KOLOID

2.1 Pengertian Koloid

Untuk memudahkan pembahasan sistem dispersi koloid, digunakan fase terdispersi

berupa padatan dan fase pendispersi yang umum, berupa air. Ukuran partikel zat terdispersi

di dalam koloid lebih besar daripada ukuran partikel di dalam larutan, tetapi lebih kecil

daripada ukuran partikel di dalam suspensi. Partikel zat terdispersi berukuran antara 10-7 cm

sampai dengan 10-5 cm (1 nm – 100 nm). Sistem koloid tampak homogen jika dilihat tanpa

mikroskop, tetapi dengan menggunakan mikroskop tampak adanya partikel-partikel fase

terdispersi. Partikel koloid dapat disaring dengan menggunakan suatu kertas saring yang

berpori-pori sangat halus (penyaring ultra). Berdasarkan sistem dispersinya, suatu koloid

tampak seperti suspensi. Akan tetapi, secara fisik tampak seperti larutan sehingga sering juga

disebut dengan istilah suspensi homogen. Campuran susu bubuk dan air dinamakan koloid.

Secara garis besar, perbandingan antara larutan, koloid, dan suspensi dapat dilihat pada Tabel

2.1. berikut ini. 

Tabel 2.1 Perbandingan antara Larutan, Koloid, dan Suspensi 

Aspek Larutan Koloid Suspensi

Bentuk Campuran Homogen Tampak homogen Heterogen

Kestabilan Stabil Stabil Tidak stabil

Pengamatan

MikroskopHomogen Heterogen Heterogen

Jumlah Fase Satu Dua Dua

Sistem Dispersi Molekuler Padatan halus Padatan kasar

Pemisahan dengan

Cara Penyaringan

Tidak dapat

disaring

Tidak dapat disaring dengan

kertas saring biasa, kecuali

dengan kertas saring ultra.

Dapat disaring

Ukuran Partikel < 10-7 cm, atau

< 1 nm

10-7 cm - 10-5 cm, atau 1 nm

- 100 nm

> 10-5 cm, atau

> 100 nm

2.2 Pengelompokan sistem koloid

Sistem koloid adalah campuran yang heterogen. Telah diketahui bahwa terdapat tiga

fase zat, yaitu padat, cair, dan gas. Dari ketiga fasa zat ini dapat dibuat sembilan kombinasi

campuran fase zat, tetapi yang dapat membentuk sistem koloid hanya delapan. Kombinasi

campuran fase gas dan fase gas selalu menghasilkan campuran yang homogen (satu fase)

sehingga tidak dapat membentuk sistem koloid. 

2.2.1 Sistem Koloid Fase Padat-Cair (Sol)

Sistem koloid fase padat-cair disebut sol. Sol terbentuk dari fase terdispersi berupa zat

padat dan fase pendispersi berupa cairan. Sol yang memadat disebut gel. Berikut contoh-

contoh sistem koloid fase padat-cair.

a. Agar-agar

Padatan agar-agar yang terdispersi di dalam air panas akan menghasilkan sistem koloid yang

disebut sol. Jika konsentrasi agar-agar rendah, pada keadaan dingin sol ini akan tetap

berwujud cair. Sebaliknya jika konsentrasi agar-agar tinggi pada keadaan dingin sol akan

menjadi padat dan kaku. Keadaan seperti ini disebut gel.

b. Pektin

Pektin adalah tepung yang diperoleh dari buah pepaya muda, apel, dan kulit jeruk. Jika pektin

didispersikan di dalam air, terbentuk suatu sol yang kemudian memadat sehingga membentuk

gel. Pektin biasa digunakan untuk pembuatan selai.

c. Gelatin

Gelatin adalah tepung yang diperoleh dari hasil perebusan kulit atau kaki binatang, misalnya

sapi. Jika gelatin didispersikan di dalam air, terbentuk suatu sol yang kemudian memadat dan

membentuk gel. Gelatin banyak digunakan untuk pembuatan cangkang kapsul. Agar-agar,

pektin dan gelatin juga digunakan untuk pembuatan makanan, seperti jelly atau permen

kenyal (gummy candies).

d. Cairan Kanji

Tepung kanji yang dilarutkan di dalam air dingin akan membentuk suatu suspensi. Jika

suspensi dipanaskan akan terbentuk sol, dan jika konsentrasi tepung kanji cukup tinggi, sol

tersebut akan memadat sehingga membentuk gel. Suatu gel terbentuk karena fase terdispersi

mengembang, memadat dan menjadi kaku.

e. Air sungai (tanah terdispersi di dalam medium air).

f. Cat tembok dan tinta (zat warna terdispersi di dalam medium air).

g. Cat kayu dan cat besi (zat warna terdispersi di dalam pelarut organik).

h. Gel kalsium asetat di dalam alkohol.

i. Sol arpus (damar).

j. Sol emas, sol Fe(OH)3, sol Al(OH)3, dan sol belerang.

2.2.2 Sistem Koloid Fase Padat-Padat (Sol Padat)

Sistem koloid fase pada-padat terbentuk dari fase terdispersi dan fase pendispersi

yang sama-sama berwujud zat padat sehingga dikenal dengan nama sol padat. Lazimnya,

istilah sol digunakan untuk menyatakan sistem koloid yang terbentuk dari fase terdispersi

berupa zat padat di dalam medium pendispersi berupa zat cair sehingga tidak perlu digunakan

istilah sol cair. Contoh sistem koloid fase padat-padat adalah logam campuran (aloi),

misalnya stainless steel yang terbentuk dari campuran logam besi, kromium dan nikel.

Contoh lainnya adalah kaca berwarna yang dalam ini zat warna terdispersi di dalam medium

zat padat (kaca).

2.2.3 Sistem Koloid Fase Padat-Gas (Aerosol Padat)

Sistem koloid fase padat-gas terbentuk dari fase terdispersi berupa padat dan fase

pendispersi berupa gas. Anda sering menjumpai asap dari pembakaran sampah atau dari

kendaraan bermotor. Asap merupakan partikel padat yang terdispersi di dalam medium

pendispersi berupa gas (udara). Partikel padat di udara disebut partikulat padat. Sistem

dispersi zat padat dalam medium pendispersi gas disebut aerosol padat. Sebenarnya istilah,

aerosol lazim digunakan untuk menyatakan sistem dispersi zat cair di dalam medium gas

sehingga tidak perlu disebut aerosol cair.

2.2.4 Sistem Koloid Fase Cair-Gas (Aerosol)

Sistem koloid fase cair-gas terbentuk dari fase terdispersi berupa zat cair dan fase

pendispersi berupa gas. Contoh sistem koloid ini adalah kabut dan awan. Partikel-partikel zat

cair yang terdispersi di udara (gas) disebut partikulat cair. Contoh aerosol adalah hairspray,

obat nyamuk semprot, parfum (body spray), cat semprot dan lain-lain. Pada produk-produk

tersebut digunakan zat pendorong (propellant) berupa senyawa klorofluorokarbon (CFC).

2.2.5 Sistem Koloid Fase Cair-Cair (Emulsi)

Sistem koloid fase cair-cair terbentuk dari fase terdispersi berupa zat cair dan medium

pendispersi yang juga berupa cairan. Campuran yang terbentuk bukan berupa larutan,

melainkan bersifat heterogen. Misalnya campuran antara minyak dan air. Air yang bersifat

polar tidak dapat bercampur dengan minyak yang bersifat nonpolar. Untuk dapat

“mendamaikan” air dan minyak, harus ada zat “penghubung” antara keduanya. Zat

penghubung ini harus memiliki gugus polar (gugus yang dapat larut di dalam air) dan juga

harus memiliki gugus nonpolar (gugus yang dapat larut di dalam minyak) sehingga zat

penghubung tersebut dapat bercampur dengan air dan dapat pula bercampur dengan minyak.

Sistem koloid cair-cair disebut emulsi. Zat penghubung yang menyebabkan

pembentukan emulsi disebut emulgator (pembentuk emulsi). Jadi, tidak ada emulsi tanpa

emulgator. Contoh zat emulgator, yaitu sabun, detergen, dan lesitin. Minyak dan air dapat

bercampur jika ditambahkan emulgator berupa sabun atau deterjen. Oleh karena itu, untuk

menghilangkan minyak yang menempel pada tangan atau pakaian digunakan sabun atau

deterjen, yang kemudian dibilas dengan air.

Susu, air santan, krim, dan lotion merupakan beberapa emulsi yang Anda kenal dalam

kehidupan sehari-hari. Susu murni (dalam bentuk cair) merupakan contoh bentuk emulsi

alami karena di dalam susu murni telah terdapat emulgator alami, yaitu kasein. Di dalam

industri makanan, biasanya susu murni diolah menjadi susu bubuk. Susu bubuk yang

terbentuk menjadi sukar larut dalam air, kecuali dengan menggunakan air panas. Oleh karena

itu, digunakan zat emulgator yang berupa lesitin sehingga susu bubuk tersebut dapat mudah

larut dalam air, sekalipun hanya dengan menggunakan air dingin. Susu bubuk yang dicampur

dengan zat emulgator dikenal dengan istilah susu bubuk instant. Contoh lain emulsi adalah

krim (emulsi yang berbentuk pasta), dan lotion (emulsi yang berbentuk cairan kental atau

krim yang encer). Sistem emulsi banyak digunakan dalam berbagai industri seperti berikut :

a. Industri kosmetik: dalam bentuk berbagai krim untuk perawatan kulit, dan berbagai lotion

yang berasal dari minyak, serta haircream (minyak rambut).

b. Industri makanan: dalam bentuk es krim dan mayones. Mayones terbuat dari minyak tumbuh-

tumbuhan (minyak jagung atau minyak kedelai) dan air. Pada mayones ini digunakan kuning

telur sebagai zat emulgator.

c. Industri farmasi: dalam bentuk berbagai krim untuk penyakit kulit, sirup, minyak ikan, dan

lain-lain.

2.2.6 Sistem Koloid Fase Cair-Padat (Emulsi Padat)

Sistem koloid fase cair-padat terbentuk dari fase terdispersi berupa zat cair dan

medium pendispersi berupa zat padat sehingga dikenal dengan nama emulsi padat.

Sebenarnya, istilah emulsi hanya digunakan untuk sistem koloid fase cair-cair. Jadi, emulsi

berarti sistem koloid fase cair-cair (tidak ada istilah emulsi cair). Contoh emulsi padat, yaitu

keju, mentega, dan mutiara. 

 

2.2.7 Sistem Koloid Fase Gas-Cair (Busa)

Sistem koloid fase gas-cair terbentuk dari fase terdispersi berupa gas dan medium

pendispersi berupa zat cair. Jika anda mengocok larutan sabun, akan timbul busa. Di dalam

busa sabun terdapat rongga yang terlihat kosong. Busa sabun merupakan fase gas dalam

medium cair. Contoh-contoh zat yang dapat menimbulkan busa atau buih, yaitu sabun,

deterjen, protein, dan tanin.

Pada proses pencucian, busa yang ditimbulkan oleh sabun atau deterjen dapat

mempercepat proses penghilangan kotoran. Busa atau buih pada zat pemadam api berfungsi

memperluas jangkauan (voluminous) dan mengurangi penguapan air. Pada proses pemekatan

bijih logam, sengaja ditimbulkan busa agar zat-zat pengotor dapat terapung di dalam busa

tersebut.

Di dalam suatu proses industri kimia, misalnya proses fermentasi, kadang-kadang

pembentukan busa tidak diinginkan sehingga dilakukan penambahan zat antibusa (antifoam),

seperti silikon, eter, isoamil alkohol, dan lain-lain.

2.2.8 Sistem Koloid Fase Gas-Padat (Busa Padat)

Sistem koloid fase gas-padat terbentuk dari fase terdispersi berupa gas dan medium

pendispersi berupa zat padat, yang dikenal dengan istilah busa padat, sedangkan dispersi gas

dalam medium cair disebut busa dan tidak perlu disebut busa cair. Di dalam kehidupan

sehari-hari, anda dapat menemui busa padat yang dikenal dengan istilah karet busa dan batu

apung. Pada kedua contoh busa padat ini terdapat rongga atau pori-pori yang dapat diisi oleh

udara.

Secara garis besar, kedelapan jenis sistem koloid tersebut dapat ditunjukkan pada

Tabel 2.2 berikut ini.

Tabel 2.2 Jenis Sistem Koloid dan Contoh-contohnya

No.

Fase

Terdispers

i

Medium

PendispersiNama Koloid Contoh

1. Padat Cair SolSol emas, agar-agar, jelly,

cat, tinta, air sungai

2. Padat Gas Aerosol padat Asap, debu padat

3. Padat Padat Sol padatPaduan logam, kaca

berwarna

4. Cair Gas Aerosol Kabut, awan

5 Cair Cair EmulsiSantan, susu, es krim, krim,

lotion, mayonaise

6. Cair Padat Emulsi padat Keju, mentega, mutiara

7. Gas Cair Buih, busa Busa sabun

8. Gas Padat Busa padat Karet busa, batu apung

Macam koloid berdasarkan interaksinya dengan pelarut ( air )

1.      Koloid Hidrofil ;

- dapat campur dengan air --> dapat diencerkan

- lebih stabil .

Contoh : koloid dari senyawa-senyawa organik, misalnya

kanji (amilum), agar-agar, dsb

2.      Koloid Hidrofob ;

- tidak campur dengan air, --> tidak dapat diencerkan

- kurang stabil.

Contoh : Kebanyakan koloid dari senyawa anorganik, misalnya sol belerang (S), Fe(OH)3.

2.3 Sifat dan penerapan sistem koloid

Secara fisik, sistem koloid terlihat homogen seperti larutan. Jika anda amati dengan

mikroskop, terlihat adanya perbedaan antara koloid dan larutan karena sistem koloid

sebetulnya bersifat heterogen. Untuk lebih memperjelas perbedaan antara larutan dan koloid,

Anda harus mempelajari sifat-sifat yang dimiliki oleh sistem koloid tersebut. 

2.3.1. Gerak Brown

Gerak Brown adalah gerak tidak beraturan, gerak acak atau gerak zig-zag partikel

koloid. Gerak Brown terjadi karena benturan tidak teratur partikel koloid dan medium

pendispersi. Benturan tersebut mengakibatkan partikel koloid bergetar dengan arah yang

tidak beraturan dan jarak yang pendek. 

Gerak Brown kali pertama diamati pada 1827 oleh Robert Brown (1773-1858),

seorang ahli Biologi berkebangsaan Inggris pada saat mengamati serbuk sari. Fenomena ini

dijelaskan oleh Albert Einstein (1879-1955) pada 1905. Menurut Einstein, suatu partikel

mikroskopis (hanya dapat diamati dengan mikroskop) yang melayang dalam suatu medium

pendispersi akan menunjukkan suatu gerak acak atau gerak zig-zag. Gerakan ini disebabkan

oleh medium pendispersi yang menabrak partikel terdispersi dari berbagai sisi dalam jumlah

yang tidak sama untuk setiap sisi.

Arah gerak partikel koloid bergantung pada jumlah partikel medium pendispersi yang

menabrak. Jika jumlah partikel pendispersi yang menabrak dari arah bawah banyak, partikel

koloid akan bergerak ke atas. Jika jumlah partikel pendispersi yang menabrak dari kiri bawah

banyak, partikel koloid bergerak ke kanan atas. Setiap gerak disertai getaran karena di sisi

lain ada tabrakan dari medium pendispersi, tetapi jumlah molekul medium pendispersi ini

sedikit. Gerak zig-zag akibat tabrakan dari partikel pendispersi menyebabkan sistem koloid

tetap stabil, tetap homogen, dan tidak mengendap.

Apakah gerak Brown juga terjadi pada sistem larutan atau suspensi? Pada larutan,

partikel terdispersi memiliki ukuran yang sangat kecil dan hampir sama dengan ukuran

molekul pendispersi. Gerakan partikel pendispersi bukan terjadi karena ditabrak oleh partikel

pendipersi, melainkan disebabkan oleh gerakan oleh molekul sendiri. Pada suspensi, ukuran

partikel terdispersi sangat besar. Adanya partikel pendispersi yang menabrak tidak

menyebabkan partikel terdispersi bergerak dan tidak menimbulkan getaran. Pada suspensi,

partikel terdispersi banyak dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi sehingga partikel terdispersi

lebih banyak bergerak ke bawah dan membentuk endapan.

2.3.2        Efek Tyndall

Jika cahaya dilewatkan ke dalam sistem koloid, cahaya yang melewati sistem koloid

tersebut terlihat lebih terang. Cahaya yang terlihat lebih terang ini disebabkan oleh terjadinya

efek Tyndall. Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Partikel

koloid akan memantulkan dan menghamburkan cahaya yang mengenainya sehingga cahaya

akan terlihat lebih terang. Jika kemudian cahaya ini ditangkap layar, cahaya pada layar

tersebut tampak buram.

Di dalam kehidupan sehari-hari, efek Tyndall dapat dilihat pada gejala-gejala berikut.

1) Jika sinar matahari masuk melalui celah ke dalam ruangan, pada sinar terlihat debu-debu

beterbangan (daerah ini terlihat lebih terang). Pada daerah yang tidak terlewati sinar matahari

tidak akan terlihat adanya debu. Begitu juga jika sinar matahari melewati daun pepohonan di

daerah yang berkabut, sinar matahari tersebut terlihat lebih jelas.

2) Jika Anda menonton film di gedung bioskop, kemudian ada asap rokok yang mengepul ke

atas cahaya proyektor terlihat lebih terang dan gambar pada layar menjadi buram.

3) Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut terlihat lebih jelas. Begitu juga pada jalan

yang berdebu, sorot lampu terlihat lebih jelas, kecuali sehabis hujan yang cukup deras

(sehingga jalanan tidak berdebu dan tidak ada asap). Itulah sebabnya sorot lampu mobil

seakan tidak tampak (tidak terlihat), tetapi jalan terlihat jelas.

2.3.3 Adsorpsi

Partikel koloid mampu menyerap molekul netral atau ion-ion pada permukaannya.

Jika partikel koloid menyerap ion bermuatan, kemudian ion-ion tersebut menempel pada

permukaannya, partikel tersebut menjadi bermuatan.

 

Sol Fe(OH)3 mampu mengadsorpsi ion-ion H+ sehingga sol Fe(OH)3 menjadi

bermuatan positif. Sol As2S3 mampu mengadsorpsi ion-ion S2- sehingga sol As2S3 menjadi

bermuatan negatif. Penyerapan yang hanya terjadi di permukaan saja disebut adsorpsi,

sedangkan penyerapan yang terjadi di seluruh bagian disebut absorpsi.

Muatan dalam partikel koloid bukan disebabkan oleh ionisasi partikel seperti pada

larutan, melainkan disebabkan oleh adanya ion lain yang diadsorpsi. Sifat adsorpsi partikel

koloid digunakan pada proses-proses berikut.

a. Penjernihan Air

Pada air sungai (air sungai merupakan suatu sistem koloid), tanah yang terdispersi

dapat diendapkan dengan penambahan tawas (Kal(SO4)2) atau larutan PAC (Poly

Alumuinium Chloride). Kedua zat ini dapat membentuk koloid Al(OH)3 mengadsorpsi

pengotor di dalam air, menggumpalkan, dan mengendapkannya sehingga air menjadi jernih.

b. Penghilangan Kotoran pada Proses Pembuatan Sirup

Kadang-kadang gula masih mengandung pengotor sehingga jika dilarutkan di dalam

air, pengotor tersebut akan tampak dan larutan tidak jernih. Pada industri pembuatan sirup,

untuk menghilangkan pengotor ini biasanya digunakan putih telur. Setelah gula larut, sambil

diaduk ditambahkan putih telur tersebut menggumpal dan mengadsorpsi pengotor. Selain

putih telur, dapat juga digunakan zat lain, seperti tanah diatomae atau arang aktif.

c. Proses Menghilangkan Bau Badan

Pada produk roll on deodorant, digunakan adsorben (zat yang akan mengadsorpsi)

berupa Al-stearat. Jika deodorant digosokkan pada anggota badan, Al-stearat mengadsorpsi

keringat yang menyebabkan bau badan.

d. Penggunaan Arang Aktif

Arang aktif merupakan contoh adsorben yang dibuat dengan memanaskan arang

dalam udara kering. Arang aktif memiliki kemampuan untuk menyerap berbagai zat. Obat

norit (obat sakit perut) mengandung zat arang aktif yang berfungsi menyerap berbagai zat dan

racun dalam usus. Arang aktif ini juga digunakan pada topeng gas, lemari es (untuk

menghilangkan bau), dan rokok filter (untuk mengikat asap nikotin dan tar).

Adanya muatan listrik pada koloid menyebabkan koloid dapat dipisahkan dengan cara

elektroforesis. Elektroforesis adalah metode pemisahan berdasarkan perbedaan laju

perpindahan molekul dalam medan listrik. Pada elektroforesis, partikel koloid yang

bermuatan akan mengalami pergerakan. Partikel koloid yang bermuatan negatif akan

bergerak ke elektrode (kutub) positif. Adapun koloid yang bermuatan positif bergerak ke

elektrode (kutub) yang bermuatan negatif.

 

Elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan dari suatu partikel

koloid.

2.3.4 Koagulasi

Telur direbus hingga membeku, penggumpalan susu yang basi, dan pembentukan

delta pada muara sungai merupakan contoh-contoh proses koagulasi. Koagulasi adalah

penggumpalan partikel koloid yang terjadi karena kerusakan stabilitas sistem koloid atau

karena penggabungan partikel koloid yang berbeda muatan sehingga membentuk partikel

yang lebih besar. Koagulasi dapat terjadi karena pengaruh pemanasan, pendinginan,

penambahan elektrolit, pembusukan, pencampuran koloid yang berbeda muatan, atau karena

elektroforesis. Koloid Fe(OH)3 yang bermuatan positif jika dicampur dengan koloid As2S3

yang bermuatan negatif akan mengalami koagulasi. Koagulasi terjadi karena setiap partikel

koloid yang memiliki muatna yang berlawanan saling menetralkan dengan gaya elektrostatik

hingga membentuk partikel besar dan menggumpal.

Elektroforesis dapat menyebabkan koagulasi karena endapan pada salah satu

elektrode semakin lama semakin pekat, dan akhirnya membentuk gumpalan. Berikut

beberapa proses koagulasi yang sengaja dilakukan dalam kehidupan sehari-hari.

a. Perebusan Telur

Telur mentah merupakan suatu sistem koloid dengan fase terdispersi berupa protein.

Jika telur tersebut direbus akan terjadi koagulasi sehingga telur tersebut menggumpal.

b. Pembuatan Yoghurt

Susu dapat diubah menjadi yoghurt melalui fermentasi. Pada fermentasi susu akan

terbentuk asam laktat yang menggumpal dan berasa asam.

c. Pembuatan Tahu

Pada pembuatan tahu dari kedelai, mula-mula kedelai dihancurkan sehingga keedelai

berbentuk bubur kedelai (seperti susu). Kemudian, ditambahkan larutan elektrolit, yaitu

CaSO4.2H2O yang disebut batu tahu sehingga protein kedelai menggumpal dan membentuk

tahu.

d. Pembuatan Lateks

Lateks terbuat dari getah karet, salah satu sistem koloid. Pada pembuatan lateks, getah

kerat digumpalkan dengan penambahan asam asetat atau asam format.

e. Penjernihan Air Sungai

Air sungai mengandung padatan lumpur yang terdispersi di dalam air (sol). Sol tanah

liat dalam air sungai memiliki muatan negatif sehingga dapat diendapkan dengan

penambahan tawas atau PAC. Di dalam air sungai tawas atau PAC membentuk koloid

Al(OH)3 yang bermuatan positif. Pengendapan terjadi karena koagulasi koloid yang

bermuatan negatif dengan koloid yang bemuatan positif.

f. Pembentukan Delta

Delta terbentuk dari hasil pencampuran air sungai yang mengandung koloid tanah liat

dan elektrolit yang berasal dari air laut. Pencampuran tersebut menyebabkan terjadinya

koagulasi sehingga terbentuk delta.

g. Pengolahan Asap Atau Debu

Asap dan debu yang dihasilkan dari suatu proses industri dapat mencemari udara di

sekitarnya. Asap dan debu merupakan sistem koloid zat padat dalam medium pendispersi gas

(udara). Padatan dalam asap atau debu dapat diendapkan menggunakan alat Cotrell.

Asap dan debu dilewatkan melalui cerobong yang di dalamnya terdapat ujung-ujung

elektrode bermuatan dengan bertegangan antara 20.000 V hingga 75.000 V. Elektrode

mengakibatkan asap dan debu tersebut menjadi bermuatan. Selanjutnya, partikel asap dan

debu akan tertarik pada elektrode yang lainnya dan mengendap. Endapan yang terbentuk

dipisahkan secara berkala sehingga gas-gas yang keluar dari cerobong sudah terbebas dari

partikel padatan yang berbahaya. 

2.3.5 Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Sistem koloid sol (zat padat dalam medium pendispersi cair) dapat bersifat liofil

(dalam bahasa Yunani lyo = cairan, philia = suka) dan ada juga bersifat liofob (Yunani:

phobia = tidak suka, takut). Pada sol yang bersifat liofil, zat terdispersi dapat menarik atau

mengikat medium pendispersi. Pada sol yang bersifat liofob, zat terdispersi tidak dapat

mengikat medium pendispersinya (air).

Pada koloid liofil, pengikatan medium pendispersi disebabkan oleh gaya tarik-

menarik (berupaya gaya elektrostatik) pada setiap gugus ujung molekul terdispersi. Sebagai

gambaran, jika satu sendok agar-agar padat dicampur dengan beberapa gelas air, setiap

penambahan air pada koloid agar-agar akan menyebabkan air terserap. Molekul-molekul air

akan diikat setiap gugus yang terdapat pada permukaan padatan agar-agar sehingga struktur

agar-agar mengembang.

Agar-agar sangat mudah menarik medium pendispersinya (air). Koloid liofil terlihat

homogen, stabil, tidak tampak adanya medium pendispersi, lebih kental, dan membentuk gel.

Contoh koloid liofil, yaitu agar-agar, koloid kanji, cat, lem, gelatin, protein (putih telur), dan

tinta warna. Jika medium pendispersi pada suatu koloid liofil adalah air, koloid tersebut

disebut koloid hidrofil.

Pada sol yang bersifat liofob, zat terdispersi tidak dapat bercampur dengan baik jika

ditambahkan lagi medium pendispersi. Pada koloid yang bersifat liofob, jumlah medium

pendispersi harus tertentu (terbatas). Jika pada suatu koloid liofob yang sudah stabil

ditambahkan lagi zat pendispersi, zat terdispersi akan menolak sehingga koloid tidak menjadi

tidak stabil. Contoh koloid liofob, yaitu sol emas, sol belerang, sol As2S3, dan sol Fe(OH)3

suatu koloid liofob dengan medium pendispersi air tersebut dinamakan koloid hidrofob.

Koloid liofob berbentuk encer (hampir sama dengan medium pendispersi), tidak stabil, serta

memiliki gerak Brown dan efek Tyndall.

Sifat-Sifat Sol Liofil Sol Liofob

Pembuatan Dapat dibuat langsung

dengan mencampurkan fase

terdispersi dengan medium

terdispersinya

Tidak dapat dibuat hanya

dengan mencampur fase

terdispersi dan medium

pendisperinya

Muatan partikel Mempunyai muatan yang

kecil atau tidak bermuatan

Memiliki muatan positif

atau negative

Adsorpsi medium Partikel-partikel sol liofil Partikel-partikel sol liofob

pendispersi mengadsorpsi medium

pendispersinya. Terdapat

proses solvasi/ hidrasi,

yaitu terbentuknya lapisan

medium pendispersi yang

teradsorpsi di sekeliling

partikel sehingga

menyebabkan partikel sol

liofil tidak saling

bergabung

tidak mengadsorpsi

medium pendispersinya.

Muatan partikel diperoleh

dari adsorpsi partikel-

partikel ion yang

bermuatan listrik

Viskositas

(kekentalan)

Viskositas sol liofil >

viskositas medium

pendispersi

Viskositas sol hidrofob

hampir sama dengan

viskositas medium

pendispersi

Penggumpalan Tidak mudah menggumpal

dengan penambahan

elektrolit

Mudah menggumpal

dengan penambahan

elektrolit karena

mempunyai muatan.

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 telah

menggumpal tidak dapat

diubah 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

atau katode, tergantung

jenis muatan partikel

2.3.6 Koloid Pelindung

Koloid pelindung adalah suatu sistem koloid yang ditambahkan pada sistem koloid

lainnya agar diperoleh koloid yang stabil. Contoh koloid pelindung adalah gelatin yang

merupakan koloid padatan dalam medium air. Gelatin biasa digunakan paa pembuatan es

krim untuk mencegah pembentukan kristal es yang kasar sehingga diperoleh es krim yang

lebih lembut.

2.3.7 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 diinginkan.

Pada proses dialisis, koloid yang mengandung ion-ion dimasukkan ke dalam kantung

penyaring, kemudian dicelupkan ke dalam medium pendispersi (air). Ion-ion dapat keluar

melewati penyaring sehingga partikel koloid terbebas dari ion-ion. Kantung penyaring

merupakan selaput semipermeabel yang hanya dapat dilewati ion dan air, tetapi tidak dapat

dilewati partikel koloid. 

Proses dialisis juga terjadi dalam metabolisme tubuh. Ginjal berfungsi sebagai

penyaring semipermeabel. Cairan hasil metabolisme di dalam darah mengandung butir-butir

darah, air, dan urea. Urea merupakan racun bagi tubuh sehingga harus dikeluarkan melalui air

seni. Jika ginjal mengalami gangguan (gagal ginjal), ginjal tidak dapat menyaring darah dan

mengeluarkan urea yang bersifat racun. Oleh karena itu, penderita gagal memerlukan proses

“cuci darah”, yaitu proses dialisis yang berfungsi menghilangkan urea dari darah. Oleh

karena itu, sudah sepatutnyalah kita mensyukuri kesehatan ginjal kita.

2.3.8 Sistem Koloid dalam Pengolahan Air

Air sungai merupakan koloid yang terbentuk dari tanah liat yang terdispersi di dalam

air. Pengolahan air sungai menjadi bersih dapat dilakukan melalui tahap-tahap penggumpalan

pengotor (koagulasi), penyaringan pengotor, penyerapan bau dan zat kimia (adsorpsi), dan

pembasmian kuman (desinfeksi).

a. Penggumpalan

Proses penggumpalan (koagulasi) dilakukan dengan menggunakan tawas (Kal(SO4)2),

PAC (Poly Alumunium Chloride), dan Al2(SO4)3.

Senyawa-senyawa tersebut dapat menghasilkan koloid Al(OH)3 yang akan

mengadsorpsi pengotor tanah dan menggumpalkannya sehingga terbentuk endapan.

b. Proses Penyaringan

Setelah terjadi penggumpalan, kemudian dilakukan proses penyaringan menggunakan

penyaring. Penyaring terdiri atas lapisan pasir, kerikil, dan ijuk. 

c. Proses Adsorpsi

Adsorpsi atau penyerapan kotoran menggunakan koloid Al(OH)3 terjadi pada tahap

awal. Jika terdapat ion Fe2+, ion tersebut terlebih dahulu dioksidasi menjadi ion Fe3+

menggunakan kaporit. Setelah itu baru proses adsorpsi dapat dilakukan menggunakan

Al(OH)3. Proses adsorpsi juga dilakukan dengan menggunakan karbon aktif yang dapat

menyerap bau dan zat-zat kimia, seperti besi dan sisa kaporit yang berlebih.

d. Proses Desinfeksi

Penambahan kaporit bertujuan membunuh kuman-kuman. Kaporit juga berperan

sebagai oksidator, dapat ditambahkan sebelum penggumpalan. Kaporit ini menimbulkan bau

unsur klorin yang kurang sedap sehingga digunakan karbon aktif untuk menyerap klorin

tersebut.

2.4 Kestabilan koloid

Sistem koloid dapat tetap stabil (tidak mengendap) karena partikel-partikel koloid

tidak berkelompok ( bergabung sesamanya ) menjadi partikel yang lebih besar

Kestabilan koloid disebabkan oleh dua hal :

1.      Partikel koloid menyerap ion-ion yang berada dalam mediumnya Þ partikel koloid

“dilindungi” untuk tidak bergabung sesamanya. Terjadi pada koloid dari senyawa anorganik

. Contoh : penambahan larutan FeCl3 ke dalam air,

akan terbentuk sol Fe2O3 . x H2O yang menyerap ion-ion Fe3+ di lapisan dalam (lapisan I)

dan ino-ion Cl- sebagai lapisan luar (lapisan II).

 

2.      Adanya emulgator;

yaitu zat yang ketiga

yang melindungi patikel koloid agar tidak bergabung sesamanya; misalnya minyak yang

“dilindungi “ oleh sabun . Contoh beberapa zat yang dapat berfungsi sebagai emulgator ialah

sabun dan deterjen.

3.      Partikel koloid tidak bisa mengendap karena bersifat stabil.

4.      Kestabilan koloid dapat diganggu dengan penambahan koagulan dan pengadukan cepat.

5.      Partikel yang tidak stabil cenderung untuk saling berinteraksi dan bergabung

membentuk flok yang berukuran besar.

 

2.5 Pembuatan koloid

Pembuatan koloid dapat dilakukan dengan dua cara. Pertama, menggabungkan

molekul atau ion dari larutan (cara kondensasi). Kedua, menghaluskan partikel suspensi,

kemudian didispersikan ke dalam suatu medium pendispersi (cara dispersi).

2.5.1 Cara Kondensasi

Cara kondensasi dilakukan melalui reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks, reaksi

hidrolisis, reaksi penggaraman, dan reaksi penjenuhan.

a. Reaksi Redoks

Reaksi redoks merupakan reaksi pembentukan partikel koloid melalui mekanisme perubahan

bilangan oksidasi. Perhatikan contoh-contoh berikut:

1) Pembuatan sol belerang dengan mengalirkan gas hidrogen sulfida (H2S) ke dalam larutan

belerang dioksida (SO2).

2H2S (g) + SO2(aq) → 3S(s) + 2H2O(l)

2) Pembuatan sol emas dengan cara meraksikan larutan AuCl3 dan zat pereduksi formaldehid

atau besi (II) sulfat.

2AuCl(aq) + 3HCOH(aq) + 3H2O(l) → 2Au(s) + 6HCl (aq) +3HCOOH(aq)

atau

AuCl3(aq) + 3FeSO4(aq) → Au(s) + Fe2(SO4)3(aq) + FeCl3 (aq)

b. Reaksi Hidrolisis

Reaksi hidrolisis merupakan reaksi pembentukan koloid dengan menggunakan pereaksi air.

Misalnya, pembuatan sol Al(OH)3 dan sol Fe(OH)3.

1) Pembuatan sol Al(OH)3 dari larutan AlCl3, Al2(SO4)3, PAC atau tawas.

AlCl3(aq) + 3H2O(l) → Al(OH)3(s) + 3HCl(aq)

2) Pembuatan sol Fe(OH)3 dari larutan FeCl3 dengan air panas.

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

c. Reaksi Penggaraman

Garam-garam yang sukar larut dapat dibuat menjadi koloid melalui reaksi pembentukan

garam. Untuk menghindari pengendapan biasanya digunakan suatu zat pemecah.

AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) +NaNO3(aq)

Na2SO4(aq) + Ba(NO3)2(aq) → BaSO4(s) + 2NaNO3(aq)

d. Penjenuhan Larutan

Pembuatan kalsium asetat merupakan contoh pembuatan koloid dengan cara

penjenuhan larutan ke dalam larutan jenuh kalsium asetat dalam air. Penjenuhan dilakukan

dengan cara menambahkan pelarut alkohol sehingga akan menghasilkan koloid berupa gel.

Kalsium asetat bersifat mudah larut dalam air, namun sukar larut dalam alkohol.

e. Reaksi dekomposisi rangkap

         Sol As2S3 dibuat dengan mengalirkan gas H2S perlahan melalui larutan As2O3 dingin sampai

terbentuk sol As2S3 yang berwarna kuning terang 

As2O3 + 3 H2S → As2S3 (koloid) + 3H2O

         Sol AgCl dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO3 dan larutan HCl encer.

AgNO3 + HCl → AgCl (koloid)   + HNO3

2.5.2. Cara Dispersi

Pembuatan koloid dengan cara dispersi dilakukan dengan cara mengubah partikel

kasar (besar) menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat dilakukan melalui cara mekanik

(penggerusan), cara busur Bredig, dan cara peptisasi (pemecahan).

a. Cara Mekanik

Cara mekanik merupakan cara fisik mengubah partikel kasar menjadi partikel halus.

Partikel kasar digiling dengan alat coloid mill sehingga diperoleh ukuran partikel yang

diinginkan. Selanjutnya, partikel halus ini didispersikan ke dalam suatu medium pendispersi.

Proses penggilingan dapat juga dilakukan di dalam medium pendispersi.

b. Cara Busur Bredig

Proses pembuatan koloid dengan cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol logam.

Pada proses ini, logam yang akan dibuat sol digunakan sebagai elektrode dihubungkan

dengan arus listrik. Uap logam yang terjadi akan terdispersi ke dalam medium pendispersi

sehingga membentuk koloid.

c. Cara Peptisasi

Pada cara peptisasi, partikel kasar berupa endapan diubah menjadi partikel koloid

dengan menggunakan elektrolit yang mengandung ion sejenis zat pemecah. Berikut ini

contoh-contoh peptisasi.

1) Endapan Al(OH)3 dipeptisasi dengan AlCl3

2) Endapan NiS dipeptisasi dengan air

3) Serat selulosa asetat dipeptisasi dengan aseton.

d. Cara Homogenisasi

Cara ini mirip dengan cara mekanik dan biasanya digunakan untuk membuat emulsi.

Dengan cara ini, partikel lemak dihaluskan, kemudian didispersikan ke dalam medium air

dengan penambahan emulgator. Selanjutnya, emulsi yang terbentuk dimasukkan ke dalam

alat homogenizer. Caranya dengan melewatkan emulsi pada pori-pori dengan ukuran tertentu

sehingga diperoleh emulsi yang homogen.

2.6    Pemurnian Koloid Sol

Partikel dari zat pelarut bisa mengganggu kestabilan koloid sehingga harus

dimurnikan. Ada 3 metode yang dapat digunakan, yaitu dialisis, elektrodialisis, dan

penyaring ultra. 

2.6.1 Dialisis

Pergerakan ion-ion dan molekul kecil melalui selaput semipermeabel (yang tidak

dapat dilalui partikel koloid) disebut diasis. Percobaannya dengan menaruh sistem koloid

pada selaput semipermeabel, lalu menaruhnya di air. Zat yang terlarut di dalam air kemudian

akan keluar dari selaput itu, sedangkan system koloid tidak. Lalu air dialirkan sehingga

mengambil zat-zat yang terlarut.

2.6.2 Elektrodialisis

Elektrodialisis merupakan proses dialisis di bawah pengaruh medan listrik. Listrik

tegangan tinggi dialirkan melalui 2 layar logam yang menyokong selaput semipermeabel.

Kemudian, partikel-partikel zat terlarut dalam system koloid berupa ion-ion akan bergerak

menuju electrode dengan muatan berlawanan. Adanya pengaruh medan listrik pempercepat

proses pemurnian.

2.6.3  Penyaring Ultra

Apabila kertas saring tersebut diresapi dengan selulosa seperti selofan, maka ukuran

pori-pori akan berkurang. Kertas saring ini telah dimodifikasi menjadi penyaring ultra.