Sistem Koloid #2 (Sifat-sifat Koloid)

Berikut ini adalah sifat-sifat koloid.

a. Efek Tyndall

Seberkas sinar dilewatkan pada suspensi (dispersi pasir dalam air). Koloid (susu) dan larutan (gula dalam air). Jika dilihat tegak lurus dari arah datangnya cahaya, jejak lintasan cahaya akan terlihat jelas pada suspensi dan koloid. Akan tetapi jejak cahaya pada larutan tidak terlihat.Terlihatnya lintasan cahaya ini disebabkan cahaya yang melewati suspensi dan koloid dihamburkan oleh partikel-partikelnya sedangkan pada larutan tidak.

Terhamburnya cahaya oleh partikel koloid disebut dengan efek Tyndall. Partikel koloid dan suspensi cukup besar untuk dapat menghamburkan sinar sedangkan partikel-partikel larutan berukuran sangat kecil sehingga tidak dapatmenghamburkan sinar.

tyndall

Gambar 2.1 Perbedaan penghamburan cahaya pada larutan dan koloid

b. Gerak Brown

Jika dispersi koloid diamati dibawah mikroskop dengan pembesaran yang tinggi, akan tampak adanya partikel yang bergerak dengan arah yang acak (tak beraturan). Gerakan-gerakan tersebut mempunyai lintasan lurus. Gerakan partikel koloid dengan lintasan lurus dan arah yang acak disebut dengan gerak Brown. Terjadinya gerak Brown ini diakibatkan adanya tumbukan partikel-partikel pendispersi terhadap partikel terdispersi sehingga partikel terdispersi akan terlontar. Lontaran tersebut akan mengakibatkan partikel terdispersi menumbuk partikel terdispersi yang lain sehingga partikel yang tertumbuk akan terlontar. Kejadian tersebut berulang secara terus-menerus. Hal ini terjadi akibat ukuran partikel terdispersi yang relatif besar dibandingkan medium pendispersinya.

Gerak Brown mengakibatkan partikel-partikel koloid relatif stabil meskipun ukurannya relatife besar sebab dengan adanya partikel yang bergerak secara terus menerus, pengaruh dari gaya gravitasi menjadi kurang berarti.

brown

Gambar 2.2Gambaran Gerak Brown

(Sudarmo, 2014)

c. Muatan koloid

1. Elektroforesis

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.

elektroforesis

Gambar 2.3 Proses elektroforesis

Beberapa kegunaan dari proses elektroforesis antara lain sebagai berikut:

1. Untuk menentukan muatan suatu partikel koloid.

2. Untuk memproduksi barang industri yang terbuat dari karet.

3. Untuk mengurangi zat pencemar udara yang dikeluarkan dari cerobong asap pabrik. Metoda ini dikembangkan oleh Frederick Cottrell (1877-1948) dari Amerika Serikat.

(Isabela, 2011)

2. Adsorpsi

Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan muatan oleh permukaan-permukaan partikel koloid.Adsorpsi terjadi karena adanya kemampuan partikel koloid untuk menarik (ditempeli) oleh partikel-partikel kecil. Kemampuan menarik ini disebabkan adanya tegangan permukaan koloid yang cukup tinggi sehingga jika ada partikel yang menempel akan cenderung dipertahankan pada permukaannya.

Partikel koloid dapat mengadsorpsi bukan saja ion atau muatan listrik tetapi juga zat lain yang berupa molekul netral. Oleh karena mempunyai permukaan yang relatif luas, maka koloid mempunyai daya adsorpsi yangbesar pula. Sifat adsorpsi dari koloid ini digunakan dalam berbagai proses, antara lain :

  1. Pemutihan gula tebu
  2. Norit
  3. Penjernihan air

adsorbsi

Gambar 2.4 Gambaran absobsi

(Purba, 2004)

d. Koagulasi

Koagulasi adalah peristiwa pengendapan atau penggumpalan koloid. Koloid distabilkan oleh muatannya. Jika muatan koloid dilucuti atau dihilangkan, maka kestabilannya akan berkurang sehingga dapat menyebabkan koagulasi atau penggumpalan. Pelucutan muatan koloid dapat terjadi pada sel elektroforesis atau jika elektrolit ditambahakan ke dalam sistem koloid. Apabila arus listrik dialirkan cukup lama kedalam sel elektroforesis, maka partikel koloid akan digumpalkan ketika mencapai elektroda. Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit terjadi karena koloid bermuatan positif menarik ion negatif dan koloid bermuatan negatife menarik ion positif. Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua. Jika selubung itu terlalu dekat, maka selubung itu akan menetralkan koloid sehingga terjadi koagulasi.

Beberapa contoh peristiwa koagulasi dalam kehidupan sehari-hari adalah:

  • Pembentukan delta di muara sungai karena koloid tanah liat dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.
  • Karet dalam latek digumpalkan dengan menambahkan asam formiat
  • Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas
  • Asap atau debu  pabrik dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari cottrel.

koagulasi

Gambar 2.5 Contoh proses koagulasi

(Gazali, 2010)

e. Dialisis

Pada pembuatan suatu koloid, seringkali terdapat ion-ion yang dapat mengganggu kestabilan koloid tersebut. Ion-ion pengganggu ini dapat dihilangkan dengan suatu proses yang disebut dialisis. Dalam proses ini, sistem koloid dimasukkan ke dalam suatu kantong koloid, lalu kantong koloid itu dimasukkan ke dalam bejana yang berisi air mengalir . Kantong koloid terbuat dari selaput semipermeable, yaitu selaput yang dpapat melewatkan partikel-partikel kecil, seperti ion-ion atau molekul sederhana tetapi menahan koloid. Dengan demikian, ion-ion keluar dari kantong dan hanyut bersama air.

Proses pemisahan hasil metabolisme dari darah oleh ginjal merupakan proses dialisis. Jaringan ginjal bersifat sebagai selaput semipermeable yang dapaat dilewati air dan molekul-molekul sederhana seperti urea, tetapi menahan butir-butir darah yang merupakan koloid. Orang yang menderita gagal ginjal dapat menjalani “cuci darah”, dimana fungsi ginjal diganti oleh suatu mesin dialisator.

dialisis

Gambar 2.6 Proses Dialisis

(Purba, 2004 )

f. Koloid Pelindung

Pada beberapa proses, suatu koloid harus dipecahkan, tetapi dilain pihak koloid perlu dijaga supaya tidak rusak. Suatu koloid dapat distabilkan dengan menambahkan koloid lain yang disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi sehingga tidak dapat lagi menggelompok.

Contoh :

  1. Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukan kristal besar es atau gula
  2. Cat atau tinta dapat bertahan lama karena menggunakan koloid pelindung
  3. Zat-zat pegemulsi, seperti sabun dan deterjen, juga tergolong koloid pelindung.

g. Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas Koloid liofil dan koloid liofob. Dikatakan koloid liofil adalah koloid dimana terdapat gaya tarik menarik  yang cukup besar antara fase terdispersi dengan medium pendispersinya yang bersifat lebih stabil. Sedangkan Koloid liofob adalah koloid dimana tidak atau sangat lemah gaya tarik menarik antara fase terdispersi dengan medium pendispersinya yang bersifat kurang stabil. Bila pelarut yang digunakan air disebut koloid hidrofil dan koloid hidrofob.

Contoh :

Koloid Hidrofil  : protein, sabun, detergen, agar-agar, kanji dan gelatin

Koloid Hidrofob: susu, mayonaise, sol Fe(OH)3, sol sulfida dan sol logam

Koloid hidrofil mempunyai gugus ionik atau gugus polar di permukaannya, sehingga mempunyai interaksi yang baik dengan air. Butir-butir koloid liofil/hidrofil dapat mengadsorpsi molekul mediumnya sehingga membentuk suatu selubung atau jaket. Hal ini disebut solvatasi/hidratasi. Dengan cara itu butir-butir koloid tersebut terhindar dari agregasi (pengelompokkan).

Sol hidrofil tidak akan mengumpal 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. Dengan kata lain, sol hidrofil bersifat reversible

Koloid hidrofob tidak akan stabil dalam medium polar (seperti air) tanpa kehadiran zat pengemulsi atau koloid pelindung. Zat pengemulsi membungkus partikel hidrofob  sehingga terhindar dari koagulasi. Susu (emulsi lemak dalam air)  distabilkan oleh sejenis protein susu, yaitu kasein; sedangkan mayonaise (emulsi minyak nabati dalam air) distabilkan oleh kuning telur.

Sol hidrofob dapat mengalami koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi telah dipisahkan, tidak akan membentuk sol jika dihancurkan kembali dengan air. Perbedaan sol hidrofil den sol hidrofob dapat disimpulkan sebagai berikut:

 

Tabel 2.1 Perbedaan Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid liofil

Koloid liofob

  1. Mengadsorpsi mediumnya
  2. Dapat dibuat dengan konsentrasi yang relatif besar
  3. Tidak mudah digumpalkan dengan penambahan elektrolit
  4. Viskositas lebih besar daripada mediumnya
  5. Bersifat reversibel
  6. Efek Tyndalnya lemah
  1. Tidakmengadsorpsi mediumnya
  2. Hanya stabil pada konsentrasi kecil
  3. Mudah mengumpal dengan penambahan elektrolit
  4. Viskositas hampir sama dengan mediumnya
  5. Tidak bersifat reversible
  6. Efek Tyndalnya lebih jelas

 

Referensi

Gazali, Fauzana. 2010. https://fauzanagazali.wordpress.com/kelas-xi/semester-ii/9-koloid-2/materi-ajar/7-peranan-koloid-dalam-kehidupan-sehari-hari/ (Diakses pada tanggal 27 April 2016)

Isabela. 2011. http://isabellputriazizah.blogspot.co.id/2011/06/elektroforesis.html (Diakses pada tanggal 26 April 2016)

Purba, Michael. 2004. Kimia untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Erlangga.

Purba, Michael. 2007. Kimia untuk SMA Kelas XI. Jakarta : Erlangga.

Sudarmo, Unggul. 2014. Kimia untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta : Erlangga.

 

Penulis: Wulan

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *