SISTEM KOLOID

Pernahkah anda menggunakan baygon untuk membunuh nyamuk dan serangga lain yang mengganggu?

Nah, tahukah anda bahwa baygon merupakan salah satu contoh koloid jenis Aerosol?

Aerosol secara teknis merujuk pada partikel padat yang ada di udara (juga disebut abu atau partikulat) maupun tetesan cair. Dalam bahasa sehari-hari, aerosol merujuk pada tabung semprot aerosol maupun isi tabung itu. Ternyata Aerosol merupakan salah satu jenis koloid yang dibuat dari fase terdispersi berbentuk campuran zat cair yang keadaannya antara larutan dan suspensi dan fase pendispersi berbentuk gas. Dalam kimia, campuran yang kedadaannya antara larutan dan suspensi disebut Koloid. Ada banyak sekali sistem koloid dalam kehidupan kita. Apakah sistem koloid itu? dan Apa saja fenomena sistem koloid dalam kehidupan sehari-hari? Mari kita simak dan pelajari lebih lanjut.

A. Pengertian Sistem Koloid

Koloid merupakan campuran dari dua zat atau lebih yang tersebar secara merata dengan ukuran partikel terdispersi antara 1-1000 nm. Sedangkan, Sistem Koloid adalah bentuk campuran yang keadaannya terletak di antara larutan dan suspensi (campuran kasar) dan memiliki sifat yang khas.

Berdasarkan pengertian di atas, apa saja contoh dari sistem koloid ini?

Berbagai bahan makanan yang merupakan campuran dua zat (larutan dan suspensi) itu juga termasuk kedalam sistem koloid. Seperti misalnya mayonaise, keju, nasi, dan roti. Adakah contoh selain makanan? Cat, kosmetik, dan obat-obatan juga termasuk. Bahkan darah yang ada didalam tubuh juga merupakan salah satu contoh dari sistem koloid.

Berdasarkan fasenya, sistem koloid terbagi menjadi dua, yaitu :

1. Fase Terdispersi (terlarut), adalah zat yang didispersikan serta bersifat diskontinu (terputus- putus).
2. Fase Dispersi (pelarut), adalah zat yang menjadi medium untuk disperse dan bersifat kontinu (berkelanjutan).

Dan tahukah anda koloid termasuk kedalam campuran heterogen walaupun terlihat homogen secara makroskopis, karena perbedaan partikel kedua zat masih bisa diamati secara mikroskopis.

B. Perbedaan Ciri-ciri Sistem Koloid, Sistem Larutan, Sistem Suspensi

Berikut adalah perbedaan ciri-ciri system koloid, system larutan, dan system suspensi:

• Ciri-ciri dari sistem larutan adalah sebagai berikut :

1. Dispersi molekuler.
2. Sifat campuran homogen.
3. Dimensi partikel kurang dari 1 nm.
4. System satu fase dan relatif stabil.
5. Tidak dapat disaring.

• Ciri-ciri dari sistem suspensi adalah sebagai berikut :

1. Dispersi kasar.
2. Sifat campuran heterogen.
3. Dimensi partikel lebih dari 100 nm.
4. Sistem dua fase dan tidak stabil.
5. Dapat disaring.

• Ciri-ciri sistem koloid adalah sebagai berikut :

1. Dispersi koloid.
2. Sifat campuran homogen secara maksroskopis, namum heterogen secara mikroskopis.
3. Dimensi partikel antara 1-100 nm.
4. Sistem dua fase dan relatif stabil.
5. Tidak dapat disaring kecuali menggunakan penyaring ultra.

Untuk lebih memahami perbedaan dari larutan, koloid, dan suspensi. Mari kita simak video berikut ini !

C. Sifat-sifat Sistem Koloid

Sistem koloid memiliki sifat-sifat yang khas diantaranya adalah sebagai berikut :

• EFEK TYNDALL

Berikut adalah video animasi mengenai Efek Tyndall.

Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid.
Contoh efek Tyndall:

1. Sorot lampu mobil ketika berkabut.
2. Sorot lampu proyektor film dalam bioskop yang diberi asap.
3. Berkas sinar matahari melalui celah daun pohon di pagi yang berkabut.

• GERAK BROWN

Gerak Brown adalah gerak acak zig-zag partikel koloid yang disebabkan oleh tumbukan tak setimbang antara partikel terdispersi dengan pendispersi.

Gerak Brown menstabilkan koloid karena mengimbangi gaya gravitasi yang dapat menyebabkan pengendapan.

Berikut adalah video animasi mengenai Gerak Brown. :

• ADSORPSI

Adsorpsi adalah sifat partikel koloid yang dapat menyerap ion atau molekul netral pada permukaannya.

1. Koloid positif mengadsorpsi kation. Contoh: sol Fe(OH)3, sol Al(OH)3, pigmen pewarna, hemoglobin.
2. Koloid negatif mengadsorpsi anion. Contoh: sol emas, sol perak, sol fosfor, sol As2S3, tepung, tanah liat.

          Contoh adsorpsi:

1. Sol Fe(OH)3 bermuatan positif dan mengadsorpsi ion H+ dan Fe3+ .
2. Sol As2S3 bermuatan negatif dan mengadsorpsi ion S2- .
3. Sol AgCl bermuatan positif bila mengadsorpsi ion Ag+ , bermuatan negatif bila mengadsorpsi ion Cl- .

Berikut adalah animasi mengenai Adsorpsi :

Berikut adalah power point mengenai Adsorpsi :

https://drive.google.com/file/d/1WcQmAEWW9V99jjDtRHCdyB2h-W-eJqin/view?usp=sharing

• ELEKTROFORESIS

Elektroforesis adalah sifat partikel koloid yang dapat bergerak dalam medan listrik. Muatan koloid dapat ditentukan dengan memberi medan listrik di sekitar koloid.

1. Koloid positif akan bergerak ke katoda atau elektroda negatif.
2. Koloid negatif akan bergerak ke anoda atau elektroda positif.

 Berikut adalah video animasi mengenai Elektroforesis :

• KOAGULASI

Koagulasi adalah penggumpalan koloid akibat hilangnya muatan koloid. Koagulasi kimiawi dapat terjadi akibat:

1. Percampuran koloid beda muatan Menyebabkan koloid saling menetralkan satu sama lain dan menggumpal.
2. Penambahan elektrolit Elektrolit dapat menetralkan koloid dan menyebabkan koagulasi. Koagulasi terjadi bila koloid positif ditambah elektrolit yang lebih negatif, dan koloid negatif ditambah elektrolit yang lebih positif.

          Contoh:

1. Koloid Fe(OH)3 (positif), mudah terkoagulasi jika ditambahkan H2SO4 atau Na3PO4 dibanding HCl atau NaBr.
2. Koloid As2S3 (negatif), mudah terkoagulasi jika ditambahkan BaCl2 dibanding NaCl.
3. Elektroforesis : Terjadi ketika koloid mencapai elektroda. Koagulasi mekanik dapat terjadi dengan cara menaik-turunkan suhu dan pengadukan sistem koloid.

          Contoh koagulasi:

1. Delta terbentuk akibat tanah liat terkoagulasi ketika bercampur dengan air laut.
2. Asap pabrik digumpalkan dengan alat koagulasi listrik Cottrel.

          Berikut adalah video mengenai Koagulasi :

D. Jenis-jenis Sistem Koloid

Sebelumnya kita telah membahas apa itu koloid, sistem koloid, perbedaan ciri-ciri sistem larutan, sistem suspensi, serta sistem koloid beserta contoh-contohnya. Selanjutnya kita akan membahas tentang jenis-jenis koloid. Berdasarkan fase terdispersinya, koloid terdiri dari:

1. Sol, fase terdispersinya padat.
2. Emulsi, fase terdispersinya cair.
3. Buih, fase terdispersinya gas.

Secara umum sistem koloid terdiri atas :

• AEROSOL

Aerosol adalah sebutan untuk koloid yang medium pendispersinya adalah gas. Aerosol terbentuk karena adanya pendorong/propelan, misalnya fluorocarbon dan CO2.

Contoh: asap, awan, kabut, obat nyamuk semprot, parfum, hairspray, cat semprot.

• SOL

Sol adalah sebutan untuk partikel padat yang terdispersi dalam partikel cair.

Contoh: sol emas, sol belerang, sol kanju, tinta, cat, darah, sabun, detergen, lem, kecap, saus.

• GEL

Gel adalah sebutan untuk partikel cair yang terdispersi dalam partikel padat. Gel terbentuk dari sol liofil yang zat terdispersinya mengadsorpsi medium dispersi. Gel juga disebut koloid setengah kaku, karena sifatnya cair namun agak padat.
       
Contoh: jelly, agar-agar, gelatin. Mutiara, gel rambut, dan lain-lain.

• EMULSI 

Emulsi adalah sebutan untuk partikel cair yang terdispersi dalam partikel cair. Emulsi terbentuk apabila partikel cair tidak saling melarutkan. Emulsi terbentuk karena adanya emulgator/pengemulsi yang menstabilkan campuran.

Contoh pengemulsi:

1. Sabun membuat minyak dan air bercampur.
2. Kasein mengemulsikan susu.
3. Kuning telur mengemulsikan mayonnaise.

• BUIH

Buih adalah sebutan untuk partikel gas yang terdispersi dalam partikel cair. Buih terbentuk karena adanya pembuih yang menstabilkan campuran, misalnya sabun, detergen, dan protein. Buih terbentuk dari zat cair yang mengandung pembuih yang dialiri gas.

Contoh: buih sabun, krim kocok, krim cukur.

E. Koloid Liofil, Liofob, dan Asosiasi

Koloid dengan medium dispersi cair dibedakan menjadi koloid liofil (suka cairan) dan koloid liofob (benci cairan). Jika medium dispersi air, maka dibedakan menjadi koloid liofil (suka air) dan koloid liofob (benci air).

• Ciri-ciri koloid liofil :

1. Mengadsorpsi medium.
2. Gaya tarik-menarik antara zat terdispersi dan pendispersi besar. 
3. Efek Tyndall terlihat lemah. 
4. Dapat kembali ke bentuk semula setelah mengalami dehidrasi air (reversibel). 
5. Stabil baik konsentrasi zat terdispersi kecil maupun besar. 
6. Tidak mudah mengendap dengan penambahan elektrolit. 
7. Viskositas koloid lebih besar daripada medium. 

• Ciri-ciri koloid liofob :

1. Tidak mengadsorpsi medium.
2. Gaya tarik-menarik antara zat terdispersi dan pendispersi kecil.
3. Efek Tyndall terlihat jelas. 
4. Tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah mengalami dehidrasi air (irreversibel). 
5. Stabil jika konsentrasi zat terdispersi kecil. 
6. Mudah mengendap dengan penambahan elektrolit. 
7. Viskositas koloid relatif sama dengan medium. 

Koloid asosiasi adalah koloid yang terbentuk ketika dilarutkan dalam air. Koloid asosiasi tersusun atas partikel yang terdiri atas:

1. Gugus kepala, bersifat hidrofil dan polar.
2. Gugus ekor, bersifat hidrofob dan non-polar.

F. Peranan Koloid

Koloid memiliki banyak peranan di industri, kosmetik, makanan, dan farmasi. Berikut adalah peranan koloid dalam berbagai bidang : 

• BIDANG INDUSTRI

Sistem koloid digunakan di bidang industri di antaranya daiam industri karet, cat, gula, pengambilan endapan pengotor udara, dan penjernihan air. 

     1. Karet 

Contoh koloid yang digunakan di bidang industri adalah getah karet. Getah karet merupakan koloid tipe sol, yaitu dispersi koloid fase padat daiam cairan. Partikel karet alam terdispersi sebagai partikel koloid daiam sol getah karet. Karet alam dengan rumus kimia (C5H8)x merupakan zat padat dengan mOlekul raksasa. Karet alam dianggap sebagai polimer dari C5H8 (isoprena) yang saling berikatan membentuk rantai atom C yang sangat panjang melalui reaksi adisi. 

      2. Cat 

Cat merupakan koloid tipe sol cair. Dalam pembuatan cat, partikel-partikel padat didispersikan daiam suatu pelarut berwujud cair. Partikel-partikel ini berupa zat warna, oksida logam, bahan penstabil, bahan pengawet, zat pencemerlang, dan zat pereduksi yang dihaluskan hingga berukuran partikel koloid. Agar kestabilan cat tetap terjaga dan bahan-bahan yang didispersikan tidak menggumpal atau mengendap, ke daiam cat ditambahkan emulgator. Jenis emulgator ini tergantung dari jenis medium pendispersinya. Apabila medium pendispersinya berupa senyawa polar, misal air dan alkohol, emulgatomya harus dapat larut daiam pelarut polar. Sebaiiknya, jika medium pendispersinya bersifat nonpolar seperti minyak, emulgatomya harus dapat larut daiam pelarut nonpolar. 

      3. Pemutihan Gula 

Gula tebu yang masih berwarna dapat diputih- kan. Gula dilarutkan ke dalam air dan dialirkan meialui sistem koloid tanah diatome atau karbon. Partikel koloid tersebut akan mengadsorpsi zat warna dari gula tebu sehingga gula menjadi berwarna putih. 

      4. Pengambilan Endapan Pengotor 

Gas atau udara yang dilepaskan dari suatu proses industri mengandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid yang bermuatan. Pengotor ini dapat dipisahkan dengan cara menarik partikel-partikel koloid menggunakan alat pengendap elektrostatik (pengendap Cottrell). Alat ini memiliki pelat logam yang bermuatan berlawanan dengan partikel-partikel koloid. 

      5. Pewarnaan Kain 

Kain menjadi berwarna karena terlebih dahulu diwarnai dengan zat-zat pewarna dengan cara pencelupan. Kualitas kain yang dicelup bergantung pada daya serap kain terhadap zat pewarna.Untuk itu, kain yang akan dicelup terlebih dahulu dicampurkan dengan garam AI2(S04)3. Ketika dicelupkan ke dalam iarutan zat pewarna, akan dihasilkan koloid AI(OH)3 sehingga kain akan lebih mudah menyerap wama. 

      6. Penjernihan Air 

Air dari PDAM mengandung partikel-partikel koloid yang bermuatan negatif. Partikel koloid tersebut dapat dipisahkan dengan penambahan tawas. Ion Al3+ dari tawas akan terhidrolisis membentuk partikel koioid AI(OH)3 yang bermuatan positif meialui reaksi berikut. 

 Al3+ + 3H20 → AI(OH)3 + 3H+ 

Senyawa AI(ON3) akan menetralkan muatan negatif dari partikel koloid dalam air keran dan menggumpalkannya. Dengan demikian, partikel tersebut akan mengendap bersama tawas karena pengaruh gravitasi. 

• BIDANG MAKANAN

Susu dan santan merupakan sistem koloid di bidang makanan. Susu dan santan termasuk emulsi lemak dalam air. Emulsi biasanya distabilkan oleh emulgator, contoh kasein dalam susu. Kasein terdiri atas berbagai macam protein yang mengandung fosfor. Kasein berfungsi menstabilkan dispersi lemak dalam air. Lemak tidak dapat terdispersi saat susu menjadi basi. Ini disebabkan oleh adanya bakteri yang merusak protein (kasein) dalam susu. Akibatnya, lemak menggumpal dan terpisah dari medium pendispersinya yaitu air. 

• BIDANG KOSMETIK 

Bahan-bahan kosmetik hampir 90% dibuat dalam bentuk koloid. Bahan berbentuk koloid mempunyai beberapa kelebihan seperti berikut. 

1. Mudah dibersihkan. 
2. Tidak merusak kulit dan rambut. 
3. Mengandung dua jenis bahan yang tidak saling melarutkan. 
4. Mudah menyerap berbagai bahan yang berfungsi sebagai pewangi, pelembut, dan pewarna. 

          Beberapa tipe koloid yang digunakan dalam kosmetik sebagai berikut :

1. Sol padat, contoh lipstik dan pensil alis. 
2. Sol, contoh cat kuku, masker, dan maskara. 
3. Emulsi, contoh pembersih muka. 
4. Aerosol, contoh hair spray, parfum semprot, dan penyegar mulut bentuk semprot. 
5. Buih, contoh sabun cukur. 
6. Gel, contoh minyak rambut (Jelly) dan deodoran.

• BIDANG FARMASI 

Di bidang farmasi, prinsip koloid diterapkan saat mengobati sakit perut akibat bakteri patogen dengan norit. Sakit perut dapat terjadi jika terdapat gas yang terjebak dalam pencernaan. Sakit perut juga dapat disebabkan oleh bakteri dalam perut yang menghasilkan zat racun. Norit yang terbuat dari karbon aktif akan membentuk sistem koloid di dalam pencernaan. Koloid yang terbentuk akan mengadsorpsi gas atau zat racun sehingga konsentraSinya berkurang. 

G. Pembuatan Koloid

Koloid dapat dibuat dari sistem larutan atau dari sistem suspensi. Cara pembuatan koloid dibagi menjadi cara kondensasi dan cara dispersi. 

• Cara Kondensasi

Cara kondensasi dilakukan dengan agregasi partikel larutan menjadi koloid. Cara kondesasi terbagi menjadi 4, yaitu : 

   1. Reaksi redoks

       Contoh: 

1. Pembuatan sol belerang dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2.
2. Pembuatan sol emas dari reaksi larutan HAuCl4 dengan larutan K2CO3 dan larutan formaldehida. 

   2. Reaksi hidrolisis

       Contoh: 

1. Pembuatan sol Fe(OH)3 dari hidrolisis besi (III) klorida dengan air mendidih.

   3. Reaksi dekomposisi rangkap

       Contoh: 

1. Pembuatan sol As2S3 dari reaksi larutan H3AsO3 dengan larutan [H2S.2H3AsO3(aq) + 3H2S(aq) -> As2S3(koloid) + 6H2O(l)].
2. Pembuatan sol AgCl dari reaksi larutan AgNO3 encer dengan larutan HCl encer. [AgNO3(aq) + HCl(aq) -> AgCl(koloid) + HNO3(aq)].

   4. Penggantian pelarut

       Contoh: 

1. Pembuatan gel kalsium asetat semipadat dari larutan jenuh (CH3COO)2Ca yang dicampur dengan pelarut C2H5OH (alkohol) yang menggantikan pelarut air. 

• CARA DISPERSI

Cara dispersi dilakukan dengan pemecahan partikel kasar menjadi koloid. cara dispersi terbagi menjadi 3, yaitu : 

   1. Cara mekanik

Cara mekanik dilakukan dengan penggerusan butir-butir kasar dengan alat penggerus, lalu diaduk dengan medium pendispersi. Contoh cara mekanik: 

Sol belerang dibuat dengan menggerus serbuk belerang bersama dengan zat inert (misalnya gula pasir), yang hasilnya kemudian dicampur dengan air. 

   2. Cara peptisasi

Cara peptisasi dilakukan dengan bantuan zat pemecah/ pemeptisasi. 

Contoh peptisasi: 

1. Agar-agar dipeptisasi air.
2. Nitroselulosa dipeptisasi aseton. 
3. Karet dipeptisasi bensin. 
4. Endapan nikel sulfida dipeptisasi H2S. 
5. Endapan Al(OH)3 dipeptisasi AlCl3. 

   3. Cara Busur Bredig (Bredig’s Arc)

Busur Bredig digunakan untuk membuat sol logam dan merupakan campuran cara kondensasi dan dispersi. Logam yang akan dijadikan koloid dijadikan elektroda dan dicelupkan dalam medium pendispersi kemudian dialiri listrik. Atom-atom logam akan terlempar ke medium pendispersi, mengalami kondensasi, dan menjadi partikel koloid. 

H. Soal Latihan

Berikut ini adalah soal latihan mengenai sistem koloid.

https://drive.google.com/file/d/1QkQJINwljYjW6cHDxoH_uT6KmdTmsumt/view?usp=sharing

DAFTAR PUSTAKA

Adistiana, Karina. 2018. Kimia Kelas 11 | Mengenal Sistem Koloid. diakses di https://blog.ruangguru.com/mengenal-sistem-koloid pada tanggal 1 Mei 2019

Usaha321. 2019. Soal dan pembahasan sistem koloid pilihan ganda. diakses di https://usaha321.net/soal-dan-pembahasan-sistem-koloid-pilihan-ganda.html pada tanggal 2 Mei 2019

Riadi. Ayub Dova. 2019. Latihan Soal Koloid Beserta Pembahasannya. diakses di https://jempolkimia.com/2018/11/03/soal-koloid/ pada tanggal 2 Mei 2019.