Koloid dan Sistem Dispersi

Pada bab ini, kita akan mempelajari koloid. Sistem koloid sebenarnya terdiri atas dua fase, yaitu fase terdispersi dengan ukuran tertentu dalam medium pendispersi. Zat yang didispersikan disebut fase terdispersi sedangkan sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan disebut medium pendispersi.

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering bersinggungan dengan sistem koloid sehingga sangat penting untuk dikaji. Sebagai contoh, hampir semua bahan pangan mengandung partikel dengan ukuran koloid, seperti protein, karbohidrat, dan lemak. Emulsi seperti susu juga termasuk koloid. Dalam bidang farmasi, kebanyakan produknya juga berupa koloid, misalnya krim, dan salep yang termasuk emulsi. Dalam industri cat, semen, dan industri karet untuk membuat ban semuanya melibatkan sistem koloid. Semua bentuk seperti spray untuk serangga, cat, hair spray, dan sebagainya adalah juga koloid. Dalam bidang pertanian, tanah juga dapat digolongkan sebagai koloid. Jadi sistem koloid sangat berguna bagi kehidupan manusia.

Perbandingan sifat antara larutan, koloid, dan suspensi dijelaskan dalam Tabel berikut

Larutan (dispersi molekuler)	Koloid (dispersi koloid)		Suspensi (dispersi kasar)
1.  Homogen, tidak dapat dibedakan walaupun menggunakan mikroskop ultra 2.  Ukuran partikel berdimensi < 1nm 3.  1 fasa 4.  Sangat Stabil 5.  Tidak dapat disaring	1.    Secara makrospis bersifat homogen, tetapi heterogen jika diamati dengan mikroskp ultra. 2.    Ukuran partikel berdimensi 1nm – 100nm 3.    2 fasa ( fase terdispersi dan pendispersi) 4.    Pada umumnya stabil 5.    Dapat disaring dengan penyaring ultra		1.      Heterogen 2.      Ukuran partikel berdimensi >100nm 3.      2 fasa 4.      Tidak stabil 5.      Dapat disaring dengan penyaring biasa

Penetapan Kadar Khrom Dlm K2CrO4 secara Gravimetry

Dasar :

            Kaliumkromat yang berwarna kuning dengan asam sulfat menjadi kaliumdikromat yang berwarna sindur krom yang bermatabat (VI) ini direduksikan menjadi khrom(III) berwarna hijau. Kemudian diendapkan dengan ammonia sebagai khrom(III) hidroksida yang berwarna hijau kebiru-biruan dan setelah dipijarkan akan menjadi krom(III) oksida berwarna hijau.

Reaksi :

            2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂SO₄ +K₂Cr₂O₇+H₂O

               Kuning

            K₂Cr₂O₇ +H₂SO₄→H₃Cr₂O₇ +K₂SO₄

            H₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₃→3Na₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃+4H₂O

                                                                        hijau

Cr₂(SO₄)₃ +6NH₄OH→2Cr(OH)₃ +3(NH₄)₂SO₄

                                         Hijau Kebiruan

2Cr(OH)₃→Cr₂O₃ +3H₂O

Cara Kerja :

1.       Ditimbang dengan teliti ±0,2gram K₂CrO₄.4H₂O

2.      Dilarutkan dengan 25 mL air suling ke dalam piala gelas 400mL

3.      Dibubuhi dengan ±5mL H₂SO₄ 4N dan ±1 gram Na₂SO₄

4.      Didihkan hingga warna larutan berubah warna menjadi hijau.

5.      Diencerkan hingga 100mL, dididihkan kembali

6.      Ditambahkan NH₄OH 10% berlebih hingga berbau NH₃, dididihkan kembali hingga bau NH₃ hilang.

7.      Disaring dengan kertas saring no 541.

8.      Dicuci dengan air suling panas hingga bebas dari SO₄^2-

9.      Dikeringkan,diabukan,diipijarkan,didinginkan dan ditimbang

10.   Pengeringan, pemijaran, dan penimbangan dilakukan hingga didapatkan bobot tetap bagi Cr₂O₃.

Pembahasan :

            Kegunaan air suling adalah untuk melarutkan contoh dan mencuci endapan sampai bebas sulfat(air suling panas). Lartan NH₄OH 4N berfungsi sebagai pengendap.

Larutan H₂SO₄ 4N berfungsi untuk pengasam lingkungan, mempercepat reduksi, mendapat larutan sempurna, mencegah mengendapnya analat-analat lain selain Cr(OH)₃.

Padatan Na₂SO₄ berguna untuk mereduksi krom(VI) menjadi krom(III) agar bisa diendapkan sebagai kation. HCl 4N berfungsi untuk pengasam lingkungan, mendapatkan larutan sempurna, mencegah mengendapnya garam-garam lain selain BaSO₄. BaCl₂ 0,5% berfungsi untuk uji pengotor sulfat.

Penambah natrium sulfit berfungsi sebagai pereduksi, maksudnya yaitu khrom pada waktu sebelum direduksikan berlaku sebagai sisa asam dan supaya harus bisa diendapkan harus diubah ke dalam logamnya. Analat hanya bisa diendapkan sebagai logamnya dan tidak bisa diendapkan sebagai sisa asamnya. Krom pada Cr (VI) merupakan ion sisa asam yang berfungsi sebgai anion.

Krom bersifat amfoter, pada kelebihan ammonia dapat membentuk garam rangkai yang larut:

Cr₂(SO₄)₃ + 6NH₄OH → 2Cr(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄

                    berlebih

Cr(OH)₃ + NH₄OH → [Cr(NH₃)₆](OH)₃

                  Sisa                 larut

Sedangkan apabila pengendapan dengan basa kuat, krom hidroksida akan membentuk asam yang larut:

Cr(SO₄)₃+6NaOH→2Cr(OH)₃+3Na₂SO₄

Pada pH>8-Cr(OH)₃ H₃CrO₃

H₃CrO₃+3NaOH→Na₂CrO₃+3H₂O

Tanda pereduksi telah sempurna, larutan akan berwarna hijau. Apabila pereduksian belum sempurna, maka harus kita tambahkan kembali natrium sulfit.endapan yang terbentuk berwarna hijau dan berupa selai. Jadi krom hanya bisa diendapkan sebagai (Cr VI), karena Cr(V) adalah oksida asam yang larut dalam air sedangkan Cu(OH)₃ akan mengendap dan K₂CrO₄ bersifat basa.

Penetapan Kadar Tembaga dalam CuSO4.5H2O secara Gravimetry

Dasar

Larutan garam tembaga (II) sulfat panas diendapkan dengan larutan basa kuat (NaOH atau KOH panas) menjadi endapan Cu(OH)₂ yang berwarna hitam kecokelatan. Setelah dikeringkan, diperarang dan dipijarkan kemudian memecah menjadi endapan CuO yang berwarna hitam.

Reaction

CuSO₄.5H₂O ----> CuSO₄ + 5H₂O

CuSO₄ + 2H₂O ---->Cu(OH)₂ + H₂SO₄

Cu(OH)₂ + H₂SO4 ----> CuSO₄ +2H₂O

CuSO₄ + 2NaOH ----> Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu(OH)₂ (dipijarkan) -----> CuO + H₂O

Cara Kerja

1.      Ditimbang dengan teliti 0.2 gram CuSO₄.5H₂O.

2.      Dilarutkan dengan air suling 100ml.

3.      Diasamkan dengan beerapa tetes H₂SO₄ 4N.

4.      Diendapkan dengan NaOH 4N berlebih, diuji dendapan sempurna.

5.      Endapan disaring dengan kertas saring tak berabu Whatman No. 40.

6.      Endapan dicuci dengan air suling hingga bebas pengotor sulfat dan basa.

7.      Endapan dikeringkan, diabukan, dipijarkan, didinginkan, dan ditimbang hingga bobor tetap.

Pembahasan

            Sampel CuSO₄.5H₂O jika dilarutkan akan terhidrolisis menjadi Cu(OH)₂ yang berwarna biru keruh. Cu(OH)₂ yang terbentuk dari peristiwa hidrolisis berbentuk koloid sehingga tidak dapat disaring (hal ini harus dihindari). Untuk mencegah hidrolisis maka pada larutan ditambahkan pengasam H₂SO₄.

            Pengendap adalah basa kuat NaOH karena jika dipakai NH4OH (basa lemah) maka akan terbentuk senyawa rangkai yang larut dalam air

CuSO₄ + 2NH₄OH ----> Cu(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

Cu(OH)₂ + 4NH₄OH -----> [Cu(NH₃)₄](OH)₂ + 4H2O

Endapan akan terbentuk bila larutan sudah lewat jenuh. Endapan gravimetric yang benar dan akurat mempunyai syarat-syarat:

·         Endapan harus bersifat suspense (disperse kasar)

·         Endapan harus sempurna (bila sudah ditetesi pengendapnya, tidak akan terbentuk lagi endapannya)

·         Endapan harus murni (tanpa pengotor lain), konstan (tidak berubah ke wujud lain), tunggal (hanya 1 macam)

·         Endapannya Bulky (bervolume besar sehingga tidak lolos dari kertas saring)

·         Endapannya Spesifik (tidak ada endapan lain)

Pada saat penambahan NaOH harus sedikit demi sedikit dan harus selalu diaduk. Hal ini bertujuan agar partikel endapan yang terbentuk kasar. Keadaan yang mempengaruhi pembentukan endapan:

·         Suhu: Suhu yang baik adalah pada suhu panas

·         pH: pH pada saat pengendapan adalah basa (NaOH)

pada saat penyaringan, pemilihan kertas saring harus disesuaikan dengan bentuk dan karakteristik endapan. Bila pemilahan kertas saring tidak benar, maka akan ada 2 kemungkinan yaitu:

·     Apabila ukuran endapan terlalu besar daripada pori-pori kertas saring, maka pori-pori kertas saring akan tersumbat sehingga menghambat proses penyaringan.

·  Apabila ukuran endapan lebih kecil daripada pori-pori kertas saring maka endapan akan lolos melewati kertas saring.