laporan koloid
DESCRIPTION
DISPERSI KOLOIDAL DAN SIFAT-SIFATNYATRANSCRIPT
DISPERSI KOLOIDAL DAN SIFAT-SIFATNYA
A. Tujuan
Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah untuk memberikan gambaran
tentang koloid dan sifat-sifatnya.
B. Landasan Teori
Koloid adalah suatu keadaan antara larutan dan suspensi. Suatu kumpulan
dari beberapa ratus atau beberapa ribu partikel yang membentuk partikel lebih
besar dengan ukuran sekitar 10 Å sampai 2 000 Å dikatakan berada dalam
keadaan koloid. Dalam suatu sistem koloid, partikel-partikel koloid terdispersi
(tersebar) dalam medium pendispersinya. Zat terdispersi maupun medium
pendispersi koloid dapat berupa zat padat, cair, atau gas. Terdapat 8 tipe sistem
koloid, yaitu busa (gas dalam cair), busa padat (gas dalam padat), aerosol padat
(cair dalam gas), emulsi (cair dalam cair), emulsi padat (cair dalam padat), aerosol
padat (padat dalam gas), sol (padat dalam cair), dan sol padat (padat dalam padat)
(Kurniawati, 2012).
Ada dua cara terbentuknya partikel koloid. Pertama dari senyawa
bermolekul besar, yaitu satu molekul menjadi satu partikel koloid, contohnya
protein dan plastik. Kedua, satu partikel koloid terbentuk dari gabungan (agregat)
banyak partikel. Partikel yang bergabung ini mungkin dalam bentuk molekul, ion
atau atom (Syukri, 1999).
Dari segi bentuknya, partikel koloid dapat berupa lembaran (laminar),
serat (fabliar), dan butiran (korpuskular). Bentuk ini ditentukan oleh jenis dan cara
terbentuknya koloid. Untuk materi dalam bentuk butiran diameter menunjukkan
ukuran partikel. Untuk partikel laminar (lembaran) dan serat (febliar), panjang dan
lebar maupun tebalnya. Semuanya diperlukan untuk menyatakan ukuran partikel
(Keenan, 1984).
Sifat-sifat koloid dapat dibagi menjadi Efek Tyndall yaitu penghamburan
cahaya oleh partikel-partikel koloid, Gerak Brown yaitu gerak tak menentu
partikel-partikel koloid secara patah-patah (zig-zag), Elektroforesis yaitu
pergerakan partikel-partikel koloid dalam medan listrik ke masing-masing
electrode, Absorpsi yaitu peristiwa ketika permukaan suatu zat dapat menyerap
zat lain, Koagulasi yaitu proses penggumpalan partikel-partikel koloid, Dialisis
yaitu proses penghilangan ion-ion pengganggu dengan cara menyaring
menggunakan membran/selaput semipermeable, Koloid pelindung yaitu suatu
koloid yang dapat melindungi koloid tersebut agar tidak terkoagulasi, dan Koloid
Liofil dan Koloid Liofob (Respati, 1992).
Senyawa koloid dari logam hidroksi merupakan koloid yang memiliki sifat
pertengahan (bersifat hidrofil dan hidrofob), sehinggga mampu berinteraksi
dengan senyawa yang bersifat polar maupun nonpolar. Apabila suatu bahan
berpori direndam dalam suatu larutan koloid, maka partikel koloid tersebut akan
memenuhi pori-pori bahan berpori sehingga ukuran pori-porinya menjadi lebih
kecil, dengan demikian prosentase terhalanginya molekul zat warna menjadi
semakin besar (Rini, et al, 2007).
Tegangan permukaan merupakan sifat permukaan suatu zat cairan
yang berperilaku layaknya selapis kulit tipis yang kenyal atau lentur akibat
pengaruh tegangan. Pengaruh tegangan tersebut disebabkan oleh adanya
gaya tarik-menarik antar molekul dipermukaan zat cairan tersebut
(Indarniati dan Ermawati, 2008). Tegangan permukaan didefinisikan
sebagai kerja yang dilakukan dalam memperluas permukaan cairan dengan
satu satuan luas. Satuan untuk tegangan permukaan (γ) adalah (J m-1) atau
dyne cm-1 atau N m-1. Metode yang paling umum untuk mengukur
tegangan permukaan adalah kenaikan atau penurunan dalam pipa kapiler,
yaitu:
γ = 12
. r . h . ρ . g
Dimana d adalah kerapatan cairan, r adalah jari-jari kapiler, l adalah
panjang cairan yang ditekan atau yang akan naik, dan g adalah konstanta gravitasi
(Dogra, 1990).
Tegangan permukaan air terjadi karena gaya kohesif antar molekul yang
berada di permukaan. Molekul ini tidak memiliki molekul lain di atasnya sehingga
molekul tersebut saling melekat lebih kuat dengan molekul yang ada disekitarnya.
Semakin besar gaya kohesif antarmolekul di permukaan, maka akan semakin
besar tegangan permukaan. Karena gaya kohesif antar molekul hidrokarbon lebih
kecil daripada air, maka tegangan permukaan larutan juga lebih kecil daripada air
(Arbianti et al, 2008).
C. Alat dan Bahan
Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
- Tabung silinder
- Timbangan analitik
- Piknometer
- Pipa kapiler
- Pipet tetes
- Gelas kimia
- Batang Pengaduk
Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :
- Detergen 1 gr, 2 gr, 3 gr
- Minyak
- Akuades
D. Prosedur Kerja
- Ditimbang sebanyak 1 gr, 2 gr, 3 gr
- Dilarutkan dengan akuades masing-masing
sebanyak 100 ml
- Dimasukkan dalam piknometer
- Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Diukur tinggi dengan pipa kapiler
- Dihitung tegangan permukaanya
Hasil
- Dimasukkan 50 ml dalam tabung sentrifuga
- Ditambahkan detergen 1% sebanyak 3 ml
- Dikocok
- Dimasukkan dalam piknometer
- Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Dimasukkan dalam pipa kapiler
- Diukur tingginya dalam pipa kapiler
- Dihitung tegangan permukaan
Hasil
Detergen
Minyak
- Dimasukkan 50 ml dalam tabung sentrifuga
- Ditambahkan detergen 2% sebanyak 3 ml
- Dikocok
- Dimasukkan dalam piknometer
- Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Dimasukkan dalam pipa kapiler
- Diukur tingginya dalam pipa kapiler
- Dihitung tegangan permukaan
Hasil
- Dimasukkan 50 ml dalam tabung sentrifuga
- Ditambahkan detergen 3% sebanyak 3 ml
- Dikocok
- Dimasukkan dalam piknometer
- Ditimbang
- Dihitung bobot jenisnya
- Dimasukkan dalam pipa kapiler
- Diukur tingginya dalam pipa kapiler
- Dihitung tegangan permukaan
Hasil
Miny
akk
Minyak
E. Hasil Pengamatan
No PerlakuanBobot Jenis
(gr/mL)
Teganggan Permukaan
(N/m)
1 Minyak goreng + 1% detergen 0,982 6,495 x 10-6
2 Minyak goreng + 2% detergen 0,984 6,75 x 10-6
3 Minyak goreng + 3% detergen 0,934 5,949 x 10-6
4 1% detergen 1,67 1,06 x 10-5
5 2% detergen 1,69 1,03 x 10-5
6 3% detergen 1,073 7,886 x 10-6
o Perhitungan
Pengukuran Bobot Jenis
Bobot Jenis =
(Berat piknometer+berat detergen)– ( piknometer kosong)volume piknometer
- Detergen 1%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + 1% detergen = 20,67 gram
Dit : densitas =…..?
Peny : = ( piknometer+detergen1%) – (piknometer kosong )
volume
= 20,67 g−10 g
10 ml
= 10,67 g10 ml
= 1,067 g/ml
- Detergen 2%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + 2% detergen = 20,69 gram
Dit : densitas =…..?
Penye : = ( piknometer+detergen2%) – ( piknometer kosong )
volume
= 20,69 g−10 g
10 ml
= 10,69 g10 ml
= 1,069 g/ml
- Detergen 3%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + 3% detergen = 20,73 gram
Dit : densitas =…..?
Peny : = ( piknometer+detergen3%) – ( piknometer kosong )
volume
= 20,73 g−10 g
10 ml
= 10,78 g10 ml
= 1,073 g/ml
- Minyak + detergen 1%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + minyak + 1% detergen = 19,82 gram
Dit : densitas =…..?
Peny : =
( piknometer+minyak+detergen 1% )– ( piknometer kosong)volume
= 19,82 g−10 g
10 ml
= 9,82 g10 ml
= 0,982 g/ml
- Minyak + detergen 2%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + minyak + 2% detergen = 19,84 gram
Dit : densitas =…..?
Peny : =
( piknometer+minyak+detergen 2% )– ( piknometer kosong)volume
= 19,84 g−10 g
10 ml
= 9,84 g10ml
= 0,984 g/ml
- Minyak + detergen 3%
Dik : Berat piknometer kosong = 10 gram
Berat piknometer + minyak + 3% detergen = 19,34 gram
Dit : densitas =…..?
Peny : =
( piknometer+minyak+detergen 3%)– ( piknometer kosong)volume
= 19,34 g−10 g
10 ml
= 9,34 g10ml
= 0,934 g/ml
Penentuan tegangan permukaan
= ½ r . h . d . g
Keterangan : γ = Tegangan permukaan (Nm-1)
r = 0,05 cm = 5 x 10-5 m
h = Tinggi pipa kapiler (m)
d = densitas (gr/ml)
g = Gravitasi (9,8 m/s2)
- Detergen 1%
= ½ r.h.d.g
= ½ (5.10-5 m)(2,6 x 10-2 m)(1,67 gr/ml)(9,8 m/s2)
= 1,06 x 10-5 N/m
- Detergen 2%
= ½ r.h.d.g
= ½ (5.10-5 m)(2,5 x 10-2 m)(1,69 gr/ml)(9,8 m/s2)
= 1,03 x 10-5 N/m
- Detergen 3%
= ½ r.h.d.g
= ½ (5.10-5 m)(2,2 x 10-2 m)(1,073 gr/ml)(9,8 m/s2)
= 7,886 x 10-6 N/m
- Minyak + detergen 1%
= ½ r.h.d.g
= ½ (5.10-5 m)(2,7 x 10-2 m)(0,982 gr/ml)(9,8 m/s2)
= 6,495 x 10-6 N/m
- Minyak + detergen 2%
= ½ r.h.d.g
= ½ (5.10-5 m)(2,8 x 10-2 m)(0,984 gr/ml)(9,8 m/s2)
= 67,5 x 10-6 N/m
- Minyak + detergen 3%
= ½ r.h.d.g
= ½ (5.10-5 m)(2,6 x 10-3 m)(0,934 gr/ml)(9,8 m/s2)
= 5,949 x 10-6 N/m
F. Pembahasan
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).
Dimana di antara campuran homogen dan heterogen terdapat sistem pencampuran
yaitu koloid, atau bisa juga disebut bentuk (fase) peralihan homogen menjadi
heterogen. Campuran homogen adalah campuran yang memiliki sifat sama pada
setiap bagian campuran tersebut, contohnya larutan gula dan hujan. Sedangkan
campuran heterogen sendiri adalah campuran yang memiliki sifat tidak sama pada
setiap bagian campuran, contohnya air dan minyak, kemudian pasir dan semen.
Cara pembuatan koloid dapat dibadakan menjadi cara kondensasi dan cara
dispersi. Pasa cara kondensasi, pembuatan koloid dilakukan melalui reaksi kimia
seperti reaksi redoks, reaksi hidrolisis, reaksi dekomposisi rangkap, dan reaksi
pergantian pelarut. Sedangkan cara dispersi , koloid dibuar dengan cara partikel
kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat dilakukan secara
mekanik, peptisasi, atu dengan loncatan bunga listrik (busur bredig). Sampel
koloid yang digunakan dalam percobaan ini adalah detergen dan minyak.
Pertama-tama dilakukan pembuatan larutan detergen dengan konsentrasi 1%, 2%,
dan 3%. Detergen dibuat dalam berbagai konsentrasi karena dalam percobaan ini
akan diteliti pengaruh konsentrasi larutan koloid terhadap tegangan
permukaannya. Masing-masing larutan tersebut ditimbang bobot jenisnya dalam
piknometer dan diukur tinggi cairannya di dalam pipa kapiler. Kemudian
dilakukan pengukuran larutan sabun yang dicampur dengan minyak. Maing-
masing larutan detergen 1%, 2%, dan 3% diambil 3 ml dan ditambahkan dengan
minyak sebanyak 50 ml. Larutan detergen dicampurkan dengan minyak untuk
melihat sifat koloid yang terjadi pada minyak dan detergen. Larutan detergen +
minyak tersebut kemudian ditimbang bobot jenisnya masing-masing dalam
piknometer dan diukur ketinggian cairannya dalam pipa kapiler. Dari data bobot
jenis dan ketinggian cairan yang telah diperoleh, maka dapat dihitung tegangan
permukaan masing-masing larutan tersebut.
Tegangan permukaan merupakan salah satu sifat akibat gaya langsung dari
gaya antarmolekul yang terdapat dalam zat cair. Jadi tegangan permukaan cairan
dapat didefinisikan sebagai daya tahan lapisan tipis suatu permukaan cairan
terhadap gaya untuk mengubah luas permukaan cairan. Besar kecilnya tegangan
permukaan cairan tergantung pada zat terlarut dalam cairan tersebut. Jika
konsentrasi zat terlarut pada permukaan lebih kecil dari konsentrasi zat yang ada
di dalammya, maka akan menaikan tegangan permukaan dan sebaliknya. Selain
itu tegangan permukaan berhubungan dengan gaya gravitasi. Jika gaya gravitasi
lebih besar dari tegangan permukaan maka cairan akan jatuh, jika gaya gravitasi
sama besar dengan tegangan permukaan maka cairan akan tetap pada posisinya.
Diperoleh data ketinggian cairan pada pipa kapiler masing-masing larutan
yaitu detergen 1% dengan tinggi 2,6 cm, detergen 2% dengan tinggi 2,5 cm,
detergen 3% dengan tinggi 3 cm, detergen 1% + minyak dengan tinggi 2,7 cm,
detergen 2% + minyak dengan tinggi 2,8 cm, dan detergen 3% + minyak dengan
tinggi 2,6 cm. Perbedaan ketinggian ini disebabkan oleh gaya antar molekul
masing-masing larutan. Gaya antar molekul masing-masing larutan saling
mempengaruhi, sehingga larutan mengalami kenaikan yang berbanding lurus
dengan gaya antara molekulnya yang tinggi. Artinya, semakin besar gaya yang
bekerja maka semakin tinggi pula kenaikan larutan tersebut. Dan sebaliknya,
semakin kecil gaya yang bekerja pada larutan tersebut maka semakin kecil pula
larutan tersebut mengalami perubahan kenaikan. Larutan yang mengalami
perubahan kenaikan ketinggian paling besar adalah detergen. Hal tersebut
disebabkan karena gaya antar molekul-molekul dalam detergen lebih besar
dibandingkan dengan minyak ataupun campuran minyak+detergen.
Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh data bahwa tegangan permukaan
masing-masing cairan adalah sebagai berikut, tegangan muka detergen 1% adalah
1,06 x 10-5 N/m, detergen 2% adalah 1,03 x 10-5 N/m, detergen 2% adalah 7,886 x
10-6 N/m, detergen 1% + minyak adalah 6,495 x 10-6 N/m, detergen 2% + minyak
adalah 6,75 x 10-6 N/m, dan detergen 3% + minyak adalah 5,949 x 10-6 N/m.
Tegangan permukaan zat cair yang diamati memiliki hasil yang berbeda-beda. Hal
ini terjadi karena molekul memiliki daya tarik menarik antarmolekul yang sejenis
yang disebut dengan daya kohesi. Selain itu molekul juga memiliki daya tarik
menarik antara molekul yang tidak sejenis yang disebut dengan daya adhesi. Daya
kohesi suatu zat selalu sama, sehingga pada permukaan suatu zat cair akan terjadi
perbedaan tegangan karena tidak adanya keseimbangan daya kohesi. Semakin
tinggi perbedaan tegangan yang terjadi pada bidang mengakibatkan antara kedua
zat cair itu semakin susah untuk bercampur. Tegangan yang terjadi pada larutan
detergen ataupun campuran detergen + minyak semakin mengecil karena daya
kohesinya semakin mengecil seiring dengan bertambanya berat detergen yang
digunakan.
Konduktivitas adalah ukuran kemampuan suatu benda untuk
menghantarkan listrik. Konduktivitas dipengaruhi oleh jumlah garam-garam
terlarut. Hal ini berkaitan dengan kemampuan air di dalam menghantarkan arus
listrik.. Semakin banyak garam-garam yang terlarut semakin baik daya hantar
listrik air tersebut. Air suling yang tidak mengandung garam-garam terlarut
dengan demikian bukan merupakan penghantar listrik yang baik. Pengukuran
konduktivitas sering dilakukan pada industri - industri sebagai cara mengukur
kandungan ion pada suatu larutan. Cara ini dipakai karena cepat, tidak memakan
biaya dan dapat diandalkan. Sebagai contoh, pengukuran konduktivitas digunakan
untuk memantau kualitas dalam persediaan air publik, di rumah sakit, dalam air
boiler dan industri yang bergantung pada kualitas air seperti pembuatan bir .
G. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang dilakukan dipeoleh kesimpulan bahwa koloid
memiliki sifat-safat antara lain Efek Tyndall, Gerak Brown, dan Elektroforesis
yang mempengaruhi tegangan permukaannya.
DAFTAR PUSTAKA
Arbianti, R., Utami, TS., Hermansyah, H., Andani, D., 2008. “Pengaruh Kondisi Operasi Reaksi Hidrogensai Metil Laurat dengan Katalis Nikel untuk Pembuatan Surfaktan Oleokimia”, Jurnal Teknologi, Vol. 3 (1).
Dogra, SK.,1990. Kimia Fisik dan Soal-soal, Universitas Indonesia, Jakarta.
Indarniati dan Ermawati, FU., 2008. “Perancangan Alat Ukur Tegangan Permukaan dengan Induksi Elektromagnetik”, Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 4 (1).
Keenan, dkk., 1984. Kimia Untuk Universitas. Erlangga, Jakarta
Kurniawati, Dwi, 2010. Cara Pembuatan Koloid, http://dwikurniawati20.blogspot.com/2012/03/cara-pembuatan-koloid.html, diakses pada 2 November 2012.
Respati, 1992. Dasar-Dasar Ilmu Kimia, Rienika Cipta, Jakarta.
Rini, Puspita Aryanti et al., 2007. “Pengaruh Komposisi Poly Ethylene Glycol (Peg) Dalam Sintesis Membran Padat Silika Dari Sekam Padi Dan Aplikasinya Untuk Dekolorisasi Limbah Cair Batik”, Jurnal skripsi UNDIP Semaran,. Vol.5 (2).
Syukri, S., 1999. Kimia Dasar 2, Institut Teknologi Bandung, Bandung.