Senin, 01 Agustus 2011

Sistem Koloid


KATA  PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan yang telah menolong hamba-Nya menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan Dia mungkin penyusun tidak akan sanggup menyelesaikan dengan baik.
Karya tulis  ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang Ilmu kimia, yang kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber. Karya tulis  ini di susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang datang dari diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya karya tulis  ini dapat terselesaikan.
Karya tulis ini memuat tentang “Sistem Koloid”. Walaupun karya tulis ini mungkin kurang sempurna tapi juga memiliki detail yang cukup jelas bagi pembaca.
Penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada guru kimia, yaitu Nurhayati yang telah membimbing penyusun agar dapat mengerti tentang bagaimana cara kami menyusun karya tulis ilmiah.
Semoga karya tulis ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun karya tulis ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Penyusun mohon untuk saran dan kritiknya. Terima kasih.

   
                                                                             Banda Aceh, 12  Mei  2011
                                                                                             
                                                                             
                                                                                       Penyusun



DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR……………………………………………………………...            i
DAFTAR ISI………………………………………………………………………..            ii

SISTEM KOLOID………………………………………………………………… 1

A.    KOMPONEN DAN PENGELOMPOKAN SISTEM KOLOID                   2
1.    Sistem Koloid...………..………………………………………………..  2
2.    Jenis-jenis Koloid..…………...…………………………………………  3
3.    Koloid dalam  Industri……………..…………………………………… 5

B.     SIFAT-SIFAT KOLOID…………………………………...........................  6
1.    Efek Tyndall ……………………………………………………………  6
2.    Gerak Brown ……………………………………………………….........            6
3.    Elektroforesis…………………………………………………………...   6
4.    Absorpsi………………………………………………………………....  7
5.    Koagulasi………………………………………………………………..  8
6.    Koloid Liofil dan Koloid Liofob…………………………...…………....            9
7.    Dialisis…………………………………………………………………..  9
8.    Koloid Pelindung……………………………………………………….. 10

C.     PEMBUATAN SISTEM KOLOID………………………………………..  11
1.    Cara Kondensasi………………………………………………………...  11
2.    Cara Dispersi……………………………………………………………  13

D.    PROSES PENJERNIHAN AIR …………………………………………... 16

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………            17

SISTEM KOLOID
Sistem koloid berhubungan dengan proses – prose di alam yang mencakup berbagai bidang. Hal itu dapat kita perhatikan di dalam tubuh makhluk hidup, yaitu makanan yang kita makan (dalam ukuran besar) sebelum digunakan oleh tubuh. Namun lebih dahulu diproses sehingga berbentuk koloid. Juga protoplasma dalam sel – sel makhluk hidup merupakan suatu koloid sehingga proses – proses dalam sel melibatkan sitem koloid.
Dalam kehidupan sehari-hari ini, sering kita temui beberapa produk yang merupakan campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat bercampur secara merata/ homogen. Misalnya saja saat ibu membuatkan susu untuk adik, serbuk/ tepung susu bercampur secara merata dengan air panas. Kemudian, es krim yang biasa dikonsumsi oleh orang mempunyai rasa yang beragam, es krim tersebut haruslah disimpan dalam lemari es agar tidak meleleh. Kesemuanya merupakan contoh koloid.
Udara mengandung juga sistem koloid, misalnya polutan padat yang terdispersi (tercampur) dalam udara, yaitu asap dan debu. Juga air yang terdispersi dalam udara yang disebut kabut merupakan sistem koloid. Mineral – mineral yang terdispersi dalam tanah, yang dibutuhkan oleh tumbuh – tumbuhan juga merupakan koloid. Penggunaan sabun untuk mandi dan mencuci berfungsi untuk membentuk koloid antara air dengan kotoran yang melekat (minyak). Campuran logam selenium dengan kaca lampu belakang mobil yang menghasilkan cahaya warna merah merupakan sistem koloid.



A.  KOMPONEN DAN PENGELOMPOKAN
SISTEM KOLOID

1. Sistem Koloid
Apakah sistem koloid itu? Untuk dapat memahami tentang sistem koloid perhatikanlah campuran berikut ini.
a. Gula dicampurkan dengan air
Gula yang dicampur dengan air menghasilkan campuran yang jernih, yaitu air gula. Pada campuran air gula ini zat gula sudah tidak tampak lagi dalam campuran itu. Hal ini berarti, gula bercampur dengan air secara merata (homogen). Campuran seperti ini disebut larutan. Dalam larutan tersebut, air merupakan pelarut dan gula sebagai zat terlarut.
b. Susu dicampurkan dengan air
Susu yang dicampurkan dengan air akan menghasilkan campuran yang keruh. Campuran susu dengan air ini sepintas memberi kesan merupakan campuran homogen. Ternyata, susu setelah dicampur dengan air masih terlihat bisa dibedakan antara susu dengan air. Campuran seperti inilah yang disebut koloid. Campuran koloid merupakan bentuk (fase) peralihan antara campuran homogen menjadi campuran heterogen.
c. Tanah liat dicampurkan dengan air
Hasil campuran tanah liat dengan air adalah suatu campuran yang tidak dapat merata (heterogen). Dengan mudah mata kita dapat membedakan antara tanah liat dengan air, dan hasih campuran tersebut; karena jika campuran tersebut didiamkan, maka tanah liat akan terpisah dari air. Campuran seperti inilah yang disebut suspensi.
Untuk lebih jelas melihat perbedaan antara larutan, koloid, dan suspensi perhatikanlah Tabel berikut.
Tabel 1. Perbedaan Larutan, Koloid, dan Suspensi
NO
Larutan
Koloid
Suspensi
1.
1 fase
2 fase
2 fase
2.
jernih
keruh
keruh
3.
homogen
antara homogen dan heterogen
heterogen
4.
diameter partikel
< 1 nm
diameter partikel:
1 nm < d < 100 nm
diameter partikel:
> 100 nm
5.
tidak dapat disaring
tidak dapat disaring dengan penyaring biasa
dapat disaring
6.
tidak memisah jika didiamkan
tidak memisah jika didiamkan
memisah jika didiamkan
7.
Contoh: larutan gula, larutan garam, larutan alkohol, larutan cuka, larutan gas dalam udara, larutan zat yang digunakan dalam laboratorium dan industri
Contoh: susu, kanji, cat, asap, kabut, buih sabun, dan busa
Contoh: campuran pasir dengan air, air dengan kopi, minyak dengan air, tanah liat dengan air

Dari beberapa keterangan di atas dapat disimpulkan bahwa koloid adalah larutan yang berada di antara larutan dan suspensi.
2. Jenis-Jenis Koloid
Di atas telah kita bahas perbedaan antara larutan, koloid, dan suspensi. Sekarang kita akan mempelajari jenis-jenis koloid. Kita telah melihat bahwa sistem koloid terdiri atas dua fase (bentuk). Hal itu yang disebut komponen-komponen koloid .
1.      Fase zat terdispersi, yaitu zat yang fasenya berubah; kecuali jika zat yang dicampur mempunyai fase yang sama.
2.      Fase zat pendispersi (fase medium), yaitu zat yang mempunyai fase yang tetap pada sistem koloidnya.
Jika dua zat yang fasenya berbeda atau sama membentuk koloid, maka diperoleh suatu koloid yang mempunyai fase yang sama dengan fase salah satu zat yang dicampurkan. Berdasarkan pengertian ini, maka suatu koloid dapat ditentukan fase pendispersi dan fase terdispersinya .
Berdasarkan fase zat terdispersi, sistem koloid terbagi atas 3 bagian besar, yaitu sebagai berikut.
a. Koloid sol
Koloid sol adalah koloid dengan zat terdispersinya berfase padat. Berdasarkan fase mediumnya koloid sol dibagi menjadi 3 jenis, yaitu sebagai berikut.

1.      Sol padat (padat-padat)
Sol padat adalah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase padat. Contoh: logam paduan, kaca berwarna, intan hitam, dan baja.
2.      Sol cair (padat-cair)
Sol cair atau disebut sol saja adalah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase cair. Artinya, zat terdispersi berfase padat dan zat pendispersi (medium) berfase cair. Contoh: cat, tinta, dan kanji.
3.      Sol gas (padat-gas)
Sol gas (aerosol padat) adalah koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase gas. Artinya, zat terdispersi berfase padat dan zat pendispersi (medium) berfase gas. Contoh: asap dan debu.

b. Emulsi
Emulsi adalah koloid dengan zat terdispersinya berfase cair. Berdasarkan fase mediumnya koloid emulsi dibagi menjadi 3 jenis, yaitu sebagai berikut.
1.      Emulsi padat (cair-padat)
Emulsi padat (gel) adalah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase padat. Artinya, zat terdispersi berfase cair dan zat pendispersi (medium) berfase padat. Contoh: mentega, keju, jeli, dan mutiara.
2.       Emulsi cair (cair-cair)
Emulsi cair (emulsi) adalah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase cair. Artinya, zat terdispersi berfase cair dan zat pendispersi (medium) berfase cair. Contoh: susu, minyak ikan, dan santan kelapa.
3.       Emulsi gas (cair-gas)
Emulsi gas (aerosol cair) adalah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase gas. Artinya, zat terdispersi berfase cair dan zat pendispersi (medium) berfase gas. Contoh: insektisida (semprot), kabut, dan hair spray .

c. Buih
Buih adalah koloid dengan zat terdispersinya berfase gas. Berdasarkan fase mediumnya koloid buih dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu sebagai berikut.

1.       Buih padat (gas-padat)
Buih padat adalah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase padat. Artinya, zat terdispersi berfase gas dan zat pendispersi (medium) berfase padat. Contoh: busa pada jok mobil dan batu apung.
2.       Buih cair (gas-cair)
Buih cair (buih) adalah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase cair. Artinya, zat terdispersi berfase gas dan zat pendispersi (medium) berfase cair. Contoh: buih sabun, buih soda, dan krim kocok.
Untuk zat berfase gas terdispersi dalam zat berfase gas bukan merupakan koloid, melainkan merupakan larutan. Contohnya, larutan-larutan dalam udara bersih.

3. Koloid dalam Industri
Koloid merupakan satu-satunya bentuk campuran bukan larutan yang komposisinya (susunannya) merata dan stabil (tidak memisah jika didiamkan). Pada umumnya, produk industri untuk kebutuhan manusia dibuat dalam bentuk koloid. Koloid sangat diperlukan dalam industri cat, keramik, plastik, tekstil, kertas, karet, lem, semen, tinta, kulit, film foto, bumbu selada, mentega, keju, makanan, kosmetika, pelumas, sabun, obat semprot insektisida, detergen, selai, gel, perekat, dan sejumlah besar produk-produk industri lainnya.


B.   SIFAT-SIFAT KOLOID

1. Efek Tyndall
Cara yang paling mudah untuk membedakan suatu campuran merupakan larutan, koloid, atau suspensi adalah menggunakan sifat efek Tyndall . Jika seberkas cahaya dilewatkan melalui suatu sistem koloid, maka berkas cahaya tersebut kelihatan dengan jelas. Hal itu disebabkan penghamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid. Gejala seperti itulah yang disebut efek Tyndall koloid.

Istilah efek Tyndall didasarkan pada nama penemunya, yaitu John Tyndall (1820-1893) seorang ahli fisika Inggris. John Tyndall berhasil menerangkan bahwa langit berwarna biru disebabkan karena penghamburan cahaya pada daerah panjang gelombang biru oleh partikel-partikel oksigen dan nitrogen di udara. Berbeda jika berkas cahaya dilewatkan melalui larutan, nyatanya berkas cahaya seluruhnya dilewatkan. Akan tetapi, jika berkas cahaya tersebut dilewatkan melalui suspensi, maka berkas cahaya tersebut seluruhnya tertahan dalam suspensi tersebut.

2. Gerak Brown
Dengan menggunakan mikroskop ultra (mikroskop optik yang digunakan untuk melihat partikel yang sangat kecil) partikel-partikel koloid tampak bergerak terus-menerus, gerakannya patah-patah (zig-zag), dan arahnya tidak menentu. Gerak sembarang seperti ini disebut gerak Brown. Gerak Brown ditemukan oleh seorang ahli biologi berkebangsaan Inggris, Robert Brown ( 1773 – 1858), pada tahun 1827.
Gerak Brown terjadi akibat adanya tumbukan yang tidak seimbang antara partikel-partikel koloid dengan molekul-molekul pendispersinya. Gerak Brown akan makin cepat, jika partikel-partikel koloid makin kecil. Gerak Brown adalah bukti dari teori kinetik molekul.

3. Elektroforesis
Koloid ada yang netral dan ada yang bermuatan listrik. Bagaimana mengetahui suatu koloid bermuatan listrik atau tidak? Dan mengapa koloid bermuatan listrik?
Jika partikel-partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik, berarti partikel koloid tersebut bermuatan listrik. Jika sepasang elektrode dimasukkan ke dalam sistem koloid, partikel koloid yang bermuaran positif akan menuju elektrode negatif (katode) dan partikel koloid yang bermuatan negatif akan menuju elektrode positif (anode). Pergerakan partikel-partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing elektrode disebut elektroforesis . Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.
            Pada sel elektroforesis, partikel-partikel koloid akan dinetralkan muatannya dan digumpalkan di bawah masing-rnasing elektrode. Di samping untuk menentukan muatan suatu partikel koloid, elektroforesis digunakan pula dalam industri, misalnya pembuatan sarung tangan dengan karet. Pada pembuatan sarung tangan ini, getah karet diendapkan pada cetakan berbentuk tangan secara elektroforesis. Elektroforesis juga digunakan untuk mengurangi pencemaran udara yang dikeluarkan melalui cerobong asap pabrik.
Metode ini pertama-tama dikembangkan oleh Frederick Cottrell (1877 - 1948) dari Amerika Serikat. Metode ini dikenal dengan metode Cottrell . Cerobong asap pabrik dilengkapi dengan suatu pengendap listrik (pengendap Cottrell), berupa lempengan logam yang diberi muatan listrik yang akan menggumpalkan partikel-partikel koloid dalam asap buangan.

4. Absorpsi
Suatu partikel koloid akan bermuatan listrik apabila terjadi penyerapan ion pada permukaan partikel koloid tersebut. Contohnya, koloid Fe(OH) 3dalam air akan menyerap ion H + sehingga bermuatan positif, sedangkan koloid As 2 S 3 akan menyerap ion-ion negatif. Kita tahu bahwa peristiwa ketika permukaan suatu zat dapat menyerap zat lain disebut absorpsi . Berbeda dengan absorpsi pada umumnya, penyerapan yang hanya sampai ke bagian dalam di bawah permukaan suatu zat, suatu koloid mempunyai kemampuan mengabsorpsi ion-ion. Hal itu terjadi karena koloid tersebut mempunyai permukaan yang sangat luas. Sifat absorpsi partikel-partikel koloid ini dapat dimanfaatkan, antara lain sebagai berikut.
a. Pemutihan gula pasir
Gula pasir yang masih kotor (berwarna coklat) diputihkan dengan cara absorpsi. Gula yang masih kotor dilarutkan dalam air panas, lalu dialirkan melalui sistem koloid, berupa mineral halus berpori atau arang tulang. Kotoran gula akan diabsorpsi oleh mineral halus berpori atau arang tulang sehingga diperoleh gula berwarna putih.
b. Pewarnaan serat wol, kapas, atau sutera
Serat yang akan diwarnai dicampurkan dengan garam A1 2 (SO 4 ) 3, lalu dicelupkan dalam larutan zat warna. Koloid Al(OH) 3 yang terbentuk, karena A1 2 (SO 4 ) 3 terhidrolisis, akan mengabsorpsi zat warna.
c. Penjernihan air
Air keruh dapat dijernihkan dengan menggunakan tawas (K 2 SO 4 A1 2(SO 4 ) 3 ) yang ditambahkan ke dalam air keruh. Koloid Al(OH) 3 yang terbentuk akan mengabsorpsi, menggumpalkan, dan mengendapkan kotoran-kotoran dalam air.
d. Obat
Serbuk karbon (norit), yang dibuat dalam bentuk pil atau tablet, apabila diminum dapat menyembuhkan sakit perut dengan cara absorpsi. Dalam usus, norit dengan air akan membentuk sistem koloid yang mampu mengabsorpsi dan membunuh bakteri-bakteri berbahaya yang menyebabkan sakit perut.
e. Alat Pembersih (sabun)
Membersihkan benda-benda dengan mencuci memakai sabun didasarkan pada prinsip absorpsi. Buih sabun mempunyai permukaan yang luas sehingga mampu mengemulsikan kotoran yang melekat pada benda yang dicuci.
f. Koloid tanah liat mampu menyerap koloid humus
Koloid tanah dapat mengabsorpsi koloid humus yang diperlukan tumbuh-tumbuhan sehingga tidak terbawa oleh air hujan.

5. Koagulasi
Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel koloid. Proses koagulasi ini terjadi akibat tidak stabilnya sistem koloid. Sistem koloid stabil bila koloid tersebut bermuatan positif atau bermuatan negatif. Jika muatan pada sistem koloid tersebut dilucuti dengan cara menetralkan muatannya, maka koloid tersebut menjadi tidak stabil lalu terkoagulasi (menggumpal). Koagulasi dengan cara menetralkan muatan koloid dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu sebagai berikut.
1) Penambahan Zat Elektrolit
Jika pada suatu koloid bermuatan ditambahkan zat elektrolit, maka koloid tersebut akan terkoagulasi. Contohnya, lateks (koloid karet) bila ditambah asam asetat, maka lateks akan menggumpal. Dalam koagulasi ini ada zat elektrolit yang lebih efisien untuk mengoagulasikan koloid bermuatan, yaitu sebagai berikut.
a)      Koloid bermuatan positif lebih mudah dikoagulasikan oleh elektrolit yang muatan ion negatifnya lebih besar. Contoh; koloid Fe(OH) 3 adalah koloid bermuatan positif, lebih mudah digumpalkan oleh H 2 SO 4daripada HC1.
b)      Koloid bermuatan negatif lebih mudah dikoagulasikan oleh elektrolit yang muatan ion positifnya lebih besar. Contoh; koloid As 2 S 3 adalah koloid bermuatan negatif, lebih mudah digumpalkan oleh BaCl 2 daripada NaCl
2) Mencampurkan Koloid yang Berbeda Muatan
Bila dua koloid yang berbeda muatan dicampurkan, maka kedua koloid tersebut akan terkoagulasi. Hal itu disebabkan kedua koloid saling menetralkan sehingga terjadi gumpalan. Contoh, campuran koloid Fe(OH)3 dengan koloid As 2 S 3 .
Selain koagulasi yang disebabkan adanya pelucutan muatan koloid, seperti di atas, ada lagi proses koagulasi dengan cara mekanik, yaitu melakukan pemanasan dan pengadukan terhadap suatu koloid. Contohnya, pembuatan lem kanji, sol kanji dipanaskan sampai membentuk gumpalan yang disebut 1em kanji.
Di bawah ini beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri.
a)      Pembentukan delta di muara sungai. Hal ini terjadi karena koloid tanah liat akan terkoagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.
b)      Penggumpalan lateks (koloid karet) dengan cara menambahkan asam asetat ke dalam lateks.
c)      Sol tanah liat (berbentuk lumpur) dalam air, yang membuat air menjadi keruh, akan menggumpal jika ditambahkan tawas. Ion Al 3+ akan menggumpalkan koloid tanah liat yang bermuatan negatif.
6. Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Adanya sifat absorpsi dan zat terdispersi (dengan fase padat) terhadap mediumnya (dengan fase cair), maka kita mengenal dua jenis sol, yaitu sol liofil dan sal liofob. Sol liofil ialah sol yang zat terdispersinya akan menarik dan mengabsorpsi molekul mediumnya. Sol liofob ialah sol yang zat terdispersinya tidak menarik dan tidak mengabsorpsi molekul mediumnya.
Bila sol tersebut menggunakan air sebagai medium, maka kedua jenis koloid tersebut adalah sol hidrofil dan sot hidrofob. Contoh koloid hidrofil adalah kanji, protein, sabun, agar-agar, detergen, dan gelatin. Contoh koloid hidrofob adalah sol-sol sulfida, sol-sol logam, sol belerang, dan sol Fe(OH) 3 .
Sol liofil lebih kental daripada mediumnya dan tidak terkoagulasi jika ditambah sedikit elektrolit. Oleh karena itu, koloid liofil lebih stabil jika dibandingkan dengan koloid liofob. Untuk menggumpalkan koloid liofil diperlukan elektrolit dalam jumlah banyak, sebab selubung molekul-molekul cairan yang berfungsi sebagai pelindung harus dipecahkan terlebih dahulu. Untuk memisahkan mediumnya, pada koloid liofil, dapat kita lakukan dengan cara pengendapan atau penguraian. Akan tetapi, jika zat mediumnya ditambah lagi, maka akan terbentuk koloid liofil lagi. Dengan kata lain, koloid liofil bersifat reversibel . Koloid liofob mempunyai sifat yang berlawanan dengan koloid liofil.
7. Dialisis
Untuk menghilangkan ion-ion pengganggu kestabilan koloid pada proses pembuatan koloid, dilakukan penyaringan ion-ion tersebut dengan menggunakan    
membran semipermeabel .
 Proses penghilangan ion-ion pengganggu dengan cara menyaring menggunakan membran/selaput semipermeabel disebut dialisis .
Proses dialisis tersebut adalah sebagai berikut. Koloid dimasukkan ke dalam sebuah kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel. Selaput ini hanya dapat melewatkan molekul-molekul air dan ion-ion, sedangkan partikel koloid tidak dapat lewat. Jika kantong berisi koloid tersebut dimasukkan ke dalam sebuah tempat berisi air yang mengalir, maka ion-ion pengganggu akan menembus selaput bersama-sama dengan air. Prinsip dialisis ini digunakan dalam proses pencucian darah orang yang ginjalnya (alat dialisis darah dalam tubuh) tidak berfungsi lagi.

8. Koloid Pelindung
Untuk sistem koloid yang kurang stabil, perlu kita tambahkan suatu koloid yang dapat melindungi koloid tersebut agar tidak terkoagulasi. Koloid pelindung ini akan membungkus atau membentuk lapisan di sekeliling partikel koloid yang dilindungi. Koloid pelindung ini sering digunakan pada sistem koloid tinta, cat, es krim, dan sebagainya; agar partikel-partikel koloidnya tidak menggumpal. Koloid pelindung yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi disebut emulgator (zat pengemulsi). Contohnya, susu yang merupakan emulsi lemak dalam air, emulgatornya adalah kasein (suatu protein yang dikandung air susu). Sabun dan detergen juga termasuk koloid pehindung dari emulsi antara minyak dengan air.



C.   PEMBUATAN SISTEM KOLOID

Ukuran partikel koloid terletak antara partikel larutan sejati dan partikel suspensi. Oleh karena itu, sistem koloid dapat dibuat dengan mengelompokkan (agregasi) partikel larutan sejati atau menghaluskan bahan dalam bentuk kasar kemudian didispersikan kedalam medium pendispersi.
Cara Kondensasi
Cara kondensasi termasuk cara kimia.
kondensasi
Prinsip : Partikel Molekular ————–> Partikel Koloid

Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi :
1. Reaksi Redoks
·         2 H2S(g) + SO2(aq)  ®   3 S(s) + 2 H2O(l)

2. Reaksi Hidrolisis
·         FeCl3(aq) + 3 H2O(l)  ®   Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)

3. Reaksi Substitusi
·         2 H3AsO3(aq) + 3 H2S(g)  ®  As2S3(s) + 6 H2O(l)

4. Reaksi Penggaraman
Beberapa sol garam yang sukar larut seperti AgCl, AgBr, PbI2, BaSO4 dapat membentuk partikel koloid dengan pereaksi yang encer.
·         AgNO3(aq) (encer) + NaCl(aq) (encer) ®   AgCl(s) + NaNO3(aq) (encer)

1.                   CARA KONDENSASI

Dengan cara kondensasi partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi partikel koloid. Cara ini dapat diliakukan melalui reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks, hidrolisis, dekomposisi rangkap, atau dengan pergantian pelarut.

a Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi.
Contoh : pembuatan sol belerang dari reaksi kimia antara hidrogen sulfida (H2S) dengan belerang dioksida (SO2), yaitu dengan mengalirkan gas H2S kedalam larutan SO2.

2H2S + SO2 2H2O + 3S (koloid)

Misalnya:
- Sol emas atau sol Au dapat dibuat dengan mereduksi larutan garamnya dengan melarutkan AuCl3 dalam pereduksi organik formaldehida HCOH;

2AuCl3 (aq) + HCOH(aq) + 3H2O(l) 2Au(s) + HCOOH(aq) + 6HCl(aq)

- Sol belerang dapat dibuat dengan mereduksi SO2 yang terlarut dalam air dengan mengalirnya gas H2S:
2H2S(g) + SO2 (aq) 3S(s) + 2H2O(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 akan terbentuk sol Fe(OH)3.

FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 (koloid) + 3HCl
Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Misalnya:

- Sol Fe(OH3) dapat dibuat dengan hidrolisis larutan FeCl3 dengan memanaskan larutan FeCl3 atau reaksi hidrolisis garam Fe dalam air mendidih;

FeCl3 (aq) + 3H2O(l) Fe(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)

(Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+)
- Sol Al(OH)3 dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis garam Al dalam air mendidih;
AlCl3 (aq) + 3H2O(l) Al(OH) 3 (koloid) + 3HCl(aq)

c Dekomposisi Rangkap

Sol As2S3 dapat dibuat dari reaksi antara larutan H3AsO3 dengan larutan H2S
2H3AsO3 + 3H2S As2S3 (koloid) + 6H2O
Misalnya:
- Sol As2S3 dibuat dengan gaya mengalirkan H2S dengan perlahan-lahan melalui larutan As2O3 dingin sampai terbentuk sol As2S3 yang berwarna kuning terang;

As2O3 (aq) + 3H2S(g) As2O3 (koloid) + 3H2O(l)

(Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-)
- Sol AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO3 encer dan larutan HCl encer;

AgNO3 (ag) + HCl(aq) AgCl (koloid) + HNO3 (aq)

d Penambahan (percikan) pelarut yang sukar larut

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




PENGGANTIAN PELARUT

Cara ini dilakukan dengan mengganti medium pendispersi sehingga fasa terdispersi yang semulal arut setelah diganti pelarutanya menjadi berukuran koloid. Misalnya;
·         untuk membuat sol belerang yang sukar larut dalam air tetapi mudah larut dalam alkohol seperti etanol dengan medium pendispersi air, belarang harus terlebih dahulu dilarutkan dalam etanol sampai jenuh. Baru kemudian larutan belerang dalam etanol tersebut ditambahkan sedikit demi sedikit ke dalam air sambil diaduk. Sehingga belerang akan menggumpal menjadi pertikel koloid dikarenakan penurunan kelarutan belerang dalam air.

·         Sebaliknya, kalsium asetat yang sukar larut dalam etanol, mula-mula dilarutkan terlebih dahulu dalam air, kemudianbaru dalam larutan tersebut ditambahkan etanol maka terjadi kondensasi dan terbentuklah koloid kalsium asetat.

2. CARA DISPERSI

Dengan cara dispersi, partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi, atau dengan loncatan bunga listrik (cara busur Bredig).
Cara Dispersi

Prinsip : Partikel Besar —————-> Partikel Koloid

Cara dispersi dapat dilakukan dengan cara mekanik atau cara kimia:
1. Cara Mekanik

Cara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau penggilingan.

2. Cara Busur Bredig
Cara ini digunakan untak membuat sol-sol logam.

3. Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah).

Contoh:
- Agar-agar dipeptisasi oleh air ; karet oleh bensin.
- Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH)3 oleh AlCl3

a Cara Mekanik

Menurut cara ini butir-butir kasar digerus dengan lumpang 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.
Cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan proses penggilingan untuk dapat membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat yang digunakan untuk cara ini biasa disebut penggilingan koloid, yang biasa digunakan dalam:
-        industri makanan untuk membuat jus buah, selai, krim, es krim,dsb.
-        Industri kimia rumah tangga untuk membuat pasta gigi, semir sepatu, deterjen, dsb.
-        Industri kimia untuk membuat pelumas padat, cat dan zat pewarna.
-        Industri-industri lainnya seperti industri plastik, farmasi, tekstil, dan kertas.

Alat penggilingan koloid terdiri dari 2 pelat baja dengan arah rotasi berlawanan. Partikel kasar akan dimasukkan ke ruang antara kedua pelat tersebut dan selanjutnya digiling. Partikel berukuran koloid yang terbuntuk kemudian didispersikan dalam medium pendispersinya untuk membuat system koloid. Contoh koloid yang dibuat dalam proses ini ialah koloid grafit untuk pelumas, tinta cetak, cat, dan sol belerang.

b Cara Mekanik

Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan dijadikan koloid digunakan sebagai elektrode yang dicelupkan dalam medium dispersi, kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujungnya. Mula-mula atom-atom logam akan terlempar ke dalam air, lalu atom-atom tersebut mengalami kondensasi sehingga membentuk partikel koloid. Jadi cara busur ini merupakan gabungan cara dispersi dan cara kondensasi.

Cara busur Bredig ini biasanya digunakan untuk membuat sol-sol logam, sperti Ag, Au, dan Pt. Dalam cara ini, logam yang akan diubah menjadi partikel-partikel kolid akan digunakan sebagai elektrode. Kemudian kedua logam dicelupkan ke dalam medium pendispersinya (air suling dingin) sampai kedua ujungnya saling berdekatan. Kemudian, kedua elektrode akan diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan menyebabkan logam menguap, uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium pendispersi dingin, sehingga hasil kondensasi tersebut berupa pertikel-pertikel kolid. Karena logam diubah jadi partikel kolid dengan proses uap logam, maka metode ini dikategorikan sebagai metode dispersi.

Logam yang akan diubah menjadi partikel-partikel koloid digunakan sebagai elektrode. Dua elektrode logam dicelupkan ke dalam medium pendispersi (air dingin) sedemikian sehingga kedua ujungnya saling berdekatan. Kemudian kedua elektrode diberi loncatan listrik. Panas yang timbul akan menyebabkan logam menguap. Uapnya kemudian akan terkondensasi dalam medium pendispersi dingin. Hasil kondensasi ini berupa partikel-partikel koloid.




c Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah 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 peptin.
Contoh : agar-agar dipeptisasi oleh air, nitroselulosa oleh aseton, karet oleh bensin, dan lain-lain. Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S dan endapan Al(OH)3 oleh AlCl3.

Cara peptisasi adalah pembuatan koloid / sistem koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan / proses pendispersi endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemecah tersebut dapat berupa elektrolit khususnya yang mengandung ion sejenis ataupun pelarut tertentu.

Contoh:
-        Agar-agar dipeptisasi oleh air; karet oleh bensin.
-        Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S ; endapan Al(OH) 3 oleh AlCl3.
-        Sol Fe(OH) 3 diperoleh dengan mengaduk endapan Fe(OH) 33 yang baru terbentuk dengan sedikit FeCl3. Sol Fe(OH) 3 kemudian dikelilingi Fe+3 sehingga bermuatan positif
-        Beberapa zat mudah terdispersi dalam pelarut tertentu dan membnetuk sistem kolid.

Contohnya; gelatin dalam air.

Cara peptisasi adalah proses dispersinya endapan menjadi system koloid dengan penambahan zat pemecah. Zat pemecah yang dimaksud adalah elektrolit, terutama yang mengandung ion sejenis, atau pelarut tertentu. Sebagai contoh: Jika pada endapan Fe(OH)3 ditambahkan elektrolit FeCl3 (mempunyai ion Fe3+ yang sejenis) maka Fe(OH)3  maka Fe(OH)3  akan mengadsorpsi ion-ion Fe3+  tersebut. Sehingga, endapan menjadi bermuatan positif dan memisahkan diri untuk membentuk partikel-partikel koloid.
Beberapa contoh lain :

- Sol NiS dibuat dengan penambahan H2S kedalam endapan NiS
-     Sol AgCl dibuat dengan penambahan HCl ke dalam endapan AgCl
-     Sol  Al(OH)3 dibuat dengan penambahan AlCl3 ke dalam endapan Al(OH)




D.  APLIKASI KOLOID DALAM PROSES PENJERNIHAN AIR
Sistem koloid merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) duaatau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersiyang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall.3Bersifat homogenberarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lainyang dikenakan kepadanya; sehingga tidak mengalami pengendapan. Sifathomogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa(suspensi). Sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu sangat bermanfaat untukmencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen danbersifat stabil untuk produksi skala besar.
Oleh karena sifat tersebut, sistem koloidbanyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam prosespenjernihan air.

Proses penjernihan air untuk mendapatkan air yang berkualitas telahdilakukan oleh manusia beberapa abad yang lalu. Pada tahun 1771, di dalam edisipertama Encyclopedia Britanica telah dibicarakan fungsi filter (filtrasi) sebagaisistem penyaring untuk mendapatkan air yang lebih jernih. Perkembanganselanjutnya dari proses pengolahan air minum, telah menghasilkan bahwapembubuhan zat pengendap atau penggumpal (koagulan) dapat ditambahkansebelum proses penyaringan (filtrasi).

Selanjutnya proses penggumpalan yangditambahkan dengan proses pengendapan (sedimentasi) dan penyaringan (filtrasi)serta menggunakan zat-zat organik dan anorganik adalah merupakan awal daricara pengolahan air. Kini ilmu pengetahuan telah berkembang dengan cepatnya,telah diciptakan/didesain sarana pengolahan air minum dengan berbagai sistem.Sistem pengolahan air minum yang dibangun tergantung dari kualitas sumber airbakunya, dapat berupa pengolahan lengkap atau pengolahan sebagian. Pengolahanlengkap adalah pengolahan air minum secara fisik, kimia dan biologi.


Daftar Pustaka


Parning, dkk. 2006. Kimia SMA Kelas XI Semester Kedua. Jakarta : Yudhistira.

 Suharsini, Maria. 2005. Kimia dan Kecakapan Hidup. Jakarta : Ganesa Exact.