bahan ajar kelas xismangondangrejo.sch.id/wp-content/uploads/2020/04/114822...bahan ajar kimia kelas...

Bahan Ajar Kelas XI

Joko Raharjo, S.Pd

SMA Negeri Gondangrejo

SISTEM dan SIFAT KOLOID

Bahan Ajar Kimia Kelas XI Semester 2

65

Sistem koloid

stilah koloid pertama kali diutarakan oleh seorang ilmuwan Inggris, Thomas Graham,

sewaktu mempelajari sifat difusi beberapa larutan melalui membran kertas perkamen.

Graham menemukan bahwa larutan natrium klorida mudah berdifusi sedangkan kanji,

gelatin, dan putih telur sangat lambat atau sama sekali tidak berdifusi. Zat-zat yang sukar

berdifusi tersebut disebut koloid.

Tahun 1907, Ostwald, mengemukakan istilah sistem

terdispersi bagi zat yang terdispersi dalam medium

pendispersi. Analogi dalam larutan, fase terdispersi adalah zat

terlarut, sedangkan medium pendispersi adalah zat pelarut.

Sistem koloid termasuk salah satu sistem dispersi. Sistem

dispersi lainnya adalah larutan dan suspensi. Larutan

merupakan sistem dispersi yang ukuran partikelnya sangat

kecil, sehingga tidak dapat dibedakan antara partikel

dispersi dan pendispersi. Sedangkan suspensi merupakan

sistem dispersi dengan partikel berukuran besar dan

tersebar merata dalam medium pendispersinya. Sistem

Koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya

terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar).

Secara makroskopis koloid tampak homogen, tetapi secara

mikroskopis bersifat heterogen. Campuran koloid

umumnya bersifat stabil dan tidak dapat disaring. Ukuran

partikel koloid terletak antara 1 nm-10 nm.

Koloid merupakan campuran 2 fase yang terdiri dari fase terdispersi dan medium

pendispersi. Fase terdispersi merupakan zat yang didispersikan dan bersifat diskontinu

(terputus-putus), sedangkan medium untuk mendispersikan disebut medium pendispersi

dan berisfat kontinu. Adapun perbandingan sifat larutan, koloid dan suspensi adalah

sebagai berikut:

Tabel 1. Perbandingan sifat Larutan, Koloid, dan Suspensi

Larutan Koloid Suspensi

Homogen, tak dapat

dibedakan walaupun

menggunakan

mikroskop ultra

Semua partikel

berdimensi kurang

dari 1nm (panjang,

lebar, atau tebal)

Satu fasa

Stabil

Tidak dapat disaring

Secara makroskopis

homogen, tetapi

heterogen jika diamati

dengan mikroskop

ultra

Partikel berdimensi

antara 1nm sampai

100nm

Dua fasa

Pada umumnya stabil

Heterogen

Salah satu atau semua

partikel berdimensi

lebih dari 1nm

Dua fasa

Tidak stabil

Dapat disaring

I

Gambar 1. Susu merupakan

satu contoh campuran yang

digolongkan sebagai koloid

Su

mb

er:

nec

tura

jus.

com


66

Contoh: larutan gula

dalam air

Tidak dapat disaring

kecuali dengan

penyaring ultra

Contoh: campuran

susu dengan air

Contoh: campuran

tepung terigu dengan

air

Jenis-jenis koloid

Telah kita ketahui bahwa sistem koloid terdiri atas dua fasa, yaitu fasa terdispersi dan fasa

pendispersi (medium dispersi). Sistem koloid dapat dikelompokkan berdasarkan jenis

fasa terdispersi dan fasa pendispersinya.

Koloid yang mengandung fasa terdispersi padat disebut sol. Jadi, ada tiga jenis sol, yaitu

sol padat (padat dalam padat), sol cair (padat dalam cair), dan sol gas (padat dalam gas).

Istilah sol biasa digunakan untuk menyatakan sol cair, sedangkan sol gas lebih dikenal

sebagai aerosol (aerosol padat). Koloid yang mengandung fasa terdispersi cair disebut

emulsi. Emulsi juga ada tiga jenis, yaitu emulsi padat (cair dalam padat), emulsi cair (cair

dalam cair), dan emulsi gas (cair dalam gas). Istilah emulsi biasa digunakan untuk

menyatakan emulsi cair, sedangkan emulsi gas juga dikenal dengan nama aerosol (aerosol

cair). Koloid yang mengandung fasa terdispersi gas disebut buih. Hanya ada dua jenis

buih, yaitu buih padat dan buih cair. Mengapa tidak ada buih gas? Istilah buih biasa

digunakan untuk menyatakan buih cair. Dengan demikian ada 8 jenis koloid, seperti

yangtercantum pada tabel 2.

Tabel 2. Jenis-jenis Koloid

No Fase

Terdispersi

Fase

Pendispersi Nama Koloid Contoh

1

2

3

4

5

6

7

8

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, debu di udara

Sol emas, tinta, cat, sol belerang

Gelas berwarna, intan hitam

Kabut, awan

Susu, santan, minyak ikan

Jelly, mutiara, opal

Buih sabun, krim kocok

Karet busa, batu apung

a. Aerosol

Sistem koloid dari partikel padat atau

cair yang terdispersi dalam gas

disebut aerosol. Jika zat yang

terdispersi berupa zat padat disebut

aerosol padat, jika zat yang

terdispersi berupa zat cair disebut

aerosol cair.

Aerosol padat contohnya: asap dan

debu di udara.

Su

mb

er:.

fau

zan

agaz

ali.

fil

es.w

ord

pre

ss.c

om

Gambar 2. Kabut merupakan aerosol cair

http://fauzanagazali.files.wordpress.com/2011/05/fog1.jpg


67

Aerosol cair contohnya: kabut dan awan.

Dewasa ini banyak produk dibuat dalam bentuk

aerosol, seperti semprot rambut (hair spray), semprot

obat nyamuk, parfum, cat semprot, deodorant dan

lain-lain. Untuk menghasilkan aerosol diperlukan

suatu bahan pendorong (propelan aerosol). Contoh

bahan pendorong yang banyak digunakan adalah

senyawa klorofluorokarbon (CFC) dan karbon

dioksida.

b. Sol

Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi

dalam zat cair disebut sol. Koloid jenis sol

banyak ditemui dalam kehidupan sehari-hari

contohnya: sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta

tulis, air sungai berlumpur dan cat.

c. Emulsi

Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi

dalam zat cair disebut emulsi. Syarat

terjadinya emulsi ini adalah kedua zat cair

tidak saling melarutkan. Emulsi dapat

digolongkan menjadi dua bagian, yaitu

emulsi minyak dalam air atau emulsi air

dalam minyak. Contoh emulsi minyak

dalam air adalah santan, susu, dan lateks.

Contoh emulsi air dalam minyak adalah

minyak ikan, minyak bumi.

Emulsi terbentuk karena adanya zat pengemulsi (emulgator), contoh emulgator

adalah sabun yang dapat mengemulsikan minyak dalam air. Contoh emulgator

lainnya adalah kasein dalam susu dan kuning telur dalam mayonaise.

d. Buih Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih. Seperti halnya

dengan emulsi, untuk menstabilkan buih diperlukan zat pembuih, misalnya sabun,

deterjen, dan protein. Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam

zat cair yang mengandung pembuih. Buih digunakan pada berbagai proses,

misalnya buih sabun pada pengolahan bijih logam, pada alat pemadam kebakaran,

dan lain-lain. Adakalanya buih tidak dikehendaki.

Su

mb

er:.

scie

nce

ord

ic.c

om

Su

mb

er:.

fau

zan

agaz

ali.

f

iles

.wo

rdp

ress

.co

m

Gambar 3. Produk Spray

banyak diminati karena

mudah digunakan

Gambar 5. Santan Kelapa

Su

mb

er:.

rese

pm

asak

ank

u.i

nfo

Gambar 4. Cat tembok

berbagai warna

http://fauzanagazali.files.wordpress.com/2011/05/20071219-tintas.jpg


68

Buih mempunyai fase terdispersi gas.

Buih terdiri atas:

Buih padat dengan medium

pendispersi padat, contoh batu

apung, karet busa, dan styrofoam;

Buih cair atau buih dengan medium

pendispersi cair, contoh buih sabun

dan putih telur.

e. Gel Koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair)

disebut gel. Contoh: agar-agar, lem kanji, selai, gelatin,

gel sabun, gel silika. Gel dapat terbentuk dari suatu sol

yang mengadsorbsi medium pendispersinya, sehingga

terjadi koloid yang agak padat.

sifat koloid

a. Efek Tyndall Jika seberkas cahaya dilewatkan pada suatu sistem koloid, maka cahaya tersebut

akan dihamburkannya sehingga berkas cahaya tersebut akan kelihatan. Sedangkan

jika cahaya dilewatkan pada larutan sejati maka cahaya tersebut akan

diteruskannya . Sifat koloid yang seperti inilah yang dikenal dengan efek tyndall

dan sifat ini dapat digunakan untuk membedakan koloid dengan larutan sejati.

Gejala ini pertama kali ditemukan oleh Michael Faraday kemudian diselidiki lebih

lanjut oleh John Tyndall (1820 – 1893), seorang ahli Fisika berkebangsaan

Inggris.

Terjadinya efek Tyndall pada koloid dipengaruhi oleh sifat optik dan sifat kinetik

yang dimiliki oleh koloid. Sifat Optik Koloid : Ukuran partikel koloid yang lebih

besar dari larutan sejati sengga cahaya yang melewatinya akan dipantulkan. Arah

pantulan ini tidak teratur karena partikel koloid tersebar secara acak sehingga

pantulan cahaya tersebut berhamburan ke segala arah.Sifat Kinetik Koloid : Sifat

partikel koloid yang selalu bergerak ke segala arah. Gerakan partikel koloid ini

selalu lurus dan akan patah bila bertabrakan dengan partikel lain.

Adanya sifat optik dan kinetik pada koloid mengakibatkan koloid mengalami efek

Tyndall. Seberkas cahaya yang dilewatkan pada sistem koloid akan menunjukkan

adanya hamburan cahaya ke segala arah. Hamburan cahaya ini disebabkan karena

partikel-partikel koloid yang tersebar secara acak akan memantulkan cahaya yang

melewatinya. Intensitas hamburan cahaya dipengaruhi oleh ukuran partikel dan

konsentrasi partikel koloid. Intensitas cahaya yang dihamburkan akan bertambah

dengan bertambahnya konsentrasi partikel dan ukuran partikel .Hal ini dapat

diteliti lebih lanjut dengan menggunakan mikroskop ultra. Pengamatan efek

Tyndall yang dilakukan di bawah ultra mikroskop menimbulkan bintik-bintik

sangat kecil yang memancarkan sinar. Jadi, partikel-partikel yang memancarkan

Gambar 6. Meniup buih sabun Su

mb

er:.

rsci

ence

mad

efu

n.n

et


69

sinar tersebut sangat kecil bahkan tidak tampak, tetapi yang tampak adalah

pantulan sinar dari partikel-partikel sinar tidak akan tampak. Hal ini dikarenakan

partikel-partikel koloid berada dalam keadaan ultra mikroskopik. Dapat

disimpulkan bahwa efek Tyndall terjadi karena partikel koloid akan

menghamburkan cahaya yang diterimanya ke segala arah. hal ini tidak terjadi pada

larutan sejati, karena partikel-partikelnya yang sangat kecil sehingga tidak

mengubah arah cahaya. Cahaya yang dilewatkan pada larutan sejati akan

diteruskan. Untuk lebih jelasnya mengenai peristiwa efek Tyndall dapat dilihat

melalui ilustrasi berikut :

Efek

Tyndall juga dapat menjelaskan mengapa langit pada siang hari berwarna biru

sedangkan pada saat matahari terbenam, langit di ufuk barat berwarna jingga atau

merah. Hal itu disebabkan oleh penghamburan cahaya matahari oleh partikel

koloid di angkasa dan tidak semua frekuensi dari sinar matahari dihamburkan

dengan intensitas sama.

Jika intensitas cahaya yang dihamburkan berbanding lurus dengan frekuensi,

maka pada waktu siang hari ketika matahari melintas di atas kita frekuensi paling

tinggi (warna biru) yang banyak dihamburkan, sehingga kita melihat langit

berwarna biru. Sedangkan ketika matahari terbenam, hamburan frekuensi rendah

(warna merah) lebih banyak dihamburkan, sehingga kita melihat langit berwarna

jingga atau merah.

Gejala efek tyndall yang dapat diamati

dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai

berikut:

Sorot lampu mobil pada malam yang

berkabut

Sorot lampu proyektor dalam gedung

bioskop yang berasap dan berdebu

Berkas sinar matahari melalui celah

pohon-pohon pada pagi yang berkabut

b. Gerak Brown

Gambar 7. Efek Tyndall Su

mb

er:.

rsci

ence

mad

efu

n.n

et

Gambar 8. Efek Tyndall dalam

kehidupan sehari-hari

Su

mb

er:.

cin

emaw

arri

or.

com


70

Gerak brown merupakan gerak patah-patah (zig-zag)

partikel koloid yang terus menerus dan hanya dapat

diamati dengan mikroskop ultra. Gerak brown terjadi

sebagai akibat tumbukan yang tidak seimbang dari

molekul-molekul medium terhadap partikel koloid.

Dalam suspensi tidak terjadi gerak Brown karena

ukuran partikel cukup besar, sehingga tumbukan

yang dialaminya setimbang. Partikel zat terlarut

juga mengalami gerak Brown, tetapi tidak dapat

diamati. Semakin tinggi suhu, maka gerak brown

yang terjadi juga semakin cepat, karena energi molekul medium meningkat

sehingga menghasilkan tumbukan yang lebih kuat.

Gerak Brown merupakan faktor penyebab stabilnya partikel koloid dalam medium

dispersinya. Gerak brown yang terus menerus dapat mengimbangi gaya gravitasi

sehingga partikel koloid tidak mengalami sedimentasi (pengendapan).

c. Elektroforesis Partikel koloid dapat bergerak

dalam medan listrik karena partikel

koloid bermuatan listrik.

Pergerakan partikel koloid dalam

medan listrik ini disebut

elektroforesis. Jika dua batang

elektrode dimasukkan kedalam

sistem koloid dan kemudian

dihubungkan dengan sumber arus

searah, maka partikel koloid akan

bergerak kesalah satu elektrode

tergantung pada jenis muatannya.

Koloid bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif) sedang

koloid bermuatan positif akan bergerak ke katode (elektrode negatif).

Elektroforesis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika

partikel koloid berkumpul dielektrode positif berarti koloid bermuatan negatif,

jika partikel koloid berkumpul dielektrode negatif bearti koloid bermuatan positif.

Peristiwa elektroforesis ini sering dimanfaatkan kepolisian dalam identifikasi/tes

DNA pada jenazah korban pembunuhan/ jenazah tak dikenal

d. Adsorpsi Adsorpsi adalah peristiwa di mana suatu zat menempel pada permukaan zat lain,

seperti ion H+ dan OH- dari medium pendispersi. Untuk berlangsungnya adsorpsi,

minimum harus ada dua macam zat, yaitu zat yang tertarik disebut adsorbat, dan

zat yang menarik disebut adsorban. Apabila terjadi penyerapan ion ada permukaan

partikel koloid maka partikel koloid dapat bermuatan listrik yang muatannya

ditentukan oleh muatan ion-ion yang mengelilinginya.

Gambar 9. Gerak Brown Su

mb

er:.

fau

zan

agaz

ali

.fil

es.w

ord

pre

ss.c

om

Gambar 10. Proses Elektroforesis

Su

mb

er:.

ust

ud

y.i

n

http://fauzanagazali.files.wordpress.com/2011/05/brown-lagi.jpg


71

Partikel koloid mempunyai

kemampuan menyerap ion atau

muatan listrik pada permukaannya.

Oleh karena itu partikel koloid

bermuatan listrik. Penyerapan pada

permukaan ini disebut dengan

adsorpsi. Contohnya sol Fe(OH)3

dalam air mengadsorpsi ion positif

sehingga bermuatan positif dan sol

As2S3 mengadsorpsi ion negatif

sehingga bermuatan negatif.

Pemanfaatan sifat adsorpsi koloid

dalam kehidupan antara lain dalam

proses pemutihan gula tebu, dalam pembuatan norit (tablet yang terbuat dari

karbon aktif) dan dalam proses penjernihan air dengan penambahan tawas.

e. Koagulasi

Koagulasi adalah peristiwa

pengendapan atau penggumpalan

koloid. Koloid distabilkan oleh

muatannya. Jika muatan koloid

dilucuti atau dihilangkan, maka

kestabilannya akan berkurang

sehingga dapat menyebabkan

koagulasi atau penggumpalan.

Pelucutan muatan koloid dapat

terjadi pada sel elektroforesis atau

jika elektrolit ditambahakan ke dalam

system koloid. Apabila arus listrik

dialirkan cukup lama kedalam sel

elektroforesis, maka partikel koloid akan digumpalkan ketika mencapai electrode.

Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit terjadi karena koloid bermuatan

positif menarik ion negative dan koloid bermuatan negative menarik ion positif.

Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua. Jika selubung itu

terlalu dekat, maka selubung itu akan menetralkan koloid sehingga terjadi

koagulasi.

Beberapa contoh peristiwa koagulasi dalam kehidupan sehari-hari adalah:

Pembentukan delta di muara sungai karena koloid tanah liat dalam air sungai

mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.

Karet dalam latek digumpalkan dengan menambahkan asam formiat

Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan

tawas

Asap atau debu pabrik dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari

cottrel.

f. Koloid Pelindung

Gambar 11. Proses adsorpsi pada karbon aktif

Su

mb

er:.

scen

lok

.co

m

Gambar 11. Pembentukan delta sungai

sebagai proses koagulasi Su

mb

er:.

geo

gra

ph

88

.blo

gsp

ot.

com


72

Ada koloid yang bersifat melindungi koloid lain

supaya tidak mengalami koagulasi. Koloid semacam ini

disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini

membentuk lapisan di sekeliling partikel koloid

yang lain sehingga melindungi muatan koloid

tersebut. Koloid pelindung ini akan membungkus

partikel zat terdispersi, sehingga tidak dapat lagi

mengelompok.

Contoh pemanfaatan koloid pelindung adalah

sebagai berikut:

Pada pembuatan es krim digunakan gelatin

untuk mencegah pembentukan Kristal besar atau gula

Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid

pelindung.

Zat-zat pengemulsi seperti sabun dan detergen juga tergolong koloid

pelindung.

g. Dialisis

Untuk stabilitas koloid diperlukan

sejumlah muatan ion suatu

elektrolit. Akan tetapi, jika

penambahan elektrolit ke dalam

sistem koloid terlalu banyak,

kelebihan ini dapat mengendapkan

fase terdispersi dari koloid itu. Hal

ini akan mengganggu stabilitas

sistem koloid tersebut. Untuk

mencegah kelebihan elektrolit,

penambahan elektrolit dilakukan

dengan cara dialisis.

Dialisis merupakan proses pemurnian koloid dengan membersihkan atau

menghilangkan ion-ion pengganggu menggunakan suatu kantong yang terbuat

dari selaput semipermiabel. Caranya, sistem koloid dimasukkan ke dalam kantong

semipermeabel, dan diletakkan dalam air. Selaput semipermeabel ini hanya dapat

dilalui oleh ion-ion, sedang partikel koloid tidak dapat melaluinya, dengan

demikian akan diperoleh koloid yang murni. Ion-ion yang keluar melalui selaput

semipermeabel ini kemudian larut dalam air. Dalam proses dialisis hilangnya ion-

ion dari sistem koloid dapat dipercepat dengan menggunakan air yang mengalir.

Peristiwa dialisis ini diaplikasikan dalam proses pencucian darah di dunia

kedokteran.

h. Koloid Liofil dan Liofob

Koloid yang memiliki medium dispersi cair dibedakan atas koloid liofil dan koloid

liofob. Suatu koloid disebut koloid liofil apabila terdapat gaya tarik-menarik yang

cukup besar antara zat terdispersi dengan mediumnya. Liofil berarti suka cairan

(Yunani: lio = cairan, philia = suka). Sebaliknya, suatu koloid disebut koloid

liofob jika gaya tarik-menarik tersebut tidak ada atau sangat lemah. Liofob berarti

Gambar 12. Koloid

pelindung pada ice cream

Su

mb

er:.

fau

zan

agaz

ali.

file

s.w

ord

pre

ss.c

om

Gambar 13. Proses hemodialisis

Su

mb

er:.

bio

log

i-fo

rum

s.co

m

http://fauzanagazali.files.wordpress.com/2011/05/ice-cream-cone.jpg


73

tidak suka cairan (Yunani: lio = cairan, phobia = takut atau benci). Jika medium

dispersi yang dipakai adalah air, maka kedua jenis koloid di atas masing-masing

disebut koloid hidrofil dan koloid hidrofob.

Contoh:

Koloid hidrofil : sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin.

Koloid hidrofob : sol belerang, sol Fe(OH)3, sol-sol sulfida, dan sol-sol

logam.

Koloid liofil/ hidrofil lebih mantap dan lebih

kental daripada koloid liofob/ hidrofob. Butir-

butir koloid liofil/hidrofil membungkus diri

dengan cairan/air mediumnya. Hal ini disebut

solvatasi/hidratasi. Dengan cara itu butir-butir

koloid tersebut terhindar dari agregasi

(pengelompokan). Hal demikian tidak terjadi

pada koloid liofob/hidrofob. Koloid liofob/

hidrofob mendapat kestabilan karena

mengadsorpsi ion atau muatan listrik.

Sebagaimana telah dijelaskan bahwa muatan

koloid menstabilkan sistem koloid.

Sol hidrofil tidak akan menggumpal pada

penambahan sedikit elektrolit. Zat terdispersi dari

sol hidrofil dapat dipisahkan dengan

pengendapan atau penguapan. Apabila zat padat

tersebut dicampurkan kembali dengan air, maka

dapat membentuk kembali sol hidrofil. Dengan

perkataan lain, sol hidrofil bersifat reversibel.

Sebaliknya, sol hidrofob dapat mengalami

koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit.

Sekali zat terdispersi telah dipisahkan, tidak akan

membentuk sol lagi jika dicampur kembali

dengan air.

Perbandingan sifat sol hidrofil dengan sol hidrofob:

Sol Hidrofil Sol Hidrofob

Mengadsorbsi mediumnya Tidak mengadsorbsi mediumnya

Dapat dibuat dengan konsentrasi yang

relative besar

Hanya stabil pada konsentrasi kecil

Tidak mudah digumpalkan dengan

penambahan elektrolit

Mudah menggumpal pada

penambahan elektrolit

Viskositas lebih besar daripada

mediumnya

Viskositas hampir sama dengan

mediumnya

Bersifat reversible Tidak reversible

Efek tyndall lemah Efek tyndall lebih jelas

Gambar 14. Contoh koloid

hidrofob (mayonnaise) dan

koloid hidrofil (agar-agar)

Su

mb

er:.

chef

mag

.co.z

a S

um

ber

:.th

epu

rple

jou

rnal

.

wo

rdp

ress

.co

m


74

PEMBUATAN KOLOID DAN PERANAN KOLOID

DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

A. PEMBUATAN KOLOID

Sistem koloid dapat dibuat secara langsung dengan mendispersikan suatu zat ke

dalam medium pendispersi. Mengubah suspense menjadi koloid. Mengubah larutan

menjadi koloid. Cara tersebut dilakukan dengan mengubah ukuran partikel zat terdispersi,

yaitu cara dispersi dan cara kondensasi.

Nama :

Kelas :

No. Absen :

PEMBUATAN DAN PERANAN

KOLOID DALAM KEHIDUPAN

SEHARI-HARI

BAHAN AJAR

Kelas XI Semester 2

Oleh:

Joko Raharjo, S.Pd.

Partikel

Suspensi

Partike

l Koloid

Partikel

Larutan

DISPERSI KONDENSASI


75

Cara kondensasi yaitu, pembuatan koloid dengan cara menggumpalkan partikel-

partikel larutan menjadi partikel yang berukuran koloid. Sedangkan cara dispersi, yaitu

pembuatan koloid dengan cara menghaluskan partikel-partikel suspensi menjadi partikel-

partikel berukuran koloid.

1. Cara Dispersi

a. Cara mekanik

Butir-butir kasar diperkecil ukurannya dengan menggiling atau menggerus koloid

sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium

pendispersi.

Contoh :

1) Belerang dan urea digerus kemudian diaduk dengan air membentuk hidrosol

2) Pembuat cincau dari daun cincau yang dihaluskan dan dicampur dengan air kemudian

disaring dan didiamkan hingga mengeras

b. Homogenisasi

Dengan menggunakan mesin homogenisasi. Contoh : Emulsi obatdi pabrik obat

dilakukan dengan proses homogenisasi dan pembuatan susu kental manis yang bebas

kasein dilakukan dengan mencampur serbuk susu ke dalam air menggunakan mesin

homogenisasi

c. Peptisasi

Dibuat dari parikel kasar yang diubah menjadi partikel koid dengan dengan

penambahan air atau zat lain

Contoh :

1) koloid AgCl terbentuk dengan menambahkan akuades pada endapan AgCl

2) Koloid alumunium hidroksida dibuat dengan menambahkan asam klorida encer

(sedikit) pada endapan Al(OH)3 yang baru dibuat.

d. Cara Busur Bredig

Cara ini dilakukan untuk membuat partikel-partikel fase terdispersi dengan

menggunakan loncatan bunga api listrik. Cara ini banyak digunakan untuk membuat sol


76

logam. Logam yang akan didispersikan dipasang sebagai electrode-elektrode yang

dihubungkan dengan sumber arus listrik bertegangan tinggi loncatan bunga api listrik

yang muncul diantara kedua electrode akan menguapkan sebagian logam. Uap logam

terbentuk didalam medium dispersi akan menyublim dan membentuk partikel halus.

Contohnya pada pembuatan sol emas dan sol platina.

2. Cara Kondensasi

a. Reaksi hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Reaksi ini umumnya digunakan

untuk membuat koloid-koloid basa dari suatu garam yang dihidrolisis. Contoh :

pembuatan soal Fe(OH)3 dari hidrolisis FeCl3. Dengan cara memanaskan larutan FeCl3

(apabila ke dalam air mendidih ditambahkan larutan FeCl3) akan terbentuk sol Fe(OH)3.

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

b. Reaksi redoks

Reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Koloid yang terjadi merupakan

hasil oksidasi atau reduksi. Contoh : pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen

sulfida (H2S) dengan belerang dioksida (SO2), yaitu dengan mengalirkan gas H2S ke

dalam larutan SO2.

c. Pertukaran ion

Reaksi pertukaran ion umumnya dilakukan untuk membuat koloid dari zat-zat

yang sukar larut (endapan) yang dihasilkan pada reaksi kimia. Contoh : pembuatan sol

As2S3 dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan As2O3 dengan reaksi berikut.


77

3 H2S(g) + As2O3(aq) → As2S3(s) + 3 H2O(l)

B. PERANAN KOLOID DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

1. Aplikasi Koloid dalam Kehidupan Sehari-hari

Koloid memiliki aplikasi yang luas dalam kehidupan sehari-hari. Sistem koloid

terdapat dalam Bidang-bidang industri makanan, industri farmasi, bidang kedokteran,

pengolahan air minum.

a. Bidang Makanan

Makanan yang kita konsumsi sehari-hari bayak yang merupakan sistem koloid.

Hal ini karena koloid memiliki sifat yang stabil dan tidak mudah rusak. Beberapa contoh

makanan yang merupakan koloid yaitu susu, keju, santan, es krim. Susu, santan, dan es

krim merupakan koloid jenis emulsi karena memiliki fasa terdispersi dan medium

pendispersi cair. Keju merupakan jenis koloid emulsi padat yang memiliki fasa terdispersi

cair dan medium pendispersi padat.

Gambar 1. Susu Gambar 2. Keju Gambar 3. Es Krim

b. Bidang Farmasi

Dalam bidang farmasi koloid dimanfaatkan dalam membuat obat-obatan untuk

anak-anak. Sebagian besar obat-obatan berbentuk cair karena anak-anak belum meampu

mengkonsumsi obat-obatan dalam bentuk padat. Dengan bentuk kolid obat-obatan

tersebut mudah untuk diminum oleh anak-anak. Contoh koloid dalam industri farmasi

yaitu obat-obatan sirup. Selain obat sirup, terdapat juga jenis aerosol untuk obat sesak

nafas.

Gambar 4. Sirup obat batuk Gambar 5. Obat magh Gambar 6. Obat Sesak nafas

c. Bidang industri kosmetik


78

Bahan-bahan kosmetik hampir 90% dibuat dalam bentuk koloid. Terdapat

beberapa keunggulan pemanfaatan benutk koloid dalam industri kosmetik yaitu:

1. Mudah dibersihkan

2. Tidak merusak kulit dan rambut

3. Koloid bersifat adsorben sehingga mudah menyerap berbagai bahan yang berfungsi

sebagai pewangi, pelembut dan pewarna.

4. Mengandung dua jenis bahan yanng tidak saling melarutkan ( liofob)

Jenis-jenis koloid dalam industri kosmetik :

No. Jenis Koloid Contoh

1. Sol padat Lipstik, maskara, pensil alis

2. Sol Cat kuku, susu pembersih

3. Emulsi Pembersih muka

4. Aerosol Parfum semprot, hair spray, penyegar mulut semprot

5. Buih Krim cukur jenggot

6. Gel Gel rambut

Gambar 7.Lipstik Gambar 8.cat kuku

Gambar 9. Parfum Gambar 10. Gel rambut

d. Industri Cat

Cat merupakan koloid jenis sol. Partikel-partikel padat zat warna, oksida logam,

bahan penstabil, bahan pengawet, zat pencemerlang, zat pereduksi dihaluskan hingga

berukuran partikel koloid. Partikel koloid didispersikan dalam suatu cairan, agar sol tetap

terjaga kestabilannya dan bahan-bahan didispersikan tidak mengendap ditambahkan

emulgator atau zat pelindung yang tergantung pada jenis medium pendispersinya.

Apabila medium pendispersi berupa senyawa polar misalnya air dan alkohol,

emulgatornya harus yang dapat larut dalam pelarut polar. Dan sebaliknya jika medium

pendispersi berupa senyawa non polar maka emulgatornya juga dapat larut dalam pelarut

nonpolar.


79

Zat pelindung dalam cat berfungsi untuk melindungi bahan-bahan pewarna atau

bahan padat lain yang menempel pada bahan yang dicat dari pengaruh cuaca. Oleh karena

itu, saat cairan pelarut menguap, sifat-sifat bahan peawarna dan bahan-bahan lain yang

didispersikan tidak berubah oleh pengaruh cahaya matahari atau zat-zat kimia yang

bersentuhan dengan bahan cair tersebut.

Gambar 11. Cat

e. Industri karet

Getah karet merupakan koloid tipe sol yang banyak digunakan sebagai bahan

dasar idustri karet. Karet diperoleh dengan cara mengkoagulasikan getah karet dengan

asam formiat (HCOOH) atau asam asetat (H3C2O2H), agar menggumpal dan terpisah dari

medium pendispersinya. Gumpalan karet kemudian digiling dan dicuci kemudian

diproses lebih lanjut sebaga lembaran yang disebut sheet.

Getah karet yang digunakan pada pembuatan balon atau karet busa tidak

digumpalkan,tetapi dibiarkan dalam wujud cair yang dikenal dengan lateks. Agar tetap

dalam keadaan stabil, getah karet dicampur dengan larutan ammonia (NH3). Larutan

ammonia bersifat basa akan melindungi karet didalam sol lateks dari zat-zat bersifat asam.

Kondisi ni akan melindungi sol dari penggumpalan.

Gambar 12. Getah Karet Gambar 13. Pengolahan karet

Gambar 14. Hasil olahan karet

f. Industri rumah tangga


80

Koloid banyak digunakan dalam membuat keperluan rumah tangga. Misalnya

detergen, sabun dan pasta gigi. Sabun dan detergen merupakan emulgator untuk

membentuk emulsi antara kotoran (minyak/lemak) dengan air. Prinsip koloid juga

digunakan dalam proses pencucian dengan sabun dan detergen. Sabun/detergen akan

mengemulsikan minyak dalam air sehingga kotoran-kotoran berupa lemak atau minyak

dapat dibersihkan dengan cara pembilasan dengan air.

Gambar 15. Sabun padat Gambar 16. Deterjen cair

Gambar 17. Pasta gigi Gambar 18. Deterjen krim

Kolid memiliki beberapa sifat khas, yang dapat diguanakan untuk mengenal

sistem koloid. Dengan mengetahui sifat-sifat koloid kita dapat memanfaatkannya dalam

beberapa bidang, misalnya pemutihan gula, sistem kerja obat norit, penjernihan air,

hingga sistem hemodialisis darah, pelapisan cat pada logam.

a. Adsorpsi

Partikel koloid dapat menyerap banyak partikel pada permukaannya. Penyerapan

partikel pada permukaan koloid disebut adsopsi koloid. Sifat koloid yang mampu

mengadsorpsi partikel lain dalam sistem koloid dimanfaatkan dalam proses pemutihan

gula pasir, kerja obat norit.

Gambar 19. Gula pasir

b. Dialisis


81

Dialisis merupakan pemisahan partikel-partikel koloid dari ion-ion pengganggu

menggunakan selaput semipermeabel. Kolid yang akan dibersihkan dimasukan kedalam

membran semipermeabel, kemudian dialirkan air kedalam memberan. Partikel-partikel

pengotor akan mengalir keluar bersama air, namun partikel dengan ukuran koloid tidak

akan ikut keluar membran karena ukurannya tidak mampu menembus pori-pori membran.

Gambar 20. Dialisis partikel koloid

Dalam bidang kedokteran prinsip dialisis digunakan pada proses cuci darah untuk

penderita gagal ginjal. Fungsi ginjal digantikan oleh mesin dialisator.

Gambar 21. Mesin dialisator

c. Koagulasi

Koagulasi pada koloid terjadi karena penggumpalan dan pengendapan partikel

akibat kehilangan muatan. Partikel koloid dapat mengadsorpsi ion-ion sehingga

memberikan muatan pada partikel koloid tersebut. Dengan adanya muatan partikel koloid

yang sejenis, antara partikel kolid akan saling tolang menolak sehingga koloid menjadi

stabil. Penambahan ion yang berlawanan muatan akan terjadi penetralan mualatan koloid

yang dapat menyebabkan partikel koloid bergabung membentuk ukuran yang lebih besar

kemudian terjadi penggumpalan lalu mengendap. Proses koagulasi dimanfaatkan dalam

proses pengolahan air. Air yang berasal dari tanah maupun sungai memiliki partikel-

partikel terlarut berukuran koloid. Partikel tersebut merupakan pengotor yang harus

dihilangkan agar air layak digunakan. Proses penghilangan kotoran dapat dilakukan

dengan penambahan zat seperti tawas.


82

Gambar 22. Proses koagulasi

d. Elektroforesis

Pergerakan partikel kolid dalam medan listrik. Partikel koloid positif akan tertarik

ke katode sedangkan partikel-partikel koloid negatif tertarik ke anoda. Sistem ini biasa

diguanakan dalam proses pelapisan logam dengan menggunakan cat. Cat merupakan

sistem koloid, logam diberikan muatan listrik dengan logam tersebut sebagai elektroda.

Cat logam yang merupakan koloid akan bergerak kearah logam tersebut sesuai dengan

muatan.

Gambar 23. Proses elektroforesis

2. Pemanfaatan Koloid dalam Kehidupan Sehari-Hari

a. Mengurangi polusi udara

Gas buangan pabrik yang mengandung asap dan partikel berbahaya dapat diatasi

dengan menggunakan alat yang disebut pengendap cottrel. Prinsip kerja alat ini


83

memanfaatkan sifat muatan dan penggumpalan koloid sehingga gas yang dikeluarkan ke

udara telah bebas dari asap dan partikel berbahaya.

Asap dari pabrik sebelum meninggalkan cerobong asap dialirkan

melalui ujung-ujung logam yang tajam dan bermuatan pada

tegangan tinggi (20.000 sampai 75.000 volt). Ujung-ujung yang

runcing akan mengionkan molekul-molekul dalam udara. Ion-ion

tersebut akan diadsorpsi oleh partikel asap dan menjadi

bermuatan. Selanjutnya, partikel bermuatan itu akan tertarik dan

diikat pada elektrode yang lainnya. Pengendap Cottrel ini banyak

digunakan dalam industri untuk dua tujuan, yaitu mencegah polusi udara oleh buangan

beracun dan memperoleh kembali debu yang berharga (misalnya debu logam).

b. Penggumpalan lateks

Getah karet dihasilkan dari pohon karet atau hevea. Getah karet merupakan sol,

yaitu dispersi koloid fase padat dalam cairan. Karet alam merupakan zat padat yang

molekulnya sangat besar (polimer). Partikel karet alam terdispersi sebagai partikel koloid

dalam sol getah karet. Untuk mendapatkan karetnya, getah karet harus dikoagulasikan

agar karet menggunpal dan terpisah dari medium pendispersinya. Untuk

mengkoagulasikan getah karet, biasanya digunakan asam formiat; HCOOH atau asam

asetat; CH3COOH. Larutan asam pekat itu akan merusak lapisan pelindung yang

mengelilingi partikel karet. Sedangkan ion-ion H+-nya akan menetralkan muatan partikel

karet sehingga karet akan menggumpal.

Selanjutnya, gumpalan karet digiling dan dicuci lalu diproses lebih lanjut sebagai

lembaran yang disebut sheet atau diolah menjadi karet remah (crumb rubber). Untuk

keperluan lain, misalnya pembuatan balon dan karet busa, getah karet tidak digumpalkan

melainkan dibiarkan dalam wujud cair yang disebut lateks. Untuk menjaga kestabilan sol

lateks, getah karet dicampur dengan larutan amonia; NH3. Larutan amonia yang bersifat

basa melindungi partikel karet di dalam sol lateks dari zat-zat yang bersifat asam sehingga

sol tidak menggumpal.

c. Membantu pasien gagal ginjal

Proses dialisis untuk memisahkan partikel-partikel koloid dan zat terlarut

merupakan dasar bagi pengembangan dialisator. Penerapan dalam kesehatan adalah

sebagai mesin pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Ion-ion dan molekul kecil dapat

melewati selaput semipermiabel dengan demikian pada akhir proses pada kantung hanya

tersisa koloid saja. Dengan melakukan cuci darah yang memanfaatkan prinsip dialisis

koloid, senyawa beracun seperti urea dan keratin dalam darah penderita gagal ginjal dapat

dikeluarkan. Darah yang telah bersih kemudian dimasukkan kembali ke tubuh pasien.

d. Penjernihan air

Untuk memperoleh air bersih perlu dilakukan upaya penjernihan air. Kadang-

kadang air dari mata air seperti sumur gali dan sumur bor tidak dapat langsung digunakan

karna berwarna kuning dan berbau. Upaya penjernihan air dapat dilakukan baik skala

kecil (rumah tangga) maupun skala besar seperti yang dilakukan oleh Perusahaan Daerah


84

Air Minum (PDAM). Pada dasarnya penjernihan air itu dilakukan secara bertahap. Mula-

mula mengendapkan atau menyaring bahan-bahan yang tidak larut dengan saringan pasir.

Kemudian air yang telah disaring ditambah zat kimia, misalnya tawas atau aluminium

sulfat dan kapur agar kotoran menggumpal dan selanjutnya mengendap, dan kaporit atau

kapur klor untuk membasmi bibit-bibit penyakit. Air yang dihasilkan dari penjernihan

itu, apabila akan digunakan sebagai air minum, harus direbus terlebih dahulu sampai

mendidih beberapa saat lamanya. Untuk memperjelas tentang penjernihan air perhatikan

gambar berikut ini.

Proses pengolahan air tergantung pada mutu baku air (air belum diolah), namun

pada dasarnya melalui 4 tahap pengolahan. Tahap pertama adalah pengendapan, yaitu air

baku dialirkan perlahan-lahan sampai benda-benda yang tak larut mengendap.

Pengendapan ini memerlukan tempat yang luas dan waktu yang lama. Benda-benda yang

berupa koloid tidak dapat diendapkan dengan cara itu.

Pada tahap kedua, setelah suspensi kasar terendapkan, air yang mengandung

koloid diberi zat yang dinamakan koagulan. Koagulan yang banyak digunakan adalah

aluminium sulfat, besi(II)sulfat, besi(III)klorida, dan klorinasi koperos (FeCl2Fe2(SO4)3).

Pemberian koagulan selain untuk mengendapkan partikel-partikel koloid, juga untuk

menjadikan pH air sekitar 7 (netral). Jika pH air berkisar antara 5,5–6,8, maka yang

digunakan adalah aluminium sulfat, sedangkan untuk senyawa besi sulfat dapat

digunakan pada pH air 3,5–5,5.

Pada tahap ketiga, air yang telah diberi koagulan mengalami proses pengendapan,

partikel koloid yang telah menggumpal dibiarkan mengendap. Setelah mengalami

pengendapan, air tersebut disaring melalui penyaring pasir sehingga sisa endapan yang

masih terbawa di dalam air akan tertahan pada saringan pasir tersebut.

Pada tahap terakhir, air jernih yang dihasilkan diberi sedikit air kapur untuk menaikkan

pHnya, dan untuk membunuh bakteri diberikan kalsium hipoklorit (kaporit) atau klorin

(Cl2).

bahan ajar kelas xismangondangrejo.sch.id/wp-content/uploads/2020/04/114822...bahan ajar kimia kelas...

Documents