Sistem Koloid: Pengertian Jenis Fungsi Sol Emulsi Buih Aerosol Contoh Sifat Efek Tyndall Gerak Brown ELektroforosis Adsorpsi Liofil Liofob Manfaat Koloid

Pengertian Definisi Sistem Koloid. Sistem koloid adalah campuran yang memiliki sifat antara campuran homogen dan campuran heterogen. Diameter partikel koloid lebih besar daripada partikel larutan sejati, tetapi lebih kecil daripada partikel suspensi kasar. Partikel koloid mempunyai diameter lebih besar daripada 10^–7 cm dan lebih kecil daripada 10^–5 cm atau antara 1–100 nm (1 nm = 10^–9 m = 10^–7 cm).

Komponen Penyusun Koloid

Sistem koloid tersusun atas dua komponen, yaitu fasa terdispersi dan medium dispersi atau fasa pendispersi. Fasa terdispersi bersifat diskontinu (terputus-putus), sedangkan medium dispersi bersifat kontinu.

Campuran susu dengan air merupakan contoh koloid dengan fasa terdispersi adalah susu, sedangkan medium dispersinya adalah air.

Sifat – Sifat Koloid.

Pada dasarnya sifat koloid dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu sifat optik dan sifat listrik. Yang termasuk pada Sifat-sifat optik koloid adalah efek Tyndall dan gerak Brown. Sedangkan yang termasuk pada sifat listriknya meliputi sifat elektroforesis, adsorpsi, koagulasi, koloid pelindung, dan dialisis.

1. Sifat Efek Tyndall Koloid

Efek TyndalI adalah gejala penghamburan cahaya ketika bahan dijatuhi atau disinari oleh seberkas cahaya. Berkas Cahaya akan berhamburan ketika melewati bahan koloid.

Sifat koloid ini dapat digunakan untuk membedakan larutan sejati dan sistem koloid. Larutan  sejati tidak dapat menghamburkan cahaya. Ini artinya, larutan sejati tidak memiliki efek Tyndall, sedangkan sistem koloid mampu menghamburkan cahaya, yang berarti sistem koloid memiliki sifat efek Tyndall.

Contoh Efek Tyndall Koloid

Gejala efek Tyndall dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Seperti berkas sinar dari proyektor film di bioskop dan berkas cahaya Iampu mobil ketika malam yang berkabut. Warna biru langit disebabkan oleh partikel koloid di udara yang menghamburkan cahaya matahari.

Peristiwa penghamburan ini terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai ukuran yang cocok untuk ditembus oleh cahaya.

Contoh efek Tyndall lainnya adalah peristiwa dimana langit pada siang hari berwarna biru sedangkan pada saat matahari terbenam, langit di ufuk barat berwarna jingga atau merah.

Hal itu disebabkan oleh penghamburan cahaya matahari oleh partikel koloid di angkasa dan tidak semua frekuensi dari sinar matahari dihamburkan dengan intensitas sama.

Contoh efek Tyndall lainnya adalah Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut. Sorot lampu proyektor dalam Gedung bioskop yang berasap atau berdebu. Berkas sinar matahari melalui celah daun pohon-pohon pada pagi hari yang berkabut.

2. Sifat Gerak Brown Koloid

Partikel koloid terlalu kecil untuk dapat diamati dengan menggunakan mikroskop biasa, namun demikian, sistem koloid dapat diamati dengan menggunakan mikroskop ultra. Mikroskop ultra merupakan mikroskop yang dilengkapi sistem penyinaran khusus dan memiliki daya pisah yang cukup besar.

Dengan menggunakan mikroskop ultra partikel-partikel koloid tampak selalu bergerak terus-menerus dengan arah yang tidak menentu. Gerakan partikel koloid ini disebut gerak Brown, karena yang pertama kali mengamati gerakan ini adalah Robert Brown (tahun 1827).

Robert Brown tidak dapat menjelaskan mengapa partikel koloid dapat bergerak secara acak dan berliku. Pada  tahun 1905, gerakan seperti itu dapat dijelaskan secara matematis oleh ilmuwan bernama Albert Einstein.

Einstein menjelaskan bahwa partikel yang bergerak dalam suatu medium akan menunjukkan suatu gerakan acak seperti gerak Brown sebagai akibat adanya tumbukan antarpartikel yang tidak merata.

Contoh Gerak Brown Koloid

Gerak Brown merupakan salah satu faktor yang menstabilkan koloid. Oleh karena bergerak terus-menerus, maka partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi, sehingga tidak mengalami sedimentasi

3). Sifat Muatan Koloid

Muatan koloid merupakan salah satu sifat koloid yang terpenting. Semua partikel koloid mempunyai muatan sejenis (positif atau negatif).

Hal ini menyebabkan gaya tolak-menolak antara partikelpartikel koloid. Akibatnya, partikel-partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid.

4. Sifat Elektroforesis Koloid

Zat-zat yang terdispersi dalam sistem koloid dapat memiliki muatan lisrik, sehingga zat tersebut akan terpengaruh oleh medan listrik. Zat koloid yang bermuatan tersebut akan bergerak ke arah elektrode yang muatannya berlawanan. Fenomena migrasi atau gerakan partikel koloid dalam medan listrik ini disebut peristiwa elektroforesis.

Contoh Elektroforesis Koloid

Elektroforesis dapat dipakai untuk memisahkan protein-protein dalam larutan. Muatan pada protein berbeda-beda, tergantung pH. Dengan membuat pH larutan tertentu (misalnya dalam larutan penyangga), pemisahan molekul-molekul protein yang berlainan jenis terjadi.

Elektroforesis banyak diaplikasikan dalam dunia industri, misalnya pada pelapisan antikarat (cat) untuk body mobil. Partikel-partikel cat yang bermuatan dioleskan/disemprotkan pada body mobil yang dialiri listrik berlawanan dengan muatan cat. Pelapisan logam dengan cat secara elektroforesis lebih kuat dibandingkan cara konvensional seperti pakai kuas atau spray.

5. Sifat Koloid 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 mampu mengikat partikel-partikel zat asing. Gejala penempelan zat asing pada permukaan partikel koloid disebut dengan adsorpsi. Zat-zat teradsorpsi dapat terikat kuat membentuk lapisan yang tebalnya tidak lebih dari satu atau dua lapisan partikel.

Daya adsorpsi partikel koloid Iebih besar dibanding daya adsorpsi partikel larutan sejati. Apabila partikel koloid menyerap ion, maka partikel koloid itu bermuatan listrik, misalnya: koloid besi (III) hidroksida dalam air menyerap ion positif dan koloid arsen (Ill) sulfida menyerap ion negatif.

Sistem koloid akan bermuatan seperti muatan ion yang diadsorpsinya. Jika permukaan partikel koloid mengadsorpsi suatu anion, maka koloid akan bermuatan negatif. Jika permukaan partikel koloid mengadsorpsi suatu kation maka koloid akan bermuatan positif. Jika yang diadsorpsi partikel netral, koloid akan bersifat netral.

Contoh Adsorpsi Koloid

Sifat adsorpsi koloid digunakan dalam proses penjernihan air, pada proses pemurnian gula pasir. dan pada deodoran dan anti perspiran (zat anti keringat).

6. Sifat Koagulasi Koloid

Partikel-partikel koloid memiliki kemampuan untuk mengalami penggumpalan atau koagulasi. Metoda koagulasi pada sistem koloid dapat dilakukan secara fisik/mekanik dan secara kimia.

Metoda fisik/mekanik dilakukan dengan cara pemanasan, pendinginan, atau pengadukan. Sedangkan metoda kimia dilakukan dengan cara penambahan zat-zat kimia, misalnya zat elektrolit.

Contoh Koagulasi Koloid

Sifat koagulasi koloid dapat dimanfaatkan untuk proses penjernihan air. Air sungai yang mengandung partikel koloid lumpur halus yang bermuatan negative dicampur dengan koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif sehingga terjadi koagulasi dan mengendap.

Sifat Koloid Dialysis

Dialysis adalah penghilangan Ion – ion pengganggu dari suatu koloid. Pada pembuatan suatu koloid, sering kali terdapat ion-ion yang dapat mengganggu kestabilan koloid tersebut. Ion-ion pengganggu ini dapat dihilangkan dengan suatu proses yang disebut dialisis.

Contoh Dialsyis Koloid

Pemurnian koloid dari ion pengotor. Koloid yang akan dimurnikan dari pengotornya dimasukkan ke dalam kantong koloid yang terbuat dari selaput semipermeable.

Katong koloid dimasukkan dalam bejana yang berisi air mengalir. Kantong ini dapat menahan partikel koloid, sedangkan ion pengotor dan molekul sederhana akan terbawa air.

Sifat Pelindung Koloid

Ada koloid yang bersifat melindungi koloid lain supaya tidak mengalami koagulasi. Koloid semacam ini disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini membentuk lapisan di sekeliling partikel koloid yang lain sehingga melindungi muatan koloid tersebut.

Contoh Sifat Pelindung Koloid

Tinta dan cat perlu diberi koloid pelindung. Cat yang tidak ditambah koloid pelindung akan mengalami koagulasi.

Berdasarkan afinitas atau gaya tarik-menarik atau daya adsorpsi antara fase terdispersi terhadap medium pendispersinya, koloid dibedakan menjadi 2 yaitu koloid liofil dan koloid liofob.

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.

Bila medium pendispersinya air maka koloid liofil disebut koloid hidrofil, sedangkan koloid liofob disebut koloid hidrofob.

1). Koloid Liofil

Koloid liofil adalah koloid yang mempunyai gaya tarik menarik besar antara partikel terdispersi dengan pertikel pendispersinya.

Contoh Koloid Liofil

Contoh koloid liofil yang lain adalah deterjen, sabun, kanji, gelatin, agar -agar dan putih telur dalam air.

2). Koloid Liofob

Koloid liofob adalah koloid yang tidak memiliki gaya tarik menarik antara partikel pendispersi dengan partikel terdispersi.

Contoh Koloid Liofob

Contoh koloid liofob diantaranya adalah Fe(OH)₃, sol emas, dan sol-sol logam, As₂S₃ dalam air, garam sulfida dalam air, dan belerang dalam air.  .

Metode Pembuatan Sistem Koloid

Berdasarkan pada perubahan ukuran partikel, pembuatan system koloid dapat dilakukan dengan cara, yaitu cara kondensasi dan cara disperse.

1). Pembuatan Sistem Koloid Metode Dispersi

Pada cara disperse, partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid dengan cara mekanik, listrik, atau peptisasi.

• Pembuatan Koloid Metode Mekanik

Partikel kasar dipecah sampai halus, kemudian didispersikan ke dalam suatu medium pendispersi. Cara pemecahan partikel semacam ini disebut cara mekanik.

Secara mekanik, koloid dibuat dengan menggerus (menggiling) partikel kasar hingga berukuran koloid.

Cara lain pemecahan partikel kasar yang juga cara mekanik yaitu pengocokan atau pengadukan jika partikel yang didispersikan berwujud cair.

• Contoh Pembuatan Koloid Metode Mekanik

Cara Pembuatan Koloid Metode Mekanik banyak di terapkan pada Industri makanan, yaitu pada pembuatan es krim, jus buah, selai dan lainnya.

Selain itu pada Industri kimia, yaitu pada pembuatan cat, zat pewarna, pasta gigi, dan detergen.

• Pembuatan Koloid Metode Busur Bredig.

Pembuatan koloid busur Bredig adalah  dengan memasukkan dua kawat logam sebagai elektrode ke dalam air. Di antara kedua ujung kawat ini diberi loncatan listrik. Akibatnya, sebagian logam pecah menjadi partikel yang sangat halus.

Partikel logam yang halus ini terdispersi ke dalam air membentuk koloid logam. Koloid logam platina dan koloid logam emas dibuat dengan cara ini.

• Contoh Pembuatan Koloid Metode Busur Bredig.

Metode Busur Bredig dapat digunakan untuk membuat koloid bentuk sol -sol logam, seperti Ag, Au, dan Pt. Logam yang akan diubah menjadi koloid digunakan sebagai elektrode.

Kedua elektrode logam saling berdekatan dan diberikan loncatan listrik dalam medium pendispersinya.

Akibat loncatan listrik tersebut, timbul panas yang akan menguapkan logam. Uap logam akan terkondensasi dalam medium pendispersinya sehingga terbentuk sol logam.

• Pembuatan Koloid Metode Peptisasi

Pada cara peptisasi partikel kasar dipecah- pecah menjadi partikel koloid dengan penambahan suatu pereaksi tertentu (zat pemeptisasi). Zat pemeptisasi dapat berupa elektrolit.

• Contoh Pembuatan Koloid Metode Peptisasi

Metode Peptisasi ini biasa digunakan pada pembuatan koloid bentuk seperti sol Al(OH)₃, Fe(OH)₃ dan NiS

Pembentukan koloid sol Al(OH)₃ dibuat dengan cara menambahkan HCl encer (sedikit) pada endapan Al(OH)₃ yang baru dibuat,

Pembuatan koloid sol Fe(OH)₃ dibuat dengan cara menambahkan FeCl₃ pada endapan Fe(OH)₃,

Pembuatan koloid sol NiS dapat dibuat dengan cara menambahkan H₂S pada endapan NiS.

2). Pembuatan Sistem Koloid Metode Kondensasi

Cara kondensasi adalah pembuatan denga cara partikel- partikel larutan seperti atom, ion, atau molekul diubah menjadi partikel yang lebih besar seperti partikel koloid. Umumnya cara kondensasi dilakukan dengan reaksi kimia, seperti reaksi oksidasi reduksi, hidrolisis, dan substitusi.

• Pembuatan Koloid Metode Penggantian Pelarut

Salah contoh pembuatan metode penggantian pelarut adalah sebagai berikut. Belerang mudah larut dalam alkohol (misal etanol) tetapi sukar larut dalam air. Jadi, untuk membuat sol belerang dalam medium pendispersi air, belerang dilarutkan ke dalam etanol sampai jenuh.

Kemudian, larutan belerang dalam etanol dimasukkan ke dalam air sedikit demi sedikit. Partikel belerang akan menggumpal menjadi koloid akibat penurunan kelarutan belerang dalam air. Kemudian etanol dapat dipisahkan dengan dialisis, maka terbentuklah sol belerang.

• Pembuatan Koloid Metode Reaksi Dekomposisi Rangkap

Reaksi Dekomposisi Rangkap umumnya dilakukan untuk membuat koloid dari zat-zat yang sukar larut (endapan) yang dihasilkan pada reaksi kimia.

• Contoh Pembuatan Koloid Metode Reaksi Dekomposisi Rangkap

Contoh metode reaksi dekomposisi rangkap adalah membuat sol AgCl yang dilakukan dengan cara mencampurkan larutan AgNO₃ encer dan larutan HCl encer.

Reaksi pembentukan koloid AgCl dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut.

AgNO₃(aq) + HCl(aq) → AgCl(koloid) + HNO₃(aq)

Pembuatan koloid sol As₂S₃ dapat dilakukan dengan cara mengalirkan gas H₂S ke dalam larutan As₂O₃.

Reaksi pembentukan koloid sol As₂S₃ dapat dinyatakan dengan persamaan berikut.

As₂O₃(aq) + 3H₂S(aq) → As₂S₃(koloid) + 3H₂O(l)

• Pembuatan Koloid Metode Reaksi Redoks

Reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Koloid yang terjadi merupakan hasil oksidasi atau reduksi.

• Contoh Pembuatan Koloid Metoda Reaksi Redoks

Metode redok digunakan untuk membuat sol emas. Pembuatan sol emas dilakukan dengan mereduksi garam-emas dengan menggunakan reduktor formaldehida.

Reaksi yang terjadi dalam pembuatan sol emas dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi berikut.

2AuCl₃(aq) + 3HCHO(aq) + 3H₂O(l) → 2Au(koloid) + 6HCl(aq) + 3HCOOH(aq)

Reaksi redok juga digunakan dalam pembuatan koloid sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H2S) dengan belerang dioksida (SO2). Metodanya dengan mengalirkan gas H₂S ke dalam larutan SO₂.

• Reaksi Pembuatan Koloid Sol Belerang

Reaksi pembuaan koloid sol belerang dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

2H₂S(g) + SO₂(aq) → 2H₂O(l) + 3S(s)

• Pembuatan Koloid Metode Reaksi Hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Reaksi ini umumnya digunakan untuk membuat koloid-koloid basa dari suatu garam yang dihidrolisis.

• Contoh Pembuatan Koloid Metode Reaksi Hidrolisis

Reaksi hidrolisis digunakan untuk membuat koloid pada logam besi (Fe), aluminium (Al), dan krom (Cr). Hal itu dikarenakan basa logam tersebut bersifat koloid.

Metode reaksi hidrolisis diterapkan pada pembuatan sol Fe(OH)₃. Pembutannya dengan cara memasukan larutan FeCl₃ ke dalam air panas.

Persamaan reaksi pembuatan koloid sol Fe(OH)₃dapat dituliskan sebagai berikut.

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

Daftar Pustaka:

1. Sunarya, Yayan, 2014, “Kimia Dasar 1, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Ketiga, Yrama Widya, Bandung.
2. Hiskia Achmad, 1996, “K imia Larutan”, Citra Aditya Bakti,
3. Sunarya, Yayan, 2013, “Kimia Dasar 2, Berdasarkan Prinsip Prinsip Kimia Terkini”, Cetakan Kedua, Yrama Widya, Bandung.
4. Syukri, S., 1999, “Kimia Dasar 2”, Jillid 2, Penerbit ITB, Bandung
5. Chang, Raymond, 2004, “Kimia Dasar, Konsep -konsep Inti”, Edisi Ketiga, Jilid Satu, Penerbit, Erlangga, Jakarta.
6. Brady, James, E,1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Satu, Binarupa Aksara, Jakarta,
7. Brady, James, E., 1999, “Kimia Universitas Asas dan Struktur”, Edisi Kelima, Jilid Dua, Binarupa Aksara, Jakarta.
8. Rangkuman Ringkasan: Koloid adalah campuran dengan ukuran partikel berkisar antara 1 nm – 100 nm. Jadi, koloid tergolong campuran heterogen dan merupakan sistem dua fasa, yaitu fasa pendispersi (pelarut) dan fasa terdispersi (terlarut).
9. Sistem koloid dapat dikelompokkan menjadi delapan kelompok berdasarkan pada jenis fasa terdispersi dan fasa pendispersinya, yaitu aerosol, sol, sol padat, aerosol, emulsi, emulsi padat, buih, dan buih padat.
10. Macam-macam sifat koloid adalah efek Tyndall, gerak Brown, muatan koloid, koloid pelindung, dan dialisis.
11. Efek Tyndall adalah penghamburan berkas cahaya oleh partikel-partikel koloid. Hamburan cahaya oleh partikel kecil dalam medium yang dilewati cahaya
12. Gerak Brown adalah gerak partikel koloid yang terus-menerus dengan gerakan patahpatah (gerak zig- zag). Gerak partikel koloid yang bersifat acak yang berlangsung terus menerus tanpa henti
13. Koloid pelindung terjadi apabila ada penambahan koloid lain untuk menstabilkan suatu koloid.
14. Koloid liofil terjadi apabila terdapat gaya tarik-menarik yang cukup besar antara zat terdispersi dengan mediumnya. Koloid yang fase terdispersinya suka menarik medium pendispersinya, yang disebabkan gaya tarik antara partikel partikel terdispersi dengan medium pendispersinya kuat.
15. Koloid liofob terjadi apabila gaya tarik-menarik antara zat terdispersi dengan mediumnya cukup lemah. Sistem koloid yang fase terdispersinya tidak suka menarik medium pendispersinya.
16. Pembuatan koloid dengan cara kondensasi, yaitu partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi partikel koloid.
17. Pembuatan koloid dengan cara dispersi, yaitu partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid.
18. Emulgator: zat yang ditambahkan ke dalam suatu emulsi (koloid cair dalam cair atau cair dalam padat)
19. Sistem dispersi : suatu sistem yang terdiri dari medium pendispersi dan zat terdispersi
20. Pembuatan koloid dapat dilakukan dengan cara kondensasi dan cara dispersi. Cara kondensasi yaitu menggabungkan molekul atau atom-atom menjadi partikel yang lebih besar sesuai dengan ukuran partikel koloid.
21. Cara dispersi yaitu dengan menghaluskan partikel-partikel makroskopis (kasar) menjadi partikel-partikel yang berukuran mikroskopis (halus) sesuai dengan ukuran partikel koloid.
22. Sistem Koloid: Pengertian Jenis Fungsi Sol Emulsi Buih Aerosol Contoh Sifat Efek Tyndall Gerak Brown ELektroforosis Adsorpsi Liofil Liofob Manfaat Koloid