KOLOID

PENGERTIAN KOLOID



Ø  Koloid adalah suatu campuran zat heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi/yang dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain (medium pendispersi/ pemecah). suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan atau suspensi. Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair, maupun gas, dapat dibuat dalam keadaan koloid. Sistem koloid sangat berkaitan erat dengan hidup dan kehidupan kita sehari-hari.



1.      UKURAN KOLOID DAN KEADAAN KOLOID

Keadaan koloid atau sistem koloid atau suspensi koloid atau larutan koloid atau suatu koloid adalah suatu campuran berfasa dua yaitu fasa terdispersi dan fasa pendispersi dengan ukuran partikel terdispersi berkisar antara 10-7 sampai dengan 10-4 cm. Besaran partikel yang terdispersi, tidak menjelaskan keadaan partikel tersebut. Partikel dapat terdiri atas atom, molekul kecil atau molekul yang sangat besar. Koloid emas terdiri atas partikel-partikel dengan bebagai ukuran, yang masing-masing mengandung jutaan atom emas atau lebih. Koloid belerang terdiri atas partikel-partikel yang mengandung sekitar seribu molekul S8. Suatu contoh molekul yang sangat besar (disebut juga molekul makro) ialah haemoglobin. Berat molekul dari molekul ini 66800 s.m.a dan mempunyai diameter sekitar 6 x 10-7.


2.      JENIS-JENIS KOLOID
Sistem koloid terdiri atas dua fase atau bentuk, yakni fase terdispersi (fase dalam,tetap) dan fase pendispersi (fase luar,berubah). Zat yang fasenya tetap, disebut zat pendispensi. Sementara itu, zat yang fasenya berubah merupakan zat terdispensi.

Berdasarkan fase zat terdispersi, sistem koloid terbagi atas tiga bagian, yaitu koloid sol, emulsi, dan buih.
1.Sol ialah koloid dengan zat terdispersinya fase padat.

2.Emulsi ialah koloid dengan zat terdispersinya fase cair.

3.Buih ialah koloid dengan zat terdispersinya fase gas.

Berdasarkan fase mediumnya, sol, emulsi, dan buih masih terbagi atas beberapa jenis:
1. KOLOID SOL
    Koloid sol terdiri atas bagian-bagian berikut:

a. Sol padat (padat-padat)
            Sol padat ialah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat  fase padat. Contoh:logam paduan, kaca berwama, intan hitam, dan baja.


b. Sol cair (padat-cair)
            Sol cair ialah jenis koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase cair. Berarti, Hal ini berarti zat terdispersi fase padat dan medium fase cair. Contoh: cat, tinta, dan kanji.


c. Sol gas (padat-gas)
            Sol gas (aerosol padat) ialah koloid dengan zat fase padat terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase padat dan medium fase gas. Contoh: asap dan debu.



2. KOLOID EMULSI
    Koloid emulsi terbagi ke dalam tiga jenis, yakni sebagai berikut:

a. Emulsi padat (cair-padat)
            Emulsi padat (gel) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase padat. Contoh: mentega, keju, jeli, dan mutiara.


b. Emulsi cair (cair-cair)
            Emulsi cair (emulsi) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase cair. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase cair. Contoh: susu, minyak ikan, dan santan kelapa.


c. Emulsi gas (cair-gas)
            Emulsi gas (aerosol cair) ialah koloid dengan zat fase cair terdispersi dalam zat fase gas. Hal ini berarti zat terdispersi fase cair dan medium fase gas. Contoh: obat-obat insektisida (semprot), kabut, dan hair spray.



3. KOLOID BUIH
    Kolodi buih erdiri atas dua jenis, , yaitu sebagai berikut:

a. Buih padat (gas-padat)
            Buih padat ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase padat. Hal ini berarti zat terdispersi fase gas dan medium fase padat. Contoh: busa jok dan batu apung.


b. Buih cair (gas-cair)
            Buih cair (buih) ialah koloid dengan zat fase gas terdispersi dalam zat fase cair. Berarti, zat terdispersi fase gas dan medium fase cair. Contoh:Buih hasil kocokan putih telur. Karenaudara di sekitar putih telur akan teraduk dan menggunakan zat pembuih, yaitu protein dan glikoprotein yang berasal dari putih telur itu sendiri untukmembentuk buih yang relative stabil. Sehingga putih telur yang dikocok akan mengembang.


Beberapa sifat buih cair yang penting:
Struktur buih cair dapat berubah dengan waktu, karena:
pemisahan medium pendispersi (zat cair) atau drainase, karena kerapatan gas dan zat cair yang jauh berbeda,
terjadinya difusi gelembung gas yang kecil ke gelembung gas yang besar akibat tegangan permukaan, sehingga ukuran gelembung gas menjadi lebih besar,
rusaknya film antara dua gelembung gas
3.SIFAT-SIFAT KOLOID

1.Gerak Brown
Gerak Brown adalah gerakan partikel koloid dengan lintasan lurus dan arah yang acak. Apabila dispersi koloid diamati dibawah mikroskop dengan menggunakan pembesaran tinggi, akan terlihat adanya partikel yang bergerak dengan arah yang acak atau tidak beraturan, gerakan-gerakan tersebut mempunyai lintasan lurus. Gerak Brown terjadi akibat adanya tumbukan partikel-partikel pendispersi terhadap partikel terdispersi, sehingga partikel terdispersi akan terlontar. Lontaran tersebut akan mengakibatkan partikel terdispersi menumbuk partikel terdispersi yang lain dan akibatnya partikel yang tertumbuk akan terlontar. Kejadian tersebut berulang secara terus-menerus, dan itu terjadi akibat ukuran partikel terdispersi yang relatif besar dibanding medium pendispersinya. Adapun gerak Brown ini mengakibatkan partikel-partikel koloid relatif stabil meskipun ukuran yang relatif besar, sebab dengan adanya partikel yang bergerak secara terus menerus, pengaruh dari gaya gravitasi kurang berarti.

Penerapan Gerak Brown dalam kehidupan sehari-hari : Contoh : Susu


2.Efek Tyndall
Efek Tyndall adalah terhamburnya cahaya oleh partikel koloid.  Bila seberkas sinar dilewatkan pada supspensi (dispersi pasir dalam air),  koloid (air teh), dan larutan (gula dalam air), dan dilihat tegak lurus dari arah datangnya cahaya maka lintasan cahaya akan terlihat jejaknya pada suspensi dan koloid, sedangkan larutan tidak akan tampak sama sekali. Terlihatnya lintasan cahaya ini disebabkan cahaya yang dihamburkan oleh partikel-partikelnya dimana pada saat itu melewati suspensi atau koloid, sedangkan pada larutan tidak. Partikel koloid dan suspensinya cukup besar untuk dapat menghamburkan sinar, sedangkan partikel-partikel larutan berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat menghamburkan cahaya.

Penerapan Efek Tyndall kehidupan sehari-hari :

Contoh :
Sorot lampu mobil atau senter di udara berkabut
Pada sore hari munculnya warna biru dan jingga
Sinar matahari melalui celah-celah dari daun pada waktu pagi hari

3. Adsorpsi
            Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan muatan oleh permukaan-permukaan partikel koloid. Adsorpsi dapat terjadi karena adanya kemampuan pada partikel koloid untuk menarik (ditempeli) oleh partikel-partikel kecil. Kemampuan menarik tersebut, dapat terjadi karena disebabkan karena adanya tegangan permukaan koloid yang cukup tinggi, sehingga bila ada partikel yang menempel akan cenderung dipertahankan pada permukaannya. Bila partikel-partikel koloid mengadsorbsi ion yang bermuatan positif pada permukaannya maka koloid kana menjadi bermuatan positif, dan sebaliknya bila yang diadsorbsi ion negatif akan menjadi bermuatan negatif.  Selain dari ion, partikel-partikel koloid dapat menyerap muatan dari listrik statis, misalnya debu dapat menyerap muatan negatif atau positif dari adanya elektron yang berak di udara atau dari arus listrik. Dari adanya peristiwa adsorpsi partikel koloid yang bermuatan listrik, maka jika koloid tersebut diletakkan dalam medan listrik partikelnya akan bergerak menuju kutub yang bermuatan listrik yang berlawanan dengan muatan koloid.
Penerapan Adsorpsi dalam kehidupan sehari-hari :
Contoh :
Penjernihan air dengan menggunakan tawas
Penjernihan air tebu dalam pembuatan gula
Penyembuhan sakit perut dengan norit akibat dari bakteri patogen
Pencelupan serat wol pada proses pewarnaan





4.Dialisis
Dialisis adalah menghilangkan muatan koloid dengan cara memasukkan koloid ke dalam membran semipermeabel dengan cara memasukkan koloid ke dalam membran semipermeabel. Membran ini mempunyai pori-pori yang mampu ditembus oleh ion, tetapi tidak mampu ditembus partikel koloid. Bila kantong semipermeabel tersebut dimasukkan ke dalam aliran air, maka ion-ion yang keluar dari membran semipermeabel akan terbawa aliran air, sedangkan koloidnya masih tetap di dalam kantung semipermeabel.

Penerapan Dialisis dalam kehidupan sehari-hari :

contoh
Proses cuci darah
Memisahkan ion-ion sianida dan tepung tapioca

5.Elektroforesis
Elektroforesis adalah Peristiwa bergeraknya partikel koloid dalam medan listrik. Manfaat Elektroforesis ini ada pada proses pemisahan potongan-potongan gen pada proses bioteknologi, penyaringan debu pabrik pada cerobong asap yang disebut dengan pesawat cottrel. Koloid logam atau basa umumnya mengadsorbsi ion-ion logam pada saat proses pembentuk sehingga akan menjadi bermuatan positif. As2S3 dan kelompok koloid sulfida lainnya, dimana pada umumnya mengadsorbsi ion negatif, sehingga akan menjadi koloid negatif.

Penerapan Elektroforesis dalam kehidupan sehari-hari :

Contoh :
Identifikasi DNA
Mendeteksi kelainan genetic
Proses penyaringan debu pabrik



4.      KESTABILAN DAN KOAGULASI KOLOID
       Kestabilan koloid pada umumnya disebabkan oleh adanya muatan listrik pada permukaan partikel koloid, akibat mengadsorpsi ion-ion dari medium pendispersi. Jika larutan asam arsenat direaksikan dengan gas H2S, akan terbentuk larutan arsen(III) sulfida menurut persamaan :

       Oleh karena H2S dalam air dapat terionisasi membentuk ion H+ dan ion HS–, arsen(III) sulfida memiliki kemampuan mengadsorpsi ion HS- . Oleh karenanya, pada kondisi tertentu larutan As2S3 akan membentuk koloid bermuatan negatif berupa sol arsen(III) sulfide.

       Mengapa sol As2S3 bersifat stabil? Hal ini disebabkan partikel-partikel koloid yang terbentuk bermuatan sejenis, yakni muatan negatif. Menurut konsep fisika, muatan sejenis akan saling tolak-menolak sehingga partikel partikel As2S3 tidak pernah berkoagulasi menjadi endapan.
       Contoh yang lain, misalnya Fe(OH)3 dilarutkan ke dalam air membentuk larutan besi(III) hidroksida. Molekul Fe(OH)3 kurang larut dalam air. Akan tetapi, di dalam air, molekul tersebut dapat mengadsorpsi ion-ion Fe3+ dari medium sehingga molekul Fe(OH)3 menjadi sol Fe(OH)3 yang bermuatan positif dan sangat stabil .


Koagulasi merupakan salah satu sifat dari koloid. Partikel-partikel suatu koloid dapat mengalami penggumpalan membentuk zat semi-padat. Partikel-partikel koloid tersebut bersifat stabil karena memiliki muatan listrik sejenis. Apabila muatan listrik itu hilang, maka partikel koloid tersebut akan bergabung membentuk gumpalan. Proses penggumpalan partikel koloid dan pengendapannya disebut Koagulasi. Dalam hal ini, koagulasi koloid merupakan proses bergabungnya partikel-partikel koloid secara bersama membentuk zat dengan massa yang lebih besar.




Mekanisme Koagulasi

1.Secara fisika
Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti :
a. Pemanasan, contoh: darah
Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan tumbukan antar partikel-partikel soldengan molekul-molekul air bertambah banyak. Hal ini melepaskan elektrolit yang teradsorpsi padapermukaan koloid. Akibatnya partikel tidak bermuatan. contoh: darah
b. Pengadukan, contoh: tepung kanji
c. Pendinginan, contoh: agar-agar
 
      2. Secara kimia
Sedangkan secara kimia seperti penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam).
Contoh: susu + sirup masam —> menggumpal
lumpur + tawas —> menggumpal

3.Pencampuran koloid yang berbeda muatan,dan penambahan zat kimia koagulan.
Contoh: Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur As2S3 yang bermuatan negatif.

Faktor - faktor yang mempengaruhi koagulasi :
  Pemilihan bahan kimia.
Untuk melaksanakan pemilihan bahan kimia, perlu pemeriksaan terhadap karakteristik air baku yangakan diolah yaitu:
·         Suhu
·          pH
·         Alkalinitas
·         Kekeruhan
·         W a r n a


Efek karakteristik tersebut terhadap koagulasi adalah:
· Suhu berpengaruh terhadap daya koagulasi dan memerlukan pemakaian bahan kimia berlebih,untukmempertahankan hasil yang dapat diterima.
· pH Nilai ekstrim baik tinggi maupun rendah, dapat berpengaruh terhadap koagulasi. pH optimumbervariasi tergantung jenis koagulan yang digunakan.
· Alkalinitas yang rendah membatasi reaksi ini dan menghasilkan koagulasi yang kurang baik, padakasus demikian, mungkin memerlukan penambahan alkalinitas ke dalam air, melalui penambahanbahan kimia alkali/basa ( kapur atau soda abu).
·  Makin rendah kekeruhan, makin sukar pembentukkan flok.Makin sedikit partikel, makin jarang terjadi tumbukan antar partikel/flok, oleh sebab itu makin sedikit kesempatan flok berakumulasi.
·  Warna. Warna berindikasi kepada senyawa organik, dimana zat organik bereaksi dengan koagulan, menyebabkan proses koagulasi terganggu selama zat organik tersebut berada di dalam airbaku dan proses koagulasi semakin sukar tercapai

 

Koagulasi dalam Kehidupan Sehari-hari dan Industri
Beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri:
1. Pembentukan delta di muara sungai terjadi karena koloid tanah liat dalam air sungai mengalamikoagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.
2. Asap dari tebu dari pabrik/ industri dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari Cottrel Asap dari pabrik sebelum meninggalkan cerobong asap dialirkan melalui ujung-ujung logam yang tajam dan bermuatan pada tegangan tinggi (20.000 - 75.000). Pengendap Cottrel ini banyak digunakan dalam industri untuk dua tujuan yaitu,mencegah udara oleh buangan beracun atau memperoleh kembali debu yang berharga (misalnyadebu logam).


5.     PEMISAHAN SELEKTIF KOLOID
metode kromatografi, pengendapan aerosol ,dan dialisis,
1.Kromatografi
Kromatografi adalah metode pemisahan yang distribusi deferensial komponen sampel diantara dua fasa. Prinsip dasarnya adalah perbedaandistribusi deferensial komponen sampel diantara dua fasa. Kromatogarafi selalu melibatkan dua fasa, yaitu fasa diam (stationary phase) dan fasa bergerak (mobile phase). Jenis- jenis kromatografi:
a.     Kromatografi cair-padat (kromatrografi adsorpsi)
b.     Kromatografi cair-cair (kromatografi partisi)
c.     Kromatografi gas-padat (KGP)
d.     Kromatografi gas-cair ( KGC)
e.     Kromatografi penukar ion
f.     Kromatografi kertas (KT)
g.    Kromatografi lapis tipis ( KLT)
h.    Kromatografi kristasi gel
i.     Kromatografi elektroforesis kontinyu

2.Pengendapan
Pengendapan adalah metode pemisahan yang dilakukan dengan jalan mengendapkan salah satu komponen sehingga bisa dipisahkan ke duanya. Prinsip dasar dari pengendapan adalah perbedan kelarutan analit (komponen atau konstituen yng dicari) dengan zat-zat atau komponen lain yang tidak diinginkan. Pengendapan dapat dilakukan dengan cara
1) Pengaturan Ph
2) Penambahan pereaksi sulfide (cara sulfide)
3) Penambahan pereaksi anorganik
4) Penambahan pereaksi organic
5) Elektrodeposisi
Pengendapan dengan pengaturan Ph berdasarkan atas perbedaan kelarutan yang cukup besar dari hifroksida-hidroksida, oksida-oksida dan asam-asam dari berbagai unsur. Pengendapan dapat dilakukan dengan pengaturan ph larutan dari ph sangat rendah sampai sngat tinggi.
Elektrodeposisi merupakan suatu cara yang sangat berguna untuk penyempurnaan pemisahan. Pemisahan dilakukan denga elektrolisis dengan spesies zat yang mudah direduksi diendapkan pada katoda. Pemisahan komponen renik dari suatu larutan dapat dilakukan dengan kolektor. Kolektor ini berfungsi akan menarik partikel-partikel endapan, mengendap ke bawah karena beratnya.

Tiga cara pengendapan:
1. Pengendapan secara mekanik Batuan sedimen hasil dari pembentukan secara mekanik dapat dibagi berdasarkan ukuran butir. Batuan ini terbentuk oleh batuan yang telah ada terlebih dahulu yang mengalami pelapukan, hancur lalu dibawa oleh air, angin, atau ombak dan diendapkan di tempat lain yang lebih rendah. Setelah itu mengalami proses diagenesis menjadi batuan yang kompak. Pengendapan dapat terjadi di mana-mana, baik di daratan (tepi rawa, danau), pantai, dan di bawah permukaan laut.
2. Pengendapan secara kimiawi Pembentukan endapan ini karena proses penguapan pada larutan, sehingga menjadi jenuh dan yang tertinggal hanya kandungan garam. Biasanya endapan ini tersusun dari kristal-kristal garam, misalnya garam dapur, gips, dan sebagainya. Tidak ditemukan fosil (bekas hewan atau tumbuhan) karena terbentuk pada air yang mempunyai konsentrasi tinggi sehingga tidak ada kehidupan.

3. Pengendapan secara biologis (organik)  Batuan sedimen yang terbentuk oleh adanya organisme, baik berupa binatang ataupun tumbuhan.



3.Dialisis
Dialisis adalah suatu teknik pemisahan dengan cara menggunakan membran yang memisahkan dua fasa cairan. Membran tersebut bersifat semipermeabel terhadap partikel solute. Partikel solut berpindah melalui membran ke larutan dengan konsentrasi rendah. Dialisis digunakan untuk memisahkan garam-garam dari suspensi dalam biokimia dengan tujuan mencegah koagulasi. Dialysis adalah metode pemisahan molekul besar (seperti pati atau protein) dari molekul kecil (seperti glukosa atau asam amino) dengan difusi selektif melalui membrane semipermeabel. Misalnya, jika larutan campuran pati dan glukosa dimasukkan dalam wadah tertutup terbuat dari bahan semipermeabel (seperti selofan) lalu direndam dalam gelas kimia berisi air, maka molekul glukosa yang lebih kecil akan melewati membrane menuju ke air, sedangkan molekul besar, yaitu pati, akan tertinggal di dalam wadah.  Prinsip dasar dari dialisi ini adalah perbedaan molekul-molekul. Alat yang digunakan yaitu wadah tertutup terbuat dari bahan semipermeabel (sperti selofun), gelas piala. Dialysis ini digunakan untuk memisahkan molekul-molekul yang memiliki perbedaan ukuran. Membrane sel pada makhluk hidup bersifat semipermeabel, dan dialysis berlangsung secara alami dalam ginjal untuk mengeluarkan limbah bernitrogen. Ginjal buatan (mesin dialysis) menggunakan asas ini untuk menggantikan fungsi ginjal sakit.


 by:
Nick
I Kadek
Junaedi
Chrisyo
Farah