KOAGULASI Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel koloid. Prose koagulasi pada koloid terjadi karena tidak stabilnya sistem koloid. Sistem koloid disebut stabil (koloid stabil) jika sistem koloid bermuatan negatif dan positif. Jika sistem koloid dinetralkan muatannya maka sistem koloid tersebut tidak stabil sehingga terkoagulasi (menggumpal). Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.

Koagulasi dengan menetralkan muatan koloid dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara kimia dan secara mekanis dan fisik. Koagulasi secara kimia dapat dilakukan dengan cara:

1. Penambahan zat elektrolit Jika suatu koloid yang bermuatan ditambahkan zat elektrolit, maka koloid tersebut akan terkoagulasi. Penambahan zat elektrolit kedalam koloid bermuatan tergantung pada jenis muatan sistem koloid tersebut. Jika koloid bermuatan positif, maka zat elektrolit yang ditambahkan haruslah mempunyai muatan negatif yang lebih besar. Begitu pula sebaliknya, jika sistem koloid bermuatan negatif, maka zat elektroit yang ditambahkan sebaiknya adalah yang mempunyai ion postif lebih besar. Contoh koagulasi koloid dengan penambahan zat elektrolit:

Penambahan zat elektrolit negatif kedalam sistem koloid positif. Contoh koloid Fe(OH)3 yang bersifat basa lebih effisien jika di gumpalkan oleh H2SO4 daripada HCl. Karena H2SO4 mempunyai sifat asam yang kuat di bandingkan HCl.

Penambahan zat elektrolit positif kedalam sistem koloid negatif. Contoh koloid As2S3 lebih effisien jika dinetralisir oleh BaCl2 daripada NaCl.

2. Mencampurkan 2 sistem koloid yang berbeda muatan Bila dua sistem koloid berbeda muatan dicampurkan, maka kedua sistem koloid tersebut akan saling menetralisir sehingga menjadi tidak stabil yang menyebabkan terjadinya koagulasi. Contohnya adalah campuran koloid As2S3 dengan koloid Fe(OH)3.

Koagulasi secara fisik-mekanis dapat dilakukan dengan cara menaikan dan menurunkan suhu sistem koloid yang disertai dengan pengandukan. Contohnya, pembuatan lem kanji.

Contoh pemanfaatkan dan kegunaan koagulasi dalam kehidupan sehari-hari.1. Koagulasi koloid lateks dengan cara menambahkan asam asetat kedalam lateks 2. Koagulasi sol tanah liat dalam air keruh yang bertujuan untuk menjernihkan air tersebut. Sol tanah liat adalah koloid yang bermuatan negatif sehingga jika ditambahkan dengan tawas ( Al2(SO4)3) yang bermuatan positif, maka ion Al3+ dari tawas akan menggumpalkan koloid tanah liat. 3. Pembentukan delta dimuara sungai. Pembentukan delta terjadi karena koloid tanah liat terkoagulasi ketika bercampur dengan zat elektrolit dalam air laut. 4. Koagulasi protein kedele dalam pembuatan tahu. Koagulasi sebagai salah satu sifat sistem Koloid.

- See more at: http://kamusq.blogspot.com/2012/05/koagulasi-pengertian-dan-definisi-sifat.html#sthash.mFMRceaH.dpuf

Mekanisme Koagulasi1. Secara fisikaKoagulasi dapat terjadi secara fisik seperti :1. Pemanasan, Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan tumbukan antar partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. Hal ini melepaskan elektrolit yang teradsorpsi pada permukaan koloid. Akibatnya partikel tidak bermuatan. contoh: darah2. Pengadukan, contoh: tepung kanji3. Pendinginan, contoh: agar-agar

2. Secara kimiaSedangkan secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan, dan penambahan zat kimia koagulan. Ada beberapa hal yang dapat menyebabkan koloid bersifat netral, yaitu:1. Menggunakan Prinsip Elektroforesis. Proses elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel koloid yang bermuatan ke elektrode dengan muatan yang berlawanan. Ketika partikel ini mencapai elektrode, maka sistem koloid akan kehilangan muatannya dan bersifat netral.2. Penambahan koloid, dapat terjadi sebagai berikut:Koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation), sedangkan koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif (anion). Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua. Apabila selubung lapisan kedua itu terlalu dekat maka selubung itu akan menetralkan muatan koloid sehingga terjadi koagulasi. Makin besar muatan ion makin kuat daya tariknya dengan partikel koloid, sehingga makin cepat terjadi koagulasi. (Sudarmo,2004)3 Penambahan Elektrolit. Jika suatu elektrolit ditambahkan pada sistem koloid, maka partikel koloid yang bermuatan negatif akan mengadsorpsi koloid dengan muatan positif (kation) dari elektrolit. Begitu juga sebaliknya, partikel positif akan mengadsorpsi partikel negatif (anion) dari elektrolit. Dari adsorpsi diatas, maka terjadi koagulasi.Dalam proses koagulasi,stabilitas koloid sangat berpengaruh.stabilitas merupakan daya tolak koloid karena partikel-partikel mempunyai muatan permukaan sejenis (negatip).Beberapa gaya yang menyebabkan stabilitas partikel, yaitu:1. Gaya elektrostatik yaitu gaya tolak menolak tejadi jikapartikel-partikel mempunyai muatan yang sejenis.2. Bergabung dengan molekul air (reaksi hidrasi)3. Stabilisasi yang disebabkan oleh molekul besar yang diadsorpsi pada permukaan.

Suspensi atau koloid bisa dikatan stabil jika semua gaya tolak menolk antar partikel leih besar dari ada gaya tarik massa, sehingga dalam waktu tertentu tidak terjadi agregasi.Untuk menghilangkan kondisi stabil, harus merubah gaya interaksi antara partikel dengan pembubuhan zat kimia supaya gaya tarik menariklebih besar.Untuk destabilisasi ada beberapa mekanisme yang berbeda:1. Kompresi lapisan ganda listrik dengan muatan yang berlawanan.2. Mengurangi potensial permukaan yang disebabkan oleh adsorpsi molekul yang spesifik dengan muatan elektrostatik berlawanan.3. Adsorpsi molekul organik diatas permukaan partikel bisa membentuk jembatan moleku

diantara partikel.4. Penggabungan partikel koloid kedalam senyawa presipitasi yang terbentuk dari koagulan.

Secara garis besar (bedasarkan uraian diatas), mekanisme koagulasi adalah :1. Destabilisasi muatan negatif partikel oleh muatan positip dari koagulan2. Tumbukan antar partikel3. Adsorpsi

Koagulasi dalam Kehidupan Sehari-hari dan IndustriBeberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri:1. Pembentukan delta di muara sungai terjadi karena koloid tanah liat dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.2. Pada pengolahan karet, partikel-partikel karet dalam lateks digumpalkan dengan penambahan asam asetat atau asam format sehingga karet dapat dipisahkan dari lateksnya.3. Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas. Sol tanah liat dalam air sungai biasanya bermuatan negatif sehingga akan digumpalkan oleh ion Al 3+ dari tawas (alumunium sulfat)4. Asap dan tebu dari pabrik/ industri dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari Cottrel

Asap dari pabrik sebelum meninggalkan cerobong asap dialirkan melalui ujung-ujung logam yang tajam dan bermuatan pada tegangan tinggi (20.000 – 75.000). Ujung-ujung yang runcing akan mengionkan molekul-molekul dalam udara. Ion-ion tersebut akan diadsorbsi oleh partikel asap dan menjadi bermuatan. Selanjutnya, partikel bermuatan itu akan tertarik dan diikat pad aelektroda yang lainnya. Pengendap Cottrel ini banyak digunakan dalam industri untuk dua tujuan yaitu, mencegah udar oleh buangan beracun atau memperoleh kembali debu yang berharga (misalnya debu logam)5. Jika bagian tubuh mengalami luka maka ion Al 3+ atau Fe 3+ segera nenetralkan partikel albuminoid yang dikandung darah sehingga terjadi penggumpalan darah yang menutupi luka.

Koagulasi merupakan salah satu sifat dari koloid. Partikel-partikel suatu koloid dapat mengalami penggumpalan membentuk zat semi-padat. Partikel-partikel koloid tersebut bersifat stabil karena memiliki muatan listrik sejenis. Apabila muatan listrik itu hilang, maka partikel koloid tersebut akan bergabung membentuk gumpalan. Proses penggumpalan partikel koloid dan pengendapannya disebut Koagulasi.

Dalam hal ini, koagulasi koloid merupakan proses bergabungnya partikel-partikel koloid secara bersama membentuk zat dengan massa yang lebih besar. Pada dasarnya, penggumpalan partikel-partikel koloid dapat terjadi baik secara fisis maupun secara kimia. Secara fisis, penggumpalan koloid biasanya terjadi akibat perubahan suhu. Dalam hal ini, suatu koloid dapat menggumpal ketika dipanaskan atau didinginkan. Sementara itu, secara kimia koagulasi koloid dapat terjadi sebagai hasil dari pencampuran suatu koloid dengan koloid lain yang berbeda muatan, mencampurkan dengan beberapa zat elektrolit, dan dengan pemanasan.

a. Mencampurkan koloid dengan koloid lain yang berbeda muatan. Sistem koloid bermuatan positif dicampur dengan sistem koloid lain yang bermuatan negatif, kedua koloid tersebut akan saling mengadsorpsi menjadi netral maka terbentuk kogulasi., misalnya koloid Fe(OH)3

dengan As2S3 pembentukan delta pada pertemuan dua sungai.

b. Mencampurkan koloid dengan zat elektrolit yang bermuatan berlawanan. Semakin besar muatan ion yang ditambahkan, semakin efektif penggumpalannya. Jika suatu elektrolit ditambahkan ke dalam sistem koloid, maka partikel-partikel koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation) dari elektrolit. Hal ini disebabkan karena partikel-partikel koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif (anion) dari elektrolit. Hal ini menyebabkan partikel -partikel koloid tersebut dikelilingi oleh lapisan kedua yang memiliki muatan berlawanan dengan muatan lapisan pertama. Apabila jarak antara lapisan pertama dan kedua cukup dekat, maka muatan keduanya akan hilang sehingga terjadi koagulasi. Contoh, untuk menggumpalkan koloid Fe(OH)3 yang bermutan positif, efektivitas anion yang dipakai menggumpalkan adalah Cl-

<>42- <>43-. Beberapa contoh koagulasi koloid karena penambahan elektrolit adalah : susu akan menggumpal jika ditambahkan jeruk nipis, partikel

karet dalam lateks akan menggumpal jika ditambahkan asam laktat, emulsi sari kedelai pada proses pembuatan tahu akan menggumpal jika ditambahkan batu tahu (CaSO4. 2H2O) atau asamcuka.

c. Pemanasan akibat 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. Partikel-partikel koloid bersifat stabil karena memiliki muatan listrik yang sejenis. Apabila muatan listrik tersebut hilang, maka partikel-partikel koloid tersebut akan bergabung membentuk gumpalan. Proses pengumpulan ini disebut flokulasi (floculation) dan gumpalannya disebut flok (flocculant). Gumpalan ini akan mengendap akibat pengaruh gravitasi. Proses penggumpalan partikel-partikel koloid

Sistem koloid penting bagi kehidupan sebagai contoh hampir semua bahan pangan mengandung partikel dengan ukuran koloid, seperti protein, karbohidrat dan lemak. Emulsi seperti susu juga termasuk koloid. Dalam bidang-bidang lain juga terdapat fungsi dan kegunaan koloid. Alasan mengapa kimia permukaan sering dibicarakan bersama dengan koloid adalah karena utama sistem koloid. Pada larutan sejati, nisbah permukaan dan volume ini tidak ada karena larutan hanya terdiri dari 1 fasa. Jadi tidak terdapat pemisahan permukaan yang jelas antara zat terlarut dan pelarut. Pada koloid, sistem ini selalu terdiri dari 2 fasa dan tiap permukaan partikel koloid jelas terpisah dari medium pelarutnya.

Sistem koloid selalu terdiri dari 2 fasa yaitu fasa terdispersi yang terdiri dari partikel-partikel berukuran koloid dan medium pendispersi yang merupakan medium tempat partikel-partikel koloid tersebar.Cara penggolongan koloid yang lebih umum :a. Dispersi koloidSistem ini secara termodinamika tidak stabil karena nisbah permukaan yang sangat besar.

b. Larutan koloid sejatiTerdiri dari larutan dengan zat terlarut yang BMnya tinggi. Sistem ini secara termodinamika stabil.

c. Koloid assosiasi

Terkadang dinamakan koloid elektrolit. Sistem ini terdiri dari molekul yang berat molekulnya rendah yang beragregasi membentuk Partikel-partikel berukuran koloid. Sistem ini stabil secara termodinamika.

Kestabilan KoloidStabilitas larutan koloid sangat erat hubungannya dengan muatan listrik pada partikel-

partikel. Jadi dalam pembentukan arsenik (II) sulfida dengan pengendapan dengan H2S dalam larutan asam lemah sekali. Ion sulfida adalah yang pertama kali diadsorpsi karena setiap endapan cenderung mengadsorpsi ionnya sendiri dan agar terjaga kenetralannya. Jadi terciptalah suatu lapisan ganda listrik di sekeliling tiap partikel dengan sisi positif menghadap ke larutan akibatnya partikel-partikel koloid satu sama lain saling menolak, sehingga terhalangnya pembentukan partikel-partikel yang lebih besar. Bila lapisan ganda ini dirusak, koloid berkoagulasi ini dapat dicapai misalnya dengan menambahkan suatu elektrolit dalam jumlah yang cukup besar kepada larutannya (efek penggaraman, salting out effect). Ion-ion elektrolisis itu karena terdapat dalam konsentrasi yang besar mengganggu pembentukan lapisan ganda listrik yang bundar sekeliling partikel sehingga partikel-partikel tak terhalangi lagi untuk berkoagulasi. Ternyata yang diperlukan untuk koagulasi ialah ion-ion yang bermuatan yang berlawanan dengan ion-ion yang diadsorpsi primer pada permukaan. Jumlah minimum elektrolit yang perlu untuk menyebabkan flokulasi (penggumpalan) disebut nilai flokulasi.

KoagulasiKoagulasi atau penggumpalan ialah peristiwa pengendapan koloid. Terdapat beberapa

cara melakukan koagulasi antara lain :a. Cara mekanikDapat dilakukan dengan pemanasan, pendinginan, pendinginanb. Cara penambahan elektrolitDilakukan dengan menambahkan zat elektrolit ke dalam suatu koloid misalnya sol emas yang bermuatan negatif dapat dikoagulasi dengan menambahkan elektrolit bermuatan positif ( Na+, Mg2+, Al3+). Elektrolit ini akan menempel pada permukaan partikel emas sehingga partikel netral ini tak memiliki daya tolak menolak lagi, tak saling bergabung dan menggumpal. Daya koagulan kation kira-kira berbanding dengan muatan pangkat 6.c. Pencampuran 2 macam larutan koloid yang muatannya berlawananContohnya campuran antara sistem koloid yang muatannya berlawanan positif dengan koloid As2I3 yang bermuatan negatif akan menggumpal.

FlokulasiSebagian besar air baku untuk persediaan air bersih diambil dari air permukaan seperti

danau, sungai. Salah satu langkah penting pengolahan untuk mendapatkan air bersih adalah menghilangkan kekeruhan dari air baku tersebut. Kekeruhan ini disebabkan adanya partikel-partikel koloid misalnya tanah liat, sisa tanaman ganggang dsb.

Kekeruhan ini dapat dilakukan dengan pembubuhan sejenis bahan kimia dengan sifat-sifat tertentu yang disebut flokulan. Umumnya, flokulan tersebut ialah tawas, namun dapat pula garam Fe(III) atau suatu elektrolit organik. Selain pembubuhan flokulan diperlukan pengadukan sampai flok-flok terbentuk. Flok-flok ini menggupalkan partikel-partikel kecil dari koloid tersebut bertumbukan dan bersama mengendap. Proses flokulasi terdiri dari 3 langkah :

a. Pelarutan reagen melalui pengadukan cepat, bila perlu juga pembubuhan bahan kimia sesaat untuk koreksi pH.

b. Pengadukan lambat untuk pembentukan flok-flokc. Penghapusan flok-flok dengan koloid yang terkurung dari larutan melalui proses

sedimentasi.

Proses Pembentukan Endapan Melalui Koagulasi dan FlokulasiPada koloid, lapisan primer dan sekunder dianggap menbentuk lapisan pengisap listrik

yang membantu menstabilkan dispersi koloid. Lapisan-lapisan ini menyebabkan partikel tolak-menolak bergabung membentuk partikel-pertikel yang lebih besar dan turun ke dasar wadah. Partikel-partikel tersebut dapat berkoagulasi (berflokulasi yakni saling mendekati dan membentuk gumpalan yang lebih besar yang akan mengendap). Misalnya AgCl koagulasi dapat dicapai dengan penambahan AgNO3 sampai terdapat ion Ag+ dan Cl- dalam kuantitas yang ekuivalen. Karena Ag+ tertarik pada lapisan primer dimana Ag+ lebih kuat daripada Na+ maka ion Ag+ dapat menggeser ion Na+ dalam lapisan sekunder dan kemudian menetralkan muatan negatif yang disumbangkan oleh lapisan primer. Dengan dikupas, muatan partikel itu segera bergabung membentuk gumpalan yang cukup besar yang mengendap ke dasar wadah.

Koagulasi dispersi koloid dapat dilaksanakan oleh ion yang bukan endapan itu sendiri, bila terjadi koagulasi suatu koloid, ion pengkoagulasi dapat terbawa mengendap dengan endapan itu sendiri. Jika ion-ion ini terlarutkan ketika endapan dicuci. Partikel zat padat itu akan kembali menjadi dispersi koloid dan menembus kertas saring.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Koagulasi Kadar dan jenis zat terdispersi

Kadar atau banyaknya konsentrasi dan jenis zat terdispersi sangat mempengaruhi proses koagulasi. Makin tinggi konsentrasi zat tersuspensi koagulasi akan semakin cepat. Jenis zat tersuspensi juga mempengaruhi proses koagulasi dimana hal itu pula dipengaruhi oleh zat pendispersi.

pH larutan pH larutan akan mempengaruhi terjadinya koagulasi Hal ini akan terjadi seperti koagulasi

pada KAl(SO4)2.xH2O dengan air pada pH<7 al="" molekul="" sup="" terbentuk="">2+, Al(OH)4+, Al2(OH)2

2+ pada pH=7 terbentuk Al(OH)-

Waktu dan kecepatan pengadukan lama waktu cukup mempengaruhi dimana waktu yang cukup cepat saat koagulasi makin

baik koagulan tersebut. Dengan semakin cepat pengadukan proses koagulasi makin cepat terjadi. Jenis ion terlarut

Jenis ion terlarut juga mempengaruhi koagulasi seperti fosfat dan sulfat yang akan lebih mudah melakukan terjadinya koagulasi dibanding ion lain.

Kadar dan jenis flokulanKadar atau jenis flokulan yang berbeda akan mempengaruhi cepat tidaknya koagulasi

berlangsung.

Mekanisme Pembentukan Koagulasi dan FlokulasiPada koloid, lapisan primer dan sekunder dianggap membentuk suatu lapisan rangkap

yang memberikan suatu tingkat kestabilan pada dispersi koloid. Lapisan ini menyebabkan

partikel-partikel koloid saling tolak-menolak dan partikel-partikel itu melawan penggumpalan untuk membentuk partikel yang lebih besar yang akan turun ke dasar larutan.

Partikel-partikel dapat dibuat berkoagulasi atau berflokulasi yaitu menggumpal dan membentuk gumpalan materi yang lebih besar dan akan turun ke dasar larutan dari jalan menghilangkan muatan yang telah diberikan oleh lapisan primer. Dalam contoh  perak klorida.

Larutan dan SuspensiLarutan dapat didefinisikan sebagai suatu campuran homogen zat pelarut dan zat terlarut

merupakan sistem zat cair yang terdiri dari 2 spesies (zat murni) atau lebih yang saling terdispersi pada tahap molekuler. Terjadi interaksi antar molekul secara langsung antara pelarut dengan molekul-molekul zat terlarut oleh karena itu zat-zat yang tercampur di dalamnya tak dapat lagi dipisahkan secara fisik. Ini terjadi karena sistemnya sangat homogen. Komponen utamanya disebut dengan pelarut atau zat yang melarutkan dan selebihnya disebut zat terlarut. Larutan dibagi menjadi 3 macam yaitu larutan jenuh, tak jenuh, dan larutan lewat jenuh. Suspensi merupakan suatu sistem koloid diman partikel-partikel halus dari zat padat atau cair terserap ke dalam zat cair atau gas. Misalnya pasir yang sangat halus atau lempung yang dikocok dengan air akan menghasilkan suspensi dimana partikel-pertikel halus yang terdispersi mengandap dengan lambat sekali dan saling bertolakan sehingga mudah menggumpal.

                                                                                          (Arsyad, 2001)Garam-garam Sulfat

Garam-garam atau ester dari sulfat (IV) sulfat organik mempunyai rumus R2SO4 dengan R adalah gugus organik. Garam sulfat mengandung in SO4

-. Contoh-contoh garam sulfat antara lain ZnSO4, CuSO4, Fe(SO4)3

Mekanisme Pembentukan KoloidPembuatan koloid dapat dilakukan dengan 2 cara

a. Cara kondensasiCara kondensasi termasuk cara kimia. Prinsipnya adalah partikel kondensasi  merupakan partikel koloid. Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi :

-          Reaksi redoks2HeS (g)  +  SO2 (aq)   →   3S (s)  +  2H2O (l)

-          Reaksi hidrolisisFeCl3 (aq)  +  3H2O   →   Fe(OH)2 (s)  +  3HCl (aq)

-          Reaksi penggaramanBeberapa sol garam yang sukar larut seperti AgCl, AgBr, PbI2, BaSO4 dapat membentuk koloid.

b. Cara dispersiPrinsipnya adalah besar dispersi merupakan partikel koloid. Cara dispersi dapt dilakukan dengan:a.      Cara mekanik, dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan penggerusanb.      Cara busur breeding, dilakukan untuk membuat sol-sol logamc.      Cara peptisasi, pembuatan koloia dari butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu peptisasi (pemecah). ContohEndapan NiS dipeptisasi oleh H2S, endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

TUGAS KIMIA ANALISA

ENDAPAN (KOAGULASI)

NAMA : SITI PERTIWINIM : 03031381320014

TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA