SIFAT-SIFAT KOLOID

SIFAT-SIFAT KOLOID

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.

 

Tabel 1. Perbedaan larutan, koloid, suspensi

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.

https://www.youtube.com/watch?v=6clzQL3jHqU

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:

1. Koloid hidrofil: sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin.
2. 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:

1. Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukan kristal besar atau gula
2. Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid pelindung.
3. 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.