Makalah Sistem Koloid

A. Pengertian Sistem Koloid

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Sistem koloid memiliki ukuran diantara larutan dan suspensi , tidak jernih tetapi tidak memisah jika didiamkan, dan tidak dapat dipisahkan dengan cara penyaringan. 

·         Apabila suatu zat dicampur dengan zat lain akan terjadi penyebaran secara merat dari zat satu ke zat yang lain yang disebut debgan sistem dispersi. 

·         Sistem dispersi adalah pencampuran secara merata antara dua zat atau lebih. Sistem disperse terdiri dari dua bagian, yaitu fase terdispersi (komponen yang jumlahnya lebih sedikit) dan pendispersi (komponen yang jumlahnya banyak). Berdasarkan perbedaan ukuran zat yang terdispersi. 

Sistem dispersi dibedakan menjadi larutan koloid dan suspensi.

1. Larutan 

Larutan merupakan campuran yang bersifat homogen. Ukuran partikel zat terlarut di dalam suatu larutan lebih kecil 10-7 (<1nm)>. 

2. Suspensi 

Suspensi adalah disperse zat padat dalam air atau campuran heterogen yang terdiri dari partikel-partikel padat dalam suatu cairan yang bila dibiarkan akan mengendap ke bawah karena pengaruh gravitasi. Zat terdispersi pada suspensi merupakan zat padat berukuran cukup besar. Oleh karena zat terdispersi memiliki ukuran yang cukup besar, medium pendispersi (air) tidak mampu menahannya sehingga padatan tersebut mengendap. Ukuran partikel zat yang terdispersi dalam suspensi lebih besar dari 10-5 cm (> 100 nm) sehingga masih dapat diamati. Contoh : pasir dilarutkan dalam air. 

3. Koloid 

Koloid disebut juga disperse koloid atau suspensi koloid, adalah campuran yang ukuran partikelnya terletak antara suspensi dan larutan sejati. Ukuran partikel koloid lebih kecil dibandingkan partikel-partikel suspensi, tetapi lebih besar dibandingkan partikel-partikel larutan. Ukuran partikel koloid antara 10-7 - 10-5 cm (1 nm – 100 nm).

B. Jenis-jenis Koloid

Koloid merupakan suatu sistem yang terdiri dari dua fase yaitu fase terdispersi dan fase pendispersi (medium pendispersi). Berdasarkan  fase terdispersi dan fase pendispersinya, koloid dikelompokkan menjadi 8 jenis koloid, seperti yang tercantum dalam tabel berikut.    

No	Fase Terdispersi	Medium Pendispersi	Nama Kolid	Contoh
1.	Padat	Padat	Sol padat	Gelas berwarna, intan hitam, paduan logam
2.	Padat	Cair	Sol	Sol emas, sol belerang, tinta, cat, tanah liat
3.	Padat	Gas	Aerosol Padat	Asap (smoke), debu
4.	Cair	Gas	Aerosol Cair	Kabut (fog), awan, embun
5.	Cair	Cair	Emulsi	Susu, santan, minyak ikan, mayonnaise
6.	Cair	Padat	Emulsi Padat	Jelly, mutiara, keju, mentega, nasi
7.	Gas	Cair	Buih/busa	Buih sabun, krim kocok, pasta
8.	Gas	Padat	Buih padat	Karet busa, batu apung, styrofoam, kerupuk

Penggolongan sistem koloid didasarkan pada jenis fase pendispersi dan fase terdispersi

1. Aerosol
Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat disebut aerosol padat. Contoh aerosol padat : debu buangan knalpot. Sedangkan zat yang terdispersi berupa zat cair disebut aerosol cair. Contoh aerosol cair : hairspray dan obat semprot. 
Untuk menghasilkan aerosol diperlukan suatu bahan pendorong (propelan aerosol). Contoh propelan aerosol yang banyak digunakan yaitu CFC dan CO2.

2. Sol
Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Contoh sol : putih telur, air lumpur, tinta, cat dan lain-lain. Sistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat padat disebut sol padat. Contoh sol padat : perunggu, kuningan, permata (gem).

3. Emulsi
Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi. Sedangkan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat disebut emulsi padat dan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam gas disebut emulsi gas. Syarat terjadinya emulsi yaitu kedua zat cair tidak saling melarutkan. 
Emulsi digolongkan ke dalam 2 bagian yaitu emulsi minyak dalam air dan emulsi air dalam minyak.. Contoh emulsi minyak dalam air : santan, susu, lateks. Contoh emulsi air dalam minyak : mayonnaise, minyak ikan, minyak bumi. Contoh emulsi padat : jelly, mutiara, opal. 
Emulsi terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Misalnya sabun dicampurkan kedalam campuran minyak dan air, maka akan diproleh campuran stabil yang disebut emulsi.

4. Buih
Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih, sedangkan sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat padat disebut buih padat.Buih digunakan dalam proses pengolahan biji logam dan alat pemadam kebakarn. Contoh buih cair : krim kocok (whipped cream), busa sabun. Contoh buih padat : lava, biskuit. 
Buih dapat dibuat dengan mengalirkan suatu gas ke dalam zat yang mengandung pembuih dan distabilkan oleh pembuih seperti sabun dan protein. Ketika buih tidak dikehendaki, maka buih dapat dipecah oleh zat-zat seperti eter, isoamil dan alkohol.

5. Gel
Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat dan bersifat setengah kaku disebut gel. Gel dapat terbentuk dari suatu sol yang zat terdispersinya mengadsropsi medium dispersinya sehingga terjadi koloid yang agak padat. Contoh gel : agar-agar, semir sepatu, mutiara, mentega.

Campuran gas dengan gas tidak membentuk sistem koloid tetapi suatu larutan sebab semua gas bercampur baik secara homogen dalam segala perbandingan. 

C.  Sifat-Sifat Koloid

a.	Efek Tyndall Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid.
b.	Adsorbsi Beberapa partikel koloid mempunyai sifat adsorbsi (penyerapan) terhadap partikel atau ion atau senyawa yang lain.
Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+ Penyerapan pada permukaan ini disebut adsorbsi (harus dibedakan dari absorbsi yang artinya penyerapan sampai ke bawah permukaan). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatit karena permukaannya menyerap ion S2.  Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2-
c.	Gerak Brown Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid.
d.	Koagulasi 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.

e.     Koloid Pelindung

·          Merupakan koloid yang dapat berfungsi sebagai pelindung bagi koloid lain

·          Koloid liofil bersifat lebih stabil daripada koloid liofob, sehingga koloid liofil berfungsi sebagai koloid pelindung

·          Contoh gelatin pada es krim untuk mencegah pembentukan kristal besar es atau gula.

f.    Dialisis

      Merupakan cara pemisahan partikel-partikel koloid dari ion-ion atau molekul sederhana menggunakan selaput semipermeabel contoh : kertas selofan, usus kambing. Mesin dialisis dapat digunakan untuk alat cuci darah

g.   Adsorsi Koloid

Adsorbsi Koloid adalah penyerapan zat atau ion pada permukaan koloid.

Sifat adsorbs digunakan dalam proses:
1. Pemutihan gula tebu.
2. Norit.
3. Penjernihan air.

Contoh: koloid antara obat diare dan cairan dalam usus yang akan menyerap kuman penyebab diare.

Koloid Fe(OH)3 akan mengadsorbsi ion H+ sehingga menjadi bermuatan (+). Adanya muatan senama maka koloid Fe(OH), akan tolak-menolak sesamanya sehingga partikel-partikel koloid tidak akan saling menggerombol. Koloid As2S3 akan mengadsorbsi ion OH- dalam larutan sehingga akan bermuatan (-) dan tolak-menolak dengan sesamanya, maka koloid As2S3 tidak akan menggerombol.

D.Koloid Liofil dan Liofob

Koloid ini terjadi pada sol. Sol liofil adalah koloid yang fase terdispersinya suka (dapat mengikat) pada cairan (fase pendispersinya). Sol liofob adalah koloid yang fase terdispersinya tidak suka paca cairan (fase pendispersinya) pada koloid liofil pengikatan medium pendispersi disebabkan oleh gaya tarik menarik (berupa gaya elektrostatik) pada setiap ujung gugus molekul terdispersi. 

Sol liofob/ hidrofob mudah terkoagulasi dengan sedikit penambahan elektrolit, tetapi menjadi lebih stabil jika ditambahkan koloid pelindung yaiut koloid liofil.

Berikut ini penjelasan yang lebih lengkap mengenai koloid liofil dan liofob:

·         Koloid liofil (suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarik-menarik yang cukup besar antara fase terdispersi dan medium pendispersi. Contoh, disperse kanji, sabun, deterjen

·         Koloid liofob (tidak suka cairan) adalah koloid di mana terdapat gaya tarik-menarik yang lemah atau bahkan tidak ada sama sekali antar fase terdispersi dan medium pendispersinya. Contoh: dispersi emas, belerang dalam air

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 pendispersi	Partikel-partikel sol liofil 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	Partikel-partikel sol liofob 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

E. Peranan Koloid dalam Kehidupan

a. Mengurangi polusi udara

Gas buangan pabrik yang mengandung asap dan partikel berbahaya dapat diatasi dengan menggunakan alat yang disebut pengendap cottrel. Prinsip kerja alat ini

memanfaatkan sifat muatan dan penggumpalan koloid sehingga gas yang dikeluarkan ke udara telah bebas dari asap dan partikel berbahaya

Pengendap Cottrel ini banyak digunakan dalam industri untuk dua tujuan, yaitu mencegah polusi udara oleh buangan beracun dan memperoleh kembali debu yang berharga (misalnya debu logam).

b. Penggumpalan lateks

Getah karet dihasilkan dari pohon karet atau hevea. Getah karet merupakan sol, yaitu dispersi koloid fase padat dalam cairan. Karet alam merupakan zat padat yang molekulnya sangat besar (polimer). Partikel karet alam terdispersi sebagai partikel koloid dalam sol  getah karet. Untuk mendapatkan karetnya, getah karet harus dikoagulasikan agar karet menggumpal dan terpisah dari medium pendispersinya. Untuk mengkoagulasikan getah  karet, biasanya digunakan asam formiat; HCOOH atau asam asetat; CH3COOH. Larutan asam pekat itu akan merusak lapisan pelindung yang mengelilingi partikel karet. Sedangkan ion-ion H+-nya akan menetralkan muatan partikel karet sehingga karet akan menggumpal.

 Untuk menjaga kestabilan sol lateks, getah karet dicampur dengan larutan amonia; NH3. Larutan amonia yang bersifat basa melindungi partikel karet di dalam sol lateks dari zat-zat yang bersifat asam sehingga sol tidak menggumpal.

c. Membantu pasien gagal ginjal

Proses dialisis untuk memisahkan partikel-partikel koloid dan zat terlarut merupakan dasar bagi pengembangan dialisator. Penerapan dalam kesehatan adalah sebagai mesin pencuci darah untuk penderita gagal ginjal. Ion-ion dan molekul kecil dapat melewati selaput semipermiabel dengan demikian pada akhir proses pada kantung hanya tersisa  koloid saja. Dengan melakukan cuci darah yang memanfaatkan prinsip dialisis koloid, senyawa beracun seperti urea dan keratin dalam darah penderita gagal ginjal dapat dikeluarkan. Darah yang telah bersih kemudian dimasukkan kembali ke tubuh pasien.

d. Penjernihan air

Untuk memperoleh air bersih perlu dilakukan upaya penjernihan air. Kadang-kadang air  dari mata air seperti sumur gali dan sumur bor tidak dapat dipakai sebagai air bersih jika tercemari. Air permukaan perlu dijernihkan sebelum dipakai. Upaya penjernihan air dapat dilakukan baik skala kecil (rumah tangga) maupun skala besar seperti yang dilakukan oleh Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Pada dasarnya penjernihan air itu dilakukan  secara bertahap. Mula-mula mengendapkan atau menyaring bahan-bahan yang tidak larut
dengan saringan pasir. Kemudian air yang telah disaring ditambah zat kimia, misalnya tawas atau aluminium sulfat dan kapur agar kotoran menggumpal dan selanjutnya mengendap, dan kaporit atau kapur klor untuk membasmi bibit-bibit penyakit. Air yang  dihasilkan dari penjernihan itu, apabila akan dipakai sebagai air minum, harus dimasak  terlebih dahulu sampai mendidih beberapa saat lamanya.

Untuk memperjelas tentang penjernihan air perhatikan gambar 9.13 berikut!

Proses pengolahan air tergantung pada mutu baku air (air belum diolah), namun pada  dasarnya melalui 4 tahap pengolahan. Tahap pertama adalah pengendapan, yaitu air baku dialirkan perlahan-lahan sampai benda-benda yang tak larut mengendap. Pengendapan ini  memerlukan tempat yang luas dan waktu yang lama. Benda-benda yang berupa koloid  tidak dapat diendapkan dengan cara itu.

Pada  tahap kedua, setelah suspensi kasar terendapkan, air yang mengandung koloid diberi zat yang dinamakan koagulan. Koagulan yang banyak digunakan adalah aluminium sulfat, besi(II)sulfat,     besi(III)klorida, dan klorinasi koperos (FeCl₂Fe₂(SO₄)₃). Pemberian koagulan selain untuk mengendapkan partikel-partikel koloid, juga untuk menjadikan  pH air sekitar 7 (netral). Jika pH air berkisar antara 5,5–6,8, maka yang digunakan adalah aluminium sulfat, sedangkan untuk senyawa besi sulfat dapat digunakan pada pH air 3,5–5,5.

Pada  tahap ketiga, air yang telah diberi koagulan mengalami proses pengendapan, benda-benda koloid yang telah menggumpal dibiarkan mengendap. Setelah mengalami pengendapan, air tersebut disaring melalui penyaring pasir sehingga sisa endapan yang masih terbawa di dalam air akan tertahan pada saringan pasir tersebut.

Pada  tahap terakhir, air jernih yang dihasilkan diberi sedikit air kapur untuk menaikkan pHnya, dan untuk membunuh bakteri diberikan kalsium hipoklorit (kaporit) atau klorin (Cl₂).

e.  Sebagai deodoran

Deodoran mengandung aluminium klorida yang dapat mengkoagulasi atau mengendapkan protein dalam keringat.endapan protein ini dapat menghalangi kerja kelenjer keringat sehingga keringat dan potein yang dihasilkan berkurang.

f. Sebagai bahan makanan dan obat

Ada zat-zat yang tidak larut dalam air sehingga harus dikemas dalam bentuk koloid sehingga mudah diminum. Contohnya obat dalam bentuk kapsul.

g. Sebagai bahan kosmetik

Ada berbagai bahan kosmetik kosmetik berupa padatan, tetapi lebih baik digunakan dalam bentuk cairan. Untuk itu biasanya dibuat berupa koloid dengan tertentu.

h. Sebagai bahan pencuci

Prinsip koloid juga digunakan dalam proses pencucian dengan sabun dan detergen. Dalam pencucian dengan sabun atau detergen, sabun/ detergen berfungsi sebagai emulgator. Sabun/detergen akan mengemulsikan minyak dalam air  sehingga kotoran-kotoran berupa lemak atau minyak dapat dihilangkan dengan cara pembilasan dengan air.

F.   Pembuatan Koloid

1. Cara Kondensasi

Cara Kondensasi dilakukan melalui reaksi kimia seperti reaksi redoks, reaksi hidrolisis, reaksi dekomposisi rangkap, dan reaksi pergantian pelarut.

a.       Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H 2 S) dengan belerang dioksida (SO 2 ), yaitu dengan mengalirkan gas H2S kedalam larutan SO2.

2H 2 S (g) + SO 2 (aq) → 2H 2 O (l) + 3S (s)

b. Reaksi Hidrolisis

Misalnya larutan natrium tiosulfat direaksikan dengan larutan asam klorida , maka akan terbentuk belerang. Partikel belerang akan bergabung menjadi semakin besar sampai berukuran koloid sehingga terbentuk sel belerang. Seperti reaksi :

Na 2 SO 3 (aq) + 2HCl (aq) →2 NaCl (aq) + H 2 O (l) + S (s)

c. Reaksi Substitusi

Misalnya larutan natrium tiosulfat direaksikan dengan larutan asam klorida , maka akan terbentuk belerang. Partikel belerang akan bergabung menjadi semakin besar sampai berukuran koloid sehingga terbentuk sel belerang. Seperti reaksi

Na 2 SO 3 (aq) + 2HCl (aq) →2 NaCl (aq) + H 2 O (l) + S (s)

d. Reaksi Dekomposisi Rangkap

Contohnya adalah pembuatan sol As 2 S 3 dengan mereaksikan larutan H 3 AsO 3 dengan larutan H 2 S. Reaksinya adalah sebagai berikut:

2H 3 AsO 3 (aq) + 3H 2 S (aq) → As 2 S 3 (s) + 6H 2 O (l)

e. Penggantian Pelarut

Cara ini dilakukan dengan menggnti medium pendispersi sehingga fase terdispersi yang semula larut menjadi berukuran koloid. Misalnya larutan jenuh kalsium asetat jika dicampur dengan alcohol akan terbentuk suatu koloid berupa gel.

2. Cara Dispersi

  Dengan cara dispersi partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi, atu dengan loncatan bunga listrik(busur bredig).

1) Cara mekanik

Dengan cara ini, butir-butir kasar  digerus dengan lumpang, sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium pendispersi. Contoh pembuatan sol belerang dengan menggerus serbuk belerang bersama zat inert seperti gula pasir, kemudian mencampur dengan air.

2) Cara peptisasi

Cara peptisasi adalah pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan zat pemecah (pemeptisasi).

3) Cara busur bredig

Cara busur bredig digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan dijadikan koloid digunakan sebagai elktrode yang dicelupkan kedalam medium dispersi, kemudian diberi loncatan listrik dikedua ujungnya. Mula-mula atom logam akan terlempar kedalam air,lalu atom tersebut mengalami kondensasi sehingga membentuk partikel koloid. Jadi cara busur bredig ini merupakan gabungan cara disperse dan kondensasi

DAFTAR PUSTAKA

1.      (http://shift-7.blogspot.com/2012/06/pengertian-sistem-koloid.html

2.      (http://fauzanagazali.wordpress.com/kelas-xi/semester-ii/9-koloid-2/materi-ajar/7-peranan-koloid-dalam-kehidupan-sehari-hari/)

3.      (http://linayohananana.wordpress.com/kimia-xi/9-koloid/jenis-jenis-koloid/)

4.      http://makalahsistemkoloid.blogspot.com/

5.      http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Citra%20060150/jenis.html