Kamis, 02 Mei 2013
Energi Nuklir
Masalah energi merupakan salah satu
isu penting yang sedang hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi,
penemuan sumber energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak
penggunaan energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang
menarik dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi
dan akan memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan
dampak penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat
ini.
Dampak lingkungan dan semakin
berkurangnya sumber energi minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan
mengembangkan sumber energi baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang
potensial datang dari energi nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan
amat besar, tidak dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu
alternatif sumber energi yang layak diperhitungkan.
Isu energi nuklir yang berkembang
saat ini memang berkisar tentang penggunaan energi nuklir dalam bentuk bom
nuklir dan bayangan buruk tentang musibah radiasi nuklir. Isu-isu ini telah
membentuk bayangan buruk dan menakutkan tentang nuklir dan pengembangannya.
Padahal, pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan terkendali atas
energi nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus memberikan solusi atas
masalah kelangkaan energi.
Apakan Yang Dimaksud Dengan Nuklir
Sepertinya sebagian besar orang berpikir bahwa nuklir itu
sesuatu yang mengerikan dan berbahaya, identik dengan bom dan dampak radiasi
yang ditimbulkannya. Bagi kebanyakan orang, nuklir dianggap sebagai sesuatu
yang tidak baik dan berbahaya. Jika kita
bersikap terbuka dan mencoba untuk mengenal nuklir lebih dalam lagi, ternyata
kita dapat menemukan “kebaikan-kebaikan” yang dapat diberikan nuklir bagi
kesejahteraan hidup manusia. Dengan berlandaskan asumsi bahwa nuklir dapat
bermanfaat bagi manusia, para peneliti dan orang-orang yang bergelut di bidang
nuklir telah banyak memberikan kontribusi bagi kemajuan pengembangan teknologi
nuklir. Di zaman ini, manusia sudah banyak melakukan berbagai upaya dan
penelitian dalam rangka pemanfaatan energi nuklir. Nuklir adalah sebutan untuk bentuk energi yang
dihasilkan melalui reaksi inti, baik itu reaksi fisi (pemisahan) maupun
reaksi fusi (penggabungan). Sumber energi nuklir yang paling sering digunakan untuk PLTN adalah
sebuah unsur radioaktif yang bernama Uranium. Bagaimana caranya sebuah unsur
radioaktif mampu menghasilkan panas yang besar? Yaitu melalui reaksi pemisahan
inti (reaksi fisi). perhatikan gambar berikut :
Reaksi pemisahan inti (reaksi fisi)
Atom
uranium (U-235) (digambarkan dengan warna hitam merah di sebelah kiri) memiliki
inti yang tidak stabil ketika ada neutron (warna hitam di paling kiri) yang
ditembakkan pada inti atom tersebut, maka inti atom uranium akan membelah
menjadi dua buah inti atom, yakni atom Barium (Ba-141) dan atom Kripton (Kr-92)
serta tiga neutron (warna hitam di kanan). Karena massa atom sebelum pembelahan
lebih besar dari pada massa atom setelah pembelahan, maka selisih massa
(disebut defek massa) tersebut berubah menjadi energi panas yang
besarnya sekitar 200 MeV (Mega elektron volt), ini baru satu buah inti atom.
satu gram uranium saja tentu memiliki banyak inti. Sehingga panas yang
dihasilkan pun luar biasa besar. Karena Uranium bahan tambang, maka bentuknya
juga berupa padatan
Indonesia memiliki cadangan uranium
53 ribu ton yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku Pembangkit Listrik
Tenaga Nuklir (PLTN), yakni sebanyak 29 ribu ton di Kalimantan Barat dan 24
ribu ton sisanya ada di Bangka Belitung. Selain itu Papua juga diindikasikan
memiliki cadangan uranium yang cukup besar. Akan tetapi soal ini masih akan diteliti
terlebih dahulu. Perkiraan bahwa Pulau Papua menyimpan cadangan uranium atau
bahan baku nuklir dalam jumlah besar didasarkan pada kesamaan jenis batuan
Papua dengan batuan Australia yang telah diketahui menyimpan cadangan uranium
terbesar di dunia. Jika suatu PLTN seukuran 1.000 MW membutuhkan 200 ton
Uranium per tahun, maka dengan cadangan di Kalbar saja yang mencapai 29 ribu
ton Uranium, Itu berarti bisa memasok Uranium selama 145 tahun. (Dikutip dari
Antara Deputi Pengembangan Teknologi Daur Bahan Nuklir dan Rekayasa Badan
Tenaga Nuklir Nasional (Batan) Dr Djarot S Wisnubroto)
Seiring dengan perkembangan dunia di mana populasi
semakin bertambah, perkembangan teknologi yang semakin pesat, dan naiknya gaya
hidup di negara-negara maju, maka dibutuhkan banyaknya sumber energi listrik.
Sumber energi di dunia yang tersedia saat ini meliputi energi batu bara,
nuklir, bensin, angin, matahari, hidrogen, dan biomassa. Dari masing-masing
jenis energi di atas, terdapat kelebihan dan kelemahan masing-masing.
a. Batu
Bara Kelebihan : Tidak mahal
bahan bakarnya, mudah untuk didapat. Kelemahan : Dibutuhkan
kontrol untuk polusi udara dari pembakaran batu bara tersebut, berkontribusi terhadap peristiwa hujan asam dan pemanasan global.
b. Nuklir Kelebihan
:
Bahan bakarnya tidak mahal, mudah untuk dipindahkan (dengan sistem
keamanan yang ketat). Energi yang dihasilkan sangat tinggi, dan tidak mempunyai
efek rumah kaca dan hujan asam. Kelemahan : Butuh
biaya yang besar untuk sistem penyimpanannya, disebabkan dari bahaya radiasi
energi nuklir itu sendiri. Masalah kepemilikan energi nuklir, disebabkan karena
bahayanya nuklir sebagai senjata pemusnah massal dan produk buangannya yang
sangat radioaktif.
c. Bensin Kelebihan :
Sangat mudah untuk didistribusikan, mudah untuk didapatkan,
energinya cukup tinggi. Kelemahan :
Untuk sekarang, sumber bahan bakarnya sudah tinggal sedikit.
Berkontribusi terhadap pemanasan global, dan harganya semakin mahal seiring
dengan ketersediaannya.
d. Matahari Kelebihan :
Energi matahari bebas untuk didapatkan. Kelemahan : Tergantung
pada cuaca, waktu, dan area. Untuk teknologi saat ini, masih dibutuhkan area
yang luas untuk meletakkan panel surya dan energi yang dihasilkan dari panel
surya tersebut masih sangat sedikit.
e. Angin Kelebihan :
Angin mudah untuk didapatkan dan gratis. Biaya perawatan
dan meregenerasi energinya semakin murah dari waktu ke waktu. Sumber energi ini
baik digunakan di daerah pedesaan terutama pada daerah pertanian. Kelemahan : Membutuhkan
banyak pembangkit untuk menghasilkan energi yang besar. Terbatas untuk area
yang berangin saja, membutuhkan sistem penyimpanan energi yang mahal. Pada saat
musim badai, angin dapat merusak instalasi pembangkit listrik.
f. Biomassa Kelebihan
: Masih dalam tahap pengembangan, membutuhkan instalasi pembangkit
yang tidak terlalu besar. Kelemahan : Tidak
efisien jika hanya sedikit instalasi pembangkit yang dibangun, berkontribusi
terhadap pemanasan global.
g. Hidrogen Kelebihan :
Mudah dikombinasikan dengan oksigen untuk menghasilkan air
dan energi. Kelemahan : Sangat
mahal untuk biaya produksi, membutuhkan energi yang lebih besar untuk membuat
hidrogennya sendiri.
Dengan
berdasarkan fakta di atas, dapat dilihat sumber energi dari nuklir sangat
dibutuhkan, karena terdapat beberapa sumber energi (seperti bensin dan batu
bara) yang ketersediaannya di alam semakin sedikit, sehingga dibutuhkan sumber
energi yang baru.
Kimia Atmosfer
Atmosfer
Atmosfer
merupakan campuran dari berbagai macam gas yang bersifat homogen. Atmosfer
berasal dari bahasa Yunani yaitu atmos (uap) dan sphaira (bola/bumi). Jadi
atmosfer menurut bahasanya dapat diartikan selubung berwujud gas yang
mengelilingi bumi. Atmosfer terdiri atas sejumlah lapisan. Penamaanya
didasarkan pada perbedaan karakteristik masing-masing lapisan.
Fungsi Atmosfer
Atmosfer berfungsi sebagai
payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang
hari dan mencegah hilangnya panas keruang angkasa pada malam hari. Atmosfer
juga merupakan penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya
sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur
sebelum mencapai permukaan bumi. Atmosfer mempunyai fungsi sebagai pelindung
utama kehidupan di bumi karena dapat menyerap banyak sinar kosmik di angkasa
luar dan dapat pula menyerap radiasi elektromagnetikdari sinar matahari. Hanya
radiasi dalam daerah panjang gelombang 300-2500 nm dan 0,01-40 m ditransmisikan
ke berbagai keadaan yang cocok oleh atmosfer. Selain itu, atmosfer menjaga
stabilitas suhu di permukaan bumi. Atmosfer penting dalam menjaga keseimbangan
panas di bumi dengan kemampuannya untuk menyerap radiasi inframerah yang datang
dari matahari yang kemudian dipancarkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah .
Sifat dan Susunan Termosfer
Susunan
utama dari udara kering yaitu : 78,09 % Nitrogen, 20,95 % Oksigen, 0,93 % gas- gas mulia, 0,03 % Karbon dioksida,
dan Beberapa gas lainnya
dalam jumlah yang sangat renik. Kelimpahan
gas renik yang paling banyak adalah metana dan CH4 .hampir semua gas
tersebut dihasilkan dari fermentasi oleh bakteri anaerob dalam lahan basah dan
daerah peternakan sedangkan yang berasal dari kegiatan manusia hanya kurang
dari 30%.
Pembagian Wilayah Atmosfer
Troposfer
Gejala cuaca (awan, petir, topan, badai dan hujan) terjadi di
lapisan troposfer.Pada lapisan ini terdapat penurunan suhu yang terjadi karena
sangat sedikitnya troposfer menyerap radiasi gelombang pendek dari
matahari,sebaliknya permukaan tanah memberikan panas pada lapisan troposfer
yang terletak di atasnya; melalui konduksi, konveksi, kondensasi dan sublimasi yang
dilepaskan oleh uap air atmosfer.Konduksi adalah proses pemanasan secara
merambat. Konveksi adalah proses pemanasan secara mengalir.Kondensasi adalah
proses pendinginan yang mengubah wujud uap air menjadi air. Sublimasi adalah
proses perubahan wujud es menjadi uap air. Pertukaran panas banyak terjadi pada
troposfer bawah, karena itu suhu turun dengan bertambahnya ketinggian pada
situasi meteorologi (ilmu tentang cuaca). Nilainya berkisar antara 0,5 dan 1
C tiap 100 meter dengan nilai rata -rata 0,65 C tiap 100 meter. Udara
troposfer atas sangat dingin dengan demikian lebih berat dibandingkan dengan
udara diatas tropopause sehingga udara troposfer tidak dapat menembus
tropopause. Ketinggian tropopause lebih besar di ekuator daripada di daerah
kutub. Di ekuator, tropopause terletak pada ketinggian 18 km dengan suhu - 80
C, sedangkan di kutub tropopause hanya mencapai ketinggian 6 km dengan suhu - 40 C. Tropopause adalah lapisan udara yang
terdapat diantara troposfer dengan stratosfer. Karakteristik
dari troposfer yaitu terjadinya penurunan suhu dengan adanya kenaikan altitude
dengan adanya penambahan jarak dari radiasi panas bumi. Dengan tidak adanya
pencemaran udara, komposisi troposfer sangat homogen tetapi kandungan air di
troposfer sangat bervariasi. Hal ini disebabkan oleh pembentukan awan ,
pengendapan, dan penguapan dari air yang berasal dari daerah terresterial dan
badan – badan air. Wilayah yang paling
dingin suhunya di troposfer adalah tropopause. Hal ini disebabkan adanya
kondensasi dari air menjadi partikel-partikel es. Kejadian ini menghindari air
mencapai ketinggian dimana akan terbentuk gas hidrogen yang cukup tinggi di
atmosfer dan sebaliknya akan kekurangan air.
Statosfer
Lapisan atmosfer diatas tropopause merupakan lapisan inversi, artinya suhu udara bertambah tinggi
(panas) seiring dengan naiknya ketinggian. Disebut juga lapisan Isothermis. Statosfer dicirikan
dengan terjadinya kenaikan temperatur sesuai dengan kenaikan altitude.Kenaikan
temperatur diakibatkan dari adanya Ozon, O3 yang mencapai konsentrasi
volume 10 ppm dipusat daerah statosfer. Ozon mengabsorpsi energi dalam bentuk
sinar ultraviolet dan menyebabkan kenaikan temperatur. Temperatur maksimum
tercapai pada lapisan teratas dari statosfer.
Mesosfer
Lapisan mesosfer ditandai dengan penurunan orde suhu 0,4 C
setiap 100 meter, karena lapisan ini mempunyai keseimbangan radiasi yang
negatif. Bagian atas mesosfer dibatasi oleh mesopause yaitu lapisan di dalam
atmosfer yang mempunyai suhu paling rendah, kira-kira -100 C. Ketinggian sekitar
85 km.
Thermosfer
Lapisan ini terletak pada ketinggian 85 dan 300 km yang ditandai
dengan kenaikan suhu dari -100 C sampai ratusan bahkan ribuan derajat Denagn
kenaikan altitude di mesosfer terjadi penurunan kembali dari temperatur yang
disebabkan oleh penurunan tingkat radiasi yang di adsorbsi spesi-spesi ,
terutama oleh ozon-ozon pada altitude yang lebih tinggi dari mesosfer dan
diatasnya , molekul-molekul dan atom-atom spesi dapat keluar secara sempurna
dari atmosfer bumi( daerah ezosfer) dan temperatur maksimum dapat mencapai
kurang lebih 1200 C di daerah termosfer.
Lapisan Thermosfer
Rabu, 01 Mei 2013
Cinta Terlarang Elektron
Elektron duduk termenung,
sesekali ia kayuhkan kedua kakinya agar ayunan bergerak perlahan. Ayunan yang
sering disebut orbital merupakan tempat yang paling Elektron sukai. Jadi
siapapun orang yang ingin menemukannya langsung saja menuju orbital. Walau demikian,
tidaklah mudah untuk bertemu Elektron di sana. Tapi setidaknya orbitallah
tempat kemungkinan Elektron melepaskan penatnya ketika ia berada di rumah atom.
“Mengapa
aku selalu ingat Proton?” keluh Elektron seraya menarik nafas dalam-dalam dan
menghembuskannya perlahan.
“Apa
yang salah dengan perasaan ini, tidak bolehkah aku tertarik padanya?”
pertanyaan yang kesekian kalinya namun tak juga Elektron mengetahui jawabannya.
Elektron
menatap jauh ke depan dan terhenti pada sebuah kamar yang biasa disebut
nukleous. Tatapannya sarat dengan beban namun begitu tajam seakan ingin
menembus dinding kamar dimana Proton berada.
“Seandainya
aku adalah Neutron, pastilah hatiku sangat senang karena aku akan selalu dekat
dengan Proton” gumannya lagi.
~
*** ~
Elektron tinggal
di sebuah rumah mungil bersama dua saudara angkatnya. Para tetangga memanggil
rumah mungil itu dengan sebutan atom.
Elektron adalah anak tertua. Kelahirannya dibantu oleh om J.J Thomson pada tahun 1897.
Semenjak dalam kandungan dia sering dipanggil dengan nama sinar katoda karena Elektron merupakan anak yang
diperoleh melalui tabung
sinar katoda dan
perkembangannya selalu dipantau oleh om William
Crookes. Setelah lahir, ia diberi nama Elektron seperti yang diinginkan om G.J Stoney.
Beratnya ditimbang oleh om Robert
Milikan ternyata
hanya 9,11 x 10-28 gram.
Adiknya yang pertama bernama Proton.
Kelahirannya dibantu oleh om E. Rutherford pada tahun1906.
Dia lebih gendut dibandingkan Elektron karena massanya 1837 kali dari massa Elektron yaitu 1,673 x 10-24 gram.
Pada tahun 1932, Elektron mempunyai adik kedua
yang diberi nama Neutron.
Om James Chadwick yang membantu kelahirannya. Dia hampir
sama gendutnya dengan Proton karena massanya adalah 1,675 x 10-24 gram.
Walaupun mereka bersaudara dan tinggal bersama
dalam rumah atom tetapi karakter ketiganya berbeda. Elektron paling tidak suka
berada di dalam rumah. Baginya dunia terasa sempit jika hanya memandang
tembok-tembok yang memisahkannya dengan dunia luar. Berkeliling di halaman
rumah lebih mengasyikkan, Elektron dapat berjalan-jalan di taman, memandang
bunga-bunga yang berkembang dan menghirup keharumannya. Saat pagi tiba, mentari
akan menyusupkan kehangatannya sehingga Elektron semakin bersemangat untuk
terus beraktifitas. Biasanya, Elektron akan bersepeda melalui lintasan yang
disebutnya sebagai orbit. jika dia merasa lelah maka Elektron beristirahat
dalam orbital. Keaktifan Elektron dianggap perilaku yangnegatif oleh keluarganya.
Lain lagi dengan kedua adiknya, mereka lebih
suka di dalam kamar. Kamar itu mereka sebut dengan nucleus karena itulah mereka berdua dinamakan nucleon.
Walaupun begitu, Elektron tahu jika Proton terkadang tertarik dengan aktifitasnya.
Sehingga mereka sering mencoba bertemu untuk saling berbagi hati. Sedangkan
Neutron dia sangat cuek. Apapun yang terjadi di dalam rumah atom, dia netral-netral saja.
Bagi keluarga atom, sifat pendiam Proton
merupakan sifat yang dianggap positif. Namun
bagi Elektron, Proton mempunyai karisma yang membuatnya terlihat sempurna
dibandingkan Neutron. Adanya perbedaan karakter antara Elektron dan Proton
membuat mereka saling tertarik. ketertarikan inilah yang membuat beban bagi
keduanya karena semestinya itu tidak ada.
~
*** ~
“Aku
mohon Proton, cobalah kamu mengerti perasaanku” kata Elektron.
“Maaf
Elektron, tanpa kau katakanpun aku tahu perasaanmu karena akupun merasa
demikian, tapi itu tak mungkin” jawab Proton setengah tersedu menahan
tangisnya.
“Jikalau
kita bersatu, maka takkan ada rumah atom lagi” lanjut Proton lirih.
Elektron
terdiam, dia paham sekali tak mungkin Proton meninggalkan nukleous. tapi ia
juga tak mungkin menghapus ketertarikannya pada Proton dengan mudah,
Mengacuhkannya saja membuat rasa menjadi gundah. Apalagi harus jauh darinya,
pastilah rindu itu ada. Rindu pada perhatiannya, rindu pada cerita manjanya,
rindu dengan tatapan penuh rasa rahasia yang dalam.
“Ya
sudahlah, biarkanlah perasaan ini tetap ada, toch aku masih bisa memandangmu meski
tak mampu bersamamu” ujar Elektron kemudian.
“Kamu
tahu Proton, hanya kaulah yang sering datang dalam mimpiku dan memang hanya
menjadi mimpiku….” lanjut Elektron menegaskan apa yang dirasakannya selama ini.
Keduanya
kini terdiam, diam oleh ketidakberdayaan akan sebuah perasaan yang entah kapan
hadir diantara keduanya. Namun mereka paham, kebahagiaan tidak selalu harus
menjadi satu tetapi saling mengingatkan ketika salah, memotivasi ketika lelah,
memberikan nasehat bijak ketika gundah, semoga semuanya menjadi ajang untuk
ibadah. Dari perbedaan inilah yang akan menjadikan mereka dalam satu-kesatuan
di rumah atom sehingga mereka dapat menempati posisi, tugas dan fungsinya
masing-masing demi berputarnya dunia yang indah.
Koloid
Pengertian
Koloid
Koloid adalah suatu bentuk
campuran yang keadaannya antara larutan dan suspensi. Larutan memiliki sifat
homogen dan stabil. Suspensi memiliki sifat heterogen dan labil. Sedangkan
koloid memiliki sifat heterogen dan stabil. Koloid merupakan sistem heterogen,
dimana suatu zat "didispersikan" ke dalam suatu media yang homogen. Ukuran
zat yang didispersikan berkisar dari satu nanometer (nm) hingga satu mikrometer
(µm).perhatikan perbedaan tiga contoh campuran di bawah ini :
a. Campuran
antara air dengan sirup.
b. Campyuran
antara air dengan susu.
c.
Campuran
antara air dengan pasir.
Jika kita campurkan air dengan sirup maka sirup
akan terdispersi (bercampur) dengan air secara homogen (bening) Jika didiamkan,
campuran itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan
biasa maupun penyaringan yang lembut (penyaringan mikro). Secara makroskopis
maupun mikroskopis mcampuran ini tampak homogen, tidak dapat dibedakan mana yang air dan mana yang sirup. Campuran
seperti inilah yang disebut larutan.
Jika kita campurkan susu
(misalnya, susu instan) dengan air, ternyata susu "larut" tetapi
"larutan" itu tidak bening melainkan keruh. Jika didiamkan, campuran
itu tidak memisah dan juga tidak dapat dipisahkan dengan penyaringan (hasil
penyaringan tetap keruh). Secara makroskopis campuran ini tampak homogen. Akan
tetapi, jika diamati dengan mikroskop ultra ternyata masih dapat dibedakan
partikel-partikel lemak susu yang tersebar di dalam air. Campuran seperti
inilah yang disebut koloid.
Jika kita campurkan air dengan
pasir maka pasir akan terdispersi (bercampur) dengan air secara heterogen dan
langsung memisah antara air dengan pasir, yang keadaannya pasir akan
mengendap di dasar air dan dapat dipisahkan dengan penyaringan biasa, bahkan
dapat dipisahkan dengan cara dituang perlahan-lahan. Secara makroskopis
campuran ini sudah tampak hetrogen, dapat dibedakan mana yang air dan mana yang
pasir. Campuran seperti inilah yang disebut suspensi.
Jadi, koloid tergolong campuran
heterogen (dua fase) dan setabil. Zat yang didipersikan disebut fase
terdispersi, sedangkan medium yang digunakan untuk mendispersikan zat
disebut medium dispersi. Fase terdispersi bersifat diskontinu
(terputus-putus), sedangkan medium dispersi bersifat kontinu. Pada
campuran susu dengan air, fase terdispersi adalah lemak, sedangkan medium
dispersinya adalah air
Penggolongan
sistem koloid didasarkan pada jenis fase pendispersi dan fase terdispersi
yaitu: Aerosol : Sistem koloid dari partikel padat atau cair yang terdispersi
dalam gas disebut aerosol. Jika zat yang terdispersi berupa zat padat disebut
aerosol padat. Sol :Sistem koloid dari partikel padat
yang terdispersi dalam zat cair disebut sol. Emulsi : Sistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair
lain disebut emulsi. Sedangkan sistem koloid dari zat cair yang terdispersi
dalam zat padat disebut emulsi padat dan sistem koloid dari zat cair yang
terdispersi dalam gas disebut emulsi gas. Emulsi
terbentuk karena pengaruh suatu pengemulsi (emulgator). Misalnya detergen
dicampurkan kedalam campuran minyak dan air, maka akan diproleh campuran stabil
yang disebut emulsi. Buih : Sistem
koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair disebut buih, sedangkan sistem
koloid dari gas yang terdispersi dalam zat padat disebut buih padat.Buih
digunakan dalam proses pengolahan biji logam dan alat pemadam kebakarn. Contoh
buih cair: busa detergen. Contoh buih padat: biscuit. Buih dapat dibuat dengan
mengalirkan suatu gas ke dalam zat yang mengandung pembuih dan distabilkan oleh
pembuih seperti detergen dan protein. Gel : Sistem
koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat padat dan bersifat setengah
kaku disebut gel. Gel dapat terbentuk dari suatu sol yang zat terdispersinya
mengadsropsi medium dispersinya sehingga terjadi koloid yang agak padat.
Sistem koloid dapat dikelompokkan, seperti tabel berikut :
No
|
Fase
Terdispersi
|
Medium
Pendispersi
|
Nama
Koloid
|
Contoh
|
1
|
Gas
|
Cair
|
Busa/Buih
|
Buih detergen, krim kocok
|
2
|
Gas
|
Padat
|
Busa padat
|
Batu apaung, karet busa
|
3
|
Cair
|
Gas
|
Aerosol
|
Awan, kabut
|
4
|
Cair
|
Cair
|
Emulsi
|
Susu, santan
|
5
|
Cair
|
Padat
|
Emulsi padat
|
Keju, mentega, mutiara
|
6
|
Padat
|
Gas
|
Aerosol padat
|
Asap, debu
|
7
|
Padat
|
Cair
|
Sol
|
Cat, kanji, tinta
|
8
|
Padat
|
Padat
|
Sol padat
|
Kaca berwarna, paduan logam
|
Sifat-Sifat Koloid
Efek Tyndal
Cara yang paling mudah untuk
membedakan suatu campuran merupakan larutan, koloid, atau suspensi adalah
menggunakan sifat efek Tyndall . Jika seberkas cahaya dilewatkan melalui
suatu sistem koloid, maka berkas cahaya tersebut kelihatan dengan jelas. Hal
itu disebabkan penghamburan cahaya oleh partikel-partikel koloid. Gejala
seperti itulah yang disebut efek Tyndall koloid.
Istilah efek Tyndall didasarkan pada
nama penemunya, yaitu John Tyndall (1820-1893) seorang ahli fisika Inggris.
John Tyndall berhasil menerangkan bahwa langit berwarna biru disebabkan karena
penghamburan cahaya pada daerah panjang gelombang biru oleh partikel-partikel
oksigen dan nitrogen di udara. Berbeda jika berkas cahaya dilewatkan melalui
larutan, nyatanya berkas cahaya seluruhnya dilewatkan. Akan tetapi, jika berkas
cahaya tersebut dilewatkan melalui suspensi, maka berkas cahaya tersebut
seluruhnya tertahan dalam suspensi tersebut.
Gerak Brown
Dengan menggunakan mikroskop ultra (mikroskop
optik yang digunakan untuk melihat partikel yang sangat kecil)
partikel-partikel koloid tampak bergerak terus-menerus, gerakannya patah-patah
(zig-zag), dan arahnya tidak menentu. Gerak sembarang seperti ini disebut gerak
Brown. Gerak Brown ditemukan oleh seorang ahli biologi berkebangsaan Inggris,
Robert Brown ( 1773 – 1858), pada tahun 1827.
Gerak Brown terjadi akibat adanya
tumbukan yang tidak seimbang antara partikel-partikel koloid dengan
molekul-molekul pendispersinya. Gerak Brown akan makin cepat, jika
partikel-partikel koloid makin kecil. Semakin
tinggi suhu, maka gerak brown yang terjadi juga semakin cepat, karena energi
molekul medium meningkat sehingga menghasilkan tumbukan yang lebih kuat. Gerak
brown yang terus menerus dapat mengimbangi gaya gravitasi sehingga partikel
koloid tidak mengalami sedimentasi (pengendapan). Gerak Brown adalah bukti dari teori kinetik molekul.
Jika sepasang elektrode dimasukkan
ke dalam sistem koloid, partikel koloid yang bermuaran positif akan menuju
elektrode negatif (katode) dan partikel koloid yang bermuatan negatif akan
menuju elektrode positif (anode). Pergerakan partikel-partikel koloid dalam
medan listrik ke masing-masing elektrode disebut elektroforesis . Dari
penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa elektroforesis dapat digunakan untuk
menentukan jenis muatan koloid.
Pada sel elektroforesis,
partikel-partikel koloid akan dinetralkan muatannya dan digumpalkan di bawah
masing-rnasing elektrode. Di samping untuk menentukan muatan suatu partikel
koloid, elektroforesis digunakan pula dalam industri, misalnya pembuatan sarung
tangan dengan karet. Pada pembuatan sarung tangan ini, getah karet diendapkan
pada cetakan berbentuk tangan secara elektroforesis. Elektroforesis juga
digunakan untuk mengurangi pencemaran udara yang dikeluarkan melalui cerobong
asap pabrik. Metode ini pertama-tama dikembangkan oleh Frederick Cottrell (1877
- 1948) dari Amerika Serikat. Metode ini dikenal dengan metode Cottrell
. Cerobong asap pabrik dilengkapi dengan suatu pengendap listrik (pengendap
Cottrell), berupa lempengan logam yang diberi muatan listrik yang akan
menggumpalkan partikel-partikel koloid dalam asap buangan.
Absorpsi
Suatu partikel koloid akan bermuatan listrik
apabila terjadi penyerapan ion pada permukaan partikel koloid tersebut.
Contohnya, koloid Fe(OH) 3 dalam air akan menyerap ion H+
sehingga bermuatan positif, sedangkan koloid As 2 S 3
akan menyerap ion-ion negatif. Kita tahu bahwa peristiwa ketika permukaan suatu
zat dapat menyerap zat lain disebut absorpsi . Berbeda dengan absorpsi
pada umumnya, penyerapan yang hanya sampai ke bagian dalam di bawah permukaan
suatu zat, suatu koloid mempunyai kemampuan mengabsorpsi ion-ion. Hal itu
terjadi karena koloid tersebut mempunyai permukaan yang sangat luas.
Koloid Liofil dan Koloid Liofob
Adanya sifat absorpsi dan zat
terdispersi (dengan fase padat) terhadap mediumnya (dengan fase cair), maka
kita mengenal dua jenis sol, yaitu sol liofil dan sal liofob. Sol liofil
ialah sol yang zat terdispersinya akan menarik dan mengabsorpsi molekul
mediumnya. Sol liofob ialah sol yang zat terdispersinya tidak menarik
dan tidak mengabsorpsi molekul mediumnya.
Bila sol tersebut menggunakan air
sebagai medium, maka kedua jenis koloid tersebut adalah sol hidrofil dan sot
hidrofob. Contoh koloid hidrofil adalah detergen, Contoh koloid hidrofob adalah
sol-sol sulfide. Sol liofil lebih kental daripada
mediumnya dan tidak terkoagulasi jika ditambah sedikit elektrolit. Oleh karena
itu, koloid liofil lebih stabil jika dibandingkan dengan koloid liofob. Untuk
menggumpalkan koloid liofil diperlukan elektrolit dalam jumlah banyak, sebab
selubung molekul-molekul cairan yang berfungsi sebagai pelindung harus
dipecahkan terlebih dahulu. Untuk memisahkan mediumnya, pada koloid liofil,
dapat kita lakukan dengan cara pengendapan atau penguraian. Akan tetapi, jika
zat mediumnya ditambah lagi, maka akan terbentuk koloid liofil lagi. Dengan
kata lain, koloid liofil bersifat reversibel . Koloid liofob mempunyai
sifat yang berlawanan dengan koloid liofil.
Langganan:
Postingan (Atom)