Koloid - Spada UNS

Koloid

FEA PRIHAPSARA

Pendahuluan

Sistem Dispers

-terdiri dari fase dispers yang terdistribusi dalam medium dispers

Pembagian berdasarkan pada diameter rata-rata fase dispers yaitu:

1. Dispersi molekuler

2. Dispersi koloidal

3. Dispersi kasar

1. Dispersi molekuler

- Ukuran fase dispers < 1nm

- Partikel tidak terlihat dalam mikroskop elektron - Dapat melewati ultrafiltrasi dan membran

semipermeabel

- Mengalami difusi cepat

- Contoh: larutan gula

2

.

Dispersi koloid

-Ukuran 1 nm – 0,5 µm

-terlihat dalam mikroskop elektron

-dapat melewati kertas saring tapi tidak dapat melewati membran semi permeabel

-difusi berlangsung sangat lambat

-contoh: emulsi

3. Dispersi kasar

-ukuran partikel > 0,5 µm -terlihat di bawah mikroskop

-tidak dapat melewati kertas saring atau membran semi permeabel

-partikel tidak bisa berdifusi

Contoh: butir butir pasir, suspensi farmasetik

Berdasarkan fase zat terdispersi, sistem koloid terbagi atas tiga bagian, yaitu koloid sol, emulsi, dan buih.

1. Sol ialah koloid dengan zat terdispersinya fase padat.

2. Emulsi ialah koloid dengan zat terdispersinya fase cair.

3. Buih ialah koloid dengan zat terdispersinya fase gas.

KOLOID SOL

Koloid sol terdiri atas bagian-bagian berikut:

· Sol padat (padat-padat)

Sol padat ialah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase padat. Contoh: logam paduan, kaca berwama, intan hitam, dan baja.

· Sol cair (padat-cair)

Sol cair ialah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase cair. Berarti, Hal ini berarti zat terdispersi fase padat dan medium fase cair. Contoh: cat, tinta, dan kanji.

· Sol gas (padat-gas)

Sol gas (aerosol padat) ialah koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase padat dan

medium fase gas. Contoh: asap dan debu.

KOLOID EMULSI

Koloid emulsi terbagi ke dalam tiga jenis, yakni sebagai berikut:

· Emulsi padat (cair-padat)

Emulsi padat (gel) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase padat. Contoh: jeli, dan mutiara.

· Emulsi cair (cair-cair)

Emulsi cair (emulsi) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase cair. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase cair. Contoh: emulsi minyak-air.

· Emulsi gas (cair-gas)

Emulsi gas (aerosol cair) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase gas. Contoh: obat-obat insektisida (semprot), kabut, dan hair

spray.

KOLOID BUIH

Kolodi buih erdiri atas dua jenis,yaitu sebagai berikut:

· Buih padat (gas-padat)

Buih padat ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase gas dan medium fase padat. Contoh: busa jok dan batu apung.

· Buih cair (gas-cair)

Buih cair (buih) ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi

dalam zat fase cair. Berarti, zat terdispersi faso gas dan medium fase cair. Contoh: buih sabun, buih soda

TIPE SISTEM KOLOID

1.Koloid Liofilik

-partikel fase dispers (umumnya terdiri dari molekul organik) berinteraksi dengan medium dispers

-membentuk sol dengan mudah

-molekul menyebar spontan (mudah solvasi) -stabil dengan penambahan elekrolit

-viskositas sebanding dengan penambahan fase dispers Makin tinggi konsentrasi fase dispers makin viskus

Contoh: gelatin,gom arab, selulosa

2

.

Koloid Liofobik

-partikel fase dispers (biasanya anorganik) mempunyai interaksi yang lemah dengan fase dispers

-tidak stabil dengan penambahan elektrolit

-viskositas tidak banyak meningkat dengan penambahan konsentrasi

-bahan tidak mudah menyebar spontan

Contoh: sol emas,sol perak,sol belerang

SIFAT KOLOID

1. Efek Tyndall 2. Gerak Brown

3. Adsorpsi Koloid

4. Muatan Koloid

5. Koagulasi

Efek Tyndall

Sifat pengahamburan cahaya oleh koloid di temukan oleh John Tyndall, oleh karena itu sifat ini dinamakan Tyndall. Efek dari Tyndall digunakan untuk membedakan system koloid dari larutan sejati, contoh pada koloid kanji dan larutan Na₂Cr₂O₇, maka sinar dihamburkan oleh system koloid tetapi tidak

dihamburkan oleh larutan sejati hal ini dapat dilihat terdapat berkas sinar pada larutan. Larutan koloid kanji memiliki partikel- partikel koloid relatif besar untuk dapat menhamburkan sinar dan sebaliknya Na₂Cr₂O₇ memiliki partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sedikit kecil dan sulit diamati.

Gerak Brown

Hal ini pertama kali diamati oleh Robert Brown (1773-1858). Partikel koloid dalam medium pendispersinya disebut gerak brown. Gerak brown dapat diuraikan sebagai berikut: Partikel – partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut bersifat acak seperti pada zat cair dan gas. Sistem koloid dengan medium pendipersi zat cair atau gas, partikel-partikel menghasilkan tumbukan. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Partikel koloid cukup kecil, tumbukan cenderung tidak seimbang. Dan menyebabkan perubahan arah

partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak brown. Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak brown. Semakin besar ukuran partikel, semakin lambat gerak brown. Gerak Brown

dipengerahui oleh suhu. Semakin tinggi suhu system, koloid, semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin

rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

Adsorpsi Koloid

Partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka partikel zat cair atau gas akan terakumulasi. Fenomena disebut adsorpsi. Jadi adsorpsi terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel pendispersi pada permukaanya. Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar Karena partikelnya memberikan sesuatu permukaan yang luas. Sifat ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air.

Muatan Koloid

Semua partikel koloid memiliki muatan sejenis (positif semua atau negatif semua). Maka terdapat gaya tolak menolak antar partikel koloid. Partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid.

Koagulasi

Partikel-partikel koloid yang bersifat stabil karena memiliki muatan listrik sejenis. Apabila muatan listrik itu hilang , maka partikel koloid tersebut akan bergabung membentuk

gumpalan. Proses tersebut disebut Koagulasi. Penghilangan muatan listrik pada partikel koloid ini dapat dilakukan empat cara yaitu :

• Menggunakan prinsip elektroforesis

Proses elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid yang bermuatan ke electrode dengan muatan berlawanan. Ketika partikel mencapai electrode, maka partikel akan kehilangan muatannya.

• Penambahan koloid lain dengan muatan berlawanan

Sistem koloid bermuatan positif dicampur dengan sistem koloid lain yang bermuatan negatif, kedua koloid tersebut akan saling mengadsorpsi menjadi netral maka terbentuk kogulasi.

• Penambahan elektrolit

Elektrolit ditambahkan kedalam sistem koloid maka partikel koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif dari elektrolit. Partikel koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif dari elektrolit. Menyebabkan partikel koloid tersebut dikelilingi lapisan kedua yang memiliki muatan berlawanan.

• Pendidihan

Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan jumlah tumbukan antara partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. Menyebabkan lepasnya elekrolit yang teradsorpsi pada permukaan koloid.

PEMBUATAN KOLOID

Ukuran partikel koloid berada di antara partikel larutan dan

suspensi, karena itu cara pembuatannya dapat dilakukan dengan memperbesar partikel larutan atau memperkecil partikel

suspensi. Maka dari itu, ada dua metode dasar dalam pembuatan sistem koloid sol, yaitu:

1. Metode kondensasi yang merupakan metode bergabungnya partikel-partikel kecil larutan sejati yang membentuk

partikel-partikel berukuran koloid.

2. Metode dispersi yang merupakan metode dipecahnya partikel-partikel besar sehingga menjadi partikel-partikel berukuran koloid.

Metode Kondensasi

Pembuatan koloid dengan metode ini pada umumnya dilakukan dengan cara kimia (dekomposisi rangkap, hidrolisis, dan reduksi oksidasi) atau dengan penggatian pelarut. Cara kimia tersebut

bekerja dengan menggabungkan partikel-partikel larutan (atom, ion, atau molekul) menjadi pertikel-partikel berukuran koloid.

1. Dekomposisi Rangkap

• Misalnya:

- Sol As₂S₃ dibuat dengan gaya mengalirkan H₂S dengan perlahan- lahan melalui larutan As₂O₃ dingin sampai terbentuk sol As₂S₃ yang berwarna kuning terang:

As2O3 (aq) + 3H2S(g) → As2O3 (koloid) + 3H2O(l)

(Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S²)

Metode Kondensasi

2. Reaksi hidrolisis

• Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Misalanya:

- Sol Fe(OH3) dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl3 dengan memanaskan larutan FeCl3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih;

FeCl3 (aq) + 3H2O(l) → Fe(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)

(Koloid Fe(OH)₃ bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H⁺)

3. Reaksi reduksi-oksidasi (redoks)

• Misalnya:

- Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organic formaldehida HCOH;

2AuCl_{3 (aq)} + HCOH_(aq) + 3H₂O_(l) → 2Au_(s) + HCOOH_(aq) + 6HCl_(aq)

Metode Kondensasi

4. Penggantian Pelarut

Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi yang semula larut setelah diganti pelarutanya menjadi berukuran koloid. Misalnya:

• - untuk membuat sol belerang yang sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam alkohol seperti etanol dengan medium pendispersi air, belarang harus terlenih dahulu

dilarutkan dalam etanol sampai jenuh. Baru kemudian larutan belerang dalam etanol tersebut ditambahkan sedikit demi

sedikit ke dalam air sambil diaduk. Sehingga belerang akan menggumpal menjadi pertikel koloid dikarenakan penurunan kelarutan belerang dalam air.

Metode Dispersi

A. Cara Mekanik

• Cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan proses penggilingan untuk dapat membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat yang digunakan untuk cara ini biasa disebut penggilingan koloid

Sistem kerja alat penggilingan koloid:

• Alat ini memiliki 2 pelat baja dengan arah rotasi yang

berlawanan. Partikel-partikel yang kasar akan digiling melalui ruang antara kedua pelat baja tersebut. Kemudian,

terbentuklah partikel-partikel berukuran koloid yang kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya untuk

membentuk sistem koloid. Contoh kolid yang dibuat adalah;

pelumas, tinta cetak, dsb.

Metode Dispersi

B. Cara peptisasi

• Cara peptisasi adalah pembuatan koloid / sistem koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan / proses pendispersi endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah).

Zat pemecah tersebut dapat berupa elektrolit khususnya yang mengandung ion sejenis ataupun pelarut tertentu.

Contoh:

- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.

- Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk sistem kolid. Contohnya; gelatin dalam air.

Metode Dispersi

C. Cara ultrasonik

• Cara ini menggunakan energi bunyi berfrekuensi sangat tinggi, yaitu di atas 20.000 Hz.

PEMURNIAN KOLOID

• Seringkali terdapat zat-zat terlarut yang tidak diinginkan dalam suatu pembuatan suatu sistem koloid. Partikel-partikel

tersebut haruslah dihilangkan atau dimurnikan guna menjaga kestabilan koloid

Metode pemurnia:

1. Dialisis

2. Elektrodialisis

3. Penyaringan ultra

Dialisis

• Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya. Pada proses dialisis ini

digunakan selaput semipermeabel. Pergerakan ion-ion dan molekul – molekul kecil melalui selaput semipermiabel disebut dialysis. Suatu koloid biasanya bercampur dengan ion-ion pengganggu, karena pertikel koloid memiliki sifat mengadsorbsi. Pemisahan ion

penggangu dapat dilakukan dengan memasukkan koloid ke dalam kertas/membran semipermiabel (selofan), baru kemudian akan dialiri air yang mengalir. Karena diameter ion pengganggu jauh lebih kecil daripada kolid, ion pengganggu akan merembes melewati pori-pori kertas selofan, sedangkan partikel kolid akan tertinggal.

• Proses dialisis untuk pemisahan partikel-partikel koloid dan zat terlarut dijadikan dasar bagi pengembangan dialisator. Salah satu aplikasi dialisator adalah sebagai mesin pencuci darah untuk

penderita gagal ginjal. Jaringan ginjal bersifat semipermiabel, selaput ginjal hanya dapat dilewati oleh air dan molekul sederhana seperti urea, tetapi menahan partikel-partikel kolid seperti sel-sel darah merah.

Elektrodialisis

• Pada dasarnya proses ini adalah proses dialysis di bawah

pengaruh medan listrik. Cara kerjanya; listrik tegangan tinggi dialirkan melalui dua layer logam yang menyokong selaput semipermiabel. Sehingga pertikel-partikel zat terlarut dalam sistem koloid berupa ion-ion akan bergerak menuju elektrode dengan muatan berlawanan. Adanya pengaruh medanlistrik akanmempercepat proses pemurnian sistem koloid.

• Elektrodialisis hanya dapat digunakan untuk memisahkan partikel-partikel zat terlarut elektrolit karena elektrodialisis melibatkan arus listrik.

Penyaringan Ultra

Partikel-partikel koloid tidak dapat disaring biasa seperti kertas saring, karena pori-pori kertas saring terlalu besar dibandingkan ukuran partikel-partikel tersebut. Tetapi, bila kertas saring

tersebut diresapi dengan selulosa seperti selofan, maka ukuran pori-pori kertas akan sering berkurang. Kertas saring yang

dimodifikasi tersebut disebut penyaring ultra.

• Proses pemurnian dengan menggunakan penyaring ultra ini termasuk lambat, jadi tekanan harus dinaikkan untuk

mempercepat proses ini. Terakhir, partikel-pertikel koloid akan teringgal di kertas saring. Partikel-partikel kolid akan dapat

dipisahkan berdasarkan ukurannya, dengan menggunakan penyaring ultra bertahap.

Matur nuwun