Sifat-sifat Koloid

1. Efek tyndal

Pernahkah kalian melihat sorot lampu dimalam hari atau cahaya matahari yang melewati celah-celah pohon?

Dari kedua kejadian tersebut apa yang dapat kalian simpulkan ?

Kedua kejadian tersebut merupakan salah satu sifat yang dimiliki oleh koloid yaitu dapat menghamburkan cahaya atau yang sering disebut dengan Efek Tyndall (Permana, 2009). Hal ini disebabkan oleh ukuran partikel koloid yang relatif besar (diameter ± 100 nm) yang mengakibatkan partikel koloid menyebarkan cahaya tampak ketika tersebar dalam pelarut dan membuat campuran tampak berawan. Saat cahaya matahari menyinari debu di udara, debu akan menyebarkan cahaya yang kemudian masuk melalui sela-sela pepohonan.

Jika cahaya dilewatkan ke dalam sistem koloid, cahaya yang melewati sistem koloid tersebut terlihat lebih terang. Cahaya yang terlihat lebih terang ini disebabkan oleh terjadinya efek Tyndall berupa efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Partikel koloid akan memantulkan dan menghamburkan cahaya yang mengenainya sehingga cahaya akan terlihat lebih terang. Jika kemudian cahaya ini ditangkap layar, cahaya pada layar tersebut tampak buram.

Dari video dapat kita lihat bahwa tawas (Al2SO4) bertindak sebagai adsorben yaitu zat yang bertugas menjerap partikel- partikel kecil. Ion AP yang terdapat dalam tawas akan terhidrolisis membentuk partikel koloid Al(OH)3 yang bermuatan positif melalui reaksi:

Setelah itu Al(OH)3 menghilangkan muatan-muatan negatif dari partikel koloid tanah liat lumpur dan terjadi penggumpalan pada lumpur. Lumpur kemudian mengendap bersama tawas yang juga mengendap karena pengaruh gravitasi. Peristiwa penjerapan partikel kecil disebut Adsorpsi, sedangkan penggumpalan pada lumpur disebut Koagulasi.

Adsorpsi terjadi karena Partikel koloid mampu menyerap molekul netral atau ion-ion pada permukaannya. Hal ini disebabkan adanya tegangan permukaan koloid yang cukup tinggi sehingga jika ada partikel yang menempel akan cenderung dipertahankan pada permukaannya. Jika partikel koloid menyerap ion bermuatan, kemudian lon lon tersebut menempel pada permukaannya, partikel koloid tersebut menjadi bermuatan. 

Sol Fe(OH)3 mampu mengadsorpsi ion-ion H+ sehingga sol Fe(OH)3 menjadi bermuatan positif. Sol As2S3 mampu mengadsorpsi ion-ion OH- sehingga sol As2S3 menjadi bermuatan negatif. Penyerapan yang hanya terjadi di permukaan saja disebut adsorpsi atau penyerapan, sedangkan penyerapan yang terjadi di seluruh bagian disebut absorpsi. Muatan dalam partikel koloid bukan disebabkan oleh ionisasi partikel seperti pada larutan, melainkan disebabkant oleh adanya ion lain yang diadsorpsi. 

4. Koagulasi

Menurut Fauziah (2009), Koagulasi adalah penggumpalan koloid yang disebabkan oleh penambahan elektrolit atau terjadinya perubahan fisik melalui cara mekanik. 

a. Koagulasi dengan penambahan zat kimia/elektrolit

Ion yang efektif untuk menggumpalkan koloid ialah ion yang muatannya berlawanan dengan muatan koloid. Contoh :

1) Koloid Fe(OH)3 dicampur dengan koloid As2S3

2) Sol emas yang bermuatan negatif dapat dikoagulasikan dengan NaCl, CaCl2 , atau AlCl3

3) Partikel-partikel karet dalam lateks digumpalkan dengan penambahan asam cuka

Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit terjadi sebagai berikut : 

Koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation), sedangkan koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif (anion). Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua. Apabila selubung lapisan kedua itu terlalu dekat, maka selubung itu akan menetralkan muatan koloid sehingga terjadi koagulasi. Makin besar muatan ion makin kuat daya tarik-menariknya dengan partikel koloid, sehingga makin cepat terjadi koagulasi.

b. Koagulasi mekanik

Koagulasi dengan cara mekanik dapat dilakukan dengan pemanasan, pendinginan atau pengadukan.

Contoh :

1) Telur rebus

2) Pembuatan agar-agar

3) Pembuatan lem

Menurut Utami dkk (2009), Terdapat beberapa contoh koagulasi dalam kehidupan sehari-hari dan industri sebagai berikut:

a. Pembentukan delta di muara sungai terjadi karena koloid tanah liat (lempung) dalam air sungai mengalami koagulasi ketika bercampur dengan elektrolit dalam air laut.

b. Karet dalam lateks digumpalkan dengan menambahkan asam format.

c. Lumpur koloidal dalam sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas. Sol tanah liat dalam air sungai biasanya bermuatan negatif, sehingga akan digumpalkan oleh ion Al3+ dari tawas (aluminium sulfat).

d. Asap atau debu dari pabrik dan industri dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari Cottrel.

5. Dialisis

Pernahkah kalian mendengar tentang cuci darah? 

Bagaimana proses yang terjadi didalamnya? 

Proses pencucian darah biasanya dilakukan oleh pasien penderita gagal ginjal. Cara kerja dalam pencucian darah yaitu darah kotor dari pasien dilewatkan dalam pipa-pipa yang terbuat dari membran semipermeabel. Selama darah berjalan, pipa semipermeabel tersebut dialiri cairan (biasanya plasma darah) yang berfungsi sebagai pencuci.

Pada proses dialisis, koloid yang mengandung ion-ion dimasukkan ke dalam kantung penyaring, kemudian dicelupkan ke dalam medium pendispersi (air). Ion-ion dapat keluar melewati penyaring sehingga partikel koloid terbebas dari ion-ion. Kantung penyaring merupakan selaput semipermeabel yang hanya dapat dilewati ion dan air, tetapi tidak dapat dilewati partikel koloid.  

Koloid pelindung adalah koloid yang ditambahkan untuk melindungi koloid lain agar tidak terkoagulasi. Koloid pelindung akan membungkus partikel koloid yang dilindungi. Koloid pelindung sering digunakan pada sistem koloid emulsi. Koloid pelindung yang berfungsi untuk menstabilkan emulsi disebut emulgator (zat pengemulsi).

7. Koloid liofil dan liofob

Apa yang kalian gunakan saat mandi? 

Mengapa sabun dapat membersihkan badan kita yang kotor? 

Sabun terdiri dari beberapa senyawa, misalnya seperti natrium stearat CHCOONa. Ion stearat memiliki ujung hidrokarbon panjang yang hidrofobik (karena nonpolar) dan gugus karboksil (COO) di bagian ujung lain yang hidrofilik (karena ionik).

Ketika ion stearat berada dalam air, ion tersebut akan bergabung menjadi misel (partikel berukuran koloid yang terbentuk dalam air yang memiliki ujung hidrofobik dan ujung hidrofilik), di mana ujung hidrokarbon menjauh dari air sedangkan ion karboksil mendekat ke air.

Bagian hidrofobik sabun masuk ke dalam lemak, sedangkan bagian hidrofilik larut dalam air. Adanya gaya tolak menolak antara muatan listrik negatif (muatan hidrofobik dan hidrofilik) menyebabkan kotoran pecah menjadi partikel-partikel kecil dan membentuk emulsi sehingga kotoran dapat lepas dari kain atau benda lain.

• Koloid hidrofobik adalah koloid yang memiliki daya tarik yang kurang antara fasa terdispersi dengan fasa pendispersi (air).  Dengan kata lain hidrofobik berarti bagian koloid yang tidak menyukai air.

• Koloid hidrofilik adalah koloid yang memiliki daya tarik yang kuat antara fasa terdispersi dengan fasa pendispersi (air). Dengan kata lain hidrofilik berarti bagian koloid yang menyukai air.