KOLOID : Cara Pembuatan Koloid, Sifat-Sifat Koloid

Oleh : Yovi Citra Nengsih

A.  CARA PEMBUATAN KOLOID

  Jika kita atau sebuah industri akan memproduksi suatu produk berbentuk koloid, bahan bakunya adalah larutan (partikel berukuran kecil) atau suspensi (partikel berukuran besar). Didasarkan pada bahan bakunya, pembuatan koloid dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu sebagai berikut.

1. Kondensasi

  Kondensasi adalah cara pembuatan koloid dari partikel kecil (larutan) menjadi partikel koloid. Proses kondensasi ini didasarkan atas reaksi kimia; yaitu melalui reaksi redoks, reaksi hidrolisis, dekomposisi rangkap, dan pergantian pelarut.

a). Reaksi Redoks

     Contoh

      Pembuatan sol belerang dari reaksi redoks antara gas H ₂ S dengan larutan SO ₂ .
Persamaan reaksinya:

2 H ₂ S _(g) + SO _{2 (aq)} →2 H ₂ O _(l) + 3 S _(s)
Pembuatan sol emas dari larutan AuCl ₃ dengan larutan encer formalin (HCHO).
Persamaan reaksinya:

2 AuCl _3(aq) + 3 HCHO _(aq) + 3H ₂ O _(l) → 2 Au _(s) + 6HCl _(aq) + 3 HCOOH _(aq).

 b)Reaksi Hidrolisis

    Contoh

     Pembuatan sol Fe(OH) ₃ dengan penguraian garam FeCl ₃ Persamaan reaksinya adalah: mengunakan air mendidih.

FeCl _{3 (aq)} + 3 H ₂ O _(l) → Fe(OH) _{3 (s)} + 3 HCl _{( aq).}

 c) Reaksi Dekomposisi Rangkap

   Contoh
     1)  Pembuatan sol As ₂ S ₃, dibuat dengan mengalirkan gas H ₂ S dan asam arsenit (H ₃ AsO ₃) yang encer. Persamaan reaksinya: 2 H ₃ AsO _{3 (aq)} + 3 H ₂ S _(g) → As ₂ S _{3 (s)} + 6H ₂ O _(l).

2) Pembuatan sol AgCl dari larutan AgNO ₃ dengan larutan NaCl encer.
Persamaan reaksinya: AgNO _{3 (aq)} + NaC1 _(aq) → AgCl _(s) + NaNO _{3 (aq).}

d) Reaksi Pergantian Pelarut

Contoh

Pembuatan sol belerang dari larutan belerang dalam alkohol ditambah dengan air. Persamaan reaksinya: S _(aq) + alkohol + air → S (s) Larutan S sol belerang.

2. Dispersi

  Dispersi adalah pembuatan partikel koloid dari partikel kasar (suspensi). Pembuatan koloid dengan dispersi meliputi: cara mekanik, peptisasi, busur Bredig, dan ultrasonik.
   1) Proses Mekanik

  Proses mekanik adalah proses pembuatan koloid melalui penggerusan atau penggilingan (untuk zat padat) serta dengan pengadukan atau pengocokan (untuk zat cair). Setelah diperoleh partikel yang ukurannya sesuai dengan ukuran koloid, kemudian didispersikan ke dalam medium (pendispersinya). Contoh, pembuatan sol belerang.

2) Peptisasi

   Peptisasi adalah cara pembuatan koloid dengan menggunakan zat kimia (zat elektrolit) untuk memecah partikel besar (kasar) menjadi partikel koloid. Contoh, proses pencernaan makanan dengan enzim dan pembuatan sol belerang dari endapan nikel sulfida, dengan mengalirkan gas asam sulfida.

3) Busur Bredig

    Busur Bredig ialah alat pemecah zat padatan (logam) menjadi partikel koloid dengan menggunakan arus listrik tegangan tinggi. Caranya adalah dengan membuat logam, yang hendak dibuat solnya, menjadi dua kawat yang berfungsi sebagai elektrode yang dicelupkan ke dalam air; kemudian diberi loncatan listrik di antara kedua ujung kawat. Logam sebagian akan meluruh ke dalam air sehingga terbentuk sol logam. Contoh, pembuatan sol logam.
4) Suara Ultrasonik

  Cara ini hampir sama dengan cara busur Bredig, yaitu sama-sama untuk pembuatan sol logam. Ka1au busur Bredig menggunakan arus listrik tegangan tinggi, maka cara ultrasonik menggunakan energi bunyi dengan frekuensi sangat tinggi, yaitu di atas 20.000 Hz.

B. SIFAT-SIFAT KOLOID

    a.Efek tyndall

       Hamburan cahaya oleh partikel – partikel koloid, sehingga jalannya sinar yang melewati koloid dapat terlihat.  Sifat khas pada sistem koloid yang membedakannya dengan sistem dispersi yang lain diantaranya adalah efek Tyndall dan gerak Brown.

       Efek Tyndall adalah peristiwa penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Efek ini dikemukakan oleh John Tyndall, ahli fisika berkebangsaan Inggris. Partikel dalam sistem koloid dapat berupa molekul atau ion yang berukuran cukup besar akan menghamburkan cahaya ke segala arah. Larutan sejati/larutan tidak menunjukkan efek Tyndall, karena ukuran partikelnya terlalu kecil untuk menghamburkan cahaya.

Di lingkungan kita sering terjadi efek Tyndall, diantaranya :

1. Terjadinya warna biru di langit pada siang hari dan warna merah atau jingga di langit pada saat matahari terbenam di ufuk barat.
2. Sorot lampu proyektor di gedung bioskop akan tampak jelas ketika ada asap rokok.
3. Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut.
4. Berkas sinar matahari yang melalui celah daun pepohonan pada pagi hari yang berkabut.

   b.Gerak Brown

       Gerakan partikel koloid terus-menerus dengan gerak patah-patah (zig-zag), yang diakibatkan oleh adanya tumbukan antara partikel-partikel koloid dengan medium pendispersinya. Gerak Brown adalah gerak acak (zig-zag)  partikel koloid dalam medium pendispersinya. Gerak ini ditemukan oleh Robert Brown.

      Gerak Brown terjadi karena adanya tumbukan yang tidak seimbang antara molekul-molekul medium terhadap partikel koloid. Semakin tinggi suhu semakin cepat gerak Brown berlangsung karena energi kinetik molekul medium meningkat sehingga menghasilkan tumbukan yang lebih kuat.Gerak Brown dalam sistem koloid menyebabkan partikel koloid tersebar merata dalam medium pendispersinya dan tidak memisah meskipun didiamkan (stabil).

c.Elektroforesa

   Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik Elektroforesis adalah pergerakan partikel koloid di bawah pengaruh medan listrik. Partikel-partikel koloid dapat bermuatan listrik karena terjadi penyerapan ion pada permukaan koloid. Kestabilan sistem koloid disebabkan adanya muatan listrik pada permukaan partikel koloid, selain karena adanya gerak Brown. Pada peristiwa elektroforesis, partikel koloid akan dinetralkan muatannya dan digumpalkan pada elektroda. Kegunaan dari sifat ini adalah untuk menentukan muatan yang dimiliki oleh suatu partikel koloid.

      Pada elektroforesis ini, ke dalam elektrolit dimasukkan dua batang elektroda kemudian dihubungkan dengan sumber arus searah, maka partikel-partikel koloid akan bergerak ke salah satu elektroda tergantung pada jenis muatannya. Koloid yang bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektode positif) sedangkan koloid yang bermuatan positif bergerak ke katode (elektrode negatif).

d.Adsorpsi

    Kemampuan partikel koloid mengikat materi di permukaan Adsorpsi adalah proses penyerapan suatu zat di permukaan zat lain. Zat yang diserap disebut fase terserap dan zat yang menyerap disebut adsorpen. Peristiwa adsorpsi disebabkan gaya tarik molekul-molekul pada permukaan adsorpen. Contoh pemanfaatan adsorpsi :

      Penyembuhan sakit perut yang disebabkan bakteri patogen dengan serbuk karbon atau norit. Di dalam usus, norit akan menjadi koloid yang dapat mengadsorpsi zat racun(bakteri patogen) Penjernihan air keruh dengan tawas Al₂(SO₄)₃. Dalam air tawas terhidrolisis menjadi Al(OH)₃ yang berbentuk koloid dan mampu mengadsorpsi kotoran dalam air khususnya zat warna. Penjernihan air tebu pada pembuatan gula pasir dengan tanah diatome dan arang tulang (pemutihan gula).Zat warna dalam gula akan diadsorpsi sehingga diperoleh gula yang putih.

     Adsorpsi gas oleh zat padat, misalnya pada masker gas. Adsorbsi keringat oleh alumium stearat yang terdapat dalam rol on deodorant. Partikel koloid mampu mengadsorpsi ion positif dan ion negatif sehingga koloid menjadi bermuatan listrik. Koloid yang bermuatan positif contohnya Fe(OH)₃ dan yang bermuatan negatif contohnya As₂S₃.

e.Koagulasi

   Koagulasi atau penggumpalan adalah peristiwa pengendapan partikel-partikel koloid sehingga fase terdispersi terpisah dari medium pendispersinya. Koagulasi disebabkan hilangnya kestabilan untuk mempertahankan partikel-partikel agar tetap tersebar di dalam medium pendispersinya. Koagulasi dapat dilakukan secara mekanis, fisis dan kimia

1)   Mekanik, menggumpalkan koloid dengan pemanasan, pengadukan, dan pendinginan. Proses ini akan mengurangi air atau ion di sekeliling koloid sehingga koloid akan mengendap.Contohnya : protein, agar-agar dalam air akan menggumpal bila didinginkan.

2)   Fisis

Contoh : penggunakan alat cottrel. Alat Cottrel biasanya dipakai pada cerobong asap di industri-industri besar, untuk menggumpalkan asap dan debu. Hal ini bertujuan untuk mengurangi pencemaran asap dan debu yang berbahaya. Caranya dengan melewatkan asap atau debu pada Cottrel sebelum keluar dari cerobong pabrik. Alat ini terdiri dari dua pelat elektrode listrik bertegangan tinggi. Bila sudah jenuh elektrode tersebut dibersihkan. 

3)   Kimia

    Cara ini dilakukan dengan penambahan zat elektrolit ke dalam koloid.

     Contoh :

·         Proses pengolahan karet dari bahan mentah (lateks) dengan menambahkan asam formiat atau cuka.

·         Pembentukan delta di muara sungai

·         Proses penjernihan air dengan menambahkan tawas. Tawas digunakan untuk menggumpalkan partikel koloid dalam air.

 f.Dialysis

    Penghilangan muatan koloid dengan cara memasukkan koloid ke dalam membrane semipermeabel dan kemudian dimasukkan ke dalam aliran zat cair.

g.Koloid pelindung

   Koloid yang dapat menstabilkan system koloid lain.