PERCOBAAN X

SISTEM KOLOID

I. Tujuan Percobaan

Mengentahui pembuatan koloid dengan berbagai cara.

II. Dasar Teori

Sistem koloid merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua

atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel

terdispersi yang cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall.

Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh

oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya, sehingga tidak

terjadi pengendapan. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun

tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).

Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo,

serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-

hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia

koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.

A. Macam-macam koloid

Koloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fasa zat

pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid:

Aerosol yang memiliki zat pendispersi berupa gas. Aerosol yang memiliki

zat terdispersi cair disebut aerosol cair (contoh: kabut dan awan)

sedangkan yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat

(contoh: asap dan debu dalam udara).

Sol Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair.

(Contoh: Air sungai, sol sabun, sol detergen dan tinta).

Emulsi Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain,

namun kedua zat cair itu tidak saling melarutkan. (Contoh: santan, susu,

mayonaise, dan minyak ikan).

Buih Sistem Koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh:

pada pengolahan bijih logam, alat pemadam kebakaran, kosmetik dan

lainnya).

Gel sistem koloid kaku atau setengah padat dan setengah cair. (Contoh:

agar-agar, Lem).

B. Sifat – sifat Koloid

Efek Tyndall

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.

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.

Adsorpsi

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa

lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya

permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi

yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel). Contoh : (i)

Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion

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

ion S2.

Muatan koloid

Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid

bermuatan negatif.

Koagulasi koloid

Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk

endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi

membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan,

pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan

elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.

Koloid pelindung

Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi

koloid lain dari proses koagulasi.

Dialisis

Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara

ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang

tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang

berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati

cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan

berpisah.

Elektroforesis

Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang

bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

C. Koloid Sol

Seperti yang telah dijelaskan, sol merupakan jenis koloid dimana fase

terdispersinya merupakan zat padat. Berdasarkan medium pendispersinya, sol

dapat dibagi menjadi:

1. Sol Padat

Sol padat merupakan sol di dalam medium pendispersi padat. Contohnya

adalah paduan logam, gelas berwarna, dan intan hitam.

2. Sol Cair (Sol)

Sol cair merupakan sol di dalam medium pendispersi cair. Contohnya

adalah cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat, dll.

3. Sol Gas (Aerosol Padat)

Sol gas merupakan sol di dalam medium pendispersi padat. Contohnya

adalah debu di udara, asap pembakaran, dll.

Penetralan partikel koloid dapat dilakukan dengan 4 cara, yaitu:

1. Menggunakan prinsip elektroforesis.

Proses elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel koloid yang

bermuatan ke elektrode dengan muatan berlawanan. Ketika partikel ini

mencapai elektrode, maka sistem koloid akan kehilangan muatannya dan

bersifat netral.

2. Penambahan koloid lain dengan muatan berlawanan.

Ketika koloid bermuatan positif dicampur dengan koloid bermuatan

negatif, maka muatan tersebut akan saling menghilang dan bersifat netral.

3. Penambahan elektrolit

Jika suatu elektrolit ditambahkan pada sistem koloid, maka partikel koloid

yang bermuatan negatif akan mengasorpsi ion positif (kation) dari

elektrolit. Begitu juga sebaliknya, partikel positif akan mengasorpsi ion

negatif (anion) dari elektrolit. Dari adsorpsi diatas, maka terjadi proses

koagulasi.

4. Pendidihan

Kenaikan suhu sistem koloid menyebabkan jumlah tumbukan antara

partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. Hal

ini melepaskan elektrolit yang teradsorpsi pada permukaan koloid.

Akibatnya partikel tidak bermuatan.

D. Koloid Emulsi

Seperti yang telah dijelaskan, emulsi merupakan jenis koloid dimana

fase terdispersinya merupakan zat cair. Kemudian, berdasarkan medium

pendispersinya, emulsi dapat dibagi menjadi:

1. Emulsi Gas (Aerosol Cair)  Emulsi gas merupakan emulsi di dalam medium pendispersi gas.

Aerosol cair seperti hairspray dan baygon, dapat membentuk sistem koloid

dengan bantuan bahan pendorong seperti CFC. Selain itu juga mempunyai

sifat seperti sol liofob yaitu efek Tyndall, gerak Brown.

2. Emulsi Cair

Emulsi cair merupakan emulsi di dalam medium pendispersi

cair. Emulsi cair melibatkan campuran dua zat cair yang tidak dapat saling

melarutkan jika dicampurkan yaitu zat cair polar dan zat cair non-polar.

Biasanya salah satu zat cair ini adalah air dan zat lainnya seperti minyak.

Sifat emulsi cair yang penting ialah:

- Demulsifikasi

Kestabilan emulsi cair dapat rusak akibat pemanasan, pendinginan,

proses sentrifugasi, penambahan elektrolit, dan perusakan zat

pengelmusi. 

- Pengenceran

Emulsi dapat diencerkan dengan penambahan sejumlah medium

pendispersinya.

3. Emulsi Padat atau Gel

Gel merupakan emulsi didalam medium pendispersi zat padat. Gel

dapat dianggap terbentuk akibat penggumpalan sebagian sol cair. Pada

penggumpalan ini, partikel-partikel sol akan bergabung membentuk suatu

rantai panjang. Rantai ini kemudian akan saling bertaut sehingga terbentuk

suatu struktur padatan di mana medium pendispersi cair terperangkap

dalam lubung-lubang struktur tersebut.

Berdasarkan sifat keelastisitasnya, gel dapat dibagi menjadi:

- Gel elastic

Gel yang bersifat elastis, yaitu dapat berubah bentuk jika diberi gaya

dan kembali ke bentuk awal jika gaya ditiadakan. Contoh adalah sabun

dan gelatis.

- Gel non-elastic

Gel yang bersifat tidak elastis, artinya tidak berubah jika diberi gaya.

Contoh adalah gel silika.

E. Koloid Buih

Buih merupakan koloid dimana fase terdispersinya merupakan gas.

Kemudian, berdasarkan medium pendispersinya, buih dapat dibagi menjadi:

 

1. Buih Cair (Buih)

Buih cair adalah sistem koloid dengan fase terdispersi gas dan medium

pendispersi zat cair. Biasanya fase terdispersi gas berupa udara atau

CO2.Kestabilan buih diperoleh karena adanya zat pembuih (surfaktan). Zat

ini teradsorpsi ke daerah antar fase dan mengikat gelembung-gelembung

gas sehingga diperoleh kestabilan. Contohnya adalah buih yang dihasilkan

alat pemadam kebakaran dan kocokan putih telur.

Sifat-sifat buih cair ialah:

Struktur buih cair berubah dengan waktu karena drainase (pemisahan

medium pendispersi) akibat kerapatan fas dan zat cair yang jauh berbeda,

rusaknya film antara dua gelembung gas, dan ukuran gelembung gas

menjadi lebih besar akibat difusi. Struktur buih cair dapat berubah jika

diberi gaya dari luar.

2. Buih Padat

 Buih padat adalah sistem koloid dengan fase terdispersi gas dan

medium pendispersi zat padat. Kestabilan buih padat diperoleh dari zat

pembuih (surfaktan). Beberapa buih padat yang kita kenal adalah roti,

styrofoam, batu apung,dll.

Sebagai catatan, tidak terdapat buih gas, dimana medium pendispersi

dan fase terdispersi sama-sama berupa gas. Hal itu karena campuran dari

keduanya tergolong sebagai larutan.

F. Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Koloid ini terjadi pada sol yaitu fase terdispersinya padatan dan

medium pendispersinya cairan.

Koloid Liofil:

Sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya besar terhadap medium

pendispersinya.

Contoh: sol kanji, agar-agar, lem, cat

Koloid Liofob:

Sistem koloid yang affinitas fase terdispersinya kecil terhadap medium

pendispersinya.

Contoh: sol belerang, sol emas.

III. Alat dan Bahan

Alat :

- Gelas Kimia

- Pemanas

- Tabung reaksi

- Kaki 3

- Pengaduk

- Spatula / Sendok

- Senter

Bahan :

- FeCl3 larutan

- NaCl larutan

- BaCl3 larutan

- Agar - agar

- Minyak tanah

- Air dan sabun

IV. Prosedur Kerja

a. Pembuatan sol dengan kondensasi

- Panaskan 25 ml air dalam gelas kimia sampai mendidih.

- Tambahkan 12 tetes larutan FeCl3 jenuh sambil dipanaskan sampai

larutan berwarna coklat merah, setelah itu tuang ditabung reaksi sama

rata.

- Secara bersamaan masukkan 5 tetes NaCl pada tabung 1.

- Masukkan BaCl2 pada tabung 2

b. Pembuatan sol dengan cara disperse

- Ambil 1 sendok agar-agar dan larutkan dalam air sampai 13

tabung

reaksi.

- Panaskan dan dinginkan sampai menjadi jel.

- Kemudian disenter dan amati yang terjadi.

c. Pembuatan emulsi

- Campurkan 1 ml minyak tanah dan 5 ml air dalam tabung reaksi.

- Guncangkan tabung dengan keras, diamkan beberapa menit dan amati.

- Tambahkan sabun / deterjen dan amati kembali.

V. Hasil Pengamatan

Dari ketiga percobaan sistem koloid yang kami lakukan kami mendapatkan

hasil sebagai berikut :

Percobaan pertama

NaCl didapat dari percampuran antara 2 sendok garam dapur dan air 10 ml

yang menghasilkan larutan NaCl. Setelah FeCl3 ditambahkan ke air yang

dididihkan, dan dituang pada 2 buah tabung reaksi dengan ukuran yang

sama. Pada tabung 1 secara bersamaan dimasukkan 5 tetes NaCl, dan

tabung 2 secara bersamaan diteteskan NaCl. Hasil pengamatan kami

bahwa untuk kedua larutan tersebut tidak menghasilkan reaksi apapun.

Percobaan kedua

Ketika air dan agar-agar dicampur menjadi satu dan dipanaskan sampai

mendidih lalu didinginkan sampai membentuk gel ( adanya kristal-

kristal ). Untuk perbandingan maka air aquades dimasukkan dalam tabung

reaksi yang berbeda, kemudian agar-agar yang sudah dingin dan air

aquades dimasukkan kedalam ruangan yang gelap. Saat disenter,

tembusan cahaya akan terhamburkan ketika mengenai agar-agar, dan

sedangkan pada aquades cahaya akan langsung diteruskan tanpa adanya

hmburan.

Percobaan ketiga

Pada saat 1 ml minyak tanah dan 5 ml air dicampurkan lalu kemudian

digoncang dengan keras, setelah diamati yang terjadi adalah minyak dan

air tidak menyatu. Tetapi pada saat dicampurkan lagi 1 sendok deterjen,

maka yang terjadi minyak dan air bercampur menjadi satu.

VI. Pembahasan

Percobaan pertama

Percobaan kedua

Air adlah senyawa polar, minyak senyawa nonpolar, pada prinsipnya

senyawa polar-nonpolar tidak bisa bercampur, sabun mempunyai 2 sisi,

bagian kepala merupakan gugus yang polar (karboksilat) dan bagian ekor

yg panjang merupakan rantai alkana yg nonpolar, jadi si sabun ini

bertindak sbg makelar air dan minyak, sabun2 akan mengelilingi si

minyak ditengahnya, yg ekor nonpolar ke minyak, jadilah terbntuk

makhluk baru yg seolah2 polar (bagian kepala di luar) shg dpat

berinteraksi sma si air. Bisa dikatakan sabun sebagai emulgator (pengikat

antara air dengan minyak).

Percobaan ketiga

VII. Kesimpulan dan Saran

1. Sifat kolid yang tidak tembus cahaya yaitu dapat dilihat dari penyinaran

kedua campuran air dan agar-agar dengan lampu senter.