Makalah koloid

KIMIA “KOLOID” XI-IA-I SMAHAS MADURAN 2012/2013

A.PENGERTIAN KOLOID

Koloid berasal dari bahasa Yunani, dari kata “ kolla “ dan “ oid “. Kolla berarti lem, sedangkan oid berarti seperti/mirip. Istilah koloid diperkenalkan pertama kali oleh Thomas Graham pada tahun 1861 berdasarkan pengamatannya terhadap gelatin yang merupakan kristal tetapi sukar mengalami difusi. Padahal umumnya kristal mudah mengalami difusi.

Koloid adalah suatu bentuk campuran antara larutan dan suspensi. Larutan memiliki sifat homogen dan stabil. Suspensi memiliki sifat heterogen dan labil. Sedangkan koloid memiliki sifat heterogen dan stabil. Koloid merupakan sistem heterogen, dimana suatu zat "didispersikan" ke dalam suatu media yang homogen. Ukuran zat yang didispersikan berkisar dari satu nanometer (nm) hingga satu mikrometer (µm)

Jika kita campurkan air dengan sirup maka sirup akan terdispersi (bercampur) dengan air secara homogen (bening) Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa maupun penyaringan yang lembut (penyaringan mikro). Secara makroskopis maupun mikroskopis mcampuran ini tampak homogen, tidak dapat dibedakan mana yang air dan mana yang sirup. Campuran seperti inilah yang disebut larutan.

Jika kita campurkan susu (misalnya, susu instan) dengan air, ternyata susu "larut" tetapi "larutan" itu tidak bening melainkan keruh. Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan (hasil penyaringan tetap keruh). Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan tetapi, jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan partikel-partikel lemak susu yang tersebar di dalam air. Campuran seperti inilah yang disebut koloid.

Jika kita campurkan air dengan pasir maka pasir akan terdispersi (bercampur) dengan air secara heterogen dan langsung memisah antara air dengan pasir, yang keadaannya pasir akan mengendap di dasar air dan dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa, bahkan dapat dipisahkan dengan cara dituang perlahan-lahan. Secara makroskopis campuran ini sudah tampak hetrogen, dapat dibedakan mana yang air dan mana yang pasir. Campuran seperti inilah yang disebut suspensi.

Jadi, koloid tergolong campuran heterogen (dua fase) dan setabil. Zat yang didipersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan zat disebut medium dispersi. Fase terdispersi bersifat diskontinu (terputus-putus), sedangkan medium dispersi bersifat kontinu. Pada campuran susu dengan air, fase terdispersi adalah lemak, sedangkan medium dispersinya adalah air.

B.JENIS – JENIS KOLOID

Karena baik solut maupun pelarut mempunyai tiga macam fase; yaitu gas, cair dan padat maka terdapat 8 macam sistem koloid (sebab campuran gas dengan gas membentuk sistem homogen )

Fasa Terdispersi

Fasa Pendispersi

Penyebutan Nama Contoh

Gas

Gas

Cair

Cair

Cair

Padat

Padat

padat

Cair

Padat

Gas

Cair

Padat

Gas

Cair

padat

Gas dalam cair

Gas dalam padat

Cair dalam gas

Cair dalam cair

Cair dalm padat

Padat dalam gas

Padat dalam cair

Padat dlm padat

Buih

Busa padat

Aerosol cair

Emulsi

Emulsi padat

Aerosol padat

Sol

Sol padat

Busa sabun

Karet busa

Kabut

Susu

Mentega

Asap

Lart kanji

Camp logam ( perunggu )

1


Koloid Hidrofil & Koloid Hidrofob

1. Koloid Liofil

Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob. Suatu koloid disebut koloid liofil apabila terdapat gaya tarik-menarik yang cukup besar antara zat terdispersi dengan mediumnya. Liofil berarti suka cairan (Yunani: lio = cairan, philia = suka). Sebaliknya, suatu koloid disebut koloid liofob jika gaya tarik-menarik tersebut tidak ada atau sangat lemah. Liofob berarti tidak suka cairan (Yunani: lio = cairan, phobia = takut atau benci). Jika medium dispersi yang dipakai adalah air, maka kedua jenis koloid di atas masing-masing disebut koloid hidrofil dan koloid hidrofob.

Contoh:

•Koloid hidrofil: sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin.

•Koloid hidrofob: sol belerang, sol Fe(OH) 3 , sol-sol sulfida, dan sol-sol logam.

Koloid liofil/hidrofil lebih mantap dan lebih kental daripada koloid liofob/ hidrofob. Butir-butir koloid liofil/hidrofil membungkus diri dengan cairan/air mediumnya. Hal ini disebut solvatasi/hidratasi. Dengan cara itu butir-butir koloid tersebut terhindar dari agregasi (pengelompokan). Hal demikian tidak terjadi pada koloid liofob/hidrofob. Koloid liofob/hidrofob mendapat kestabilan karena mengadsorpsi ion atau muatan listrik. Sebagaimana telah dijelaskan bahwa muatan koloid menstabilkan sistem koloid.

Sol hidrofil tidak akan menggumpal pada penambahan sedikit elektrolit. Zat terdispersi dari sol hidrofil dapat dipisahkan dengan pengendapan atau penguapan. Apabila zat padat tersebut dicampurkan kembali dengan air, maka dapat membentuk kembali sol hidrofil. Dengan perkataan lain, sol hidrofil bersifat reversibel. Sebaliknya, sol hidrofob dapat mengalami koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi telah dipisahkan, tidak akan membentuk sol lagi jika dicampur kembali dengan air. Perbedaan sol hidrofil dengan sol hidrofob disimpulkan sebagai berikut.

C.PERBANDINGAN ANATARA LARUTAN, KOLOID DAN SUSPENSI

Larutan(Dispersi Molekuler)

Koloid(Dispersi Koloid)

Suspensi(Dispersi Kasar)

Ex : larutan gula dalam air Ex : campuran susu dengan airEx : campuran tepung terigu dengan air

1. Homogen, tak dapat dibedakan walaupun menggunakan mikroskop ultra

2. Semua partikelnya berdimensi (panjang, lebar atau tebal) kurang dari 1 nm

3. Satu fase

4. Stabil

5. Tidak dapat disaring

6. Jernih

7. Tidak memisah jika didiamkan

1. Secara makroskopis bersifat homogen tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultra

2. Partikelnya berdimensi antara 1 nm sampai 100 nm

3. Dua fase

4. Pada umumnya stabil

5. Tidak dapat disaring kecuali dengan penyaring ultra

6. Tidak jernih

7. Tidak memisah jika didiamkan

1. Heterogen

2. Salah satu atau semua dimensi partikelnya lebih besar dari 100 nm

3. Dua fase

4. Tidak stabil

5. Dapat disaring

6. Tidak jernih

7. Memisah jika didiamkan

2


D.PEMBUATAN KOLOID

Sistem koloid dapat dibuat dengan pengelompokan (agregasi) partikel larutan sejati atau menghaluskan bahan dalam bentuk kasar, kemudian diaduk dengan medium pendispersi. Cara yang pertama disebut cara kondensasi, sedangkan yang kedua disebut cara dispersi.

1.Cara Kondensasi

o Dengan cara kondensasi, partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi partikel koloid.

o Cara ini dapat dilakukan dengan reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks, hidrolisis, dan dekomposisi rangkap, atau dengan pergantian pelarut.

a) Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi.

Contoh 1:

Pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H2S) dengan belerang dioksida (SO2), yaitu dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2.H2S(g) + SO2(aq) ⎯⎯→ 2 H2O(l) + 3 S (koloid)

Contoh 2:

Pembuatan sol emas dari reaksi antara larutan HAuCl4 dengan larutan K2CO3 dan HCHO (formaldehida).2 HAuCl4(aq)+6 K2CO3(aq) + 3 HCHO(aq) ⎯⎯→ 2 Au(koloid) + 5 CO2(g) + 8 KCl(aq) + KHCO3(aq) + 2 H2O(l)

b) Hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air.

Contoh:

Pembuatan sol Fe(OH)3 dari hidrolisis FeCl3. Apabila ke dalam air mendidih ditambahkan larutan FeCl3, maka akan terbentuk sol Fe(OH)3.FeCl3(aq)+ 3 H2O(l) ⎯⎯→ Fe(OH)3 (koloid) + 3 HCl(aq)

c). Dekomposisi RangkapContoh 1:

Sol As2S3 dapat dibuat dari reaksi antara larutan H3AsO3 dengan larutan H2S.2 H3AsO3(aq) + 3 H2S(aq) ⎯⎯→ As2S3(koloid) + 6 H2O(l)

Contoh 2:

Sol AgCl dapat dibuat dengan mencampurkan larutan perak nitrat encer dengan larutan HCl encer.AgNO3(aq) + HCl(aq) ⎯⎯→ AgCl(koloid) + HNO3(aq)

d). Penggantian Pelarut

Selain dengan cara-cara kimia seperti di atas, koloid juga dapat terjadi dengan penggantian pelarut.

Contoh:

Apabila larutan jenuh kalsium asetat dicampur dengan alkohol, maka akan terbentuk suatu koloid berupa gel.

2. Cara Dispersi

o Dengan cara dispersi, partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid.

3


o Cara dispersi dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi, atau dengan loncatan bunga listrik (cara busur Bredig).

a) Cara Mekanik

Menurut cara ini, butir-butir kasar digerus dengan lumping atau penggiling koloid sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium dispersi.

Contoh:

-Sol belerang dapat dibuat dengan menggerus serbuk belerang bersama-sama dengan suatu zat inert (seperti gula pasir),

-kemudian mencampur serbuk halus itu dengan air.

b) Cara Peptisasi

Peptisasi adalah cara pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemeptisasi memecahkan butir-butir kasar menjadi butir-butir koloid. Istilah peptisasi dikaitkan dengan peptonisasi, yaitu proses pemecahan protein (polipeptida) yang dikatalisis oleh enzim pepsin.

Contoh:

-Agar-agar dipeptisasi oleh air

-Nitroselulosa oleh aseton

-Karet olehbensin

-Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S

-Endapan Al(OH)3 oleh AlCl3.

c) Cara Busur Bredig

o Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam.o Logam yang akan dijadikan koloid digunakan sebagai elektrode yang dicelupkan dalam

medium dispersi, kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujungnya.o Mula-mula atom-atom logam akan terlempar ke dalam air, lalu atom-atom tersebut

mengalami kondensasi, sehingga membentuk partikel koloid.o Jadi, cara busur ini merupakan gabungan cara dispersi dan cara kondensasi.

E. SIFAT – SIFAT KOLOID

1. Efek TyndallEfek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya yang disebabkan oleh partikel-partikel

koloid. Pertama kali dikemukakan oleh John Tyndall ( 1820-1893 ), seorang fisikawan Inggris; setelah mengamati seberkas cahaya putih yang dilewatkan pada sistem koloid.

Apabila seberkas cahaya misalnya dari lampu senter, dilewatkan pada 3 gelas yang masing-masing berisi suatu dispersi, koloid dan larutan; maka jika dilihat secara tegak lurus dari arah datangnya cahaya, akan jelas terlihat bahwa cahaya yang melewati dispersi dan koloid mengalami peristiwa penghamburan dan pemantulan. Sedangkan berkas cahaya yang melewati larutan tidak akan mengalami peristiwa penghamburan dan pemantulan tersebut ( berkas cahaya diteruskan ).

Contoh peristiwa efek Tyndall

4


oSorot lampu mobil pada malam hari yang berdebu, berasap, atau berkabut akan tampak jelas.

oBerkas sinar matahari yang melalui celah daun pada pagi hari yang berkabut, akan tampak jelas.

oTerjadinya warna biru di langit pada siang hari dan warna jingga atau merah di langit pada saat matahari terbenam.

Gambar 1.

2. Gerak BrownGerak Brown adalah gerak acak atau gerak zig-zag yang dilakukan oleh partikel-partikel

koloid. Pertama kali disampaikan oleh Robert Brown ( 1827 ), seorang ahli biologi dari Inggris. Dia mengamati pergerakan tepung sari yang terus-menerus di dalam air melalui mikroskop ultra.

Gerakan ini dapat terjadi karena disebabkan oleh adanya tumbukan antara partikel-partikel pendispersi terhadap partikel-partikel zat terdispersi, sehingga partikel-partikel zat terdispersi akan terlontar. Lontaran tersebut akan mengakibatkan partikel terdispersi menumbuk partikel terdispersi yang lain dan akibatnya partikel yang tertumbuk akan terlontar juga.

Peristiwa tersebut akan terus berulang dan hal itu dapat terjadi karena ukuran partikel terdispersi yang relatif lebih besar dibandingkan dengan ukuran partikel pendispersinya.

Gerak Brown dipengaruhi oleh ukuran partikel dan suhu.

Semakin kecil ukuran partikel-partikel koloid, gerak Brown akan semakin cepat, dan sebaliknya.

Semakin tinggi suhu koloid, gerak Brown akan semakin cepat; dan sebaliknya.

Gerak Brown merupakan salah 1 faktor yang menyebabkan koloid menjadi stabil. Oleh karena bergerak terus-menerus, maka partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi, sehingga tidak mengalami sedimentasi ( pengendapan ).

gambar 2.

F. PERANAN KOLOID DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

a. Mengurangi polusi udaraGas buangan pabrik yang mengandung asap dan partikel berbahaya dapat

diatasi dengan menggunakan alat yang disebut pengendap cottrel. Prinsip kerja alat

ini memanfaatkan sifat muatan dan penggumpalan koloid sehingga gas yang

dikeluarkan ke udara telah bebas dari asap dan partikel berbahaya.

5

http://fauzanagazali.files.wordpress.com/2011/05/picture22.png


Asap dari pabrik sebelum meninggalkan cerobong asap dialirkan melalui ujung-ujung logam yang

tajam dan bermuatan pada tegangan tinggi (20.000 sampai 75.000 volt). Ujung-ujung yang runcing akan

mengionkan molekul-molekul dalam udara. Ion-ion tersebut akan diadsorpsi oleh partikel asap dan menjadi

bermuatan.

Selanjutnya, partikel bermuatan itu akan tertarik dan diikat pada elektrode yang lainnya. Pengendap

Cottrel ini banyak digunakan dalam industri untuk dua tujuan, yaitu mencegah polusi udara oleh buangan

beracun dan memperoleh kembali debu yang berharga (misalnya debu logam).

b. Penggumpalan lateksGetah karet dihasilkan dari pohon karet atau hevea. Getah karet merupakan sol, yaitu dispersi koloid

fase padat dalam cairan. Karet alam merupakan zat padat yang molekulnya sangat besar (polimer). Partikel

karet alam terdispersi sebagai partikel koloid dalam sol getah karet. Untuk mendapatkan karetnya, getah

karet harus dikoagulasikan agar karet

menggumpal dan terpisah dari medium pendispersinya. Untuk mengkoagulasikan getah karet, biasanya

digunakan asam formiat; HCOOH atau asam asetat; CH3COOH. Larutan asam pekat itu akan merusak

lapisan pelindung yang mengelilingi partikel karet. Sedangkan ion-ion H+-nya akan menetralkan muatan

partikel karet sehingga karet akan menggumpal.

Selanjutnya, gumpalan karet digiling dan dicuci lalu diproses lebih lanjut sebagai lembaran yang

disebut sheet atau diolah menjadi karet remah (crumb rubber). Untuk keperluan lain, misalnya pembuatan

balon dan karet busa, getah karet tidak digumpalkan melainkan dibiarkan dalam wujud cair yang disebut

lateks. Untuk menjaga kestabilan sol lateks, getah karet dicampur dengan larutan amonia; NH3. Larutan

amonia yang bersifat basa melindungi partikel karet di dalam sol lateks dari zat-zat yang bersifat asam

sehingga sol

tidak menggumpal.

c. Membantu pasien gagal ginjalProses dialisis untuk memisahkan partikel-partikel koloid dan zat terlarut merupakan dasar bagi

pengembangan dialisator. Penerapan dalam kesehatan adalah sebagai mesin pencuci darah untuk penderita

gagal ginjal. Ion-ion dan molekul kecil dapat melewati selaput semipermiabel dengan demikian pada akhir

proses pada kantung hanya tersisa koloid saja. Dengan melakukan cuci darah yang memanfaatkan prinsip

dialisis koloid, senyawa beracun seperti urea dan keratin dalam darah penderita gagal ginjal dapat

dikeluarkan. Darah yang telah bersih kemudian dimasukkan kembali ke tubuh pasien.

d. Penjernihan airUntuk memperoleh air bersih perlu dilakukan upaya penjernihan air. Kadang-kadang air dari mata

air seperti sumur gali dan sumur bor tidak dapat dipakai sebagai air bersih jika tercemari. Air permukaan

perlu dijernihkan sebelum dipakai. Upaya penjernihan air dapat dilakukan baik skala kecil (rumah tangga)

maupun skala besar seperti yang dilakukan oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Pada dasarnya

penjernihan air itu dilakukan secara bertahap. Mula-mula mengendapkan atau menyaring bahan-bahan

yang tidak larut.

dengan saringan pasir. Kemudian air yang telah disaring ditambah zat kimia, misalnya tawas atau

aluminium sulfat dan kapur agar kotoran menggumpal dan selanjutnya mengendap, dan kaporit atau kapur

klor untuk membasmi bibit-bibit penyakit. Air yang dihasilkan dari penjernihan itu, apabila akan dipakai

sebagai air minum, harus dimasak terlebih dahulu sampai mendidih beberapa saat lamanya.

Untuk memperjelas tentang penjernihan air perhatikan gambar 9.13 berikut!

6


Proses pengolahan air tergantung pada mutu baku air (air belum diolah), namun pada dasarnya melalui 4 tahap pengolahan. Tahap pertama adalah pengendapan, yaitu air baku dialirkan perlahan-lahan sampai benda-benda yang tak larut mengendap. Pengendapan ini memerlukan tempat yang luas dan waktu yang lama. Benda-benda yang berupa koloid tidak dapat diendapkan dengan cara itu.

Pada tahap kedua, setelah suspensi kasar terendapkan, air yang mengandung koloid diberi zat yang dinamakan koagulan. Koagulan yang banyak digunakan adalah aluminium sulfat, besi(II)sulfat, besi(III)klorida, dan klorinasi koperos (FeCl2Fe2(SO4)3). Pemberian koagulan selain untuk mengendapkan partikel-partikel koloid, juga untuk menjadikan pH air sekitar 7 (netral). Jika pH air berkisar antara 5,5–6,8, maka yang digunakan adalah aluminium sulfat, sedangkan untuk senyawa besi sulfat dapat digunakan pada pH air 3,5–5,5.

Pada tahap ketiga, air yang telah diberi koagulan mengalami proses pengendapan, benda-benda koloid yang telah menggumpal dibiarkan mengendap. Setelah mengalami pengendapan, air tersebut disaring melalui penyaring pasir sehingga sisa endapan yang masih terbawa di dalam air akan tertahan pada saringan pasir tersebut.

Pada tahap terakhir, air jernih yang dihasilkan diberi sedikit air kapur untuk menaikkan pHnya, dan untuk membunuh bakteri diberikan kalsium hipoklorit (kaporit) atau klorin (Cl2).

e. Sebagai deodoranDeodoran mengandung aluminium klorida yang dapat mengkoagulasi atau

mengendapkan protein dalam keringat.endapan protein ini dapat menghalangi kerja kelenjer keringat sehingga keringat dan potein yang dihasilkan berkurang.

f. Sebagai bahan makanan dan obatAda zat-zat yang tidak larut dalam air sehingga harus dikemas dalam bentuk koloid

sehingga mudah diminum. Contohnya obat dalam bentuk kapsul.

g. Sebagai bahan kosmetikAda berbagai bahan kosmetik kosmetik berupa padatan, tetapi lebih baik digunakan

dalam bentuk cairan. Untuk itu biasanya dibuat berupa koloid dengan tertentu.

h. Sebagai bahan pencuciPrinsip koloid juga digunakan dalam proses pencucian dengan sabun dan detergen.

Dalam pencucian dengan sabun atau detergen, sabun/ detergen berfungsi sebagai emulgator. Sabun/detergen akan mengemulsikan minyak dalam air sehingga kotoran-kotoran berupa lemak atau minyak dapat dihilangkan dengan cara pembilasan dengan air.

7

Makalah koloid

Documents

Transcript of Makalah koloid