Koloid

Pengertian Koloid

Pengertian koloid adalah campuran heterogen dari dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat berukuran antara 1 hingga 1000 nm terdispersi (tersebar) merata dalam medium zat lain. Zat yang terdispersi sebagai partikel disebut fase terdispersi, sedangkan zat yang menjadi medium mendispersikan partikel disebut medium pendispersi.

Secara makroskopis, koloid terlihat seperti larutan, di mana terbentuk campuran homogen dari zat terlarut dan pelarut. Namun, secara mikroskopis, terlihat seperti suspensi, yakni campuran heterogen di mana masing-masing komponen campuran cenderung saling memisah.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit
Senyawa Hidrokarbon

Warna pada cat berasal dari warna pigmen yang sebenarnya tidak larut dalam air ataupun medium pelarut lainnya. Namun demikian, cat terlihat seperti campuran yang homogen layaknya larutan garam dan bukan seperti campuran heterogen layaknya campuran pasir dengan air. Hal ini terjadi sebagaimana cat merupakan sistem koloid dengan pigmen terdispersi dalam air atau medium pelarut cat lainnya.

Jenis-jenis Koloid

Sistem koloid dapat dikelompokkan berdasarkan fase terdispersi dan fase pendispersinya. Berdasarkan fase terdispersi, jenis koloid ada tiga, antara lain sol (fase tersispersi padat), emulsi (fase terdispersi cair), dan buih (fase terdispersi gas). Koloid dengan fase pendispersi gas disebut aerosol.

Berdasarkan fase terdispersi dan pendispersinya, jenis koloid dapat dibagi menjadi 8 golongan seperti pada tabel berikut.

Fase Terdispersi Fase Pendispersi Jenis Koloid Contoh Koloid
Cair Gas Aerosol Kabut, awan, hair spray
Padat Gas Aerosol Asa, debu di udara
Gas Cair Buih Buih sabun, krim kocok
Cair Cair Emulsi Susu, santan, mayonnaise
Padat Cair Sol Sol emas, tinta, cat, pasta gigi
Gas Padat Buih padat Karet busa, Styrofoam, batu apung
Cair Padat Emulsi padat (gel) Margarin, keju, jelly, mutiara
Padat Padat Sol padat Gelas berwarna, intan hitam

Sifat-sifat Koloid

1. Efek Tyndall

Ketika seberkas cahaya diarahkan kepada larutan, cahaya akan diteruskan. Namun, ketika berkas cahaya diarahkan kepada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. Efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid ini disebut efek Tyndall. Efek Tyndall dapat digunakan untuk membedakan sistem koloid dari larutan. Penghamburan cahaya ini terjadi karena ukuran partikel koloid hampir sama dengan panjang gelombang cahaya tampak (400 – 750 nm).

eksperimen efek tyndall

Eksperimen efek Tyndall: Cahaya diteruskan melalui larutan (kiri) tetapi dihamburkan oleh sistem koloid Fe2O3 (kanan).
(Sumber: Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.)

2. Gerak Brown

Secara mikroskopis, partikel-partikel koloid bergerak secara acak dengan jalur patah-patah (zig-zag) dalam medium pendispersi. Gerakan ini disebabkan oleh terjadinya tumbukan antara partikel koloid dengan medium pendispersi. Gerakan acak partikel ini disebut gerak Brown. Gerak Brown membantu menstabilkan partikel koloid sehingga tidak terjadi pemisahan antara partikel terdispersi dan medium pendispersi oleh pengaruh gaya gravitasi.

Muatan koloid

a. Adsorpsi

Partikel koloid dapat menyerap partikel-partikel lain yang bermuatan maupun tidak bermuatan pada bagian permukaannya. Peristiwa penyerapan partikel-partikel pada permukaan zat ini disebut adsorpsi. Partikel koloid dapat mengadsorpsi ion-ion dari medium pendispersinya sehingga partikel tersebut menjadi bermuatan listrik. Jenis muatannya bergantung pada muatan ion-ion yang diserap. Sebagai contoh, sol Fe(OH)3 dalam air bermuatan positif karena mengadsorpsi ion-ion positif, sedangkan sol As2S3 bermuatan negatif karena mengadsorpsi ion-ion negatif.

b. Elektroforesis

Partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik. Hal ini menunjukkan bahwa partikel koloid bermuatan listrik. Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik di mana partikel bermuatan bergerak ke arah elektrode dengan muatan berlawanan ini disebut elektroforesis. Koloid bermuatan positif akan bergerak ke arah elektrode negatif, sedangkan koloid bermuatan negatif akan bergerak ke arah elektrode positif. Oleh karena itu, elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid dan juga untuk memisahkan partikel-partikel koloid berdasarkan ukuran partikel dan muatannya.

4. Koagulasi

Muatan listrik sejenis dari partikel-partikel koloid membantu menstabilkan sistem koloid. Jika muatan listrik tersebut hilang, partikel-partikel koloid akan menjadi tidak stabil dan bergabung membentuk gumpalan. Proses pembentukan gumpalan-gumpalan partikel ini disebut koagulasi. Setelah gumpalan-gumpalan ini menjadi cukup besar, gumpalan ini akhirnya akan mengendap akibat pengaruh gravitasi.  Koagulasi dapat dilakukan dengan empat cara, yaitu:

  1. mekanik, yakni dengan pengadukan, pemanasan atau pendinginan;
  2. menggunakan prinsip elektroforesis, di mana partikel-partikel koloid bermuatan negatif akan digumpalkan di elektrode positif dan partikel-partikel koloid bermuatan positif akan digumpalkan di elektrode negatif jika dialirkan arus listrik cukup lama;
  3. menambahkan elektrolit, di mana ion positif dari elektrolit akan ditarik partikel koloid bermuatan negatif dan ion negatif dari elektrolit akan ditarik partikel koloid bermuatan positif sehingga partikel-partikel koloid dikelilingi oleh lapisan kedua yang memiliki muatan berlawanan dengan lapisan pertama. Apabila jarak antara kedua lapisan tersebut cukup dekat, muatan partikel koloid akan menjadi netral sehingga terjadilah koagulasi. Semakin besar muatan ion dari elektrolit, proses koagulasi semakin cepat dan efektif;
  4. menambahkan koloid lain dengan muatan berlawanan, di mana kedua sistem koloid dengan muatan berlawanan akan saling tarik-menarik dan saling mengadsorpsi sehingga terjadi koagulasi.

Koagulasi dapat dicegah dengan penambahan koloid pelindung, yakni suatu koloid yang berfungsi menstabilkan partikel koloid yang terdispersi dengan membungkus partikel tersebut sehingga tidak dapat saling bergabung membentuk gumpalan.

Pembuatan Koloid

proses pembuatan koloid

1. Pembuatan Koloid Dengan Cara Kondensasi

Pada cara ini, partikel-partikel kecil (partikel larutan) bergabung menjadi partikel-partikel yang lebih besar (partikel koloid), yang dapat dilakukan melalui:

  1. Reaksi redoks

Contoh: pembuatan sol belerang

2H2S(g) + SO2(aq) → 3S(koloid) + 2H2O(l)

  1. Hidrolisis

Contoh: pembuatan sol Fe(OH)3 dengan menambahkan larutan FeCl3 ke dalam air mendidih

FeCl3(aq) + 3H2O(l) → Fe(OH)3(koloid) + 3HCl(aq)

  1. Dekomposisi rangkap

Contoh: pembuatan sol AgCl

AgNO3(aq) + HCl(aq) → AgCl(koloid) + HNO3(aq)

  1. Penggantian pelarut

Contoh: bila larutan jenuh kalsium asetat dicampur dengan alkohol akan terbentuk suatu koloid berupa gel

2. Pembuatan Koloid Dengan Cara Dispersi

Pada cara ini, partikel-partikel besar (partikel suspensi) dipecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil (partikel koloid), yang dapat dilakukan melalui:

  1. Cara mekanik

Pada cara ini, butiran-butiran kasar digerus ataupun digiling dengan penggiling koloid hingga tingkat kehalusan tertentu lalu diaduk dalam medium pendispersi. Contoh: sol belerang dapat dibuat dengan menggerus serbuk belerang bersama-sama dengan gula pasir, kemudian serbuk yang sudah halus tersebut dicampur dengan air.

  1. Cara peptisasi

Pada cara ini, partikel-partikel besar dipecah dengan bantuan zat pemeptisasi (pemecah). Contoh: endapan Al(OH)3 dipeptisasi oleh AlCl3; endapan NiS oleh H2S; dan agar-agar dipeptisasi oleh air.

  1. Cara busur Bredig

Cara ini digunakan untuk membuat sol-sol logam seperti Ag, Au, dan Pt. Logam yang akan dijadikan koloid digunakan sebagai elektrode yang dicelupkan dalam medium pendispersi lalu kedua ujung elektroda diberi loncatan listrik.

Contoh Soal 1

Contoh Soal 1

Berikut ini yang termasuk sistem koloid, kecuali…

a. styrofoam
b. batu apung
c. tinta
d. alkohol 70%
e. margarin

Jawab:

d. alkohol 70%

Alkohol 70% merupakan larutan, bukan sistem koloid.

Contoh Soal 2

Dispersi zat padat dalam zat cair disebut…

a. sol
b. aerosol
c. emulsi
d. emulsi padat
e. buih padat

Jawab:

a. sol

Sol adalah koloid dengan fase terdispersi padat dan fase pendispersi cair.

Referensi

Brown, Theodore L. et al. 2015. Chemistry: The Central Science (13th edition). New Jersey: Pearson Education, Inc.
Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia SMA dan MA untuk Kelas XI Jilid 2. Jakarta: Esis
Kotz, John C., Treichel, Paul M., & Townsend, John R. 2012. Chemistry & Chemical Reactivity (8th edition). California: Brooks/Cole
Pashley, Richard M. & Karaman, Marilyn E. 2004. Applied Colloid and Surface Chemistry. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd.
Petrucci, Ralph H. et al. 2017. General Chemistry: Principles and Modern Applications (11th edition). Toronto: Pearson Canada Inc.
Purba, Michael. 2006. Kimia 2B untuk SMA Kelas XI. Jakarta: Erlangga
Retnowati, Priscilla. 2005. SeribuPena Kimia SMA Kelas XI Jilid 2. Jakarta: Erlangga
Silberberg, Martin S. & Amateis, Patricia. 2015. Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (7th edition). New York: McGraw-Hill Education

Artikel: Sistem Koloid – Pengertian, Jenis, Contoh, Sifat, dan Pembuatan Koloid
Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.
Alumni Kimia FMIPA UI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

  1. Teori Atom
  2. Laju Reaksi
  3. Larutan Penyangga