Sistem Koloid

Pengertian koloid adalah campuran heterogen dari dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat berukuran antara 1 hingga 1000 nm terdispersi (tersebar) merata dalam medium zat lain. Zat yang terdispersi sebagai partikel disebut fase terdispersi, sedangkan zat yang menjadi medium mendispersikan partikel disebut medium pendispersi.

Secara makroskopis, koloid terlihat seperti larutan, di mana terbentuk campuran homogen dari zat terlarut dan pelarut. Namun, secara mikroskopis, terlihat seperti suspensi, yakni campuran heterogen di mana masing-masing komponen campuran cenderung saling memisah.

Warna pada cat berasal dari warna pigmen yang sebenarnya tidak larut dalam air ataupun medium pelarut lainnya. Namun demikian, cat terlihat seperti campuran yang homogen layaknya larutan garam dan bukan seperti campuran heterogen layaknya campuran pasir dengan air. Hal ini terjadi sebagaimana cat merupakan sistem koloid dengan pigmen terdispersi dalam air atau medium pelarut cat lainnya.

Jenis-jenis Koloid

Sistem koloid dapat dikelompokkan berdasarkan fase terdispersi dan fase pendispersinya. Berdasarkan fase terdispersi, jenis koloid ada tiga, antara lain sol (fase tersispersi padat), emulsi (fase terdispersi cair), dan buih (fase terdispersi gas). Koloid dengan fase pendispersi gas disebut aerosol.
Berdasarkan fase terdispersi dan pendispersinya, jenis koloid dapat dibagi menjadi 8 golongan seperti pada tabel berikut.

Sifat-sifat Koloid

1. Efek Tyndall

Ketika seberkas cahaya diarahkan kepada larutan, cahaya akan diteruskan. Namun, ketika berkas cahaya diarahkan kepada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. Efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid ini disebut efek Tyndall. Efek Tyndall dapat digunakan untuk membedakan sistem koloid dari larutan. Penghamburan cahaya ini terjadi karena ukuran partikel koloid hampir sama dengan panjang gelombang cahaya tampak (400 – 750 nm).

2. Gerak Brown

Secara mikroskopis, partikel-partikel koloid bergerak secara acak dengan jalur patah-patah (zig-zag) dalam medium pendispersi. Gerakan ini disebabkan oleh terjadinya tumbukan antara partikel koloid dengan medium pendispersi. Gerakan acak partikel ini disebut gerak Brown. Gerak Brown membantu menstabilkan partikel koloid sehingga tidak terjadi pemisahan antara partikel terdispersi dan medium pendispersi oleh pengaruh gaya gravitasi.

Baca juga :

Cara Pembuatan Koloid Secara Dispersi & Kondensasi di sini

Pembuatan Koloid dan Dispersi Koloid

3. Muatan koloid

a. Adsorpsi

Partikel koloid dapat menyerap partikel-partikel lain yang bermuatan maupun tidak bermuatan pada bagian permukaannya. Peristiwa penyerapan partikel-partikel pada permukaan zat ini disebut adsorpsi. Partikel koloid dapat mengadsorpsi ion-ion dari medium pendispersinya sehingga partikel tersebut menjadi bermuatan listrik. Jenis muatannya bergantung pada muatan ion-ion yang diserap. Sebagai contoh, sol Fe(OH)₃ dalam air bermuatan positif karena mengadsorpsi ion-ion positif, sedangkan sol As₂S₃ bermuatan negatif karena mengadsorpsi ion-ion negatif.

b. Elektroforesis

Partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik. Hal ini menunjukkan bahwa partikel koloid bermuatan listrik. Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik di mana partikel bermuatan bergerak ke arah elektrode dengan muatan berlawanan ini disebut elektroforesis. Koloid bermuatan positif akan bergerak ke arah elektrode negatif, sedangkan koloid bermuatan negatif akan bergerak ke arah elektrode positif. Oleh karena itu, elektroforesis dapat digunakan untuk menentukan jenis muatan koloid dan juga untuk memisahkan partikel-partikel koloid berdasarkan ukuran partikel dan muatannya.

4. Koagulasi

Muatan listrik sejenis dari partikel-partikel koloid membantu menstabilkan sistem koloid. Jika muatan listrik tersebut hilang, partikel-partikel koloid akan menjadi tidak stabil dan bergabung membentuk gumpalan. Proses pembentukan gumpalan-gumpalan partikel ini disebut koagulasi. Setelah gumpalan-gumpalan ini menjadi cukup besar, gumpalan ini akhirnya akan mengendap akibat pengaruh gravitasi.  Koagulasi dapat dilakukan dengan empat cara, yaitu:

1. mekanik, yakni dengan pengadukan, pemanasan atau pendinginan;
2. menggunakan prinsip elektroforesis, di mana partikel-partikel koloid bermuatan negatif akan digumpalkan di elektrode positif dan partikel-partikel koloid bermuatan positif akan digumpalkan di elektrode negatif jika dialirkan arus listrik cukup lama;
3. menambahkan elektrolit, di mana ion positif dari elektrolit akan ditarik partikel koloid bermuatan negatif dan ion negatif dari elektrolit akan ditarik partikel koloid bermuatan positif sehingga partikel-partikel koloid dikelilingi oleh lapisan kedua yang memiliki muatan berlawanan dengan lapisan pertama. Apabila jarak antara kedua lapisan tersebut cukup dekat, muatan partikel koloid akan menjadi netral sehingga terjadilah koagulasi. Semakin besar muatan ion dari elektrolit, proses koagulasi semakin cepat dan efektif;
4. menambahkan koloid lain dengan muatan berlawanan, di mana kedua sistem koloid dengan muatan berlawanan akan saling tarik-menarik dan saling mengadsorpsi sehingga terjadi koagulasi.

Koagulasi dapat dicegah dengan penambahan koloid pelindung, yakni suatu koloid yang berfungsi menstabilkan partikel koloid yang terdispersi dengan membungkus partikel tersebut sehingga tidak dapat saling bergabung membentuk gumpalan.