Pengertian Koloid serta Sifat-Sifatnya

Disusun oleh:

Gregorius Gary

Jonathan Erik

Kevin Wijaya

Yudian Susanto

Daftar Isi

1. Pendahuluan 2

2. Pengertian Koloid 3

2.1. Pengertian Koloid 3

2.2. Jenis-Jenis Koloid 5

3. Sifat-Sifat Koloid 7

3.1. Sifat Koloid Sol 7

3.2. Sifat Koloid Emulsi 10

3.3. Sifat Koloid Buih 13

1

BAB I

PENDAHULUAN

Sistem koloid berhubungan dengan proses – prose di alam yang mencakup

berbagai bidang. Hal itu dapat kita perhatikan di dalam tubuh makhluk hidup,

yaitu makanan yang kita makan (dalam ukuran besar) sebelum digunakan

oleh tubuh. Namun lebih dahulu diproses sehingga berbentuk koloid. Juga

protoplasma dalam sel – sel makhluk hidup merupakan suatu koloid sehingga

proses – proses dalam sel melibatkan sitem koloid.

Dalam kehidupan sehari-hari ini, sering kita temui beberapa produk yang

merupakan campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat bercampur

secara merata/ homogen. Misalnya saja saat ibu membuatkan susu untuk

adik, serbuk/ tepung susu bercampur secara merata dengan air panas.

Kemudian, es krim yang biasa dikonsumsi oleh orang mempunyai rasa yang

beragam, es krim tersebut haruslah disimpan dalam lemari es agar tidak

meleleh. Kesemuanya merupakan contoh koloid.

Udara mengandung juga sistem koloid, misalnya polutan padat yang

terdispersi (tercampur) dalam udara, yaitu asap dan debu. Juga air yang

terdispersi dalam udara yang disebut kabut merupakan sistem koloid. Mineral

– mineral yang terdispersi dalam tanah, yang dibutuhkan oleh tumbuh –

tumbuhan juga merupakan koloid. Penggunaan sabun untuk mandi dan

mencuci berfungsi untuk membentuk koloid antara air dengan kotoran yang

melekat (minyak). Campuran logam selenium dengan kaca lampu belakang

mobil yang menghasilkan cahaya warna merah merupakan sistem koloid.

2

BAB II

PENGERTIAN KOLOID

2.1 Pengertian koloid, larutan, suspensi

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 yeng memiliki sifat tidak sama

pada setiap bagian campuran, contohnya air dan minyak, kemudian pasir dan

semen.

Ukuran partikel koloid berkisar antara 1-100 nm. Ukuran yang dimaksud dapat

berupa diameter, panjang, lebar, maupun tebal dari suatu partikel. Contoh lain

dari sistem koloid adalah adalah tinta, yang terdiri dari serbuk-serbuk warna

(padat) dengan cairan (air). Selain tinta, masih terdapat banyak sistem koloid

yang lain, seperti mayones, hairspray, jelly, dll.

Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut dan pelarut. Zat

terlarut dinamakan juga dengan fasa terdispersi atau solut, sedangkan zat

pelarut disebut dengan fasa pendispersi atau solvent. Contohnya larutan gula

atau larutan garam.

Suspensi adalah campuran heterogen yang terdiri dari partikel – partikel kecil

padat atau cair yang terdispersi dalam zat cair atau gas. Misalnya, tepung

beras dilarutkan dalam air dan dikocok dengan kuat; Apabila campuran

tersebut dibiarkan beberapa saat, campuran tersebut akan mengendap ke

bawah.

Ciri – cirinya:

3

1. Larutan (Dispersi Molekuler)

- 1 fase

- jernih

- homogen

- diameter partikel: <1 nm

- tidak dapat disaring

- tidak memisah jika didiamkan

2.Koloid (Dispersi Koloid)

- 2 fase

- keruh

- antara homogen dengan heterogen

- diameter partikel: 1 nm<d<100 nm

- tidak dapat disaring dengan penyaring biasa, melainkan dengan penyaring

ultra

- tidak memisahkan jika didiamkan

3. Suspensi(Dispersi Kasar)

- 2 fase

- keruh

- heterogen

- diameter partikel: >100 nm

- dapat disaring dengan kertas saring biasa

- memisah jika didiamkan

Keadaan koloid atau sistem koloid atau suspensi koloid atau larutan koloid

atau suatu koloid adalah suatu campuran berfasa dua yaitu fasa terdispersi

dan fasa pendispersi dengan ukuran partikel terdispersi berkisar antara 10-7

sampai dengan 10-4 cm. Besaran partikel yang terdispersi, tidak menjelaskan

keadaan partikel tersebut. Partikel dapat terdiri atas atom, molekul kecil atau

molekul yang sangat besar. Koloid emas terdiri atas partikel-partikel dengan

bebagai ukuran, yang masing-masing mengandung jutaan atom emas atau

lebih. Koloid belerang terdiri atas partikel-partikel yang mengandung sekitar

seribu molekul S8. Suatu contoh molekul yang sangat besar (disebut juga

molekul makro) ialah haemoglobin. Berat molekul dari molekul ini 66800 s.m.a

dan mempunyai diameter sekitar 6 x 10-7.

4

2.2 Jenis – jenis koloid

Koloid merupakan suatu sistem campuran “metastabil” (seolah-olah stabil,

tapi akan memisah setelah waktu tertentu). Koloid berbeda dengan larutan;

larutan bersifat stabil. 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 terdispersinya, sistem koloid dapat dikelompokkan menjadi

3, yaitu:

1. Sol (fase terdispersi padat)

a. Sol padat adalah sol dalam medium pendispersi padat

Contoh: paduan logam, gelas warna, intan hitam

b. Sol cair adalah sol dalam medium pendispersi cair

Contoh: cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat

c. Sol gas adalah sol dalam medium pendispersi gas

Contoh: debu di udara, asap pembakaran

2. Emulsi (fase terdispersi cair)

a. Emulsi padat adalah emulsi dalam medium pendispersi padat

Contoh: Jelly, keju, mentega, nasi

b. Emulsi cair adalah emulsi dalam medium pendispersi cair

Contoh: susu, mayones, krim tangan

c. Emulsi gas adalah emulsi dalam medium pendispersi gas

Contoh: hairspray dan obat nyamuk

3. Buih (fase terdispersi gas)

a. Buih padat adalah buih dalam medium pendispersi padat

Contoh: Batu apung, marshmallow, karet busa, Styrofoam

b. Buih cair adalah buih dalam medium pendispersi cair

Contoh: putih telur yang dikocok, busa sabun

Untuk pengelompokan buih, jika fase terdispersi dan medium pendispersi

sama-sama berupa gas, campurannya tergolong larutan.

5

BAB III

SIFAT-SIFAT KOLOID

3.1 Sifat – sifat koloid sol:

1. 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.

2. Efek Tyndall

6

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.

3. Adsorpsi koloid

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada

permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel.

Dimana partikel-partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka

pertikel-partikel zat cair atau gas tersebut akan terakumulasi pada permukaan

zat padat tersebut. Beda halnya dengan absorpsi. Absorpsi adalah fenomena

menyerap semua partikel ke dalam sol padat bukan di atas permukaannya,

melainkan di dalam sol padat tersebut.

Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel-partikel

pada permukaannya, baik partikel netral atau bermuatan (kation atau anion)

karena mempunyai permukaan yang sangat luas. Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3

bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3

bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.

4. Muatan koloid sol

Sifat koloid terpenting adalah muatan partikel koloid. Semua partikel koloid

memiliki muatan sejenis (positif dan negatif). Maka terdapat gaya tolak

menolak antar partikel koloid. Partikel koloid tidak dapat bergabung sehingga

memberikan kestabilan pada sistem koloid. Sistem koloid secara keseluruhan

bersifat netral. Berikut penjelasan tentang sumber muatan koloid, kestabilan,

lapisan bermuatan ganda, elektroforesis koloid sol, dan proses – proses

lainnya pada koloid sol :

7

A. Sumber muatan koloid sol

Partikel-partikel koloid mendapat mutan listrik melalui dua cara, yaitu :

Proses adsorpsi

Partikel koloid dapat mengadsorpsi partikel bermuatan dari fase

pendispersinya. Jenis muatan tergantung dari jenis partikel yang bermuatan.

Partikel sol Fel (OH)3 kemampuan untuk mengadsorpsi kation dari medium

pendisperinya sehingga bermuatan positif, sedangkal partikel sol As2S3

mengadsorpsi anion dari medium pendispersinya sehingga bermuatan negatif.

Sol AgCI dalam medium pendispersi dengan kation Ag+ berlebihan akan

mengadsorpsi Ag+ sehingga bermuatan positif. Jika anion CI- berlebih, maka

sol AgCI akan mengadsorpsi ion CI- sehingga bermuatan positif.

Proses ionisasi gugus permukaan partikel

Beberapa partikel koloid memperoleh muatan dari proses ionisasi gugus-

gugus yang ada pada permukaan partikel koloid. Contohnya adalah koloid

protein dan koloid sabun/ deterjen. Berikut penjelasannya:

Koloid protein

Koloid protein adalah jenis koloid sol yang mempunyai gugus yang bersifat

asam (-COOH) dan biasa (-NH2). Kedua gugus ini dapat terionisasi dan

memberikan muatan pada molekul protein.

Pada ph rendah , gugus basa –NH2 akan menerima proton dan membentuk

gugus –NH3. Ph tinggi, gugus –COOH akan mendonorkan proton dan

membentuk gugus – COO-. Pada ph intermediet partikel protein bermuatan

netral karena muatan –NH3+ dan COO- saling meniadakan.

Koloid sabun dan deterjen

Pada konsentrasi relatif pekat, molekul ini dapat bergabung membentuk

partikel berukuran koloid yang disebut misel. Zat yang molejulnya bergabung

secara spontan dalam suatu fase pendispersi dan membentuk partikel

berukuran koloid disebut koloid terasosiasi.

Sabun adalah garam karboksilat dengan rumus R-COO-Na+. Anion R-COO-

terdiri dari gugus R- yang bersifat non pola. Gugus R- atau ekor non-polar

tidak larut dalam air sehingga akan terorientasi ke pusat.

8

3.2 Sifat Koloid Emulsi

Seperti yang telah dijelaskan, emulsi merupakan jenis koloid dimana fase

terdispersinya merupakan zat cair. Kemudian, berdasarkan medium

pendispersinya, emulsi dapat dibagi menjadi:

* Emulsi Gas

Emulsi gas dapat disebut juga aerosol cair yang adalah emulsi dalam medium

pendispersi gas. Pada aerosol cair, seperti; hairspray dan obat nyamuk dalam

kemasan kaleng, untuk dapat membentuk system koloid atau menghasilkan

semprot aerosol yang diperlukan, dibutuhkan bantuan bahan pendorong/

propelan aerosol, anatar lain; CFC (klorofuorokarbon atau Freon). Aerosol cair

juga memiliki sifat-sifat seperti sol liofob; efek Tyndall, gerak Brown, dan

kestabilan denganmuatan partikel. Contoh: dalam hutan yang lebat, cahaya

matahari akan disebarkan oleh partikel-partikel koloid dari sistem koloid kabut

à merupakan contoh efek Tyndall pada aerosol cair.

* Emulsi Cair

Emulsi cair melibatkan dua zat cair yang tercampur, tetapi tidak dapat saling

melarutkan, dapt juga disebut zat cair polar &zat cair non-polar. Biasanya

salah satu zat cair ini adalah air (zat cair polar) dan zat lainnya; minyak (zat

cair non-polar). Emulsi cair itu sendiri dapat digolongkan menjadi 2 jenis,

yaitu; emulsi minyak dalam air (cth: susu yang terdiri dari lemak yang

terdispersi dalam air,jadi butiran minyak di dalam air), atau emulsi air dalam

minyak (cth: margarine yang terdiri dari air yang terdispersi dalam minyak,

jadi butiran air dalam minyak).

Beberapa sifat emulsi yang penting:

Demulsifikasi

Kestabilan emulsi cair dapat rusak apabila terjadi pemansan, proses

sentrifugasi, pendinginan, penambahan elektrolit, dan perusakan zat

pengemulsi. Krim atau creaming atau sedimentasi dapat terbentuk pada

proses ini. Pembentukan krim dapat kita jumpai pada emulsi minyak dalam

air, apabila kestabilan emulsi ini rusak,maka pertikel-partikel minyak akan

9

naik ke atas membentuk krim. Sedangkan sedimentasi yang terjadi pada

emulsi air dalam minyak; apabila kestabilan emulsi ini rusak, maka partikel-

partikel air akan turun ke bawah. Contoh penggunaan proses ini adalah:

penggunaan proses demulsifikasi dengan penmabahan elektrolit

untukmemisahkan karet dalam lateks yang dilakukan dengan penambahan

asam format (CHOOH) atau asam asetat (CH3COOH).

Pengenceran

Dengan menambahkan sejumlah medium pendispersinya, emulsi dapat

diencerkan. Sebaliknya, fase terdispersi yang dicampurkan akan dengan

spontan membentuk lapisan terpisah. Sifat ini dapat dimanfaatkan untuk

menentukan jenis emulsi.

Emulsi Padat atau Gel

Gel adalah emulsi dalam medium pendispersi zat padat, dapat juga dianggap

sebagai hasil bentukkan dari penggumpalan sebagian sol cair. Partikel-partikel

sol akan bergabung untuk membentuk suatu rantai panjang pada proses

penggumpalan ini. Rantai tersebut akan saling bertaut sehingga membentuk

suatu struktur padatan di mana medium pendispersi cair terperangkap dalam

lubang-lubang struktur tersebut. Sehingga, terbentuklah suatu massa berpori

yang semi-padat dengan struktur gel. Ada dua jenis gel, yaitu:

i. Gel elastis

Karena ikatan partikel pada rantai adalah adalah gaya tarik-menarik yang

relatif tidak kuat, sehingga gel ini bersifat elastis. Maksudnya adalah gel ini

dapat berubah bentuk jika diberi gaya dan dapat kembali ke bentuk awal bila

gaya tersebut ditiadakan. Gel elastis dapat dibuat dengan mendinginkan sol

iofil yang cukup pekat. Contoh gel elastis adalah gelatin dan sabun.

ii.Gel non-elastis

Karena ikatan pada rantai berupa ikatan kovalen yang cukup kuat, maka gel

ini dapat bersifat non-elastis. Maksudnya adalah gel ini tidak memiliki sifat

elastis, gel ini tidak akan berubah jika diberi suatu gaya. Salah satu contoh gel

ini adalah gel silica yang dapat dibuat dengan reaksi kia; menambahkan HCl

pekat ke dalam larutan natrium silikat, sehingga molekul-molekul asam silikat

yang terbentuk akan terpolimerisasi dan membentuk gel silika.

10

Beberapa sifat gel yang penting adalah:

Hidrasi

Gel non-elastis yang terdehidrasi tidak dapat diubah kembali ke bentuk

awalanya, tetapi sebaliknya, gel elastis yang terdehidrasi dapat diubah

kembali menjadi gel elastis dengan menambahkan zat cair.

Menggembung (swelling)

Gel elastis yang terdehidrasi sebagian akan menyerap air apabila dicelupkan

ke dalam zat cair. Sehingga volum gel akan bertambah dan menggembung.

Sineresis

Gel anorganik akan mengerut bila dibiarkan dan diikuti penetesan pelarut, dan

proses ini disebut sineresis.

Tiksotropi

Beberapa gel dapat diubah kembali menjadi sol cair apabila diberi agitasi atau

diaduk. Sifat ini disebut tiksotropi. Contohnya adalah gel besi oksida, perak

oksida, dsb.

3.3 Sifat Koloid Buih

Buih adalah koolid dengan fase terdisperasi gas dan medium pendisperasi zat

cair atau zat padat. Baerdasarkan medium pendisperasinya, buih

dikelompokkan menjadi dua, yaitu:

1. Buih Cair (Buih)

Buih cair adalah sistem koloid dengan fase terdisperasi gas dan dengan

medium pendisperasi zat cair. Fase terdisperasi gas pada umumnya berupa

udara atao karbondioksida yang terbetuk dari fermentasi. Kestabilan buih

dapat diperoleh dari adanya zat pembuih (surfaktan). Zat ini teradsorbsi ke

daerah antar-fase dan mengikat gelembung-gelembung gas sehingga

diperoleh suatu kestabilan.

11

Ukuran kolid buih bukanlah ukuran gelembung gas seperti pada sistem kolid

umumnya, tetapi adalah ketebalan film (lapisan tipis) pada daerah antar-fase

dimana zat pembuih teradsorbsi, ukuran kolid berkisar 0,0000010 cm. Buih

cair memiliki struktur yang tidak beraturan. Strukturnya ditentukan oleh

kandungan zat cairnya, bukan oleh komposisi kimia atau ukuran buih rata-

rata. Jika fraksi zat cair lebih dari 5%, gelembung gas akan mempunyai bentuk

hamper seperti bola. Jika kurang dari 5%, maka bentuk gelembung gas adalah

polihedral.

Beberapa sifat buih cair yang penting:

Struktur buih cair dapat berubah dengan waktu, karena:

- pemisahan medium pendispersi (zat cair) atau drainase, karena kerapatan

gas dan zat cair yang jauh berbeda,

- terjadinya difusi gelembung gas yang kecil ke gelembung gas yang besar

akibat tegangan permukaan, sehingga ukuran gelembung gas menjadi lebih

besar,

- rusaknya film antara dua gelembung gas.

Struktur buih cair dapat berubah jika diberi gaya dari luar. Bila gaya yang

diberikan kecil, maka struktur buih akan kembali ke bentuk awal setelah gaya

tersebut ditiadakan. Jika gaya yang diberikan cukup besar, maka akan terjadi

deformasi.

Contoh buih cair:

- Buih hasil kocokan putih telur

Karen audara di sekitar putih telur akan teraduk dan menggunakan zat

pembuih, yaitu protein dan glikoprotein yang berasal dari putih telur itu

sendiri untukmembentuk buih yang relative stabil. Sehingga putih telur yang

dikocok akan mengembang.

- Buih hasil akibat pemadam kebakaran

Alat pemadam kebakaran mengandung campuran air, natrium bikarbonat,

aluminium sulfat, serta suatu zat pembuih. Karbondioksida yang dilepas akan

membentuk buih dengan bamtuam zat pembuih tersebut.

2. Buih Padat

12

Buih padat adalah sistem kolid dengan fase terdisperasi gas dan

denganmedium pendisperasi zat padat. Kestabilan buih ini dapat diperoleh

dari zat pembuih juga (surfaktan). Contoh-contoh buih padatyang mungkin

kita ketahui:

- Roti

Proses peragian yang melepas gas karbondioksida terlibat dalam proses

pembuatan roti. Zat pembuih protein gluten dari tepung kemudian akan

membentuk lapisan tipis mengelilimgi gelembung-gelembung karbondioksida

untuk membentuk buih padat.

- Batu apung

Dari proses solidifikasi gelas vulkanik, maka terbentuklah batu apung.

- Styrofoam

Styrofoam memiliki fase terdisperasi karbondioksida dan udara, serta medium

pendisperasi polistirena.

13