Sifat Sifat Koloid

A.    Sifat-sifat Koloid

1.      Gerak Brown

Gerak Brown merupakan gerakan acak secara terus menerus oleh partikel koloid dalam medium pendispersinya yang disebabkan tumbukan tidak seimbang antara partikel koloid yang terdispersi dengan molekul medium pendispersi. Tumbukan tersebut mengakibatkan partikel koloid bergetar dengan arah yang tidak beraturan dan jarak yang pendek.

      Seorang ahli botani Inggris pada tahun 1827 yang bernama Robert Brown (1773-1858) mengamati sesuatu di bawah mikroskop ultra. Hal yang pertama kali diamati di bawah mikroskop ultra adalah partikel koloid yang tampak sebagai titik cahaya kecil sesuai dengan sifatnya yang menghamburkan cahaya (efek Tyndall). Jika pergerakkan titik cahaya atau partikel tersebut diikuti, ternyata partikel tersebut bergerak terus-menerus dengan  gerakan zigzag. Jika kita amati system koloid 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, atau hanya bervibrasi di tempat seperti pada zat padat. Untuk system 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 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 zat padat (suspensi).

Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu system koloid, maka semakin besar energi kinetic yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu system koloid, maka gerak Brown semakin lambat.

2.      Efek Tyndall

Efek Tyndall adalah suatu efek penghamburan berkas sinar oleh partikel-partikel yang terdapat dalam system koloid sehingga jalannya berkas sinar terlihat. Contoh : debu didalam rumah yang akan terlihat bila ada sinam masuk melalui celah jendela.

Apabila cahaya putih dilewatkan pada sistem dispersi koloid yang partikel-partikel fasa terdispersinya sangat kecil maka cahaya tampak akan dihamburkan lebih banyak oleh partikel koloidnya. Terjadinya efek Tyndall pada koloid dipengaruhi oleh sifat optik dan sifat kinetik yang dimiliki oleh koloid.

        Sifat Optik Koloid : Ukuran partikel koloid yang lebih besar dari larutan sejati sehingga cahaya yang melewatinya akan dipantulkan. Arah pantulan ini tidak teratur karena partikel koloid tersebar secara acak sehingga pantulan cahaya tersebut berhamburan ke segala arah.

        Sifat Kinetik Koloid : Sifat partikel koloid yang selalu bergerak ke segala arah. Gerakan partikel koloid ini selalu lurus dan akan patah bila bertabrakan dengan partikel lain.

Seberkas cahaya yang dilewatkan pada sistem koloid akan menunjukkan adanya hamburan cahaya ke segala arah. Hamburan cahaya ini disebabkan karena partikel-partikel koloid yang tersebar secara acak akan memantulkan cahaya yang melewatinya. Intensitas hamburan cahaya dipengaruhi oleh ukuran partikel dan konsentrasi partikel koloid. Intensitas cahaya yang dihamburkan akan bertambah dengan bertambahnya konsentrasi partikel dan ukuran partikel .

3.  Adsorpsi

Adsorpsi adalah proses penyerapan suatu partikel zat, baik berupa ion, atom, atau molekul pada permukaan zat lain.Penyebabnya adalah gaya tarik menarik yang tidak seimbang pada partikel zat yang berada pada permukaan adsorben(penyerapan). Partikel koloid mengadsorpsi ion-ion yang ada didalam medium pendispersi, sehingga partikel koloid menjadi bermuatan listrik.

4.      Koagulasi

  Koagulasi adalah proses penggumpalan partikel-partikel koloid. Proses koagulasi ini terjadi akibat tidak stabilnya sistem koloid. Dispersi koloid kehilangan kestabilannya dalam mempertahankan partikel-partikelnya untuk tetap tersebar didalam mediumnya. Hilangnya kestabilan ini disebabkan adanya penetralan muatan partikel koloid. Dengan demikian terjadi penggabungan partikel-partikel koloid sehingga ukuran partikel menjadi lebih besar.

Pengendapan koloid dapat terjadi dengan cara :

a.       Mekanik, yaitu dengan pengadukan, pemanasan, dan pendinginan.

b.      Kimiawi, yaitu dengan penambahan zat elektrolit. Misalnya asam asetat akan mengkoagulasikan partikel-partikel karet alam dalam bentuk lateks.

c.       Pencampuran dua macam koloid yang muatannya berlawanan. Misalnya campuran antara larutan As₂S₃ dengan larutan Fe(OH)₃ yang akan terbentuk penggumpalan.

Proses Koagulasi

1.      Pelucutan muatan koloid

                Pelucutan muatan koloid menyebabkan kestabilan koloid berkurang, sehingga menyebabkan terjadinya penggumpalan. Pelucutan muatan koloid dapat terjadi pada sel elektrofolesis. Apabila kedalam sel dialirkan arus listrik dalam waktu yang cukup lama, maka partikel koloid akan digumpalkan di electrode. Koloid bermuatan positif digumpalkan di katode. Sedangkan koloid bermuatan negative digumpalkan di anode.

2.      Penambahan Elektrolit

Penambahan elektrolit kedalam suatu koloid menyebabkan koloid yang bermuatan positif menarik ion negative, sedangkan koloid negative akan menarik ion positif. Ion-ion tersebut membentuk selubung yang melapisi partikel koloid. Pergerakan antara selubung dengan partikel koloid yang makin dekat menyebabkan selubung mampu menetralkan muatan koloid sehingga terjadi penggumpalan. Semakin besar muatan ion, semakin besar pula gaya tarik menarik dengan partikel koloid dan koagulasi semakin cepat.

5.      Koloid Liofil dan Koloid Liofob

System koloid sol dapat bersifat liofil dan bersifat liofob. Pada sol yang bersifat liofob, zat terdispensi tigak dapat mengikat medium pendispersinya(air). Pada koloid liofil, pengikatan medium pendispersi disebabkan oleh gaya tarik menarik pada setiap ujung gugus molekul terdispensi.

Pada sol bersifat liofob, zat terdispersi tidak dapat bercampur dengan baik jika ditambahkan lagi medium pendispersi. Pada koloid yang bersifat liofob, jumlah medium pendispersi harus terbatas. jika pada suatu koloid liofob yang sudah stabil ditambah zat pendispersi, zat terdispersi akan menolah sehinga koloid menjadi tidak stabil.

        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, disperse 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

6.      Koloid Pelindung

Koloid pelindung adalah suatu system koloid yang ditambahkan pada system koloid lainnya agar diperoleh koloid yang stabil. Contoh koloid pelindung adalah gelatin yang merupakan koloid padatan dalam medium air. Gelatin biasa digunakan pada pembuatan es krim untuk mencegah pembentukan Kristal es yang kasar sehingga diperoleh es krim yang lebih lembut.

Koloid pelindung membungkus partikel zat terdispersi (membentuk lapisan disekeliling partikel zat terdispersi). Lapisan ini berfungsi sebagai lapisan pelindung muatan koloid tersebut, sehingga koloid tidak dapat lagi menggumpal.

7.      Dialisis

          Dialisis adalah cara mengurangi ion-ion pengganggu yang terdapat dalam system koloid untuk mempertahankan kestabilan koloid dengan menggunakan selaput semipermeabel. Ion-ion pengganggu koloid berasal dari larutan elektrolit yang ditambahkan kedalam koloid untuk mempertahankan kestabilan koloid. Penambahan elektrolit yang tidak tepat akan menyebabkan terbentuknya ion-ion pengganggu yang dapat mengganggu kestabilan koloid. Dengan demikian ion-ion tersebut dihilangkan dengan cara dialysis. Alat yang digunakan disebut dialisator.

Koloid dimasukkan ke dalam sebuah kantong yang terbuat dari selaput semipermeabel. Selaput ini hanya dapat melewatkan molekul-molekul air dan ion-ion, sedangkan partikel koloid tidak dapat lewat.

 Jika kantong berisi koloid tersebut dimasukkan ke dalam sebuah tempat berisi air yang mengalir, maka ion-ion pengganggu akan menembus selaput bersama-sama dengan air. Prinsip dialisis ini digunakan dalam proses pencucian darah orang yang ginjalnya (alat dialisis darah dalam tubuh) tidak berfungsi lagi.