Sistem Koloid – Pengertian, Jenis, dan Penggunaan dalam Kehidupan

Sistem Koloid – Pengertian, Jenis, dan Penggunaan dalam Kehidupan – Sistem koloid berhubungan dengan proses – proses di alam yang mencakup berbagai bidang. Misalnya saja, makanan yang kita makan (dalam ukuran besar) sebelum digunakan oleh tubuh,terlebih dahulu diproses sehingga berbentuk koloid, dan protoplasma dalam sel – sel makhluk hidup. Dalam kehidupan sehari-hari ini, sering kita temui beberapa produk yang merupakan campuran dari beberapa zat, tetapi zat tersebut dapat bercampur secara merata. Misalnya saja saat kita membuat susu, serbuk atau tepung susu bercampur secara merata dengan air panas. Kemudian, es krim yang biasa kita konsumsi, mempunyai rasa yang beragam, es krim tersebut haruslah disimpan dalam lemari es agar tidak meleleh. Semua itu merupakan contoh sistem koloid.

Udara juga mengandung 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 juga merupakan sistem koloid.

Simak Juga : Soal Sistem Koloid Pilihan Ganda dan Jawaban

A. Pengertian Sistem Koloid

Kata koloid berasal dari bahasa Yunani kolla yang berarti lem, karena dahulu koloid dianggap mirip lem. Klasifikasi koloid yang pertama diajukan oleh Von Weimar dan Ostwald, istilah sistem terdispersi diperkenalkan, dan ukuran partikel digunakan sebagai faktor utama dalam klasifikasi dan karakterisasi koloid.

Koloid adalah zat yang terdiri atas medium homogen dan partikel yang terdispersi di dalamnya. Namun, tidak semua sistem terdispersi merupakan koloid.

Menurut Lumière dan Staudinger, semua koloid dapat digolongkan menjadi koloid molekuler dan koloid asosiasi (miselar). Partikel koloid molekuler adalah makromolekul tunggal, dan strukturnya kurang lebih sama dengan struktur molekul kecil, yaitu atom-atom terikat oleh ikatan kimia sejati. Contoh: tepung, polyvinyl chloride (PVC), spherocolloids seperti glikogen, albumin, dan sebagainya.

Thomas Graham (1805-1809) banyak mempelajari tentang kecepatan difusi (gerak) partikel materi sehingga ia dapat merumuskan hukum tentang difusi. Dari pengamatannya, ternyata gerakan partikel zat dalam larutan ada yang cepat dan lambat. Umumnya yang berdifusi cepat adalah zat berupa kristal sehingga disebut kristaloid, contohnya NaCl dalam air. Akan tetapi, istilah ini tidak populer karena ada zat yang bukan kristal berdifusi cepat, contohnya HCl dan H₂SO₄. Yang lambat berdifusi disebabkan oleh partikelnya mempunyai daya tarik (perekat) satu sama lain, contohnya putih telur dalam air. Zat seperti ini disebut koloid (bahasa Yunani : cola = perekat).

Kecepatan difusi menurut Graham bergantung pada massa partikel, makin besar massa makin kecil kecepatannya. Massa ada hubungannya dengan ukuran partikel, yang massanya besar akan besar pula ukuran partikelnya. Berdasarkan ukuran partikel, campuran dapat dibagi menjadi tiga golongan yaitu larutan sejati (misalnya larutan gula), koloid (misalnya larutan susu), dan suspensi kasar (misalnya larutan pasir).

Dalam larutan sejati, seperti larutan gula atau larutan garam,partikel zat terlarut mengandung ion atau molekul tunggal. Pada sisi lain ada yang disebut dengan suspensi,yang mana partikelnya mengandung lebih dari satu molekul dan cukup besar untuk dilihat oleh mata atau dibawah mikroskop .Diantara keduanya akan ditemukan suatu koloid,yang mana partikelnya mungkin mengandung lebih dari satu molekul tetapi tidak cukup besar untuk dapat dilihat dengan mikroskop biasa (Laider,1982).

B. Penggolongan Koloid

Menurut Bird (1993),cara penggolongan koloid yang lebih umum adalah:

• Dispersi koloid, sistem ini terjadi secara termodinamik tidak stabil karena nisbah permukaan volume yang sangat besar.
• Larutan koloid sejati, yang terjadi dari larutan dengan zat terlarut yang berat     Molekulnya tinggi (makromolekul seperti protein ,karbohidrat, dan sebagainya) sistem ini secara termodinamik stabil.
• Koloid asosiasi (Association colloid) (kadang-kadang dinamakan koloid elektrolit (colloid electrolyte).

Sistem ini terdiri dari molekul – molekul yang berat  molekulnya  rendah yang beragreasi membentuk partikel berukuran koloid. Sistem ini juga stabil secara termodinamik, contoh dari koloid asosiasi seperti sabun dan detergen, larut dalam air tetapi tidak membentuk larutan, melainkan koloid. Molekul sabun atau detergen terdiri atas bagian yang polar (disebut kepala) dan bagian yang non polar (disebut ekor).

C. Jenis Koloid

Karena baik solut maupun pelarut mempunyai tiga macam fase; yaitu gas, cair dan padat maka terdapat 8 macam sistem koloid (sebab campuran gas dengan fasa gas akan membentuk sistem homogen ) seperti pada tabel berikut :

D. Jenis Partikel Koloid

Koloid Liofil

Koloid liofil adalah koloid yang suka berikatan dengan mediumnya sehingga sulit dipisahkan atau sangat stabil. Liofil berarti suka cairan (Yunani: lio = cairan, philia = suka). Contohnya agar-agar, tepung kanji, gelatin dalam air panas , lem karet, protein, sabun, detergen, dan cat.

Koloid Liofob

Koloid liofob adalah koloid yang tidak menyukai mediumnya sehingga cenderung memisah, dan akibatnya tidak stabil. Liofob berarti takut cairan (Yunani = phobia = takut/benci). Koloid liofob biasanya terdiri atas zat anorganik semula. Contoh koloid liofob adalah sol emas.

Macam Koloid Berdasarkan Interaksinya dengan Pelarut ( Air ) 

• Koloid Hidrofil ; yaitu koloid yang dapat campur dengan air , dapat diencerkan dan lebih stabil . Contohnya klid dari senyawa-senyawa organik, misalnya kanji (amilum), agar-agar, dsb
• Koloid Hidrofob ; kebalikan dari koloid hidrofil, yaitu tidak campur dengan air, sehingga tidak dapat diencerkan dan kurang  stabil. Contoh : Kebanyakan koloid dari senyawa anorganik, misalnya sol belerang ( S ) , Fe(OH)₃ , dsb

E. Sifat Koloid

Simak disini : Sifat Koloid (Gerak Brown, Efek Tyndal, Adsorpsi, Elektroforesis, & Dialisis)

F. Kestabilan Koloid

Ada dua gaya pada sistem koloid yang menentukan kestabilkan koloid tersebut.Gaya yang pertama adalah gaya tarik-menarik yang dikenaldengan nama gaya London-van der waals. Gaya ini cenderung menyebabkan partikel-partikel koloid berkumpul membentuk agregat dan kemudian mengendap. Gaya yang kedua adalah gaya tolak menolak yang disebabkan oleh pertumpang tindihan  lapisan ganda elektrik yang bermuatan sama.Gaya ini menstabilkan dispersi koloid.

Sebenarnya ada gaya ketiga yang mempengaruhi kestabilan koloid.Gaya ini kadang – kadang dapat menyebabkan terjadinya agregasi dan terkadan juga dapat meningkatkan kestabilan koloid.Gaya tersebut adalah gaya tarik menarik antara partikel koloid dengan medium pendispersinya.Biasanya gaya tarik ini cenderung untuk menstabilkan partikel koloid dan dalam beberapa hal memegang peranan penting dalam menentukan kestabilan sistem koloid secara keseluruhan.(Bird,1993).

G. Cara Pembuatan Koloid

Ukuran partikel koloid terletak antara partikel larutan sejati dan partikel suspensi. Oleh karena itu, sistem koloid dapat dibuat dengan pengelompokkan (agregasi) partikel larutan sejati atau menghaluskan bahan dalam bentuk kasar kemudian didispersikan ke dalam medium pendispersi. Cara yang pertama disebut cara kondensasi, sedangkan yang kedua disebut cara dispersi.

1) 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.

Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah 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 SO₂.

2H₂S _(g) + SO_2 (aq) → 2H₂O _(l) + 3S _(koloidal)

• Pembuatan sol emas dari reaksi antara larutan HAuCl₄ dengan larutan K₂CO₃ dan HCHO (formaldehida).

2HAuCl_4 (aq) + 6K₂CO_3 (aq) + 3HCHO _(aq) → 2Au _(koloidal) + 5CO_2 (g) + 8KCl_(aq) + 3HCOOK _(aq) + KHCO_3 (aq) + 2H₂O _(l)

Hidrolisis

Hidrolisis adalah 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.

FeCl_3 (aq) + 3H₂O _(l) → Fe(OH)_3 (koloid) + 3HCl _(aq)

Dekomposisi Rangkap

Contoh:

• Sol As₂S₃ dapat dibuat dari reaksi antara larutan H₃AsO₃ dengan larutan H₂S.

2H₃AsO_3 (aq) + 3H₂S _(aq) → As₂S_3 (koloid) + 6H₂O _(l)

• Sol AgCl dapat dibuat dengan mencampurkan larutan perak nitrat encer dengan larutan HCl encer

AgNO_3 (aq) + HCl _(aq) → AgCl _(koloid) + HNO_3 (aq)

Penggantian Pelarut

Contoh:

• Larutan jenuh kalsium asetat dicampur dengan alkohol akan terbentuk suatu koloid berupa gel.

2) Cara Dispersi

Cara Mekanik

Butir-butir kasar digerus dengan lumpang atau 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 zat inert (seperti gula pasir), kemudian mencampur serbuk halus itu dengan air.

Cara Peptisasi

Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah).Zat pemeptisasi memecahkan butir-butir kasar menjadi butir-butir koloid. Istilah peptisasi dikaitkan dengan peptonisasi, yaitu proses pemecahan protein (polipeptida) yang dikatalisis oleh enzim pepsin.

Contoh:

• Agar-agar dipeptisasi oleh air, nitroselulosa oleh aseton, karet oleh bensin. Endapan NiS dipeptisasi oleh H₂S dan endapan Al(OH)₃ oleh AlCl₃.

Cara Busur Bredig

Cara busur Bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan dijadikan koloid digunakan sebagai elektroda yang dicelupkan dalam medium dispersi, kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujungnya. Mula-mula atom-atom logam akan terlempar ke dalam air, lalu atom-atom tersebut mengalami kondensasi sehingga membentuk partikel koloid. Jadi, cara busur ini merupakan gabungan cara kondensasi dan cara dispersi.

H. Penggunaan Koloid dalam Kehidupan

Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini disebabkan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi dalam skala besar.

Berikut adalah aplikasi koloid :

Berikut adalah penjelasan mengenai aplikasi koloid :

Pemutihan Gula

Gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon. Partikel koloid akan mengadsorpsi zat warna tersebut. Partikel-partikel koloid tersebut mengadsorpsi zat warna dari gula tebu sehingga gula dapat berwarna putih.

Penggumpalan Darah

Darah mengandung sejumlah koloid protein yang bermuatan negatif. Jika terjadi luka, maka luka tersebut dapat diobati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al³⁺ dan Fe^3+. Ion-ion tersebut membantu agar partikel koloid di protein bersifat netral sehingga proses penggumpalan darah dapat lebih mudah dilakukan.

Penjernihan Air

Air keran (PDAM) yang ada saat ini mengandung partikel-partikel koloid tanah liat,lumpur, dan berbagai partikel lainnya yang bermuatan negatif. Oleh karena itu, untuk menjadikannya layak untuk diminum, harus dilakukan beberapa langkah agar partikel koloid tersebut dapat dipisahkan. Hal itu dilakukan dengan cara menambahkan tawas (Al₂SO₄)₃.Ion Al³⁺ yang terdapat pada tawas tersebut akan terhidroslisis membentuk partikel koloid Al(OH)³ yang bermuatan positif melalui reaksi:

Al³⁺   +   3H₂O   →  Al(OH)₃   +      3H⁺

Setelah itu, Al(OH)₃ menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanah liat/lumpur dan terjadi koagulasi pada lumpur. Lumpur tersebut kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi.

Sudah selesai membaca materi ini ? Ayo lihat dulu Daftar Materi Kimia

Posting terkait:

Majas – (Pengertian, Macam-macam dan Contohnya)

Kalimat Efektif – (Pengertian, Ciri, Syarat dan Strukturnya)

Teks Negosiasi – (Pengertian, Ciri-ciri, Tujuan dan Penjelasan Lengkapnya)