Mitha Puspitasari, S.T., M.Eng Ir. Tunjung Wahyudi, M.T Larutan & Koloid Mitha Puspitasari, S.T., M.Eng Ir. Tunjung Wahyudi, M.T

Misalnya ada larutan gula, larutan garam, larutan teh Misalnya ada larutan gula, larutan garam, larutan teh. Tapi bagaimana dengan air kopi? Apakah kita menganggapnya sebagai sebuah larutan?????

Suatu campuran terdiri dari dua komponen utama, yaitu zat terlarut(solute) dan zat pelarut(solven). Jika dari contoh di atas zat terlarutnya adalah, gula, garam, teh, dan kopi, sedangkan zat pelarutnya adalah air. Suatu zat dikatakan larutan jika campuran antara zat terlarut dan pelarutnya bersifat homogen. Artinya tidak terdapat batas antar komponennya, sehingga tidak dapat dibedakan lagi antara zat pelarut (air) dan terlarutnya (gula, kopi, maupun teh).

A. Satuan Komposisi Persentase (%) : jumlah gram zat terlarut dalam tiap 100 gram larutan. % = gram zat terlarut x 100 % gram larutan Konsentrasi =(jumlah solute/liter larutan) Fraksi mol (X) : perbandingan jumlah mol suatu zat dalam larutan terhadap jumlah mol seluruh zat dalam larutan. X = mol suatu zat / mol seluruh zat Kemolaran (M) : jumlah mol zat terlarut dalam tiap liter larutan. M =gram mol solute/liter larutan

Kemolalan (m) : jumlah mol zat terlarut dalam tiap 1000 gram pelarut. m=gram mol solute/kg solvent Kenormalan (N) : jumlah grek zat terlarut dalam tiap liter larutan. N = grek / liter = mgrek / ml Grek = mol x jumlah H+ atau OH -

B. Masalah Konsentrasi Perhitungan jumlah zat terlarut: Mol zat terlarut = liter x M Pengenceran Larutan: V1M1 = V2 M2 Pencampuran konsentrasi yang berbeda: M camp = V1 M1 + V2M2

Apa itu Koloid???? Manusia sangat erat hubungannya dengan pelbagai sistem – koloid, seperti : nasi, mentega, telur, teh, kopi, susu, sabun, tinta, minyak rambut, udara berdebu, dan tubuhnya sendiri. Koloid seperti lem, agar-agar, protein sukar membentuk kristal serta sukar mendifusi melalui air dan pelbagai selaput.

Koloid berasal dari kata kolla yang berarti lem. Keadaan koloid suatu zat adalah keadaan dimana zat terdispersi atau terbagi halus dalam suatu zat antara atau medium dengan butir-butir beradius 1 sampai dengan 100 nano meter ( 1 nm = 10 Ao ). Keadaan koloid adalah keadaan antara suatu larutan dan suatu suspensi, bahan akan menunjukkan sifat-sifat yang menarik dan penting yang tidak merupakan cirri dari bahan dalam agregat yang lebih besar.

Sistem dispersi Larutan atau sistem disperse yaitu : zat terbagi halus atau terdispersi dalam suatu zat lain. Berdasarkan besar ukuran butir terdispersi dibedakan: Sistem terdispersi renik : butir berukuran < 1 nm Sistem terdispersi koloid : butir berukuran 1 – 100 nm Sistem dispersi kasar : butir berukuran > 100 nm

Dispersi renik, misal larutan gula, larutan garam dapur ; radius atom dan ion berkisar 13 – 270 pikometer ( 1 pm = 10-12 m ). Berupa larutan satu fasa, butirnya tidak dapat terlihat mikroskop dan dapat melalui kertas saring, selaput atau membrane.

Dispersi koloid , larutan gom arab, tinta sol emas, butirnya dapat terlihat dengan mikroskop ultra, kadang kala terlihat dengan mikroskop biasa, butir tampak bergerak tak henti-hentinya yang merupakan gerak Brown. Berupa larutan dua fasa yang terdiri dari fasa terdispersi yang kontinyu dan fasa terdispersi yang diskontinyu. Menunjukkan efek Tyndall yaitu, bila berkas cahaya melaluinya, butir akan menghamburkan sebagian sinar kesamping, hal ini dapat dilihat dengan mikroskop ultra. Dapat melewati kertas saring namun tertahan selaput, alat saring ultra.

Dispersi kasar, tertahan oleh kertas saring dan selaput, tidak menunjukkan gerak Brown (butirnya besar sehingga gayanya seimbang).

Pengaruh Besar Butir Atas Sifat Sistem Besar ukuran butir suatu sistem dispersi berpengaruh atas : Luas muka d. adsorpsi g. gaya larut Tenaga muka e. warna Laju larut f. tekanan uap

Luas Muka Untuk sejumlah massa (volume) tertentu luas muka untuk butir kecil tidak sama dengan butir besar. Tenaga muka Yang dimaksud dengan tenaga muka yang tersimpan dalam suatu permukaan adalah : “Luas muka kali tenaga muka per satuan luas, Ψ” G = A Ψ A berbanding terbalik dengan r, maka G berbanding terbalik dengan r (G=tenaga muka total) u

Laju larut Pelarutan zat padat dalam zat pelarut berlangsung pada permukaan zat padat sehingga, makin luas atau halus butir-butir zat itu, semakin luas permukaannya dan semakin besar laju larutnya. Adsorbsi Adsorpsi adalah pelarutan pada permukaan zat pengadsorpsi. Bila luas muka sangat besar maka adsorpsi pada zat terdispersi pada zat terdispersi juga semakin besar.

Warna Pada bahan yang meneruskan cahaya sempurna, tembus cahaya (kaca, es), dihaluskan menjadi serbuk maka yang sebelumnya tidak kelihatan akan menjadi berwarna putih disebabkan cahaya pantulan dari muka-muka yang tidak licin, hal ini terjadi pula pada salju. Sedangkan untuk bahan yang tidak bening, bila diserbukkan akan berwarna hitam (perak, emas, platina); misal elektroda platina yang permukaannya diperoleh dengan cara elektrolisis dan berpori-pori akan nampak berwarna hitam. Warna hitam ini disebabkan oleh serapan cahaya yang berulang-ulang pada setiap pantulan; serupa dengan lubang kecil pada kotak logam merupakan benda hitam sempurna, karena cahaya yang masuk lubang, terpantul dan terserap secara sempurna.

Tekanan uap Untuk tetes kecil, tekanan uapnya lebih besar bila dibandingkan dengan tetes besar, maka penguapan terjadi pada tetes kecil (semakin kecil) dan pengembunan terjadi pada tetes besar (semakim besar). Hal ini berlaku juga pada peristiwa sublimasi zat padat. Daya larut Menurut Van’t Hoff, tekanan oamose suatu larutan secara pendekatan mengikuti hokum gas ideal. Bila tekan osmosenya, P maka ; berlaku hubungan : PV = RT P = RT/V P = C RT, dengan C adalah konsentrasi

Jenis koloid koloid adalah sistem yang terdiri dari dua fasa yaitu fasa pendispersi yang sinambung dan fasa terdispersi yang tidak sinambung (diskontinu). Kedua fasa dapat dalam keadaan gas ( G ) , cair ( L ) , dan padat ( S ). Karena baik zat terdispersi maupun zat pendispersi dapat berbentuk gas, cairan ataupun padat (kecuali bahwa keduanya tidak boleh berbentuk gas) maka akan terdapat delapan jenis sistem koloid

Kode Zat Terdispersi Zat Pendispersi Jenis Contoh SS Padat Sol Padat Intan hitam, zamrud emas SL Cair Sol Tinta, sol emas SG Gas Aerosol Asap, debu di udara, kebanyakan cat LS Emulsi Padat Keju, mutiara, opal LL Emulsi Susu, mentega LG Aeroemulsi Kabut, awan GS Buih Padat Batu apung, arang kayu GL Buih Buih sabun, busa bir GG -

Sifat-sifat koloid Akan dibahas beberapa sifat koloid yaitu : percobaan Perrin, gerak Brown dan efek Tyndall. Sebagai berikut : MATERI KULIAH KIMIA FISIKA\POWER POINT KIMIA FISIKA\KOLOID.ppt Percobaan Perrin Percobaan ini bertujuan untuk menentukan nilai bilangan Avogadro ( NA ) berdasarkan sifat-sifat koloid, dalam hal ini adalah butir hydrosol. Gaya berat bumi akan mengendapkan butir-butir hidrosol yang rapatnya,  (  >  air ), namun ditentang oleh gerak Brown butir sehingga terjadi kesetimbangan endapan, yang teragih menuruh agihan Boltzmann sesuai dengan agihan molekul udara dalam atmosfir. Butir koloid teragih menurut rumus tinggi barometer sama dengan rumus hypsometer Laplace : P = f (h )

Gerak brown Bilangan Avogadro, NA dapat ditentukan pula dengan gerak Brown yakni, menggunakan rumus Einstein – Von Smoluchowski :   Δx, Δy adalah proyeksi jalan yan ditempuh sebuah butir koloid sesudah waktu t tertentu pada sumbu – x dan sumbu – y. Harga- harga tersebut dikuadratkan dan diambil rata-ratanya.

Efek Tyndall Bila seberkas cahaya matahari memasuki suatu kamar gelap, lewat pintu yang sedikit terbuka atau lewat suatu celah. Partikel debu terlalu kecil untuk dilihat, namun akan nampak sebagai titik-titik terang dalam suatu berkas cahaya. Bila partikel berukuran koloid maka tidak akan nampak, yang nampak adalah cahaya yang dihamburkan oleh partikel. Hambaran cahaya ini disebut efek Tyndall, berdasarkan fakta bahwa : partikel kecil menghamburkan cahaya dalam segala arah. Hal ini dapat digunakan untuk memperbedakan disperse koloid dengan suatu larutan biasa, sebab atom, molekul kecil, ataupun ion yang berada dalam suatu larutan tidak menghamburkan cahaya secara jelas.