DISPERSI KOLOIDAL DAN SIFAT-SIFATNYA

DISPERSI KOLOIDAL DAN SIFAT-SIFATNYA

I. TUJUAN

Mahasiswa dapat mengerti gambaran mengenai sifat-sifat larutan koloidal dan mengenal penggolongan larutan koloidal.

II. DASAR TEORI

Sistem terdispersi terdiri dari partikel kecil yang dikenal sebagai fase terdispers, terdistribusi ke seluruh medium kontinu atau medium terdispersi. Bahan-bahan yang terdispers bisa mempunyai jangkauan ukuran dari partikel-partikel berdimensi atom dan molekul sampai partikel-partikel yang ukurannya diukur dalam milimeter. Oleh karena itu, cara yang paling mudah untuk penggolongan sistem terdispers adalah berdasarkan garis tengah partikel rata-rata dari bahan terdispers. Umumnya dibuat tiga golongan ukuran, yaitu dispersi molekuler, dispersi koloid, dan dispersi kasar (Martin, A., 2008).

Sistem koloid bisa digolongkan menjadi tiga golongan berdasarkan interaksi partikel-partikel, molekul-molekul, atau ion-ion dari fase terdispers dengan molekul-molekul dari medium dispersi (Martin, A., 2008).

Koloid Liofilik. Sistem yang mengandung partikel-partikel koloid yang banyak berinteraksi dengan medium dispersi dikenal sebagai koloida liofilik (suka-pelarut). Karena afinitasnya terhadap medium dispersi, bahan-bahan tersebut membentuk dispersi koloid, atau sol dengan relatif mudah. Jadi, sol koloidal liofilik biasanya diperoleh hanya dengan melarutkan bahan dalam pelarut yang digunakan (Martin, A., 2008).

Koloida Liofobik. Golongan kedua dari koloid ini tersusun dari bahan yang jika ada mempunyai tarik-menarik kecil terhadap medium dispers. Golongan ini disebut liofobik (benci-pelarut) dan dapat diramalkan sifatnya berbeda dengan koloida liofilik. Ini terutama karena tidak adanya selimut pelarut di sekeliling partikel. Koloida liofobik umumnya tersusun dari partikel-partikel anorganik yang terdispers dalam air (Martin, A., 2008).

Koloida Gabungan. Koloid gabungan atau koloid amfifilik merupakan golongan ke tiga dari penggolongan koloid. Molekula-molekul atau ion-ion tertentu disebut amfifil atau zat aktif permukaan. Amfifil atau zat aktif permukaan ini berciri mempunyai dua daerah yang berbeda yang melawan afinitas larutan dalam molekul atau ion yang sama. Jika ada dalam suatu medium cair dengan konsentrasi rendah, amfifil berada dalam suatu medium cair dengan konsentrasi rendah. Jika konsentgrasi ditingkatkan, terjadi agregasi pada suatu jangkauan konsentrasi yang sangat sempit (Martin, A., 2008).

Efek Faraday-Tyndall. Bila suatu berkas cahaya yang kuat dilewatkan melaluoi sol koloid, akan terlihat suatu kerucut yang dihasilkan dari pemendaran cahaya oleh partikel-partikel. Hal ini disebut efek Faraday-Tyndall (Martin, A., 2008).

Gerak Brown. Jauh sebelum Zisgmondy mengemukakan pergerakan partikel-partikel koloid secara acak dalam bidang mikroskop, Robert Brown pada tahun 1827 telah mengkaji fenomena ini. Gerak yang tidak beraturan, yang bisa diamati dengan partikel-partikel sebesar kira-kira 5 µm, dijelaskan sebagai hasil pemboman partikel-partikel oleh molekul-molekul medium dispersi. Sudah tentu gerak dari molekul=molekul tersebut terlalu kecil untuk dilihat. Kecepatan partikel meningkat dengan berkurangnya ukuran partikel. Dengan meningkatnya viskositas medium yang dibantu oleh penambahan gliserin atau suatu zat yang serupa, menurunkan dan akhirnya menyetop gerak Brown (Martin, A., 2008).

Difusi. Partikel-partikel mendifusi secara spontan dari tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah. Sampai konsentrasi sistem tersebut seragam seluruhnya. Difusi merupakan hasil langsung dari gerak Brown (Martin, A., 2008).

III. ALAT

1. Neraca Elektrik (Mettler tuledo) 6. Tissue

2. Viskometer (Brookfield DV-E) 7. Mortir/Stamper

3. Labu ukur 8. Cawan Porselen

4. Labu erlenmeyer 9. Burete

5. Timbangan analitik

IV. BAHAN

1. Mucilago Gum Arab 10% 5. Larutan NaCl 20%

2. Larutan Na Lauril Sulfat 0,1% 6. Alkohol

3. Larutan Gelatin 5% dan 10% 7. Air Es

4. Larutan FeCl­₃ 0,25% dan 0,5%

V. CARA KERJA

A. Pembuatan larutan koloid

1. Buat Mucilago Gum Arab 10% sebanyak 100 ml

2. Buat larutan Na Lauril Sulfat 0,1% sebanyak 100 ml

3. Larutkan 0,25% dan 0,5% FeCl₃ dalam 600 ml air mendidih.

4. Buat larutan gelatin 5% dan 10%

B. Viskositas koloid

1. Tetapkan viskositas larutan nomor 3 dan 4 dengan viskometer Brookfield

C. Pengaruh elektrolit terhadap koloid

1. Ambil 20 ml masing-masing larutan tersebut di atas

2. Titrasi masing-masing larutan di atas dengan 20% larutan NaCl

3. Lihat perubahan (ada tidaknya endapan) tiap 2 ml

4. Catat pada penambahan beberapa ml terjadi endapan

5. Ambil 20 ml larutan 0,5% FeCl₃

6. Campur dengan 5 ml larutan 10% gelatin

7. Lakukan percobaan seperti pada C1 – C5

D. Pengaruh alkohol terhadap kolloid

1. Ambil 10 ml larutan 5% dan 10% gelatin

2. Titrasi dengan alkohol 96%

3. Catat berapa ml alkohol yang dibutuhkan untuk mengendapkan larutan tersebut.

E. Reversibilitas kolloid

1. Uapkan 5 ml larutan PGA, Na Lauril Sulfat, dan FeCl₃ hingga kering

2. Tambah 5 ml air dingin

3. Amati perubahan yang terjadi

VI. HASIL DAN PENGOLAHAN DATA

A. Pembuatan larutan koloid

1. Buat Mucilago Gum Arab 10% sebanyak 100 ml

PGA 10% x 100 ml = 10 gram/100 ml

2. Buat larutan Na Lauril Sulfat 0,1% sebanyak 100 ml

Na Lauril Sulfat 0,1 % x 100 ml = 0,1 gram/100 ml

3. Larutkan 0,25% dan 0,5% FeCl₃ dalam 600 ml air mendidih.

FeCl₃ 0,25% x 600 ml = 1,5 gram/600 ml

FeCl₃ 0,5% x 600 ml = 3 gram/600 ml

4. Buat larutan gelatin 5% dan 10%

Gelatin 5% x 600 ml = 30 gram/600 ml

Gelatin 10% x 600 ml = 60 gram/600 ml

B. Viskositas koloid

1. Larutan FeCl₃ 0,25%

Spindle 61

100 Rpm

cP 2,52; 4,2%

Autorange cP 60, Rpm 100, 100%

Spindle 61

100 Rpm

cP 2,64; 4,4%

Autorange cP 60, Rpm 100, 100%

2. Larutan FeCl₃ 0,5%

Spindle 61

100 Rpm

cP 2,40; 4,0%

Autorange cP 60, Rpm 100, 100%

Spindle 61

100 Rpm

cP 2,64; 4,4%

Autorange cP 60, Rpm 100, 100%

3. Larutan Gelatin 5%

Spindle 62

100 Rpm

cP 6,0; 2,0%

Autorange cP 300, Rpm 100, 100%

Spindle 62

100 Rpm

cP 6,0; 2,0%

Autorange cP 300, Rpm 100, 100%

4. Larutan Gelatin 10%

Spindle 62

100 Rpm

cP 31,9; 10,5%

Autorange cP 300, Rpm 100, 100%

Spindle 62

100 Rpm

cP 30,0; 10,0%

Autorange cP 100, Rpm 100, 100%

C. Pengaruh elektrolit terhadap koloid

1. Ambil 20 ml masing-masing larutan tersebut di atas

2. Titrasi masing-masing larutan di atas dengan 20% larutan NaCl

3. Lihat perubahan (ada tidaknya endapan) tiap 2 ml

a. Mucilago gum arab 10% sebanyak 100 ml

- 2,00 ml

- 1,90 ml

- Rata-rata = 1, 95 ml

b. Larutan Na Lauril Sulfat 0,1% 100 ml

- 1,50 ml

- 1,30 ml

- Rata-rata = 1,40 ml

4. Ambil 20 ml larutan 0,5% FeCl₃

5. Campur dengan 5 ml larutan 10% gelatin

7. Lakukan percobaan seperti pada C1 – C5

a. - 2,10 ml

D. Pengaruh alkohol terhadap kolloid

1. Ambil 10 ml larutan 5% dan 10% gelatin

2. Titrasi dengan alkohol 96%

3. Catat berapa ml alkohol yang dibutuhkan untuk mengendapkan larutan tersebut.

a. Gelatin 5%

- 9,80 ml

- 9,90 ml

b. Gelatin 10%

- 11,50 ml

- 12,00ml

E. Reversibilitas kolloid

1. Uapkan 5 ml larutan PGA, Na Lauril Sulfat, dan FeCl₃ hingga kering

2. Tambah 5 ml air dingin

3. Amati perubahan yang terjadi

a. Larutan PGA = Kembali seperti semula

b. Larutan Na Lauril Sulfat = Tidak kembali seperti semula, endapan

c. Larutan FeCl₃ = Tidak kembali seperti semula, endapan

VII. PEMBAHASAN

Sistem terdispersi terdiri dari partikel kecil yang dikenal sebagai fase terdispers, terdistribusi ke seluruh medium kontinu atau medium terdispersi. Bahan-bahan yang terdispers bisa mempunyai jangkauan ukuran dari partikel-partikel berdimensi atom dan molekul sampai partikel-partikel yang ukurannya diukur dalam milimeter. Oleh karena itu, cara yang paling mudah untuk penggolongan sistem terdispers adalah berdasarkan garis tengah partikel rata-rata dari bahan terdispers. Umumnya dibuat tiga golongan ukuran, yaitu dispersi molekuler, dispersi koloid, dan dispersi kasar (Martin, A., 2008).

Sistem koloid bisa digolongkan menjadi tiga golongan berdasarkan interaksi partikel-partikel, molekul-molekul, atau ion-ion dari fase terdispers dengan molekul-molekul dari medium dispersi (Martin, A., 2008).

Koloid Liofilik. Sistem yang mengandung partikel-partikel koloid yang banyak berinteraksi dengan medium dispersi dikenal sebagai koloida liofilik (suka-pelarut). Koloida Liofobik. Golongan kedua dari koloid ini tersusun dari bahan yang jika ada mempunyai tarik-menarik kecil terhadap medium dispers. Koloida Gabungan. Koloid gabungan atau koloid amfifilik merupakan golongan ke tiga dari penggolongan koloid (Martin, A., 2008).

Sol koloidal liofilik biasanya diperoleh hanya dengan melarutkan bahan dalam pelarut yang digunakan. Sedangkan koloida liofobik, di sini perlu menggunakan metode khusus untuk menyiapkan koloida liofobik. Yakni (a) metode dispersi, dimana partikel-partikel kasar direduksi ukurannya, dan (b) metode kondensasi, di mana bahan-bahan berdimensi subkoloid diagregasi menjadi partikel-partikel yang berada pada daerah ukuran koloid (Martin, A., 2008).

Pergerakan partikel koloid bisa diinduksi oleh panas (gerak Brown, difusi, osmosis), induksi secara gravitasi (sedimentasi), atau digunakan secara eksternal (viskositas). Gerak yang diinduksi secara elektrik dimasukkan dalam sifat-sifat listrik (sifat-sifat elektris) koloid (Martin, A., 2008). Sedangkan suatu koloid juga dapat dipengaruhi oleh kehadiran suatu elektrolit (Natrium, Kalium, dll) yang dapat menyebabkan partikel koloid mengendap.

Sistem koloid banyak digunakan pada kehidupan sehari hari. Hal ini disebabkan oleh sifat karakteristik koloid yang penting, yaitu dapat digunakan untuk mencampur zat-zat yang tidak dapat saling melarutkan secara homogen dan bersifat stabil untuk produksi dalam skala besar.

IX. KESIMPULAN

1. Pada saat pengukuran viskositas diharapkan penurunan/kenaikan suhu diperhatikan dengan seksama, karena jika suhu turun/naik melebihi dari yang telah ditentukan, tentu saja hasil yang diberikan akan menyimpang.

2. Pada saat pembuatan larutan FeCl₃ air yang digunakan harus benar-benar mendidih agar menjamin supaya larutan yang dihasilkan sudah memiliki partikel yang terdispersi secara merata.

X. DAFTAR PUSTAKA

Martin, A., 1993, Farmasi Fisika : Bagian Larutan dan Sistem Dispersi, Gadjah Mada University Press, Jogjakarta.

Petrucci, R. H., 1985, General Chemistry, Principles and Application, 4^th Ed., Collier Mac Inc., New York.