Laporan Praktikum Sistem Koloid

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM KOLOID

SISTEM KOLOID I. Tujuan : Untuk mengetahui jenis, bentuk dan cara pembuatan koloid II. Landasan Teori A. Sistem Dispersi Bila suatu zat dicampurkan dicampurkan dengan zat lain, maka akan terjadi penyebaran secara merata dari suatu zat ke dalam zat z at lain yang disebut dengan sistem dispersi. 1. Suspensi Suspensi adalah sistem dispersi dengan partikel yang berukuran relatif besar tersebar  merata di dalam medium pendispersinya. Pada umumnya merupakan campuran heterogen, sehingga dapat diamati hanya dengan mata telanjang. 2. Larutan Larutan adalah sistem dispersi dengan ukuran partikelnya sangat kecil, sehinggatidak  dapat diamati (dibedakan) antara partikel pendispersi dengan partikel terdispersi meskipun menggunakan mikroskop dengan tingkat pembesaran yang tinggi. 3. Koloid Koloid berasal dari bahasa Yunani “kolia” yang artinya lem. Koloid pertama kali dikenalkan oleh Thomas Graham (1861) berdasarkan pengamatannya terhadap gelatin yang merupakan kristal tapi sulit terdisfusi. Koloid atau dispersi koloid (sistem koloid) adalah sistem dispersi dengan ukuran partikel yang lebih besar dari laritan tapi lebih kecil dari susoensi, dengan ukuran partikel antara 1nm  –  100nm sehingga tidak bisa diamati dengan mata telanjang tetapi dapat diamati dengan mikroskop dengan tingkat pembesaran yang tinggi. Secara umum perbedaan suspensi, larutan dan koloid dapat dilihat pada tabel berikut. Larutan (Dispersi Molekuler)

Koloid (Dispersi Koloid) Secara mikroskopis  bersifat homogen, tetapi Homegen, tak dapat Dibedakan heterogen jika walaupun menggunakan mikros diamati dengan kop ultra. mikroskop ultra. Semua partikel berdimensi Partikel berdimensi (panjang, lebar, atau tebal) kurang anatara 1nm sampai dari 1nm. 100nm. Satu fasa. Dua fasa. Stabil. Pada umunya stabil. Tidak dapat disaring, kecuali dengan Tidak dapat disaring.  penyaringan ultra. Contoh: Contoh: Larutan gula, larutan garam, Sabun, susu, santan, alkohol 70%, larutan cuka, airlaut,  jeli, selai, mentega, dan

Suspensi (Dispersi Kasar)

Heterogen. Salah satu atau semua dimensi partikel besar  dari 100nm. Dua fasa. Tidak stabil.

Dapat disaring Contoh: Air Sungai yang keruh, campuran air dengan

udara yang bersih, dan bensin.

mayones.

 pasir, campuran kopi dengan air, dan campuran minyak  dengan air 

B. Jenis-Jenis Koloid Sistem koloid terdiri atas 2 fasa, yaitu fasa terdispersi dan fasa pendispersi (medium dispersi). Berdasarkan jenis fasa terdispersi dan fasa pendispersinya koloid dapat dibedakan menjadi 8 jenis sebagai berikut: Fase Terdispersi Padat Cair  Gas

Fase Pendispersi Padat Padat Padat

Jenis (nama koloid) Sol padat Emulsi padat Busa padat

4.

Padat

Cair 

Sol, gel

5. 6. 7. 8.

Cair  Gas Padat Cair 

Cair  Cair  Gas Gas

Emulsi Busa Aerosol padat Aerosol cair 

 No. 1. 2. 3.

Contoh Mutiara, kaca warna Keju, mentega Batu apung, kerupuk  Pati dalam air, cat,  jeli Susu, santan Manyonaise Krim, pasta Debu, asap Awan kabut

1. 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 yang terdispersi berupa zat cair, disebut aerosol cair. Banyak produk dibuat dalam bentuk aerosol, seperti hair spray, obat nyamuk semprot, parfum, cat semprot, dan lain-lain. Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatubahan pendorong (propelan aerosol). 2. Sol Sistem koloid dari pertikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. 3. Emulsi Sistem koloid dari zat cair ynag terdispersi dalam zat cair disebut emulsi. Syarat terjadinya emulsi ini adalah dua jenis zat cair itu tidak saling melarutkan. Emulsi dapat digolongkan kedalam dua bagian, yaitu emulsi minyak dalam air (M/A) dan emulsi air dalam minyak (A/M). 4. Buih Sistem koloid dari gas yang tedispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya dengan emulsi,untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih. 5. Gel Koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair) disebut gel. C. Sifat-Sifat Koloid 1. Efek Tyndall Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan

oleh John Tyndall(1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek  tyndall.Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati (gambar kiri) disinari dengan cahaya,maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid (gambar kanan), cahaya akan dihamburkan. hal ituterjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut.Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif  kecilsehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati. 2. Gerak Brown Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak  menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas, atau hanya bervibrasi di tempat seperti  pada zat padat. Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikelpartikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown. Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam zat  padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat. 3. Adsorbsi Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan  partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. Dimana partikel-partikel sol  padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka pertikel-partikel zat cair atau gas tersebut akan terakumulasi pada permukaan zat padat tersebut. Beda halnya dengan absorpsi. Absorpsi adalah fenomena menyerap semua partikel ke dalam sol padat bukan di atas permukaannya, melainkan didalam sol padat tersebut. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi  partikel-partikel pada permukaannya, baik partikel netral atau bermuatan (kation atau anion) karena mempunyai permukaan yang sangat luas. Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 Bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S Bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S. Muatan Koloid Sol Sifat koloid terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel koloid memiliki muatan sejenis (positif dan negatif). Maka terdapat gayatolak menolak antar partikel koloid. Partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid. Sistem koloid secara keseluruhan bersifat netral. Contohnya sumber muatan koloid, kestabilan koloid, lapisan bermuatan ganda, elektroforesis koloid sol, koagulasi,koloid liofil dan liofob. a. Muatan Koloid Sol Partikel-partikel koloid mendapat mutan listrik melalui dua cara, yaitu : Proses adsorpsi, partikel koloid dapat mengadsorpsi partikel bermuatan dari fase pendispersinya. Jenis muatan tergantung dari jenis partikel yang bermuatan. Partikel sol Fel (OH)3 kemampuan untuk mengadsorpsi kation dari medium pendisperinya sehingga bermuatan positif, sedangkal

 partikel sol As2S3 mengadsorpsi anion dari medium pendispersinya sehingga bermuatan negatif. Sol AgCI dalam medium pendispersi dengan kation Ag+ berlebihan akan mengadsorpsi Ag+ Sehingga bermuatan positif. Jika anion CI- berlebih, maka sol AgCI akan mengadsorpsi ion CIsehingga bermuatan positif.  b. Kestabilan Koloid Terdapat beberapa gaya pada sistem koloid yang menentukan kestabilan koloid. Gaya pertama ialah gaya tarik - menarik yang dikenal dengan gaya London, Van der Waals. Gaya ini menyebabkan partikel - partikel koloid berkumpul membentuk agregat dan akhirnya mengendap. Gaya kedua ialah gaya tolak menolak. Gaya ini terjadi karena pertumpang tindihan lapisan ganda listrik yang bermuatan sama.Gaya tolak - menolak tersebut akan membuat dispersi koloid menjadi stabil. Gaya ketiga ialah gaya tarik - menarik antara partikel koloid dengan medium pendispersinya. Terkadang, gaya ini dapat menyebabkan terjadinya agregasi partikel koloid dan gaya ini juga dapat meningkatkan kestabilan sistem koloid secara keseluruhan.Salah satu faktor yang mempengaruhi stabilitas koloid ialah muatan permukaan koloid. Besarnya muatan pada permukaan partikel dipengaruhi oleh konsentrasi elektrolit dalam medium  pendispersi. Penambahan kation pada permukaan partikel koloid yang bermuatan negatif akan menetralkan muatan tersebut dan menyebabkan koloid menjadi tidak stabil. Banyak koloid yang harus dipertahankan dalam bentuk koloid untuk penggunaannya. Contoh: es krim, tinta, cat. Untuk itu digunakan koloid lain yang dapat membentuk lapisan di sekelilingkoloid tersebut. Koloid lain ini disebut koloid pelindung. Contoh:gelatin pada sol Fe(OH)3.Untuk koloid yang  berupa emulsi dapat digunakan emulgator yaituzat yang dapat tertarik pada kedua cairan yang membentuk emulsi.Contoh: sabun deterjen sebagai emulgator dari emulsi minyak dan air. c. Lapisan Bermuatan ganda Pada awalnya, partikel-partikel koloid mempunyai muatan yang sejenis yang didapatkannya dari ion yang diadsorpsi dari medium pendispersinya. Apabila dalam larutan ditambahkan larutan yang berbeda muatan dengan system koloid, maka sistem koloid itu akan menarik muatan yang berbeda tersebut sehingga membentuk lapisan ganda.Lapisan pertama ialah lapisan padat di mana muatan partikel koloid menarik ion-ion dengan muatan berlawanan dari medium  pendispersi.Sedangkan lapisan kedua berupa lapisan difusi dimana muatan darimedium  pendispersi terdifusi ke partikel koloid. Model lapisan berganda terse but dijelaskan pada lapisan ganda Stern. Adanya lapisanini menyebabkan secara keseluruhan bersifat netral 4. Elektroforesis Elektroforesis adalah suatu proses untuk menghitung berpindahnya ion atau partikel koloid bermuatan dalam medium cair yang dipengaruhi oleh medan listrik. Yaitu, pergerakan  partikel-partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing elektrode. Prinsip kerja elektroforesis digunakan untuk membersihkan asap hasil industri dengan alat Cottrell. 5. Koagulasi





Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara: Mekanik  Cara mekanik dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan cepat. Kimia. Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam). Contoh: susu, sirup masam-masam.

D. Kestabilan Koloid 1. Koloid Pelindung Koloid pelindung adalah koloid yang ditambahkan kedalam sistem koloid agar menjadi stabil. Carakerja koloid pelindung adalah dengan membentuk lapisan disekeliling partikel koloid yang dilindungi. koloid pelindung pada emulsi disebut sebagai emuigator, tujuan penambahan zat ini untuk menjaga agar tidak mudah terpisah. 2. Dialisis Proses dialisis adalah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu. Dalam proses ini, sistem koloid dimasukan kedalam bejana yang berisi air mengalir. Kantong koloid terbuat dari selaput semipermiabel, yaitu selaput yang dapat melewatkan partikel kecil seperti ion atau molekul sederhana. 3. Koloid Liofil dan Koloid Liofob Berdasarkan sifat adsorpsi dari partikel koloid terhadap medium pendispersinya, kita mengenal dua macam koloid. a. Koloid Liofil Koloid liofil yaitu koloid yang ´senang cairan´. Partikel koloid akan mengadsorpsimolekul cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling partikel koloid itu. Contoh koloid liofil adalah kanji, protein, dan agar-agar.  b. Koloid Liofob Koloid liofob yaitu koloid yang ´benci cairan´. Partikel koloid tidak mengadsorpsi molekul cairan. Contoh koloid liofob adalah sol sulfidadan sol logam. Ciri-ciri koloid liofil dan liofob Liofil Dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase terdispersi dengan medium terdispersinya. Mempunyai muatan yang kecil atau tidak bermuatan. Partikel-partikel sol liofil mengadsorpsi medium pendispersinya. Terdapat proses solvasi/ hidrasi, yaitu terbentuknya lapisan medium pendispersi yang teradsorpsi disekeliling partikel sehingga menyebabkan partikel sol liofil tidak saling bergabun g. Viskositas sol liofil > viskositas medium pendispersi. Tidak mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit. Reversibel, artinya fase terdispersi sol liofil dapat dipisahkan dengan koagulasi, kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan penambahan medium pendispersinya. Memberikan efek Tyndall yang lemah. Dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak bermigrasi sama sekali. Liofob Tidak dapat dibuat hanya dengan mencampur fase terdispersi dan medium pendisperinya. Memiliki muatan positif atau negatif. Partikel-partikel sol liofob tidak mengadsorpsi medium pendispersinya. Muatan partikel diperoleh dari adsorpsi partikel- partikel ion yang bermuatan listrik. Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas medium pendispersi. Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit karena mempunyai muatan. Irreversibel artinya sol liofob yang telah menggumpal tidak dapat diubah menjadi sol. Memberikan efek Tyndall yang jelas. Akan bergerak ke anode atau katode, tergantung jenis muatan partikel.    

  

 

        

III.

IV. 1. a.  b. c. 2. a.  b. c. a.  b. c. d. a.  b. 1. a.  b. 2. a.  b. V.

Alat dan Bahan Alat: Pemanas Gelas Kimia Lumpang Pengaduk Cawan Tabung Reaksi

: Bahan : Agar-agar  Air  Gula pasir  Fe(OH)3 FeCl3 Minyak Tanah Larutan Sabun Larutan Kalsium Asetat Jenuh Alkohol 95%

Cara Kerja : Cara kerja pembuatan sol liofil dan liofob : Sol agar-agar  Panaskan sesendok kecil agar-agar dengan 50 ml air. Kemudian dinginkan, dan panaskan kembali. Panaskan sesendok kecil agar-agar dengan 100ml air. Kemudian dinginkan dan panaskan kembali. Panaskan sesendok kecil agar-agar dengan 150ml air. Kemudian dinginkan dan panaskan kembali. Sol belerang Campurkan 1 sendok kecil hasil gerusan di atas dengan 50 sendok air, aduk  Campurkan 1 sendok kecil hasil gerusan di atas dengan 100 sendok air,aduk  Campurkan 1 sendok kecil hasil gerusan di atas dengan 150 sendok air,aduk. Cara kerja pembuatan sol dengan cara dispensi : Campurkan satu takaran belerang dan satu takaran gula pasir dalam lumpang, gerus sampai halus. Ambilsatu takaran dari campuran tersebut, tambahkan gula dan gerus lagi sampai halus, teruskan sampai emapat kali. Tuangkan campuran terakhir ke dalam air dalam gelas kimia. Bandingkan dengan campuran belerang yang tidakdi gerus dalam air  Cara kerja pembuatan sol dengan cara kondensasi : Panaskan 50ml air dalam gelas kimia 100ml sampai mendidih. Tambahkam 25 tetes larutan FeCl3 jenuh, aduk sampai larutan berwarna cokelat merah. Cara kerja pembuatan emulsi dan gel : Emulsi Campurkan 1 ml minyak tanah didalam tabung reaksi, kocok kuat-kuat dan simpan di rak  tabung. Tambahkan 25 tetes larutan sabun, kocok kuat-kuat dan simpan di rak tabung. Gel Sediakan 15 ml larutan kalsium astat jenuh dalam gelas kikia 250ml. Tuangkan sekaligus 15 ml alkohol 95% ke dalam larutan tadi. Bakar sedikit gel di dalam cawan. Data Pengamatan :

1. Pembuatan sol liofil dan liofib a. Sol agar-agar  Setelah dipanaskan larutan agak mencair. Setelah didinginkan larutan menjadi menggumpal. Panaskan sesendok kecil agar-agar  Setelah dipanaskan kembali Larutan dengan 50 ml air. Kemudian dinginkan, mencair. dan panaskan kembali. Setelah dipanaskan lar. agak mencair dan warnanya berubah menjadi hijau tua didinginkan lar. menjadi . Panaskan sesendok kecil agar- Setelah agar dengan 100 ml air. Kemudian menggumpal sebagian. Setelah dipanaskan kembali lar. menjadi dinginkan dan panaskan kembali. cair. . Panaskan sesendok kecil agar- Setelah dipanaskan lar.menjadi cair  didinginkan lar. menjadi agar dengan 150 ml air. Kemudian Setelah menggumpal sedikit dinginkan dan panaskan kembali. Setelah dipanaskan kembali lar. mencair   b. Sol belerang Gerus 1 sendok  Percobaan kecil, Campurkan 1 sendok kecil hasil  belerang dengan 5 gerusan di atas dengan 50 sendok air, aduk  sendok  kecil gula Campurkan 1 sendok kecil hasil  pasir  gerusan di atas dengan 100 sendok  sampai air,aduk  halus

Pengamatan

Telihat endapan warna  berwarna kuning jelas.

kuning.

Telihat warna kuning samar-samar, sol warna kuning.

Campurkan 1 sendok kecil hasil gerusan di atas dengan 150 sendok air, Telihat kuning samar-samar aduk. kuning, sol warna kuning

2. Pembuatan Sol dengan cara dispersi Hasil Pengamatan a. Belerang dalam air tidak terdispersi.  b. Belerang dan gula air terdispersi. c. Gula pasir sebagai medium dispersi 3. Pembuatan sol Dengan kondensasi Hasil Pengamatan:

Sol

warna

Keadaan larutan yang terjadi saat cahaya datang, terlihat adanya lintasan cahaya  pada larutan.

Berdasarkan baha-bahan yang dibuat sitem koloid, jelaskan perbedaan antara  pembuatan, sistem koloid cara dispersi dan cara kondensasi!

Cara Dispersi adalah cara mengubah  partikel kasar menjadi partikel koloid. Kalau cara Kondensasi adalah cara  pembuatan sistem koloid dengan mengubah partikel sejati emnjadi  partikel koloid.

4. Pembuatan emulsi dan gel a. Emulsi Percobaan

Pengamatan Campurkan 1 ml minyak tanah didalam Keadaan campuran menjadi air dan tabung reaksi, kocok kuat-kuat dan minyak terpisah. Jadi sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam simpan di rak tabung. zat cair disebut emulsi. Tambahkan 25 tetes larutan sabun, kocok kuat-kuat dan simpan di Keadaan campuran menjadi minyak  dan air terpisah, dipisahkan dengan rak tabung. warna hitam yang timbul ditengahnya  b. Gel Percobaan

Pengamatan

Sediakan 15 ml larutan kalsium astat  jenuh dalam gelas kimia 250ml. Tuangkan sekaligus 15 ml alkohol 95% Keadaan campuran menjadi gel, ke dalam larutan tadi. larutan gel. Hasil yang terjadi disebut gel. Hasil  pembakaran membentuk kerak warna Bakar sedikit gel di dalam cawan.  putih kekuningan membentuk zat  padat warna putih.

VI. Pertanyaan 1. Jelaskan tujuan penambahan medium pendipersi yang berbeda-beda pada pembuatan sol agaragar dan belerang. 2. Manakah dari kedua sol tersebut yang merupakan sol liofil dan sol liofob! 3. Sebutkan perbedaan sol liofil dan sol liofob? 4. Dari sistem koloid tersebut, tentukan yang mana yang dibuat dengan cara dispersi dan cara kondensasi? 5. Bagaimana pengaruh larutan sabun pada campuran minyak dan air? dan Bertindak sebagai apa air sabun tersebut? 6. Mengapa kalsium asetat dengan alkohol membentuk gel?

1. 2. 3.

4. 5.

6.

Jawab Untuk membedakan penggumpalan atau perubahan warna pada medium pendispersi. Yang termasuk sol liofil adalah Agar-agar, sedangkan yang termasuk sol liofob adalah Belerang Sol liofil adalah koloid yang fase pendispersinya suka menarik medium pendispersinya, sedangkan sol liofib adalah koloid yang fase terdispersinya tidak suka menarik medium  pendispersinya. Yang termasuk cara dispersi adalah pembentukan sol belerang dengan penambahan gula dan air, sedangkan yang termasuk cara kondensasi adalah sol belerang dalam air. Molekul sabun terdiri dari sebuah rantai hidrokarbonpada satu ujung dan garam pada ujung yang lain.Karena rantai hidrokarbon memiliki sifat nonpolar maka rantai hidrokarbon akan larut dalam minyak sementara garam akan larut dalam zat polar(air) tetapi hubungan antara garam dan rantai hidrokarbon tetap tidak putus sehingga satu molekul sabun akan mengikat air dan minyak yang menyebabkan air dan minyak dapat bersatu. Kalsium asetat sukar larut dalam alkohol tetapi mudah larut dalam air. Kalsium asetat perlu dilarutkan terlebih dahulu ke dalam air sampai terbentuk larutan jenuh kalsium asetat, kemudian ditambah dengan pelarut alkohol akibatnya terjadi pergantian pelarut antara pelarut air dan alkohol, karena kalsium asetat sukar larut dalam alkohol terbentuk koloid yang berupa gel

VII.    

Kesimpulan Terjadinya Efek Tyndall pada percobaan pembuatan sol dengan kondensasi Pembentukan sol belerang dibuat dengan cara dispersi dengan mekanik. Koloid dapat dibuat melalui cara kondensasi dan dispersi. Emulsi minyak dibuat dengan cara dispersi dengan penambahan Detergen/Sabun