SISTEM KOLOID

A. Pengertian Sistem Koloid

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan

suspensi. Sistem koloid ini mempunyai sifat – sifat khas yang berbeda dari sifat larutan

ataupun suspensi. Sedangkan koloid adalah suatu sistem campuran “menstabil” (seolah – olah

stabil, namun akan memisah setelah waktu tertentu). Di dalam larutan koloid secara umum

terdapat 2 zat sebagai berikut :

a. Zat terdispersi, yaitu zat yang terlarut di dalam larutan koloid

b. Zat pendispersi, yaitu zat pelarut di dalam larutan koloid (mediumnya).

Perbandingan sifat antara larutan, koloid dan suspensi disimpulkan dalam tabel berikut :

Larutan

(Dispersi Molekuler)

Koloid

(Dispersi Koloid)

Suspensi

(Dispersi Kasar)

Contoh: Larutan garam

dalam air

Contoh: campuran susu

dengan air

Contoh : campuran bubuk

kopi dengan air

1. Bersifat homogen

2. Ukuran partikel < 1 nm

3. Satu fase

4. Stabil

5. Tidak dapat disaring

1. Bersifat homogen, tetapi

heterogen jika diamati

dengan mikroskop ultra.

2. Ukuran partikel antara 1 –

100 nm

3. Dua fase

4. Pada umumnya stabil

5.Tidak dapat disaring

kecuali dengan penyaring

ultra.

1. Bersifat heterogen

2. Ukuran partikel > 100 nm

3. Dua fase

3. Tidak stabil

5. Dapat disaring

B. Jenis – Jenis Koloid

Ada 8 jenis koloid yang terdapat pada tabel pengelompokkan sistem koloid dibawah ini :

Terdispersi

PendispersiPadat Cair Gas

PadatSol padat

Contoh: gelas berwarna

Emulsi padat

Contoh: mutiara

Buih padat

Contoh: batu apung

CairSol

Contoh: sol belerang

Emulsi

Contoh: susu, santan

Buih

Contoh: buih sabun

GasAerosol padat

Contoh: asap rokok

Aerosol cair

Contoh: kabut, awanLarutan

Penjelasannya :

a. Aerosol : sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas. Jika

zat yang terdispersi berupa zat padat, disebut aerosol padat. Jika zat yang terdispersi

berupa zat cair, disebut aerosol cair.

b. Sol : sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair.

c. Emulsi : sistem koloid dari partikel cair yang terdispersi dalam zat cair lain. Syaratnya

kedua zat tidak saling melarutkan. Emulsi digolongkan menjadi dua, yaitu emulsi

dalam air (M/A) contohnya santan dan emulsi dalam minyak (A/M) contohnya

mayonaise.

d. Buih : sistem koloid dari partikel gas yang terdispersi dalam zat cair. Zat – zat yang

dapat memecah buih diantaranya eter dan alkohol.

e. Gel : koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair). Gel berasal dari sol yang zat

terdispersinya mengadsorbsi medium pendispersinya sehingga menghasilkan koloid

agak padat.

SIFAT – SIFAT KOLOID

A. Efek Tyndall

Bagaimanakah cara mengenali sistem koloid? Cara yang sangat sederhana adalah dengan

menjatuhkan seberkas cahaya pada objek. Larutan sejati akan meneruskan cahaya sedangkan

koloid akan menghamburkan cahaya. Dengan cara inilah yang disebut dengan efek tyndall.

Dalam kehiduan sehari – hari efek tyndall dapat kita jumpai diantaranya :

1. Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut.

2. Sorot lampu proyektor dalam gedung bioskop yang berasap/berdebu.

B. Gerak Brown

Gerak brown adalah gerak zig – zag dari partikel koloid yang merupakan gerakan tidak

beraturan. Terjadi karena adanya tumbukan yang tidak seimbang antara partikel medium

pendispersi dan zat yang terdispersi. Dalam suspensi tidak terjadi Gerak Brown karena

ukuran partikel yang cukup besar sehingga tumbukannya seimbang. Gerak Brown

merupakan salah satu faktor yang menstabilkan koloid. Oleh karena itu bergerak terus –

menerus, maka partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi, sehingga tidak

mengalami sedimentasi.

C. MUATAN KOLOID

Muatan koloid merupakan salah satu faktor yang menstabilkan koloid. Muatan koloid

dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu :

a) Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid dalam medan listrik. Koloid

bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif) sedangkan koloid yang

bermuatan positif bergerak ke katode (elektrode negatif). Dengan demikian

elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid.

b) Adsorpsi adalah kemampuan menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya.

Partikel koloid dapat mengadsorpsi tidak hanya ion atau muatan listrik tetapi juga

zat lain yang berupa molekul netral. Sifat adsorpsi dari koloid ini digunakan dalam

berbagai proses, antara lain :

1. Pemutihan Gula Tebu : gula yang masih berwarna dilarutkan dalam air

kemudian dialirkan melalui tanah diatomae dan arang tulang. Zat-zat warna

dalam gula akan diadsorpsi sehingga diperoleh gula yang putih bersih.

2. Norit : Norit adalah tablet yang terbuat dari karbon aktif Norit. Di dalam usus

norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorpsi gas atau racun.

3. Penjernihan Air : Untuk menjernihkan air digunakan tawas atau alumunium

sulfat. Di dalam air, alumunium sulfat terhidrolisis membentuk koloid Al(OH)3

yang dapat mengadsorpsi zat-zat warna atau pencemar dalam air.

D. KOAGULASI

Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid. Koloid yang bermuatan negatif akan

digumpalkan di anode, sedangkan koloid yang bermuatan positif akan digumpalkan di

katode. Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit terjadi sebagai berikut. Koloid yang

bermuatan negatif akan menarik ion positif, sedangkan koloid yang bermuatan positif akan

menarik ion negatif. Beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri :

1. Pembentukan delta di muara sungai.

2. Karet dalam lateks dengan menambahkan asam format.

3. Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas.

4. Asap dan debu dari pabrik dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari

Cottrel.

E. KOLOID PELINDUNG

Koloid pembungkus akan membungkus partikel zat terdispersi sehingga tidak dapat lagi

mengelompok. Beberapa penerapan koloid pelindung pada kehidupan sehari – hari :

1. Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukkan kristal

besar es atau gula.

2. Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid pelindung.

3. Zat-zat pengelmusi, seperti sabun dan detergen, juga tergolong koloid pelindung.

F. DIALISIS

Dialisis adalah proses menghilangkan ion-ion pengganggu yang dapat mengganggu

kestabilan koloid.

G. KOLOID LIOFIL DAN KOLOID 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. Sebaliknya, suatu koloid disebut liofob jika gaya tarik

menarik tersebut tidak ada atau sangat lemah. Jika mediumdispersi yang dipakai adalah air,

maka kedua jenis koloid di atas masing-masing disebut koloid hdrofil dan koloid hidrofob.

Contoh :

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

2. Koloid hidrofob : susu, mayonaise, sol belerang, sol Fe(OH)3, sol - sol sulfida, dan sol

- sol logam.

PEMBUATAN SISTEM KOLOID

A. CARA KONDENSASI

Dengan cara kondensasi partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi

partikel koloid. Cara ini dapat dilakukan melalui reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks,

hidrolisis, dan dekomposisi rangkap, atau dengan pergantian pelarut.

a) Reaksi Redoks : reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi.

Contoh : Pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H2S) dengan

belerang dioksida (SO2), yaitu dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2.

2H2S(g) + SO2(aq) 2H2O(l) + 3S(koloid)

b) Hidrolisis : reaksi suatu zat dengan air.

Contoh : Pembuatan sol Fe(OH)3 dari hidrolisis FeCl3. Apabila ke dalam air

mendidih ditambahkan larutan FeCl3 akan terbentuk sol Fe(OH)3.

FeCl3(aq) + 3H2O(l) Fe(OH)3(koloid) + 3HCl(aq)

B. CARA DISPERSI

Dengan cara dispersi, aprtikel kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat

dilakukan secara mekanik, peptasi, atau dengan loncatan bunga listrik.

a) Cara Mekanik : Menurut cara ini butir-butir kasar digerus dengan penggiling koloid

sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium

dispersi. Contoh : Sol belerang dapat dibuat dengan menggerus serbuk belerang

bersama - sama dengan suatu inert (seperti gula pasir), kemudian dicampur.

b) Cara Peptisasi : pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan

dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemeptisasi memecahkan

butir-butir kassar menjadi butir-butir koloid.

c) Cara Busur Bredig : digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan

dijadikan koloid digunakan sebagai elektrode yang dicelupkan dalam medium

dispersi, kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujungnya.

C. KOLOID ASOSIASI

Berbagai jenis zat, seperti sabun dan detergen membentuk koloid. Molekul sabun atau

detergen terdiri atas bagian yang polar (kepala) dan bagian yang nonpolar (ekor). Daya

pengemulsi dari sabun dan detergen disebabkan gugus nonpolar dari sabun akan menarik

partikel kotoran (lemak) dari bahan cucian kemudian mendispersikannya ke dalam air.

MENGIDENTIFIKASI DNA DENGAN MENGUNAKN

ELEKTROFORESIS GEL

A. ELEKTROFORESIS

Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid ke dalam medan listrik. Koloid

bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif) sedangkan koloid yang

bermuatan positif bergerak ke katode (elektrode negatif). Dengan demikian elektroforesis

dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid. Jenis – jenis elektroforesis

digolongkan menjadi dua, yaitu :

1. Elektroforesis Kertas

Elektroforesis kertas adalah jenis elektroforesis yang terdiri dari kertas sebagai fase

pendispersi dan partikel bermuatan yang terlarut sebagai fase terdispersi terutama ialah

ion – ion kompleks. Pemisahan ini terjadi akibat adanya gradasi konsentrasi sepanjang

sistem pemisahan. Pergerakan partikel dalam kertas tergantung pada muatan atau valensi

zat terlarut, luas penampang, tegangan yang digunakan, konsentrasi elektrolit, kekuatan

ion, pH, viskositas dan adsorpsivitas zat terlarut.

2. Elektroforesis Gel

Elektroforesis gel adalah elektroforesis yang menggunakan gel sebagai fase pendispersi

untuk memisahkan molekul – molekul. Awalnya elektroforesis gel dilakukan dengan

medium gel kanji (sebagai fase diam) untuk memisahkan bio molekul yang lebih besar.

Kemudian elektroforesis gel berkembang dengan menjadikan agarosa dan poliakrilamida

sebagai gel media.

Elektroforesis merupakan proses bergeraknya molekul bermuatan pada suatu medan

listrik. Kecepatan molekul yang bergerak pada medan lisrtik tergantung pada muatan, bentuk

dan ukuran. Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk separasi makromolekul

(seperti protein dan asam nukleat). Posisi molekul yang terseparasi pada gel dapat di deteksi

dengan pewarnaan atau autoradiografi, atau pun dilakukan kuantifikasi dengan densitometer.

Elektroforesis untuk makromolekul memerlukan matriks penyangga untuk mencegah

terjadinya difusi karena timbulnya panas dari arus listrik yang digunakan. Gel poliakrilamid

dan agarosa merupakan matriks penyangga yang banyak dipakai untuk separasi protein dan

asam nukleat elektroforesis yang dibahas di bawah ini menggunakan matriks berupa gel

poliakrilamida (PAGE = Poli-Acrilamida Gel Electrophoresis) untuk separasi sampel protein.

Banyak molekul biologi bermuatan listrik yang besarnya tergantung pada pH dan komposisi

medium dimana molekul biologi tersebut terlarut. Bila berada dalam suatu medan listrik,

molekul biologi yang bermuatan positif akan bermigrasi ke elektroda negatif dan sebaliknya.

Prinsip inilah yang dipakai dalam elektroforesis untuk memisahkan molekul - molekul

berdasarkan muatannya. Oleh karena partikel sol bermuatan listrik, maka partikel ini akan

bergerak dalam medan listrik. Pergerakan ini disebut elektroforesis. Jika sistem koloid

bermuatan negatif, maka pertikel itu akan menuju elektrode positif.

B. ELEKTROFORESIS GEL UNTUK PENGIDENTIFIKASIAN DNA

Elektroforesis gel merupakan salah satu teknik utama dalam biologi molekular. Prinsip

dasar teknik ini adalah bahwa DNA, RNA, atau protein dapat dipisahkan oleh medan listrik.

Dalam hal ini, molekul - molekul tersebut dipisahkan berdasarkan laju perpindahannya

oleh gaya gerak listrik di dalam matriks gel. Laju perpindahan tersebut bergantung pada

ukuran molekul bersangkutan. Elektroforesis gel biasanya dilakukan untuk tujuan analisis,

namun dapat pula digunakan sebagai teknik preparatif untuk memurnikan molekul sebelum

digunakan dalam metode – metode lain seperti spektrometri massa, PCR, kloning, atau

sekuensing DNA.

Gel yang digunakan biasanya merupakan polimer bertautan silang yang porositasnya

dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Untuk memisahkan protein atau asam nukleat

berukuran kecil (DNA, RNA, atau oligonukleotida) gel yang digunakan biasanya merupakan

gel poliakrilamida, dibuat dengan konsentrasi yang berbeda antara akrilamida dan zat yang

memungkinkan pertautan silang menghasilkan jaringan poliakrilamida dengan ukuran rongga

berbeda - beda. Untuk memisahkan asam nukleat yang berukuran lebih besar (lebih besar dari

beberapa ratus basa), gel yang digunakan adalah agarosa (dari ekstrak rumput laut) yang

sudah dimurnikan.

C. CARA KERJA ELEKTROFORESIS GEL UNTUK PENGIDENTIFIKASIAN

DNA

Berikut ini akan dibahas mengenai cara kerja elektroforesis gel untuk mengidentifikasi

DNA. Dalam proses elektroforesis, sampel molekul ditempatkan ke dalam sumur (well) pada

gel yang ditempatkan di dalam larutan penyangga, dan listrik dialirkan kepadanya. Molekul -

molekul sampel tersebut akan bergerak di dalam matriks gel ke arah salah satu kutub

listrik sesuai dengan muatannya. Dalam hal asam nukleat, arah pergerakan adalah menuju

elektroda positif, disebabkan oleh muatan negatif alami pada rangka gula-fosfat yang

dimilikinya. Untuk menjaga agar laju perpindahan asam nukleat benar - benar hanya

berdasarkan pada ukuran, yaitu panjangnya, zat seperti Natrium hidroksida (NaOH) atau

formamida digunakan untuk menjaga agar asam nukleat berbentuk lurus. Sementara itu,

protein didenaturasi dengan deterjen (misalnya natrium dodesil sulfat, SDS) untuk membuat

protein tersebut berbentuk lurus dan bermuatan negatif.

Setelah proses elektroforesis selesai, dilakukan proses pewarnaan (staining) agar molekul

sampel yang telah terpisah dapat dilihat. Etidium bromida,  perak, atau pewarna biru

coomassie dapat digunakan untuk keperluan ini. Jika molekul sampel berpendar dalam

sinar ultraviolet (misalnya setelah diwarnai dengan etidium bromida), gel difoto di bawah

sinar ultraviolet. Jika molekul sampel mengandung atom radioaktif, autoradiogram gel

tersebut dibuat.

Pita - pita pada lajur - lajur yang berbeda pada gel akan tampak setelah proses

pewarnaan, satu lajur merupakan arah pergerakan sampel dari sumur gel. Pita - pita yang

berjarak sama dari sumur gel pada akhir elektroforesis mengandung molekul - molekul yang

bergerak di dalam gel selama elektroforesis dengan kecepatan yang sama, yang biasanya

berarti bahwa molekul - molekul tersebut berukuran sama. Marka atau penanda yang

merupakan campuran molekul dengan ukuran berbeda - beda dapat digunakan untuk

menentukan ukuran molekul dalam pita sampel dengan mengelektroforesis marka tersebut

pada lajur di gel yang paralel dengan sampel. Pita-pita pada lajur marka tersebut dapat

dibandingkan dengan pita sampel untuk menentukan ukurannya. Jarak pita dari sumur gel

berbanding terbalik terhadap logaritma ukuran molekul.

KESIMPULAN

Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid ke dalam medan listrik. Koloid

bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif) sedangkan koloid yang

bermuatan positif bergerak ke katode (elektrode negatif). Sehingga elektroforesis dapat

digunakan dalam menentukan jenis muatan koloid. Elektroforesis digolongkan menjadi dua

jenis, yaitu elektroforesis kertas dan elektroforesis gel.

Elektroforesis dapat digunakan untuk separasi makromolekul seperti protein dan asam

nukleat. Dalam hal ini membutuhkan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya disfusi.

Matriks penyangga yang digunakan seperti gel poliakrilamid dan agarosa untuk separasi

protein dan asam nukleat.

Elektroforesis gel merupakan salah satu teknik utama dama biologi molekuler, dengan

DNA, RNA atau protein dapat diopisahkan oleh medan listrik. Gel yang digunakan biasanya

merupakan polimer bertautan silang, namun dalam pemisahan protein atau asam nukleat yang

berukuran kecil pada DNA, gel yang biasa digunakan adalah gel poliakrilamida. Akan tetapi,

untuk memisahkan asam nukleat yang berukutan lebih besar gel yang digunakan adalah

agarosa yang sudah dimurnikan.

Elektroforesis pada sistem koloid dapat diterapkan dalam kehidupan sehari – hari,

contohnya dalam mengidentifikasi DNA yang merupakan salah satu cara canggih yang

dilakukan dalam rangka mengidentifikasi DNA korban atau pelaku kejahatan. Dalam hal

pengidentifikasian DNA digunakan elektroforesis gel. Cara kerja atau mekanisme

pengidentifikasian DNA dilakukan sebagai berikut