7. KIMIA KOLOID

SISTEM KOLOIDOleh :Dewi Sinta Megawati, M.ScYuni Sulistyowati, S.Si

Peta Konsep

Apakah Koloid Itu ?Campuran berdasarkan fase yang terbentuk diklasifikasikan menjadi campuran homogen & campuran heterogen.Campuran yg kondisinya antara homogen & heterogen inilah yg disebut sebagai koloid.Zat terlarut merupakan fase terdispersi.Zat pelarut merupakan fase pendispersi.

Perbedaan Larutan, Koloid & Suspensi

CONTOH LARUTAN : larutan gula, larutan garam, spiritus, alkohol 70%, larutan cuka, air laut, udara yang bersih, bensin.

CONTOH KOLOID : sabun, susu, jeli, mentega, dan mayonaise.

CONTOH SUSPENSI : air sungai yang keruh, campuran air dengan pasir, campuran kopi dengan air, dan campuran minyak dengan air.

Pengelompokan KoloidKoloid dapat dikelompokkan berdasarkan kombinasi fase terdispersi & medium pendispersi : 1. Sol : Koloid yg zat terdispersinya berwujud padat. 2. Emulsi : Koloid yg zat terdispersinya berwujud cair. 3. Buih : Koloid yg zat terdispersinya berwujud gas.Jenis-jenis Koloid

AEROSOLSistem 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.

SOLSistem koloid dari partikel padat yang terdipersi dalam zat cair disebut sol.CONTOH SOL : air sungai (sungai dari lempung dalam air), sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta tulis, dan cat.EMULSISyarat terjadinya emulsi adalah kedua jenis zat cair itu tidak saling melarutkan. Emulsi dapat digolongkan ke dalam 2 bagian, yaitu emulsi minyak dalam air (M/A) atau emulsi air dalam minyak (A/M).CONTOH M/A : santan, susu, lateksCONTOH A/M : mayonaise, minyak bumi, dan minyak ikanBUIHSistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Buih digunakan pada pengolahan biji logam dan pada alat pemadam kebakaran. Zat- zat yang dapat memecah buih antara lain eter, isoamil, dan alkohol.GELKoloid yang setengah kaku (antara padat dan cair) disebut gel.Contoh : agar-agar, lem kanji, selai, gelatin, gel sabun, dan gel silika.

Jika interaksi antara zat terdispersi & medium pendispersi kuat, maka disebut sol liofil.Jika interaksi antara zat terdispersi & medium pendispersi lemah, maka disebut sol liofob.Jika medium pendispersinya air, maka sol liofil disebut hidrofil, sedangkan sol liofob disebut hidrofob.

Bagaimanakah cara mengenali sistem koloid ?Cara yang sangat sederhana adalah dengan menjatuhkan seberkas cahaya pada obyek. Larutan sejati meneruskan cahaya, sedangkan koloid menghamburkannya.

Sifat-Sifat KoloidEfek TyndallGerak BrownAdsorpsiBermuatan

Efek TyndallFenomena efek Tyndall dikemukakan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika dari Inggris.Efek Tyndall : gejala penghamburan sinar oleh partikel koloid.Mengapa berkas sinar pada koloid terlihat jelas, sedangkan pada larutan & suspensi tidak terlihat ? Hal tsb disebabkan oleh ukuran partikel-partikel dalam ketiga campuran tsb.

CahayaLarutanLayarLarutanLayarLarutan sejati meneruskan cahaya, berkas cahaya tidak kelihatanSistem koloid menghamburkan cahaya, berkas cahaya kelihatanCahayaSuspensi, partikel-partikel akan menahan berkas sinar tersebut

Gerak BrownGerak Brown adalah gerakan patah-patah (zig-zag) partikel-partikel koloid secara terus-menerus dengan arah sembarang.Fenomena tsb pertama kali diamati oleh ilmuwan Biologi Inggris, Robert Brown pada tahun 1827. Saat itu Brown mengamati pergerakan butir-butir sari tumbuhan pada permukaan air dengan menggunakan mikroskop ultra.

Gerak Brown diakibatkan interaksi antara partikel-partikel koloid dengan molekul-molekul pendispersinya. Interaksi berupa tumbukan antarpartikel tsb tidak seimbang karena kecilnya ukuran partikel. Akibatnya gerakan partikel berubah-ubah tidak menentu & membentuk gerakan zig-zag.Gerak Brown dipengaruhi oleh ukuran partikel & suhu : a. Semakin kecil ukuran partikel-partikel koloid, gerak Brown semakin cepat & sebaliknya. b. Semakin tinggi suhu koloid, gerak Brown akan semakin cepat & sebaliknya.

AdsorpsiAdsorpsi : penyerapan partikel oleh permukaan zat.Hal tsb dapat terjadi karena permukaan koloid mempunyai luas permukaan yang besar.Sifat adsorpsi partikel-partikel koloid dapat dimanfaatkan antara lain sbb : 1. Pemutihan gula pasir 2. Pewarnaan pakaian 3. Penjernihan air

BermuatanPenyerapan ion pada permukaan partikel koloid akan menyebabkan partikel koloid bermuatan listrik. Ada 2 jenis muatan listrik yg dapat dimiliki koloid, yaitu muatan positif & muatan negatif.Contoh : penyerapan ion H+ oleh koloid Fe(OH)3 dalam air membuat koloid Fe(OH)3 bermuatan positif. Penyerapan ion-ion negatif oleh koloid As2S3 menyebabkan belerang As2S3 bermuatan negatif.

Cara mengetahui muatan koloidELEKTROFORESISElektroforesis adalah pergerakan partikel koloid dalam medan listrik. Koloid bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif) sedangkan koloid yang bermuatan positif bergerak ke katode (elektrode negatif). Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.Prinsip kerja elektroforesis dapat digunakan untuk mengatasi masalah pencemaran udara. Asap buangan pabrik mengandung partikel-partikel koloid, seperti asap & debu.Alat elektroforesis tersusun atas 2 elektrode yang bermuatan positif & negatif.

Cara menstabilkan koloid----------3-3-3-3-Sol Fe(OH)3 dikelilingi ion Cl-Sol Fe(OH)3 dikelilingi ion PO43-3-Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid. Koloid yang bermuatan negatif akan digumpalkan di anode, sedangkan yang bermuatan positif akan digumpalkan di katode. Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit terjadi sbb : koloid yg bermuatan negatif akan menarik ion positif, sedangkan koloid yg bermuatan positif akan menarik ion negatif.

Beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri :Pembentukan delta di muara sungaiKaret dalam lateks dengan menambahkan asam formatLumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas Asap dan debu dari pabrik dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari Cottrel.+-+Zat padat yang diendapkanGas-gas bebas asapGas-gas buangan yang berasapCottrel

Cara Memurnikan KoloidDialisis : proses menghilangkan ion-ion pengganggu yg dapat mengganggu kestabilan koloid.Oleh karena memiliki sifat mengadsorpsi, koloid biasanya bercampur dengan ion-ion pengganggu. Caranya dengan melewatkan pelarut pada sistem koloid melalui membran semipermeabel. Ion-ion atau molekul terlarut akan mengikuti pelarut, sedangkan partikel koloid tidak.

---+++++++---Dalam bidang kesehatan, prinsip kerja dialisis tsb dimanfaatkan sebagai mesin pencuci darah untuk penderita sakit ginjal. Jaringan ginjal bersifat semipermeabel sehingga hanya dapa dilewati oleh air & molekul sederhana seperti urea. Adapun partikel-partikel koloid seperti sel-sel darah merah akan tertahan.

Pengolahan air bersih didasarkan pada sifat-sifat koloid, yaitu koagulasi dan adsorpsi. Bahan-bahan yang digunakan untuk pengolahan air adalah tawas (alumunium sulfat), pasir, klorin atau kaporit, kapur tohor, dan karbon aktif. Tawas berguna untuk menggumpalkan lumpur koloidal sehingga lebih mudah disaring. Apabila tingkat kekeruhan air terlalu tinggi maka digunakan karbon aktif. Pasir berfungsi sebagai penyaring. Klorin atau kaporit berfungsi sebagai pembasmi hama, sedangkan kapur tohor berguna untuk menaikkan pH, yaitu untuk menetralkan keasaman yang terjadi karena penggunaan tawas.

Koloid AsosiasiBerbagai jenis zat, seperti sabun dan detergen membentuk koloid. Molekul sabun atau detergen terdiri atas bagian yang polar (kepala) dan bagian yang nonpolar (ekor). Daya pengemulsi dari sabun dan detergen disebabkan gugus nonpolar dari sabun akan menarik partikel kotoran (lemak) dari bahan cucian kemudian mendispersikannya ke dalam air.