Koloid memiliki peran penting dalam lingkungan alam serta produk manufaktur. Koloid adalah campuran dimana setidaknya dua jenis zat ditempatkan bersama-sama. Zat yang juga disebut partikel itu tidak berubah dimana setiap zat akan mempertahankan konsistensinya sendiri. Untuk memahami lebih banyak tentang cairan apakah termasuk dalam koloid atau tidak, ada baiknya untuk terlebih dahulu mempelajari tentang dua jenis campuran lainnya: larutan dan suspensi. Larutan terdiri dari partikel atau zat terlarut dan pelarutnya. Bagian pelarut dari larutan biasanya berupa cairan, namun bisa berupa gas. Partikel adalah atom, ion, atau molekul yang berdiameter sangat kecil.
Suspensi juga terdiri dari partikel dan pelarut. Namun partikelnya lebih besar daripada yang ditemukan dalam larutan. Partikel dalam larutan dapat didistribusikan dalam massa larutan secara merata dengan cara mengaduk campuran. Namun, partikel dalam suspensi tidak tetap didistribusikan dalam massa pelarutnya. Pernahkah anda mencampur air dan minyak? Apa yang terjadi? Air akan mengendap ke dasar dan minyak naik ke atas. Anda bisa mencampurnya bersama, tapi dalam beberapa detik setelah Anda berhenti mengaduk maka minyak akan naik ke atas lagi. Itu adalah contoh suspensi.
Campuran koloid memiliki partikel yang tidak sekecil larutan dan tidak sebesar suspensi. Partikelnya berukuran menengah. Apa yang membuat campuran koloid itu unik adalah partikelnya bermacam-macam dan tetap seperti itu. Bayangkan sebuah larutan adalah sekolah dasar, koloid adalah sekolah menengah pertama, dan suspensi adalah sekolah menengah atas. Partikel menjadi semakin besar saat kita menaikkan jenis campuran, sama seperti siswa bertambah besar di setiap sekolah. Jadi, bagaimana Anda bisa membedakan antara solusi, suspensi, dan campuran koloid? Berikut akan dijelaskan percobaan sederhana cara pembuatan koloid yang dibuat menggunakan tepung maizena dan air.
Larutan koloid (juga disebut suspensi koloid) mengandung partikel kecil yang diameternya berkisar antara 1 sampai 1.000 nanometer. (Ukuran nanometer sangatlah kecil, rambut manusia misalnya memiliki lebar sekitar 100.000 nanometer) Dalam percobaan cara pembuatan koloid ini partikel yang digunakan adalah tepung maizena yang akan tersebar merata di seluruh massa air. Partikel ini sangat kecil sehingga Anda tidak dapat melihatnya dengan mata telanjang. Anda hanya bisa melihat larutan koloid tersebut tampak homogen atau seragam. Jika Anda meletakkannya di bawah mikroskop, baru akan terlihat heterogen dimana seolah-olah berbagai ukuran benda telah dicampur bersama.
Memilih ukuran partikel yang tepat sangat penting untuk membuat larutan koloid. Jika memilih partikel yang lebih kecil maka akan larut dalam air dan tidak terlihat bahkan dengan mikroskop. Misalnya, bagaimana gula larut dalam air sehingga menciptakan sebuah larutan homogen. Di sisi lain, jika partikel lebih besar digunakan, seperti butiran pasir maka tidak akan larut dalam air. Pasir akan terpisah dari air sebab partikelnya begitu besar sehingga membentuk campuran heterogen yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Partikel tepung maizena memiliki ukuran yang tepat (diameter sekitar 100 sampai 800 nanometer) untuk membuat larutan koloid dengan air.
Bahan-bahan yang harus disiapkan :
- Mangkuk kecil atau cangkir
- Tepung maizena
- Gelas minum
- Air
- Pipet tetes
- Garpu
Prosedur cara pembuatan koloid :
Untuk persiapan masukkan satu sendok makan tepung maizena ke mangkuk kecil atau cangkir. Kemudian isi gelas minum dengan air. Gunakan pipet penetes obat untuk menambahkan air dari gelas ke mangkuk kecil yang terdapat tepung maizena. Tambahkan air setetes demi setetes. Apa yang terjadi saat air menyentuh tepung maizena? Setelah ditambahkan 20 tetes, aduk tepung maizena dengan garpu. Pecahkan setiap gumpalan yang terbentuk. Terus tambahkan setetes demi setetes air, aduk lagi dengan garpu setelah 20 tetes ditambahkan. Apa yang terjadi saat Anda menambahkan lebih banyak air?
Setelah Anda menambahkan total 100 tetes air, berhenti dan amati bagaimana tepung maizena dalam mangkuk tadi?. Bagaimana bisa berubah berubah? Lanjutkan menambahkan air, tapi sekarang tambahkan 10 tetes lalu berhenti dan amati. Berhenti menambahkan air saat semua tepung maizena telah mengalir bersama seperti cairan. Itu mungkin akan membutuhkan sekitar 150 sampai 170 tetes air totalnya. Berapa banyak tetes yang dibutuhkan untuk membuatnya menjadi larutan? Aduk-aduk larutan dalam mangkuk, lalu teteskan bebeberapa tetes ke telapak tangan. Amati bagaimana cara larutan tersebut bergerak? Seperti apa rasanya? Menurut Anda apakah ini bisa memberikan gambaran kepada anda tentang solusi koloid dan sifat fisik mereka?
Jika nampaknya larutan tersebut berkapur saat Anda mengamatinya, cobalah menambahkan beberapa tetes air lagi. Larutan koloid dapat dibuat dari produk umum lainnya selain dari tepung maizena, seperti tepung pati lainnya (misalnya tepung kentang, tepung tapioka dan beras) serta gelatin. Cobalah membuat larutan koloid dari bahan-bahan lain tersebut. Kemudian bandingkan dengan larutan koloid yang dibuat menggunakan tepung maizena. Pati sering digunakan untuk membuat gel. Cobalah memanaskan larutan pati tersebut dan lihat apa yang terjadi. Bagaimana perubahannya? Adakah sifat fisik baru yang bisa Anda amati?
Tanah liat pun berperilaku seperti bahan koloid bila terkandung air dalam jumlah yang tepat di dalamnya. Anda bisa mencoba membuat larutan tanah liat koloid dan mengamati bagaimana kekuatan mempertahankan tetap sebagai koloid. Larutan koloid bisa tetap solid melawan kekuatan turun yang kuat, namun lemah terhadap kekuatan lateral yang mendorong ke samping. Ke arah mana solusi koloid yang Anda buat bergerak paling lemah? Jika sampel Anda adalah tanah liat, dalam kehidupan nyata, bagaimana itu bisa berkontribusi pada tanah longsor atau gempa? Apakah larutan tepung maizena menyerupai cairan putih yang bergerak lambat? Apakah menjadi sangat padat saat Anda menekannya, tapi berubah menjadi cairan saat bergerak bebas?
Larutan koloid dapat bertindak seperti zat cair. Larutan koloid yang Anda buat tidak berperilaku murni seperti zat padat atau zat cair. Tahapan materi seperti cairan, gas, padat dan plasma adalah sifat fisik materi. Larutan tepung maizena adalah cairan non-Newtonian, yang berarti tidak berperilaku seperti cairan Newtonian. Bila sebagian besar cairan mengalami gaya geser samping, seperti dengan menekan jari maka mereka akan menyingkir. Cairan juga memiliki respons yang proporsional, artinya jika Anda mendorong lebih keras, mereka bergerak keluar lebih cepat.