Koloid dan Sifat-sifatnya

Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid" saja) merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1-100 nm), sehingga terkena efek tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak dijumpai pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi). Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dpat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.

Macam-macam koloidKoloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fase zat pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid:

Aerosol yang memiliki zat pendispersi berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut aerosol cair (contoh: kabut) sedangkan yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat (contoh: asap).

Sol Emulsi Buih Gel

Sifat-sifat Koloid

Efek TyndallEfek 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 itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.

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( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel 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 yang 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 campuran heterogen zat cair dengan 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.

AdsorpsiAdsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.

Muatan koloidDikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.

Koagulasi koloidKoagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. 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.

Koloid pelindungKoloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi.

DialisisDialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.

ElektroforesisElektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.Posted by Veronica Chua at 11:59 PM

http://kimiaverr21.blogspot.com/2010/02/koloid-dan-sifat-sifatnya.html

February 15 2011

Description

This section is from the book "Experimental Cookery From The Chemical And Physical Standpoint", by Belle Lowe. Also available from Amazon: Experimental cookery.

Fluidity, Viscosity, And Plasticity Of Colloidal Systems

Fluidity and viscosity. Bingham uses the term fluidity to express the opposite of viscosity. A fluid like water yields readily to any force that tends to change its form, whereas a viscous substance shows some resistance to flow. Viscosity is one of the important properties of colloidal systems. As a general rule, the lyophobic colloids show a viscosity but little greater than that of the dispersion medium, the viscosity increasing only slightly with increasing concentration of the micelles. But the lyophilic colloids may show very high viscosities or even plasticity with very low concentrations of the micelles.

Bingham states that "a mixture of liquids may have an indefinite number of fluidities dependent upon the method of mixing, in other words, upon the structure of the liquid." He also states that colloidalsolutions show differences in fluidity due to differences in structure. Thus it is possible that cake or other batters made with the same materials and the same proportion of materials may show differences in the structure of the finished cake on account of different methods of mixing, giving different viscosities to the batter.

Some substances flow readily; others resist flow; and some must have weight applied to start flow. When a substance tends to resist a shearing force it may exhibit a flow that is characterized as viscous, turbulent, or plastic. If the substance entirely regains its original shape, when the shearing stress is removed, it shows perfect elasticity. If the original shape is not entirely regained and the substance is deformed to an extent directly proportional to the

shearing force, then the substance is said to show viscosity. This flow that is directly proportional to the shearing force is called linear flow. By this is meant that if a weight of 1 pound produces a definite deformation, a weight of 2 pounds produces twice that deformation. Turbulent flow is the flow obtained when the ratio of the shearing force to the deformation decreases.

A pure liquid at a given temperature and pressure has a definite fluidity. The viscosity of water is approximately six times as great at 0° as at 100°C. The viscosity of sols usually decreases with an increase in ternperature, part of this being due to the effect of temperature upon the intermicellar liquid. Gortner states that in "colloid systems changes due to temperature are influenced not only by the viscosity of the dispersion medium but likewise by the effect of temperature on solvation." Thus gelatinand agar-agar form sols with rather low viscosity at high temperatures when compared to the viscous liquid or plastic gels they form at low temperatures. Starch usually forms a suspension at low temperatures, and its decided increase in viscosity or plasticity comes with rapid hydration at the gelatinization point. Gortner states that heating a starch paste beyond the gelatinization temperature causes a decrease in viscosity or plasticity. Electrolytes added to lyophilic systems, often even in traces, cause great changes in the viscosity of the sol.

The factors affecting the viscosity of lyophilic systems. Gort-ner adds an eleventh factor, that of rate of shear, pointed out by Sharp and Gortner, to the ten given by Ostwald that cause variation in the viscosity of lyophilic systems. They are as follows: (1) concentration, (2) temperature, (3) degree of dispersion, (4) solvation, (5) electrical charge, (6) previous thermal treatment, (7) previous mechanical treatment, (8) the presence or absence of other lyophilic colloids, (9) the age of the lyophilic sol, (10) the presence of both electrolytes and non-electrolytes, and (11) the rate of shear.

Viscosity is closely related to the consistency of the finished product in food preparation. So close is this relation in many cases that the ten factors listed by Ostwald may nearly be taken as ten commandments of food preparation. Thus the consistency of a custard is influenced by the concentration of egg or the protein micelles; the temperature to which it is cooked; the degree of dispersion of the micelles, which is influenced by the reaction and other factors; the degree of hydration, which is influenced by reaction, the kind and concentration of salts present, etc.; the beating of the egg; the use of milk or water; how long the custard has aged in addition to the age of the eggs and milk when used; the kinds and concentration of salts in the egg and milk as well as the addition of sodium chloride and the non-electrolyte sugar.

Since the line of demarcation between sols and gels is not a definite one, fruit jellies, gelatin, milk, cream, as well as egg dishes, may be added to the group of foods in which the consistency of the finished product is related to viscosity. But this does not end the application, for the structure or type of product in baked goods is closely related to the viscosity of the batter or dough, which in turn is influenced by all these factors. Of course these factors or nearly the same ones affect other properties as well as viscosity of food materials. Thus the extensibility of gluten, the heat coagulation of proteins, etc., are influenced by many or all of these factors.

Plasticity. Bingham defines plasticity as "a property of solids in virtue of which they hold their shape permanently under the action of small shearing stresses but they are readily deformed, worked or molded, under somewhat larger stresses. Plasticity is thus a complex property, made up of two independent factors, which we must evaluate separately." Modeling clay is plastic. Plasticity is an important property of fats used for cakes, biscuits, and pastry. A plastic fat has a consistency such that it will form a thin sheet or layer in a batter or it will retain air bubbles when "creamed." The enclosing of these air bubbles in the fat is an aid in leavening cakes and may assist in obtaining a velvety texture, for the enclosing of the air renders the fat more plastic, thus more easily distributed in the batter at lower temperatures.

http://chestofbooks.com/food/science/Experimental-Cookery/Fluidity-Viscosity-And-Plasticity-Of-Colloidal-Systems.html2011-03-22

Sifat-Sifat Koloid

 a.   Efek Tyndall

Apabila sinar diarahkan pada sistem koloid dan larutan sejati, contohnya koloid kanji dan larutan Na2Cr207, maka sinar tersebut akan dihamburkan oleh sistem koloid tetapi tidak dihamburkan oleh larutan sejati. Hal ini ditunjukkan oleh adanya berkas sinar.

 Sifat menghamburkan cahaya ini terkait dengan ukuran partikel. Koloid kanji memiliki partikel-partikel koloid yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, larutan sejati Na2Cr207 memiliki partikel-partikel yang relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi sangat sedikit dan sulit diamati. Sifat penghamburan cahaya oleh sistem koloid ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu, sifat ini disebut efek Tyndall. Efek Tyndall ini dapat digunakan untuk membedakan sistem koloid dari larutan sejati.

 b.   Gerak Brown

Seorang ahli botani Inggris pada tahun 1827 yang bernama Robert Brown (1773-1858), hal yang pertama kali diamati di bawah mikroskop ultra adalah partikel koloid yang tampak sebagai titik cahaya kecil sesuai dengan sifatnya yang menghamburkan cahaya (efek Tyndall). Jika pergerakkan titik cahaya atau partikel tersebut diikuti, ternyata partikel tersebut bergerak terus-menerus dengan  gerakan zigzag. Gerak acak dari partikel koloid dalam medium pendispersinya tersebut disebut sebagai gerak Brown. Adanya gerak Brown membuat partikel-partikel koloid dapat mengatasi pengaruh gravitasi sehingga partikel-partikel ini tidak memisahkan diri dari medium pendispersinya. Gerak Brown dari suatu partikel koloid

Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak dan gerakannya ini dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas, atau hanya bervibrasi di tempat seperti pada zat padat. Pergerakkan partikel-partikel untuk

sistem koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel koloid cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang, sehingga terjadi resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak Brown. Adanya resultan tumbukan oleh partikel-partikel medium

pendispersi menyebabkan partikel-partikel koloid bergerak secara acak.

 Semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi dan sebaliknya, semakin kecil ukuran partikel koloid, maka akan semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menyebabkan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam suspensi. Suhu dapat mempengaruhi gerak Brown, jadi 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, dan sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat. 

c.   Adsorpsi Koloid   Jika partikel-partikel sol padat diletakkan dalam zat cair atau gas maka partikel-partikelnya akan terakumulasi pada permukaan zat padat tersebut. Fenomena ini disebut adsorpsi yang terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Adsorpsi dengan absorpsi itu berbeda. Bedanya adalah absorpsi terkait dengan penyerapan partikel sampai ke bawah permukaan zat.                 Partikel koloid sol mempunyai kemampuan untuk mengadsopsi partikel-partikel pendispersi pada permukaannya, baik itu partikel netral atau bermuatan (kation dan anion). Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar karena partikel-partikelnya memberikan suatu permukaan yang sangat luas. Sifat adsorpsi ini telah digunakan dalam berbagai proses seperti penjernihan air. 

d.   Muatan Koloid Sol 

Sifat koloid yang terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel koloid memiliki muatan sejenis (positif atau negatif). Dikarenakan muatan yang sejenis, maka terdapat gaya tolak-menolak antar partikel koloid. Hal ini mengakibatkan partikel-partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga memberikan kestabilan pada sistem koloid, tetapi secara keseluruhan, sistem koloid bersifat netral karena partikel-partikel koloid bermuatan ini akan menarik ion-ion dengan muatan berlawanan dalam medium pendispersinya. (i)  Sumber Muatan Koloid Sol

Partikel-partikel koloid mendapat muatan listrik melalui 2 cara, yaitu:a).Proses Adsorpsi

Partikel koloid dapat mengadsopsi partikel bermuatan dari fase pendispersinya. Akibatnya, partikel koloid bermuatan. Jenis muatannya tergantung dari jenis partikel bermuatan yang diserap, apakah berupa kation atau anion. Untuk dapat mengerti lebih jelas, simaklah gambar di bawah ini.

 Partikel sol Fe(OH)3 (bermuatan positif) mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi kation dari medium pendispersinya sehingga bermuatan positif, sedangkan partikel sol As2S3 (bermuatan negatif) mengadsorpsi anion dari medium pendispersinya sehingga bermuatan negatif.                 Partikel koloid sol tidak selalu mengadsorpsi ion yang sama tetapi dapat berbeda tergantung jenis ion berlebih (kation atau anion) dari medium pendispersinya. Contohnya, sol AgCl dalam medium pendispersi dengan kation Ag + berlebih akan mengadsorpsi Ag + sehingga bermuatan positif dan sebaliknya, jika anion Cl-berlebih, maka sol AgCl akan mengadsorpsi ion Cl- sehingga bermuatan negatif. 

b).Proses Ionisasi Gugus Permukaan PartikelBeberapa partikel koloid memperoleh muatan dari proses ionisasi gugus-gugus yang ada pada permukaan partikel koloid. Contohnya adalah koloid protein dan koloid sabun atau deterjen.

    (ii)   Kestabilan Koloid        Muatan partikel-partikel koloid adalah sejenis

sehingga cenderung saling tolak-menolak. Gaya tolak-menolak ini mencegah partikel-partikel koloid

bergabung dan mengendap akibat gaya gravitasi, sehingga muatan koloid berperan besar dalam menjaga kestabilan koloid.

 (iii)   Lapisan Bermuatan Ganda        Permukaan partikel koloid mendapat muatan

listrik dengan mengadsorpsi ion dari medium pendispersinya. Lapisan bermuatan listrik ini selanjutnya akan menarik ion-ion dengan muatan berlawanan dari medium pendispersinya. Akibatnya, akan terbentuk 2 lapisan yang disebut lapisan permukaan ganda. Adanya lapisan ini menyebabkan sistem koloid secara keseluruhan bersifat netral.

 (iv)   Elektroforesis        Oleh karena partikel koloid sol bermuatan

listrik, maka partikel ini akan bergerak dalam medan listrik. Pergerakkan partikel koloid dalam medan listrik disebut elektroforesis.

        Dalam tabung U yang berisi sistem koloid sol yang bermuatan positif, dimasukkan sepasang elektrode dan diberi arus searah dari sumber tegangan. Dapat diketahui bahwa partikel-partikel koloid bermuatan positif tersebut bergerak menuju elektrode dengan muatan berlawanan, yaitu elektrode negatif (katode). Apabila sistem koloid tersebut diganti dengan yang bermuatan negatif, maka akan ditemukan bahwa partikel-partikel koloid akan bergerak menuju elektrode positif (anode). Fenomena eletroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan partikel koloid.

    Muatan beberapa partikel koloid dalam medium

pendispersi air:Partikel Koloid

Bermuatan Positif

Partikel Koloid Bermuatan Negatif

Fe(OH)3 As2S3

Al(OH) 3 Logam seperti Au, Ag, Pt

Pewarna dasar TepungHemoglobin Tanah liat

   

 e.    Koagulasi                      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 dan pengendapannya ini disebut koagulasi.

    Penghilangan muatan listrik pada partikel koloid ini dapat dilakukan dengan empat cara, yaitu :(i)    Menggunakan prinsip elektroforesis

Proses elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel koloid yang bermuatan ke elektrode dengan muatan berlawanan. Ketika partikel-partikel ini mencapai elektrode, maka partikel-partikel tersebut akan kehilangan muatannya sehingga menggumpal dan mengendap di elektrode. Untuk lebih memahaminya, lakukan kegiatan berikut.

(ii)   Penambahan koloid lain dengan muatan berlawanan       Apabila   suatu sistem koloid bermuatan positif

dicampur dengan sistem koloid lain yang bermuatan negatif, maka kedua sistem koloid tersebut akan saling mengadsorpsi dan menjadi netral. Akibatnya, terbentuk koagulasi. Untuk jelasnya, lakukan kegiatan berikut.

(iii)   Penambahan elektrolit        Jika suatu elektrolit ditambahkan ke dalam

sistem koloid, maka partikel-partikel koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation) dari elektrolit. Sementara itu, partikel-partikel koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif (anion) dari elektrolit. Hal ini menyebabkan partikel -partikel koloid tersebut  dikelilingi oleh  pasien 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.

(iv)   Pendidihan        Sol, seperti belerang dan perak halida yang

terdispersi dalam air, dapat mengalami koagulasi dengan mendidihkannya. Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan jumlah tumbukan antara partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. hal ini menyebabkan lepasnya elektrolit yang teradsorpsi pada permukaan partikel koloid. Akibatnya, partikel-partikel koloid menjadi tidak bermuatan  sehingga terjadi koagulasi.

 f. Koloid PelindungBerdasarkan perbedaan daya adsorpsi dari fase terdispersi terhadap medium pendispersinya yang berupa zat cair, koloid dapat dibedakan menjadi dua jenis. Sistem koloid di mana partikel terdispersinya mempunyai daya adsorpsi yang relatif besar disebut koloid liofil.

Sedangkan sistem koloid dimana partikel terdispersinya mempunyai daya adsorpsi yang relatif kecil disebut koloid liofob.  Koloid liofil bersifat lebih stabil, sedangkan koloid liofob bersifat kurang stabil. Koloid liofil yang berfungsi sebagai koloid pelindung.

Koloid liofil dan koloid liofobKoloid yang memiliki medium pendispersi berupa zat cair dapat menjadi koloid liofil dan koloid liofob.-        Koloid liofil (suka cairan) adalah koloid dimana

terdapat gayatarik menarik yang cukup besar antara fase terdispersi dan medium pendispersinya. Contohnya, dispersi kanji, sabun, deterjen, dan protein dalam air.

-        Koloid liofob (tidak suka cairan)  adalah koloid di mana terdapatgaya tarik menarik yang lemah  atau bahkan tidak ada gaya tarik menarik antara fase terdsipersi dan medium pendispersinya. Contohnya, dispersi emas, Fe (OH)3, dan belerang dalam air.

Jika medium pendispersi koloid ini adalah air, maka istilah yang digunakan adalah koloid hidrofil dan koloid hidrofob.Gaya tarik menarik koloid hidrofil yang lebih kuat dibandingkan koloid hidrofob disebabkan oleh keberadaan ikan hidrogen yang terbentuk antara fase terdispersi dan air (medium pendispersi). Sebagai  contoh ikatan hidrogen antara gugus amino (-NH2 atau - NH-) molekul protein dan molekul air, ikatan hidrogen antara gugus -OH molekul kanji dan molekul air. Ikatan hidrogen ini tidak ditemukan dalam koloid liofob seperti dispersi emas atau belerang dalam air. Beberapa perbedaan sifat -sifat koloid liofil / hidrofil dan liofob / hidrofob, khususnya sol dalam medium pendispersi cair diberikan berikut ini.

 Sifat - sifat Sol liofil /

hidrofilSol liofob / hidrofob

1.  Pembuatan Sol liofil dapat dibuat langsung dengan mencampurkan fase terdispersi dengan medium pendispersinya. Pembuatannya dapat melibatkan konsentrasi yang relatif besar. 

Sol liofob tidak dapat dibuat hanya  dengan mencampur fase terdispersi dan medium pendispersinya.Perkecualian adalah pada konentrasi yang kecil. 

2.  Muatan Partikel-partikel Partikel-partikel

Partikel sol hidrofil mempunyai muatan yang kecil atau tidak bermuatan

sol hidrofob memiliki muatan positif atau negatif.Muatan ini memberikan kestabilan bagi sistem koloid.

3.  Adsorpsi medium pendispersi (proses solvasi / hidrasi)

Partikel - partikel sol hidrofil mengadsorpsi medium pendispersinya.Akhirnya, terbentuk lapisan medium pendispersi yang teradsorpsi di sekeliling partikel. Lapisan ini yang menyebabkan partikel -partikel sol hidrofil tidak saling bergabung. Proses ini disebut solvasi / hidrasi. 

Partikel-partikel sol hidrofob tidak mengadsorpsi medium pendispersinya. Muatan partikel-partikel sol diperoleh dari adsorpsi partikel-partikel ion yang bermuatan listrik.

4.  Viskositas (kekentalan)

Viskositas sol liofil lebih besar dibandingkan viskositas medium pendispersinya. Hal ini disebabkan ukuran partikel meningkat akibat proses solvsi dan karenanya jumlah medium pendispersinya yang bebas berkurang. Sol liofil yang hangat akan membentuk gel jika

Viskositas sol hidrofob hampir sama dengan viskositas medium pendispersinya. Oleh karena itu, sol liofob tidak membentuk gel.

didinginkan.  5.  Penggumpalan Tidak mudah

menggumpal dengan penambahan elektrolit. Untuk menggumpalkan sol liofil diperlukan elektrolit dengan konsentrasi tinggi, dimana elektrolit ini dapat memecah lapisan medium pendispersi yang melindunginya dan menyebabkan penggumpalan.

Mudah menggumpal dengan penambahan elektrolit. Sol liofob akan menggumpal bahkan dengan penambahan elektrolit dengan konsentrasi rendah. Hal ini disebabkan sol liofob tidak memiliki lapisan pelindung seperti halnya sol liofil.

6.  Sifat reversibel

Sol liofil bersifat reversibel. Artinya, fase terdispersi sol liofil dapat dipisahkan dengan koagulasi atau penguapan medium pendispersinya, dan kemudian dapat diubah kembali menjadi sol dengan penambahan medium pendispersinya.

Sol liofob bersifat tidak reversibel. Artinya, fase terdispersi sol liofob yang telah digumpalkan atau dipisahkan dari medium pendispersinya, tidak dapat diubah kembali menjadi sol.

7.  Efek Tyndall Sol liofil memberikan efek Tyndall yang lemah. Hal ini disebabkan ukuran partikel-partikelnya relatif kecil. 

Sol liofob dapat memberikan efek Tyndall yang jelas. Hal ini disebabkan ukuran partikel-partikelnya cukup besar.

8.  Migrasi dalammedan listrik 

Partikel-partikel sol liofil dapat bermigrasi ke anode, katode, atau tidak bermigrasi sama sekali dalammedan listrik. Contohnya

Partikel-partikel sol liofob akan bergerak ke anode atau ke katode. Hal ini tergantung jenis muatan partikel apakah negatif atau positif. 

protein.

http://www.freewebs.com/leosylvi/sifatsifatkoloidsol.htm2011-03-22

What is a Colloidal Dispersion?Colloidal system or colloidal dispersion is a heterogeneous system which is made up of Dispersed phase and Dispersion medium. In colloidal dispersion one substance is dispersed as very fine particles in another substance called dispersion medium. In case of dust, solid particles are dispersed in air as dispersion medium.Types of Colloidal DispersionsDispersed phase and dispersion medium can be solid, liquid or gas. Depending upon the state of dispersed phase and dispersion medium, eight different types of colloidal dispersions can exist.Eight Different Types of Colloidal Dispersions are:

1. Foam2. Solid foam3. Liquid Aerosol4. Emulsions5. Gels6. Solid Aerosol7. Sol (Colloidal suspension)8. Solid sol (Solid suspension)

Dispersed Phase Dispersion Medium

Type of Colloidal Dispersions

Gas Liquid FoamGas Solid Solid foamGas Gas Does not exist

Liquid Gas Liquid AerosolLiquid Liquid EmulsionsLiquid Solid GelSolid Gas Solid Aerosol

Solid Liquid Sol or Colloidal Suspension

Solid Solid Solid sol(solid suspension)

It is important to note that when one gas is mixed with another gas, a homogeneous mixture is formed i.e. gases are completely miscible into each other. Colloidal dispersions are heterogeneous in nature and gas dispersed in another gaseous medium does not form colloidal system.When the dispersion medium is gas, the solution is called Aerosol and when the dispersion medium is liquid, the colloidal dispersion is known as Sol. Sols can further be classified into different types depending upon the liquid used.

If the liquid used is water, the solution is Hydrosol or Aquasol.

If liquid used is Benzene, the solution is  Benzosol If liquid used is Alcohol, the solution is Alcosol If any organic compound is used, the solution is  OrganosolExample of Colloidal DispersionsDifferent Types of Colloidal Dispersion and their examples are summarized in table below.

Type of Colloidal Dispersions ExamplesFoam Soap, beer, lemonade

Solid foam Pumice stoneDoes not existLiquid Aerosol Fog, dust

Emulsions Milk, rubberGel Butter, Cheese

Solid Aerosol DustSol or Colloidal Suspension Paste, inkSolid sol(solid suspension) Pearls, gem stones

http://www.xamplified.com/colloidal-dispersions/2011-03-22

http://old.iupac.org/goldbook/C01174.pdf2011-03-22

A colloid is a substance microscopically dispersed evenly throughout another substance.[1]

A colloidal system consists of two separate phases: a dispersed phase (or internal phase)

and a continuous phase (or dispersion medium). A colloidal system may be solid, liquid,

or gaseous.

Many familiar substances are colloids, as shown in the chart below. In addition to these

naturally occurring colloids, modern chemical process industries utilize high shear mixing

technology to create novel colloids.

The dispersed-phase particles have a diameter of between approximately 5 and

200 nanometers.[2] Such particles are normally invisible in an opticalmicroscope, though

their presence can be confirmed with the use of an ultramicroscope or an electron

microscope. Homogeneous mixtures with a dispersed phase in this size range may be

called colloidal aerosols, colloidal emulsions, colloidal foams, colloidal dispersions,

or hydrosols. The dispersed-phase particles or droplets are affected largely by the surface

chemistry present in the colloid.

Some colloids are translucent because of the Tyndall effect, which is the scattering of light

by particles in the colloid. Other colloids may be opaque or have a slight color.

Colloidal systems (also called colloidal solutions or colloidal suspensions) are the subject

of interface and colloid science. This field of study was introduced in 1861

by Scottish scientist Thomas Graham.

Contents

 [hide]

1   Classification of colloids

2   Hydrocolloids

3   Interaction between colloid particles

4   Stabilization of a colloidal dispersion (peptization)

5   Destabilizing a colloidal dispersion (flocculation)

o 5.1   Technique monitoring colloidal stability

o 5.2   Accelerating methods for shelf life

prediction

6   Colloids as a model system for atoms

7   Colloidal crystals

8   Colloids in biology

9   Colloids in the environment

10   Use in intravenous therapy

11   See also

12   References

13   Further reading

14   External links

[edit]Classification of colloids

Because the size of the dispersed phase may be difficult to measure, and because colloids

have the appearance of solutions, colloids are sometimes identified and characterized by

their physico-chemical and transport properties. For example, if a colloid consists of a solid

phase dispersed in a liquid, the solid particles will not diffuse through a membrane, whereas

with a true solution the dissolved ions or molecules will diffuse through a membrane. Because

of the size exclusion, the colloidal particles are unable to pass through the pores of an

ultrafiltration membrane with a size smaller than their own dimension. The smaller the size of

the pore of the ultrafiltration membrane, the lower the concentration of the dispersed colloidal

particules remaining in the ultrafiltred liquid. The exact value of the concentration of a truly

dissolved species will thus depend on the experimental conditions applied to separate it from

the colloidal particles also dispersed in the liquid. This is, a.o., particularly important

for solubility studies of readily hydrolysed species such as Al, Eu, Am, Cm, ... or organic

matter complexing these species.

Colloids can be classified as follows:

Medium / Phases

Dispersed phase

Gas Liquid Solid

Continuous

medium

GasNONE

(All gases are mutually miscible)

Liquid aerosolExamples: fog, mist, hair

sprays

Solid aerosolExamples: smoke, cloud, air particulates

Liquid

FoamExample: whipped

cream, Shaving cream

EmulsionExamples: milk, mayonnais

e, hand cream

SolExamples: pigmented

ink, blood

SolidSolid foam

Examples: aerogel, styrofoam, pumice

GelExamples: agar, gelatin, jel

ly, opal

Solid solExample: cranberry

glass

In some cases, a colloid can be considered as a homogeneous mixture. This is because the

distinction between "dissolved" and "particulate" matter can be sometimes a matter of

approach, which affects whether or not it is homogeneous or heterogeneous.

[edit]Hydrocolloids

A hydrocolloid is defined as a colloid system wherein the colloid particles are dispersed

in water. A hydrocolloid has colloid particles spread throughout water, and depending on the

quantity of water available that can take place in different states, e.g., gel or sol (liquid).

Hydrocolloids can be either irreversible (single-state) or reversible. For example, agar, a

reversible hydrocolloid of seaweedextract, can exist in a gel and sol state, and alternate

between states with the addition or elimination of heat.

Many hydrocolloids are derived from natural sources. For example, agar-

agar and carrageenan are extracted from seaweed, gelatin is produced by hydrolysis of

proteins of bovine and fish origins, andpectin is extracted from citrus peel and

apple pomace.

Gelatin desserts like jelly or Jell-O are made from gelatin powder, another effective

hydrocolloid. Hydrocolloids are employed in food mainly to

influence texture or viscosity (e.g., a sauce). Hydrocolloid-based medical dressings are

used for skin and wound treatment.

Other main hydrocolloids are xanthan gum, gum arabic, guar gum, locust bean gum,

cellulose derivatives as carboxymethyl cellulose, alginate and starch.

[edit]Interaction between colloid particles

The following forces play an important role in the interaction of colloid particles:

Excluded volume repulsion : This refers to the impossibility of any overlap between

hard particles.

Electrostatic interaction : Colloidal particles often carry an electrical charge and

therefore attract or repel each other. The charge of both the continuous and the dispersed

phase, as well as the mobility of the phases are factors affecting this interaction.

van der Waals forces : This is due to interaction between two dipoles that are either

permanent or induced. Even if the particles do not have a permanent dipole, fluctuations

of the electron density gives rise to a temporary dipole in a particle. This temporary dipole

induces a dipole in particles nearby. The temporary dipole and the induced dipoles are

then attracted to each other. This is known as van der Waals force, and is always present

(unless the refractive indexes of the dispersed and continuous phases are matched), is

short-range, and is attractive.

Entropic forces : According to the second law of thermodynamics, a system

progresses to a state in which entropy is maximized. This can result in effective forces

even between hard spheres.

Steric forces  between polymer-covered surfaces or in solutions containing non-

adsorbing polymer can modulate interparticle forces, producing an additional steric

repulsive force (which is predominantly entropic in origin) or an attractive depletion force

between them. Such an effect is specifically searched for with tailor-

made superplasticizers developed to increase the workability of concrete and to reduce

its water content.

[edit]Stabilization of a colloidal dispersion (peptization)

Stabilization serves to prevent colloids from aggregating. Steric stabilization and electrostatic

stabilization are the two main mechanisms for colloid stabilization. Electrostatic stabilization

is based on the mutual repulsion of like electrical charges. In general, different phases have

different charge affinities, so that a electrical double layer forms at any interface. Small

particle sizes lead to enormous surface areas, and this effect is greatly amplified in colloids. In

a stable colloid, mass of a dispersed phase is so low that its buoyancy or kinetic energy is

too weak to overcome the electrostatic repulsion between charged layers of the dispersing

phase. The charge on the dispersed particles can be observed by applying an electric field:

All particles migrate to the same electrode and therefore must all have the same sign charge.

[edit]Destabilizing a colloidal dispersion (flocculation)

Unstable colloidal dispersions form flocs as the particles aggregate due to interparticle

attractions. In this way photonic glasses can be grown. This can be accomplished by a

number of different methods:

Removal of the electrostatic barrier that prevents aggregation of the particles. This

can be accomplished by the addition of salt to a suspension or changing the pH of a

suspension to effectively neutralize or "screen" the surface charge of the particles in

suspension. This removes the repulsive forces that keep colloidal particles separate and

allows for coagulation due to van der Waals forces.

Addition of a charged polymer flocculant. Polymer flocculants can bridge individual

colloidal particles by attractive electrostatic interactions. For example, negatively-charged

colloidal silica or clay particles can be flocculated by the addition of a positively-charged

polymer.

Addition of non-adsorbed polymers called depletants that cause aggregation due to

entropic effects.

Physical deformation of the particle (e.g., stretching) may increase the van der Waals

forces more than stabilization forces (such as electrostatic), resulting coagulation of

colloids at certain orientations.

Unstable colloidal suspensions of low-volume fraction form clustered liquid suspensions,

wherein individual clusters of particles fall to the bottom of the suspension (or float to the top if

the particles are less dense than the suspending medium) once the clusters are of sufficient

size for the Brownian forces that work to keep the particles in suspension to be overcome by

gravitational forces. However, colloidal suspensions of higher-volume fraction form colloidal

gels with viscoelastic properties. Viscoelastic colloidal gels, such

as bentonite and toothpaste, flow like liquids under shear, but maintain their shape when

shear is removed. It is for this reason that toothpaste can be squeezed from a toothpaste

tube, but stays on the toothbrush after it is applied.

[edit]Technique monitoring colloidal stability

Measurement principle of multiple light scattering coupled with vertical scanning

Multiple light scattering coupled with vertical scanning is the most widely used technique to

monitor the dispersion state of a product, hence identifying and quantifying destabilisation

phenomena.[3][4][5][6] It works on concentrated dispersions without dilution. When light is sent

through the sample, it is backscattered by the particles / droplets. The backscattering intensity

is directly proportional to the size and volume fraction of the dispersed phase. Therefore, local

changes in concentration (e.g.Creaming and Sedimentation) and global changes in size

(e.g.flocculation, coalescence) are detected and monitored.

[edit]Accelerating methods for shelf life prediction

The kinetic process of destabilisation can be rather long (up to several months or even years

for some products) and it is often required for the formulator to use further accelerating

methods in order to reach reasonable development time for new product design. Thermal

methods are the most commonly used and consists in increasing temperature to accelerate

destabilisation (below critical temperatures of phase inversion or chemical degradation).

Temperature affects not only the viscosity, but also interfacial tension in the case of non-ionic

surfactants or more generally interactions forces inside the system. Storing a dispersion at

high temperatures enables to simulate real life conditions for a product (e.g. tube of

sunscreen cream in a car in the summer), but also to accelerate destabilisation processes up

to 200 times. Mechanical acceleration including vibration, centrifugation and agitation are

sometimes used. They subject the product to different forces that pushes the particles /

droplets against one another, hence helping in the film drainage. However, some emulsions

would never coalesce in normal gravity, while they do under artificial gravity.[7] Moreover

segregation of different populations of particles have been highlighted when using

centrifugation and vibration.[8]

[edit]Colloids as a model system for atoms

In physics, colloids are an interesting model system for atoms. Micrometre-scale colloidal

particles are large enough to be observed by optical techniques such as confocal

microscopy. Many of the forces that govern the structure and behavior of matter, such as

excluded volume interactions or electrostatic forces, govern the structure and behavior of

colloidal suspensions. For example, the same techniques used to model ideal gases can be

applied to model the behavior of a hard sphere colloidal suspension. In addition, phase

transitions in colloidal suspensions can be studied in real time using optical techniques, and

are analogous to phase transitions in liquids.

[edit]Colloidal crystalsMain article: Colloidal crystal

A colloidal crystal is a highly ordered array of particles that can be formed over a very long

range (typically on the order of a few millimeters to one centimeter) and that

appear analogous to their atomic or molecular counterparts.[9] One of the

finest natural examples of this ordering phenomenon can be found in precious opal, in which

brilliant regions of pure spectral color result from close-packeddomains

of amorphous colloidal spheres of silicon dioxide (or silica, SiO2).[10][11] These spherical

particles precipitate in highly siliceous pools in Australia and elsewhere, and form these

highly ordered arrays after years of sedimentation and compression under hydrostatic and

gravitational forces. The periodic arrays of submicrometre spherical particles provide similar

arrays of interstitial voids , which act as a natural diffraction grating for visible light waves,

particularly when the interstitial spacing is of the same order of magnitude as

the incident lightwave.[12][13]

Thus, it has been known for many years that, due

to repulsive Coulombic interactions, electrically charged macromolecules in

an aqueous environment can exhibit long-range crystal-like correlations with interparticle

separation distances, often being considerably greater than the individual particle diameter. In

all of these cases in nature, the same brilliant iridescence (or play of colors) can be attributed

to the diffraction and constructive interference of visible lightwaves that satisfy Bragg’s

law, in a matter analogous to the scattering of X-rays in crystalline solids.

The large number of experiments exploring the physics and chemistry of these so-called

"colloidal crystals" has emerged as a result of the relatively simple methods that have evolved

in the last 20 years for preparing synthetic monodisperse colloids (both polymer and mineral)

and, through various mechanisms, implementing and preserving their long-range order

formation.

[edit]Colloids in biology

In the early 20th century, before enzymology was well understood, colloids were thought to

be the key to the operation of enzymes; i.e., the addition of small quantities of an enzyme to

a quantity of water would, in some fashion yet to be specified, subtly alter the properties of the

water so that it would break down the enzyme's specific substrate,[citation needed] such as a

solution of ATPasebreaking down ATP. Furthermore, life itself was explainable in terms of

the aggregate properties of all the colloidal substances that make up an organism. As more

detailed knowledge of biology andbiochemistry developed, the colloidal theory was

replaced by the macromolecular theory, which explains an enzyme as a collection of

identical huge molecules that act as very tiny machines, freely moving about between the

water molecules of the solution and individually operating on the substrate, no more

mysterious than a factory full of machinery. The properties of the water in the solution are not

altered, other than the simple osmotic changes that would be caused by the presence of

any solute. In humans, both the thyroid gland and the intermediate lobe (pars intermedia)

of the pituitary gland contain colloid follicles.

[edit]Colloids in the environment

Colloidal particles can also serve as transport vector[14] of diverse contaminants in the surface

water (sea water, lakes, rivers, fresh water bodies) and in underground water circulating in

fissured rocks[15] (limestone, sandstone, granite, ...). Radionuclides and heavy metals

easily sorb onto colloids suspended in water. Various types of colloids are recognised:

inorganic colloids (clay particles, silicates, iron oxy-hydroxides, ...), organic colloids

(humic and fulvic substances). When heavy metals or radionuclides form their own pure

colloids, the term "Eigencolloid" is used to designate pure phases, e.g., Tc(OH)4, U(OH)4,

Am(OH)3. Colloids have been suspected for the long-range transport of plutonium on

the Nevada Nuclear Test Site. They have been the subject of detailed studies for many

years. However, the mobility of inorganic colloids is very low in compacted bentonites and in

deep clay formations[16] because of the process of ultrafiltration occurring in dense clay

membrane.[17] The question is less clear for small organic colloids often mixed in porewater

with truly dissolved organic molecules.[18]

[edit]Use in intravenous therapy

Colloid solutions used in intravenous therapy belong to a major group of volume

expanders, and can be used for intravenous fluid replacement. Colloids preserve a

high colloid osmotic pressure in the blood,[19] and therefore, they should theoretically

preferentially increase the intravascular volume, whereas other types of volume expanders

called crystalloids also increases the interstitial volume andintracellular volume.

However, there is still controversy to the actual difference in efficacy by this difference.

[19] Another difference is that crystalloids generally are much cheaper than colloids.[19]Recently, however, it has been determined that the use of colloids was bolstered by faked

research studies [1]

http://en.wikipedia.org/wiki/Colloid2011-03-22