Kestabilan Koloid.ppt
Transcript of Kestabilan Koloid.ppt
Koloid
Koloid adalah suatu campuran zat heterogen antara dua zat atau lebih di mana partikel-partikel zat yang berukuran koloid tersebar
merata dalam zat lain.
Ukuran Partikel Koloid
Secara umum, ukuran partikel koloid berada di antara ukuran partikel dalam suspensi kasar dan larutan:
a. Suspensi kasar: diameter partikel > 10-7 m.b. Koloid: diameter partikel antara 10-7 dan
10-9
c. Larutan: diameter molekul atau ion kurang dari 10-9 m
Gerak Brown dan Efek Tyndall
Gerak Brown merupakan gerak acak partikel koloid berupa gerak lurus patah-patah, akibat tumbukan antar partikel koloid.
Gerak Brown adalah gerak acak, gerak tidak beraturan dari partikel koloid yang menyebabkan koloid tetap stabil, homogen dan tidak mengendap.
pemanfaatannya pada minyak ikan dan penisillin injeksi serta pada susu yang tidak mengendap meskipun di diamkan
Koloid Liofob & LiofilDialisis
Koloid PelindungKoagulasi
AdorbsiElektroforesis
Gerak Brown
Gerak Brown dan Efek Tyndall
Efek Tyndall merupakan efek yang terjadi akibat hamburan cahaya oleh partikel koloid. Efek ini teramati dalam bentuk terlihatnya jalur cahaya ketika koloid disinari.
Efek Tyndall Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel
koloid shg tampak lintasan berkas sinar tsb. Percobaan pada larutan tidak menunjukkan gejala efek tyndall, tampak pada gambar cahaya diteruskan ke layar dengan jelas tanpa berkas cahaya pada larutan.
Koloid Liofob & LiofilDialisis
Koloid PelindungKoagulasi
AdorbsiElektroforesis
Gerak Brown
Percobaan pada larutan Lintasan sinar
melewati
partkel koloid
Jenis – jenis koloid
1. Sol (fase terdispersi padat)
a. Sol padat adalah sol dalam medium pendispersi padatContoh: paduan logam, gelas warna, intan hitam
b. Sol cair adalah sol dalam medium pendispersi cairContoh: cat, tinta, tepung dalam air, tanah liat
c. Sol gas adalah sol dalam medium pendispersi gasContoh: debu di udara, asap pembakaran
Jenis – jenis koloid2. Emulsi (fase terdispersi cair)
a. Emulsi padat adalah emulsi dalam medium pendispersi padatContoh: Jelly, keju, mentega, nasi
b. Emulsi cair adalah emulsi dalam medium pendispersi cairContoh: susu, mayones, krim tangan
c. Emulsi gas adalah emulsi dalam medium pendispersi gasContoh: hairspray dan obat nyamuk
Jenis – jenis koloid
3. BUIH (fase terdispersi gas)
a. Buih padat adalah buih dalam medium pendispersi padatContoh: Batu apung, marshmallow, karet busa, Styrofoam
b. Buih cair adalah buih dalam medium pendispersi cairContoh: putih telur yang dikocok, busa sabun
Penggolongan Koloid
a. Berdasarkan Interaksi Zat Terdispersi dan Medium Pendispersi, koloid dibagi atas:
Sol liofil (atau hidrofil jika pendispersinya air): interaksi antara zat terdispersi dan medium pendispersi kuatContoh: agar, susu, santan
Sol liofob (atau hidrofob jika pendispersinya air): interaksi antara zat terdispersi dan medium pendispersi lemahContoh: sol belerang, sol emas
Penggolongan Koloid
b. Berdasarkan Ion Teradsorpsi pada Partikel Koloid, koloid dibagi atas:
Koloid positif: partikel koloid mengadsorpsi ion positif
Koloid negatif: partikel koloid mengadsorpsi ion negatif
Kestabilan Koloid
Partikel-partikel koloid ialah bermuatan sejenis. Maka terjadi gaya tolak-menolak yang mencegah partikel-partikel koloid bergabung dan mengendap akibat gaya gravitasi. Oleh karena itu, selain gerak Brown, muatan koloid juga berperan besar dalam menjaga kestabilan koloid.
Faktor-faktor yang membuat suatu koloid stabil:
- Ion teradsorpsi
- Interaksi partikel koloid dengan zat pendispersi (faktor kepolaran)
- Konsentrasi dan ukuran partikel
- Penambahan zat pengemulsi (emulsifier) (khusus untuk emulsi)
Pembuatan Koloid
Metode Dispersi a. Cara mekanikb. Cara peptisasi c. Cara busur Bredig
Metode kondensasi
Metode Dispersi
a. Cara mekanik adalah penghalusan partikel-partikel kasar zat padat dengan penggilingan untuk membentuk partikel-partikel berukuran koloid. Alat yang digunakan disebut penggilingan koloid.
Metode Dispersi
b. Cara peptisasi adalah proses dispersinya endapan menjadi system koloid dengan penambahan zat pemecah. Zat pemecah yang dimaksud adalah elektrolit, terutama yang mengandung ion sejenis, atau pelarut tertentu.
Cara pembuatan Koloid 1. Kondensasi
Kondensasi adalah cara pembuatan koloid dari partikel kecil (larutan) menjadi partikel koloid. Proses kondensasi ini didasarkan atas reaksi kimia; yaitu melalui reaksi redoks, reaksi hidrolisis, dekomposisi rangkap, dan pergantian pelarut.
a. Reaksi Redoks
Contoh:
1) Pembuatan sol belerang dari reaksi redoks antara gas H 2 S dengan larutan SO2 .
Persamaan reaksinya: 2 H2S (g) + SO2 (aq) →2 H2O (l) + 3 S (s)
2) Pembuatan sol emas dari larutan AuCl 3 dengan larutan encer formalin (HCHO).
Persamaan reaksinya:
2 AuCl 3(aq) + 3 HCHO (aq) + 3H2O (l) → 2 Au (s) + 6HCl (aq) + 3 HCOOH (aq)
b. Reaksi Hidrolisis Contoh, pembuatan sol Fe(OH)3 dengan penguraian garam FeCl3 Persamaan reaksinya adalah: mengunakan air mendidih.FeCl3 (aq) + 3 H2O (l) → Fe(OH)3 (s) + 3 HCl ( aq)
c. Reaksi Dekomposisi Rangkap Contoh:1) Pembuatan sol As2S3, dibuat dengan mengalirkan gas H 2 S dan asam arsenit (H3AsO3) yang encer.Persamaan reaksinya: 2 H3AsO3 (aq) + 3 H2S (g) → As2S3 (s) + 6H2O (l) 2) Pembuatan sol AgCl dari larutan AgNO3 dengan larutan NaCl encer. Persamaan reaksinya: AgNO3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO3 (aq) Sol AgCl juga dapat dibuat dengan mencampurkan larutan AgNO3 encer dan larutan HCl encer. AgNO3(aq) + HCl(aq) → AgCl(koloid) + HNO3(aq)
d. Reaksi Pergantian Pelarut
Contoh, pembuatan sol belerang dari larutan belerang dalam alkohol ditambah dengan air. Persamaan reaksinya:
S (aq) + alkohol + air → S (s) Larutan S
Dialisis
Pemisahan koloid dari ion-ion terlarut, dengan cara melewatkan pelarut pada sistem koloid melalui membran semipermeabel, sehingga ion-ion atau molekul terlarut akan mengikuti pelarut, sedangkan partikel koloid tidak.
• Dialisis : proses penghilangan ion ion yang menganggu kestabilan koloid dengan cara penyaringan
• Contoh : proses pemisahan
hasil metabolisme dari darah oleh ginjal dan proses cuci darah pada penderita gagal ginjal
+
+++
--
-
Air masuk
Air keluar dengan ion
-+
Koloid
Ion- ion
Dialisis
Koloid Liofob & LiofilDialisisKoloid PelindungKoagulasiAdorbsiElektroforesisGerak Brown
Elektroforesis• Elektroforesis : Gerakan partikel koloid karena pengaruh medan
listrik.• Manfaat :
Untuk menentukan muatan partikel koloidUntuk memproduksi barang industri dan bidang farmasiMengurangi pencemaran udara dengan pengendap elektrostatikaMemisahkan protein tertentu untuk di gunakan sebagai obatMengidentifikasi DNA (Otopsi)
Koloid Liofob & LiofilDialisis
Koloid PelindungKoagulasi
AdorbsiElektroforesis
Gerak Brown
+
Sumber listrik
Ion negatif
Ion positif
air
Sifat adsorbsi• Sifat adsorbsi : penyerapan terhadap partikel atau ion atau
senyawa yang lain sehingga partikel koloid bermuatan.• Contoh : Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya
menyerap ion H • Pemanfaatan : pemutihan gula,obat serbuk,penjernihan air, dan
pembuatan NORIT
Koloid Liofob & LiofilDialisis
Koloid PelindungKoagulasi
Adsorbsi
Elektroforesis
Gerak Brown
Fe(OH)3H+
H+
H+
H+
H+
H+Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Fe3
+
Koagulasi• Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid sehingga
membentuk endapan karena kerusakan stabilitas sistem koloid• Pemanfaatannya pada pembuatan norid, pembuatan salep dalam
bentuk emulsi
Koloid Liofob & LiofilDialisis
Koloid PelindungKoagulasi
AdorbsiElektroforesis
Gerak Brown
Fe(OH)2+
++
+ +
-
-
-
-
-
-
Ultrafiltrasi
Penyaringan dengan pori yang halus. Untuk memperkecil pori, kertas penyaring dicelupkan ke dalam kollodion.
SIFAT ELEKTRIK KOLOID
Sifat elektrik disebut juga sifat listrik. Butir-butir koloid mempunyai sifat
listrik, karena menyerap ion atau molekul medium dari larutan.
Adanya muatan listrik pada butir-butir koloid menyebabkan terjadinya beda potensial antara permukaan zat padat dan larutan.
Karena butir-butir koloid mempunyai muatan listrik, butir-butir koloid dapat bergerak dalam medan listrik.
Gerakan butir-butir koloid oleh pengaruh medan listrik disebut elektroforesis.
Elektroforesis meliputi pergerakan suatu partikel yang bermuatan melalui suatu cairan di bawah pengaruh suatu perbedaan potensial yang digunakan.
Laju perpindahan partikel diamati dengan suatu ultramikroskop dan merupakan fungsi muatan pada partikel tersebut.
Potensial yang menentukan laju perpindahan partikel adalah potensial zeta.
Potensial zeta dalam suatu sistem koloid bisa ditentukan, dengan persamaan :
ζ = V x 4πη x (9 x 104) E є
Ket : ζ = potensial zeta (volt)V = kecepatan perpindahan sol (cm/ dtk)η = viskositas medium (poise atau dyne/
cm2)є = konstanta dieletrikum dari mediumE = perubahan potensial (volt/ cm)
Contoh Soal : Kerapatan perpindahan suatu sol besi II
hidroksida dalam air, ditentukan pada 20oC diperoleh sebesar 16,5 x 10-4 cm/dtk. Jarak antara elektroda dalam sel tersebut 20 cm, dan emf yang digunakan 110 volt. Berapakah potensial zeta dari sol tersebut ?
Dik : V = 16,5 x 10-4 cm/ dtkE = 110 volt = 5,5 volt/ cm
20 cm
Jawab : ζ = 150 V E
V = 16,5 x 10-4 cm/ dtk = 3 x 10-4 cm2volt-1dtk-1
E 5,5 volt/ cm
ζ = 150 x (3 x 10-4) = 0,045 volt
I. Pengertian Adsorpsi
Adsorpsi merupakan fenomena yang berkaitan erat dengan permukaan di mana terlibat interaksi antara molekul yang bergerak (cairan atau gas) dengan molekul yang relatif diam yang mempunyai permukaan atau antar permukaan.
II. Jenis adsorpsi ada 2 macam:
a. Adsorpsi fisik atau Van der Waals
- Panas adsorpsi rendah
(~ 10.000 kal/mole)
- Kesetimbangan adsorpsi reversibel
dan cepat
Misal: Adsorpsi gas pada charcoal
b. Adsorpsi kimia atau adsorpsi aktivasi
- Panas adsorpsi tinggi
(20.000 – 100.000 kal.mole)
- Adsorpsi di sini terjadi dengan pembentukan senyawa kimia, hingga ikatannya lebih kuat.
Misal : Adsorpsi CO pada W
O2 pada Ag, Au, Pt,C
H2 pada Ni
c. Bentuk – bentuk campuran
Hubungan antara jumlah zat diadsorpsi dan tekanan kesetimbangan atau konsentrasi kesetimbangan pada temperatur tertentu, disebut adsorpsi isoterm.
Persamaan Adsorpsi Isoterm (gas – padatan)
1. ISOTERM LANGMUIR
adalah monolayer, sekali teradsorpsi,ΔH Adsorpsi tidak bergantung luas permukaan
Rumus: P = P + 1
v Vm aVm
2. ISOTERM FREUNDLICH
- gas yang bertekanan rendah
- V = k p 1/n n > 1
V = gas yang teradsorpsi
- Vm tidak akan tercapai walaupun tekanan gas terus dinaikkan
3. ISOTERM BET (Brunauer, Emmett, Teller)
- adsorpsi multimolekuler
Rumus : p = 1 + (c – 1) p
v (po –p) Vm c Vm c po
Ket: po = tekanan uap jenuh
Vm = kapasitas volume monolayer
c = Konstanta
Asam Asetat teradsorpsi pada
arang aktifx/m (g/g)
0,154 0,208 0,232 0,289 0,370 0,457
Asam Asetat KesetimbanganC (mol /L)
0,0020 0,0031 0,0062 0,0081 0,0112 ?
Hasil percobaan adsorpsi asam asetat pada arang aktif sebagai berikut :Tunjukkan proses tersebut memenuhi isoterm Freundlich, hitung nilai k dan hitung C
Adsorpsi Pada Permukaan Larutan
Contoh:Penambahan pentanol ke dalam air, dan penambahan sabun ke dalam emulsi air- minyak.
Sabun mempunyai daya menurunkan tegangan muka air
Besarnya konsentrasi lapisan hasil adsorpsi yang terdapat pada permukaan, sesuai dengan persamaan Gibbs:
T2 = dα c2
dc2 RT
Ket : T2 = Kelebihan konsentrasi zat ketiga pada permukaan
c2 = Konsentrasi zat ketiga yang terdapat dalam larutan R = Tetapan gas
T = Suhu absolut
Contoh SoalData di bawah ini diperoleh dari hasil pengukuran lapisan
protein pada permukaan air-udara dengan menggunakan neraca Langmuir (suhu 19°c).Dari data ini buatlah grafik dan hitungan berat molekul protein tersebut.
A (m2 mg-1) : 0.482 0.518 0.600 0.767 1.375 π (mN m-1) : 0.280 0.222 0.160 0.090
0.040Jawab : πA (mN m mg-1) : 0.135 0.115 0.096 0.069
0.055 Mencari nilai RT
BM