Kimia Koloid
1
A. Komponen Sistem Koloid Koloid Kolo id ad adal alah ah su suat atu u ca camp mpur uran an za zatt he hete tero roge gen n (d (dua ua fa fase se)) anta an tara ra du dua a za zatt at atau au le lebi bih h di ma mana na pa part rtik ikel el-p -par arti tike kell za zatt ya yang ng berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/ pemecah). Ukuran partikel part ikel koloid koloid berkisar berkisar antara antara 1-100 nm. nm. Jadi Jadi,, koloid tergolo tergolong ng campuran heterogen dan merupakan sistem dua fasa. Jadi, sistem koloid tersusun atas dua komponen, yaitu fasa terdispersi dan medium dispersi atau fasa pendispersi. - Fasa terdispersi bersifat diskontinu (terputus-putus) - Medium dispersi bersifat kontinu.
B. Pengelompokan Sistem Koloid Fase Terdisper si Gas Gas Cair
Fase Pendispersi
Sistem Koloid
Contoh
Cair Padat Gas
Buih/busa Busa padat Aerosol
Cair
Cair
Emulsi
Cair
Padat
Gel(emulsi padat)
Padat
Gas
Aerosol padat
Padat
Cair
Sol
Padat
Padat
Sol padat
Busa sabun Batu apung, lava Kabut, awan, obat semprot Susu, minyak ikan, saos Keju, mentega, selai, agar-agar, semir padat, mutiara Asap, debu, buangan knalpot Kanji, cat lem, tinta, lateks, putih telur Perunggu, kuningan, kaca bewarna, permata(gem)
C. Sifat-Sifat Koloid 1. Efek Tyndall Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
2
Efek ty Efek tynd ndal alll ad adal alah ah ef efek ek ya yang ng te terj rjad adii ji jika ka su suat atu u la laru ruta tan n terken ter kena a sin sinar. ar. Pad Pada a saa saatt lar laruta utan n sej sejati ati dis disina inari ri den denga gan n cah cahaya aya,, maka ma ka la laru ruta tan n te ters rseb ebut ut ti tida dak k ak akan an me meng ngha hamb mbur urka kan n ca caha haya ya,, sedangkan pada sistem koloid cahaya akan dihamburkan. Hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburka menghamburkan n sinar tersebut. tersebut. Sebaliknya Sebal iknya,, pada laru larutan tan sejat sejati, i, part partikel-p ikel-partik artikelnya elnya relat relatif if kecil sehing seh ingga ga ham hambur buran an yan yang g ter terjad jadii han hanya ya sed sediki ikitt dan san sangat gat sul sulit it diamati.
Efek Tyndall
Efek Tyndall 2. Gerak Brown Jika kita amati system koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Pergerakan tersebut dijelaskan pada penjelasan berikut:
3
PartikelPartik el-par partik tikel el su suatu atu zat sen senant antias iasa a ber berger gerak. ak. Ger Geraka akan n tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas, atau hanya bervibrasi di tempat seperti pada zat padat. Untuk system koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-p part ikel-partik artikel el akan meng menghasil hasilkan kan tum tumbukan bukan deng dengan an part partikelikelpartikel part ikel kolo koloid id itu send sendiri. iri. Tum Tumbukan bukan tersebut tersebut berla berlangsu ngsung ng dari sega se gala la ar arah ah.. Ol Oleh eh ka kare rena na uk ukur uran an pa part rtik ikel el cu cuku kup p ke keci cil, l, ma maka ka tumb tu mbuk ukan an ya yang ng te terj rjad adii ce cend nder erun ung g ti tida dak k se seim imba bang ng.. Se Sehi hing ngga ga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah ar ah ge gera rak k pa part rtik ikel el se sehi hing ngga ga te terj rjad adii ge gera rak k zi zigz gzag ag at atau au ge gera rak k Brown. Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brow Br own n te terj rjad adi. i. De Demi miki kian an pu pula la,, se sema maki kin n be besa sarr uk ukur uran an pa part rtik ikel el kolo ko lopi pid, d, se sem mak akin in la lam mba batt ge gera rak k Br Brow own n ya yang ng te terj rjad adi. i. Ha Hall in inii menjelask menj elaskan an meng mengapa apa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam zat padat (suspensi). Gerak Br Gerak Brow own n jug juga a dip dipeng engaru aruhi hi ole oleh h suh suhu. u. Sem Semaki akin n tin tinggi ggi suhu su hu sy syst stem em ko kolo loid id,, ma maka ka se sema maki kin n be besa sarr en ener ergi gi ki kine neti tic c ya yang ng dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brow Br own n dar darii par partik tikelel-par partik tikel el fas fase e ter terdis disper persin sinya ya sem semaki akin n cep cepat. at. Demikian Dem ikian pula seba sebalikny liknya, a, sema semakin kin rend rendah ah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat. 3. Elektropresus Elek El ektr trof ofor ores esis is ad adal alah ah te tekn knik ik pe pemi misa saha han n ko komp mpon onen en at atau au molekul mol ekul berm bermuatan uatan berd berdasar asarkan kan perb perbedaan edaan tingk tingkat at migr migrasiny asinya a dalam dal am seb sebua uah h med medan an lis listri trik. k. Med Medan an lis listri trik k dia dialir lirkan kan pad pada a su suatu atu medium yang mengandung sampel yang akan dipisahkan. Teknik ini dapat digunakan digunakan deng dengan an mem memanfaa anfaatkan tkan muatan listr listrik ik yang ada pada makromolekul, misalnya DNA yang bermuatan negatif. Jika molekul yang bermuatan negatif dilewatkan melalui suatu medium, kemudian dialiri arus listrik dari suatu kutub ke kutub yang ya ng be berl rlaw awan anan an mua uata tann nnya ya mak aka a mol olek ekul ul te ters rseb ebut ut ak akan an berger ber gerak ak dari kutub kutub neg negati atiff ke kutub kutub pos positi itif. f. Kec Kecepa epatan tan gerak gerak mole mo leku kull te ters rseb ebut ut te terg rgan antu tung ng pa pada da ni nisb sbah ah mu muat atan an te terh rhad adap ap mas assa sany nya a se sert rta a te terg rgan antu tung ng pu pula la pa pada da be bent ntuk uk mo mole leku kuln lnya ya.. Pergerakan ini dapat dijelaskan dengan gaya Lorentz, yang terkait dengan sifat-sifat dasar elektris bahan yang diamati dan kondisi elektris lingkungan. Secara umum, elektroforesis digunakan untuk memisahkan, mengidentifikasi, dan memurnikan fragmen DNA.
4
Elektroforesis 4. Adsorpsi Apabil Apa bila a par partik tikel-p el-part artike ikell sol pad padat at dit ditem empat patkan kan dal dalam am zat cair atau gas, maka pertikel-partikel zat cair atau gas tersebut akan terakumulasi pada permukaan zat padat tersebut. Fenomena inii di in dise sebu butt ad adso sorp rpsi si.. Be Beda da ha haln lnya ya de deng ngan an ab abso sorp rpsi si.. Ab Abso sorp rpsi si adalah fenomena menyerap semua partikel ke dalam sol padat buka bu kan n di at atas as pe perm rmuk ukaa aann nnya ya,, me mela lain inka kan n di da dala lam m so soll pa pada datt tersebut. Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partik par tikelel-par partik tikel el pad pada a per permu mukaa kaanny nnya, a, bai baik k par partik tikel el net netral ral ata atau u bermu ber muata atan n (ka (katio tion n ata atau u ani anion) on) kar karena ena me memp mpuny unyai ai per permu mukaa kaan n yang sangat luas. Contoh adsorpsi: -Penyembuhan diare dengan norit -Penjernihan air dengan tawas -Pencelupan serat wol untuk proses pewarnaan -Penjernihan air tebu pada pembuatan gula -Penyerapan humus oleh tanah liat 5. Koagulasi Koagulasi merupakan salah satu sifat dari koloid. Partikelpartikel suatu koloid dapat mengalami penggumpalan membentuk zat sem semi-p i-pada adat. t. Par Partik tikelel-par partik tikel el kol koloid oid ter terseb sebut ut ber bersif sifat at st stabi abill karena memiliki muatan listrik sejenis. Apabila muatan listrik itu hilang, maka partikel koloid tersebut akan bergabung membentuk gumpalan. Proses penggumpalan partikel koloid dan peng pe ngen enda dapa pann nnya ya di dise sebu butt Ko Koag agul ulas asi. i. Da Dala lam m ha hall in ini, i, ko koag agul ulas asii koloid kolo id mer merupaka upakan n pros proses es berg bergabung abungnya nya part partikel-p ikel-partik artikel el kolo koloid id secara bersama membentuk zat dengan massa yang lebih besar. Contoh koagulasi:
5
-Pembentukan delta di muara sungai terjadi karena koloid tanah liat li at da dala lam m ai airr su sung ngai ai me meng ngal alam amik ikoa oagu gula lasi si ke keti tika ka be berc rcam ampu purr dengan elektrolit dalam air laut. -Pada -Pad a pe peng ngol olah ahan an ka kare ret, t, pa part rtik ikel el-p -par arti tike kell ka kare rett da dala lam m la late teks ks digumpalkan dengan penambahan asam asetat atau asam format sehingga karet dapat dipisahkan dari lateksnya. -Lumpurr kol -Lumpu koloid oidal al dal dalam am air sun sungai gai dap dapat at dig digump umpalk alkan an den dengan gan menam me nambah bahkan kan taw tawas. as. So Soll tan tanah ah lia liatda tdalam lam air sun sungai gai bia biasan sanya ya bermuatan negatif sehingga akan digumpalkan oleh ion Al 3+ dari tawas (alumunium sulfat) -Jika bagian tubuh mengalami luka maka ion Al 3+ atau Fe 3+ seger seg era a nen nenetr etralk alkan an par partik tikela elalbu lbumin minoid oid yan yang g dik dikand andung ung dar darah ah sehingga terjadi penggumpalan darah yang menutupi luka.
6. Koloid Pelindung Sistem Siste m koloi koloid d di man mana a part partikel ikel terd terdisper ispersinya sinya mempunyai mempunyai daya adsorpsi relatif besar disebut koloid liofil yang bersifat lebih stabi st abil. l. Sed Sedang angkan kan jik jika a par partik tikel el ter terdis disper persin sinya ya me mempu mpunya nyaii gay gaya a absorpsi yang cukup kecil, maka disebut koloid liofob yang bersifat kurang stabil. Yang berfungsi sebagai koloid pelindung ialah koloid liofil. Contoh koloid: -Pada -Pa da pem pembua buatan tan es kri krim m dig diguna unakan kan gel gelati atin n unt untuk uk men menceg cegah ah pembentukan Kristal besar atau gula -Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid pelindung. -Zat-zat -Zat -zat pengemulsi pengemulsi seper seperti ti sabu sabun n dan deter detergen gen juga terg tergolon olong g koloid pelindung. 7. Dialisis Dialisis merupakan salah satu sifat dari sistem koloid. Dialisis adal ad alah ah su suat atu u pr pros oses es pe perm rmun unia ian n pa part rtik ikel el ko kolo loid id da dari ri io ionn-io ion n penganggu peng anggu kest kestabilan abilan kolo koloid id deng dengan an penya penyaring ringan an meng mengunak unakan an membran mem bran atau selap selaput ut semi semiperm permeabel. eabel. Selapu Selaputt semi semiperm permeabel eabel adalah ad alah sej sejeni enis s ala alatt sar saring ing yan yang g dib dibuat uat khu khusus sus unt untuk uk kep keperl erluan uan dialis dia lisis is kol koloid oid yan yang g me memil miliki iki day daya a sar saring ing san sangat gat tin tinggi ggi.. Sel Selapu aputt semipermeabel ini hanya melewatkan molekul air dan ion-ion saja, sedangkan partikel koloid tetap tinggal.
6
Dialisis pada alat hemodializer Prinsip dialisis atau pemisahan koloid dari ion-ion penganggu ini did didasa asarka rkan n pad pada a per perbed bedaan aan laj laju u tr trans anspor portt par partik tikel. el. Pro Proses ses Dialisis Koloid sangatlah sederhana. Koloid yang akan di dialisis dimasu dim asukan kan ked kedala alam m seb sebuah uah kan kanton tong g yan yang g ter terbua buatt dar darii sel selapu aputt semipe sem iperm rmeab eabel. el. Jik Jika a kan kanton tong g ber berisi isi kol koloid oid ter terseb sebut ut kem kemudi udian an dimasukan kedalam sebuah tempat berisi air yang mengalir, maka ionio n-io ion n pe peng ngan angg ggu u ak akan an me mene nemb mbus us se sela lapu putt se semi mipe perm rmea eabe bell bersam ber sama a air dan yan yang g tin tingga ggall sel selapu aputt sem semipe iperm rmeab eabel el ha hanya nyalah lah koloid yang telah dimurnikan.
D. Pembuatan Sistem Koloid Bagaimana sistem koloid dibuat? Sistem koloid dapat dibuat deng de ngan an du dua a me meto tode de,, ya yait itu u de deng ngan an me meto tode de me meng ngel elom ompo pokk kkan an (agregasi) partikel larutan sejati dan atau menghaluskan bahan kasarr kem kasa kemudian udian mend mendisper ispersikan sikan ke dalam medium pend pendisper ispersi. si. Meto Me tode de pe pert rtam ama a di dise sebu butt ko kond nden ensa sasi si da dan n ya yang ng ke kedu dua a di dise sebu butt dispersi. 1. Pembuatan Koloid dengan Metode Dispersi Bebera Bebe rapa pa me meto tode de pr prak akti tis s ya yang ng bi bias asa a di digu guna naka kan n un untu tuk k mem embu buat at ko kolo loid id ya yang ng te terg rgol olon ong g ca cara ra di disp sper ersi si ad adal alah ah ca cara ra mekan me kanik, ik, car cara a pep peptis tisasi asi,, hom homoge ogenis nisasi asi,, dan car cara a bus busur ur lis listri trik k redig. a. Pembuatan Koloid dengan Cara Mekanik Zat-za Zatzatt ya yang ng be beru ruku kura ran n be besa sarr da dapa patt di dire redu duks ksii me menj njad adii part pa rtik ikel el be beru ruku kura ran n ko kolo loid id me mela lalu luii pe peng nggi gili ling ngan an,, pe peng ngad aduk ukan an,, penumbuk penu mbukan, an, dan pengg penggerus erusan. an. Zat-z Zat-zat at yang suda sudah h beru berukuran kuran koloid selanjutnya didispersikan ke dalam medium pendispersi.
7
Cara mekanik, contohnya: -Pengi -Pe ngilin lingan gan kac kacang ang ked kedela elaii pad pada a pem pembua buatan tan tah tahu u da dan n kec kecap. ap. Pembuatan cat di industri, caranya bahan cat digiling kemudian didispersikan ke dalam medium pendispersi, seperti air. -Teknik penumbukan dan pengadukan banyak digunakan dalam pembuatan makanan, seperti kue tart dan mayones. Kuning telur, marg ma rgar arin in,, da dan n gu gula la pa pasi sirr ya yang ng su suda dah h di diha halu lusk skan an,, ke kemu mudi dian an dicampurkan dan diaduk menjadi koloid. -Industri makanan, yaitu pada pembuatan es krim, jus buah, selai dan da n la lain inny nya. a. In Indu dust stri ri ki kimi mia, a, ya yait itu u pad ada a pe pemb mbua uata tan n ca cat, t, za zatt pewarna, pasta gigi, dan detergen.
b. Pembuatan Koloid dengan Busur Listrik Bredig
Arus lis Arus listri trik k ber berteg tegang angan an tin tinggi ggi dia dialir lirkan kan me melal lalui ui dua bua buah h elektrode logam (bahan terdispersi). Kemudian, kedua elektrode itu it u di dice celu lupk pkan an ke da dala lam m ai airr hi hing ngga ga ke kedu dua a uj ujun ung g el elek ektr trod ode e it itu u hamp ha mpir ir be bers rsen entu tuha han n ag agar ar te terj rjad adii lo lonc ncat atan an bu bung nga a ap apii li list stri rik. k. Lonc Lo ncat atan an bu bung nga a ap apii li list stri rik k men enga gaki kiba battka kan n ba bah han el elek ektr trod ode e teruapkan membentuk atom-atomnya dan larut di dalam medium pendispersi membentuk sol. Logam-logam yang dapat membentuk sol dengan cara ini adalah platina, emas, dan perak. c. Pembuatan Koloid dengan Cara Peptisasi Dispersi Disper si kol koloid oid dap dapat at jug juga a dip dipero eroleh leh dar darii su suspe spensi nsi kas kasar ar dengan den gan car cara a me memec mecah ah par partik tikelel-par partik tikel el sus suspen pensi si sec secara ara kim kimia. ia. Kemudian, Kemu dian, mena menambah mbahkan kan ion-io ion-ion n sejen sejenis is yang dapa dapatt diad diadsorp sorpsi si oleh partikel-partikel koloid sampai koloid menjadi stabil. Koagulasi agrreg ag egat at--ag agrreg egat at yan ya ng tela te lah h mem embe bent ntuk uk par arti tike kell-pa parrti tike kell beruku ber ukuran ran kol koloid oid dap dapat at dih dihamb ambat at kar karena ena ada adany nya a ion ion-io -ion n yan yang g teradsor tera dsorpsi psi pada permuk permukaan aan partikel partikel koloid. koloid. Cont Contohnya ohnya,, tanah lempun lem pung g pec pecah ah men menjad jadii par partik tikelel-par partik tikel el ber beruku ukuran ran kol koloid oid jik jika a ditam dit ambah bah NaO NaOH H dan aka akan n men menjad jadii kol koloid oid jik jika a did didisp ispers ersika ikan n ke dala da lam m ai air. r. Pa Part rtik ikel el-p -par arti tike kell si sili lika katt da dari ri ta tana nah h le lemp mpun ung g ak akan an
8
mengadsorpsi ion-ion OH– dan terbentuk koloid bermuatan negatif yang stabil. Cara ini biasa digunakan pada 1.so 1. soll Al Al(O (OH) H)3 3 di dibu buat at de deng ngan an ca cara ra me mena namb mbah ahka kan n HC HCll en ence cerr (sedikit) pada endapan Al(OH)3 yang baru dibuat, 2.sol 2.s ol Fe( Fe(OH) OH)3 3 dib dibuat uat den dengan gan car cara a men menam ambah bahkan kan Fe FeCl3 Cl3 pad pada a endapan Fe(OH)3, 3.sol 3.s ol NiS dap dapat at dib dibuat uat den dengan gan car cara a me menam nambah bahkan kan H2S pad pada a endapan NiS. d. Pembuatan Koloid dengan Cara Homogenisasi Pembua Pemb uata tan n ko kolo loid id je jeni nis s em emul ulsi si da dapa patt di dila laku kuka kan n de deng ngan an menggunakan mesin penghomogen sampai berukuran koloid.
2. Pembuatan Koloid dengan Metode Kondensasi Ion-ion atau molekul yang berukuran sangat kecil (berukuran laruta lar utan n sej sejati ati)) dip diperb erbesa esarr me menja njadi di par partik tikel-p el-part artike ikell ber beruku ukuran ran koloid kol oid.. Den Dengan gan kat kata a lai lain, n, lar laruta utan n sej sejati ati diu diubah bah men menjad jadii dis disper persi si koloid. Pembentukan kabut dan awan di udara merupakan contoh pembentukan aerosol cair melalui kondensasi molekul-molekul air membentuk kerumunan (cluster). Proses kondensasi ini didasarkan atas reaksi kimia; yaitu melalui reaksi redoks, reaksi hidrolisis, dekomposisi rangkap, dan pergantian pelarut. 1. Reaksi Redoks Contoh:
9
a. Pembuatan sol belerang dari reaksi redoks antara gas H2S dengan larutan SO2 . Persamaan reaksinya: 2H2S(g) + SO2(aq) 2H2O(l) + 3S(s) sol belerang →
b. Pembuatan sol emas dari larutan AuCl3 dengan larutan encer formalin (HCHO). Persamaan reaksinya: 2AuCl3(aq) + 3HCHO(aq) + 3H2O(l) 2Au(s) + 6HCl(aq) + 3HCOOH(aq) sol emas →
2. Reaksi Hidrolisis
Contoh: pembuatan sol Fe(OH)3 dengan penguraian garam FeCl3 Persamaan reaksinya adalah: mengunakan air mendidih. FeCl3(aq) + 3H2O(l) Fe(OH)3(s) + 3HCl( aq) sol Fe(OH)3 →
3. Reaksi Dekomposisi Rangkap
Contoh: a. Pembuatan sol As2S3, dibuat dengan mengalirkan gas H2S dan asam arsenit (H3AsO3) yang encer. Persamaan reaksinya: 2H3AsO3(aq) + 3H2S(g) As2S3(s) + 6H2O(l) sol As2S3 →
b. Pembuatan sol AgCl dari larutan AgNO3 dengan larutan NaCl encer. Persamaan reaksinya: AgNO3(aq) + NaC1(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) Sol AgCl →
4. Reaksi Pergantian Pelarut
Contoh, pembuatan sol belerang dari larutan belerang dalam alkohol ditambah dengan air. Persamaan reaksinya: S(aq) + alkohol + air S(s) larutan S →
10
E. Sumber
http://alfikimia.wordpress.com/kelas-xi/sistemkoloid/komponen-sistem-koloid/ http://andikismyname.blogspot.co http://andikismyn ame.blogspot.com/2012/09/kom m/2012/09/komponenponenpenyusun-koloid.html Buku les Ganesha Operation http://sistemkoloid.tripod.com/sifat.htm Google Images id.wikipedia.org http://abdul01puring.blogspot.com/2012/02/sifat-sifatkoloid.html http://kamusq.blogspot.com/20 http://kamusq .blogspot.com/2012/05/adsorpsi-penger 12/05/adsorpsi-pengertiantiandan-definisi-sifat.html http://vexillum-nsr.blogspot.com/201 http://vexillum-nsr. blogspot.com/2012/04/definisi-koagulasi2/04/definisi-koagulasidalam-koloid.html http://fauzanagazali.wordpress.com http://fauzanagazali.w ordpress.com/kelas-xi/semester /kelas-xi/semester-ii/9-ii/9koloid-2/materi-ajar/4-koloid-pelindung/ http://kamusq.blogspot.com/20 http://kamusq .blogspot.com/2012/05/dialisis-koloid-sifat12/05/dialisis-koloid-sifatsifat-sistem.html http://budisma.web.id/materi/sm http://budism a.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xi/caraa/kimia-kelas-xi/carapembuatan-sistem-koloid/ http://sahri.ohlog.com/pembuatan-sistemkoloid.oh85102.html
***
11
