Udara mengandung juga sistem koloid, misalnya polutan padat yang terdispersi (tercampur) dalam udara, yaitu asap dan debu. Juga air yang terdispersi dalam udara yang disebut kabut merupakan sistem koloid. Mineral – mineral yang terdispersi dalam tanah, yang dibutuhkan oleh tumbuh – tumbuhan juga merupakan koloid. Penggunaan sabun untuk mandi dan mencuci berfungsi untuk membentuk koloid antara air dengan kotoran yang melekat (minyak). 

        Campuran logam selenium dengan kaca lampu belakang mobil yang menghasilkan cahaya warna merah merupakan sistem koloid.

B. RUMUSAN MASALAH

          Sistem koloid berhubungan dengan proses – proses di alam yang mencakup berbagai bidang. Kita dapat mengambil contoh di dalam tubuh makhluk hidup, yaitu makanan yang kita makan sebelum digunakan oleh tubuh. Namun lebih dahulu diproses sehingga berbentuk koloid. Juga protoplasma dalam sel – sel makhluk hidup merupakan suatu koloid sehingga proses – proses dalam sel melibatkan sitem koloid.

        Karena itu, dalam makalah ini akan dijelaskan tentang sistem koloid beserta turunan atau bagian-bagiannya

A. SISTEM KOLOID

          Pada tahun 1861, Thomas Graham, seorang ahli kimia bangsa Inggris melakukan percobaan untuk menguji perbedaan kemampuan aliran zat terlarut dengan menggunakan kantong perkamen, air, kristal gula, lem perekat, dan tepung kanji. Mula – mula gula, lem perekat, dan tepung kanji masing – masing dilarutkan ke dalam air. Kemudian larutannya dimasukkan ke dalam kantong perkamen, ditutup rapat dan direndam dalam air.

          Dari percobaan tersebut ternyata molekul gula memiliki kemampuan untuk merembes keluar menembus pori – pori perkamen sehingga keluar dari kantong. Akan tetapi partikel kanji tidak dapat keluar dari kantong. Zat lain yang dicobakan oleh Thomas Graham adalah zat perekat dengan percobaan yang sama. Ternyata zat perekat tersebut sifatnya sama dengan sifat kanji, yaitu tidak mampu menembus membran perkamen.

          Berdasarkan hasil percobaan tersebut, Graham memberikan gagasan sebagai berikut.

B. 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 pada

          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

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 sama- sama berupa gas, campurannya tergolong larutan. Dan secara lebih luas lagi penjelasan sistem koloid tersebut adalah sebagai berikut :

a. Sistem Koloid Fase Padat-Cair (Sol)

         Dengan fase terdispersi berupa zat padat dan medium pendispersi berupa zat cair. Contoh sol/gel yaitu agar-agar, pektin(selai), gelatin(jelly), cairan kanji, air sungai, tinta, cat, gel kalsium asetat dalam alkohol, sol emas, sol Fe(OH)3, sol Al(OH)3, dan sol belerang.

b. Sistem Koloid Fase Padat-Padat (Sol Padat)

          Dengan fase terdispersi berupa zat padat dan medium pendispersi berupa zat padat. Contoh sol padat yaitu kaca berwarna dan logam campuran (aloi) seperti stainless steel (campuran antara besi, nikel, dan kromium).

c. Sistem Koloid Fase Padat-Gas (Aerosol Padat)

          Dengan fase terdispersi berupa zat padat dan medium pendispersi berupa zat gas. Contoh aerosol padat yaitu asap.

d. Sistem Koloid Fase Cair-Gas (Aerosol)

          Dengan fase terdispersi berupa zat cair dan medium pendispersi berupa zat gas. Contoh aerosol yaitu kabut, awan, parfum, hairspray, cat semprot dan lain-lain.

e. Sistem Koloid Fase Cair-Cair (Emulsi)

          Dengan fase terdispersi berupa zat cair dan medium pendispersi berupa zat cair. Contoh emulsi yaitu campuran antara minyak yang bersifat nonpolar dengan air yang bersifat polar, susu, air santan, dan krim. Dalam emulsi terdapat emulgator yaitu zat penghubung yang menyebabkan pembentukkan emulsi, contoh zat emulgator adalah sabun, detergen, lesitin dan kasein (dalam susu).

f. Sistem Koloid Fase Cair-Padat (Emulsi Padat)

          Dengan fase terdispersi berupa zat cair dan medium pendispersi berupa zat padat. Contoh emulsi padat yaitu keju, mentega, dan mutiara.

g. Sistem Koloid Fase Gas-Cair (Busa)

          Dengan fase terdispersi berupa zat gas dan medium pendispersi berupa zat cair. Contoh busa yaitu buih.

h. Sistem Koloid Fase Gas-Padat (Busa Padat)

          Dengan fase terdispersi berupa zat gas dan medium pendispersi berupa zat padat. Contoh busa padat yaitu karet busa dan batu apung.

          Sistem koloid dibagi menjadi dua bagian yaitu fase terdispersi (zat terlarut) dan medium pendispersi (pelarut). Keduanya terdiri dari tiga fase/wujud yaitu padat, cair dan gas yang bersatu. Namun antara fase gas dengan gas tidak membentuk Sistem koloid karena bercampur homogen, melainkan larutan.

C. SIFAT-SIFAT KOLOID

1. 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 sejatidisinari 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.

2. Gerak Brown

          Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). 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. ukuran partikel koloid dan semakin cepat kecepatan gerak partikel, semakin cepat gerak Brown terjadi.

          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.

3. Absorpsi

          Absorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel.

          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.

4. Muatan koloid

          Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.

5. 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.

6. Koloid pelindung

          Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi.

7. Dialisis

          Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini disebut proses dialisis.

8. Elektroforesis

          Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

D. PEMBUATAN KOLOID

1. Cara 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.

a. 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) → 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) → AgCl(koloid) + HNO3(aq)

b. Reaksi redoks, Misalnya:

• Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organic formaldehida HCOH; 2AuCl3(aq) + HCOH(aq) + 3H2O(l) → 2Au(s) + HCOOH(aq) + 6HCl(aq)
• Sol belerang dapat dibuat dengan mereduksi SO2 yang terlarut dalam air dengan mengalirinya gas H2S; 2H2S(g) + SO2(aq) → 3S(s) + 2H2O(l)

c. Reaksi hidrolisis, Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Misalanya:

• Sol Fe(OH3) 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+)
• Sol Al(OH)3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih; AlCl3(aq) + 3H2O(l) → Al(OH)3(koloid) + 3HCl(aq)

d. Reaksi pergantian pelarut, Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi yang semulal arut setelah diganti pelarutanya menjadi berukuran koloid. Misalnya;

• Untuk membuat sol belerang yang sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam alkohol seperti etanol dengan medium pendispersi air, belerang harus terlebih 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 pertikel koloid dikarenakan penurunan kelarutan belerang dalam air.
• Sebaliknya, kalsium asetat yang sukar larut dalam etanol, mula-mula dilarutkan terlebih dahulu dalam air, kemudianbaru dalam larutan tersebut ditambahkan etanol maka terjadi kondensasi dan terbentuklah koloid kalsium asetat.

2. Cara 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:

a. 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:

– Industri makanan untuk membuat jus buah, selai, krim, es krim,dsb.

– Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb.

– Industri kimia untuk membuat pelumas padat, cat dan zat pewarna.

– Industri-industri lainnya seperti industri plastik, farmasi, tekstil, dan kertas.

b. Cara peptisasi,
          Cara peptisasi adalah pembuatan koloid / sistem 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:

• Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.
• Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3.
• Sol Fe(OH)3 diperoleh dengan mengaduk endapan Fe(OH)33 yang baru terbentuk dengan sedikit FeCl3. Sol Fe(OH)3 kemudian dikelilingi Fe+3 sehingga bermuatan positif
• Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk system kolid. Contohnya; gelatin dalam air.

c. Cara busur bredig,
          ini biasanya digunakan untuk membuat sol-sol logam, seperti Ag, Au, dan Pt. Dalam cara ini, logam yang akan diubah menjadi partikel-partikel koloid akan digunakan sebagai elektrode. Kemudian kedua logam dicelupkan ke dalam medium pendispersinya (air suling dingin) sampai kedua ujungnya saling berdekatan. Kemudian, kedua elektrode akan diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan menyebabkan logam menguap, uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium pendispersi dingin, sehingga hasil kondensasi tersebut berupa pertikel-pertikel kolid. Karena logam diubah jadi partikel kolid dengan proses uap logam, maka metode ini dikategorikan sebagai metode dispersi.

E. KEGUNAAN KOLOID

          Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu sangat bermanfaat untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi skala besar.

          Oleh karena sifat tersebut, sistem koloid menjadi banyak kita jumpai dalam industri (aplikasi kolid untuk produksi cukup luas). Beberapa contoh koloid dalam bidang industri :

- 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

          Tetapi selain industri, sistem koloid juga banyak dapat kita jumpai dalam kehidupan kita sehari-hari, contohnya saja di alam, kedokteran, pertanian, dsb;

 Penggumpalan darah

          Darah mengandung sejumlah kolid protein yangbermuatan negative. Jika terdapat luka kecil, maka luka tersebut dapat doibati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al+3 dan Fe+3, dimana ion-ion tersebut akan membantu menetralkan muatan-muatan partikel koloid protein danmembnatu penggumpalan darah.

 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  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.

KESIMPULAN

          Koloid dapat ditemukan dalam kehidupan sehari – hari untuk proses apapun. Koloid juga saling berhubungan antara larutan dan suspensi. Partikel koloid dapat menghamburkan cahaya sehingga berkas cahaya yang melalui sistem koloid. Dapat diamati dari samping sifat partikel koloid ini disebut efek Tyndall. Koloid dibedakan menjadi 3 macam, yaitu sol, emulsi, dan buih.

          Koloid dapat mengadsorpsi ion atau zat lain pada permukaannya, dan oleh karena luas permukaannya yang relatif besar, maka koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar. Penggumpalan partikel koloid disebut koagulasi.

          Koagulasi dapat terjadi karena berbagai hal, misalnya pada penambahan elektrolit. Penambahan elekrolit akan menetralkan muatan koloid, sehingga faktor yang menstabilkannya hilang.

          Koloid yang medium dispersinya berupa cairan dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Koloid liofil mempunyai interaksi yang kuat dengan mediumnya; sebaliknya, pada koloid liofob interaksinya tersebut tidak ada atau sangat lemah.

          Koloid dapat dibuat dengan cara dispersi atau kondensasi. Pada cara dispersi, bahan kasar dihaluskan kemudian didispersikan ke dalam medium dispersinya.

          Pada cara kondensasi, koloid dibuat dari larutan di mana atom atau molekul mengalami agregasi (pengelompokan), sehingga menjadi partikel koloid. Sabun dan detergen bekerja sebagai bahan aktif permukaan yang fungsinya mengelmusikan lemak ke dalam air.