Bab 10 Kecepatan reaksi dan energi
11.3 Sistem Dispersi
11.3.1 Macam-macam Koloid
Sistem koloid terdiri dari dua fase, yaitu fasa dispersi dan medium pendispersi. Kedua fasa tersebut, dapat berwujud zat cair, zat padat atau berwujud gas. Berdasarkan hubungan antar fase dispersi dan medium dispersi, maka koloid dapat kita kelompokan
A. Koloid yang dibentuk oleh fasa terdispersinya gas dalam medium pendispersinya cair adalah buih atau busa. Contoh untuk koloid ini adalah putih telur yang dikocok dengan kecepatan tinggi. B. Buih atau busa padat adalah jenis koloid yang
fasa terdispersinya gas dan medium pendispersinya padat, jenis koloid ini dapat berupa batu apung dan karet busa.
C. Koloid dengan fasa terdispersi cair dan medium pendispersinya gas dikenal dengan aerosol cair. Contoh koloid ini adalah kabut, awan, pengeras rambut (hair spray) dan parfum semprot.
D. Emulsi merupakan jenis koloid yang dibentuk oleh fasa terdispersi cair di dalam medium pendispersi cair. Emulsi dapat kita temukan seperti susu, santan, mayonaise dan minyak ikan.
E. Koloid yang disusun oleh fasa terdispersi cair dalam medium pendispersi padat disebut dengan emulsi padat atau gel. Koloid ini sering kita jumpai dalam keju, mentega, jeli, semir padat ataupun lem padat.
F. Aerosol padat merupakan yang disusun oleh fasa terdispersi padat dengan medium dispersinya berupa gas. Contohnya asap dan debu di udara.
Tabel 11.1. Perbandingan larutan koloid dan suspensi
Campuran Homogen Campuran Heterogen Koloid Suspensi Ukuran partikel < 1 nm Ukuran partikel 1‐ 100 nm Ukuran partikel >100 nm Jernih Tidak jernih Tidak jernih Satu fase Dua fase Dua fase
Stabil Umumnya stabil Tidak stabil Tidak dapat disaring Hanya dapat disaring dengan ultrafiltrasi Dapat disaring Tidak memisah jika didiamkan Tidak memisah jika didiamkan Memisah jika didiamkan Cahaya yang melewati tidak terlihat Cahaya yang melewati jelas terlihat, tetapi partikel tidak Cahaya dan partikel jelas terlihat
G. Sol merupakan koloid yang fasa terdispersinya berwujud padat dengan medium pendispersinya berwujud cair. Sol paling banyak kita jumpai seperti, agar‐agar panas, cat, kanji, putih telur, sol emas, sol belerang, lem dan lumpur.
H. Jenis koloid yang terakhir adalah koloid yang memiliki fasa terdispersi dan medium pendispersinya zat padat, jenis koloid ini disebut dengan sol padat. Contoh sol padat adalah; batuan berwarna, gelas berwarna, tanah, perunggu, kuningan dan lain‐lain. Berdasarkan ukuran partikel dari fasa terdispersi yang spesifik dan medium pendispersi yang beragam, maka koloid memiliki beberapa sifat utama yaitu :
1. Sistem koloid menunjukan adanya gerak Brown yaitu pergerakan yang tidak teratur (zig‐zag) dari partikel‐partikel koloid, gerakan diamati oleh Robert Brown. Gerakan ini terjadi secara terus menerus akibat dari tumbukan yang tidak seimbang antara medium koloid dengan partikel koloid. Gerak Brown dapat menstabilkan sistem koloid atau mencegah terjadinya pengendapan. Gerakan ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop (lihat Gambar 11.8).
2. Efek Tyndall merupakan penghamburan cahaya oleh partikel‐partikel yang terdapat dalam sistem koloid sehingga berkas cahaya dapat dilihat jelas walaupun partikelnya tidak tampak dan efek ini diamati oleh John Tyndall. Dalam kehidupan sehari‐hari efek Tyndal dapat diamati pada langit yang berwarna biru di siang hari karena adanya pantulan cahaya dari partikel koloid diudara. Demikian pula pada saat matahari terbenam pantulan partikel di udara memberikan warna jingga, lihat Gambar 11.9. 3. Koagulasi koloid adalah pengumpulan dan
penggumpalan partikel‐partikel koloid. Peristiwa koagulasi terjadi pada kehidupan sehar‐hari seperti pada pembentukan delta.
Gambar 11.8. Gerak Brown partikel koloid
Gambar 11.9. Effek Tyndall dari partikel koloid Partikel
terdispersi Bergerak zig-zag
tanah liat atau lumpur terkoagulasi karena adanya elektrolit air laut. Proses koagulasi dari karet juga terjadi karena adanya penambahan asam formiat kadalam lateks. Demikian pula halnya dengan lumpur koloid dapat dikoagulasikan dengan tawas yang bermuatan. 4. Sistem koloid juga memiliki daya adsorbsi yang
kuat untuk menarik ion atau muatan listrik dan molekul netral. Hal ini disebabkan karena partikel koloid memiliki permukaan yang sangat luas. Misalnya proses penyerapan air oleh kapur tulis, sol Fe(OH)3 dalam air mngandung ion Fe3+
yang diadsorbsi. Sedangkan untuk yang bermuatan negatif adalah molekul As2S3, ion S2‐
yang diadsorbsi. Pemanfaatan sifat adsorbsi dari koloid anatara lain dalam penjernihan air, misalnya penggunaan tawas untuk mengikat kotoran atau zat warna dari tanah (Gambar 11.10).
5. Sistem koloid yang bermuatan dapat ditarik oleh elektroda yang dialiri oleh arus listrik searah. Untuk koloid yang bermuatan negatif bergerak menuju anoda yaitu elektroda positif dan koloid yang bermuatan positif bergerak menuju katoda atau elektroda negatif (Gambar 11.11).
Berdasarkan affinitas partikel‐partikel fase dispersi terhadap medium dispersi, maka terdapat dua macam sistem koloid:
A. Koloid Liofil (suka cairan) : adalah koloid yang memiliki gaya tarik menarik antara partikel‐ partikel terdispersi dengan medium pendispersi. Medium pendispersi dalam liofil sering disebut juga dengan hidrofil. Partikel koloid juga dapat mengadsorbsi molekul cairan sehingga terbentuk selubung disekeliling partikel koloid. Keberaadan selubung inilah yang menyebabkan koloid liofil lebih stabil.
B. Koloid Liofob (takut cairan): adalah koloid yang memiliki gaya tarik menarik yang lemah antara partikel‐partikel terdispersi dengan medium pendispersi. Medium pendispersinya sering disebut dengan hidrofob. Pertikel‐partikel koloid tidak dapat mengadsorbsi pelarutnya sehingga koloid ini kurang stabil dan dapat dengan mudah
Gambar 11.10. Adsorbsi muatan
positif dari koloid Fe(OH)3
Gambar 11.11. Adsorbsi muatan negatif dari koloid As2S3
Fe(OH) Fe3
AsS3
terkoagulasikan dengan penambahan elektrolit. C. Koloid pelindung adalah koloid yang dapat
melindung koloid lain agar tidak terkoagulasikan. Contoh menarik adalah penambahan koloid liofil ke dalam liofob, dimana koloid liofob terbungkus tidak mengumpul, seperti pembuatan es krim agar tidak menggumpat ditambahkan gelatin. Demikian pula halnya dengan cat dan tinta memiliki koloid pelindung agar tidak mengendap atau menggumpal.
