Percobaan 1 (Sistem Koloid)

PERCOBAAN I

SISTEM KOLOID

1.1. Tujuan Percobaan

1. Untuk mengetahui cara pembuatan koloid secara Kondensasi.

2. Untuk mengetahui cara pembuatan koloid secara Dispersi.

3. Untuk mengetahui cara pembuatan koloid secara Emulsi.

1.2. Teori Dasar

1.2.1. Pengertian Sistem Koloid

Sistem koloid atau yang biasanya disebut koloid merupakan suatu

bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat

homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar

(1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti

partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain

yang dikenakan kepadanya, sehingga tidak terjadi pengendapan. Sifat

homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh

campuran biasa (suspensi). Koloid mudah dijumpai di mana-mana.

Contohnya seperti, susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan

contoh – contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-

hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia

koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena

kepentingannya.

1.2.2. Jenis – Jenis Koloid

Seperti yang telah disebutkan bahwa sistem koloid terdiri dari dua

fase, yaitu fase terdispersi dan fase pendispersi (medium pendispersi).

Dan disini adalah pembagian dari jenis – jenis koloid berdasarkan jenis

fase pendispersinya dan fase terdispersinya.

1

2

Koloid yang fase terdispersinya padat disebut sol. Ada tiga jenis

sol, yaitu sol padat (padat dalam padat), sol cair (padat dalam cair), sol

gas (padat dalam gas). Namun, istilah sol biasa digunakan untuk

menyatakan sol cair, sedangkan sol gas lebih dikenal sebagai aerosol

(aerosol padat).

Koloid yang fase terdispersinya cair disebut emulsi. Emulsi juga

terdiri dari tiga jenis, yaitu emulsi padat (cair dalam padat), emulsi cair

(cair dalam cair), dan emulsi gas (cair dalam gas) yang juga biasa dikenal

aerosol cair.

Koloid yang fase terdispersinya gas disebut buih. Hanya ada dua

jenis buih, yaitu buih padat dan buih cair. Campuran antara gas dan gas

selalu bersifat homogen, jadi merupakan larutan, bukan koloid. Istilah

buih biasa digunakan untuk menyatakan buih cair. Dengan demikian, ada

sekitar 8 jenis koloid.

Tabel 1.1. Perbandingan Sistem Koloid

NOFASE

TERDISPERSI

FASE

PENDISPERSINAMA CONTOH

1Padat Padat Sol Padat Gelas berwarna, intan

hitam.

2 Padat Cair Sol Sol emas, tinta cat.

3 Padat Gas Aerosol Asap, debu di udara.

4 Cair Padat Emulsi Padat Jell, mutiara.

5Cair Cair Emulsi Susu, santan, minyak

ikan.

6 Cair Gas Aerosol Cair Kabut dan awan.

7 Gas Padat Buih Padat Karet busa, styrofoam.

8Gas Cair Buih Buih sabun, krim

kocok.

3

a. Aerosol

Aerosol adalah sistem koloid yang memiliki zat pendispersi

berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut

aerosol cair, contohnya adalah kabut dan awan. Sedangkan aerosol

yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat,

contohnya adalah asap dan debu di dalam udara.

b. Sol

Sol merupakan sistem koloid dari partikel padat yang

terdispersi dalam zat cair. Koloid jenis ini banyak sekali kita

temukan didalam kehidupan kita sehari-hari, contohnya seperti air

sungai, sol sabun, sol detergen, sol kanji, tinta.

c. Emulsi

Emulsi merupakan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi

dalam zat cair lain, akan tetapi kedua zat cair tersebut tidak saling

melarutkan, contohnya seperti santan, susu, mayonaise, dan minyak

ikan.

d. Buih

Buih merupakan sistem koloid dari gas yang terdispersi

dalam zat cair. Untuk menstabilkan buih, maka diperlukan zat

pembuih seperti sabun, detergen, dan protein. Buih dapat dibuat

dengan mengalirkan gas kedalam zat cair yang mengandung

pembuih.

e. Gel

Gel merupakan sistem koloid yang setengah kaku atau bisa di

katakan setengah padat dan setengah cair, contohnya seperti agar –

agar, lem kanji, selai, gelatin.

4

1.2.3. Sifat – Sifat Koloid

a. Efek Tyndall

Efek tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya)

oleh partikel – partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran

molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini di temukan oleh

John Tyndall (1820 – 1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh

karena itu sifat ini disebut efek tyndall. Efek tyndall adalah efek

yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saar larutan sejati

disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan

menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya

akan dihamburkan. Hal itu terjadi karena partikel – partikelnya

relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan

sangat sulit untuk diamati.

b. Gerak Brown

Gerak brown ialah gerakan partikel – partikel koloid yang

senantiasa bergerak lurus tetapi tidak menentu (gerakannya

acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop

ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel – partikel tersebut

akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini

dinamakan gerak Brown. Partikel – partiekl suatu zat senantiasa

bergerak. Gerakan tersebut dafat bersifata acak seperti pada zat cair

dan gas (dinamakan gerak Brown), sedangkan pada zat padat hanya

beroszillasi ditempat (tidak termasuk gerak Brown). Untuk koloid

dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel –

partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel – partikel

koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah.

Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang

terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan

tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel

sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown. Semakin kecil

5

ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi.

Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin

lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa

gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan

dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi).

Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Jadi, semakin tinggi

suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang

dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak

Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat.

Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid,

maka gerak Brown semakin lambat.

c. Adsorpsi

Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau

senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh

luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan

dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam

suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif

karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid

As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.

d. Muatan koloid

Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif

dan koloid bermuatan negatif.

e. Koagulasi koloid

Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan

membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat

terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi

secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau

6

secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid

yang berbeda muatan.

f. Koloid pelindung

Koloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat

melindungi koloid lain dari proses koagulasi.

g. Dialisis

Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu

dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan

cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi

permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi

permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati

koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.

h. Elektroforesis

Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang

bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

1.3. Alat dan Bahan

1.3.1. Alat

Gelas Kimia

Pemanas

Tabung Reaksi

Pengaduk

Spatula/Sendok

Senter

7

Gambar 1.1. Gelas Kimia

Gambar 1.2. Pemanas

Gambar 1.3. Tabung Reaksi

8

Gambar 1.4. Pengaduk

Gambar 1.5. Spatula

Gambar 1.6. Senter

9

1.3.2. Bahan

FeCl3 larutan

NaCl larutan

BaCl2 larutan

Agar – agar

Minyak Tanah

Air dan Sabun

Gambar 1.7. Larutan FeCl3

Gambar 1.8. NaC

10

Gambar 1.9. BaCl2

Gambar 1.10. Agar – Agar

Gambar 1.11. Minyak Tanah

11

Gambar 1.12. Air

Gambar 1.13. Detergen

1.4. Prosedur Percobaan

12

a. Pembuatan sol dengan kondensasi

1. Panaskan 25 ml air dalam gelas kimia sampai mendidih.

2. Tambahkan 12 tetes larutan FeCl3 jenuh sambil dipanaskan sampai

larutan berwarna coklat merah, setelah itu tuang ditabung reaksi

sama rata.

3. Secara bersamaan masukkan 5 tetes NaCl pada tabung 1.

4. Masukkan BaCl2 pada tabung 2

b. Pembuatan sol dengan cara disperse

1. Ambil 1 sendok agar-agar dan larutkan dalam air sampai 13

tabung

reaksi.

2. Panaskan dan dinginkan sampai menjadi jel.

3. Kemudian disenter dan amati yang terjadi.

c. Pembuatan emulsi

1. Campurkan 1 ml minyak tanah dan 5 ml air dalam tabung reaksi.

2. Guncangkan tabung dengan keras, diamkan beberapa menit dan

amati.

3. Tambahkan sabun / deterjen dan amati kembali.

1.5. Hasil Pengamatan

Dari ketiga percobaan sistem koloid yang kami lakukan kami

mendapatkan hasil sebagai berikut:

1. Pembuatan Sol dengan Kondensasi

Ketika pada saat pemanasa, aquades yang ditambah 12 tetes

larutan FeCl3 dan dipanaskan, larutan tersebut berubah warna menjadi

coklat kemerahan dan terdapat endapan berwarna coklat kemerahan

pula. Kemudian larutan tersebut dimasukkan kedalam dua tabung

reaksi dengan ukuran yang sama rata. Pada tabung pertama

13

ditambahkan 5 tetes NaCl (diperoleh dari 2 sendok garam + 10 ml

aquades) dan pada tabung kedua dimasukkan 5 tetes BaCl2. Setelah

larutan tersebut tercampur, pada tabung pertama terjadi pengurangan

endapan dan terlihat lebih sedikit (25%). Kemudian pada tabung

kedua, endapannya terlihat lebih banyak dibanding dengan di tabung

pertama tadi (75%).

Gambar 1.14. Pembuatan Sol dengan Kondensasi

2. Pembuatan Sol dengan Cara Dispersi

Ketika air dan agar-agar dicampur menjadi satu larutan masih

berbentuk cair dan berwarna merah, namun setelah dipanaskan sampai

mendidih lalu didinginkan, larutan tadi membentuk gel. Untuk lebih

mudah dalam pengamatan, maka dilakukan perbandingan dengan

membandingkan gel tadi dengan aquades yang dimasukkan kedalam

tabung reaksi yang berbeda, kemudian agar-agar yang sudah dingin

tadi dan aquades letakkan kedalam ruangan yang gelap. Saat diberi

cahaya (disenter), ketika cahaya melewati tabung yang berisi agar –

agar, tembusan cahaya akan terhamburkan, sedangkan pada aquades

cahaya akan langsung diteruskan tanpa adanya penghamburan cahaya.

14

Gambar 1.15. Pembuatan Sol Cara Dispersi

3. Pembuatan Emulsi

Pada saat 1 ml minyak tanah dan 5 ml air dicampurkan lalu

kemudian diguncang dengan keras, setelah diamati yang terjadi adalah

minyak dan air tidak menyatu. Minyak tanah terdapat dibagian

permukaan dan air dibagian dasar dari tabung reaksi. Tetapi pada saat

ditambahkan 1 sendok detergen kedalam larutan tersebut, maka

terjadi perubahan pada larutan, minyak tanah dan air lama - kelamaan

bercampur menjadi satu.

Gambar 1.16. Pembuatan Emulsi

15

1.6. Pembahasan

1. Pembuatan Sol dengan Kondensasi

Cara kondensasi adalah cara pembuatan sistem koloid dengan

adanya penggumpalan partikel – partikel yang sangat kecil.

Penggumpalan partikel ini bisa dilakukan dengan melaui beberapa

reaksi kimia, seperti reaksi pengendapan, reaksi hidrolisis, reaksi

pergeseran, reaksi redoks, dan reaksi pergantian pelarut.

Gambar 1.17. Tabung Pertama (Endapan 25%)

Gambar 1.18. Tabung Kedua (Endapan 75%)

16

2. Pembuatan Sol dengan Cara Dispersi

Pada saat penyinaran terjadi penghamburan cahaya oleh partikel

koloid (agar – agar), inilah yang di sebut efek tyndall karena ukuran

partikel lebih besar dari panjang gelombang cahaya, pada saat agar –

agar di panaskan maka terjadi perubahan dan membentuk gel yaitu

koloid yang setengah padat dan setengah cair.

Gambar 1.19. Pengamatan Efek Tyndall

3. Pembuatan Emulsi

Air merupakan senyawa polar dan minyak adalah senyawa

nonpolar, pada prinsipnya senyawa polar-nonpolar tidak bisa

menyatu. Sedangkan sabun mempunyai 2 sisi, yaitu bagian kepala

merupakan gugus yang polar (karboksilat) dan bagian ekor yg panjang

merupakan rantai alkana yang nonpolar. Jadi sabun disini bertindak

sebagai penghubung antara air dan minyak. Bisa dikatakan sabun

sebagai emulgator (pengikat antara air dengan minyak).

17

Gambar 1.20. Sebelum di tambahkan Detergen

Gambar 1.21. Sesudah di tambahkan Detergen

18

1.7. Kesimpulan dan Saran

Setelah melakukan beberapa percobaan diatas, maka kami dapat

menarik beberapa kesimpulan. Adapun kesimpulan tersebut adalah

sebagai berikut:

1. Koloid memiliki ciri keruh, tidak dapat disaring dengan saringan

biasa, tidak memisah saat didiamkan dan terbagi menjadi 2 fase.

2. Efek Tyndall merupakan salah satu cara sederhana untuk membedakan

anata larutan sejati dengan koloid, karena koloid tidak selalu

berbentuk keruh dan ada beberapa yang hampir sama dengan larutan

sejati. Karena, larutan sejati bersifat meneruskan cahaya (transparan),

sedangkan koloid bersifat menghamburkan cahaya.

3. Koloid terbagi menjadi 2 fase, yaitu zat terdispersi (zat yang terlarut

didalam larutan koloid) dan fase pendispersi (pelarut didalam larutan

koloid).

4. Ada beberapa gaya yang menentukan kestabilan koloid, yaitu gaya

tarik – menarik yang menyebabkan partikel – partikel koloid

berkumpul jadi satu dan mengendap, kemudian gaya tolak – menolak

yang terjadi karena adanya penumpukan lapisan ganda listrik yang

akan membuat dispersi koloid menjadi stabil. Gaya tarik – menarik

partikel koloid dengan medium pendispersinya yang akan

meningkatkan kestabilan sistem koloid secara keseluruhan.

5. Koloid didalam industri seperti industri cat, keramik, tekstil, kertal,

karet, tinta, selai, gel, detergen dan industri – industri lainnya.

6. Gunakanlah masker dan sarung tangan, agar terhindar dari larutan

ataupun senyawa yang berbahaya.

7. Cucilah alat – praktikum setelah menggunakannya agar tetap steril.

8. Dengarkanlah arahan dosen dengan seksama.