Sifat-sifat Koloid

Sistem koloid mempunyai sifat yang khas, yang berbeda dengan sifat sistem dispersi lainnya. Beberapa sifat koloid yang khas, misalnya efek Tyndall, gerak Brown, adsorpsi, dan koagulasi.

1. Efek Tyndall

Apa yang dimaksud dengan efek Tyndall? Simak penjelasannya berikut ini. Seberkas sinar dilewatkan pada suspensi (dispersi pasir dalam air), koloid (susu), dan larutan (gula dalam air). Jika dilihat tegak lurus dari arah datangnya cahaya, jejak lintasan cahaya akan terlihat jelas pada suspensi dan koloid. Akan tetapi, jejak cahaya pada larutan tidak terlihat. Terlihatnya lintasan cahaya ini disebabkan cahaya yang melewati suspensi dan koloid dihamburkan oleh partikel-partikelnya, sedangkan pada larutan tidak terlihat.

Terhamburnya cahaya oleh partikel koloid disebut dengan efek Tyndall. Partikel koloid dan suspensi cukup besar untuk dapat menghamburkan sinar, sedangkan partikel-partikel larutan berukuran sangat kecil sehingga tidak dapat menghamburkan sinar.

2. Gerak Brown

Jika dispersi koloid diamaci di bawah mikroskop dengan pembesaran yang tinggi, akan tampak adanya partikel yang bergerak dengan arah yang acak (tak beraturan). Gerakan-gerakan tersebut mempunyai lintasan lurus. Gerakan partikel koloid dengan lintasan lurus dan arah yang acak disebut dengan gerak Brown. Terjadinya gerak Brown ini diakibatkan adanya tumbukan partikel-partikel pendispersi terhadap partikel terdispersi sehingga partikel terdispersi akan terlontar. Lontaran tersebut akan mengakibatkan partikel terdispersi menumbuk partikel terdispersi yang lain sehingga partikel yang tertumbuk akan terlontar. Kejadian tersebut berulang secara terus-menerus. Hal ini terjadi akibat ukuran partikel terdispersi yang relatif besar dibandingkan medium pendispersinya.

Gerak Brown mengakibatkan partikel-partikel koloid relatif stabil meskipun ukurannya relatif besar, sebab dengan adanya partikel yang bergerak secara terus-menerus, dan pengaruh dari gaya gravitasi menjadi kurang berarti.

3. Adsorpsi

Apa yang dimaksud dengan adsorpsi? Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan muatan oleh permukaan-permukaan partikel koloid. Adsorpsi terjadi karena adanya kemampuan partikel koloid untuk menarik (ditempeli) oleh partikel-partikel kecil. Kemampuan menarik ini disebabkan adanya tegangan permukaan koloid yang cukup tinggi sehingga jika ada partikel yang menempel, akan cenderung dipertahankan pada permukaannya.

Jika partikel-partikel koloid mengadsorpsi ion yang bermuatan positif pada permukaannya, koloid tersebut menjadi bermuatan positif, dan sebaliknya jika yang diadsorpsi ion bermuatan negatif, koloid akan menjadi bermuatan negatif.

Selain ion, partikel-partikel koloid dapat menyerap muatan dari listrik statis, misalnya debu dapat menyerap muatan negatif atau positif dari adanya elektron yang bergerak di udara atau dari arus listrik.

Peristiwa adsorpsi menyebabkan partikel koloid bermuatan listrik. Oleh karena itu, jika koloid diletakkan dalam medan listrik, partikelnya akan bergerak menuju kutub muatan listrik yang berlawanan dengan muatan koloid tersebut. Peristiwa bergeraknya partikel koloid dalam medan listrik disebut dengan elektroforesis.

Peristiwa elektroforesis ini dimanfaatkan dalam proses pemisahan potongan-potongan gen pada proses bioteknologi dan penyaring debu pabrik pada cerobong asap, yang disebut dengan pengendap Cottrel.

Koloid-koloid logam atau basa umumnya mengadsorpsi ion-ion logam pada saat proses pembentukan koloid sehingga akan menjadi bermuatan positif. As,S, dan kelompok koloid sulfida lainnya umumnya mengadsorpsi ion negatif sehingga akan menjadi koloid negatif

4. Koagulasi

Dispersi koloid dapat mengalami peristiwa penggumpalan atau koagulasi. Peristiwa koagulasi pada koloid dapat terjadi akibat peristiwa-peristiwa mekanis atau peristiwa kimia. Peristiwa mekanis misalnya pemanasan atau pendinginan. Darah merupakan sol butir-butir darah merah yang terdispersi dalam plasma darah. Jika darah dipanaskan, darah akan menggumpal. Sebaliknya, agar-agar akan menggumpal jika didinginkan. Peristiwa kimia yang dapat menyebabkan terjadinya koagulasi, misalnya sebagai berikut.

a. Pencampuran koloid yang berbeda muatan

Jika sistem koloid yang berbeda muatan dicampurkan, akan menyebabkan terjadinya koagulasi dan akhirnya mengendap. Sebagai contoh, sol Fe(OH)₃ yang bermuatan positif akan mengalami koagulasi jika dicampur dengan sol As₂S₃. Dengan adanya peristiwa tersebut, jika Anda mempunyai tinta dari merek yang berbeda di mana yang satu merupakan koloid negatif dan yang lain merupakan koloid positif, jangan sampai dicampurkan karena dapat mengalami koagulasi.

b. Adanya elektrolit

Jika koloid yang bermuatan positif dicampurkan dengan suatu larutan elektrolit. ion-ion negatif dari larutan elektrolit tersebut akan segera ditarik oleh partikel-partikel koloid positif tersebut. Akibatnya, ukuran koloid menjadi sangat besar dan akan mengalami koagulasi. Sebaliknya, koloid negatif akan menyerap ion-ion positif dari suatu larutan elektrolit.

Jadi, ion negatif akan mengoagulasi koloid positif dan sebaliknya ion positif akan mengoagulasi koloid negatif. Proses koagulasi semakin mudah jika konsentrasi ion dalam larutan tersebut semakin besar, dan jika ukuran muatan ion yang berperan dalam proses koagulasi semakin besar..

Contoh proses koagulasi dengan penambahan elektrolit dalam kehidupan sehari- hari adalah penambahan tawas dalam proses penjernihan air. Tawas merupakan garam aluminium sulfat (Al₂(SO₄)₃) yang di dalam air akan terionisasi menghasilkan ion Al³⁺. lon aluminium ini mempunyai kemampuan untuk menarik molekul-molekul polar termasuk air dan lumpur (koloid) sehingga terjadi koagulasi. Proses koagulasi menghasilkan partikel yang sangat besar dan akan mudah mengendap akibat gaya gravitasi. Contoh lainnya adalah terbentuknya delta di muara sungai akibat lumpur (koloid) yang ada dalam air sungai berinteraksi dengan air laut yang mengandung ion-ion garam sehingga lumpur mengalami koagulasi dan mengendap.

Contoh

Sol Fe(OH)₃ merupakan koloid positif. Jika diberi elektrolit (misalnya NaCl), yang berperan mengoagulasi sol Fe(OH)₃ adalah ion negatif (ion Cl^-). Semakin besar konsentrasi ion Cl^-, semakin cepat proses koagulasi terjadi. Jika ke dalam sol Fe(OH)₃ ditambahkan NaCl dan Na₂SO₄ dengan konsentrasi yang sama, koagulasi yang lebih cepat terjadi adalah pada sol Fe(OH)₃ yang ditambah larutan Na₂SO₄, sebab muatan ion SO₄^2- lebih besar daripada ion Cl^-.

5. Kestabilan Koloid

Koloid merupakan sistem dispersi yang relatif kurang stabil dibandingkan larutan. Suatu produk industri dalam bentuk koloid umumnya diinginkan dalam kondisi yang stabil, misalnya krim minyak rambut, krim pembersih muka, bedak cair, dan obat-obatan yang berupa emulsi. Bagaimana cara menjaga kestabilan koloid? Simak penjelasannya berikut ini.

a. Menghilangkan muatan koloid

Koagulasi dapat dicegah dengan cara menghilangkan muatan dari koloid tersebut. Proses penghilangan muatan koloid dilakukan dengan proses dialisis. Pada dasarnya, proses dialisis adalah proses menghilangkan muatan koloid dengan cara memasukkan koloid ke dalam membran semipermeabel. Membran ini mempunyai pori-pori yang mampu ditembus oleh ion, tetapi tidak mampu ditembus partikel koloid. Jika kantong semipermeabel tersebut dimasukkan ke dalam aliran air, ion-ion yang keluar dari membran semipermeabel akan terbawa aliran air, sedangkan koloidnya masih tetap di dalam kantung semipermeabel.

Salah satu pemanfaatan proses dialisis yang penting adalah proses cuci darah (hemodialisis). Pada proses hemodialisis, darah kotor dari pasien dilewatkan dalam pipa-pipa yang terbuat dari membran semipermeabel. Selama darah berjalan, pipa semipermeabel tersebut dialiri cairan (biasanya plasma darah) sehingga ion-ion dalam darah kotor tadi akan terbawa pada aliran plasma darah yang berfungsi sebagai pencuci.

b. Penambahan stabilisator koloid

Penambahan suatu zat ke dalam suatu sistem koloid dapat meningkatkan kestabilan koloid, misalnya emulgator dan koloid pelindung. Emulgator adalah zat yang ditambahkan ke dalam suatu emulsi (koloid cair dalam cair atau cair dalam padat) dengan tujuan menjaga koloid agar tidak mudah terpisah. Sebagai contoh, penambahan sabun ke dalam campuran minyak dan air serta penambahan amonia dalam pembuatan emulsi pada kertas film.

Koloid pelindung adalah koloid yang ditambahkan ke dalam sistem koloid agar menjadi stabil. Sebagai contoh, penambahan gelatin pada pembuatan es krim agar es krim tidak cepat memisah serta penambahan gum arab dalam pembuatan semir

6. Koloid Liofil dan Koloid Liofob

Berdasarkan interaksi antara partikel terdispersi dengan medium pendispersinya, sistem koloid dibedakan menjadi dua macam, yaitu koloid liofil dan koloid liofob. Koloid liofil adalah koloid yang fase terdispersinya suka menarik medium pendispersinya. Peristiwa ini disebabkan gaya tarik antara partikel-partikel terdispersi dengan medium pendispersinya kuat.

Koloid liofob adalah sistem koloid yang fase terdispersinya tidak suka menarik medium pendispersinya. Jika medium pendispersinya air, koloid liofil disebut juga sebagai koloid hidrofil, sedangkan koloid liofob disebut sebagai koloid hidrofob. Perbedaan kemampuan menarik medium pendispersinya mengakibatkan terjadinya perbedaan sifat-sifat koloid tersebut. Apa saja perbedaannya?

No	Sifat	sol liofil	sol liofob
1	Daya adsorpsi terhadap medium	Kuat, mudah mengadsorpsi mediumnya sehingga ukuran partikelnya dapat semakin besar	tidak teradsorpsi mediumnya
2	Efek Tyndall	Kurang jelas	sangat jelas
3	Viskositas (kekentalan)	lebih bear dari mediumnya	hampir sama dengan mediumnya
4	Koagulasi	Sukar terkoagulasi	Mudah terkoagulasi (kurang stabil)
5	Lain-lain	bersifat reversible (jika sudah terkoagulasi dapat dengan mudah dijadikan koloid kembali)	Bersifat irreversibel (jika sudah menggumpal sukar diubah menjadi koloid kembali)
6	contoh	sabun, detergen, agar-agar, kanji dan gelatin	sol logam, darah, dan sol Fe(OH)3

Bagaimana pemanfaatan sifat hidrofob dan hidrofil dalam kehidupan sehari-hari? Pemanfaatan sifat hidrofob dan hidrofil adalah pada penggunaan detergen dalam proses pencucian pakaian. Kotoran yang menempel pada kain ada yang mudah larut dalam air dan ada juga yang tidak larut dalam air, misalnya kotoran yang berupa lemak dan minyak.

Proses pencucian bertujuan agar lemak dan minyak dapat teremulsi di dalam air, tetapi lemak dan minyak lebih kuat menempel pada kain, sebab lemak dan minyak tidak larut di dalam air. Dengan bantuan sabun atau detergen, lemak dan minyak akan ditarik dari serat pakaian dengan mudah. Oleh karena detergen larut dalam air, maka minyak dan lemak dapat terlepas dari kain.

Kemampuan detergen menarik lemak dan minyak disebabkan pada molekul detergen terdapat ujung-ujung hidrofil yang menarik air dan ujung hidrofob yang berpegang erat pada lemak dan minyak. Akibar adanya gaya tarik-menarik tersebut, tegangan permukaan air menurun sehingga air mudah meresap pada kain. Akibatnya, kotoran yang berupa lemak dan minyak mudah terlepas dari kain.