Kimia Kelas XI : Semua tentang Koloid

Kimia Kelas XI : Semua tentang Koloid

KOLOID

Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid tersebar merata dalam zat lain. Ukuran koloid berkisar antara 1-100 nm ( 10-7 – 10-5 cm ). Contoh: Mayones dan cat, mayones adalah campuran homogen di air dan minyak dan cat adalah campuran homogen zat padat dan zat cair.

A.  Sistem Koloid

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan atau suspensi. Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair, maupun gas, dapat dibuat dalam keadaan koloid.

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. Karena sistem koloid sangat berpengaruh bagi kehidupan sehari-hari, kita harus mempelajarinya lebih mendalam agar kita dapat menggunakannya dengan benar dan dapat bermanfaat untuk diri kita.

 Koloid adalah suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan; larutan bersifat stabil Di dalam larutan koloid secara umum, ada 2 zat sebagai berikut :

·         Zat terdispersi, yakni zat yang terlarut di dalam larutan koloid

·         Zat pendispersi, yakni zat pelarut di dalam larutan koloid

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

No.	Fase Terdispersi	Fase Pendispersi	Nama koloid	Contoh
1.	Gas	Cair	Busa	Buih, sabun, ombak, krim kocok
2.	Gas	Padat	Busa padat	Batu apung, kasur busa
3.	Cair	Gas	Aerosol cair	Obat semprot, kabut, hair spray
4.	Cair	Cair	Emulsi	Air santan, air susu, mayones
5.	Cair	Padat	Gel	Mentega, agar-agar
6.	Padat	Gas	Aerosol padat	Debu, gas knalpot, asap
7.	Padat	Cair	Sol	Cat, tinta
8.	Padat	Padat	Sol Padat	Tanah, kaca, lumpur

B.   Sifat Koloid

1.     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.

2.     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.

3.     Adsorbsi Koloid

Adsorbsi Koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid. Sifat adsorbsi digunakan dalam proses:

a)      Pemutihan gula tebu.

b)      Penyembuhan penyakit sakit perut (diare) dengan norit.

c)       Penjernihan air.

Contoh: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare.

Koloid Fe(OH)3 akan mengadsorbsi ion H+ sehingga menjadi bermuatan +. Adanya muatan senama maka koloid Fe(OH), akan tolak-menolak sesamanya sehingga partikel-partikel koloid tidak akan saling menggerombol.

Koloid As2S3 akan mengadsorbsi ion OH- dalam larutan sehingga akan bermuatan – dan tolak-menolak dengan sesamanya, maka koloid As2S3 tidak akan menggerombol.

4.     Muatan Koloid dan Elektroforesis

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

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.

5.     DIalisis

Pemurnian medium oendispersi dari ion – ion yang dapat menggumpalkan partikel koloid. Contoh : Proses cuci darah dan memisahkan ion – ion sianida dari tepung tapioka.

6.     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:

·      Perubahan suhu.

·      Pengadukan.

Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas). Pencampuran koloid positif dan koloid negatif. Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara:

a)      Mekanik

Cara mekanik dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan cepat.

b)      Kimia

Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam).

Contoh:

·      susu + sirup masam —> menggumpal

·      Lumpur + tawas —> menggumpal Dengan mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan.

Contoh: Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur As2S3 yang bermuatan negatif.

7.     Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Berdasarkan interaksi antara partikel terdispersi dengan medium pendispersinya.

Koloid liofil adalah koloid yang fase terdispersinya suka menarik medium pendispersinya, yang disebabkan gaya tarik antara partikel-partikel terdispersi dengan medium pendispersinya kuat.

Koloid liofob adalah sistem koloid yang fase terdispersinya tidak suka menarik medium pendispersinya. Bila medium pendispersinya air maka koloid liofil disebut koloid hidrofil, sedangkan koloid liofob disebut koloid hidrofob. Contoh: Koloid hidrofil           : sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin. Koloid hidrofob                : sol belerang, sol-sol sulfida, sol Fe(OH)3, sol-sol logam.

Koloid liofil/hidrofil lebih kental daripada koloid liofob/hidrofob. Sol hidrofil tidak akan menggumpal pada penambahan sedikit elektrolit. Zat terdispersi dari sol hidrofil dapat dipisahkan dengan pengendapan atau penguapan. Apabila zat padat tersebut dicampurkan kembali dengan air maka dapat membentuk kembali sol hidrofil (bersifat reversibel). Sebaliknya , sol hidrofob akan terkoagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi sudah dipisahkan , tidak akan membentuk sol lagi jika dicampur kembali dengan air.

Sifat hidrofob dan hidrofil dimanfaatkan dalam proses pencucian pakaian pada penggunaan detergen. Apabila kotoran yang menempel pada kain tidak mudah larut dalam air, misalnya lemak dan minyak.dengan bantuan sabun atau detergen maka minyak akan tertarik oleh detergen. Oleh karena detergen larut dalam air, akibatnya minyak dan lemak dapat tertarik dari kain.

C.   Pembuatan Sistem Koloid

1.      Cara Kondensasi

Pembuatan sistem koloid dengan cara kondensasi dilakukan dengan cara penggumpalan partikel yang sangat kecil. Penggumpalan partikel ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

a)      Reaksi Pengendapan

Pembuatan sistem koloid dengan cara ini dilakukan dengan mencampurkan larutan elektrolit sehingga menghasilkan endapan. Contoh: AgNO3 + NaCl —> AgCl(s) + NaNO3

b)       Reaksi Hidrolisis

Reaksi hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Sistem koloid dapat dibuat dengan mereaksikan suatu zat dengan air. Contoh: AlCl3 +H2O —> Al(OH)3(s) + HCl

c)      Reaksi Redoks

Pembuatan koloid dapat terbentuk dari hasil reaksi redoks.

Contoh: pada larutan emas

Reaksi: AuCl3 + HCOH —> Au + HCl + HCOOH

d)      Reaksi Pergeseran

Contoh: pembuatan sol As2S3 dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam laruatn H3AsO3 encer pada suhu tertentu.

Reaksi: 2 H3AsO3 + 3 H2S —> 6 H2O + As2S3

e)      Reaksi Pergantian Pelarut

Contoh: pembuatan gel kalsium asetat dengan cara menambahkan alkohol 96% ke dalam larutan kalsium asetat jenuh.

2.      Cara Dispersi

Pembuatan sistem koloid dengan cara dispersi dilakukan dengan memperkecil partikel suspensi yang terlalu besar menjadi partikel koloid, pemecahan partikel-partikel kasar menjadi koloid.

a)      Cara Mekanik

Ukuran partikel suspensi diperkecil dengan cara penggilingan zat padat, dengan menghaluskan butiran besar kemudian diaduk dalam medium pendispersi.

Contoh: Gumpalan tawas digiling, dicampurkan ke dalam air akan membentuk koloid dengan kotoran air.

Membuat tinta dengan menghaluskan karbon pada penggiling koloid kemudian didispersikan dalam air.

Membuat sol belerang dengan menghaluskan belerang bersama gula (1:1) pada penggiling koloid, kemudian dilarutkan dalam air, gula akan larut dan belerang menjadi sol.

b)      Cara Peptisasi

Pembuatan koloid dengan cara peptisasi adalah pembuatan koloid dengan menambahkan ion sejenis, sehingga partikel endapan akan dipecah.

Contoh       :

·      sol Fe(OH)3 dengan menambahkan FeCl3.

·      sol NiS dengan menambahkan H2S.

·      karet dipeptisasi oleh bensin.

·      agar-agar dipeptisasi oleh air.

·      endapan Al(OH)3 dipeptisasi oleh AlCl3.

c)      Cara Busur Bredia/Bredig

Pembuatan koloid dengan cara busur Bredia/Bredig dilakukan dengan mencelupkan 2 kawat logam (elektroda) yang dialiri listrik ke dalam air, sehingga kawat logam akan membentuk partikel koloid berupa debu di dalam air.

d)      Cara Ultrasonik

Cara Ultrasonik yaitu penghancuran butiran besar dengan ultrasonik (frekuensi > 20.000 Hz)

Campuran homogen disebut larutan, contoh: larutan gula dalam air. Campuran heterogen dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: Sistem koloid termasuk dalam bentuk campuran. Campuran terbagi menjadi 2, yaitu:

1)   Suspensi, contoh: pasir dalam air.

2)   Koloid, contoh: susu dengan air.

3.      Komponen Penyusun Koloid

1)   Fase kontinyu : medium pendispersi jumlahnya lebih banyak.

2)   Fase diskontinyu : medium terdispersi jumlahnya labih banyak.

4.      Bentuk Partikel Koloid

1)   Bulatan : misalnya virus, silika.

2)   Batang : misalnya virus.

3)   Piringan : misalnya globulin dalam darah.

4)   Serat : misalnya selulosa.

5.      Penggunaan Sistem Koloid

1)   Obat-obatan : salep, krim, minyak ikan.          

2)   Makanan : es krim, jelly dan agar-agar.

3)   Kosmetik : hair cream, skin spray, body lotion.

4)   Industri : tinta, cat.

6.      Beberapa Macam Koloid

1)   Aerosol

Adalah sistem koloid di mana partikel padat atau cair terdispersi dalam gas.

Contoh:

·   aerosol padat: debu, asap.

·   aerosol cair: kabut, awan.

Bahan pendingin dan pendorong yang sering digunakan adalah Kloro Fluoro Karbon (CFC).

2)   Emulsi

Adalah sistem koloid di mana zat terdispersi dan pendispersi adalah zat cair yang tidak dapat bercampur. Misalnya: Emulsi minyak dalam air: santan, susu, lateks, minyak ikan. Emulsi air dalam minyak: mentega, minyak rambut, minyak bumi.

Untuk membentuk emulsi digunakan zat pengemulsi atau emulgator yaitu zat yang dapat tertarik oleh kedua zat cair tersebut.

Contoh :

·   sabun untuk mengemulsikan minyak dan air.

·   kasein sebagai emulgator pada susu.

3)   Sol

Adalah suatu sistem koloid di mana partikel padat terdispersi dalam zat cair.

No.	Hidrofob	Hidrofil
a.	Tidak menarik molekul air tetapi mengadsorbsi ion	Menarik molekul air hingga menyelubungi partikel terdispersi
b.	Tidak reversible, apabila mengalami koagulasi sukar menjadi sol lagi	Reversibel, bila mengalami koagulasi akan dapat membentuk sol lagi jika ditambah lagi medium pendispersinya
c.	Biasanya terdiri atas zat anorganik	Biasanya terdiri atas zat organik
d.	Kekentalannya rendah	Kekentalannya tinggi
e.	Gerak Brown terlihat jelas	Gerak Brown tidak jelas
f.	Mudah dikoagulasikan oleh elektrolit	Sukar dikoagulasikan oleh elektrolit
g.	Umumnya dibuat dengan cara kondensasi	Umumnya dibuat dengan cara dispersi
h.	Efek Tyndall jelas	Efek Tyndall kurang jelas

4)   Gel/Jel

Adalah koloid liofil setengah kaku.Contoh: agar-agar, lem kanji, selai, jelly untuk menata rambut

5)   Buih

Adalah sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair. Contoh: sabun, detergen, protein dan zat-zat yang dapat memecah/mencegah buih yaitu eter, isoamil alkohol.