DISPERSI KOLOIDAL DAN
DISPERSI KOLOIDAL DAN SIFAT-SIFATNYASIFAT-SIFATNYA
A.
A. TujuanTujuan
Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk memberikan gambaran Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk memberikan gambaran tentang koloid dan sifat-sifatnya.
tentang koloid dan sifat-sifatnya.
B.
B. Landasan TeoriLandasan Teori
Koloid adalah suatu keadaan antara larutan dan suspensi. Suatu kumpulan Koloid adalah suatu keadaan antara larutan dan suspensi. Suatu kumpulan dari beberapa ratus atau beberapa ribu partikel yang membentuk partikel lebih dari beberapa ratus atau beberapa ribu partikel yang membentuk partikel lebih besar
besar dengan dengan ukuran ukuran sekitar sekitar 10 10 Å Å sampai sampai 2 2 000 000 Å Å dikatakan dikatakan berada berada dalamdalam keadaan koloid. Dalam suatu sistem koloid, partikel-partikel koloid terdispersi keadaan koloid. Dalam suatu sistem koloid, partikel-partikel koloid terdispersi (tersebar) dalam medium pendispersinya. Zat terdispersi maupun medium (tersebar) dalam medium pendispersinya. Zat terdispersi maupun medium pendispersi
pendispersi koloid koloid dapat dapat berupa berupa zat zat padat, padat, cair, cair, atau atau gas. gas. Terdapat Terdapat 8 8 tipe tipe sistemsistem koloid, yaitu busa (gas dalam cair), busa padat (gas dalam padat), aerosol padat koloid, yaitu busa (gas dalam cair), busa padat (gas dalam padat), aerosol padat (cair dalam gas), emulsi (cair dalam
(cair dalam gas), emulsi (cair dalam cair), emulsi padat (cair dalam pcair), emulsi padat (cair dalam padat), aerosoladat), aerosol padat (padat dalam gas), sol (padat dalam cair), dan
padat (padat dalam gas), sol (padat dalam cair), dan sol padat (padat dalam padat)sol padat (padat dalam padat) (Kurniawati, 2012).
(Kurniawati, 2012).
Ada dua cara terbentuknya partikel koloid. Pertama dari senyawa Ada dua cara terbentuknya partikel koloid. Pertama dari senyawa bermolekul
bermolekul besar, besar, yaitu yaitu satu satu molekul molekul menjadi menjadi satu satu partikel partikel koloid, koloid, contohnyacontohnya protein dan plastik.
protein dan plastik. Kedua, satu partikel koloid Kedua, satu partikel koloid terbentuk dari gabungan (agregat)terbentuk dari gabungan (agregat) banyak partikel. Partikel
banyak partikel. Partikel yang bergabung ini yang bergabung ini mungkin dalam bentuk mungkin dalam bentuk molekul, ionmolekul, ion atau atom (Syukri, 1999).
Dari segi bentuknya, partikel koloid dapat berupa lembaran (laminar), serat (fabliar), dan butiran (korpuskular). Bentuk ini ditentukan oleh jenis dan cara terbentuknya koloid. Untuk materi dalam bentuk butiran diameter menunjukkan ukuran partikel. Untuk partikel laminar (lembaran) dan serat (febliar), panjang dan lebar maupun tebalnya. Semuanya diperlukan untuk menyatakan ukuran partikel (Keenan, 1984).
Sifat-sifat koloid dapat dibagi menjadi Efek Tyndall yaitu penghamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid, Gerak Brown yaitu gerak tak menentu partikel-partikel koloid secara patah-patah (zig-zag), Elektroforesis yaitu pergerakan partikel-partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing electrode, Absorpsi yaitu peristiwa ketika permukaan suatu zat dapat menyerap zat lain, Koagulasi yaitu proses penggumpalan partikel-partikel koloid, Dialisis yaitu proses penghilangan ion-ion pengganggu dengan cara menyaring menggunakan membran/selaput semipermeable, Koloid pelindung yaitu suatu koloid yang dapat melindungi koloid tersebut agar tidak terkoagulasi, dan Koloid Liofil dan Koloid Liofob (Respati, 1992).
Senyawa koloid dari logam hidroksi merupakan koloid yang memiliki sifat pertengahan (bersifat hidrofil dan hidrofob), sehinggga mampu berinteraksi dengan senyawa yang bersifat polar maupun nonpolar. Apabila suatu bahan berpori direndam dalam suatu larutan koloid, maka partikel koloid tersebut akan
memenuhi pori-pori bahan berpori sehingga ukuran pori-porinya menjadi lebih kecil, dengan demikian prosentase terhalanginya molekul zat warna menjadi semakin besar (Rini, et al , 2007).
Tegangan permukaan merupakan sifat permukaan suatu zat cairan yang berperilaku layaknya selapis kulit tipis yang kenyal atau lentur akibat pengaruh
tegangan. Pengaruh tegangan tersebut disebabkan oleh adanya gaya tarik-menarik antar molekul dipermukaan zat cairan tersebut (Indarniati dan Ermawati, 2008). Tegangan permukaan didefinisikan sebagai kerja yang dilakukan dalam memperluas permukaan cairan dengan satu satuan luas. Satuan untuk tegangan permukaan (γ) adalah (J m-1) atau dyne cm-1 atau N m-1. Metode yang paling
umum untuk mengukur tegangan permukaan adalah kenaikan atau penurunan dalam pipa kapiler, yaitu:
γ =
. r . h . . g
Dimana d adalah kerapatan cairan, r adalah jari-jari kapiler, l adalah panjang cairan yang ditekan atau yang akan naik, dan g adalah konstanta gravitasi
(Dogra, 1990).
Tegangan permukaan air terjadi karena gaya kohesif antar molekul yang berada di permukaan. Molekul ini tidak memiliki molekul lain di atasnya sehingga
molekul tersebut saling melekat lebih kuat dengan molekul yang ada disekitarnya. Semakin besar gaya kohesif antarmolekul di permukaan, maka akan semakin besar tegangan permukaan. Karena gaya kohesif antar molekul hidrokarbon lebih kecil daripada air, maka tegangan permukaan larutan juga lebih kecil daripada air (Arbiantiet al , 2008).
C. Alat dan Bahan
Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah : - Tabung silinder - Timbangan analitik - Piknometer - Pipa kapiler - Pipet tetes - Gelas kimia - Batang Pengaduk Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : - Detergen 1 gr, 2 gr, 3 gr
- Minyak - Akuades
D. Prosedur Kerja
- Ditimbang sebanyak 1 gr, 2 gr, 3 gr
- Dilarutkan dengan akuades masing-masing sebanyak 100 ml
- Dimasukkan dalam piknometer - Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Diukur tinggi dengan pipa kapiler - Dihitung tegangan permukaanya Hasil
- Dimasukkan 50 ml dalam tabung sentrifuga - Ditambahkan detergen 1% sebanyak 3 ml - Dikocok
- Dimasukkan dalam piknometer - Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Dimasukkan dalam pipa kapiler - Diukur tingginya dalam pipa kapiler - Dihitung tegangan permukaan
Hasil Detergen
- Dimasukkan 50 ml dalam tabung sentrifuga - Ditambahkan detergen 2% sebanyak 3 ml - Dikocok
- Dimasukkan dalam piknometer - Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Dimasukkan dalam pipa kapiler - Diukur tingginya dalam pipa kapiler - Dihitung tegangan permukaan
Hasil
- Dimasukkan 50 ml dalam tabung sentrifuga - Ditambahkan detergen 3% sebanyak 3 ml - Dikocok
- Dimasukkan dalam piknometer - Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Dimasukkan dalam pipa kapiler - Diukur tingginya dalam pipa kapiler - Dihitung tegangan permukaan
Hasil Minyak
E. Hasil Pengamatan No Perlakuan Bobot Jenis (gr/mL) Teganggan Permukaan (N/m)
1 Minyak goreng + 1% detergen 0,982 6,495 x 10
-2 Minyak goreng + -2% detergen 0,984 6,75 x 10
-3 Minyak goreng + -3% detergen 0,934 5,949 x 10
-4 1% detergen 1,67 1,06 x 10
-5 2% detergen 1,69 1,03 x 10
-6 3% detergen 1,073 7,886 x 10
-o Perhitungan
Pengukuran Bobot Jenis
Bobot Jenis = –
- Detergen 1%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + 1% detergen = 20,67 gram Dit : densitas =…..? Peny : = – = = = 1,067 g/ml
- Detergen 2%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + 2% detergen = 20,69 gram Dit : densitas =…..? Penye : = – = = = 1,069 g/ml - Detergen 3%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + 3% detergen = 20,73 gram Dit : densitas =…..? Peny : = – = = = 1,073 g/ml - Minyak + detergen 1%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + minyak + 1% detergen = 19,82 gram Dit : densitas =…..?
Peny : = –
= = = 0,982 g/ml - Minyak + detergen 2%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + minyak + 2% detergen = 19,84 gram
Dit : densitas =…..? Peny : = – = = = 0,984 g/ml - Minyak + detergen 3%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + minyak + 3% detergen = 19,34 gram
Dit : densitas =…..? Peny : = – = = = 0,934 g/ml
Penentuan tegangan permukaan
= ½ r . h . d . g
Keterangan : = Tegangan permukaan (Nm-1) r = 0,05 cm = 5 x 10-5 m
h = Tinggi pipa kapiler (m) d = densitas (gr/ml) g = Gravitasi (9,8 m/s2) - Detergen 1% = ½ r.h.d.g = ½ (5.10-5 m)(2,6 x 10-2m)(1,67 gr/ml)(9,8 m/s2) = 1,06 x 10-5 N/m - Detergen 2% = ½ r.h.d.g = ½ (5.10-5 m)(2,5 x 10-2m)(1,69 gr/ml)(9,8 m/s2) = 1,03 x 10-5 N/m - Detergen 3% = ½ r.h.d.g = ½ (5.10-5 m)(2,2 x 10-2 m)(1,073 gr/ml)(9,8 m/s2) = 7,886 x 10-6 N/m - Minyak + detergen 1% = ½ r.h.d.g = ½ (5.10-5 m)(2,7 x 10-2 m)(0,982 gr/ml)(9,8 m/s2) = 6,495 x 10-6 N/m
- Minyak + detergen 2% = ½ r.h.d.g = ½ (5.10-5m)(2,8 x 10-2m)(0,984 gr/ml)(9,8 m/s2) = 67,5 x 10-6 N/m - Minyak + detergen 3% = ½ r.h.d.g = ½ (5.10-5m)(2,6 x 10-3m)(0,934 gr/ml)(9,8 m/s2) = 5,949 x 10-6 N/m
F. Pembahasan
Koloid adalah suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/ pemecah). Dimana di antara campuran homogen dan heterogen terdapat sistem pencampuran yaitu koloid, atau bisa juga disebut bentuk (fase) peralihan homogen menjadi heterogen. Campuran homogen adalah campuran yang memiliki sifat sama pada setiap bagian campuran tersebut, contohnya larutan gula dan hujan. Sedangkan campuran heterogen sendiri adalah campuran yang memiliki sifat tidak sama pada setiap bagian campuran, contohnya air dan minyak, kemudian pasir dan semen.
Cara pembuatan koloid dapat dibadakan menjadi cara kondensasi dan cara dispersi. Pasa cara kondensasi, pembuatan koloid dilakukan melalui reaksi kimia seperti reaksi redoks, reaksi hidrolisis, reaksi dekomposisi rangkap, dan reaksi pergantian pelarut. Sedangkan cara dispersi , koloid dibuar dengan cara partikel
kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi, atu dengan loncatan bunga listrik (busur bredig). Sampel koloid yang digunakan dalam percobaan ini adalah detergen dan minyak. Pertama-tama dilakukan pembuatan larutan detergen dengan konsentrasi 1%, 2%, dan 3%. Detergen dibuat dalam berbagai konsentrasi karena dalam percobaan ini akan diteliti pengaruh konsentrasi larutan koloid terhadap tegangan permukaannya. Masing-masing larutan tersebut ditimbang bobot jenisnya dalam piknometer dan diukur tinggi cairannya di dalam pipa kapiler. Kemudian dilakukan pengukuran larutan sabun yang dicampur dengan minyak.
Maing-masing larutan detergen 1%, 2%, dan 3% diambil 3 ml dan ditambahkan dengan minyak sebanyak 50 ml. Larutan detergen dicampurkan dengan minyak untuk melihat sifat koloid yang terjadi pada minyak dan detergen. Larutan detergen + minyak tersebut kemudian ditimbang bobot jenisnya masing-masing dalam piknometer dan diukur ketinggian cairannya dalam pipa kapiler. Dari data bobot jenis dan ketinggian cairan yang telah diperoleh, maka dapat dihitung tegangan permukaan masing-masing larutan tersebut.
Tegangan permukaan merupakan salah satu sifat akibat gaya langsung dari gaya antarmolekul yang terdapat dalam zat cair. Jadi tegangan permukaan cairan dapat didefinisikan sebagai daya tahan lapisan tipis suatu permukaan cairan terhadap gaya untuk mengubah luas permukaan cairan. Besar kecilnya tegangan permukaan cairan tergantung pada zat terlarut dalam cairan tersebut. Jika
konsentrasi zat terlarut pada permukaan lebih kecil dari konsentrasi zat yang ada di dalammya, maka akan menaikan tegangan permukaan dan sebaliknya. Selain itu tegangan permukaan berhubungan dengan gaya gravitasi. Jika gaya gravitasi lebih besar dari tegangan permukaan maka cairan akan jatuh, jika gaya gravitasi sama besar dengan tegangan permukaan maka cairan akan tetap pada posisinya.
Diperoleh data ketinggian cairan pada pipa kapiler masing-masing larutan yaitu detergen 1% dengan tinggi 2,6 cm, detergen 2% dengan tinggi 2,5 cm, detergen 3% dengan tinggi 3 cm, detergen 1% + minyak dengan tinggi 2,7 cm, detergen 2% + minyak dengan tinggi 2,8 cm, dan detergen 3% + minyak dengan tinggi 2,6 cm. Perbedaan ketinggian ini disebabkan oleh gaya antar molekul masing-masing larutan. Gaya antar molekul masing-masing larutan saling
mempengaruhi, sehingga larutan mengalami kenaikan yang berbanding lurus dengan gaya antara molekulnya yang tinggi. Artinya, semakin besar gaya yang bekerja maka semakin tinggi pula kenaikan larutan tersebut. Dan sebaliknya,
semakin kecil gaya yang bekerja pada larutan tersebut maka semakin kecil pula larutan tersebut mengalami perubahan kenaikan. Larutan yang mengalami perubahan kenaikan ketinggian paling besar adalah detergen. Hal tersebut
disebabkan karena gaya antar molekul-molekul dalam detergen lebih besar dibandingkan dengan minyak ataupun campuran minyak+detergen.
Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh data bahwa tegangan permukaan masing-masing cairan adalah sebagai berikut, tegangan muka detergen 1% adalah 1,06 x 10-5 N/m, detergen 2% adalah 1,03 x 10-5 N/m, detergen 2% adalah 7,886 x 10-6 N/m, detergen 1% + minyak adalah 6,495 x 10-6 N/m, detergen 2% + minyak adalah 6,75 x 10-6 N/m, dan detergen 3% + minyak adalah 5,949 x 10-6 N/m. Tegangan permukaan zat cair yang diamati memiliki hasil yang berbeda-beda. Hal ini terjadi karena molekul memiliki daya tarik menarik antarmolekul yang sejenis yang disebut dengan daya kohesi. Selain itu molekul juga memiliki daya tarik menarik antara molekul yang tidak sejenis yang disebut dengan daya adhesi. Daya kohesi suatu zat selalu sama, sehingga pada permukaan suatu zat cair akan terjadi perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya kohesi. Semakin
tinggi perbedaan tegangan yang terjadi pada bidang mengakibatkan antara kedua zat cair itu semakin susah untuk bercampur. Tegangan yang terjadi pada larutan detergen ataupun campuran detergen + minyak semakin mengecil karena daya
kohesinya semakin mengecil seiring dengan bertambanya berat detergen yang digunakan.
Konduktivitas adalah ukuran kemampuan suatu benda untuk menghantarkan listrik. Konduktivitas dipengaruhi oleh jumlah garam-garam terlarut. Hal ini berkaitan dengan kemampuan air di dalam menghantarkan arus listrik.. Semakin banyak garam-garam yang terlarut semakin baik daya hantar listrik air tersebut. Air suling yang tidak mengandung garam-garam terlarut dengan demikian bukan merupakan penghantar listrik yang baik. Pengukuran konduktivitas sering dilakukan pada industri - industri sebagai cara mengukur kandungan ion pada suatu larutan. Cara ini dipakai karena cepat, tidak memakan biaya dan dapat diandalkan. Sebagai contoh, pengukuran konduktivitas digunakan untuk memantau kualitas dalam persediaan air publik, di rumah sakit, dalam air boiler dan industri yang bergantung pada kualitas air seperti pembuatan bir .
G. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dipeoleh kesimpulan bahwa koloid memiliki sifat-safat antara lain Efek Tyndall, Gerak Brown, dan Elektroforesis yang mempengaruhi tegangan permukaannya.
DAFTAR PUSTAKA
Arbianti, R., Utami, TS., Hermansyah, H., Andani, D., 2008. “Pengaruh Kondisi Operasi Reaksi Hidrogensai Metil Laurat dengan Katalis Nikel untuk
Pembuatan Surfaktan Oleokimia”, Jurnal Teknologi, Vol. 3 (1).
Dogra, SK.,1990. Kimia Fisik dan Soal-soal, Universitas Indonesia, Jakarta.
Indarniati dan Ermawati, FU., 2008. “Perancangan Alat Ukur Tegangan
Permukaan dengan Induksi Elektromagnetik”, Jurnal Fisika dan Aplikasinya,
Vol. 4 (1).
Keenan, dkk., 1984. Kimia Untuk Universitas. Erlangga, Jakarta
Kurniawati, Dwi, 2010. Cara Pembuatan Koloid,
http://dwikurniawati20.blogspot.com/2012/03/cara-pembuatan-koloid.html, diakses pada 2 November 2012.
Respati, 1992. Dasar-Dasar Ilmu Kimia, Rienika Cipta, Jakarta.
Rini, Puspita Aryanti et al., 2007. “Pengaruh Komposisi Poly Ethylene Glycol
(Peg) Dalam Sintesis Membran Padat Silika Dari Sekam Padi Dan
Aplikasinya Untuk Dekolorisasi Limbah Cair Batik ”, Jurnal skripsi UNDIP Semaran,.Vol.5 (2).
