makalah sistem koloid

Senin, 23 Mei 2011

SISTEM KOLOID
A.KOLOID
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 terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki olehlarutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (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. Cairan tubuh, seperti darah adalah sistem koloid, bahan makanan seperti susu, keju, nasi, dan roti adalah sistem koloid. Cat, berbagai jenis obat, bahan kosmetik, tanah pertanian juga merupakan sistem koloid.Karena sistem koloid sangat berpengaruh bagi kehidupan sehari-hari, kita harus mempelajarinya lebih mendalam agar kita dapat menggunakannya dengan benar dan dapat bermanfaat untuk diri kita.
Koloid adalah suatu campuran “metastabil” (seolah olah stabil, tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan.
Di dalam larutan koloid secara umum, ada 2 zat sebagai berikut :
- Zat terdispersi, yakni zat yang terlarut di dalam larutan koloid
- Zat pendispersi, yakni zat pelarut di dalam larutan koloid
Berdasarkan fase terdispersi maupun fase pendispersi suatu koloid dibagi sebagai berikut :
Fase Terdispersi
Pendispersi
Nama koloid
Contoh
Gas
Gas
Bukan koloid, karena gas bercampur secara homogen
Gas
Cair
Busa
Buih, sabun, ombak, krim kocok
Gas
Padat
Busa padat
Batu apung, kasur busa
Cair
Gas
Aerosol cair
Obat semprot, kabut, hair spray di udara
Cair
Cair
Emulsi
Air santan, air susu, mayones
Cair
Padat
Gel
Mentega, agar-agar
Padat
Gas
Aerosol padat
Debu, gas knalpot, asap
Padat
Cair
Sol
Cat, tinta
Padat
Padat
Sol Padat
Tanah, kaca, lumpur
B. SIFAT KOLOID
a. Efek Tyndall
Efek 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 disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, 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.
Contoh: sinar matahari yang dihamburkan partikel koloid di angkasa, hingga langit berwarna biru pada siang hari dan jingga pada sore hari ; debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah.
b. 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.

c. Adsorbsi Koloid
Adsorpsi 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: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare.
Koloid Fe(OH)3 akan mengadsorbsi ion H+ sehingga menjadi bermuatan +. Adanya muatan senama maka koloid Fe(OH), akan tolak-menolak sesamanya sehingga partikel-partikel koloid tidak akan saling menggerombol.
Koloid As2S3 akan mengadsorbsi ion OH- dalam larutan sehingga akan bermuatan - dan tolak-menolak dengan sesamanya, maka koloid As2S3 tidak akan menggerombol.
d. Muatan Koloid dan Elektroforesis
Muatan Koloid ditentukan oleh muatan ion yang terserap permukaan koloid. Elektroforesis adalah gerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik.
Karena partikel koloid mempunyai muatan maka dapat bergerak dalam medan listrik. Jika ke dalam koloid dimasukkan arus searah melalui elektroda, maka koloid bermuatan positif akan bergerak menuju elektroda negatif dan sesampai di elektroda negatif akan terjadi penetralan muatan dan koloid akan menggumpal (koagulasi).
Contoh: cerobong pabrik yang dipasangi lempeng logam yang bermuatan listrik dengan tujuan untuk menggumpalkan debunya.
e. Koagulasi Koloid
Koagulasi koloid adalah penggumpalan koloid karena elektrolit yang muatannya berlawanan.
Contoh: kotoran pada air yang digumpalkan oleh tawas sehingga air menjadi jernih.
Faktor-faktor yang menyebabkan koagulasi:
·         Perubahan suhu.
·          Pengadukan.
·         Penambahan ion dengan muatan besar (contoh: tawas).
·         Pencampuran koloid positif dan koloid negatif.
Koloid akan mengalami koagulasi dengan cara:
1.      Mekanik
Cara mekanik dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan cepat


2.      Kimia
Dengan penambahan elektrolit (asam, basa, atau garam).
Contoh:      susu + sirup masam —> menggumpal
Lumpur + tawas —> menggumpal
Dengan mencampurkan 2 macam koloid dengan muatan yang berlawanan.
Contoh:     Fe(OH)3 yang bermuatan positif akan menggumpal jika dicampur As2S3 yang bermuatan negatif.
f. Koloid Liofil dan Koloid Liofob
- Koloid Liofil : koloid yang mengadsorbsi cairan, sehingga terbentuk selubung di sekeliling koloid.
Contoh: agar-agar.
- Koloid Liofob : kolid yang tidak mengadsorbsi cairan. Agar muatan koloid stabil, cairan pendispersi harus bebas dari elektrolit dengan cara dialisis, yakni pemurnian medium pendispersi dari elektrolit.
g. Emulasi
Emulasi adalah kolid cairan dalam medium cair. Agar larutan kolid stabil, ke dalam koloid biasanya ditambahkan emulsifier, yaitu zat penyetabil agar koloid stabil.
Contoh: susu merupakan emulsi lemak di dalam air dengan kasein sebagai emulsifier.
h. Kestabilan Koloid
·         Banyak koloid yang harus dipertahankan dalam bentuk koloid untuk penggunaannya.
Contoh: es krim, tinta, cat.
Untuk itu digunakan koloid lain yang dapat membentuk lapisan di sekeliling koloid tersebut. Koloid lain ini disebut koloid pelindung.
Contoh: gelatin pada sol Fe(OH)3.
·         Untuk koloid yang berupa emulsi dapat digunakan emulgator yaitu zat yang dapat tertarik pada kedua cairan yang membentuk emulsi
Contoh: sabun deterjen sebagai emulgator dari emulsi minyak dan air.
i. Pemurnian Koloid
Untuk memurnikan koloid yaitu menghilangkan ion-ion yang mengganggu kestabilan koloid, dapat dilakukan cara dialisis. Koloid yang akan dimurnikan dimasukkan ke kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel yaitu selaput yang hanya dapat dilewati partikel ion saja dan tidak dapat dilewati molekul koloid.
Contoh: kertas perkamen, selopan atau kolodion.
Kantong koloid dimasukkan ke dalam bejana yang berisi air mengalir, maka ion-ion dalam koloid akan keluar dari kantong dan keluar dari bejana dan koloid tertinggal dalam kantong. Proses dialisis akan di percepat jika di dalam bejana diberikan arus listrik yang disebut elektro dialisis.
Proses pemisahan kotoran hasil metabolisme dari darah oleh ginjal termasuk proses dialisis. Maka apabila seseorang menderita gagal ginjal, orang tersebut harus menjalani “cuci darah” dengan mesin dialisator di rumah sakit. Koloid juga dapat dimurnikan dengan penyaring ultra.
C. PEMBUATAN SISTEM KOLOID
  1. Cara Kondensasi
Pembuatan sistem koloid dengan cara kondensasi dilakukan dengan cara penggumpalan partikel yang sangat kecil. Penggumpalan partikel ini dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
·         Reaksi Pengendapan
Pembuatan sistem koloid dengan cara ini dilakukan dengan mencampurkan larutan elektrolit sehingga menghasilkan endapan.
Contoh: AgNO3 + NaCl —> AgCl(s) + NaNO3
·         Reaksi Hidrolisis
Reaksi hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Sistem koloid dapat dibuat dengan mereaksikan suatu zat dengan air.
Contoh: AlCl3 +H2O —> Al(OH)3(s) + HCl
·         Reaksi Redoks
Pembuatan koloid dapat terbentuk dari hasil reaksi redoks. Contoh: pada larutan emas
Reaksi: AuCl3 + HCOH —> Au + HCl + HCOOH
·         Reaksi Pergeseran
Contoh: pembuatan sol As2S3 dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam laruatn H3AsO3 encer pada suhu tertentu.
Reaksi: 2 H3AsO3 + 3 H2S —> 6 H2O + As2S3
·         Reaksi Pergantian Pelarut
Contoh: pembuatan gel kalsium asetat dengan cara menambahkan alkohol 96% ke dalam larutan kalsium asetat jenuh.
2.Cara Dispersi
Pembuatan sistem koloid dengan cara dispersi dilakukan dengan memperkecil partikel suspensi yang terlalu besar menjadi partikel koloid, pemecahan partikel-partikel kasar menjadi koloid.
·         Cara Mekanik
Ukuran partikel suspensi diperkecil dengan cara penggilingan zat padat, dengan menghaluskan butiran besar kemudian diaduk dalam medium pendispersi.
Contoh: Gumpalan tawas digiling, dicampurkan ke dalam air akan membentuk koloid dengan kotoran air.
Membuat tinta dengan menghaluskan karbon pada penggiling koloid kemudian didispersikan dalam air.
Membuat sol belerang dengan menghaluskan belerang bersama gula (1:1) pada penggiling koloid, kemudian dilarutkan dalam air, gula akan larut dan belerang menjadi sol.
·         Cara Peptisasi
Pembuatan koloid dengan cara peptisasi adalah pembuatan koloid dengan menambahkan ion sejenis, sehingga partikel endapan akan dipecah.
Contoh:     sol Fe(OH)3 dengan menambahkan FeCl3.
sol NiS dengan menambahkan H2S.
karet dipeptisasi oleh bensin.
agar-agar dipeptisasi oleh air.
endapan Al(OH)3 dipeptisasi oleh AlCl3.
·         Cara Busur Bredia/Bredig
Pembuatan koloid dengan cara busur Bredia/Bredig dilakukan dengan mencelupkan 2 kawat logam (elektroda) yang dialiri listrik ke dalam air, sehingga kawat logam akan membentuk partikel koloid berupa debu di dalam air.
·         Cara Ultrasonik
yaitu penghancuran butiran besar dengan ultrasonik (frekuensi > 20.000 Hz)
campuran homogen.
Campuran homogen disebut larutan, contoh: larutan gula dalam air. Campuran heterogen dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu: Sistem koloid termasuk dalam bentuk campuran. Campuran terbagi menjadi 2, yaitu:

1. Suspensi, contoh: pasir dalam air.
2. Koloid, contoh: susu dengan air.

D. KOMPONEN PENYUSUN KOLOID
Yaitu:
1. Fase kontinyu : medium pendispersi jumlahnya lebih banyak.
2. Fase diskontinyu : medium terdispersi jumlahnya labih banyak.

E. BENTUK PARTIKEL KOLOID
1. Bulatan : misalnya virus, silika.
2. Batang : misalnya virus.
3. Piringan : misalnya globulin dalam darah.
4. Serat : misalnya selulosa.

F. PENGGUNAAN SISTEM KOLOID
1. Obat-obatan : salep, krim, minyak ikan.
2. Makanan : es krim, jelly dan agar-agar.
3. Kosmetik : hair cream, skin spray, body lotion.
4. Industri : tinta, cat.

G.BEBERAPA MACAM KOLOID
1.      Aerosol
adalah sistem koloid di mana partikel padat atau cair terdispersi dalam gas.
Contoh: aerosol padat: debu, asap.
aerosol cair: kabut, awan.
Bahan pendingin dan pendorong yang sering digunakan adalah Kloro Fluoro Karbon (CFC).
2.      Emulsi
adalah sistem koloid di mana zat terdispersi dan pendispersi adalah zat cair yang tidak dapat bercampur. Misalnya: Emulsi minyak dalam air: santan, susu, lateks, minyak ikan. Emulsi air dalam minyak: mentega, minyak rambut, minyak bumi.
Untuk membentuk emulsi digunakan zat pengemulsi atau emulgator yaitu zat yang dapat tertarik oleh kedua zat cair tersebut.
Contoh: sabun untuk mengemulsikan minyak dan air.
kasein sebagai emulgator pada susu.
3.      Sol
adalah suatu sistem koloid di mana partikel padat terdispersi dalam zat cair.

No.
Hidrofob
Hidrofil
a.
Tidak menarik molekul air tetapi mengadsorbsi ion
Menarik molekul air hingga menyelubungi partikel terdispersi
b.
Tidak reversible, apabila mengalami koagulasi sukar menjadi sol lagi
Reversibel, bila mengalami koagulasi akan dapat membentuk sol lagi jika ditambah lagi medium pendispersinya
c.
Biasanya terdiri atas zat anorganik
Biasanya terdiri atas zat organik
d.
Kekentalannya rendah
Kekentalannya tinggi
e.
Gerak Brown terlihat jelas
Gerak Brown tidak jelas
f.
Mudah dikoagulasikan oleh elektrolit
Sukar dikoagulasikan oleh elektrolit
g.
Umumnya dibuat dengan cara kondensasi
Umumnya dibuat dengan cara dispersi
h.
Efek Tyndall jelas
Efek Tyndall kurang jelas
i.
Contoh: sol logam, sol belerang, sol Fe(OH)3, sol As2S3, sol sulfida
Contoh: sol kanji, sol protein, sol sabun, sol gelatin

4.      Gel/Jel
adalah koloid liofil setengah kaku.
Contoh: agar-agar, lem kanji, selai, jelly untuk menata rambut.
5.      Buih
adalah sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair.
Contoh: sabun, detergen, protein.
Zat-zat yang dapat memecah/mencegah buih yaitu eter, isoamil alkohol.

H. KOLOID DALAM KEHIDUPAN

Sifat karakteristik kolid yang penting, yaitu sangat bermanfaat untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi skala besar. Oleh karena sifat tersebut, sistem koloid menjadi banyak kita jumpai dalam industri (aplikasi kolid untuk produksi cukup luas). Tetapi selain industri, sistem koloid juga banyak dapat kita jumpai dsalam kehidupan kita sehari-hari, contohnya saja di alam, kedokteran, pertanian, dsb;

- Penggumpalan darah
Darah mengandung sejumlah kolid protein yangbermuatan negative. Jika terdapat luka kecil, maka luka tersebut dapat doibati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al+3 dan Fe+3, dimana ion-ion tersebut akan membantu menetralkan muatan-muatan partikel koloid protein danmembnatu penggumpalan darah.

- Pembentukan delta di muara sungai
Air sungai mengandung partikel-partikel koloid pasir dan tanah liat yang bermuatan negatif. Sedangkan air laut mengandung ion-ion Na+, Mg+2, dan Ca+2 yang bermuatan positif. Ketika air sungai bertemu di laut, maka ion-ion positif dari air laut akanmenetralkan muatan pasir dan tanah liat. Sehingga, terjadi koagulasi yang akan membentuk suatu delta.

- Pengambilan endapan pengotor
Gas atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industri seringkali mangandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid. Untukmemisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik yang pelat logamnya yang bermuatan akan digunakan untuk menarik partikel-partikel koloid.

- Pemutihan gula
Dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon, partikel-partikel koloid kemudian akan mengadsorbsi zat warna tersebut. Sehingga gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan.




I. PENJERNIHAN AIR SUNGAI
Air dapat dijernihkan berdasarkan sifat-sifat koloid, yaitu koagulasi dan absorpsi. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, proses koagulasi terjadi akibat tidak stabilnya sistem koloid; yang disebabkan penambahan zat elektrolit ke dalam sistem koloid tersebut. Sedangkan absorpsi adalah proses ketika permukaan koloid menyertakan zat lain. Air sungai atau air sumur yang keruh mungkin mengandung lumpur (sol tanah liat), zat-zat warna, detergen, pestisida, dan lain-lain.
Zat koagulasi yang ditambahkan pada proses penjernihan air adalah tawas, K 2 SO 4 A1 2 (SO 4 ) 3 . Zat A1 2 (SO 4 ) 3 dalam air akan terhidrolisis membentuk koloid A1(OH) 3 . Koloid Al(OH) 3 yang terbentuk akan mengabsorpsi, menggumpalkan, dan mengendapkan kotoran-kotoran dalam air keruh. Ion Al 3+ dari koloid Al(OH) 3 akan menggumpalkan koloid tanah liat yang bermuatan negatif. Di samping itu, koloid Al(OH) 3 akan mengabsorpsi zat-zat seperti zat-zat warna, detergen, pestisida, dan lain-lain yang terdispersi dalam air keruh tersebut.

Free Template Blogger collection template Hot Deals SEO

0 komentar:

Poskan Komentar