PERCOBAAN 5 KIMIA KOLOID: SIFAT FISIKO KIMIA KOLOID LAHAN GAMBUT KIMIA DASAR 1

PERCOBAAN 5

KIMIA KOLOID: SIFAT FISIKO KIMIA KOLOID LAHAN GAMBUT

5.1    PENDAHULUAN

5.1.2 Tujuan percobaan

Tujuan percobaan ini adalah mempelajari sifat-sifat  fisika dan kmia  dari koloid  dan system  koloid lhan gambut

5.1.2  Latar Belakang

            Latar belakang dapat mengetahui  hubungan  kimia dengan jurusan  terutama di bidang teknek peledakan  yang memliki hubungan erat dengan kimia kana untuk membuat suatu pemicu  ledaknan dirakit dengan menggunakan bahan-bahan yang berbau kimia .Bahan peledak adalah zat reaktif  yang dapat menghasilkan sejumlah energy potensial  yang dapat menghasilkan ledakan  jika di rilis tib-tiba. Biasanya dengan produksi cahaya panas, suara dan tekanan . energy poten sial yang tersimpan dalam bahan peledak dapat berupa energy kimia seperti Netroglis sorin atau Debu Gandum  tekanan gas yang di kompresikan seperti tbung gas atau aerosol padat

5.2      Dasar Teori

            Keadaan koloid merupakan keadaaan antara suatu larutan dan suatu suspensi. Bila suatu bahan berada dalam keadaan subdivisi ini, bahan itu memperagakan sifat-sifat yang menarik dan penting yang tidak merupakan ciri dari bahan dalam agregat yang lebih besar (Keenan, 1984: 455).

              Untuk memudahkan pembahasan sistem dispersi koloid, digunakan fase terdispersi berupa padatan dan fase pendispersi yang umum, yaitu air. Ukuran partikel zat terdispersi dalam koloid lebih besar daripada ukuran partikel di dalam larutan, tetapi lebih kecil daripada ukuran partikel zat yang terdispersi di dalam suspensi. Partikel zat terdispersi berukuran antara 10-7 cm sampai dengan 10-5 cm (1 nm – 100 nm) (Sutresna, 2007: 293).

              Koloid seperti pada larutan kopi dan pada perairan rawa/gambut, bila dibiarkan dalam waktu yang lama, tidak akan terjadi proses pemisahan ataupun pengendapan. Bahkan dengan proses penyaringan/filtrasi, terkecuali dengan proses membran koloid sukar berdifusi karena ukuran partikelnya yang relatif besar. Larutan koloid biasanya keruh dan menyerakkan/memendarkan sinar yang mengenai larutan tersebut. Partikel-partikel koloid mempunyai luas permukaan yang sangat besar bila dibandingkan dengan partikel dari larutan kasar dengan massa yang sama. Atas dasar ini larutan koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar. Partikel-partikel koloid mempunyai muatan listrik akibat penyerapan ion-ion dalam larutan. Muatan partikel ini dapat positif atau negatif (Team Dosen Teknik Kimia, 2009: 47).

             Dalam analisis kualitatif, kadang-kadang terjadi, bahwa suatu zat tak muncul sebagai endapan ketika pereaksi-pereaksi terdapat dalam konsentrasi sedemikian, sehingga hasil kali kelarutan zat itu telah jauh dilampaui, dan telah diambil tindakan-tindakan untuk mencegah terjadinya keadaan lewat-jenuh dari larutan tersebut. Begitulah, bila hidrogen sulfida dialirkan melalui larutan arsenik (III) oksida yang telah didinginkan, tak ada endapan yang dapat dibedakan bila kita memandang melalui campuran yang dihasilkan. Tetapi, larutan itu mendapat warna yang kuning tua, dan bila dipandang dengan cahaya terpantul, akan nampak adanya kabut (opalesens). Jika suatu berkas cahaya yang kuat dilewatkan pada larutan dan larutan ini diamati dengan mikroskop yang tegak lurus terhadap cahaya masuk, akan terlihat pembauran cahaya (titik-titik terang dengan latar belakang gelap). Pembauran cahaya ini ternyata disebabkan oleh terpantulnya cahaya oleh partikel-partikel yang tersuspensi dalam larutan (G. Svehla, 1985: 91).

Keadaan koloid bahan ditandai oleh ukuran-ukuran partikelnya yang terletak dalam daerah tertentu, yang mengakibatkan sifat-sifat khas tertentu dapat terlihat. Sifat-sifat koloid umumnya diperlihatkan oleh zat-zat yang ukuran-ukuran partikelnya terletak dalam batas antara 0,2 µm dan 5 nm (2×10-7 dan 5×10-9 m). Kertas saring biasa akan menahan partikel-partikel sampai diameter 10-20 µm (1-2×10-5 m), sehingga larutan koloid sama seperti larutan sejati, akan lolos melalui kertas saring biasa (ukuran ion adalah pada tingkat (order) 0,1 nm = 10-10 m). Batas penglihatan dibawah mikroskop adalah sekitar 5-10 nm (5-10× 10-9 m). Karena itu larutan koloid bukanlah larutan sejati. Penelitian yang lebih seksama menunjukkan bahwa larutan ini tak homogen, tetapi terdiri dari suspensi partikel-partikel padat atau cairan dalam suatu cairan. Campuran semacam ini dikenal sebagai sistem dispersi, cairannya (biasanya air dalam analisis kualitatif) disebut madium dispersi dan koloidnya disebut fase dispersi (G. Svehla, 1985: 92).
Keadaan koloid bukanlah suatu ciri dari zat tertentu apapun; praktis semua zat, apakah dalam keadaan normal berbentuk gas, cairan ataupun zat padat, dapat dijadikan koloid. Ada tiga bentuk yang diidealkan (dari) materi koloid, yaitu laminar, fibrilar dan korpuskular. Untuk materi dalam bentuk butiran, diameter menunjukkan ukuran partikel. Untuk partikel laminar (lembaran) dan fibrilar (serat), panjang, lebar dan tebal, semuanya diperlukan untuk menyatakan ukuran partikel. Tetapi hanya satu dari dimensi-dimensi ini diperlukan berada dalam jangka koloid agar bahan itu dikelompokkan sebagai koloid. Misalnya, sabun dalam suatu gelembung sabun dikelompokkan sebagai koloid, karena tebal lapisan sabunnya hanya beberapa molekul (Keenan, 1984: 456).

Ditinjau dari jenis partikelnya, ada tiga jenis koloid, yaitu     
    Dispersi koloid, terdiri atas zat-zat yang tidak larut dengan partikel-partikel yang terdiri dari gabungan banyak molekul. Misalnya dispersi koloid Au dengan jutaan atom emas, As2S3, koloid belerang dengan ribuan molekul S8 dan minyak dalam air.
    Larutan makromolekul, berupa larutan dari zat-zat dengan bentuk molekul yang besar hingga mempunyai ukuran kolid. Misalnya protein, hemoglobin, polivinil alkohol, polimer-polimer dalam pelarut organik atau larutan karet.
    Asosiasi koloid, terdiri atas larutan zat-zat yang larut dengan berat molekul rendah tetapi membentuk agregat-agregat. Misalnya larutan sabun.
(Team Dosen Teknik Kimia, 2009: 47-48)

Dalam campuran homogen dan stabil yang disebut larutan, molekul, atom maupun ion disebarkan dalam suatu zat kedua. Dengan cara yang agak mirip, materi koloid dapat dihamburkan atau disebarkan dalam suatu medium sinambung, sehingga dihasilkan suatu dispersi (sebaran) koloid atau sistem koloid. Dalam sistem-sistem semacam itu, partikel koloid dirujuk sebagai zat terdispersi (tersebarkan) dan materi kontinu dalam mana partikel itu tersebar disebut zat pendispersi atau medium pendispersi (Keenan, 1984: 457).
disebut sistem dispersi. Dispersi koloid bersifat heterogen, terdiri atas fase terdispersi dan fase pendispersinya. Baik fase terdispersi maupun fase pendispersinya dapat berupa zat padat, cair, dan gas. Dari beberapa jenis sistem dispersi, ada tiga bentuk yang penting yaitu bentuk sol, emulsi, dan gel (Team Dosen Teknik Kimia, 2009: 48).

Sifat-sifat yang dimiliki sistem koloid adalah sebagai berikut: (Sutresna, 2007: 299 - 307)

1.    Efek Tyndal

Jika cahaya dilewatkan ke dalam sistem koloid, cahaya yang melewati sistem koloid tersebut terlihat lebih terang. Cahaya yang terlihat lebih terang ini disebabkan oleh terjadinya efek Tyndall. Efek Tyndall adalah efek penghamburan cahaya oleh partikel koloid. Partikel koloid akan memantulkan dan menghamburkan cahaya yang mengenainya sehingga cahaya akan terlihat lebih terang. Jika kemudian cahaya ini ditangkap layar, cahaya pada layar tersebut tampak buram.

2.    Gerak Brown

            Gerak Brown adalah gerak tidak beraturan, gerak acak atau gerak zig-zag partikel koloid. Gerak Brown terjadi karena benturan tidak teratur partikel koloid dan medium pendispersi. Benturan tersebut mengakibatkan partikel koloid bergetar dengan arah yang tidak beraturan dan jarak yang pendek.

3.    Adsorpsi

            Partikel koloid mampu menyerap molekul netral atau ion-ion pada permukaannya. Jika partikel koloid menyerap ion bermuatan, kemudian ion-ion tersebut menempel pada permukaannya, partikel koloid tersebut menjadi bermuatan. Penyerapan yang hanya terjadi di permukaan saja disebut adsorpsi atau penyerapan, sedangkan penyerapan yang terjadi di seluruh bagian disebut absorpsi.

4.    Koagulasi

            Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid yang terjadi karena kerusakan stabilitas sistem koloid atau karena penggabungan partikel koloid yang berbeda muatan sehingga membentuk partikel yang lebih besar. Koagulasi dapat terjadi karena pengaruh pemanasan, pendinginan, penambahan elektrolit, pembusukan, pencampuran koloid yang berbeda muatan, atau karena elektroforesis.

5.    Koloid liofil dan koloid liofob

            Pada sol yang bersifat liofil, zat terdispersi ddapat menarik atau mengikat medium pendispersi. Pada sol yang bersifat liofob, zat terdispersi tidak dapat mengikat medium pendispersinya (air). Pada koloid liofil, pengikatan medium pendispersi disebabkan oleh gaya tarik-menarik (berupa gaya elektrostatik) pada setiap ujung gugus molekul terdispersi. Pada koloid liofob, jumlah medium pendispersi harus tertentu (terbatas).

 6.    Koloid pelindung

            Koloid pelindung adalah suatu sistem koloid yang ditambahkan pada sistem koloid lainnya agar diperoleh koloid yang stabil

7.    Dialisis

            Dialisis adalah proses penyaringan partikel koloid dari ion-ion yang teradsorbsi sehingga ion-ion tersebut dapat dihilangkan dan zat terdispersi terbebas dari ion-ion yang tidak diinginkan.

 8.    Sistem koloid dalam pengolahan air

 Air sungai merupakan koloid yang terbentuk dari tanah liat yang terdispersi di dalam air. Pengolahan air sungai menjadi air bersih dapat dilakukan melalui tahap-tahap penggumpalan pengotor (koagulasi), penyaringan pengotor, penyerapan bau dan zat kimia (adsorpsi), dan pembasmian kuman (desinfeksi).
Cara menstabilkan koloid adalah sebagai berikut:

1.    Menambahkan ion

            Pada umumnya koloid padat (sol) dapat menyerap ion sehingga akan bermuatan listrik. Partikel koloid yang bermuatan akan tolak-menolak sesamanya. Akibatnya, koloid akan stabil dan tidak terkoagulasi. Contohnya koloid Fe2O3. x H2O dapat distabilkan dengan ion Fe 3+, karena menyerap ion tersebut.

2.    Dialisis

            Koloid bermuatan akan stabil karena tolak-menolak antar partikel. Koloid jenis ini akan terkoagulasi jika dalam sistem terdapat ion yang muatannya berlawanan dengan muatan koloid, karena partikel koloid menjadi netral. Koagulasi ini dapat dicegah dengan mengeluarkan ion tersebut secara dialisis.

3.    Menambah emulgator

            Koloid dalam bentuk emulsi (tetesan cairan dalam medium cairan lain) dapat distabilkan dengan menambah zat lain yang disebut emulgator. (Syukri. S, 1999: 462-463)

5.3       METODOLOGI

5,3,1    ALAT

            Alat-alat yang digunakan

-          Gelas beker     500 ml

-          Gelas beker     100 ml

-          Senter baterai

-          Pengaduk

-          Pipet tetes

-          Tabung reaksi

-          Mesin sentrifuze

-          Sudip

-          Indikator PH

5,3,2    BAHAN

-          Serbuk tanah / debu

-          Tawas 5 gr

-          Air gambut

-          Air rawa yang keruh

-          HCL pekat  6 ml

-          Kanji   15 ml

5,3,3    Prosedur Kerja

5,3,3,1 Koloid Arfisial (buatan)

    1.     membuat larutan koloid dengan cara :

Mengambil 15 gr serbuk tanah/debu,kemudian tambahkan 400 ml air ,mengaduk hingga membentuk larutan.

2.      memisahkan antara koloid dan endapan dengan cara di denkantir,lalu memasukkan dalam beker gelas 500 ml,larutan  ini sebagai larutan induk.

    3.     mengambil larutan (2) 200 ml,memasukkan ke dalam beker gelas 200 ml.

    4.     melakukan penyinaran pada larutan tersebut dengan senter baterai,amati jalannya sinar,apakah sinarnya diteruskan,diserap sebagian atau diserap semuanya.

5.       mengukur PH larutan (3) turunkan PHnya sebanyak 2 satuan,dengan cara menambahkan HCL pekat tetes demi tetes amati perubahan apa yang terjadi.

6.       mengambil larutan induk,memasukkan ke dalam gelas beker 100 ml,lalu tambahkan 5 gr tawas lalu aduk merata biarkan selama 20 menit,amati perubahan yang terjadi.

   7.      mengulangi langkah (4)  tetap menambahkan 15 ml kanji.

   8.      mengambil tabung sentrifuge,mengisi masing-masing dengan larutan koloid hingga setengahnya,lakukan sentrifuge pada 2000 rpm selama 15 menit amati perubahan yang terjadi.

5,3,3,2 Koloid Alami

1.      Mengamati 500 ml air gambut/air rawa yang berwarna keruh,larutan ini sebagai induk.

2.      Memisahkan koloid dan endapan dengan cara di dekantir,lalu masukkan ke dalam beker gelas 500 ml,larutan ini sebagai larutan induk.

3.      Mengambil larutan (2) 200 ml masukkan ke dalam gelas beker 200 ml.

4.      Melakukan penyinaran pada larutan tersebut dengan senter baterai,amati jalannya sinar apakah sinarnya diteruskan,diserap sebagian atau diserap semuanya.

5.      Mengukur PH larutan (3) menurunkan PHnya sebanyak 2 satuan dengan cara menmabhkan HCL pekat tetes demi tetes amati perubahan apa yang terjadi.

6.      Mengambil larutan induk masukkan ke dalam beker gelas 100 ml,lalu tambahkan 5 gr tawas lalu aduk merata biarkan selama 20 menit amati perubahan yang terjadi.

7.      Mengulangi langkah (4).tetapi,menambahkan 15 ml kanji.

8.      Mengambil tabung sentrifuge,mengisi masing-masing dengan larutan koloid hingga setengahnya lakukan sentrifuge pada 2000 rpm selama 15 menit,amati perubahan yang terjadi.

5.4       HASIL DAN PEMBAHASAN

5,4,1    HASIL

            Tabel 5,4,1,1 Koloid alami

No	Prosedur kerja	Hasil
1.	Mengamati 500 ml air rawa	Berwarna coklat kekuningan
2.	Mengambil larutan induk	200 ml
3.	Pencahayaan di endapkan/di dekantir setelah di aduk 15 menit	Cahaya diserap sebagian
4.	Koloid alami dituangkan ke dalam beker gelas 200 ml dicampur HCL(3 tetes)	PH = 2 P sebelum = 5
5.	Mengambil larutan induk menambahkan tawas mendiamkan selama 20 menit	Lebih bening dari pada koloid buatan sedikit mengendap
6.	Koloid alami dicampur koloid kanji(15 ml) lalu di aduk sampai hingga merata.lalu dibandingkan dengan melakukan penyinaran	Berwarna putih susu Cahaya diserap semua
7.	Memasukkan ke dalam tabung reaksi lalu memasukkan kealat sentrifuge pada 2000 rpm selama 15 menit	Sedikit mengendap(lebih bening)

Tabel 5,4,1,2   Koloid Buatan

No	Prosedur kerja	Hasil
1.	Membuat larutan koloid - menimbang serbuk tanah - memasukkan ke gelas beker - menambahkan aquadest - mengaduk sampai larutan tercampur	M serbuk tanah = 15 gr V aquadest = 400 ml
2.	Memisahkan koloid endapan dengan cara di dekantir masukkan ke dalam gelas beker 500 ml.	V induk = 500 ml Berwarna coklat
3.	Mengambil larutan masukkan ke dalam gelas beker 200 ml	V induk = 200 ml
4.	Melakukan penyenteran	Cahaya sebagian diteruskan
5.	Mengukur PH larutan	PH = 6
6.	Menmbahkan HCL pekat 2 tetes	PH = 3
7.	Mengambil larutan induk tambahkan tawas biarkan selama 20 menit.lalu menuangkan koloid ke dalam tabung reaksi,lalu dimasukkan alat sentrifuge pada 2000 rpm untuk dilakukan pengendapan	V induk = 100 ml Berwarna keruh Lebih banyak mengendap

5,4,2    Pembahasan

5,2,1    Koloid alami

            Koloid yang digunakan adalah air rawa yang keruh.saat disinari senter baterai cahaya diserap sebagian.Hal ini terjadi karena koloid kecil dan pelarutan lebih sempurna dibandingkan koloid buatan.

            Pada saat pengukuran PH : diketahui PH sebelumnya/PH awal 5 PH diturunkan dan 2 satuan dan menjadi 3 dengan penambahan HCL 2 tetes sama halnya seperti tanah gambut,penambahan HCL 2 tetes untuk membuat air gambut lebih asam dari sebelumnya sama seperti tanah gambut menunjukkan efek tyndol pada penambahan kanji cahaya diserap semuanya(menyebar) partikel-partikel koloid dalam air gambut menyebar dan menghamburkan cahaya yang mengenainya,sehingga cahaya terlihat lebih terang air gambut yang sudah diberikan tanah di diamkan 15 menjadi lebih jernih dari pada larutan induk(larutan air gambut sebelum diberi tanah) larutan induk keruh dan meedarkan sinar yang mengenainya tapi setelah ditambah tanah larutan menjadi jernih dan membentuk koloid Al(OH)3 yang mengadsorpsi pengotor di dalam air,mengumpulkan dengan persamaan reaksi.

                        Al2(SO4)3 × OH2O   2Al(OH)3+3 H2SO4

                        air gambut yang ada dalam tabung sentrifuge dimasukkan kedalam sentrifuge,setelah dikeluarkan menjadi jernih (bening) dan terdapat sedikit endapan warna dan bau dari air gambut hilang karena partikel-partikel pengotor disingkirkan.

5,4,2,2 Koloid buatan

            Pada percobaan ini mencampurkan 400 ml aquadest 15 gr serbuk tanah kemudian memisahkan endapannya akan menghasilkan larutan induk ketika dilakukan penyinaran terlihat cahaya diserap sebagian membuktikan adanya efektyndall pada larutan induk,efektyndall adalah penghamburan cahaya oleh partikel koloid,partikel koloid dari larutan induk akan memuntah dan menghamburkan cahaya yang mengenainya,PH yang di dapat 6 PH diturunkan 2 satuan sehingga PHnya menjadi 4 dengan ditetesi HCL penurunan PH karena larutan koloid menyerap ion-ion H⁺ yang berasal dari larutan HCL.

            Pada larutan induk atau jernih ditambah tawas larutan menjadi bersih atau jernih penambahan tawas berfungsi untuk mengumpulkan partikel koloid.

            Pada penambahan kanji,larutan menjadi warna putih efektyndall juga terjadi pada penambahan kanji cahaya diserap keseluruhan,dijelaskan bahwa partikel koloid larutan memantulkan dan menghamburkan cahaya yang mengenai.sehingga cahaya lebih terang.

            Pada langkah memasukkan kedalam sentrifuge setelah dikelarutan terdapat endapan didasar tabung dan larutan menjadi bening. Sentrifuge mampu membuang bau dan warna dalam larutan induk dan terbentuk endapan karena bantuan gaya sentrifuge pada mesin sentrifuge.

5.5       PENUTUP

5,5,1    Kesimpulan

            Kesimpulan yang di dapat percobaan ini adalah :

1.      Penambahan HCL untuk mengamati sifat adsorbsi larutan koloid

2.      Percobaan penyinaran dilakukan untuk mengetahui adanya tyndall (penghamburan cahaya)

3.      Penambahan tawas digunakan untuk menjernihkan larutan karena terjadi konguluri

4.      Sentrifuge membuat larutan menjadi bening dan terbentuk endapan

5,5,2    SARAN

            Dalam percobaan praktikum diharapkan lebih teliti dalam mengamati hasil praktikum.harus memahami prosedur-prosedur kerja dalam praktikum sehingga hasil yang didapatkan akan memuaskan dan sesuai dengan teori.

DAFTAR PUSTAKA

Keenan,1984,kimia untuk universitas,jilid 1,erlangga,Jakarta

Rohman,Taufiqur dan sumtono,eko,2001,penuntun praktikum kimia dasar II program studi kimia,FMIPA universitas lambung mangkurat banjarbaru

Sutresna,nana,2007,cerdas belajar kimia untuk kelas XI SMA/MA program IPA,Grafindo Media Pratama Bandung

Svehw,G,1985,buku tek Analisis Anorganik kualitatif makro dan semimikro PT.kulman media pustaka,Jakarta

Team dosen teknik kimia,2009,penuntun praktikum kimia dasar,universitas lambung mangkurat banjarbaru

LAMPIRAN

-          Koloid Buatan

Gelas beker     500 ml

            - menimbang serbuk tanah 15 gr

            - menambahkan aquadest 500 ml

            - aduk hingga larutan tercampur

            - pisahkan antara larutan dengan endapan

Gelas beker     200 ml

            - mengambil larutan induk 200 ml

            - melakukan penyenteran

            - mengukur PH larutan

            - menambahkan HCL pekat

Gelas beker     100 ml

            - menambahkan larutan induk 100 ml

            - menambahkan tawas

            - mendiamkan selama 20 menit

            - mengamati perubahan yang terjadi

Gelas beker     100 ml

            - mengambil larutan induk 100 ml

            - menambahkan kanji

            - melakukan penyenteran

Tabung Reaksi

            - mengisi masing-masing dengan larutan koloid

 Sentrifuge

            - melakukan sentrifuge pada 200 rpm selama 15 menit

Koloid Alami

            Gelas beker     500 ml

                        - mengambil air rawa 500 ml

            Gelas beker     200 ml

                        - mengambil larutan induk 200 ml

                        - melakukan penyenteran

                        - mengukur PH larutan

                        - menambahkan HCL pekat

            Gelas beker     100 ml

                        - menambahkan larutan induk 100 ml

                        - menambahkan tawas

                        - mendiamkan 20 menit

                        - mengamati perubahan yang terjadi

            Gelas beker     100 ml

                        - mengambil larutan induk 100 ml

                        - menambahkan kanji

                        - melakukan penyenteran

            Tabung Reaksi

                        - mengisi masing-masing larutan koloid

            Sentrifuge

                        - melakukan sentrifuge pada 2000 rpm selama 15 menit

                        - mengamati perubahan yang terjadi