Sistem koloid

KOLOID

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspense (campuran kasar). System koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan ataupun suspensi. Koloid dapat didefenisikan sebagai system heterogen, dimana suatu zat “didispersikan” kedalam suatu media yang homogen. Ukuran zat yang didispersikan berukuran dari suatu nanometer sampai satu micrometer.[1]

Pada umumnya koloid mempunyai ukuran partikel antara 1 nm sampai dengan 100 nm[2]. Secara makroskopis, koloid tampak homogeny, namun secara mikroskopis koloid bersifat heterogen. Salah satu contoh koloid dalam kehidupan sehari-hari, yaitu santan. Meskipun sepintas hal santan tampak homogen, tetapi dengan mikroskop ultra dalam kita amati partikel minyak yang tersebar didalam air. Jadi, santan bukanlah merupakan sistem satu fase seperti halnya larutan, melainkan sistem dua fase. Salah satu fase, yaitu air bersifat kontinu, sedangkan fase yang satu lagi, yaitu minyak, bersifat diskontinu (terputus-putus). Selanjutnya, fase kontinu disebut sebagai medium dispersi, sedangkan fase yang diskontinu disebut fase terdispersi.[3]

Beberapa koloid dapat terpisah bila didiamkan dalam waktu yang relatif lama meskipun tidak semuanya, misalnya koloid belerang dalam air, dan santan. Beberapa koloid yang lain sukar terpisah misalnya lem, cat dan tinta.

Perbedaan secara umum antara suspensi, koloid, dan larutan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :[4]

Tabel 1. Perbedaan antara suspensi, koloid dan larutan

Perbedaan	Suspensi	Koloid	Larutan
Ukuran partikel Penampilan fisis Kestabilan (bila didiamkan) Cara Pemisahan	>100 nm ·       Keruh ·       Partikel terdispersi dapat diamati dengan mata telanjang Mudah terpisah (mengendap) Filtrasi (disaring)	1-100 nm ·     Keruh-jernih ·     Partikel terdispersi hanya dapat diamati dengan mikroskop ultra Sukar terpisah (relative stabil) Tidak dapat disaring	< 100 nm ·      Jernih ·      Partikel terdispersi tidak dapat diamati dengan mikroskop ultra Tidak terpisah (sangatstabil) Tidak dapat disaring

1. Koloid dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat menemukan campuran yang tergolong larutan, koloid, atau suspensi.

Contoh Larutan           :  Larutan gula, larutan garam, spiritus, alcohol 70%

Contoh Koloid              : Sabun, susu, santan, jeli, selai, mentega, dan mayonnais

Contoh suspensi          : Air sungai yang keruh, campuran air dengan pasir.[5]

Adakalanya suatu campuran mengandung zat terlarut dan zat koloid atau zat terlarut dan suspensi sekaligus. Air sungai sebagai contoh, mengandung pasir dan pertikel kasar yang lain. Jika air sungai disaring, biasanya masih mengandung partikel koloid di samping zat terlarut. Demikian juga halnya dengan udara, Udara yang bersih merupakan larutan dari berbagai jenis gas. Akan tetapi, pada umumnya udara mengandung partikel koloid berupa debu, asap, atau kabut.

2. Jenis-jenis koloid

Sistem Koloid terdiri atas dua fase, yaitu fase terdispersi dan fase pendispersi (medium dispersi). Penggolongan suatu sistem koloid didasarkan pada jenis fase terdispersi dan fase pendispersi tersebut.

Tabel 2. Jenis-Jenis Koloid

No	Fase Terdispersi	Fase Pendispersi	Nama	Contoh
1	Padat	Gas	Aerosol	Asap, debu di udara
2	Padat	Cair	Sol	Sol emas, sol belerang
3	Padat	Padat	Sol padat	Gelas berwarna, Intan hitam
4	Cair	Gas	Aerosol	Kabut, dan awan
5	Cair	Cair	Emulsi	Susu, santan, minyak ikan
6	Cair	Padat	Emulsi padat	Jelly, mutiara
7	Gas	Cair	Buih	Buih sabun, krim kocok
8	Gas	Padat	Buih padat	Karet busa, batu apung

a. Aerosol

Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat, jika zat terdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair.

Contoh aerosol padat  : Asap, debu dalam udara

Contoh aerosol cair       : Kabut dan awan

Dewasa ini banyak produk dibuat dalam bentuk aerosol, seperti semprot rambut (hair spray), semprot obat nyamuk, parfum, cat semprot, dan lain-lain. Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong (propelan aerosol). Contoh bahan pendorong yang banyak digunakan adalah senyawa klorofluorokarbon (CFC) dan karbondioksida.

b. Sol

Sistem kolid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Contoh : air sungai (sol dari lempung dalam air), sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta tulis dan cat.

c. Emulsi

Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi. Syarat terjadinya emulsi ini adalah kedua jenis zat cair itu tidak saling melarutkan. Emulsi dapat digolongkan kedalam dua bagian, yaitu emulsi minyak dalam air (M/A) atau emulsi air dalam minyak (A/M). dalam hal ini, minyak diartikan sebagai semua zat cair yang tidak bercampur dengan air.

Contoh emulsi minyak dalam air (M/A)     : santan dan susu

Contoh emulsi air dalam minyak (A/M) : Mayonaise, minyak bumi, dan minyak ikan

Emulsi terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Contohnya adalah sabun yang dapat mengemulsikan minyak ke dalam air. Jika campuran minyak dan air dikocok, maka akan diperoleh suatu campuran yang segera memisah jika didiamkan. Akan tetapi, jika sebelum dikocok ditambahkan sabun dan detergen, maka diperoleh campuran yang stabil yang kita sebut dengan emulsi. Contoh pengemulsi lainnya adalah kesein dalam susu dan kuning telur dalam mayonnaise.

d. Buih

Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya dengan emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih. Misalnya sabun, detergen, dan protein. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam zat cair yang mengandung pembuih.[6]

3. Sifat-sifat Koloid

Sistem koloid mempunyai sifat yang khas, yang berbeda dengan sifat sistem dispersi lainnya. Adapun sifat-sifat sistem koloid tersebut adalah[7]:

a. Efek Tyndall

Efek Tyndall adalah sifat penghamburan cahaya oleh partikel koloid, sehingga jalannya sinar dapat dilihat.

b. Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerak zig-zag atau gerak acak dari partikel koloid. Gerak Brown ini terjadi sebagai akibat tumbukan yang tidak seimbang dari molekul-molekul medium terhadap partikel koloid.

c. Elektroforesis

Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing elektrode.

d. Adsorpsi

Adsorpsi adalah kemampuan partikel koloid untuk menyerap ion sehingga ion tersebut menempel pada permukaan koloid. Akibatnya, partikel koloid tersebut menjadi bermuatan yang sesuai dengan ion yang diadsorpsi.

e. Koagulasi

Koagulasi adalah peristiwa penggumpalan pada partikel koloid. Koloid dapat mengalami koagulasi dengan penambahan elektrolit, atau dengan cara fisis yaitu dengan pendinginan, pengadukan, pemanasan atau pengubahan tekanan.

f. Koloid Pelindung

Koloid pelindung adalah sistem koloid yang ditambahkan pada sistem koloid lainnya agar diperoleh koloid yang stabil.

g. Dialisis

Dialisis adalah proses pemurnian partikel koloid dari muatan-muatan yang menempel pada permukaannya.

h. Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid liofil adalah koloid yang fase terdisfersinya akan menarik dan mengadsorpsi medium pendispersinya. Sedangkan koloid liofob adalah koloid yang fase terdispersinya tidak menarik dan tidak mengadsorpsi medium pendispersinya

i. Proses Penjernihan Air

Untuk keperluan air bersih maka partikel-partikel koloid harus dipisahkan, hal ini dapat dilakukan dengan cara penambahan tawas untuk menggumpalkan lumpur koloid agar mudah disaring. Apabila tingkat kekeruhan air yang diolah terlalu tinggi, maka digunakan karbon aktif di samping tawas. Pasir yang digunakan sebagai penyaring.  Penambahan klorin atau kaporit sebagai pembasmi hama (desinfektan). Serta penambahan kapur tohor untuk menaikkan pH dan menetralkan keasaman yang terjadi karena penggunaan tawas.

4. Pembuatan Koloid

a. Cara Kondensasi

Pembuatan koloid dengan cara penggumpalan partikel larutan sejati. Penggumpalan partikel ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut[8]:

1) Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Contohnya adalah pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H₂S) dengan belerang dioksida (SO₂), yang dilakukan dengan cara mengalirkan gas H₂S kedalam larutan SO₂ sesuai dengan persamaan reaksi berikut.

2H₂S (g) + SO₂ (aq) → 2H₂O (l) + 3S (s) (koloid)

2) Hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Contoh koloid yang dibuat berdasarkan reaksi hidrolisis adalah pembuatan sol Fe(OH)₃ yang dilakukan dengan cara memasukkan larutan FeCl₃ ke dalam air mendidih.

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

3) Dekomposisi Rangkap

Contohnya adalah pembuatan sol AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO₃ encer dan larutan HCl encer.
AgNO₃ (ag) + HCl(aq) → AgCl (koloid) + HNO₃ (aq)

4) Penggantian Pelarut

Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fase terdispersi yang semula larut menjadi berukuran koloid. Misalnya larutan jenuh kalsium asetat jika dicampur dengan alkohol akan terbentuk suatu koloid berupa gel.

b. Cara Dispersi

Dengan  cara  dispersi   partikel kasar dipecah  menjadi  partikel  koloid. Cara  dispersi  dapat  dilakukan  secara mekanik,  peptisasi, atau  dengan loncatan bunga listrik (busur bredig).

1) Cara Mekanik

Dengan cara ini, butir-butir kasar digerus dengan lumpang, sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium pendispersi. Contoh pembuatan sol belerang dengan menggerus serbuk belerang bersama zat inert seperti gula pasir, kemudian mencampur serbuk halus itu dengan air.

2) Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan zat pemecah (pemeptisasi). Contohnya adalah agar-agar dipeptisasi oleh air, karet oleh bensin, endapan NiS dipeptisasi oleh H₂S , dan endapan Al(OH)₃ oleh AlCl₃.

3) Cara Busur Bredig

Membuat koloid dengan cara mencelupkan dua elektroda logam (seperti emas) ke dalam air. Kemudian diberi listrik tegangan tinggi sehingga suhunya sangat tinggi. Akibatnya, atom-atom emas lepas dari elektroda dan bargabung membentuk partikel koloid emas. Demikian juga cara membuat koloid logam lain, seperti platina dan perak[9].

Untuk memahami materi koloid, silahkan simak video berikut: 

Daftar Pustaka

[1] Michael Purba, Kimia Untuk Kelas XI.(Jakarta:Erlangga, 2007).hlm 158

[2] Unggul Sudarmo, Kimia Untuk SMA Kelas XI.(Surakarta:Erlangga, 2005).hlm.193

[3] Michael purba. Loc.cit.hlm.158

[4] Unggul Sudarmo. Loc.cit,hlm. 193

[5] Michael Purba, op.cit. hlm 160

[6] Ibid,hlm.163

[7]  Ibid, hlm. 287-294.

[8] Endang Susilowati, Theory and Application Chemistry 2, (Semarang: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, 2009), hlm. 383.

[9]  Syukri, Kimia Dasar Jilid 2, (Bandung: ITB, 1999), hlm. 458.