UN-Bab 13 : Koloid

 

Bab 13 : Koloid

Berikut perbedaan koloid dengan larutan dan suspensi.  Sifat Larutan Koloid Suspensi Dispersi molekuler koloid kasar Sifat campuran homogen homogen (makroskopis), namun heterogen (mikroskopis) heterogen Ukuran zat terlarut kurang dari 1 nm 1 – 100 nm lebih dari 100 nm Fasa Satu fasa Dua fasa dua fase Sifat stabil Umumnya stabil tidak stabil Penyaringan  Tidak dapat disaring Tidak dapat disaring, kecuali menggunakan penyaring ultra Dapat disaring Contoh larutan gula, larutan garam,  cuka tinta, cat, darah, sabun, asap air berpasir, kopi

Koloid dapat digolongkan sebagai berikut :  Sol, jika fase terdispersinya padat.  Emulsi, jika fase terdispersinya cair.  Buih, jika fase terdispersinya gas.  Aerosol, jika fasa pendispersinya gas

Berikut tabel Penggolongan Koloid Fase  terdispersi  Medium  pendispersi  Jenis  Nama  Contoh  Padat padat  sol padat  sol padat  kaca berwarna, intan hitam  cair  sol cair  sol  tinta, cat, darah, sabun, detergen, lumpur, lem , sol emas, sol belerang gas  sol gas  aerosol padat  asap, debu di udara Cair  padat  emulsi padat  gel  jelly, agar-agar, gelatin, mutiara  cair  emulsi cair  emulsi  susu, santan, mayonnaise, minyak ikan  gas  emulsi gas  aerosol cair  awan, kabut, obat nyamuk semprot, parfum  gas padat  buih padat  buih padat  aerogel, batu apung, stirofoam, roti, marshmallow  cair  buih cair  buih  buih sabun, krim kocok, krim cukur

Efek Tyndall Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Berikut efek yang dihasilkan ketika larutan, koloid dan suspensi dikenai cahaya Campuran  Cahaya  Larutan  diteruskan  Koloid  dihamburkan, partikel terdispersi tidak terlihat  Suspensi  dihamburkan, partikel terdispersi terlihat  Contoh efek Tyndall:  Berkas sinar matahari melalui celah daun pohon di pagi hari yang berkabut  Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut.  Sorot lampu proyektor film dalam bioskop yang berasap/berdebu.  Pada sore hari munculnya warna biru dan jingga di langit.

Gerak Brown Gerak Brown adalah gerak acak zig-zag partikel koloid yang disebabkan oleh tumbukan tak setimbang antara partikel terdispersi dengan pendispersi.  Tumbukan antara partikel zat terlarut juga mengalami gerak brown, akan tetapi karena ukuranya kecil sehingga tidak teramati Gerak Brown merupakan salah satu faktor yang menstabilkan koloid karena mengimbangi gaya gravitasi yang dapat menyebabkan pengendapan.

Muatan Koloid Partikel koloid memiliki muatan pada bagian terluarnya, sehingga ion-ion dapat menempel pada permukaan koloid. Muatan koloid menstabilkan koloid karena partikel-partikel koloid yang bermuatan sama sehingga saling tolak-menolak, sehingga menghindari penggumpalan

Elektroforesis Elektroforesis adalah sifat partikel koloid yang dapat bergerak dalam medan listrik.  Muatan koloid dapat ditentukan dengan memberi medan listrik di sekitar koloid.  Koloid positif akan bergerak ke katoda atau elektroda negatif.  Koloid negatif akan bergerak ke anoda atau elektroda positif.  Contoh kegunaan elektroforesis : Sifat elektroforesis koloid digunakan untuk identifikasi DNA serta korban dan pelaku kejahatan Mendeteksi kelainan genetik. Proses penyaringan debu pabrik.

Adsorpsi Adsorpsi adalah sifat partikel koloid yang dapat menyerap ion atau molekul netral pada permukaannya.  Koloid positif mengadsorpsi kation.  Contoh: sol Fe(OH)3, sol Al(OH)3, pigmen pewarna, hemoglobin.  Kolid negatif akan lebih mengadsorpsi kation dengan muatan besar dan radius kecil Contoh : ion Al3+ akan lebih diserap dibanding Na+ Koloid negatif mengadsorpsi anion.  Contoh: sol emas, sol perak, sol fosfor, sol As2S3, Al2O3, SiO2, tepung, air sungai.  Kolid positif akan lebih mengadsorpsi anion dengan muatan besar dan radius kecil Contoh : Ion PO43- akan lebih mudah mengadsorpsi koloid positif dibandingkan ion SO42- Kegunaan sifat adsorpsi Pemutihan gula tebu, Caranya dengan melarutkan gula pada air, lalu mengaliri larutan melalui tanah diatom dan arang tulang. Zat berwarna dalam gula akan diserap sehingga meghasilkan gula yang putih bersih. Karbon aktif, digunakan untuk menyerap racun dan zat organik berbahaya lainnya.  Norit adalah tablet yang terbuat dari karbon aktif. Di dalam usus, norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi gas atau zat racun. Pencelupan serat wol pada proses pencelupan

Koagulasi Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid. Proses ini didahului proses adsorpsi  antar partikel koloid sehingga menyebabkan ukuran partikel koloid menjadi besar dan akhirnya koloid menggumpal. Koagulasi dapat terjadi akibat:  Percampuran koloid yang berbeda muatan  Menyebabkan koloid saling mengadsorpsi dan menggumpal.  Penambahan elektrolit Elektrolit dapat mengadsorpsi dan menyebabkan koagulasi. Koagulasi terjadi bila koloid positif ditambah elektrolit yang lebih negatif, dan koloid negatif ditambah elektrolit yang lebih positif.  Contoh:  Koloid Fe(OH)3 (positif), mudah terkoagulasi jika ditambahkan ion Na2SO4 atau Na3PO4 Koloid As2S3 (negatif), mudah terkoagulasi jika ditambahkan FeCl3.  Koagulasi juga dapat terjadi dengan pengadukan sistem koloid atau pemanasan. Contoh koagulasi:  Delta terbentuk akibat tanah liat di sungai terkoagulasi ketika bercampur dengan air laut.  Penggumpalan karet, Karet dalam lateks digumpalkan menggunakan asam format (HCOOH). Penjernihan air, Air sungai yang keruh dapat dijernihkan menggunakan tawas (Al2(SO4)3). Pembuangan asap pabrik . Sebelum dibuang ke cerobong, asap dialirkan menuju logam bermuatan dan tegangan tinggi (20-75 kV) sehingga molekul udara di sekitarnya terion. Ion-ion lalu diadsorpsi oleh asap sehingga asap memiliki muatan. Asap lalu ditarik oleh elektroda lain sehingga gas yang dibuang ke cerobong bebas dari asap (Pengendap Cottrel).  Proses penetralan partikel albuminoid dalam darah oleh ion Fe3+ atau Al3+.

Dialisis Dialisis adalah suatu proses penghilangan ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid. Dialisis dilakukan dengan cara: Sistem koloid dimasukkan ke dalam kantong koloid yang bersifat semipermeabel. Kantong koloid lalu diberi atau dimasukkan ke tempat yang terdapat air yang mengalir. Air yang mengalir membawa ion-ion pengganggu namun tidak membawa partikel-partikel koloid. Contoh proses dialisis: Proses cuci darah terjadi di ginjal dimana ginjal bersifat sebagai sebagai selaput semipermeable yang dapat dilewati air dan molekul sederhana seperti urea tetapi menahan butir-butir darah yang merupakan koloid. Proses dialisis darah (cuci darah) dilakukan bagi penderita gagal ginjal. Proses memisahkan ion-ion sianida dari tepung tapioka.

Sifat koloid Liofil dan Liofob Koloid dengan medium dispersi cair dibedakan menjadi koloid liofil (suka cairan) dan koloid liofob (benci cairan). Jika medium dispersi air, maka dibedakan menjadi koloid hidrofil (suka air) dan koloid hidrofob (benci air).  Berikut perbedaan sifat koloid Liofil dan Liofob Liofil Liofob Mengadsorpsi medium Tidak mengadsorpsi medium Stabil baik konsentrasi zat terdispersi kecil maupun besar Stabil jika konsentrasi zat terdispersi kecil Tidak mudah mengendap dengan penambahan elektrolit Mudah mengendap dengan penambahan elektrolit Gaya tarik-menarik antara zat terdispersi dan pendispersi besar Gaya tarik-menarik antara zat terdispersi dan pendispersi kecil Viskositas koloid lebih besar daripada medium Viskositas koloid relatif sama dengan medium Efek Tyndall terlihat lemah Efek Tyndall terlihat jelas Bersifat reversibel Bersifat irreversibel Contoh: sabun, detergen, gelatin, kanji, protein, agar-agar Contoh: sol logam, sol belerang, sol-sol sulfida, sol Fe(OH)3, susu, mayonnaise

Koloid pelindung menstabilkan koloid yang dilindunginya partikel koloid agar tidak mengalami koagulasi.  Penerapan koloid pelindung:  Air susu dilindungi oleh kasein yang mencegah penggumpalan lemak.  Mentega dilindungi oleh lesitin yang mencegah penggumpalan lemak.  Es krim dilindungi gelatin yang mencegah pembentukan kristal gula atau es batu.  Tinta dan cat dilindungi oleh minyak silikon yang membuat tinta dan cat bertahan lama.  Salah satu jenis koloid pelindung adalah sabun. Sabun (Koloid asosiasi) yang tersusun atas partikel yang terdiri atas:  Gugus kepala, bersifat hidrofil atau polar.  Gugus ekor, bersifat hidrofob atau non-polar.  Contoh Sabun yang dapat membentuk koloid asosiasi dalam air adalah ion stearat (C18H35O2–)  Ketika sabun dilarutkan dalam air, bagian ekor dari asam stearat (hidrofob) saling berkumpul ke dalam, dan bagian kepala asam stearat (hidrofil) menghadap ke air.  Koloid asosiasi pada sabun dan detergen di air membuatnya menjadi pengemulsi kotoran dalam air. Gugus hidrofob akan menarik partikel kotoran lalu mendispersikannya ke air.

Kegunaan koloid pelindung dalam industri Industri kosmetik  Banyak menggunakan emulsi dan buih, misalnya foundation, shampoo, pembersih wajah, deodoran.  Industri tekstil  Pewarna tekstil dalam bentuk sol membuat warna menyerap dengan baik.  Industri farmasi  Obat-obatan banyak dibuat dalam bentuk sol.  Industri sabun dan detergen  Sabun dan detergen adalah pengemulsi kotoran dan air pada pakaian yang membuat bersih pakaian.  Industri makanan dan minuman  Makanan dan minuman seperti kecap, saus, susu, mayonnaise, dan mentega dibuat dalam bentuk koloid.

Pembuatan Koloid Koloid dapat dibuat dari sistem larutan atau dari sistem suspensi.  Jika koloid dibuat dari larutan maka disebut proses kondensasi dan jika dibuat dari suspensi disebut proses dispersi

Cara kondensasi adalah.  Reaksi redoks Contoh:  Pembuatan sol belerang dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2.  2H2S(g) + SO2(aq) 🡪 3S(koloid) + 2H2O(l)  Pembuatan sol emas dari reaksi larutan HAuCl4 dengan larutan K2CO3 dan larutan HCOH (formaldehida).               2HAuCl4(aq) + 6K2CO3(aq) + 3HCHO(aq) 🡪 2Au(koloid) + 5CO2(g) + 8KCl(aq) + KHCO3(aq) + 2H2O(l) Reaksi hidrolisis  Contoh:  Pembuatan sol Fe(OH)3 dari hidrolisis besi (III) klorida (FeCl3) dengan air mendidih.  FeCl3(aq) + 3H2O(l) 🡪 Fe(OH)3(koloid) +3HCl(aq)  Reaksi dekomposisi rangkap  Contoh:  Pembuatan sol As2S3 dari reaksi larutan H3AsO3 dengan larutan H2S.  2H3AsO3(aq) + 3H2S(aq) 🡪 As2S3(koloid) + 6H2O(l)  Pembuatan sol AgCl dari reaksi larutan AgNO3 encer dengan larutan HCl encer. AgNO3(aq) + HCl(aq) 🡪  AgCl(koloid) + HNO3(aq)  Penggantian pelarut  Contoh:  Larutan jenuh (CH3COO)2Ca yang dicampur dengan pelarut alkohol akan terbentuk koloid gel kalsium asetat

Cara dispersi contohnya adalah  Cara mekanik  Cara mekanik dilakukan dengan penggerusan butir-butir kasar dengan alat penggerus, lalu diaduk dengan medium pendispersi. Contoh cara mekanik: Sol belerang dapat dibuat dengan cara menggerus serbuk belerang bersama dengan zat inert (misalnya gula pasir), yang hasilnya kemudian dicampur dengan air. Cara peptisasi Cara peptisasi dilakukan dengan bantuan zat pemecah/ pempeptisasi. Contoh peptisasi: Agar-agar dipeptisasi air. Nitroselulosa dipeptisasi aseton. Karet dipeptisasi bensin. Endapan NiS dipeptisasi H2S. Endapan Al(OH)3 dipeptisasi AlCl3. Cara Busur Bredig (Bredig’s Arc) Busur Bredig digunakan untuk membuat sol logam. Logam yang akan dijadikan koloid dijadikan elektroda yang dicelupkan dalam medium pendispersi kemudian dialiri listrik. Atom-atom logam akan terlempar ke medium pendispersi, mengalami kondensasi, dan menjadi partikel koloid.