6 KOLOID

Koloid

Perhatikan gambar di bawah!

Berikan pendapat anda!

Gambar 6.1 Contoh larutan, koloid, dan suspensi

Pendahuluan

Pada bab sebelumnya, kita sudah belajar tentang larutan,

campuran yang homogen antara dua macam zat atau lebih. Pada bab

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar

Memahami koloid, suspensi dan

larutan

Mengidentifikasi koloid, suspensi

dan larutan

Membedakan macam dan sifat

koloid

Menerapkan sistem koloid dalam

kehidupan

Tujuan pembelajaran

1. membedakan suspensi kasar, larutan sejati, dan koloid berdasarkan

data pengamatan (efek Tyndall, homogen/heterogen, penyaringan)

2. mengelompokkan jenis koloid berdasarkan fase terdispersi dan

fase pendispersi

3. mendeskripsikan sifat-sifat koloid

4. menjelaskan proses pembuatan koloid

Sirup

(larutan)

Susu

(koloid)

Kopi

(suspensi)

Koloid melibatkan

zat terdispersi dan

zat pendispersi

108

ini, kita akan mempelajari koloid. Sistem koloid sebenarnya terdiri

atas dua fase, yaitu fase terdispersi dengan ukuran tertentu dalam

medium pendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi

sedangkan sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan

disebut medium pendispersi.

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering bersinggungan dengan

sistem koloid sehingga sangat penting untuk dikaji. Sebagai contoh,

hampir semua bahan pangan mengandung partikel dengan ukuran

koloid, seperti protein, karbohidrat, dan lemak. Emulsi seperti susu

juga termasuk koloid. Dalam bidang farmasi, kebanyakan produknya

juga berupa koloid, misalnya krim, dan salep yang termasuk emulsi.

Dalam industri cat, semen, dan industri karet untuk membuat ban

semuanya melibatkan sistem koloid. Semua bentuk seperti spray

untuk serangga, cat, hair spray, dan sebagainya adalah juga koloid.

Dalam bidang pertanian, tanah juga dapat digolongkan sebagai koloid.

Jadi sistem koloid sangat berguna bagi kehidupan manusia.

Sistem Dispersi

Perbandingan sifat antara larutan, koloid, dan suspensi dijelaskan

dalam Tabel 6.1

Tabel 6.1 Perbandingan sifat antara larutan, koloid, dan suspensi

Larutan

(Dispersi

Molekuler)

Koloid

(Dispersi Koloid)

Suspensi

(Dispersi Kasar)

Contoh : Larutan

gula dalam air,

larutan alkohol

Contoh : Campuran

susu dengan air

Contoh : Campuran

tepung dengan air,

kopi dalam air

1) Homogen, tak

dapat dibedakan

walaupun

menggunakan

mikroskop ultra

2) Semua partikel

berdimensi

(panjang, lebar,

atau tebal) <1

nm

3) Satu fase

4) Stabil

5) Tidak dapat

disaring

1) Secara

makroskopis

bersifat

homogen, tetapi

heterogen jika

diamati dengan

mikroskop ultra

2) Partikel

berdimensi

antara 1 nm -

100 nm

3) Dua fase

4) Pada umumnya

stabil

5) Dapat disaring

dengan

penyaring ultra

1) Heterogen

2) Salah satu

atau semua

dimensi

partikelnya

>100 nm

3) Dua fase

4) Tidak stabil

5) Dapat

disaring

dengan

kertas saring

biasa

Larutan, koloid dan

suspensi dapat

dibedakan dari

sifat-sifatnya

109

Pengelompokan Koloid

Berdasarkan pada fase terdispersi dan medium pendisfersinya,

sistem koloid dapat digolongkan sebagaimana seperti dalam Tabel

6.2, dengan contoh pada Gambar 6.2

Tabel 6.2 Jenis-jenis koloid

Fase

Terdispersi

Fase

Pendispersi

Jenis

Koloid Contoh

Padat

Padat

Padat

Cair

Cair

Cair

Gas

Gas

Gas

Cair

Padat

Gas

Cair

Padat

Cair

Padat

Aerosol

Padat

Sol

Sol Padat

Aerosol

Cair

Emulsi

Emulsi

Padat

Buih

Buih Padat

Asap (smoke), debu di

udara

Sol emas, tinta, cat

Kaca berwarna,

gabungan logam, intan

hitam

Kabut (fog), awan,

spray serangga

Susu, es krim, santan,

minyak ikan, kecap

Jelly, mayones,

mutiara, mentega

Buih sabun, krim kocok

Karet busa, batu apung

Gambar 6.2 Contoh koloid

110

Gambar 6.3

John Tyndall

Macam-macam Koloid

• Aerosol : suatu sistem koloid, jika partikel padat atau cair

terdispersi dalam gas.

Contoh : debu, kabut, dan awan.

• Sol : suatu sistem koloid, jika partikel padat terdispersi

dalam zat cair.

• Emulsi : suatu sistem koloid, jika partikel cair terdispersi dalam

zat cair.

• Emulgator : zat yang dapat menstabilkan emulsi.

􀂾 Sabun adalah emulgator campuran air dan minyak.

􀂾 Kasein adalah emulgator lemak dalam air.

• Gel : koloid liofil yang setengah kaku.

Gel terjadi jika medium pendispersi di absorbs oleh partikel koloid

sehingga terjadi koloid yang agak padat. Larutan sabun dalam air

yang pekat dan panas dapat berupa cairan tapi jika dingin

membentuk gel yang relatif kaku. Jika dipanaskan akan mencair

lagi.

Sifat-Sifat Koloid

Efek Tyndall

Efek Tyndall merupakan satu bentuk sifat optik yang dimiliki

oleh sistem koloid. Pada tahun 1869, Tyndall (Gambar 6.3)

menemukan bahwa apabila suatu berkas

cahaya dilewatkan pada sistem koloid maka

berkas cahaya tadi akan tampak. Tetapi

apabila berkas cahaya yang sama dilewatkan

pada dilewatkan pada larutan sejati, berkas

cahaya tadi tidak akan tampak. Singkat kata

efek Tyndall merupakan efek penghamburan

cahaya oleh sistem koloid.

Pengamatan mengenai efek Tyndall dapat dilihat pada gambar 6.4 –

6.6 di bawah.

Koloid Larutan

Gambar 6.4 Efek Tyndal koloid

Sifat-sifat koloid

dapat diaplikasikan

pada kehidupan

sehari-hari

111

Gambar 6.6 Hamburan

cahaya oleh asap

Dalam kehidupan sehari-hari, efek Tyndall dapat kita amati seperti:

􀂾 Di bioskop, jika ada asap

mengepul maka cahaya

proyektor akan terlihat lebih

terang.

􀂾 Di daerah berkabut, sorot

lampu mobil terlihat lebih

jelas.

􀂾 Sinar matahari yang masuk

melewati celah ke dalam ruangan berdebu, maka partikel

debu akan terlihat dengan jelas.

Pengamatan ini dapat dilakukan dengan melakukan percobaan sebagai

berikut:

Aktivitas siswa :

Alat dan Bahan :

1. 1 buah senter

2. 10 ml air + pasir

3. 10 ml air gula

4. 10 ml air sabun

5. 10 ml koloid Fe2O3

6. 10 ml sol Fe(OH)3

7. 10 ml susu

8. 10 ml tinta

9. 8 buah tabung reaksi

10. 1 buah rak tabung reaksi

Gambar 6.5 Hamburan cahaya oleh koloid

112

Cara Kerja :

1. Menyiapkan 10 ml suspensi, larutan dan koloid, seperti yang

tertera pada alat dan bahan, pada tabung reaksi yang

berbeda, diaduk rata, didiamkan sebentar. Kemudian

mengamati apakah zat tersebut homogen/heterogen dan

stabil atau tidak selama didiamkan.

2. Menyinari dan mengarahkan sinarnya pada masing-masing

tabung reaksi dengan menggunakan senter.

3. Mengamati apakah berkas sinarnya dihamburkan atau tidak

oleh larutan atau koloid tersebut dan mencatat hasilnya.

4. Menyaring campuran tersebut, dan mengamati mana yang

meninggalkan residu.

Tabel 6.3 Tabel hasil pengamatan

N

o Campuran

Larut/tidak tabil/tidak

Menghamburkan

cahaya/tid

ak

Meninggalkan

residu/tidak

Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak

1 Air + pasir

2 Air Gula

3 Air Sabun

4 Koloid

Fe2O3

5 Sol

Fe(OH)3

6 Susu

7 Tinta

Gerak Brown

Sistem koloid juga mempunyai sifat kinetik selain sifat optik

yang telah dijelaskan diatas. Sifat kinetik ini dapat terjadi karena

disebabkan oleh gerakan termal dan gravitasi. Dua hal ini

menyebabkan sistem koloid dapat bergerak zig-zag.

Gambar 6.7 Robert Brown

113

Gerakan ini pertama ditemukan oleh seorang ahli biologi yang

bernama Robert Brown (Gambar 6.7) yang melakukan pengamatan

pada serbuk sari dengan menggunakan mikroskop, sehingga

dinamakan gerak Brown.

Pengamatan mengenai gerak Brown dapat dilihat pada gambar

6.8 dibawah.

Gambar 6.8 Gerak Brown

Adsorbsi

Beberapa sistem koloid mempunyai sifat dapat melakukan penyerapan

(adsorbsi) terhadap partikel atau ion atau senyawa lain (Gambar 6.9).

Penyerapan pada permukaan disebut adsorbsi, sedangkan penyerapan

sampai pada lapisan dalam disebut absorbsi. Daya penyerapan ini

menyebabkan beberapa sistem koloid mempunyai muatan tertentu

sesuai muatan yang diserap.

Gambar 6.9 Adsorbsi ion oleh koloid

Koagulasi

Koagulasi atau pengendapan/penggumpalan yang disebabkan

oleh gaya gravitasi akan terjadi jika sistem koloid dalam keadaan

tidak bermuatan. Ada beberapa hal yang dapat menyebabkan koloid

bersifat netral, yaitu:

1. Menggunakan Prinsip Elektroforesis

Proses elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel koloid

yang bermuatan ke elektrode dengan muatan yang berlawanan.

Ketika partikel ini mencapai elektrode, maka sistem koloid akan

kehilangan muatannya dan bersifat netral.

Sistem koloid Fe(OH)3

bermuatan positif karena

meng-adsorbsi ion H+

Sistem koloid As2S3 bermuatan

positif karena meng-adsorbsi

ion S2-

114

2. Penambahan koloid lain dengan muatan yang berlawanan

Ketika koloid bermuatan positif dicampurkan dengan koloid

bermuatan negatif, maka muatan tersebut akan saling

menghilangkan dan bersifat netral.

3. Penambahan Elektrolit

Jika suatu elektrolit ditambahkan pada sistem koloid, maka

partikel koloid yang bermuatan negatif akan mengadsorpsi koloid

dengan muatan positif (kation) dari elektrolit. Begitu juga

sebaliknya, partikel positif akan mengadsorpsi partikel negatif

(anion) dari elektrolit. Dari adsorpsi diatas, maka terjadi

koagulasi.

4. Pendidihan

Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan tumbukan antar

partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah

banyak. Hal ini melepaskan elektrolit yang teradsorpsi pada

permukaan koloid. Akibatnya partikel tidak bermuatan.

Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Sistem koloid dimana fase terdispersinya mempunyai daya

adsorbsi relatif lebih besar disebut koloid liofil yang bersifat lebih

stabil. Sedangkan jika partikel terdispersinya mempunyai daya

adsorbsi relatif lebih lemah disebut koloid liofob yang bersifat kurang

stabil. Sol liofil/liofob mudah terkoagulasi dengan sedikit

penambahan larutan elektrolit.

􀂾 Koloid liofil (suka cairan)

Koloid dimana terdapat gaya tarik menarik yang cukup besar

antara fase terdispersi dengan medium pendispersi. Contoh,

disperse kanji, sabun, dan deterjen.

􀂾 Koloid liofob (tidak suka cairan)

Koloid dimana terdapat gaya tarik menarik antara fase terdispersi

dengan medium pendispersi yang cukup lemah atau bahkan tidak ada

sama sekali. Contoh, dispersi emas, belerang dalam air.

115

Tabel 6.4 Perbedaan antara sol liofil dan liofob

Sifat-Sifat Sol Liofil Sol Liofob

Pembuatan Dapat dibuat langsung

dengan mencampurkan

fase terdispersi dengan

medium pendispersi

Tidak dapat dibuat

hanya dengan

mencampur fase

terdispersi dengan

medium pendispersi

Muatan Partikel Mempunyai muatan

yang kecil atau tidak

bermuatan

Memiliki muatan positif

atau negatif

Adsorpsi

Medium

Pendispersi

Partikel-partikel sol

liofil mengadsorpi

medium pendispersi.

Terdapat proses

solvasi/hidrasi, yaitu

terbentuknya lapisan

medium pendispersi

yang teradsorpsi

disekeliling partikel

sehingga menyebabkan

partikel sol liofil tidak

saling bergabung

Partikel-partikel sol

liofob tidak

mengadsorpsi medium

pendispersi. Muatan

partikel diperoleh dari

adsorpsi partikel-partikel

ion yang bermuatan

listrik

Viskositas

(kekentalan)

Viskositas sol liofil >

viskositas medium

pendispersi

Viskositas sol liofob

hampir sama dengan

viskositas medium

pendispersi

Penggumpalan Tidak mudah

menggumpal dengan

penambahan elektrolit

Mudah menggumpal oleh

penambahan elektrolit

Sifat reversibel Reversibel, artinya fase

terdispersi sol liofil

dapat dipisahkan

dengan koagulasi,

kemudian dapat diubah

kembali menjadi sol

dengan penambahan

medium pendispersinya

Irreversibel, artinya sol

liofob yang sudah

menggumpal tidak dapat

diubah lagi menjadi sol

Efek Tyndall Memberikan efek

Tyndall yang lemah

Memberikan efek Tyndall

yang jelas

Migrasi dalam

medan listrik

Dapat bermigrasi ke

anode, katode, atau

tidak bermigrasi sama

sekali

Akan bergerak ke anode,

katode tergantung jenis

muatan partikel

Pemisahan Koloid

• Elektroforesis

Telah disinggung pada pembahasan sebelumnya, elektroforesis

merupakan peristiwa pergerakan partikel koloid yang bermuatan

ke salah satu elektroda dalam suatu sistem sejenis elektrolisis.

116

Elektroforesis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan suatu

sistem koloid. Jika koloid bergerak menuju elektroda positif maka

koloid yang dianalisa mempunyai muatan negatif. Begitu juga

sebaliknya, jika koloid bergerak menuju elektroda negatif maka

koloid yang dianalisa mempunyai muatan positif. Salah satu

proses yang menggunakan sistem elektroforesis adalah proses

membersihkan asap dalam suatu industri dengan menggunakan

alat Cottrell. Penggunaan elektroforesis tidak hanya sebatas itu,

melainkan meluas untuk memisahkan partikel yang termasuk

dalam ukuran koloid, antara lain pemisahan protein yang

mempunyai muatan yang berbeda. Contoh percobaan

elektroforesis sederhana untuk menentukan jenis muatan dari

koloid X diperlihatkan pada Gambar 6.10.

• Dialisis

Dialisis merupakan proses pemurnian suatu sistem koloid dari

partikel-partikel bermuatan yang menempel pada permukaan

Pada proses digunakan selaput Semipermeabel (Gambar 6.11).

Proses pemisahan ini didasarkan pada perbedaan laju transport

partikel. Prinsip dialisis digunakan dalam alat cuci darah bagi

penderita gagal ginjal, di mana fungsi ginjal digantikan oleh

dialisator.

• Penyaringan Ultra

Penyaringan ultra digunakan untuk memisahkan koloid melewati

membran. Proses pemisahan ini didasarkan pada perbedaan

tekanan osmosis.

Gambar 6.10 Rangkaian untuk elektrolisis

117

Gambar 6.11 Prinsip dialisis

Pembuatan Koloid

A. Kondensasi

Merupakan cara kimia.

Prinsip umum:

Terjadinya kondensasi partikel molekular membentuk partikel

koloid

Kondensasi partikel 􀃆 koloid

Reaksi kimia untuk menghasilkan koloid meliputi:

􀂙 Reaksi Redoks

2H2S(g) + SO2(aq) 􀃆 3S(s) + 2H2O(l)

􀂙 Reaksi Hidrolisis

FeCl3(aq) + 3 H2O(l) 􀃆 Fe(OH)3(s) + 3 HCl(aq)

􀂙 Reaksi Substitusi/Agregasi Ionik

2H3AsO3(aq) + 3H2S(g) 􀃆 As2S3(s) + 6 H2O(l)

􀂙 Reaksi Penggaraman

B. Dispersi

Dapat dilakukan dengan cara mekanik maupun dengan cara kimia.

Prinsip umum :

Partikel Besar 􀃆 Partikel Koloid

Yang termasuk cara dispersi:

􀂙 Cara Mekanik

118

Cara ini dilakukan dari gumpalan partikel yang besar

kemudian dihaluskan dengan cara penggerusan atau

penggilingan.

􀂙 Cara Busur Bredig

Digunakan untuk membuat sol-sol logam dengan loncatan

bunga listrik. Instrument Busur Bredig dapat dilihat pada

Gambar 6.12.

􀂙 Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah pembutan koloid dari butir-butir kasar

atau dari suatu endapan dengan bantuan pemeptisasi

(pemecah).

Contoh :

i. Agar-agar dipeptisasi oleh air ; Karet oleh bensin.

ii. Endapan NiS dipeptisasi oleh H2S, Endapan Al(OH)3 oleh

AlCl3.

Gambar 6.12 Busur Bredig

119

Ringkasan

Sistem koloid sebenarnya terdiri atas dua fase, yaitu fase

terdispersi dengan ukuran tertentu dalam medium pendispersi. Zat

yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan sedangkan

medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium

pendispersi. Sistem koloid dapat digolongkan berdasarkan pada fase

terdispersi dan medium pendisfersinya. Koloid mempunyai sifat-sifat

seperti gerak Brown, efek Tyndal, adsorpsi, koagolasi. Koloid dapat

dipisahkan dengan dialisis, elektroforesis dan penyaringan ultra.

Koloid dapat dibuat dengan kondensasi dan dispersi.

Latihan

1. Jelaskan definisi koloid?

2. Jelaskan perbedaan koloid, larutan dan suspensi?

3. Sebutkan macam-macam koloid.

4. Jelaskan sifat-sifat koloid.

5. jelaskan apa yang dimaksud dengan elektroforesis?

6. sebutkan aplikasi koloid dalam kehidupan sehari-hari.