Lampiran 3

I. PENGERTIAN SISTEM KOLOID

Koloid merupakan suatu sistem dispersi yang ukuran partikelnya lebih

besar dari larutan, tetapi lebih kecil dari suspensi. Sistem dispersi terdiri atas fase

terdispersi dan medium pendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase

terdispersi sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut

medium pendispersi.

Table 4. Perbandingan Sifat larutan, Koloid, dan Suspensi

Aspek Larutan Koliod Suspensi

Bentuk campuran Homogen Nampak homogen Heterogen

Kestabilan Stabil Stabil Tidak stabil

Pengamatan

mikroskopHomogen Heterogen Heterogen

Jumlah fase Satu Dua Dua

PemisahanTidak dapat

disaring

Dapat disaring

dengan penyaring

ultra

Dapat disaring

Ukuran partikel < 1 nm 1 nm – 100 nm >100 nm

II. JENIS-JENIS KOLOID

Tabel 5: Jenis sistem koloid berdasarkan fase terdispersi dan fase

pendispersinya.

80

81

No.Fase

terdispersi

Medium

PendispersiNama Koloid Contoh

1. Padat Padat Sol padatGelas berwarna, intan hitam, stainlees

steel,

2. Padat Cair Sol Agar-agar, cat, sol emas, tinta

3. Padat Gas Aerosol padat Asap, debu

4. Cair Padat Emulsi padat Keju, mentega, mutiara, jelly,nasi

5. Cair Cair EmulsiSusu, santan, campuran minyak dan air,

lotion, es krim,mayones

6. Cair Gas Aerosol cairKabut, awan, embun,obt nyamuk

semprot, harspray

7. Gas Padat Buih padat Karet busa, batu apung, styrofoam

8. Gas Cair BuihBuih sabun, buih air laut, putih telur

yang dikocok

III.SIFAT-SIFAT KOLOID

A. Sifat Optik (Efek Tyndall)

(a) (b)

Gambar 2

Efek Tyndall (a) larutan (b) koloid

82

Sifat penghambatan cahaya oleh koloid ditemukan oleh John Tyndall,

oleh karena itu sifat ini dinamakan efek Tyndall. Partikel koloid memiliki

ukuran relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar sehingga sinar yang

terlihat lebih terang. Sedangkan pada larutan, pelarut dan zat terlarutnya

homogen dan ukurannya kecil, hanya sebagian kecil yang dipancarkan, jika

cahaya dilewatkan tidak akan terllihat perbedaan. Contoh efek Tyandall dalam

kehidupan sehari-hari dapat diamati dari cahaya lampu mobil pada jalan

berkabut saat malam hari, Berkas cahaya proyektor yang jelas di bioskop yang

banyak asap, sorot cahaya mobil berkasnya tampak jelas pada daerah yang

berkabut, jika sinar matahari masuk melalui celah maka kedalam ruangan pada

sinar tersebut terlihat debu-debu berterbangan.

B. Sifat Kinetik (Gerak Brown)

Dibawah mikroskop ultra, partikel koloid akan nampak sebagai titik

cahaya. Jika pergerakan titik cahaya atau partikel tersebut diikuti, partikel itu

bergerak terus-menerus dengan gerakan zigzag. Hal ini pertama kali diamati

oleh Robert Brown (1773-1858), seorang ahli botani Inggris pada tahun 1827.

Gambar 3. Gerak Brown

83

Gerak brown adalah gerak tidak beraturan, gerak acak, gerak zigzag

partikel koloid. Gerak brown terjadi karena benturan tidak teratur partikel

koloid dan medium pendispersi. Benturan tersebut mengakibatkan partikel

koloid bergetas dengan arah yang tidak beraturan dan jarak yang pendek.

Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown. Semakin

besar ukuran partikel, semakin lambat gerak Brown. Gerak Brown

dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, semakin besar

energi kinetik yang dimiliki partikel medium. Akibatnya, gerak Brown dari

partikel fase terdispersinya semakin cepat. Semakin rendah suhu sistem

koloid, maka gerak Brown akan menjadi semakin lambat.

C. Dialisis

Dialisis adalah proses penyaringan partikel koloid dari ion-ion yang

teradsorpsi sehingga ion-ion tersebut dapat dihilangkan dan zat terdispersi

terbebas dari ion-ion yang tidak diinginan. Dalam proses ini, sistem koloid

dimasukkan ke dalam suatu kantong koloid (terbuat dari selaput

semipermeabel, yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil, seperti ion atau

molekul sederhana tetapi menahan partikel koloid), kemudian kantong ini

dimasukkan ke dalam bejana yang berisi air mengalir. Ion-ion akan keluar dari

kantong dan terbawa aliran air.

84

Gambar 4. Proses Dialisis

Salah satu pemanfaatan proses dialysis adalah alat pencuci darah

(Haemodialisis). Pada proses ini darah kotor dari pasien dilewatkan dalam

pipa-pipa yang terbuat dari membran semipermeabel. Pipa semipermeabel ini

dialiri cairan yang berfungsi sebagai pencuci (biasanya plasma darah), ion-ion

dalam darah kotor akan terbawa aliran plasma darah.

D. Elektroforesis

Bila arus listrik bertegangan rendah dialirkan pada system kolod maka

partikel-partikel koloid bergerak menuju electrode negative atau positifnya. Ini

membuktikan bahwa partikel koloid bermuatan listrik. Elektroforesis dapat

digunakan untuk menentukan jenis muatan suatu partikel koloid.

E. Adsorbsi

Partikel koloid dapat menyerap molekul netral, atau ion-ion pada

permukaannya. Jika pertikel menyerap ion bermuatan, kemudian ion tersebut

85

menempel pada permukaanya, partikel koloid menjadi bermuatan. Sol

Fe(OH)3 mampu mengadsorpsi ion-ion H+ sehingga bermuatan positif. Sol

As2S3 mampu mengadsorpsi ion-ion S2- sehingga sol As2S3 menjadi bermuatan

negatif. Sifat adsorpsi dari koloid digunakan dalam berbagai proses, antara

lain:

1. Pemutihan gula tebu

Gula yang masih berwarna dilarutkan ke dalam air kemudian dialirkan

melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat-zat warna dalam gula

akan diadsorpsi sehinggadiperoleh gula yang putih dan bersih.

2. Penjernihan Air

Dengan menambahkan tawas atau aluminium sulfat ke dalam air,

aluminium sulfatakan terhidrolisis membentuk Al(OH)3 yang berupa

koloid yang dapat mengadsorpsi zat-zat warna atau zat pencemar

dalam air

3. Pembuatan Obat Norit

Norit adalah tablet yang terbuat dari karbon aktif. Jika diminum, di

dalam usus norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi

gas atau racun.

F. Koagulasi

Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid yang terjadi karena

kerusakan stabilitas system koloid atau karena penggabungan partikel koloid

yang berbeda muatan sehingga membentuk partikel yang lebih besar.

86

Proses pengumpalan koloid dapat dilakukan dengan beberapa cara

yaitu:

1. Elektroforesis

Elektroforesis dapat menyebabkan koagulasi karena endapan pada

salah satu electroda semakin lama semakin pekat, dan akhirnya

membentuk gumpalan.

2. Penambahan koloid lain dengan muatan yang berlawanan

Sistem koloid bermuatan positif dicampur dengan sistem koloid

lain yang bermuatan negatif sehingga menjadi netral. Kedua koloid

tersebut akan saling mengadsorpsi menjadi netral.

3. Penambahan koloid dengan suatu elektrolit

Elektrolit ditambahkan ke dalam sistem koloid maka partikel

koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif dari elektrolit.

Partikel koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif dari

elektrolit. Hal ini menyebabkan partikel koloid tersebut dikelilingi lapisan

kedua yang memiliki muatan berlawanan.

4. Pendidihan

Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan jumlah tumbukan

antara partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak.

Menyebabkan lepasnya elektrolit yang teradsorpsi pada permukaan koloid.

Beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari:

87

a. Pembentukan delta di muara sungai , terjadi karena koloid tanah

liat (lempung) dalam air sungai mengalami koagulasi ketika

bercampur dengan elektrolit dalam air laut.

b. Asap atau debu dari pabrik dapat digumpalkan dengan alat

koagulasi listrik Cottrel.

c. Karet dalam lateks digumpalkan dengan menambahkan asam

format.

d. Kedelai pada pembuatan tahu digumpalkan dengan penambahan

batu tahu CaSO4. 2 H2O

e. Perebusan telur, telur mentah adalah koloid dengan fase terdispersi

berupa protein. Jika telur direbus akan terjadi koagulasi sehingga

telur menggumpal

IV. KOLOID LIOFIL DAN LIOFOB

Koloid liofil yaitu koloid yang zat terdispersinya dapat mengikat medium

pendispersinya sehingga sulit dipisahkan atau sangat stabil. Koloid liofil terlihat

homogeny, stabil, tidak nampak adanya medium pendispersi. Contohnya agar-

agar, cat, tinta warna dan tepung kanji.

Koloid liofob yaitu koloid yang zat terdispersinya tidak dapat mengikat

medium pendispersinya akibatnya tidak stabil. Pada koloid ini jumlah medium

pendispersi harus terbatas, jika pada suatu koloid liofob yang sudah stabil

ditambahkan medium pendispersi maka zat terdispersi akan menolak sehingga

koloid menjadi tidak stabil. Contohnya, sol Fe(OH)3 sol belerang, sol emas.

88

Table 6. Perbandingan koloid liofil dan liofob

Pembanding Koloid liofil Koloid liofob

Daya adsorpsi

terhadap medium

Kuat, mudah

mengadsorpsi

Tidak mengadsorpsi

mediumnya

Efek Tyndall Kurang jelas Sangat jelas

Viskositas

(kekentalan)

Lebih besar

daripada

Mediumnya

Hampir sama dengan

Mediumnya

KoagulasiSukar Mudah terkoagulasi (kurang

stabil).

Bersifat reversible Irreversibel (jika sudah

menggumpal sukar

dikoloidkan kembali).

V. PENAMBAHAN STABILISATOR KOLOID

Dengan menambahkan suatu zat ke dalam suatu sistem koloid dapat

menstabilkan koloid, misalnya penambahan emulgator dan koloid pelindung.

A. Emulgator

Emulgator adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu emulsi (koloid

cair dalam cair atau cair dalam padat). Emulgator merupakan senyawa organik

yang mengandung kombinasi gugus polar dan non polar sehingga mampu

mengikat zat polar (air) dan zat non polar.

89

Salah satu emulsi yang kita kenal sehari-hari adalah susu, dimana

lemak terdispersi dalam air. Susu mengandung kasein yaitu suatu protein yang

berfungsi sebagai zat pengemulsi. Jika susu menjadi masam, akibat laktosa

(gula susu) teroksidasi menjadi asam laktat, kasein akan terkoagulasi dan tidak

dapat menstabilkan emulsi lagi. Akibatnya lemak dan kasein akan terpisah

dari susu. Peristiwa ini banyak dimanfaatkan dalam industri obat-obatan dan

kosmetika, seperti dalam pembuatan salep, cream, lotion, dan minyak ikan.

Contoh lainnya adalah penambahan amonia dalam pembuatan emulsi pada

kertas film.

B. Koloid Pelindung

Koloid pelindung merupakan koloid yang ditambahkan ke dalam

system koloid agar menjadi stabil. Misalnya penambahan gelatin pada

pembuatan es krim dengan maksud agar es krim tidak cepat memisah sehingga

tetap kenyal, serta penambahan gum arab pada pembuatan semir, cat dan tinta

dapat bertahan lama karena menggunakan koloid pelindung

VI. KOLOID DALAM KEHIDUPAN SEHARI- HARI

Sistem koloid banyak ditemukan dalam kehidupan sehari- hari, baik di

alam maupun di bidang- bidang selain kimia seperti industry, kedokteran, biologi,

pertanian, dan sebagainya. Luasnya penggunaan system koloid dalam kehidupan

sehari- hari disebabkan karena sifat karakteristik koloid yang tidak dapat saling

larut homogen dan bersifat stabil untuk produksi skala besar.

90

Table 7. Contoh aplikasi kimia koloid dalam industry

Jenis industry Contoh aplikasi

Industri makanan

Industri kosmetika dan perawatan

tubuh

Industri cat

Industri kabutuhan rumah tangga

Industri pertanian

Industri farmasi

Keju, mentega, susu, saus salad

Krim, pasta gigi, sabun

Cat

Sabun, deterjen

Pestisida dan insektisida

Minyak ikan, penisilin untuk suntikan

Beberapa aplikasi/ fenomena sistem koloid lainnya yaitu:

Pemutihan gula

Gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Hal itu

dilakukan dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan

dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon. Partikel-

partikel koloid kemudian akan mengadsorpsi zat warna tersebut.

Pengambilan pertikel koloid asap dan debu dari gas buangan pabrik

Contoh alat yang menggunakan teknik elektroforesis adalah

pengendapan cottrell. Alat ini digunakan untuk memisahkan partikel-

partikel koloid seperti asap dan debu yang terkandung dalam gas buangan

pabrik. Hal ini bertujuan untuk mengurangi zat- zat polusi udara,

disamping dapat digunakan untuk memperoleh kembali debu berharga

seperti debu arsenik oksida.

91

Pengambilan endapan pengotor

Gas atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industry

sering mengandung zat- zat pengotor berupa partikel- partikel koloid.

Untuk memisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik.

Pembentukan delta di muara sungai

Air sungai mengandung partikel- partikel koloid pasir dan tanah

liat yang bermuatan negatif. Sedangkan air laut bermuatan Na+, Mg2+, dan

Ca2+ yang bermuatan positif. Ketika air sungai bertemu dengan air laut,

maka ion- ion positif dari air laut akan menetralkan muatan pasir dan tanah

liat. Akibatnya terjadi koagulasi yang membentuk suatu delta.

Penggumpalan darah

Darah mengandung sejumlah koloidprotein yang bermuatan

negatif. Jika terdapat luka kecil, maka luka tersebut dapat diobati dengan

pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion- ion Al3+ dan Fe3+. Ion- ion

ini akan menetralkan muatan- muatan partikel koloid protein dan

membantu penggumpalan darah.

Proses penjernihan air

Air mengandung partikel- partikel koloid tanah liat danlainnya

yang bermuatan negatif. Untuk keperluan air minum, partikel- partikel

koloid ini harus dipisahkan, seperti dengan penambahan tawas Al2(SO4)3.

Tawas mengandung ion Al3+ yang cukup kecil tetapi bermuatan. Ion Al3+

akan terhidrolisis membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan

positif.

92

Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+

Al(OH)3 akan menghilangkan muatan negatif dari partikel- partikel

koloid lumpur sehingga terjadi koagulasi. Al(OH)3 akan mengendap

bersama- sama lumpur. Hal ini digunakan dalam proses pengolahan air

bersih.