SIFAT KOLIGATIF LARUTAN

DR. TRIANA LINDRIATI

Sifat koligatif adalah…..

• Sifat koligatif larutan ditentukan oleh jumlah molekul atau ion yang terdapat di dalam larutan.

• Tidak ditentukan oleh jenis zat yang terlarut atau ukuran zat tersebut.

• Dua hal yg mempengaruhi sifat koligatif larutan: banyaknya zat terlarut dan jenis pelarut yang digunakan.

• Sifat koligatif larutan bisa diaplikasikan baik untuk larutan elektrolit maupun non elektrolit.

• Larutan non elektrolit molekul zat terlarut masih dalam bentuk yang sama seperti sebelum dibuat larutan.Misal: glukosa dan gliserol.

• Larutan elektrolit akan terdisosiasi. Misalkan MgCl2 apabila dilarutkan dalam air akan terdisosiasi sebagai berikut:

MgCl2 → Mg2+ + 2Cl- satu mol MgCl2 akan menghasilkan 3 mol partikel

zat terlarut. Karena sifat koligatif hanya tergantung pada jumlah zat yang terlarut, maka MgCl2 akan memberikan pengaruh terhadap sifat koligatif tiga kali lebih besar daripada larutan non elektrolit.

Sifat koligatif larutan:

• Penurunan tekanan uap jenuh

• Kenaikan titik didih

• Penurunan titik beku

• Tekanan osmosis

Penurunan Tekanan Uap Jenuh

PA = XA. PoA

• PA = tekanan uap yg dilakukan oleh komponen A dlm larutan

• XA = fraksi mol komponen A

• PoA = tekanan uap zat murni A

Titik Didih Larutan

Δtb = kb.m

• Δtb =kenaikan titik didih larutan

• kb = kenaikan titik didih molal pelarut

• m = konsentrasi larutan dalam molal

Titik Beku Larutan

Δtf = kf.m

• Δtf = penurunan titik beku larutan

• kf = penurunan titik beku molal pelarut

• m = konsentrasi larutan dalam molal

Tekanan osmosis

Π = C.R.T

• dimana:

• π = tekanan osmosis (atmosfir)

• C = konsentrasi larutan (M)

• R = tetapan gas universal = 0,082 L.atm/mol K

• T = suhu mutlak (K)

• Larutan yang mempunyai tekanan osmosis lebih rendah dari yang lain disebut larutan hipotonis

• Larutan yang memiliki tekanan lebih tinggi dari yang lain disebut larutan hipertonis

• Larutan yang mempunyai tekanan osmosis sama disebut isotonis.

KOLOID

Koloid adalah suatu sistem campuran yang berada diantara larutan dan campuran kasar (suspensi). Koloid terdiri dari fase terdispersi dan medium pendispersi . fase terdispersi memiliki ukuran tertentu . zat yang didispersikan disebut fase terdispersi , sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi

Jenis jenis koloid

Fase terdispersi adalah : Zat yang terdispersikan.misal ( susu)Medium terdispersi : Medium yang digunakan untuk mendispersi. misal ( Air )

Jenis Sistem Fase Terdispersi

Fase Pendispersi

Contoh

Sol padat (SS) padat padat Gelas berwarna

Sol (SL) padat cairan Pasta gigi, tinta

Aerosol/asap (SG) padat gas Debu, asap

Emulsi padat (LS) cairan padat Margarin, mutiara

Aeroemulsi/aerosol cair (LG)

cairan gas Kabut, spray

Busa/buih padat (GS) gas padat Batu apung, foam, spon,

polistirena

Busa/buih (GL) gas cairan Busa sabunj

Contoh penerapan koloid pada makanan

2. Makanan : es krim, mayonase, agar-agar, susu, santan dll

Tidak sedikit makanan di sekitar kita yang menggunakan prinsip koloid seperti terlihat pada gambar

it

SIFAT SIFAT SIFAT SIFAT `KOLOID`KOLOID

1. Efek tyndall

2. Gerak Brown

3. Elektroforesis

4. Adsorbsi

5. Koagulasi

6. Koloid pelindung

7. Dialisis

8. Koloid Liofil & Koloid Liofob

Efek Tyndall

Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.

Efek Tyndall merupakan penghamburan cahaya oleh partikel- partikel yang terdapat dalam sistem koloid sehingga berkas cahaya dapat dilihat jelas walaupun partikelnya tidak tampak dan efek ini diamati oleh John Tyndall. Dalam kehidupan sehari - hari efek Tyndal dapat diamati pada langit yang berwarna biru di siang hari karena adanya pantulan cahaya dari partikel koloid diudara.

sifat – sifat koloid

Contoh:

Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid yang menyebabkan koloid tetap stabil, homogen dan tidak mengendap.

• 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.

SIFAT SIFAT KOLOID

Elektroforesis

• Elektroforesis : Gerakan partikel koloid karena pengaruh medan listrik.

• Manfaat : Untuk menentukan muatan partikel koloidUntuk memproduksi barang industri dan karetMengurangi pencemaran udara dengan pengendap elektrostatika

adsorbsiAdsorpsi merupakan proses penyerapan

suatu zat dipermukaan sistem koloid. Zat yang diserap disebut fase terserap dan zat yang menyerap disebut adsorben. Pemanfaatan sifat adsorpsi sistem koloid antara lain untuk penyembuhan sakit perut, penjernihan air keruh dengan tawas, penjernihan gas oleh zat padat.

Sifat adsorbsi

• Sifat adsorbsi : penyerapan terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain sehingga partikel koloid bermuatan.

• Contoh :Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+.

Sifat adsorbsi

• Sifat adsorbsi : penyerapan terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain sehingga partikel koloid bermuatan.

• Contoh :

• (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+.

Fe(OH)3 H+

H+

H+

H+

H+

H+

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Fe3+

Koagulasi

• Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid sehingga membentuk endapan karena kerusakan stabilitas sistem koloid

SIFAT SIFAT KOLOID

Fe(OH)2+

++

+ +

--

-

-

-

-

• Dialisis : proses penghilangan ion ion yang menganggu kestabilan koloid dengan cara penyaringan

• Contoh : proses pemisahan

hasil metabolisme dari darah oleh ginjal

+

+++

--

-

Air masuk

Air keluar dengan ion

-+

Koloid

Ion- ion

Dialisis

liofil & liofob

• Berdasarkan daya tarik menarik antar partikel fase terdispersi dan medium pendispersiny, sol dibedakan menjadi sol liofil dan sol liofob.

• Sol liofil : sol yang fase terdispersinya mempunyai kemampuan menarik medium pendispersi.

Ex : gelatin dalam air dan putih telur dalam air.• Sol liofob : sol yang fase terdispersinya tidak menarik

medium pendispersi.

Ex : As2S3 dalam air, garam sulfida dalam air dan belerang dalam air.

Tepung kanji yang dilarutkan di dalam air dingin akan membentuk suatu suspense. Jika suspense dipanaskan terbentuk sol. Tetapi jika konsentrasi tepung kanji cukup tinggi, sol tersebut akan memadat sehingga membentuk gel.

Pektin adalah tepung yang diperoleh dari buahpepaya muda,apel,dan kulit jeruk. Jika pektin didispersikan di dalam air,terbentuk suatu sol yang kemudian memadat sehingga membentuk gel. Pektin digunakan untuk pembuatan selai .

Gelatin adalah tepung yang diperoleh dari hasil perebusan kulit atau kaki binatang, misalny sapi.jika gelatin didispersikan di dalam air, terbentuk suatu sol yang kemudian memadat dan membentuk gel. Gelatin banyak digunakan untuk pembuatan cangkang kapsul . Gelatin juga digunakan untuk pembuatan permen seperti permen karet , yuppy dsb

• Gelatin merupakan campuran antara peptida dengan protein yang diperoleh dari hidrolisis kolagen yang secara alami terdapat pada tulang atau kulit binatang.

• Gelatin komersial biasanya diperoleh dari ikan, sapi, dan babi. Dalam industri pangan, gelatin luas dipakai sebagai salah satu bahan baku dari permen lunak, jeli, dan es krim

Emulsi

• Emulsi adalah suatu sistem koloid yang fase terdispersinya dapat berupa zat padat, cair, dan gas. Pada umumnya emulsi kurang mantap, kemantapan emulsi dapat terlihat pada keadaannya yang selalu keruh seperti; susu, santan, dsb. Untuk memantapkan emulsi diperlukan zat pemantap yang disebut emulgator.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESTABILAN

EMULSI

Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan emulsi adalah tipe pengemulsi, konsentrasi pengemulsi, ukuran tetesan, pH, viskositas, stabilizers, pemanasan, pendinginan, pembekuan, atau pengguncangan.

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).

Macam-macam Emulsi Cair

• Emulsi air dalam minyak (ex : margarine yang terdiri dari air yang terdispersi dalam minyak, jadi butiran air dalam minyak)

Emulsi minyak dalam air (ex : Susu yang terdiri dari lemak yang terdispersi dalam air, jadi butiran minyak di dalam air)

Sifat-sifat Emulsi Cair•1. 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 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).

EMULSIFIER

• Emulsifier atau zat pengemulsi didefinisikan sebagai senyawa yang mempunyai aktivitas permukaan (surface-active agents) sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan (surface tension) antara udara-cairan dan cairan-cairan yang terdapat dalam suatu sistem makanan. Kemampuannya menurunkan tegangan permukaan menjadi hal menarik karena emulsifier memiliki keunikan struktur kimia yang mampu menyatukan dua senyawa berbeda polaritasnya.

Daya kerja emulsifier mampu menurunkan tegangan permukaan yang dicirikan oleh bagian lipofilik (non-polar) dan hidrofilik (polar) yang terdapat pada struktur kimianya. Ukuran relatif bagian hidrofilik dan lipofilik zat pengemulsi menjadi faktor utama yang menentukan perilakunya dalam pengemulsian.

Emulsifier apabila lebih terikat pada air atau lebih larut dalam air (polar) maka dapat lebih membantu terjadinya dispersi minyak dalam air sehingga terjadilah emulsi minyak dalam air (o/w), misalnya pada susu.

Emulsifier yang lebih larut dalam minyak (nonpolar) menyebabkan terjadinya emulsi air dalam minyak (w/o), contohnya pada mentega dan margarin

EMULSIFIER SECARA UMUM

Secara Umum Emulsifier dibedakan menjadi :

• Emulsifier Alami• Emulsifier Buatan

EMULSIFIER ALAMI

• Pengemulsi alami dibuat dari bahan-bahan yang berasal dari alam

• Misalnya : • Telur (Kuning Telur dan Putih

Telur)• Kedelai• Tepung Kanji• Susu Bubuk

EMULSIFIER BUATAN

• Di samping Emulsifier alami telah dibuat orang Emulsifier buatan yang terdiri dari monogliserida, misalnya gliseril monostearat.

• Radikal asam stearat merupakan gugus nonpolar, sedangkan bagian sisa dari molekul, terutama dua gugus hidroksil dan gliserol, merupakan gugus yang polar.

•2. 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

• Emulsi padat atau 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.

PRODUK PANGAN YANG MENGGGUNAKAN

EMULSIFIER

Macam-macam Emulsi Padat•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.

•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.

Sifat-sifat Emulsi Padat

1.HidrasiGel 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.

2. Menggembung (swelling)Gel elastis yang terdehidrasi sebagian akan menyerap air apabila dicelupkan ke dalam zat cair. Sehingga volum gel akan bertambah dan menggembung.

3. SineresisGel anorganik akan mengerut bila dibiarkan dan diikuti penetesan pelarut, dan proses ini disebut sineresis.

4. TiksotropiBeberapa gel dapat diubah kembali menjadi sol cair apabila diberi agitasi atau diaduk. Sifat ini disebut tiksotropi. Contohnya adalah gel besi oksida, perak oksida, dsb.