Koloid

A.    Pengertian

Sistem koloid adalah suatu bentuk campuran yang keadaannya terletak antara larutan dan suspensi (campuran kasar). Koloid merupakan sistem heterogen , dimana suatu zat “didispersikan” ke dalam suatu media yang homogen.

Perbandingan larutan, koloid dan suspensi:

 B.    Jenis-jenis Koloid dan Contohnya

1. Aerosol
Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi dalam gas. Jika zat yang terdispersi  berupa zat padat disebut aerosol padat. Jika zat yang terdispersi berupa zat cair disebut aerosol cair.
Contoh: *Aerosol cair: Kabut, awan
            *Aerosol padat: Asap, debu

2. Buih
Sistem koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih / busa.
Contoh : *Buih padat: Roti, biskuit
             *Buih / Busa: Busa sabun, minuman bersoda

3. Emulsi
Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain disebut emulsi.
Contoh : *Emulsi: Susu, minyak ikan, saos, mayonnaise.
             *Emulsi padat: Keju, mentega, agar-agar, selai,

4. Sol
Sistem koloid dari zat padat yang terdispersi dalam zat cair disebut sol.
Contoh : *Sol: Cat, tinta, kanji
             *Sol padat: Perunggu, kuningan, kaca berwarna

C.     Sifat-sifat Koloid

1. Efek tyndall
Partikel koloid dapat menghamburkan cahaya. Penampilan sistem koloid pada umumnya keruh, tetapi tidak selalu begitu. Beberapa larutan koloid tampak bening dan sukar dibedakan dari larutan sejati. Larutan sejati meneruskan cahaya, sedangkan koloid menghamburkan cahaya.
Contoh: 

*Sorot lampu mobil yang terlihat saat berkabut, 

*Berkas sinar matahari yang melalui  celah daun pohon-pohonpada pagi hari yang berkabut.

2. Gerak brown
yaitu gerak zig-zag partikel koloid akibat tumbukan yang tidak seimbang dari molekul-molekul medium terhadap partikel koloid.
Contoh: *partikel koloid yang stabil (tidak mudah mengendap)

3. Muatan koloid:

a. Elektroforesis
partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik. Hal ini menunjukkan bahwa partikel tersebut bermuatan. Koloid bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif). Sedangkan kolid bermuatan positif bergerak ke katode (elektrode negatif).
Contoh: prnyaringan debu pada cerobong pabrik dengan cottrel.

b. Adsorbsi
penyerapan oleh permukaan partikel koloid.
Contoh: *pemutihan gula tebu,
            *penjernihan air,
            *penyembuhan sakit perut oleh serbuk karbon (norit)

4. Koagulasi
Penggumpalan partikel koloid karena pemanasan / penambahan elektrolit.
Contoh:  *pembentukan delta di muara sungai,

             *karet dalam lateks digumpalkan dengan menambah asam formiat,

5. Koloid pelindung
Suatu koloid dapat distabilkan dengan menambah koloid lain yang disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi sehingga tidak dapat lagi mengelompok.
Contoh: 

*Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk memecah pembentukan kristal besar es atau gula,

6. Dialisis
Pemurnian koloid dari pengotor.
Contoh: *Proses cuci darah.

D.    Pembuatan Sistem Koloid

1.      METODE KONDENSASI

Pembuatan sistem koloid dengan cara partikel larutan sejati (atom, molekul atau ion) diubahmenjadi partikel yang lebih besar seperti partikel koloid

a.      Reaksi Redoks

Reaksi redoks adalah reaksi yang disertai perubahan bilangan oksidasi.
Contoh: Pembuatan sol belerang dari reaksi antara hidrogen sulfida (H₂S) dengan belerang dioksida (SO₂), yaitu dengan mengalirkan gas H2S ke dalam larutan SO2.

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

b.      Reaksi Hidrolisis

Reaksi hidrolisis adalah reaksi suatu zat dengan air, digunakan untuk membuat koloid padalogam besi (Fe), aluminium (Al), dan krom (Cr). Hal itu karena jika direaksikan dengan air,basa logam tersebut bersifat koloid.
Contohnya: FeCl₃(aq) + H₂O(l) à Fe(OH)₃(koloid) + 3HCl(aq)

c.       Dekomposisi Rangkap

Contoh 1: Sol As2S3 dapat dibuat dari reaksi antara larutan H3AsO3 dengan larutan H2S.

2H₃AsO₃(aq) + 3H₂S(aq) ⎯⎯→ As₂S₃(koloid) + 6H₂O(l)

Contoh 2: Sol AgCl dapat dibuat dengan mencampurkan larutan perak nitrat encer dengan larutan HCl encer.

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

d.      Penggantian Pelarut

Contoh 1: Apabila larutan jenuh kalsium asetat dicampur dengan alkohol, maka akan terbentuk suatu koloid berupa gel. Dalam hal ini partikel kalsium asetat memeluk pelarut alkohol yang membentuk gel.

Contoh 2: Belerang mudah larut dalam alkohol (misal etanol) tetapi sukar larut dalam air. Jadi, untuk membuat sol belerang dalam medium pendispersi air, belerang dilarutkan ke dalam etanol sampai jenuh. Setelah itu, larutan belerang dalam etanol dimasukkan ke dalam air sedikit demi sedikit. Partikel belerang akan menggumpal menjadi koloid akibat penurunan kelarutan belerang dalam air. Kemudian etanol dapat dipisahkan dengan dialisis, maka terbentuklah sol belerang.

2.      METODE DISPERSI

Metode dispersi merupakan cara pembuatan koloid dengan menghaluskan partikel suspensi menjadi partikel koloid

a.      Cara Mekanik

Butir-butir kasar digerus dengan lumping atau penggiling koloid sampai diperoleh tingkat kehalusan tertentu, kemudian diaduk dengan medium dispersi. 
Contoh: Sol belerang dapat dibuat dengan cara dispersi. Mula-mula belerang digerus sampai halus, kemudian belerang halus ini didispersikan ke dalam air (sebagai medium), terbentuk suatu sistem koloid.

b.      Cara Peptisasi

Peptisasi adalah cara pembuatan koloid dari butir-butir kasar atau dari suatu endapan dengan bantuan suatu zat pemeptisasi (pemecah). Zat pemeptisasi memecahkan butir-butir kasar menjadi butir-butir koloid.
Contoh: Agar-agar dipeptisasi oleh air, nitroselulosa oleh aseton, karet oleh bensin, dan lain-lain.

c.       Cara Busur Bredig

Cara ini digunakan untuk membuat sol-sol logam, seperti Ag, Au, dan Pt.  Logam yang akan diubah menjadi koloid digunakan sebagai elektrode. Kedua elektrode logam ini salingberdekatan dan diberikan loncatan listrik dalam medium pendispersinya. Akibat loncatan listrik tersebut, timbul panas yang akan menguapkan logam. Uap logam akan terkondensasidalam medium pendispersi sehingga terbentuk sol logam. 

E.     Kegunaan Sistem Koloid Dalam Kehidupan Manusia

Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari, terutama dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini disebabkan sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi dalam skala besar.
Berikut ini adalah tabel aplikasi koloid:

Jenis Industri	Contoh Aplikasi
Industri makanan	Keju, mentega, susu, saus salad
Industri kosmetika dan perawatan tubuh	Krim, pasta gigi, sabun
Industri cat	cat
Industri kebutuhan rumah tangga	Sabun, detergen
Industri pertanian	Peptisida dan Insektisida
Industri farmasi	Minyak ikan, penisilin untuk suntikan

Berikut ini adalah penjelasan mengenai aplikasi koloid:

1. Pemutihan Gula
Gula tebu yang masih berwarna dapat diputihkan. Dengan melarutkan gula ke dalam air, kemudian larutan dialirkan melalui sistem koloid tanah diatomae atau karbon. Partikel koloid akan mengadsorpsi zat warna tersebut. Partikel-partikel koloid tersebut mengadsorpsi zat warna dari gula tebu sehingga gula dapat berwarna putih.

2. Penggumpalan Darah
Darah mengandung sejumlah koloid protein yang bermuatan negatif. Jika terjadi luka, maka luka tersebut dapat diobati dengan pensil stiptik atau tawas yang mengandung ion-ion Al3+ dan Fe3+. Ion-ion tersebut membantu agar partikel koloid di protein bersifat netral sehingga proses penggumpalan darah dapat lebih mudah dilakukan.

3. Penjernihan Air
Pada air sungai, tanah yang terdipersi dapat diendapkan dengan perambahan tawas (Kal(SO₄)₂) atau larutan PAC (Poly Almunium Chloride). Kedua zat ini dapat membentuk koloid Al(OH)_3. kemudian, partikel koloid Al(OH)₃ mengadsorpsi pengotor di dalam air, menggumpalkan, dan mengendapkannya sehingga air menjadi jernih.

4. Pembentukan delta di muara sungai
Air sungai mengandung partikel-partikel koloid pasir dan tanah liat yang bermuatan negatif. Sedangkan air laut mengandung ion-ion Na+, Mg+2, dan Ca+2 yang bermuatan positif. Ketika air sungai bertemu di laut, maka ion-ion positif dari air laut akanmenetralkan muatan pasir dan tanah liat. Sehingga, terjadi koagulasi yang akan membentuk suatu delta.

5. Pengambilan endapan pengotor
Gas atau udara yang dialirkan ke dalam suatu proses industri seringkali mangandung zat-zat pengotor berupa partikel-partikel koloid. Untukmemisahkan pengotor ini, digunakan alat pengendap elektrostatik yang pelat logamnya yang bermuatan akan digunakan untuk menarik partikel-partikel koloid.

6. Mengurangi polusi udara

Gas buangan pabrik yang mengandung asap dan partikel berbahaya dapat diatasi dengan menggunakan alat yang disebut pengendap cottrel. Prinsip kerja alat ini memanfaatkan 

sifat muatan dan penggumpalan koloid sehingga gas yang dikeluarkan ke udara telah bebas dari asap dan partikel berbahaya

7. Penggumpalan lateks

Partikel karet alam terdispersi sebagai partikel koloid dalam sol  getah karet. Untuk mendapatkan karetnya, getah karet harus dikoagulasikan agar karet menggumpal dan terpisah dari medium pendispersinya. Untuk mengkoagulasikan getah  karet, biasanya digunakan asam formiat; HCOOH atau asam asetat; CH3COOH. Sehingga karet akan menggumpal.

8. Membantu pasien gagal ginjal

Proses dialisis untuk memisahkan partikel-partikel koloid dan zat terlarut merupakan dasar bagi pengembangan dialisator. Dengan melakukan cuci darah yang memanfaatkan prinsip dialisis koloid, senyawa beracun seperti urea dan keratin dalam darah penderita gagal ginjal dapat dikeluarkan. Darah yang telah bersih kemudian dimasukkan kembali ke tubuh pasien.

9.  Sebagai deodoran

Deodoran mengandung aluminium klorida yang dapat mengkoagulasi atau mengendapkan protein dalam keringat.endapan protein ini dapat menghalangi kerja kelenjer keringat sehingga keringat dan potein yang dihasilkan berkurang.

10. Sebagai bahan makanan dan obat

Ada zat-zat yang tidak larut dalam air sehingga harus dikemas dalam bentuk koloid sehingga mudah diminum. Contohnya obat dalam bentuk kapsul.

11. Sebagai bahan kosmetik

Ada berbagai bahan kosmetik kosmetik berupa padatan, tetapi lebih baik digunakan dalam bentuk cairan. Untuk itu biasanya dibuat berupa koloid dengan tertentu.

12. Sebagai bahan pencuci

Prinsip koloid juga digunakan dalam proses pencucian dengan sabun dan detergen. Dalam pencucian dengan sabun atau detergen, sabun/ detergen berfungsi sebagai emulgator. Sabun/detergen akan mengemulsikan minyak dalam air  sehingga kotoran-kotoran berupa lemak atau minyak dapat dihilangkan dengan cara pembilasan dengan air.

13. Penghilang Kotoran pada Proses Pembuatan Sirup

Pada industri pembuatan sirup, untuk menghilangkan pengotor biasanya digunakan putih telur. Setelah gula larut, sambil diaduk ditambahkan putih telur sehingga putih telur tersebut menggumpal dan mengadsorpsi pengotor. Selain putih telur, dapat juga digunakan zat lain, seperti tanah diatome atau arang aktif.

14.   Penggunaan Arang Aktif

Arang aktif memiliki kemampuan untuk menjerap berbagai zat. Obat norit (obat sakit perut) mengandung zat arang aktif yang berfungsi menjerap berbagai zat dan racun dalam usus. Arang aktif ini juga digunakan para topeng gas, lemari es (untuk menghilangkan bau), dan rokok filter (untuk mengikat asap nikotin dan tar)

15.   Perebusan Tlur

Telur mentah merupakan suatu sistem koloid dengan fase terdispersi berupa protein. Jika telur tersebut direbus akan terjadi koagulasi sehingga telur tersebut menggumpal.

16.    Pembuatan Yoghurt

Susu dapat diubah menjadi yoghurt melalui fermentasi. Pada fermentasi susu akan terbentuk asam laktat yang menggumpal dan berasa asam.

17.   Pembuatan Tahu

Pada pembutan tahu dari kedelai, mula-mulai kedelai dihancurkan sehingga terbentuk bubur kedelai (seperti susu). Kemudian, ditambahkan larutan elektrolit, yaitu CaSO₄.2H₂O yang disebut batu tahu sehingga protein kedelai menggumpal dan membentuk tahu.