KIMIA XI SISTEM KOLOID, ADA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

 Pernahkah kamu mencicipi burger? waduh.. jadi laper nih. Tentunya ketika kamu memakan burger terdapat saos mayones didalamnya.  Ternyata, mayones dibuat dari campuran minyak dan telur. Dalam kimia, campuran itu ada 3 jenis, ada larutan, suspensi, dan koloid. Nah, mayones ini merupakan koloid.

Tahukah kamu bahwa dalam kehidupan sehari-hari ada banyak sekali sistem koloid. Apakah itu sistem koloid? Bagaimana fenomena sistem koloid dalam kehidupan sehari-hari. Kuy kita simak penjelasan berikut.

Sistem Koloid

Koloid merupakan jenis campuran heterogen yang terbentuk karena adanya dispersi suatu zat ke dalam zat lain yang dicampurkan. Nah, makanya dalam koloid itu terdapat fase terdispersi dan medium pendispersi.

Fase terdispersi adalah zat yang mengalami penyebaran secara merata dalam suatu zat lain, sedangkan zat yang menyebabkan terjadinya penyebaran secara merata disebut medium pendispersi. Nah, kamu perlu tahu ya, pengertian fase di sini berbeda dengan wujud. Kenapa? Karena ada zat yang wujudnya sama, tetapi fasenya berbeda. Contohnya, santan. Kalau kita lihat lebih jelas, ternyata pada santan terdapat butiran minyak dalam air. Butiran minyak tersebut mempunyai fase yang berbeda dengan air, walaupun keduanya berwujud cair. Butiran minyak sebagai fase terdispersi, sedangkan air sebagai medium pendispersi. Oleh sebab itu, suatu koloid selalu mempunyai fase terdispersi dan medium pendispersi.

Contoh sistem koloid lainnya yang bisa kita temui di kehidupan sehari-hari antara lain ada mayones, keju, jelly, cat, kosmetik, dan obat-obatan. Bahkan, darah yang ada di dalam tubuh kita itu termasuk sistem koloid, lho! Kok bisa? Hayo, coba kamu ingat, kira-kira apa saja komposisi darah di dalam tubuh kita?

Oh iya, selain koloid, larutan dan suspensi juga termasuk campuran dua atau lebih zat, loh! Terus, bedanya apa ya antara koloid, larutan, dan suspensi? Nah, untuk memudahkan kamu membedakan antara larutan, koloid, dan suspensi, perhatikan tabel berikut!

Jenis-jenis Koloid

Pada koloid, fase terdispersi dan medium pendispersi bisa berwujud padat, cair, dan gas. Oleh karena itu, berdasarkan perbedaan antara fase terdispersi dan medium pendispersinya, sistem koloid dibagi menjadi 8 yaitu sol padat, sol, aerosol padat, aerosol, emulsi, emulsi padat, buih, buih padat

Yuk kita bahas ya mulai dari...

1. Sol Padat

Sol padat memiliki fase terdispersi padat dalam medium pendispersi yang padat juga. Sol padat ini terbentuk karena pengaruh tekanan dan suhu, sehingga menghasilkan padatan yang kokoh dan keras. Contohnya, batuan ruby (batuan permata). Batuan ruby ini merupakan padatan kromium (Cr) yang tersebar dalam padatan aluminium oksida. Sehingga, dari sini bisa kelihatan ya, kalau padatan kromium (Cr) itu sebagai fase terdispersi dan padatan aluminium oksida (AI2O3) sebagai medium pendispersi. 

2. Sol

Sol memiliki fase terdispersi padat dalam medium pendispersi cair yang tidak mudah berubah sifatnya. Jadi, bedanya sol dengan sol padat itu terletak di medium pendispersinya, ya. Kalau sol padat mediumnya padat, sedangkan sol mediumnya cair. Contohnya, cat tembok. Cat tembok terdiri dari banyak jenis padatan, di antaranya kalsium karbonat (CaCO3), kaolin, dan lain sebagainya. Zat padat (fase terdispersi) inilah yang mengalami penyebaran dalam medium cair (medium pendispersi) yang berupa air (H2O).

3. Aerosol Padat

Aerosol padat memiliki fase terdispersi padat dalam medium pendispersi gas. Contohnya, asap kendaraan. Asap kendaraan mengandung padatan berupa timbal, karbon, karbon monoksida, dan lain sebagainya yang merupakan hasil pembakaran tidak sempurna dari mesin. Makanya, ketika kamu melewati kendaraan bermotor yang mengeluarkan asap, kadang kamu akan merasakan kelilipan karena adanya padatan (fase terdispersi) di dalam asap (medium pendispersi). 

4. Aerosol

Aerosol memiliki fase terdispersi berupa cairan dan medium pendispersi berupa gas. Jadi, bedanya aerosol dengan aerosol padat terletak pada fase terdispersinya. Aerosol tidak bisa bertahan lama. Hal ini karena zat penyusunnya yang mudah rusak oleh perubahan suhu dan tekanan udara lingkungan. Contohnya, parfum. Saat parfum disemprotkan di udara, cairan parfum akan terdispersi atau tersebar di udara yang wujudnya gas sebagai merupakan medium pendispersi.

5. Emulsi Padat

Selanjutnya, ada emulsi padat yang memiliki fase terdispersi berupa cairan dalam medium pendispersi padat. Contohnya, agar-agar. Agar-agar terbuat dari air (fase terdispersi) yang dicampur dengan bubuk agar-agar (medium pendispersi). Pada saat bubuk agar-agar dipanaskan dalam air, serat dari agar-agar akan bergerak bebas. Saat proses pendinginan, serat tersebut akan saling merapat dan memadat. Jadi, pada agar-agar itu, partikel-partikel air terdispersi atau tersebar dalam partikel agar-agar.

6. Emulsi

Nah, kalau fase terdispersi dan medium pendispersinya berupa cairan, maka disebutnya emulsi. Emulsi biasanya tersusun oleh cairan dengan kepolaran senyawa yang berbeda, sehingga tidak saling bercampur. Contohnya, susu. Emulsi pada campuran susu dan air itu terjadi ketika partikel air terdispersi atau tersebar dalam partikel-partikel susu. Nah, karena partikel air dan susu ini punya level kepolaran yang beda, maka kedua zat ini ga bisa bercampur dengan sempurna, sehingga susu itu termasuk koloid, bukan larutan. 

7. Buih Padat

Busa padat memiliki fase terdispersi berupa gas dalam medium pendispersi padatan, atau bisa disebut juga gas yang terdispersi di dalam padatan. Contohnya, spons. Jika dilihat, spons itu merupakan sebuah padatan, tapi ketika dipencet ternyata isinya udara. Itu tandanya, partikel-partikel udara atau gasnya tersebar dalam medium padat, ya.

8. Buih

Jenis koloid yang terakhir, yaitu buih. Bedanya dengan buih padat, kalau buih memiliki fase terdispersi berupa gas dalam medium pendispersi cair, atau bisa disebut juga gas yang terdispersi di dalam cairan. Contohnya, buih sabun karena adanya udara (fase terdispersi) yang terjebak di dalam larutan sabun (medium pendispersi). Hal ini terjadi karena molekul sabun yang saling tarik menarik membentuk jaring atau lapisan yang dapat menjebak udara, sehingga membentuk gelembung-gelembung bening berisi udara.

Nah, sekarang, kamu sudah tahu ya apa saja jenis-jenis koloid dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Oh iya, di awal artikel tadi kan disebutkan nih kalau mayones juga merupakan salah satu jenis koloid. Menurut kamu, mayones termasuk ke dalam koloid jenis apa, ya? Tulis jawabanmu di kolom komentar..

Sifat-sifat Koloid

Suatu campuran dapat digolongkan ke dalam sistem koloid apabila memiliki sifat-sifat yang berbeda dari larutan sejati. Ada beberapa sifat yang membedakan sistem koloid dengan larutan sejati, yaitu:

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 tetapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika koloid diamati 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 berosilasi 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. 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 mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semipermeabel yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semipermeabel 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.

Cara Pembuatan Koloid

1. Dispersi

Dispersi adalah cara pembuatan koloid dengan menghaluskan partikel suspensi menjadi partikel berukuran koloid. Dispersi dapat dilakukan dengan cara-cara berikut ini:

a. Cara mekanik (dispersi langsung)

Butir-butir kasar diperkecil ukurannya dengan menggiling atau menggerus koloid sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium pendispersi.

Contoh: Sol belerang dibuat dengan menggerus serbuk belerang bersama-sama suatu zat inert (seperti gula pasir) kemudian mencampur serbuk halus itu dengan air.

b. Homogenisasi

Dengan menggunakan mesin homogenisasi.

Contoh:

• Emulsi obat di pabrik obat dilakukan dengan proses homogenisasi
• Pembuatan susu kental manis yang bebas kasein dilakukan dengan mencampurkan serbuk susu skim ke dalam air menggunakan mesin homogenisasi.

c. Peptisasi

Dengan cara memecah partikel-partikel besar menjadi partikel koloid, misalnya suspensi, gumpalan atau endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah).

Contoh: Agar-agar dipeptisasi oleh air, nitroselulaosa oleh aseton, karet oleh bensin, endapan NiS dipeptisasi oleh H₂S dan endapan Al(OH)₃ oleh AlCl₃.

d. Busur bredig

Cara ini digunakan untuk membuat sol-sol logam. Logam yang akan dibuat menjadi koloid dipasang sebagai elektrode yang dicelupkan ke dalam medium dispersi. Kemudian diberi arus listrik yang cukup kuat sehingga terjadi loncatan bunga api listrik di antara kedua ujungnya. Mula-mula atom-atom logam akan terlempar ke dalam air, kemudian atom-atom tersebut mengalami kondensasi sehingga menjadi partikel koloid. Cara ini merupakan gabungan cara dispersi dan kondensasi.

2. Kondensasi

Kondensasi adalah cara pembuatan koloid dengan menggumpalkan partikel larutan menjadi partikel berukuran koloid. Kondensasi dapat dilakukan secara kimia dan fisika. Kondensasi secara kimia dilakukan melalui reaksi redoks, hidrolisis, substitusi, dan penggaraman. Sedangkan secara fisika, kondensasi dilakukan melalui proses pendinginan, penggantian pelarut, dan pengembunan uap.

a. Reaksi hidrolisis

Hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air. Reaksi ini umumnya digunakan untuk membuat koloid-koloid basa dari suatu garam yang dihidrolisis.

Contoh: Pembuatan sol Fe(OH)₃ dari hidrolisis FeCl₃. Dengan cara memanaskan larutan FeCl₃ (apabila ke dalam air mendidih ditambahkan larutan FeCl₃ akan terbentuk sol Fe(OH)₃.

FeCl_3(aq)   +  3H₂O_(l) →  Fe(OH)_3(s) + 3HCl_(aq)

b. Reaksi redoks

Reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi. Koloid yang terjadi merupakan hasil oksidasi atau reduksi.

Contoh: Pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H₂S) dengan belerang dioksida (SO₂), yaitu dengan mengalirkan gas H₂S ke dalam larutan SO₂.

2H₂S_(g)  +  SO_2(aq) →   2H₂O_(l)  +  3S_(s)

c. Pertukaran ion

Reaksi pertukaran ion umumnya dilakukan untuk membuat koloid dari zat-zat yang sukar larut (endapan) yang dihasilkan pada reaksi kimia.

Contoh: Pembuatan sol As₂S₃ dengan mengalirkan gas H₂S ke dalam larutan As₂O₃ dengan reaksi berikut:

3H₂S_(g)  +  As₂O_3(aq) →  As₂S_3(s)  +  3H₂O_(l)

d. Penggantian pelarut

Belerang mudah larut dalam alkohol (misal etanol) tetapi sukar larut dalam air. Jadi, untuk membuat sol belerang dalam medium pendispersi air, belerang dilarutkan ke dalam etanol sampai jenuh. Setelah itu, larutan belerang dalam etanol dimasukkan ke dalam air sedikit demi sedikit.  Partikel belerang akan menggumpal menjadi koloid akibat penurunan kelarutan belerang dalam air. Kemudian etanol dapat dipisahkan dengan dialisis, maka terbentuklah sol belerang.

Untuk lebih jelas lagi, berikut mimin post video yang bisa kamu simak. Cekidot!

Video Sistem Koloid Dalam Khidupan Sehari-hari