Yuk, Bersama Kita Belajar "Koloid"

Dalam kehidupan sehari-hari sebagian dari kalian tidak asing dengan air gula, susu, teh, atau kopi. Bisakah kalian menyebutkan perbedaan keempat minuman tersebut?. Kopi merupakan suspensi, larutan gula  dan teh merupakan larutan, sedangkan susu disebut sebagai koloid. Tahukah kalian perbedaan antara larutan, koloid dan suspensi?. Untuk mengetahui hal tersebut mari simak penjelas berikut  ini!

Larutan terdiri dari pelarut dan zat terlarut yang bersifat homogen atau heterogen. Disebut sebagai larutan homogen apabila zat terlarut dan pelarutnya tidak dapat dibedakan dalam larutan atau dengan kata lain larutan tersebut sudah menjadi satu kesatuan atau satu fase dan tidak dapat dibedakan lagi zat terlarut dan pelarutnya. Sedangkan, larutan dikatakan bersifat heterogen apabila pelarut dan zat terlarutnya dapat dibedakan atau lebih dari satu fase dan dapat dibedakan mana zat terlarut dan pelarutnya. Dalam kondisi diatas larutan gula bersifat homogen karena pada larutan gula tidak dapat dibedakan mana butiran gula dan air sebab gula sudah larut dan menjadi satu kesatuan dengan air. Bahkan meskipun didiamkan dalam waktu yang lama larutan gula juga terlihat dalam satu fase campuran.

Suspensi memiliki kesamaan dengan larutan heterogen. Dalam suspensi mengandung partikel yang relatif besar disebut sebagai partikel-partikel terdispersi dan medium pendispersi (dalam larutan dikenal sebagai pelarut). Karena memiliki zat terdispersi dengan ukuran yang relatif besar dalam campuran dapat dibedakan mana zat terdispersi dan mediumnya dengan kasat mata atau dengan kata lain campuran tersebut terdiri dari lebih satu fase. Kopi adalah suspensi karena kita membuat kopi serbuk kopi akan mengendap pada dasar gelas (tidak larut total) dan terlihat dua lapisan pada gelas. Semakin lama suspensi tersebut dibiarkan maka akan semakin jelas terlihat dua lapisan partikel terdispersi dan medium terdispersinya.

Koloid merupakan kombinasi dari larutan dan suspensi. Hal ini karena secara kasat mata koloid terlihat homogen namun nyatanya jika dilihat dari mikroskop ultra koloid adalah heterogen karena partikel yang berukuran besar tersebar dalam pendispersi. Dalam koloid dikenal medium pendispersi dan fase terdispersi (zat yang didispersikan/zat yang tersebat dalam medium pendispersi). Pada susu fase terdispersinya adalah lemak susu dan medium pendispersinya adalah air.

Untuk lebih mudah memahaminya berikut merupakan perbandingan sifat antara larutan, suspensi dan koloid.

• Ukuran partikel larutan sebesar <1nm, partikel suspensi >100 nm dan koloid antara 1-100nm
• Jumlah fase larutan yaitu 1 fase sedangkan suspensi dan koloid terdiri dari dua fase
• Larutan tergolong stabil karena zat terlarutnya tidak mengendap, suspensi tidak stabil dan koloid umumnya stabil
• Metode pemisahan larutan tidak dapat disaring, suspensi dapat disaring dan koloid dapat disaring dengan penyaringan ultra
• Sistem dispersi larutan adalah molekular, suspensi padatan kasar sedangkan koloid berupa padatan halus.

Jika dilihat dari fase terdispersi dan medium pendispersi, sistem koloid dibedakan menjadi 8 jenis sebagai berikut:

• Jika fase terdispersinya padat dan medium pendispersinya padat maka, disebut sol padat (contohnya, perunggu dan gelas berwarna).
• Jika fase terdispersinya padat dan medium pendispersinya cair maka, disebut sol (contoh: tinta, lem cair dan sol emas)
• Jika fase terdispersinya padat dan medium pendispersinya gas maka, disebut aerosol padat (contohnya: asam rokok, polusi knalpot dan debu di udara)
• Jika fase terdispersinya cair dan medium pendispersinya padat maka, disebut emulsi padat (gel) (contohnya: jeli, mentega dan selai)
• Jika fase terdispersinya cair dan medium pendipsersinya cair maka, disebut emulsi (contoh: susu, santan, dan mayones)
• Jika fase terdispersinya cair dan medium pendispersinya gas maka, disebut aerosol cair (contoh: awal, hair spray dan obat semprot)
• Jika fase terdispersinya gas dan medium pendispersinya padat maka, disebut buih/busa padat (contoh: batu apung , sterofoam dan karet busa)
• Jika fase terdispersinya gas dan medium pendispersinya cair maka, disebut  buih/busa cair (contoh: busa sabung, krim kocok dan pasta)

Koloid memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

• Efek Tyndall

Dikemukakan oleh John Tyndall (1820-1893) berdasarkan hasil pengamatan cahaya putih yang dipancarkan pada sistem koloid. Efek Tyndall merupakan efek penghamburan cahaya akibat adanya partikel-partikel koloid. Ketika cahaya dipancarkan secara tegak lurus ke tiga gelas yang berisi koloid, larutan dan suspensi maka, cahaya yang melewati suspensi dan koloid mengalami penghamburan dan pemantulan sedangkan larutan tidak mengalami hal yang sama.

• Gerak Brown

Dikemukakan oleh Robert Brown (1872) berdasarkan pengamatan terhadap tepung sari yang berada dalam air melalui mikroskop ultra secara terus menerus. Gerak brown adalah gerak acak/zigzag dari partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena tumbukan antara partikel-partikel pendispersi terhadap partikel terdispersi yang menyebabkan partikel terdispersi akan terlontar yang menumbk partikel terdispersi lainnya sehingga partikel yang tertumbuk akan terlontar lagi. Peristiwa ini berulang karena ukuran partikel terdispersinya yang relatif besar daripada ukuran partikel pendispersi

• Elektroforesis

Pergerakan partikel-partikel koloid dapat terjadi akibat adanya medan listrik, hal ini disebut elektroforesis. Apabila 2 batang elektrode dimasukkan ke sistem koloid dengan sumber arus searah maka partikel koloid akan bergerak ke salah satu elektrode tergantung muatan

• Adsorpsi

Fenomena penyerapan muatan listrik/ion dan molekul netral oleh permukaan partikel koloid disebut dengan adsropsi. Hal ini terjadi akibat gaya tarik molekul/atom/ion pada permukaan koloid yang dipengaruhi oleh tegangan permukaan koloid yang tinggi sehingga partikel yang menempel akan bertahan pada permukaannya. Spesi yang diserap disebut sebagai fase terserap sedangkan spesi yang menyerap adalah absorben.

• Koagulasi

Penggumpulan atau koagulasi terjadi sebab pengendapan partikel koloid yang menyebabkan fase terdispersi terpisah dari medium pendispersi. Hilangnya kestabilan partikel-partikel koloid dalam mempertahankan partikel tersebar dalam medium pendisperi menyebabkan koagulasi. Partikel koloid dapat kehilangan kestabilan karena adanya penetralan muatan/pelucutan muatan mengakibatkan penggabungan partikel koloid menjadi suatu kelompok yang lebih besar. Penggabungan terjadi akibat gaya kohesi antar partikel koloid. Apabila ukuran partikel koloid yang mencapai ukuran suspensi menyebabkan terjadinya koagulasi.

• Koloid pelindung

Koloid yang akan membetuk lapisan disekeliling partikel lain dengan sifat melindungi koloid lain agar tidak mengalami koagulasi disebut koloid pelindung. Hal ini menyebabkan partikel koloid tidak mudah mengendap dari medium pendispersinya.

• Dialisis

Penambahan elektrolit dengan konsentrasi tepat dapat mempertahankan kestabilan koloid. Caranya yaitu dengan, memasukan sistem koloid ke wadah yang terbuat dari selaput semi permeabel dan dicelupkan ke dalam air mengalir terus menerus.

Apabila medium pendispersi koloid cair maka koloid ada dua jenis yaitu koloid liofil dan koloid liofob

• Koloid liofil

Dimana fase terdispersinya dapat menarik medium pendispersi (cairan) akibat gaya Van der Waals/ikatan hidrogen. Sol liofil setengah disebut gel. Apabila medium pendispersinya air maka disebut sebagai koloid hidrofil yang memiliki gugus polar pada permukaannya sehingga terjadi interaksi dengan air. Butil-butir koloid memiliki kemampuan untuk menyerap molekul medium pendispesi sehingga membentuk selubung yang tahan agregasi. Dengan adanya penambahan sedikit elektrolit tidak akan menggumpalkan sol hidrofil. Melalui proses pengendapan/penguapan zat terdispersi dapat dipisahkan.

• Koloid liofob

Dimana fase terdispersinya tidak memiliki kemampuan untuk mengikat/menarik medium pendispersinya. Apabila medium pendispesi adalah air disebut koloid hidrofob yang biasanya berasal dari senyawa anorganik. Koloid hidrofob bersifar irrevesibel dan tidak stabil dalam medium polar (air) tanpa adanya pelindung/zat pengemulsi.

Berikut merupakan perbedaan sifat koloid hidrofil dan koloid hidrofob

• Koloid hidrofil lebih stabil daripada koloid hidrofob
• Koloid hidrofil mengandung zat organik sedangkan, koloid hidrofob mengandung zat anorganik
• Koloid hidrofil memiliki kekentalan tinggi sedangkan koloid hidrofob kekentalannya rendah
• Koloid hidrofil susah diendapkan dengan zat elektrolit sedangkan, koloid hidrofob mudah diendapkan dengan zat elektrolit
• Koloid hidrofil kurang menunjukkan gerak brown dan efek tyndall sedangkan koloif hidrofob gerak brown dan efek tyndallnya jelas
• Koloid hidrofil pertikel terdispersinya menyerap molekul sedangkan, koloid hidrofob menyerap ion
• Koloid hidrofil bersifat reversibel sedangkan koloid hidrofob bersifat irreversible.
• Koloid hidrofil umunya diperoleh dengan cara dispersi sedangkan, koloid hidrpfob hanya dapat dibuat dengan kondensasi.