ARTIKEL SIFAT OPTIS KOLOID DAN APLIKASIN

(1)

ARTIKEL SIFAT OPTIS KOLOID DAN APLIKASINYA DALAM DUNIA

INDUSTRI

Disusun Oleh :

1. Zuhdi Saputro ( 15307141036 ) 2. Bernadeta Elsa Y ( 15307141049) 3. Kurnia Kusuma D ( 15307144003)

Program Studi Kimia Jurusan Pendidikan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta

(2)

SIFAT OPTIS KOLOID DAN APLIKASINYA DALAM DUNIA

INDUSTRI

A. PENDAHULUAN

Sistem 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 misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).

Sistem koloid berhubungan dengan proses-proses di alam yang mencakup berbagai bidang. Misalnya, makanan yang kita makan (dalam ukuran besar) sebelum digunakan oleh tubuh, terlebih dahulu diproses sehingga berbentuk koloid, dan protoplasma dalam sel-sel makhluk hidup. Dalam kehidupan sehari-hari, sering kita temui beberapa produk yang merupakan campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat bercampur secara merata. Misalnya saja saat kita membuat susu, serbuk atau tepung susu bercampur secara merata dengan air panas. Kemudian, es krim yang biasa kita konsumsi mempunyai rasa yang beragam, namun es krim tersebut harus disimpan dalam lemari es agar tidak meleleh. Semua itu merupakan contoh sistem koloid.

Udara juga mengandung sistem koloid, misalnya polutan padat yang terdispersi (tercampur) dalam udara, yaitu asap dan debu. Begitu pula air yang terdispersi dalam udara yang disebut sebagai kabut merupakan sistem koloid. Mineral-mineral yang terdispersi dalam tanah, yang dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan juga merupakan koloid. Penggunaaan sabun untuk mandi dan mencuci berfungsi untuk membentuk koloid antara air dengan kotoran yang melekat (minyak). Di industri sendiri aplikasi untuk produksi cukup luas. Hal ini disebabkan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi skala besar. Misalnya pada campuran logam selenium dengan kaca lampu belakang mobil yang menghasilkan cahaya warna merah juga merupakan sistem koloid sebagai akibat dari sifat optis koloid atau yang lebih dikenal sebagai efek Tyndall.

Secara umum, koloid memiliki peranan yang besar dalam kehidupan sehari-hari. Itulah mengapa kita perlu mempelajari secara lebih mendalam apa saja yang termasuk dalam sistem koloid, apa yang membedakannya dengan larutan, bagaimana sifat-sifat koloid terutama sifat optis koloid (efek Tyndall) dan aplikasinya dalam dunia industri.

B. SISTEM KOLOID

(3)

bahwa berbagai larutan misalnya HCl dan NaCl mudah berdifusi, sedangkan zat-zat seperti kanji, gelatin dan putih telur sangat lambat atau sama sekali tidak berdifusi. Ia menemukan waktu difusi relatif untuk berbagai zat. Oleh karena zat yang mudah berdifusi biasanya berbentuk kristal dalam keadaan padat, Graham menyebutnya kristaloid. Sedangkan, zat-zat yang sukar berdifusi disebutnya koloid.

Istilah koloid berasal dari bahasa Yunani, yaitu “kolla” dan “oid”. Kolla berarti lem sedangkan oid berarti seperti. Dalam hal ini yang dikaitkan dengan lem adalah sifat difusinya, sebab sistem koloid mempunyai nilai difusi yang rendah seperti lem.

Koloid adalah campuran heterogen dan merupakan sistem dua fase. Dua fase ini meliputi zat terlarut sebagai partikel koloid atau yang sering dikenal dengan fase terdispersi serta zat yang merupakan fase kontinu dimana partikel koloid terdispersi yang disebut medium pendispersi. Ukuran partikel koloid berkisar antara 10-7_-10-5_{(1-100 nm).}

Ukuran inilah yang membedakan koloid dengan larutan dan suspensi.

Berdasarkan fase terdispersi dan medium pendispersinya, maka sistem koloid dapat dibedakan menjadi 8 jenis yaitu seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut ini. Dalam sistem koloid, fase terdispersi dan medium pendispersinya dapat berupa zat padat, cair atau gas.

1 Padat Padat Sol Padat Gelas berwarna,intan

hitam,mutiara,paduan logam,baja,permata,perunggu

2 Cair Sol Tinta,cat,sol emas,sol belerang,lem

cair,pati dalam air,protoplasma,air lumpur

5 Cair Emulsi Susu,santan,minyak ikan,es krim,mayones

6 Gas Aerosol Cair Kabut,awan,obat semprot,hair spray

7 Gas Padat Buih / busa

Padat

Karet busa,batu

apung,stirofoam,lava,biskuit,kerupuk 8 Cair Buih / busa Busa sabun,krim kopi,pasta,ombak,krim

kocok

C. SIFAT OPTIS KOLOID (EFEK TYNDALL)

(4)

rumah kita, tampak sinar matahari dihamburkan oleh partikel-partikel debu. Partikel debu berukuran koloid, partikelnya sendiri tidak dapat dilihat oleh mata, yang tampak adalah cahaya yang dihamburkan oleh debu. Hamburan cahaya ini yang dinamakan efek Tyndall. Efek Tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893) seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat ini disebut efek Tyndall. Efek tyndall dapat digunakan untuk membedakan koloid dari larutan sejati, sebab atom, molekul atau ion yang membentuk larutan tidak dapat menghamburkan cahaya akibat ukurannya terlalu kecil. Efek Tyndall (hamburan cahaya) oleh suatu campuran menunjukan bahwa campuran tersebut adalah suatu koloid, dimana ukuran partikel-partikelnya lebih besar dari ukuran partikel dalam larutan, sehingga dapat menghamburkan cahaya.

Dari gambar tersebut terlihat bahwa gelas kiri tidak terdapat jejak cahaya, sedangkan di gelas kanan terlihat jelas jejak cahaya. Hal ini disebabkan molekul koloid yang lebih besar dari larutan sejati membuat cahaya yang melewatinya dipantulkan. Arah pantulan ini tidak teratur sehingga cahaya tersebar secara acak (tersebar ke segala arah).

D.

MEKANISME EFEK TYNDALL

Walaupun secara definisi partikel koloid terlalu kecil untuk dapat dilihat oleh mikroskop biasa mereka dapat dideteksi secara optikal. Ketika cahaya dilewatkan melalui medium yang mengandung partikel yang tidak lebih besar daripada 10-9_{m, berkas cahaya}

tersebut tidak dapat dideteksi dan medium tersebut disebut optically clear. Ketika partikel koloid hadir, bagaimanapun, sebagian cahaya akan dihamburkan, dan sebagian lagi akan diteruskan dalam intensitas yang rendah.

(5)

koloid yang mempunyai ukuran besar cenderung untuk menghamburkan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang.

E.

CONTOH SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

1. Cahaya Matahari

Udara mengandung partikel-partikel koloid yang terdispersi seperti debu dan partikel zat padat (juga zat cair). Partikel-partikel inilah yang menghamburkan cahaya matahari sampai ke mata kita. Sinar matahari adalah cahaya tampak yang terdiri dari campuran warna-warna dalam spektrum warna, mulai dari merah sampai ungu. Warna-warna tersebut memiliki frekuensi berbeda, dari warna merah dengan frekuensi rendah sampai warna ungu dengan frekuensi tertinggi. Intensitas cahaya yang dihamburkan berbanding lurus dengan frekuensi. Jadi semakin tinggi frekuensi suatu warna maka besar pula cahaya yang dihamburkan. Ketika matahari berada diatas kita (siang hari) langit tampak berwarna biru karena warna biru sampai ungu memiliki frekuensi yang tinggi. Jadi warna-warna inilah yang dihamburkan. Sementara itu orang-orang yang berada disebelah barat dan timur mengalami matahari terbit dan terbenam. Mereka melihat warna cahaya dengan intensitas rendah yaitu warna merah sampai orange.

2. Sorot Lampu Mobil pada Malam Hari

Kabut merupakan jenis koloid dengan fase terdispersi air dan medium pendispersi gas sehingga termasuk jenis aerosol cair. Kabut mengalami efek Tyndall yang sangat terlihat jelas pada malam hari. Dimana pada saat sinar lampu mobil mengenai kabut, partikel terdispersinya tidak kelihatan. Hal ini menyebabkan terjadinya hamburan sinar dari koloid jenis aerosol cair ini.

3. Cahaya Melewati Lubang

Partikel debu merupakan jenis koloid dengan fase terdispersi padat dan medium pendispersi gas sehingga termasuk jenis aerosol padat. Jika cahaya matahari menembus melewati celah-celah lubang atap rumah, maka akan tampak bahwa sinar matahari dihamburkan oleh partikel-partikel debu. Partikel debu tersebut ukurannya sangat kecil dan hanya terlihat sebagai sebuah titik-titik terang dalam suatu berkas cahaya. Karena debu tersebut berukuran koloid, maka partikelnya tidak bisa dilihat dengan jelas oleh mata telanjang, dan yang tampak hanyalah cahaya yang dihamburkan oleh debu.

F.

APLIKASI EFEK TYNDALL DALAM INDUSTRI

1. Industri Otomotif

Penggunaan sifat optis koloid dalam bidang otomotif terletak pada pembuatan lampu mobil atau motor. Campuran logam selenium dengan kaca lampu belakang mobil yang menghasilkan cahaya merah merupakan system koloid. Dalam hal ini fase terdispersinya padat dan medium pendispersi adalah padat.

2. Industri Makanan (Telur)

(6)

3. Industri Hiburan

(7)

SIMPULAN

Koloid adalah campuran heterogen dan merupakan sistem dua fase. Dua fase ini meliputi zat terlarut sebagai partikel koloid atau yang sering dikenal dengan fase terdispersi serta zat yang merupakan fase kontinu dimana partikel koloid terdispersi yang disebut medium pendispersi. Ukuran partikel koloid berkisar antara 10-7_-10-5_{(1-100 nm).}

Ukuran inilah yang membedakan koloid dengan larutan dan suspensi.

Efek Tyndall ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893) seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat ini disebut efek Tyndall. Efek tyndall dapat digunakan untuk membedakan koloid dari larutan sejati, sebab atom, molekul atau ion yang membentuk larutan tidak dapat menghamburkan cahaya akibat ukurannya terlalu kecil. Efek Tyndall (hamburan cahaya) oleh suatu campuran menunjukan bahwa campuran tersebut adalah suatu koloid, dimana ukuran partikel-partikelnya lebih besar dari ukuran partikel dalam larutan, sehingga dapat menghamburkan cahaya.

Mekanisme terjadinya efek Tyndall yaitu ketika cahaya dilewatkan melalui medium yang mengandung partikel yang tidak lebih besar daripada 10-9_{m, berkas cahaya tersebut}

tidak dapat dideteksi dan medium tersebut disebut optically clear. Ketika partikel koloid hadir, bagaimanapun, sebagian cahaya akan dihamburkan, dan sebagian lagi akan diteruskan dalam intensitas yang rendah.

Contoh sederhana efek Tyndall dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

1. Cahaya matahari yang menimbulkan warna biru langit di siang hari dan warna orange di sore hari.

2. Sorot lampu mobil yang terlihat jelas pada malam hari. 3. Cahaya matahari yang memasuki lubang atap pada siang hari.

Sedangkan aplikasi sifat optis koloid dalam dunia industri antara lain:

1. Industri otomotif yaitu pada pembuatan lampu mobil atau motor yang terdiri dari campuran logam selenium dan kaca sehingga menghasilkan warna merah.

2. Industri makanan (telur) yaitu pada pengujian kualitas telur dimana telur yang baik akan menimbulkan warna cerah apabila disinari cahaya.

(8)

DAFTAR PUSTAKA

Bird, Tony. 1993. Kimia Fisik untuk Universitas. Jakarta : PT. Gramedia.

http://blog.inigarut.com/2015/03/contoh-makalah-kimia-tentang-sifat.html?m=1

Diakses pada tanggal 31 Maret 2018 pukul 10.00

http://clareztha-shienchan-blogspot.co.id/2011/05/koloid-pada-kabut.html?m=1

http://iskabere.blogspot.co.id/2014/05/makalah-koloid-lengkap.html?m=1

http://romdhoni.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/7578/Koloid.pdf

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198001032009122001/pendidikan/sistem-koloid.pdf

http://staffnew.uny.ac.id/upload/198307302008122001/pendidikan/KOLOID+(9).pdf

http://www.panduankimia.net/2017/02/penjelasan-mengenai-efek-tyndall.html?m=1

Laider, K. J. 1982. Physical Chemistry. California : The Benjamin/Cummings Publishing Company Inc.