SISTEM KOLOID

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (suspensi = campuran kasar). Sistem koloid ini mempunyai sifat-sifat khas yang berbeda dari sifat larutan ataupun suspensi. Keadaan koloid bukan ciri dari zat tertentu karena semua zat, baik padat, cair maupun gas, dapat dibuat dalam keadaan koloid.

A. Komponen dan Pengelompokan Sistem Koloid
Sistem koloid terdiri atas fase terdispersi dengan ukuran tertentu dalam medium pendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi.



1. Sistem Koloid
Untuk pemahamn yang lebih baik tentaang sistem koloid marilah kita membandingkan tiga jenis campuran berikut, yaitu campuran gula dengan air, campuran tepung terigu dengan air, dan campuran susu dengan air.
Apabila kita campurkan gula dengan air ternyata gula larut dan kita memperoleh larutan gula. Di dalam larutan, zat terlarut tersebar dalam bentuk partikel yang sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan lagi dari mediumnya walaupun menggunakan mikroskop ultra. Larutan bersifat kontinu dan merupakan sistem satu fase atau homogen. Ukuran partikel zat terlarut kurang dari 1 nm (1 nm = 10-9 m). Larutan bersifat stabil atau tidak memisah dan tidak dapat disaring.
Di lain pihak jika kita mencampurkan tepung terigu dengan air, ternyata tepung terigu tidak larut. Walaupun campuran ini diaduk , lambat laun tepung terigu akan memisah atau mengalami sedimentasi. Campuran seperti ini kita sebut suspensi. Suspensi bersifat heterogen, tidak kontinu, sehingga merupakan sistem dua fase. Ukuran partikel tersuspensi lebih besar dari 100 nm. Suspensi dapat dipisahkan dengan penyaringan. Selanjutnya jika kita campurkan susu misalnya susu instan dengan air, ternyata susu “larut” tetapi larutan itu tidak bening melainkan keruh. Jika didiamkan, campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat disaring atau hasil penyaringan tetap keruh. Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan tetapi, jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan partikel-partikel susu yang terbesar di dalam air. Campuran seperti inilah yang disebut koloid. Ukuran partikel koloid berkisar antara 1nm – 100nm. Jadi, koloid tergolong campuran heterogen dan merupakan sistem dua fase. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium dispersi. Fase terdispersi bersifat diskontinu atau terputus-putus sedangkan medium dispersi bersifat kontinu. Pada campuran susu dengan air yang disebutkan diatas fase terdispersi adalah susu, sedangkan medium dispersi adalah air. Perbandingan sifat antara larutan, koloid, dan suspensi disimpulkan dalam tabel berikut :
Larutan(Dispersi Molekuler) Koloid(Dispersi Koloid) Suspensi(Dispersi Kasar)
Contoh: Larutan gula dengan air Contoh: Campuran susu dengan air Contoh: Campuran tepung terigu dengan air

1. Homogen, tak dapat dibedakan walaupun menggunakan mikroskop ultra1. Semua partikel berdimensi (panjang, lebar atau tebal) kurang dari 1 nm2. Satu fase3. Stabil4. Tidak dapat disaring 1. Secara makroskopis bersifat homogen tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskop ultrra2. Partikel berdimensi antara 1nm – 100 nm1. Dua fase2. Pada umumnya stabil3. Tidak dapat disaring kecuali dengan penyaring ultra 1. Heterogen1. Salah satu atau semua dimensi partikelnya lebih besar dari 100 nm2. Dua fase3. Tidak stabil4. Dapat disaring
Dalam kehidupan sehari-hari kita dapt menemukan campuran yang tergolong larutan koloid, atau suspensi.
Contoh larutan: larutan gula, larutan garam, spritus, alkohol 70 %, larutan cuka, air laut, udara yang bersih dan bensin.
Contoh kolod: sabun, susu, santan, jelly, selai, mentega, dan mayonase.
Contoh suspensi: air sungai yang keruh, campuran air dengan pasir, campuran air dengan kopi, dan campuran minyak dengan air.
Adakalanya suatu campuran mengandung zat terlarut dan zat koloid atau zat terlarut dan suspensi sekaligus. Air sungai sebagai contoh mengandung pasir dan berbagai partikel kasar yang lain. Jika air sungai disaring biasanya masih mengandung partikel koloid disamping zat terlarut. Demikian juga halnya dengan udara, udara yang bersih merupakan larutan dari berbagai jenis gas. Akan tetapi, pada umumnya udara mengandung partikel koloid berupa debu, asap atau kabut.

2. Jenis – Jenis Koloid
Pada awal bab telah disebutkan bahwa sistem koloid terdiri dari atas dua fase, yaitu fase terdispersi dan fase pendispersi (medium dispersi). Penggolongan suatu sistem koloid didasarkan pada jenis fase terdispersi dan fase pendispersinya.
Koloid yang mengandung fase terdispersi padat disebut sol. Jadi ada tiga jenis sol yaitu sol padat atau padat dalam padat, sol cair atau padat dalam cair, dan sol gas atau padat dalam gas. Istilah sol biasa digunakan untuk menyatakan sol cair, sedangkan sol gas lebih dikenal sebagai aerosol atau aerosol padat. Koloid yang mengandung fase terdispersi cair disebut emulsi. Emulsi juga ada tiga jenis, yaitu emulsi padat atau cair dalam padat, emulsi cair atau cair dalam cair, dan emulsi gas atau cair dalam gas. Istilah emulsi biasa digunakan untuk menyatakan emulsi cair, sedangkan emulsi gas juga dikenal dengan nama aerosol atau aerosol cair. Koloid yang mengandung fase terdispersi gas disebut buih. Hanya ada dua jenis buih yaitu buih padat dan buih cair. Campuran antara gas dengan gas selalu bersifat homogen jadi merupakan larutan, bukan koloid. Istilah buih biasa digunakan untuk menyatakan buih cair. ada beberapa hal yang perlu dicermati :

1. Sol: sistem koloid yang fase terdispersinya berupa zat padat dan medium pendispersinya berupa zat cair atau zat padat. Bila medium pendispersinya berupa zat padat disebu sol padat.
2. Busa: sistem koloid yang fase terdispersinya berupa gas dan medium pendispersinya berupa zat cair atau zat padat. Bila medium pendispersinya berupa zat padat disebut busa padt
3. Aerosol: sistem koloid yang medium pendispersinya bewujud gas, sedangkan fase terdispersinya berupa zat cair atau zat padat. Bila medium pendispersinya berupa zat padat dikenal dengan aerosol padat.
4. Emulsi: sistem koloid yang fase terdispersinya berupa zat cair dan medium pendispersinya berupa zat cair atau zat padat. Bila medium pendispersinya berupa zat padat dikenal dengan emulsi padat. Beberapa emulsi (fase terdispersi cair dan medium pendispersi cair) membentuk campuran yang kurang stabil.
5. Gel: koloid yang setengah kaku (antara padat dan cair).

3.Koloid Dalam Industri
Dari contoh-contoh koloid yang telah disebutkan diatas, kita dapat melihat kecenderungan industri membuat produk yang berupa koloid.Misaknya industri kosmetik, industri makanan, industri farmasi dll. Karena koloid merupakan satu-satunya cara untuk menyajikan suatu campuran dari zat-zat yang tidak saling melarutkan secara homogen dan stabil atau pada tingkat makroskopis.


B. SIFAT – SIFAT KOLOID
Koloid mempunyai sifat – sifat yang khas. Penampilan sistem koloid pada umumnya keruh, tetapi selalu begitu. Beberapa larutan koloid tampak bening dan sukar di bedakan dari larutan sejati. Bandingkanlah larutan K2CrO4 dengan sol As2S3 atau larutan I2 dengan sol Fe(OH)3.

1. Efek Tyndall
Bagaimanakah cara mengenali disistem koloid? Salah satu cara yang sangat sederhana adalah dengan menjatuhkan seberkas cahaya kepada obyek. Larutan sejati meneruskan cahaya (transparan), sedangkan koloid menghamburkannya. Oleh karena itu, berkas cahaya yang melalui koloid dapat diamati dari arah samping walaupun partikel koloidnya sendiri tidak tampak. Jika partikel terdispersinya juga kelihatan, maka sistem itu bukan koloid melainkan suspensi.

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mengati efek Tyndall ini antara lain :
1. Sorot lampu mobil pada malam yang berkabut
2. Sorot lampu proyektor dalam gedung bioskop yang berasa
3. Berkas sinar matahari melalui celah daun pohon-pohon pada pagi hari yang berkabut

2. Gerak Brown
Telah disebutkan bahwa partikel koloid dapat menghamburkan cahaya. Jika diamati dengan mikroskop ultra, dimana arah cahaya tegak lurus dengan sumbu mikroskop, akan terlihat partikel koloid senantiasa bergerak ters-menerus dengan gerak patah-patah (gerak zig zag) .Gerak zig zag partikel koloid ini disebut Gerak Brown, sesuai dengan nama penemunya seorang ahli biologi Robert Brown berkebangsaan Inggris.
Gerak brown menunjukan kebenaran teori kinetik molekul yang mengatakan bahwa molekul-molekul zat cair senantiasa bergerak . Gerak brown terjadi sebagai akibat tumbukan yang tidak seimbang dari molekul-molekul medium terhadap partikel koloid. Dalam suspensi tidak terjadi gerak brown karena ukuran partikel cukup besar sehinga tumbukan yang dialaminya setimbang.Partikel zat terlarut juga mengalami gerak brown tetapi tidak dapat diamati. Makin tinggi suhu makin cepat garak brown karena energi kinetik molekul medium meningkat sehingga menghasilkan tumbukan yang lebih kuat.
Gerak brown merupan salah satu faktor yang menstabilkan koloid. Oleh karena bergerak terus –menerus maka partikel koloid dapat mengimbangi gaya gravitasi sehingga tidak mengalami sedimentasi.

3. Muatan Koloid
Partikel –partikel koloid bermuatan listrik.

1. Elektroforesis
Partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik. Hal ini menunjukan bahwa partikel koloid tersebut bermuatan.Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik ini disebut elektroforesis.
Apabila kedalam sistem koloid dimasukkan dua batang elektrode kemudian dihubungkan dengan sumber arus searah, maka partikel koloid akan bergerak ke salah satu elektrode bergantung pada jenis muatannya. Koloid bermuatan negatif akan bergerak ke anode ( elektrode positif ) sedangkan koloid yang bermuatan positif bergerak ke atode ( elektrode negatif ). Dengan demikian elektroforesis dapat digunakan untuk menetukan jenis muatan koloid.

2. Adsorpsi
bagaimanakah partikel koloid mendapatkan muatan listrik? Partikel koloid memiliki kemampuan menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya. Oleh karena itu partikel koloid menjadi bermuatan listrik. Penyerapam pada permukaan ini disebut adsorpsi ( jika penyerapan sampai ke bawah permukaan disebut absorpsi, sebagai contoh penyerapan air oleh kapur tulis ). SolFe ( OH )3 dalam air mengadsorpsi ion positif sehingga bermuatan positif, sedangkan sol As2S3 mengadsorpsi ion negatif sehingga bermuatan negatif.
Muatan koloid juga merupakan faktor yang manstabilkan koloid, disamping gerak Brown. Oleh karena bermuatan sejenis maka partikel-partikel koloid saling tolak-menolak sehingga terhindar dari pengelompokan antar sesama partikel koloid itu ( jika partikel koloid itu saling bertumbukan dan kemudian bersatu, maka lama kelamaan dapat terbentuk partikel yang cukup besar dan akhirnya mengendap.