KOLOID

Peta Konsep Materi Koloid

Koloid

Koloid adalah sebuah campuran dalam kondisi yang terletak antara larutan dan suspensi. Semua zat baik padat, cair atau gas dapat di buat menjadi sistem koloid, sehingga dapat dikatakan bahwa koloid bukanlah merupakan ciri dari suatu zat tertentu melainkan bisa diterapkan ke semua jenis gas

Jenis-jenis Koloid

Sistem koloid terdiri atas dua fase atau bentuk, yakni fase terdispersi (fase dalam) dan fase pendispersi (fase luar, medium). Zat yang fasenya tetap, disebut zat pendispensi. Sementara itu, zat yang fasenya berubah merupakan zat terdispensi.

Berdasarkan fase zat terdispersi, sistem koloid terbagi atas tiga bagian, yaitu koloid sol, emulsi, dan buih.
Sol ialah koloid dengan zat terdispersinya fase padat.
Emulsi ialah koloid dengan zat terdispersinya fase cair.
Buih ialah koloid dengan zat terdispersinya fase gas.

Berdasarkan fase mediumnya, sol, emulsi, dan buih masih terbagi atas beberapa jenis:

1. KOLOID SOL
Koloid sol terdiri atas bagian-bagian berikut:

a. Sol padat (padat-padat)
Sol padat ialah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase padat. Contoh:’ logam paduan, kaca berwama, intan hitam, dan baja.

b. Sol cair (padat-cair)
Sol cair ialah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase cair. Berarti, Hal ini berarti zat terdispersi fase padat dan medium fase cair. Contoh: cat, tinta, dan kanji.

c. Sol gas (padat-gas)
Sol gas (aerosol padat) ialah koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase padat dan medium fase gas. Contoh: asap dan debu.

2. KOLOID EMULSI
Koloid emulsi terbagi ke dalam tiga jenis, yakni sebagai berikut:

a. Emulsi padat (cair-padat)
Emulsi padat (gel) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase padat. Contoh: mentega, keju, jeli, dan mutiara.

b. Emulsi cair (cair-cair)
Emulsi cair (emulsi) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase cair. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase cair. Contoh: susu, minyak ikan, dan santan kelapa.

c. Emulsi gas (cair-gas)
Emulsi gas (aerosol cair) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase gas. Contoh: obat-obat insektisida (semprot), kabut, dan hair spray.

3. KOLOID BUIH
Kolodi buih erdiri atas dua jenis, , yaitu sebagai berikut:

a. Buih padat (gas-padat)
Buih padat ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase gas dan medium fase padat. Contoh: busa jok dan batu apung.

b. Buih cair (gas-cair)
Buih cair (buih) ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase cair. Berarti, zat terdispersi faso gas dan medium fase cair. Contoh: buih sabun, buih soda, dan krim kocok

Klasifikasi di atas dapat pula disusun dalam delapan pola penggolongan, yakni seperti dalam tabel berikut:

 Ada beberapa sifat – sifat dari koloid  dan contoh koloid dalam kehidupan sehari hari yang perlu anda ketahui yaitu:

1. Gerak brown

Definisi dari gerak brown adalah gerak dari partikel kloloid dengan lintasan yang lurus dan arah yang acak. Gerak brown ini terjadi karena tumbukan partikel – partikel pendispersi terhadap partikel terdispersi sehingga salah satunya akan terlontar. Ukuran dari partikel terdispersi lebih besar dari partikel pendispersi sehingga ketika berbenturan, partikel yang terdipersilah yang akan terlompat. Kejadian melompatnya partikel terdispersi dengan lintasa dan arahnya yang acak ini bisa anda amati dengan menggunakan mikroskop.
         Ilustrasi Gerak Brown

2. Muatan Listrik pada Partikel Koloid

Umumnya partikel koloid bermuatan, ada yang positif dan negatif. Koloid akan
bermuatan akibat menyerap ion-ion yang ada di permukaan partikel. Akibat muatan
pada koloid dapat terjadi peristiwa adsorpsi, elektroforesis, dan koagulasi. Untuk
mempelajarinya perhatikan uraian berikut 
a. adsorpsi
        Adsorpsi pada koloid adalah peristiwa penyerapan ion-ion oleh partikel koloid
Contoh peristiwa adsorpsi yaitu

• Penyembuhan sakit perut yang disebabkan oleh bakteri patogen dengan menggunakan norit
• Proses penjernihan air dengan menggunakan tawas
• Proses penjernaan air tebu ketika pembuatan gula

b. Elektroforesis

      Akibat partikel koloid bermuatan, maka kestabilan koloid dapat terpengaruh

jika dialiri arus listrik. Peristiwa ini dapat dijelaskan melalui peristiwa elektroforesis

Peristiwa elektroforesis adalah peristiwa bergeraknya partikel-partikel koloid

menuju elektrode. Peristiwa bergeraknya partikel koloid ke dalam satu elektrode

menunjukkan bahwa partikel-partikel koloid bermuatan listrik

c. Koagulasi

         Koagulasi adalah penggumpalan koloid yang disebabkan oleh penambahan

larutan elektrolit yang mengandung ion positif (+) dan ion negatif (–). Ion yang

efektif untuk menggumpalkan koloid ialah ion yang muatannya berlawanan dengan

muatan koloid

    3. Efek Tyndal

        Terhamburnya cahaya yang disebabkan oleh partikel koloid. Jika di siapkan suspensi berupa campuran air dan pasir,i larutan air gula dan koloid berupa larutan air teh dan kemudian kita memberikan seberkas sinar dari senter maka kita dapat melihat lintasan cahaya yang berasal dari senter yang diberikan ke suspensi dan koloid. Sedangkan untuk larutan tidak dapat dilihat bekas sinarnya karena partikel dari larutan sangat kecil sehingga tidak mampu menghamburkan sinar. 

Beberapa cotoh efek tyndal dalam kehidupan sehari – hari yaitu:

• Cahaya lampu mobil atau senter ketika di tembakkan ke udara yang berkabut
• Munculnya warna jingga dan biru saat sore tiba
• Terlihatnya cahaya matahari yang masuk mellaui celah daun daun .

Selain beberapa sifat koloid diatas, masih banyak lagi sifat – sifat dari koloid. Contoh koloid dalam kehidupan sehari hari yang paling sederhana selain yang telah disebutkan diatas adalah penggumpalan darah dan pembentukan delta di muara sungai.

Berikut ini adalah penjelasan mengenai aplikasi koloid :

1. Pemutihan Gula

Gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon. Partikel koloid akan mengadsorpsi zat warna tersebut. Partikel-partikel koloid tersebut mengadsorpsi zat warna dari gula tebu sehingga gula dapat berwarna putih.

2. Penggumpalan Darah

Darah mengandung sejumlah koloid protein yang bermuatan negatif. Jika terjadi luka, maka luka tersebut dapat diobati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al3+ dan Fe^3+. Ion-ion tersebut membantu agar partikel koloid di protein bersifat netral sehingga proses penggumpalan darah dapat lebih mudah dilakukan.

3. Penjernihan Air

Untuk memperoleh air bersih perlu dilakukan upaya penjernihan air. Kadang-kadang air  dari mata air seperti sumur gali dan sumur bor tidak dapat dipakai sebagai air bersih jika tercemari. Air permukaan perlu dijernihkan sebelum dipakai. Upaya penjernihan air dapat dilakukan baik skala kecil (rumah tangga) maupun skala besar seperti yang dilakukan oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM).Air keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid tanah liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif. Oleh karena itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus dilakukan beberapa langkah agar partikel koloid tersebut dapat dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara menambahkan tawas (Al₂SO₄)₃.Ion Al³⁺ yang terdapat pada tawas tersebut akan terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH)₃ yang bermuatan positif melalui reaksi:

 Al(OH)₃ + 3H⁺ -- >Al³⁺ + 3H₂O

Setelah itu, Al(OH)₃ menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanah liat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur tersebut kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi. Berikut ini adalah skema proses penjernihan air secara lengkap:

4. Pembentukan delta di muara sungai

Air sungai mengandung partikel-partikel koloid pasir dan tanah liat yang bermuatan negatif. Sedangkan air laut mengandung ion-ion Na⁺, Mg⁺², dan Ca⁺² yang bermuatan positif. Ketika air sungai bertemu di laut, maka ion-ion positif dari air laut akanmenetralkan muatan pasir dan tanah liat. Sehingga, terjadi koagulasi yang akan membentuk suatu delta.

5. Pengambilan endapan pengotor

Gas atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industri seringkali mangandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid. Untukmemisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik yang pelat logamnya yang bermuatan akan digunakan untuk menarik partikel-partikel koloid.

6. Mengurangi polusi udara

Gas buangan pabrik yang mengandung asap dan partikel berbahaya dapat diatasi dengan menggunakan alat yang disebut pengendap cottrel. Prinsip kerja alat ini memanfaatkan sifat muatan dan penggumpalan koloid sehingga gas yang dikeluarkan ke udara telah bebas dari asap dan partikel berbahaya. Asap dari pabrik sebelum meninggalkan cerobong asap dialirkan melalui ujung-ujung logam yang tajam dan bermuatan pada tegangan tinggi (20.000 sampai 75.000 volt).  Ujung-ujung yang runcing akan mengionkan molekul-molekul dalam udara. Ion-ion tersebut akan diadsorpsi oleh partikel asap dan menjadi bermuatan. Selanjutnya, partikel  bermuatan itu akan tertarik dan diikat pada elektrode yang lainnya. Pengendap Cottrel ini banyak digunakan dalam industri untuk dua tujuan, yaitu mencegah polusi udara oleh buangan beracun dan memperoleh kembali debu yang berharga (misalnya debu logam).

7. Penggumpalan lateks

Getah karet dihasilkan dari pohon karet atau hevea. Getah karet merupakan sol, yaitu dispersi koloid fase padat dalam cairan. Karet alam merupakan zat padat yang molekulnya sangat besar (polimer). Partikel karet alam terdispersi sebagai partikel koloid dalam sol  getah karet. Untuk mendapatkan karetnya, getah karet harus dikoagulasikan agar karet menggumpal dan terpisah dari medium pendispersinya. Untuk mengkoagulasikan getah  karet, biasanya digunakan asam formiat; HCOOH atau asam asetat; CH₃COOH. Larutan asam pekat itu akan merusak lapisan pelindung yang mengelilingi partikel karet. Sedangkan ion-ion H⁺-nya akan menetralkan muatan partikel karet sehingga karet akan menggumpal.

Selanjutnya, gumpalan karet digiling dan dicuci lalu diproses lebih lanjut sebagai lembaran yang disebut sheet atau diolah menjadi karet remah (crumb rubber). Untuk keperluan lain,  misalnya pembuatan balon dan karet busa, getah karet tidak digumpalkan melainkan dibiarkan dalam wujud cair yang disebut lateks. Untuk menjaga kestabilan sol lateks, getah karet dicampur dengan larutan amonia; NH3. Larutan amonia yang bersifat basa melindungi partikel karet di dalam sol lateks dari zat-zat yang bersifat asam sehingga sol tidak menggumpal.

8. Membantu pasien gagal ginjal

Proses dialisis untuk memisahkan partikel-partikel koloid dan zat terlarut merupakan dasar bagi pengembangan dialisator. Penerapan dalam kesehatan adalah sebagai mesin pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Ion-ion dan molekul kecil dapat melewati selaput semipermiabel dengan demikian pada akhir proses pada kantung hanya tersisa  koloid saja. Dengan melakukan cuci darah yang memanfaatkan prinsip dialisis koloid, senyawa beracun seperti urea dan keratin dalam darah penderita gagal ginjal dapat dikeluarkan. Darah yang telah bersih kemudian dimasukkan kembali ke tubuh pasien.

9.  Sebagai deodoran

Deodoran mengandung aluminium klorida yang dapat mengkoagulasi atau mengendapkan protein dalam keringat.endapan protein ini dapat menghalangi kerja kelenjer keringat sehingga keringat dan potein yang dihasilkan berkurang.

10. Sebagai bahan makanan dan obat

Ada zat-zat yang tidak larut dalam air sehingga harus dikemas dalam bentuk koloid sehingga mudah diminum. Contohnya obat dalam bentuk kapsul.

11. Sebagai bahan kosmetik

Ada berbagai bahan kosmetik kosmetik berupa padatan, tetapi lebih baik digunakan dalam bentuk cairan. Untuk itu biasanya dibuat berupa koloid dengan tertentu.

12. Sebagai bahan pencuci

Prinsip koloid juga digunakan dalam proses pencucian dengan sabun dan detergen. Dalam pencucian dengan sabun atau detergen, sabun/ detergen berfungsi sebagai emulgator. Sabun/detergen akan mengemulsikan minyak dalam air  sehingga kotoran-kotoran berupa lemak atau minyak dapat dihilangkan dengan cara pembilasan dengan air.

13. Penghilang Kotoran pada Proses Pembuatan Sirup

Kadang-kadang gulam masih mengandung pengotor sehingga jika dilaturkan tidak jernih, pada industri pembuatan sirup, untuk menghilangkan pengotor ini biasanya digunakan putih telur. Setelah gula larut, sambil diaduk ditambahkan putih telur sehingga putih telur tersebut menggumpal dan mengadsorpsi pengotor. Selain putih telur, dapat juga digunakan zat lain, seperti tanah diatome atau arang aktif.

14.   Penggunaan Arang Aktif

Arang aktif merupakan contoh dari adsorben yang dibuat dengan cara memanaskan arang dalam udara kering. Arang aktif memiliki kemampuan untuk menjerap berbagai zat. Obat norit (obat sakit perut) mengandung zat arang aktif yang berfungsi menjerap berbagai zat dan racun dalam usus. Arang aktif ini juga digunakan para topeng gas, lemari es (untuk menghilangkan bau), dan rokok filter (untuk mengikat asap nikotin dan tar)

15.   Perebusan Telur

Telur mentah merupakan suatu sistem koloid dengan fase terdispersi berupa protein. Jika telur tersebut direbus akan terjadi koagulasi sehingga telur tersebut menggumpal.

16.    Pembuatan Yoghurt

Susu dapat diubah menjadi yoghurt melalui fermentasi. Pada fermentasi susu akan terbentuk asam laktat yang menggumpal dan berasa asam.

17.   Pembuatan Tahu

Pada pembutan tahu dari kedelai, mula-mulai kedelai dihancurkan sehingga terbentuk bubur kedelai (seperti susu). Kemudian, ditambahkan larutan elektrolit, yaitu CaSO4.2H2O yang disebut batu tahu sehingga protein kedelai menggumpal dan membentuk tahu.

Koloid Liofil dan Liofob

Sol adalah suatu sistem koloid jika partikel dapat terdispersi dalam suatu cairan. Berdasarkan medium pendispersinya, disebut hidrosol jika mediumnya air, alkosol bila mediumnya alkohol. Berdasarkan afinitas (daya gabungatau tarik-menarik) fase terdispersi terhadap medium pendispersi,sol dibagi menjadi dua macam yaitu sol liofob dan sol liofil.

1. Sol liofob

Sol liofob ialah sol yang fase terdispersinya mempunyai afinitas yang kecil atau menolak medium pendispersinya. Liofob artinya takut cairan (bahasa Yunani, lio = cairan, phobia = takut). kebanyakan sol liofob dalam larutan air mendapatkan kestabilannya karena partikel bermuatan.

Muatan diperoleh, antara lain karena terjadi adsorpsi ion sejenis oleh partikel koloid. Misalnya, pencampuran perak nitrat dan kalium iodida dalam larutan air

2. Sol liofil

Sol liofil adalah sol yang fase terdispersinya mempunyai afinitas yang besar atau mudah menarik

medium pendispersinya. Liofil artinya suka cairan (bahasa Yunani, Philia = cinta). Partikel dari dispersi liofil ini sebenarnya adalah molekul tunggal yang besar sehingga terdapat dalam daerah ukuran koloid. Sifat dari dispersi jenis ini bergantung pada konsentrasi dan bentuk molekulnya. Misalnya, protein, kanji, gom, dan karet alam

Pembuatan Koloid

1. Cara dispersi

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

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

Pemecahan partikel dengan cara listrik, lazim menggunakan cara Busur Bredig.

Pada cara peptisasi partikel kasar dipecah-pecah menjadi partikel koloid dengan penambahan

suatu pereaksi tertentu (zat pemeptisasi)

2. Cara kondensasi

Pada cara kondensasi partikel-partikel larutan yang berupa atom, ion, atau molekul diubah menjadi partikel yang lebih besar seperti partikel koloid. Biasanya cara kondensasi dilakukan melalui reaksi kimia, misalnya reaksi oksidasi reduksi, hidrolisis, dan substitusi.