HASIL DAN PEMBAHASAN
2.1 Sistem Koloid
Sistem koloid sebagai satu gejala dan bentuk fisik suatu materi, kadang-kadang pembentukannya tidak dikehendaki atau harus dihindarkan pada suatu aspek kegiatan atau pada pekerjaan tertentu. Namun, peda pekerjaan dan aspek kehidupan yang lain, pembentukan koloid justru diperlukan untuk tujuan-tujuan tertentu. Zat yang terpecah halus didalam suatu medium atau pelarut disebut zat terdispersi. Sedangkan pelarutnya disebut dengan zat pendispersi, atau medium pendispersi. Sistem yang terbentuk dari dua komponen ini disebut sistem dispersi (Mulyono, 2011).
Ada tiga sistem dispersi, yaitu sistem dispersi molekuler (atau disebut sistem larutan); sistem dispersi halus (atau sistem koloid); dan sistem dispersi kasar (atau suspensi) (Mulyono, 2011).
Salah satu parameter yang membedakan antara ketiga sistem di atas adalah pada ukuran dari partikel terdispersinya. Ukuran partikel larutan mempunyai diameter partikel kurang dari 1 nm; diameter partikel koloid antara 1-200 nm; sedangkan ukuran dari partikel suspensi mempunyai diameter lebih dari 200 nm (1 nm = 10-9 m). Dapat dinyatakan bahwa sistem koloid mempunyai sifat antara sistem larutan dan juga sistem suspensi. Dapat juga dikatakan bahwa sistem koloid memeliki ciri-ciri yang merupakan perpaduan antara kedua sistem lainnya (Mulyono, 2011).
Koloid ialah campuran dari duatau lebih zat yang salah satu fasanya tersuspensi sebagai sejumlah besar partikel yang sangat kecil dalam fasa kedua. Zat yang tersipersi dan medium penyangganya dapat berupa kombinasi gas, cairan, atau padatan. Contoh koloid antara lain semprotan aerosol (cairan tersuspensi dalam gas), asap (partikel padatan dalam udara), susu (tetesan kecil minyak dan padatan dalam air), mayonaise (tetesan kecil air dalam minyak), dan cat (partikel pigmen padat dalam minyak untuk zat berdasar- minyak, atau pigmen dari minyak yang terdispersi dalam air untuk cat lateks). Partikel koloid lebih besar daripada 1 molekul tetapi terlalu kecil untuk dilihat oleh mata; dimensi diameter diantara larutan dan suspensi. Keberadaannya dapat dilihat paling dramatis dari caranya membaurkan cahaya sinar; contohnya yang kita kenal ialah lewatnya cahaya pada proyektor bioskop melalui suspensi partikel-partikel debu kecil di udara. Batu mulia opal
menunjukan sifat optis yang muncul dari air koloid yang tersuspensi dalam silikon dioksida padat (Oxtoby, 1999).
Meskipun beberapa koloid memisah menjadi dua fasa terpisah jika didiamkan cukup lama, campuran lain bertahan sangat lama; suspensi partikel emas yang disiapkan oleh Michael Faraday pada tahun 1857 tidak menunjukan pemisahan nyata sampai sekarang. Pada banyak koloid, partikel mempunyai muatan bersih positif atau negatif pada permukaannya, diimbangi oleh muatan ion lawannya dalam larutan. Pemisahan koloid semacam ini dapat dipercepat dengan pelarutan garam dalam larutan itu. Proses ini dinamakan flokulasi. Garam mengurangi daya tolak elektrostatik di antara partikel yang tersuspensi, menyebabkan agregasi dan juga pengendapan. Flokulasi terjadi di delta sungai; sewaktu air sungai yang mengandung partikel lempung tersuspensi bertemu dengan air garam dan air laut, maka lempung memisah sebagai sedimen terbuka dengan rapatan rendah (Oxtoby, 1999).
Suatu akibat penting dari begitu penting dari begitu kecilnya ukuran partikel dalam larutan koloid adalah, bahwa rasio permukaan terhadap volume sangat besar sekali. Maka fenomena yang tergantung pada ukuran permukaan, seperti adsorpsi akan memegang peranan yang penting. Efek ukuran partikel atas luas permukaan akan nampak jelas dari contoh berikut. Luas permukaan total dari 1 mL bahan yang berbentuk kubus dengan sisi 1 cm adalah 6 cm2. Bila ini dibagi-bagi menjadi kubus-kubus dengan ukuran 10-6 cm (10- 8 m) (yang mendekati banyak sekali ukuran koloid), luas total permukaan bahan dengan volume yang sama, adalah 6 × 106 cm2 (Svehla, 1990).
Meskipun partikel-partikel koloid tak dapat dipisahkan dari partikel-partikel yang berdimensi molekul dengan memakai kertas saring biasa -kertas saring kuantitatif yang terbaik menahan partikel-partikel yang berdiameter lebih besar dan kira-kira 1 µm- pemisahan dapat dihasilkan dengan memakai alat-alat khusus. Prosedur yang dikenal sebagai dialisis memanfaatkan fakta bahwa zat-zat yang ada dalam larutan sejati, asalkan molekulnya tidal terlalu besar dapat lolos dan juga menembus selaput (membran) dari perkamen atau kolodion, sedangkan partikel-partikel koloid tertahan. Pemisahan juga dapat dihasilkan engan penyaringan ultra. Kertas saring dijenuhi dengan kolodion, atau dengan gelatin yang seterusnya dikeraskan dengan formaldehida, sehingga pori-pori menjadi cukup kecil untuk menahan partikel-partikel dengan dimensi koloid. Ukuran terakhir dari pori-pori tergantung pada kertas yang dipakai dan pada dimensi konsentrasi larutan yang dipakai untuk menjenuhinya. Larutan dituang di atas saringan dan aliran
cairan dipercepat dengan hisapan atau tekanan. Disini dapat disebutkan bahwa faktor- faktor lain (misalnya laju difusi dan adsorpsi) disamoing ukuran pori, menentukan apakah partikel ukuran tertentu akan lolos atau tidak melalui suatu saringan ultra (Svehla, 1990). Sistem koloid dimana suatu cairan merupakan medium terdispersinya sering dinamakan sol, untuk membedakannya dari larutan sejati: sifat cairan itu ditunjukkan dengan menggunakan awalan, misalnya akuasol, alkosol, dan seterusnya. Zat padat yang dihasilkan pada koagulasi atau flokulasi suatu sol disebut dengan gel, tetapi sekarang nama ini umumnya terbatas untuk kasus dimana seluruh sistem mengeras menjadi sesuatu keadaan semi-padat, tanpa adanya sedikitpun cairan supernatan pada mulanya. Beberapa pengarang memakai kata gel untuk meliputi endapan-endapan yang mirip gelatin, seperti alumunium hidroksida dan besi (III) hidroksida yang terbentuk dari sol, sementara yang lainnya menyebutnya koagel. Proses mendispersinya zat padat yang telah berflokuasi atau gel (atau koagel) dengan membentuk larutan koloid, disebut peptisas (Svehla, 1990). Ciri-ciri sistem koloid antara lain :
Bidang batas antar zat terdispersi dan medium pendispersi hanya dapat di deteksi dengan bantuan mikroskop ultra
Bersifat 2 fasa tetapi sukar memisah (cukup stabil)
Dapat disaring dengan kertas saring ultra, namun tidak dengan kertas saring biasa. Koloid jika dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan fasanya :
No. Fasa Nama Contoh
Terdispersi Pendispersi
1. Gas Cair Busa cair Busa sabun, hair spray 2. Gas Padat Busa padat Karet busa, batu apung 3. Cair Gas Aerosol cair Kabut, awan
4. Cair Cair Emulsi cair Susu, odol
5. Cair Padat Emulsi padat Keju, mentega, mutiara 6. Padat Gas Aerosol padat Asap
7. Padat Cair Sol cair Gelatin, jelly
8. Padat Padat Sol padat Kaca warna, paduan logam
Tabel 2.1 Tipe koloid berdasarkan fasanya (Mulyono, 2011).
Larutan koloid dapat dibagi secara kasar dalam dua golongan utama, yang dinamai liofob (bahasa Yunani = benci pelarut) dan liofil (bahasa Yunani = suka pelarut). Bila air merupakan medium pendispersinya, istilah yang dipakai adalah hidrofob dan hidrofil. Sifat-sifat utama dari setiap golongan diikhtisarkan salam tabel 2.2, tetapi perlu ditekankan bahwa pembedaan-pembedaan ini tidaklah mutlak, karena sebagian koloid, terutama sol-sol hidroksida-hidroksida logam, menunjukkan sifat-sifat pertengahan (Svehla, 1990).
No. Sol Hidrofob Sol Hidrofil 1. Viskositas sol hampir sama dengan
viskositas medium. Misalnya: sol dari logam, perak halida, hidroksida logam, barium sulfat.
Viskositasnya jauh lebih tinggi daripada viskositas medium; sol mengeras menjadi massa yang menyerupai selai; sering dinamakan gel (atau koagel). Contoh: sol dari asam silikat, timah (IV), gelatin, kanji, dan protein.
2. Elektrolit dalam jumlah yang relatif sedikit sekali, menimbulkan flokulasi. Perubahan-perubahan umumnya adalah tak reversibel, air tak mempunyai efek atas flokulan.
Elektrolit dalam jumlah kecil mempunyai efek sedikit sekali: dalam jumlah banyak menyebabkan pengendapan, penggaraman. Perubahan umumnya reversibel dengan penambahan air
3. Biasanya, partikel-partikel mempunyai muatan listrik dengan tanda muatan tertentu, yang hanya bisa diubah dengan metode-metode khusus. Partikel-partikel bermigrasi ke satu arah dalam medan listrik (kataforesis atau elektroforesis).
Partikel-partikel dengan mudah dapat berubah muatannya, misalnya mereka bermuatan positif dalam medium asam dan bermuatan negatif dalam medium basa. Partikel-partikel bisa bermigrasi ke salah satu arah atau tidak sama sekali dalam medan listrik.
4. Ultra-mikroskop memperlihatkan partikel-partikel terang dalam gerakan-gerakan yang kuat (gerakan Brown).
Hanya cahaya difus yang terlihat dalam ultra-mikroskop.
5. Tegangan permukaanya hampir sama dengan tegangan permukaan air.
Tegangan permukaannya sering lebih rendah daripada tegangan permukaan air; busa-busa sering mudah terjadi.
Tabel 2.2 Beberapa perbedaan hidrofob dan hidrofil (Svehla, 1990).
2.2 Sifat-Sifat Koloid