Ini adalah campuran zat yang berada di antara larutan dan suspensi dan yang partikelnya memiliki ukuran antara 10 dan 100 nanometer. Kata koloid berasal dari bahasa Yunani kolas yang berarti “tetap”.
Karena itu, ketika merujuk pada suatu koloid, itu karena kita berbicara tentang sekumpulan partikel yang ditandai oleh kemudahan mereka untuk bergabung dan betapa sulitnya untuk memisahkannya.
Ini juga menerima nama lain seperti larutan koloid, dispersi koloid atau sistem koloid.
Apa itu koloid?
Koloid adalah campuran adalah dua atau lebih zat yang dicampur bersama tetapi tidak digabungkan secara kimia (artinya masih dapat dipisahkan). Mereka adalah jenis campuran khusus di mana partikel kecil dari satu zat tersebar melalui zat lain. Krim adalah koloid karena terdiri dari partikel kecil lemak yang terdispersi dalam air.
Sistem koloid adalah sistem non-homogen di mana partikel-partikel konstituen dari satu atau lebih komponen mereka (tersebar atau fase dispersoid) memiliki ukuran antara 10 dan 2000 Å , sementara komponen yang tersisa terdiri dari partikel-partikel dengan ukuran lebih kecil dari sekitar 10 Å (fasa pendispersi atau medium pendispersi).
Partikel koloid memiliki sifat antara antara larutan dan suspensi kimia; mereka tersebar tanpa terikat pada molekul pelarut dan mereka tidak mengendap ketika dibiarkan diam.
Dalam beberapa kasus partikel adalah molekul besar, seperti protein. Dalam fase air, molekul terlipat sedemikian rupa sehingga bagian hidrofiliknya berada di luar, yaitu bagian yang dapat membentuk interaksi dengan molekul air melalui gaya ion-dipol atau gaya ikatan hidrogen bergerak ke bagian luar molekul. Koloid dapat memiliki kekentalan tertentu (viskositas adalah hambatan internal suatu fluida: cair atau gas, terhadap pergerakan relatif molekul-molekulnya).
Karakteristik koloid
Koloid ditandai dengan terbentuknya, secara umum, oleh partikel mikroskopis yang sulit dilihat dengan mata kasar, namun, kadang-kadang mereka juga dapat dibuat dari partikel makroskopik yang lebih mudah untuk diamati.
Koloid terutama ditandai dengan hasil dari campuran yang dilakukan dalam dua fase: fase terdispersi dan fase pendispersi atau pendispersi.
Campuran atau zat yang dihasilkan ini, terutama jika bersifat cair, tidak mudah berpisah, sehingga terkadang kita perlu menggunakan metode koagulasi.
Fase Koloid
- Fase terdispersi: fase ini terdiri dari partikel-partikel itu, berukuran lebih kecil atau lebih besar, yang tersuspensi dalam cairan, yang dapat bertindak secara independen atau bersama-sama dengan partikel lain. Sebagai contoh, mereka dapat menjadi elemen padat yang dapat diamati melalui mikroskop.
- Fase pendispersi: fase ini adalah zat yang mengandung partikel koloid yang didistribusikan. Beberapa contoh koloid ini adalah campuran homogen yang hasilnya: gel, aerosol, busadan lainnya.
Namun, itu juga bisa menjadi partikel yang dapat dilihat tanpa menggunakan peralatan khusus. Misalnya, debu yang tersuspensi dapat diamati, melalui cahaya, mengambang di udara.
Kabut juga merupakan jenis koloid yang, dalam fase pendispersinya, berada dalam keadaan gas terlarut, tetapi dalam fase terdispersinya dalam keadaan cair.
Contoh koloid
Koloid dapat mengambil keadaan fisik dan kimia yang berbeda tergantung pada fase mereka.
Misalnya, emulsi adalah cairan yang terdiri dari seperangkat partikel koloid dalam fase pendispersinya. Namun, dalam fase terdispersinya ia tetap sebagai zat cair dan susu atau mayones dapat diperoleh.
Contoh lain, aerosol cair dalam fase dispersan adalah zat gas tetapi, dalam fase terdispersinya itu menjadi cair dan dapat diubah menjadi awan atau kabut.
Busa dalam fase pendispersi memiliki komposisi cair, tetapi dalam fase terdispersi mereka diubah menjadi gas dan zat-zat seperti busa sabun atau krim kocok dihasilkan, antara lain.
Jenis-jenis koloid
Koloid diklasifikasikan menurut besarnya gaya tarik antara fase terdispersi dan fase kontinu atau pendispersi. Jika yang terakhir adalah cair, sistem koloid diklasifikasikan sebagai “sol” dan mereka dibagi lagi menjadi “liofob” (daya tarik kecil antara fase terdispersi dan media pendispersi) dan “liofil” (daya tarik tinggi antara fase terdispersi dan media pendispersi).
Pada koloid liofil, fase terdispersi dan medium pendispersi saling berhubungan, sehingga membentuk larutan sejati dan bersifat stabil secara termodinamika; sedangkan koloid liofobik adalah koloid yang fase terdispersi dan medium pendispersinya tidak berhubungan, dapat membentuk dua fase dan bersifat stabil secara kinetik.
Karakteristik mendasar dari koloid liofobik adalah mereka tidak stabil secara termodinamika, seperti yang telah disebutkan di atas, meskipun mereka memiliki stabilitas kinetik yang memungkinkan mereka untuk tetap dalam keadaan terdispersi untuk jangka waktu yang lama.
Partikel koloid cukup kecil sehingga perilakunya dikendalikan oleh gerak Brown dan bukan oleh efek makroskopik, seperti gaya gravitasi. Dengan menambahkan sejumlah elektrolit ke dalamnya, mereka dapat menggumpal, jumlahnya tergantung pada valensi dan sifat elektrolit.
Mengenai klasifikasi koloid, perlu juga diperhatikan bahwa, jika media pendispersinya adalah air, mereka disebut “hidrofobik” (menolak air) dan “hidrofilik” (tarik air).
Tabel berbagai jenis koloid dikumpulkan menurut keadaan fase kontinu dan fase terdispersi:
| Fase tersebar | ||||
| Gas | Cairan | Padat | ||
| Fase kontinu | Gas | Hal ini tidak mungkin karena semua gas dapat larut satu sama lain. | Semprotan cair,
Contoh: kabut, kabut |
Semprotan padat,
Contoh: asap, debu di udara |
| Cairan | busa,
Contoh: busa cukur, krim |
Emulsi,
Contoh: susu, saus mayones, krim kosmetik |
Sol,
Contoh: lukisan, tinta Cina |
|
| Padat | Busa padat,
Contoh: batu apung, aerogel, meringue. |
gel,
Contoh : jelly, jelly bean, keju |
Sol padat,
Contoh: kristal ruby |
|
Pada prinsipnya, tidak ada aturan tetap yang menetapkan keadaan agregasi di mana fase terdispersi dan medium pendispersi harus ditemukan. Oleh karena itu, semua kemungkinan kombinasi adalah mungkin, seperti yang ditunjukkan pada tabel di atas.
Saat ini, dan karena aplikasi industri dan biomedisnya, studi tentang koloid menjadi sangat penting dalam fisika kimia dan fisika terapan. Dengan demikian, banyak kelompok penelitian di seluruh dunia didedikasikan untuk mempelajari sifat optik, akustik, stabilitas dan perilakunya terhadap medan eksternal. Secara khusus, perilaku elektrokinetik (terutama pengukuran mobilitas elektroforesis ) atau konduktivitas listrik dari seluruh suspensi.
Secara umum, studi koloid bersifat eksperimental, meskipun upaya besar juga dilakukan dalam studi teoretis, serta dalam pengembangan simulasi komputer dari perilaku mereka. Dalam sebagian besar fenomena koloid, seperti konduktivitas dan mobilitas elektroforesis, teori-teori ini hanya mereproduksi realitas secara kualitatif, tetapi kesepakatan kuantitatif masih belum sepenuhnya memuaskan.
Sistem koloid
- Emulsi: Emulsi adalah suspensi koloid dari cairan dalam cairan lain yang tidak bercampur dengannya, dan dapat dibuat dengan mengocok campuran dua cairan atau dengan melewatkan sampel melalui penggilingan koloid yang disebut homogenizer. Ini adalah sistem dimana fase terdispersi dan fase kontinu adalah cair.
- Sol: Sol liofobik relatif tidak stabil (atau meta stabil); sejumlah kecil elektrolit atau kenaikan suhu seringkali cukup untuk menyebabkan koagulasi dan pengendapan partikel terdispersi.
- Aerosol: Aerosol didefinisikan sebagai sistem koloid dengan partikel cair atau padat yang akhirnya terbagi lagi, terdispersi dalam gas. Saat ini istilah aerosol, dalam bahasa umum, identik dengan wadah logam dengan konten bertekanan, meskipun kita berbicara tentang aerosol atmosfer.
- Gel: Pembentukan gel disebut gelasi. Secara umum, transisi dari sol ke gel adalah proses bertahap. Tentu saja, gelasi disertai dengan peningkatan viskositas, yang tidak tiba-tiba tetapi bertahap.
- Busa: Fase pendispersi dapat berupa cair atau padat dan fase pendispersi berupa gas.
5 Sifat koloid
1- Adsorpsi
Karena ukurannya, partikel koloid memiliki rasio luas / massa yang sangat besar, menjadikannya bahan penyerap yang sangat baik. Pada permukaan partikel terdapat gaya yang disebut Van der Waals dan bahkan ikatan antar atom yang bila tidak terpenuhi dapat menarik dan menahan atom, ion, atau molekul zat asing. Perlekatan zat asing ke permukaan partikel ini disebut adsorpsi. Zat-zat yang teradsorpsi terikat erat dalam lapisan-lapisan yang biasanya tidak lebih dari satu atau dua molekul (atau ion) tebalnya. Meskipun adsorpsi adalah fenomena umum padatan, ini sangat efisien dalam dispersi koloid, karena luas permukaan yang sangat besar.
2- Efek Tyndall
Terdiri dari bahwa berkas cahaya menjadi terlihat ketika melewati sistem koloid. Fenomena ini disebabkan oleh fakta bahwa partikel koloid menghamburkan cahaya ke segala arah, membuatnya terlihat. Sinar cahaya dapat terlihat ketika melewati hutan, misalnya, sebagai akibat dari hamburan cahaya oleh partikel koloid yang tersuspensi di udara hutan. Meskipun semua gas dan cairan menghamburkan cahaya, hamburan oleh zat atau larutan murni sangat kecil, yang umumnya tidak dapat dideteksi.
3- Gerakan Brown
Contoh dari fenomena ini adalah gerakan yang diamati pada partikel debu yang bergerak bebas secara acak dalam sinar matahari yang masuk melalui jendela (atau tirai yang terbuka), atau partikel debu dan asap yang bergerak dalam sinar cahaya dari ruang proyeksi. dari sebuah bioskop. Pergerakan yang tidak teratur dari partikel koloid tersebut disebabkan oleh bombardir atau tumbukan dengan molekul medium pendispersi, dan dalam contoh yang disebutkan itu akan disebabkan oleh molekul yang ada di udara (N², O², Ar, Cr², dll). Gerakan ini dikenal sebagai gerakan Brown untuk mengenang ahli botani Inggris Robert Brown, yang pertama kali mengamati gerakan partikel yang tidak teratur ini pada tahun 1827, saat mempelajari perilaku butiran serbuk sari yang tersuspensi dalam air di bawah mikroskop.Gerakan Brown mencegah partikel koloid mengendap atau membentuk sedimen udara.
4- Elektroforesis
Ini terdiri dari migrasi partikel koloid bermuatan dalam medan listrik. Partikel koloid menyerap ion pada permukaannya, bermuatan positif atau negatif, meskipun seluruh sistem koloid netral secara elektrik, partikel-partikel ini bergerak menuju elektroda (katoda dan anoda) melalui gaya tarik-menarik listrik.
5- Dialisis
Ini didefinisikan sebagai pergerakan ion dan molekul kecil melalui membran berpori, yang disebut membran dialisis atau dialisis, tetapi bukan molekul besar atau partikel koloid. Dialisis bukanlah sifat eksklusif koloid, karena larutan tertentu juga dapat didialisis, misalnya, dialisis sering digunakan dalam biokimia untuk memisahkan molekul protein dari ion berair. Dalam koloid, dialisis memungkinkan untuk memurnikan sistem koloid, karena ion dan molekul kecil lainnya yang dianggap pengotor dihilangkan. Selofan dan membran yang berasal dari hewan digunakan sebagai membran dialitik.