PERCOBAAN I
SISTEM KOLOID
1.1. Tujuan Percobaan
1. Untuk mengetahui cara pembuatan koloid secara Kondensasi.
2. Untuk mengetahui cara pembuatan koloid secara Dispersi.
3. Untuk mengetahui cara pembuatan koloid secara Emulsi.
1.2. Teori Dasar
1.2.1. Pengertian Sistem Koloid
Sistem koloid atau yang biasanya disebut koloid merupakan suatu
bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat
homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar
(1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti
partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain
yang dikenakan kepadanya, sehingga tidak terjadi pengendapan. Sifat
homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh
campuran biasa (suspensi). Koloid mudah dijumpai di mana-mana.
Contohnya seperti, susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan
contoh – contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-
hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia
koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena
kepentingannya.
1.2.2. Jenis – Jenis Koloid
Seperti yang telah disebutkan bahwa sistem koloid terdiri dari dua
fase, yaitu fase terdispersi dan fase pendispersi (medium pendispersi).
Dan disini adalah pembagian dari jenis – jenis koloid berdasarkan jenis
fase pendispersinya dan fase terdispersinya.
1
2
Koloid yang fase terdispersinya padat disebut sol. Ada tiga jenis
sol, yaitu sol padat (padat dalam padat), sol cair (padat dalam cair), sol
gas (padat dalam gas). Namun, istilah sol biasa digunakan untuk
menyatakan sol cair, sedangkan sol gas lebih dikenal sebagai aerosol
(aerosol padat).
Koloid yang fase terdispersinya cair disebut emulsi. Emulsi juga
terdiri dari tiga jenis, yaitu emulsi padat (cair dalam padat), emulsi cair
(cair dalam cair), dan emulsi gas (cair dalam gas) yang juga biasa dikenal
aerosol cair.
Koloid yang fase terdispersinya gas disebut buih. Hanya ada dua
jenis buih, yaitu buih padat dan buih cair. Campuran antara gas dan gas
selalu bersifat homogen, jadi merupakan larutan, bukan koloid. Istilah
buih biasa digunakan untuk menyatakan buih cair. Dengan demikian, ada
sekitar 8 jenis koloid.
Tabel 1.1. Perbandingan Sistem Koloid
NOFASE
TERDISPERSI
FASE
PENDISPERSINAMA CONTOH
1Padat Padat Sol Padat Gelas berwarna, intan
hitam.
2 Padat Cair Sol Sol emas, tinta cat.
3 Padat Gas Aerosol Asap, debu di udara.
4 Cair Padat Emulsi Padat Jell, mutiara.
5Cair Cair Emulsi Susu, santan, minyak
ikan.
6 Cair Gas Aerosol Cair Kabut dan awan.
7 Gas Padat Buih Padat Karet busa, styrofoam.
8Gas Cair Buih Buih sabun, krim
kocok.
3
a. Aerosol
Aerosol adalah sistem koloid yang memiliki zat pendispersi
berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut
aerosol cair, contohnya adalah kabut dan awan. Sedangkan aerosol
yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat,
contohnya adalah asap dan debu di dalam udara.
b. Sol
Sol merupakan sistem koloid dari partikel padat yang
terdispersi dalam zat cair. Koloid jenis ini banyak sekali kita
temukan didalam kehidupan kita sehari-hari, contohnya seperti air
sungai, sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta.
c. Emulsi
Emulsi merupakan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi
dalam zat cair lain, akan tetapi kedua zat cair tersebut tidak saling
melarutkan, contohnya seperti santan, susu, mayonaise, dan minyak
ikan.
d. Buih
Buih merupakan sistem koloid dari gas yang terdispersi
dalam zat cair. Untuk menstabilkan buih, maka diperlukan zat
pembuih seperti sabun, detergen, dan protein. Buih dapat dibuat
dengan mengalirkan gas kedalam zat cair yang mengandung
pembuih.
e. Gel
Gel merupakan sistem koloid yang setengah kaku atau bisa di
katakan setengah padat dan setengah cair, contohnya seperti agar –
agar, lem kanji, selai, gelatin.
4
1.2.3. Sifat – Sifat Koloid
a. Efek Tyndall
Efek tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya)
oleh partikel – partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran
molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini di temukan oleh
John Tyndall (1820 – 1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh
karena itu sifat ini disebut efek tyndall. Efek tyndall adalah efek
yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saar larutan sejati
disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan
menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya
akan dihamburkan. Hal itu terjadi karena partikel – partikelnya
relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan
sangat sulit untuk diamati.
b. Gerak Brown
Gerak brown ialah gerakan partikel – partikel koloid yang
senantiasa bergerak lurus tetapi tidak menentu (gerakannya
acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop
ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel – partikel tersebut
akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini
dinamakan gerak Brown. Partikel – partiekl suatu zat senantiasa
bergerak. Gerakan tersebut dafat bersifata acak seperti pada zat cair
dan gas (dinamakan gerak Brown), sedangkan pada zat padat hanya
beroszillasi ditempat (tidak termasuk gerak Brown). Untuk koloid
dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel –
partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel – partikel
koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah.
Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang
terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan
tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel
sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown. Semakin kecil
5
ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi.
Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin
lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa
gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan
dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi).
Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Jadi, semakin tinggi
suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang
dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak
Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat.
Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid,
maka gerak Brown semakin lambat.
c. Adsorpsi
Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau
senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh
luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan
dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam
suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif
karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid
As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.
d. Muatan koloid
Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif
dan koloid bermuatan negatif.
e. Koagulasi koloid
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan
membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat
terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi
secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau
6
secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid
yang berbeda muatan.
f. Koloid pelindung
Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat
melindungi koloid lain dari proses koagulasi.
g. Dialisis
Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu
dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan
cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi
permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi
permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati
koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.
h. Elektroforesis
Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang
bermuatan dengan menggunakan arus listrik.
1.3. Alat dan Bahan
1.3.1. Alat
Gelas Kimia
Pemanas
Tabung Reaksi
Pengaduk
Spatula/Sendok
Senter
7
Gambar 1.1. Gelas Kimia
Gambar 1.2. Pemanas
Gambar 1.3. Tabung Reaksi
8
Gambar 1.4. Pengaduk
Gambar 1.5. Spatula
Gambar 1.6. Senter
9
1.3.2. Bahan
FeCl3 larutan
NaCl larutan
BaCl2 larutan
Agar – agar
Minyak Tanah
Air dan Sabun
Gambar 1.7. Larutan FeCl3
Gambar 1.8. NaC
10
Gambar 1.9. BaCl2
Gambar 1.10. Agar – Agar
Gambar 1.11. Minyak Tanah
11
Gambar 1.12. Air
Gambar 1.13. Detergen
1.4. Prosedur Percobaan
12
a. Pembuatan sol dengan kondensasi
1. Panaskan 25 ml air dalam gelas kimia sampai mendidih.
2. Tambahkan 12 tetes larutan FeCl3 jenuh sambil dipanaskan sampai
larutan berwarna coklat merah, setelah itu tuang ditabung reaksi
sama rata.
3. Secara bersamaan masukkan 5 tetes NaCl pada tabung 1.
4. Masukkan BaCl2 pada tabung 2
b. Pembuatan sol dengan cara disperse
1. Ambil 1 sendok agar-agar dan larutkan dalam air sampai 13
tabung
reaksi.
2. Panaskan dan dinginkan sampai menjadi jel.
3. Kemudian disenter dan amati yang terjadi.
c. Pembuatan emulsi
1. Campurkan 1 ml minyak tanah dan 5 ml air dalam tabung reaksi.
2. Guncangkan tabung dengan keras, diamkan beberapa menit dan
amati.
3. Tambahkan sabun / deterjen dan amati kembali.
1.5. Hasil Pengamatan
Dari ketiga percobaan sistem koloid yang kami lakukan kami
mendapatkan hasil sebagai berikut:
1. Pembuatan Sol dengan Kondensasi
Ketika pada saat pemanasa, aquades yang ditambah 12 tetes
larutan FeCl3 dan dipanaskan, larutan tersebut berubah warna menjadi
coklat kemerahan dan terdapat endapan berwarna coklat kemerahan
pula. Kemudian larutan tersebut dimasukkan kedalam dua tabung
reaksi dengan ukuran yang sama rata. Pada tabung pertama
13
ditambahkan 5 tetes NaCl (diperoleh dari 2 sendok garam + 10 ml
aquades) dan pada tabung kedua dimasukkan 5 tetes BaCl2. Setelah
larutan tersebut tercampur, pada tabung pertama terjadi pengurangan
endapan dan terlihat lebih sedikit (25%). Kemudian pada tabung
kedua, endapannya terlihat lebih banyak dibanding dengan di tabung
pertama tadi (75%).
Gambar 1.14. Pembuatan Sol dengan Kondensasi
2. Pembuatan Sol dengan Cara Dispersi
Ketika air dan agar-agar dicampur menjadi satu larutan masih
berbentuk cair dan berwarna merah, namun setelah dipanaskan sampai
mendidih lalu didinginkan, larutan tadi membentuk gel. Untuk lebih
mudah dalam pengamatan, maka dilakukan perbandingan dengan
membandingkan gel tadi dengan aquades yang dimasukkan kedalam
tabung reaksi yang berbeda, kemudian agar-agar yang sudah dingin
tadi dan aquades letakkan kedalam ruangan yang gelap. Saat diberi
cahaya (disenter), ketika cahaya melewati tabung yang berisi agar –
agar, tembusan cahaya akan terhamburkan, sedangkan pada aquades
cahaya akan langsung diteruskan tanpa adanya penghamburan cahaya.
14
Gambar 1.15. Pembuatan Sol Cara Dispersi
3. Pembuatan Emulsi
Pada saat 1 ml minyak tanah dan 5 ml air dicampurkan lalu
kemudian diguncang dengan keras, setelah diamati yang terjadi adalah
minyak dan air tidak menyatu. Minyak tanah terdapat dibagian
permukaan dan air dibagian dasar dari tabung reaksi. Tetapi pada saat
ditambahkan 1 sendok detergen kedalam larutan tersebut, maka
terjadi perubahan pada larutan, minyak tanah dan air lama - kelamaan
bercampur menjadi satu.
Gambar 1.16. Pembuatan Emulsi
15
1.6. Pembahasan
1. Pembuatan Sol dengan Kondensasi
Cara kondensasi adalah cara pembuatan sistem koloid dengan
adanya penggumpalan partikel – partikel yang sangat kecil.
Penggumpalan partikel ini bisa dilakukan dengan melaui beberapa
reaksi kimia, seperti reaksi pengendapan, reaksi hidrolisis, reaksi
pergeseran, reaksi redoks, dan reaksi pergantian pelarut.
Gambar 1.17. Tabung Pertama (Endapan 25%)
Gambar 1.18. Tabung Kedua (Endapan 75%)
16
2. Pembuatan Sol dengan Cara Dispersi
Pada saat penyinaran terjadi penghamburan cahaya oleh partikel
koloid (agar – agar), inilah yang di sebut efek tyndall karena ukuran
partikel lebih besar dari panjang gelombang cahaya, pada saat agar –
agar di panaskan maka terjadi perubahan dan membentuk gel yaitu
koloid yang setengah padat dan setengah cair.
Gambar 1.19. Pengamatan Efek Tyndall
3. Pembuatan Emulsi
Air merupakan senyawa polar dan minyak adalah senyawa
nonpolar, pada prinsipnya senyawa polar-nonpolar tidak bisa
menyatu. Sedangkan sabun mempunyai 2 sisi, yaitu bagian kepala
merupakan gugus yang polar (karboksilat) dan bagian ekor yg panjang
merupakan rantai alkana yang nonpolar. Jadi sabun disini bertindak
sebagai penghubung antara air dan minyak. Bisa dikatakan sabun
sebagai emulgator (pengikat antara air dengan minyak).
17
Gambar 1.20. Sebelum di tambahkan Detergen
Gambar 1.21. Sesudah di tambahkan Detergen
18
1.7. Kesimpulan dan Saran
Setelah melakukan beberapa percobaan diatas, maka kami dapat
menarik beberapa kesimpulan. Adapun kesimpulan tersebut adalah
sebagai berikut:
1. Koloid memiliki ciri keruh, tidak dapat disaring dengan saringan
biasa, tidak memisah saat didiamkan dan terbagi menjadi 2 fase.
2. Efek Tyndall merupakan salah satu cara sederhana untuk membedakan
anata larutan sejati dengan koloid, karena koloid tidak selalu
berbentuk keruh dan ada beberapa yang hampir sama dengan larutan
sejati. Karena, larutan sejati bersifat meneruskan cahaya (transparan),
sedangkan koloid bersifat menghamburkan cahaya.
3. Koloid terbagi menjadi 2 fase, yaitu zat terdispersi (zat yang terlarut
didalam larutan koloid) dan fase pendispersi (pelarut didalam larutan
koloid).
4. Ada beberapa gaya yang menentukan kestabilan koloid, yaitu gaya
tarik – menarik yang menyebabkan partikel – partikel koloid
berkumpul jadi satu dan mengendap, kemudian gaya tolak – menolak
yang terjadi karena adanya penumpukan lapisan ganda listrik yang
akan membuat dispersi koloid menjadi stabil. Gaya tarik – menarik
partikel koloid dengan medium pendispersinya yang akan
meningkatkan kestabilan sistem koloid secara keseluruhan.
5. Koloid didalam industri seperti industri cat, keramik, tekstil, kertal,
karet, tinta, selai, gel, detergen dan industri – industri lainnya.
6. Gunakanlah masker dan sarung tangan, agar terhindar dari larutan
ataupun senyawa yang berbahaya.
7. Cucilah alat – praktikum setelah menggunakannya agar tetap steril.
8. Dengarkanlah arahan dosen dengan seksama.