Sistem Koloid

4 min read

Sistem Koloid – Suatu sistem materi di mana adanya satu jenis zat, biasanya berbentuk partikel yang halus dan didistribusikan kepada zat lainnya (fase), maka hal tersebut akan disebut dispersi.

Pada tahun 1925, H. Freundlich mengklasifikasikan tentang varians yang menjadi tiga kelompok utama. Yaitu larutan, larutan koloid dan suspensi.

Jika klasifikasi ini didasarkan pada empat perbedaan, maka perbedaan terpenting yang membedakan ketiganya adalah ukuran partikelnya.

Ukuran partikel suspensi paling besar dengan ukuran sebesar >100 nm, namun larutan koloid 1 – 100 nm, sedangkan larutan sendiri memiliki ukuran partikel <1 nm.

Di antara ketiga jenis golongan pendispersi tersebut, koloid dan suspensilah yang tergolong campuran heterogen dan masih terlihat sebagai partikel – partikel terlarutnya.

Sedangkan pada larutan suspensi pelarut dan zat terlarut tidak lagi dapat dibedakan. Suspensi adalah sistem dispersi yang rentan terhadap pengendapan (presipitasi), karena ukuran partikelnya yang besar, sehingga menghasilkan endapan zat terlarut.

Koloid, di sisi lain lebih cenderung lama untuk mengendap dari pada suspensi, karena ukuran partikelnya yang lebih kecil dan juga mengikuti gerak Brown.

Sehingganya bertumpukan dengan molekul pelarut dan tidak menghentikan pergerakan partikel. Koloid adalah suatu sistem yang cenderung stabil dan sulit dipasang.

Koloid merupakan bentuk dispersi yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari – hari, seperti gula, gelatin dan juga susu.

Oleh karena itu, kami pada kesempatan kali ini ingin membahas sistem koloid, sifat, aplikasi dan stabilitasnya. Bacalah sampai selesai ya.

Sistem Koloid

Sistem Koloid
Sistem Koloid

Sistem koloid dianggap memiliki sifat heterogen yang terdiri dari dua fase. Zat yang terdistribusi sebagai partikel koloid disebut fase terdispersi.

Fase kontinu atau kedua yang mana partikel koloid itu terdispersi dan disebut medium pendispersi. Misalnya, dalam larutan tembaga koloid di dalam air.

Sedangkan partikel tembaga adalah fase terdispersi dan mengandung media pendispersi.

Fase terdispersi mengacu pada fase yang membentuk partikel. Medium pendispersi adalah medium tempat terjadinya dispersi partikel.

Baca Juga :  Monosakarida

Seperti yang disebutkan di atas, bahwa sistem koloid terdiri dari fase terdispersi dan medium terdispersi. Ada delapan jenis sistem koloid, karena fase terdispersi atau medium pendispersinya dapat berupa gas, cair atau padat.

Dispersi koloid dari sebuah gas ke gas lainnya itu tidak dimungkinkan, maka karena kedua gas itu menghasilkan campuran molekul bernama homogen.

Berikut ini adalah fase dispersi dan klasifikasi koloid dengan menurut dispersinya.

Sistem Koloid
Sistem Koloid

Pada konsentrasi tertentu, mikrosistem heterogen menunjukkan banyak sifat yang sama seperti koloid, karena banyak partikel berada dalam kisaran koloid.

Namun, karena persentase kritis partikel lebih besar dari 100 nm, banyak partikel yang cenderung mengendap. Mikrosistem heterogen memiliki warna yang berbeda dari sistem koloid.

Warna cenderung lebih gelap, karena cahaya terhalang oleh partikel yang lebih kasar.

Karakteristik Koloid

Koloid memiliki karakteristik ukuran partikel dalam kisaran 1-100 nm. Satu mikron adalah sepersejuta meter, dan satu meter adalah sekitar 40 inci, jadi satu mikron adalah seratus ribu inci.

Jadi ukuran koloid dari sekitar 4 sepersejuta inci sampai sekitar 4 sepersejuta inci, atau 10 angstrom pada ujung yang lebih kecil dari jangkauan. Ini menempatkan koloid terkecil sekitar 10 kali ukuran atom hidrogen.

Ketika seberkas cahaya yang kuat melewati sol dan dilihat dari sudut kanan, jalur cahaya muncul sebagai balok atau kerucut yang kabur.

Ini karena partikel matahari menyerap energi cahaya dan memancarkannya ke segala arah di ruang angkasa. Penghamburan cahaya ini menerangi jalur berkas dalam dispersi koloid.

Fenomena penghamburan cahaya oleh partikel matahari disebut efek Tyndall. Balok iluminasi atau kerucut yang dibentuk oleh hamburan cahaya oleh partikel matahari sering disebut sebagai balok Tyndall atau kerucut Tyndall.

Dapat membedakan antara koloid dan larutan nyata. Sifat kinetik koloid mengikuti gerak Brown. Gerakan yang pertama kali ditemukan oleh Robert Brown ini selalu menunjukkan adanya gerakan yang terus menerus bergerak dalam pola zigzag.

Baca Juga :  Monosakarida

Gerakan ini membuat koloid stabil. Pergerakan partikel koloid terus menerus bergerak mengkompensasi gravitasi untuk mencegah koloid mengendap.

Karena koloid memiliki ukuran partikel yang kecil, maka koloid dapat teradsorpsi, sehingga menghasilkan luas permukaan yang lebih besar dan kapasitas adsorpsi yang lebih besar.

Koloid bermuatan dengan cara mengadsorpsi ion dan dapat bergerak dalam medan listrik atau biasa disebut elektroforesis.

Stabiltas Koloid 

Stabilitas koloid (padat atau cair) ditentukan oleh energi bebas (energi permukaan bebas atau energi antarmuka bebas) dari sistem.

Parameter utama yang menarik adalah luas permukaan terbuka yang besar antara fase terdispersi dan fase kontinu. Karena partikel koloid bergerak konstan, energi hamburan ditentukan oleh gerak Brown.

Pada suhu T = 300 K, energi yang dilepaskan oleh tumbukan dengan molekul di sekitarnya adalah 3/2 kBT = 3/2 1,38 10−23 300 = 10−20 J (kB adalah konstanta Boltzmann).

Energi dan gaya antarmolekul ini menentukan kestabilan koloid. Koloid secara umum dibagi menjadi dua kategori :

  • Koloid liofil (jenis koloid yang fase terdispersinya dapat mengikat atau menarik ke medium pendispersi).
  • Koloid hidrofobik (tidak dapat mengikat medium pendispersi).

Koloid liofil stabil secara termodinamika, sedangkan koloid hidrofobik tidak stabil bahkan pada konsentrasi serendah 0,01 M.

Stabilitas koloid dapat terganggu oleh pemanasan dan pendinginan, yang menghasilkan gerakan Brown dari partikel dan pencampuran elektrolit.

Pada dasarnya, koloid dapat menyerap ion, sehingga pencampuran atau penambahan elektrolit mengurangi stabilitas koloid.

Ketika elektrolit ditambahkan, partikel koloid secara bergantian menarik ion positif membentuk selubung, dan jika selubung terlalu dekat, selubung menetralkan koloid dan dapat menyebabkan aglomerasi.

Dengan kata lain, semakin kuat muatan ion, maka semakin kuat pula gaya tarik partikel koloid, sehingga terjadi aglomerasi (pemadatan) pada partikel koloid dan menurunnya stabilitas.

Stabilitas terhadap energi interaksi partikel dalam larutan. Interaksi antar partikel dapat dibagi menjadi gaya tarik van der Waals dan gaya tolak dua lapis.

Jika jumlah gaya tolak – menolak lebih besar dari gaya tarik, maka sistem yang dijelaskan dapat dianggap stabil. Yaitu, ketika gaya tarik – menarik (dengan interaksi dipol – dipol permanen).

Baca Juga :  Monosakarida

Gaya dipol induksi dipol permanen, dan gaya dipol transien – transien lebih kuat dari pada gaya tolak, partikel – partikel saling menempel dan terjadi aglomerasi.

Penambahan zat lain serta faktor lain seperti konsentrasi, kekuatan ionik atau pH dapat mengubah total energi potensial interaksi.

Untuk makromolekul, penambahan stabilitas pada suspensi koloid bergantung pada mekanisme stabilisasi. Metode stabilisasi koloid terdiri dari beberapa metode, yang pertama adalah mekanisme stabilisasi sterik.

Mekanisme stabilisasi sterik dan elektrosterik diterapkan dalam situasi di mana polimer melekat pada permukaan partikel.

Dalam kasus stabilisasi sterik, polimer yang teradsorpsi tidak memiliki muatan elektrostatik. Stabilisasi elektrosterik mengacu pada sistem di mana polimer memiliki sifat non – ionik.

Penggunaan polimer nonionik juga membantu pelepasan partikel koloid yang mencegah aglomerasi. Mekanisme terakhir, stabilisasi dengan pengenceran, berlaku dalam situasi di mana polimer tidak teradsorpsi ke partikel padat.

Rantai polimer bebas, yang dapat menghasilkan struktur yang berbeda, dapat ditempatkan di antara partikel padat, mengurangi daya tarik antar partikel dan akibatnya mempengaruhi stabilitasnya.

Menambahkan makromolekul ke sistem dapat meningkatkan stabilisasi, tetapi juga dapat membuatnya tidak stabil. Kebalikan dari proses stabilisasi adalah aglomerasi, yang terjadi ketika jumlah gaya tarik lebih besar dari pada gaya tolak.

Dua jenis utama agregasi yang disebabkan oleh polimer dapat dijelaskan. Terjadi crosslinking dan dilusi agregasi. Aglomerasi ikatan terjadi ketika dua atau lebih partikel koloid terikat menggunakan rantai polimer yang teradsorpsi pada permukaan padat, menyebabkan sistem aglomerasi.

Agregasi yang kurang tergantung pada agregasi partikel padat di bawah pengaruh beberapa makromolekul bebas yang tidak terserap.

Demikianlah artikel Sistem Koloid ini dosenku.co.id coba jelaskan kepada anda semua. Jadikan artikel ini sebagai ilmu tambahan anda semua ya.

Artikel Lainnya :

Beri Penilaian

Monosakarida

dosenku
5 min read