a.Efek
tyndall
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 (gambar kiri) disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut
tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid (gambar kanan),
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.
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.
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
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. Pergerakan tersebut dijelaskan pada penjelasan
berikut:
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 kolopid, 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.
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.Elektroforesis
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
Apabila
partikel-partikel sol padat ditempatkan dalam zat cair atau gas, maka
pertikel-partikel zat cair atau gas tersebut akan terakumulasi pada permukaan
zat padat tersebut. Fenomena ini disebut adsorpsi. Beda halnya dengan absorpsi.
Absorpsi adalah fenomena menyerap semua partikel ke dalam sol padat bukan di
atas permukaannya, melainkan di dalam sol padat tersebut.
Partikel koloid sol memiliki kemampuan untuk mengadsorpsi partikel-partikel
pada permukaannya, baik partikel netral atau bermuatan (kation atau anion)
karena mempunyai permukaan yang sangat luas.
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
didinginka.
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.
o Pada pembuatan suatu koloid, sering kali
terdapat ion-ion yang dapat mengganggu kestabilan koloid tersebut.
o Ion-ion pengganggu ini dapat dihilangkan
dengan suatu proses yang disebut dialisis.
o Dalam proses ini, sistem koloid
dimasukkan ke dalam suatu kantong koloid, lalu kantong koloid itu dimasukkan ke
dalam bejana yang berisi air mengalir.
o Kantong koloid terbuat dari selaput
semipermiabel, yaitu selaput yang dapat melewatkan partikel-partikel kecil,
seperti ion-ion atau molekul sederhana, tetapi menahan koloid. Dengan demikian,
ion-ion keluar dari kantong dan hanyut bersama air.
g.Koloid pelindung
Koloid yang dapat menstabilkan system
koloid lain.
o Pada beberapa proses, suatu koloid harus
dipecahkan. Misalnya, koagulasi lateks. Di lain pihak, koloid perlu dijaga
supaya tidak rusak.
o Suatu koloid dapat distabilkan
dengan menambahkan koloid lain yang disebut koloid pelindung. Koloid pelindung
ini akan membungkus partikel zat terdispersi, sehingga tidak dapat lagi
mengelompok.
Contoh:
1. Pada pembuatan es krim digunakan gelatin
untuk mencegah pembentukan kristal besar es atau gula.
2. Cat dan tinta dapat bertahan lama karena
menggunakan suatu koloid pelindung.
3. Zat-zat pengemulsi, seperti sabun dan
detergen, juga tergolong koloid pelindung.
g.
Koloid Liofil dan Koloid Liofob
o Koloid yang memiliki medium dispersi
cair dibedakan atas koloid liofil dan koloid liofob.
o Suatu koloid disebut koloid liofil apabila terdapat gaya tarik-menarik
yang cukup besar antara zat terdispersi dengan mediumnya. Liofil berarti suka cairan (Yunani: lio = cairan,
philia = suka).
o Sebaliknya, suatu koloid disebut koloid liofob jika gaya tarik-menarik tersebut
tidak ada atau sangat
lemah. Liofob berarti tidak suka cairan (Yunani: lio =
cairan, phobia = takut atau benci).
o Jika medium dispersi yang dipakai adalah
air, maka kedua jenis koloid di atas masing-masing disebut koloid hidrofil dan koloid hidrofob.
Contoh:
• Koloid hidrofil: sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin.
• Koloid hidrofob: sol belerang, sol Fe(OH)3, sol-sol sulfida, dan sol-sol
logam.
o Koloid liofil/hidrofil lebih mantap dan
lebih kental daripada koloid liofob/ hidrofob.
o Butir-butir koloid liofil/hidrofil
membungkus diri dengan cairan/air mediumnya.
o Hal ini disebut solvatasi/hidratasi.
o Dengan cara itu butir-butir koloid
tersebut terhindar dari agregasi (pengelompokan).
o Hal demikian tidak terjadi pada koloid
liofob/hidrofob.
o Koloid liofob/hidrofob mendapat
kestabilan karena mengadsorpsi ion atau muatan listrik.
o Sebagaimana telah dijelaskan bahwa
muatan koloid menstabilkan sistem koloid.
o Sol hidrofil tidak akan menggumpal pada
penambahan sedikit elektrolit.
o Zat terdispersi dari sol hidrofil dapat
dipisahkan dengan pengendapan atau penguapan.
o Apabila zat padat tersebut dicampurkan
kembali dengan air, maka dapat membentuk kembali sol hidrofil. Dengan perkataan
lain, sol hidrofil bersifat reversibel.
o Sebaliknya, sol hidrofob dapat mengalami
koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi telah
dipisahkan, tidak akan membentuk sol lagi jika dicampur kembali dengan air.
o Perbedaan sol hidrofil dengan sol
hidrofob disimpulkan sebagai berikut.
