Jumat, 31 Maret 2017
Senin, 27 Maret 2017
PEMBUATAN KOLOID
PEMBUATAN KOLOID
a. Cara Kondensasi
Dengan
cara kondensasi partikel larutan sejati bergabung menjadi partikel koloid. Cara
ini dapat dilakukan melalui reaksi-reaksi kimia seperti reaksi redoks,
hidrolisis, dekomposisi rangkap, atau dengan pergantian pelarut.
1) Reaksi subtitusi
Misalnya
larutan natrium tiosulfat direaksikan dengan larutan asam klorida , maka akan
terbentuk belerang. Partikel belerang akan bergabung menjadi semakin besar
sampai berukuran koloid sehingga terbentuk sel belerang. Seperti reaksi
Na2SO3(aq) + 2HCl(aq) →2 NaCl(aq)+ H2O(l) + S(s)
2) Reaksi Hidrolisis
Reaksi
hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Sol Fe(OH)3 dibuat
melalui hidrolisis larutan FeCl3, yaitu dengan memanaskan larutan
FeCl3. Hidrolisis larutan AlCl3 akan menghasilkan koloid
Al(OH)3. Reaksinya adalah:
FeCl3(aq) + 3H2O(l) → Fe(OH)3(s) +3HCl(aq)
AlCl3(aq) + 3 H2O(l) →
Al(OH)3(s)
+ 3HCl(aq)
3) Reaksi Redoks
Reaksi
redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Pembuatan sol
belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H2S) dengan belerang
dioksida (SO2), yaitu dengan mengalirkan gas H2S kedalam
larutan SO2
2H2S(g) + SO2(aq) → 2H2O(l) + 3S (s)
4) Reaksi
Dekomposisi Rangkap
Contohnya
adalah pembuatan sol As2S3 dengan mereaksikan larutan H3AsO3
dengan larutan H2S. Reaksinya adalah sebagai berikut:
2H3AsO3(aq) + 3H2S(aq) → As2S3(s) + 6H2O(l)
5) Penggantian Pelarut
Cara
ini dilakukan dengan menggnti medium pendispersi sehingga fase terdispersi yang
semula larut menjadi berukuran koloid. Misalnya larutan jenuh kalsium asetat
jika dicampur dengan alcohol akan terbentuk suatu koloid berupa gel.
b. Cara Dispersi
Dengan
cara dispersi partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi
dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi, atu dengan loncatan bunga listrik(busur
bredig).
1) Cara mekanik
Gambar 1. Pembuatan koloid dengan cara mekanik |
Dengan
cara ini, butir-butir kasar digerus dengan lumpang, sampai diperoleh
tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium pendispersi. Contoh
pembuatan sol belerang dengan menggerus serbuk belerang bersama zat inert
seperti gula pasir, kemudian mencampur dengan air.
Di rumah kalian bisa membuat sistem koloid dengan sistem dispersi dengan cara seperti video berikut.
2) Cara peptisasi
Cara
peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu
endapan dengan bantuan zat pemecah (pemeptisasi).
3) Cara busur bredig
Cara
busur bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan dijadikan
koloid digunakan sebagai elktrode yang dicelupkan kedalam medium dispersi,
kemudian diberi loncatan listrik dikedua ujungnya. Mula-mula atom logam akan
terlempar kedalam air, lalu atom tersebut mengalami kondensasi sehingga
membentuk partikel koloid. Jadi cara busur bredig ini merupakan gabungan cara
disperse dan kondensasi.
JENIS-JENIS KOLOID
A.
JENIS-JENIS KOLOID
1. Aerosol
Sistem
koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut
aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat disebut aerosol padat, jika
zat yang terdispersi berupa zat cair disebut aerosol cair. Aerosol padat contohnya:
asap dan debu di udara, aerosol cair contohnya: kabut dan awan.
Gambar 1. Kabut |
Sistem koloid dari partikel
padat atau cair yang terdispersi dalm gas disebut aerosol. Jika zat yang
terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat; jika zat yang terdispersi
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.
Gambar 2. Cat semprot |
Sistem koloid dari partikel
padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol banyak
ditemui dalam kehidupan sehari-hari contohnya: sol sabun, sol detergen, sol
kanji, tinta tulis, air sungai berlumpur dan cat.
Gambar 3. Sol emas |
3. Emulsi
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
dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu emulsi minyak dalam air atau emulsi
air dalam minyak. Contoh emulsi minyak dalam air adalah santan, susu, dan
lateks. Contoh emulsi air dalam minyak adalah minyak ikan, minyak bumi. Emulsi
terbentuk karena adanya pengemulsi (emulgator). Contohnya adalah kasein dalam
susu dan kuning telur dalam mayonise,
kasein dalam susu.
Gambar 4. Susu |
Sistem
koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya
dengan emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun,
deterjen, dan protein. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam
zat cair yang mengandung pembuih. Buih digunakan pada berbagai proses, misalnya
buih sabun pada pengolahan bijih logam, pada alat pemadam kebakaran, dan
lain-lain. Adakalanya buih tidak dikehendaki. Zat-zat yang dapat memecah atau
mencegah buih,antara lain eter, isoamil alkohol, dan lain-lain.
Gambar 5. Buih sabun |
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:
- Gel elastis yaitu dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan kembali ke bentuk awal jika gaya ditiadakan. Contoh adalah sabun dan gelatin.
- Gel non-elastis artinya tidak berubah jika diberi gaya. Contoh adalah gel silika.
Untuk
mereview yang sudah dipelajari dan untuk memudahkan mengingatnya saksikan video
berikut !
Sumber
: https://www.youtube.com/watch?v=CIYqrTfpOxs
SIFAT-SIFAT KOLOID
SIFAT-SIFAT KOLOID
Perhatikan gambar berikut!
Gambar 6. Macam-macam koloid pelindung
A. P E N D A H U L U A N
Perhatikan gambar berikut!
Gambar 1. Larutan, koloid, suspensi |
Sistem koloid termasuk salah satu
sistem dispersi. Sistem dispersi lainnya adalah larutan dan suspensi. Larutan
merupakan sistem dispersi yang ukuran partikelnya sangat kecil, sehingga tidak
dapat dibedakan antara partikel dispersi dan pendispersi. Sedangkan suspensi
merupakan sistem dispersi dengan partikel berukuran besar dan tersebar merata
dalam medium pendispersinya . Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang
keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Secara
makroskopis koloid tampak homogen, tetapi secara mikroskopis bersifat
heterogen. Campuran koloid umumnya bersifat stabil dan tidak dapat disaring.
Ukuran partikel koloid terletak antara 1 nm - 10 nm. Perbandingan sifat
larutan, koloid dan suspensi dapat dilihat pada tabel 1.
B. P E N G E R T I A N K O L O I D
Sebelum
kita belajar koloid yuk kita saksikan video berikut.
Koloid merupakan
suatu bentuk campuran fase peralihan homogen (sejenis) menjadi heterogen.
Campuran tersebut merupakan keadaan antara larutan dan suspensi. Secara
makroskopis koloid tampak homogen, akan tetapi sebenarnya koloid tergolong
campuran heterogen, karena perbedaan partikel kedua fase koloid masih dapat
diamati dan dibedakan secara makroskopis.
Seperti larutan gula atau larutan garam, partikelnya
mungkin mengandung lebih dari satu molekul akan tetapi tidak cukup besar untuk
dilihat dengan mikroskop biasa. Partikel-partikel yang terletak dalam jarak
ukuran koloidal mempunyai luas permukaan yang sangat besar dianding dengan luas
permukaan partikel-partikel yang lebih besar dengan volume yang sama
Koloid adalah suatu sistem campuran “metastabil”
(seolah-olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda
dengan larutan; larutan bersifat stabil. Koloid merupakan suatu sistem
dispersi, karena terdiri dari dua fase, yaitu fase terdispersi, dan fase
pendispersi.
- Fase terdispersi, yakni zat yang terlarut di dalam larutan koloid
- Fase pendispersi, yakni zat pelarut di dalam larutan koloid
Berdasarkan
fase terdispersi maupun fase pendispersi suatu koloid dibagi menjadi beberapa
macam. (dapat dilihat di tabel 2)
Tabel 2. Jenis-jenis koloid |
B. S I F A T K O L O I D
1.
Efek Tyndall
Jika seberkas cahaya dilewatkan
pada suatu sistem koloid, maka cahaya tersebut akan dihamburkannya sehingga
berkas cahaya tersebut akan kelihatan. Sedangkan jika cahaya dilewatkan pada
larutan sejati maka cahaya tersebut akan diteruskannya . Sifat koloid yang
seperti inilah yang dikenal dengan Efek
Tyndall dan sifat ini dapat digunakan untuk membedakan koloid dengan
larutan sejati.
Gambar 2. Efek Tyndall |
Efek Tyndall merupakan
sifat koloid yang dapat menghamburkan cahaya. Dalam kehidupan sehari-hari, efek
ini dapat diamati seperti :
Ø sinar
matahari yang dihamburkan partikel koloid di angkasa, hingga langit berwarna
biru pada siang hari dan jingga pada sore hari
Ø debu dalam
ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah
Ø di dalam
bioskop yang mana asap mengepul akan membuat cahaya proyektor lebih terang,
daerah berkabut (sorot lampu terlihat lebih jelas)
Ø sinar matahari yang masuk melalui
celah akan membuat partikel debu tampak lebih jelas.
Gambar 3. Sinar matahari yang dihamburkan oleh partikel koloid di udara |
Ketika cahaya dilewatkan melalui medium yang
mengandung partikel yang kurang darri 10-9 m, maka berkas cahaya tersebut tidak
dapat dideteksi dari medium tersebut disebut optically clear. Ketika
partikel koloid hadir, bagaimanapun, sebagian cahaya akan dihamburkan, dan
sebagian lagi akan diteruskan dalam intensitas yang rendah.
Efek Tyndall dapat digunakan untuk mengamati
partikel-partikel koloid dengan menggunakan mikroskop. Karena intensitas
hamburan cahaya bergantung pada ukuran partikel, maka efek Tyndall juga dapat
digunakan untuk memperkirakan berat molekul koloid. Partikel-partikel koloid
yang mempunyai ukuran kecil, cenderung untuk menghamburkan cahaya dengan
panjang gelombang pendek. Sebaliknya partikel-partikel koloid yang mempunyai
ukuran besar cenderung untuk menghamburkan cahaya dengan panjang gelombang yang
lebih panjang
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. Gerak Brown terjadi akibat tumbukan yang tidak seimbang dari
molekul-molekul medium terhadap partikel koloid.
Gambar 4. Gerak Brown |
3.
Koloid liofob dan liofil
Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan
atas koloid liofil dan koloid liofob. Suatu koloid disebut koloid liofil
apabila terdapat gaya tarik-menarik yang cukup besar antara zat terdispersi
dengan mediumnya. Liofil berarti suka cairan (Yunani: lio = cairan, philia =
suka). Sebaliknya, suatu koloid disebut koloid liofob jika gaya tarik-menarik
tersebut tidak ada atau sangat lemah. Liofob berarti tidak suka cairan (Yunani:
lio = cairan, phobia = takut atau benci). Jika medium dispersi yang dipakai
adalah air, maka kedua jenis koloid di atas masing-masing disebut koloid
hidrofil dan koloid hidrofob.
Contoh:
- Koloid hidrofil: sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin.
- Koloid hidrofob: sol belerang, sol Fe(OH)3, sol-sol sulfida, dan sol-sol logam.
Koloid
liofil/hidrofil lebih mantap dan lebih kental daripada koloid liofob/ hidrofob.
Butir-butir koloid liofil/hidrofil membungkus diri dengan cairan/air mediumnya.
Hal ini disebut solvatasi/hidratasi. Dengan cara itu butir-butir koloid tersebut
terhindar dari agregasi (pengelompokan). Hal demikian tidak terjadi pada koloid
liofob/hidrofob. Koloid liofob/hidrofob mendapat kestabilan karena mengadsorpsi
ion atau muatan listrik. Muatan koloid menstabilkan sistem koloid. Perbedaan
koloid hidrofil dan hidrofob dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Perbedaan hidrofil dan hidrofob |
4.
Elektroforesis
Partikel koloid mempunyai muatan di permukaannya
disebabkan oleh pengionan atau penyerapan muatan. Bila partikel koloid yang
bermuatan ditempatkan pada medan listrik, maka partikel tadi akan bergerak ke
arah salah satu elektroda bergantung pada muatannya, proses ini dikenal dengan 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.
Gambar 5. Elektroforesis
|
Elektroforesis dapat digunakan
untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika partikel koloid berkumpul
dielektrode positif berarti koloid bermuatan negatif, jika partikel koloid
berkumpul dielektrode negatif bearti koloid bermuatan positif. Peristiwa
elektroforesis ini sering dimanfaatkan kepolisian dalam identifikasi/tes DNA
pada jenazah korban pembunuhan/ jenazah tak dikenal
5.
Sifat Adsorpsi
Adsorbsi
koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid. Ukuran partikel
koloid kecil sehingga permukaannya luas dan menyebabkan kemampuan adsorpsinya
besar. Sifat adsorsi koloid digunakan
dalam proses pemutihan gula tebu, norit, dan penjernihan air.
Untuk
lebih memahami adsorpsi saksikan video berikut !
Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=ivH8D4HlWeM
6.
Sifat Koagulasi
Koagulasi koloid adalah penggumpalan koloid karena
elektrolit yang muatannya berlawanan, sehingga kestabilan sistem koloid menjadi
hilang. Faktor-faktor yang menyebabkan koagulasi:
- Perubahan suhu.
- Pengadukan.
- Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas).
- Pencampuran koloid positif dan koloid negatif.
Contoh koagulasi: merebus telur mentah didalam air,
mendinginkan agar-agar panas, dan penjernihan air menggunakan tawas.
Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara:
1. Mekanik: dengan pemanasan, pendinginan atau
pengadukan cepat.
2. Kimia:
Ø dengan
penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam).
Contoh: susu + sirup masam —>
menggumpal
lumpur + tawas —> menggumpal
Ø dengan
mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan.
Contoh: Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan
menggumpal jika dicampur As2S3 yang bermuatan negatif.
Untuk lebih jelasnya saksikan video
berikut !
Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=nmSSz91Mxaw
7.
Koloid Pelindung
Koloid
pelindung merupakan suatu sistem koloid yang ditambahkan pada
koloid lain, sehingga dihasilkan koloid yang stabil. Koloid pelindung ini
membentuk lapisan di sekeliling partikel koloid yang lain sehingga melindungi
muatan koloid tersebut. Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat
terdispersi, sehingga tidak dapat lagi mengelompok.
Gambar 6. Macam-macam koloid pelindung
Contoh pemanfaatan koloid pelindung adalah sebagai
berikut:
- Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukan kristal besar atau gula
- Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid pelindung.
- Zat-zat pengemulsi seperti sabun dan detergen juga tergolong koloid pelindung.
8.
Dialisis
Untuk stabilitas koloid
diperlukan sejumlah muatan ion suatu elektrolit. Akan tetapi, jika penambahan
elektrolit ke dalam sistem koloid terlalu banyak, kelebihan ini dapat
mengendapkan fase terdispersi dari koloid itu. Hal ini akan mengganggu
stabilitas sistem koloid tersebut. Untuk mencegah kelebihan elektrolit,
penambahan elektrolit dilakukan dengan cara dialisis.
Dialisis
merupakan proses pemurnian koloid dengan membersihkan atau menghilangkan
ion-ion pengganggu menggunakan suatu kantong yang terbuat dari selaput
semipermiabel. Caranya, sistem koloid dimasukkan ke dalam kantong
semipermeabel, dan diletakkan dalam air. Selaput semipermeabel ini hanya dapat
dilalui oleh ion-ion, sedang partikel koloid tidak dapat melaluinya, dengan
demikian akan diperoleh koloid yang murni. Ion-ion yang keluar melalui selaput
semipermeabel ini kemudian larut dalam air. Dalam proses dialisis hilangnya
ion-ion dari sistem koloid dapat dipercepat dengan menggunakan air yang
mengalir. Peristiwa dialisis ini diaplikasikan dalam proses pencucian darah di
dunia kedokteran.