Oleh : @_pararaja

 

Rumus kimia air dalam lingkungan laboratorium adalah H2O. Tetapi kenyataannya di alam, rumus tersebut menjadi H2O + X, dimana X berbentuk karakteristika bilogik (bersifat hidup) ataupun berbentuk karakteristika non biologic (bersifat mati). Pengotor yang ada dalam air yang akan diolah sebelum digunakan dalam industri dapat bermacam – macam diantaranya adalah kekruhan (turbidity).

Kekeruhan adalah Ukuran yang menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur keadaan air baku dengan skala NTU (nephelo metrix turbidity unit) atau JTU (jackson turbidity unit) atau FTU (formazin turbidity unit), kekeruhan ini disebabkan oleh adanya benda tercampur atau benda koloid  di dalam air. Hal ini membuat perbedaan nyata dari segi estetika maupun dari segi kualitas air itu sendiri.

Koloid berasal dari kata “colla” (Yunani) artinya Lengket/lem, karena nampak seperti lapisan film atau dalam bentuk gelatin. Partikel – partikel koloid umumya berasal dari kwarsa (pasir), tanah liat, sisa tanaman, ganggang, zat organik dan lain-lain

Zat organik adalah zat yang pada umumnya merupakan bagian dari binatang atau tumbuh tumbuhan dengan komponen utamanya adalah karbon, protein, dan lemak lipid. Zat organik ini mudah sekali mengalami pembusukan oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut. Beberapa sifat koloid yang penting :

  1. Besarnya partikel

Partikel koloid mempunyai diameter antara 1 – 100  µm tidak dapat dilihat dalam mikroskop. Partikel disper kasar lebih besar dari 100 µm dan partikel larutan sejati lebih kecil dari 1 µm.

  1. Penyaringan

Partikel koloid tidak dapat disaring dengan kertas saring biasa akan tetapi dapat ditahan oleh penyaring ultra. Disper kasar dapat disaring dengan kertas saring biasa.

  1. Diffusi

Karena besarnya partikel koloid dan dispers kasar, zat ini sukar berdiffusi, jadi berbeda dengan larutan sejati. Dari kecepatan diffusi koloid partikel, temperatur, viskositas medium, dan bilangan Avogadro, Einstein dapat memperoleh rumus untuk menentukan besarnya  partkel – partikel koloid.

Partikel – partikel koloid berkehendak mengendap akibat dari gravitasi. Kehendak untuk mengendap ini ditentang oleh diffuse. Pada saat kesetimbangan akan didapatkan, bahwa pada bagian bawah konsentrasi partikel koloid lebih besar. Dari kecepatan pengendapan atau sedimentasi, dapat ditentukan besar dan massa dari partikel koloid. Kecepatan pengendapan dapat diperbesar dengan memperbesar gaya gravitasi.

  1. Rupa

Larutan koloid biasanya keruh dan menyerakkan sinar yang mengenai larutan tersebut. Gejala ini disebut dengan efek Tyndall. Bila seberkas sinar dilewatkan larutan koloid, sebagian sinar diserakkan dan sebagian diteruskan Sinar yang terserak disebabkan oleh adanya partikel – partikel koloid yang nampak sebagai butiran – butiran yang bercahaya didasar yang gelap.

Butiran ini selalu bergerak dengan jalan yang zig – zag yang disebut dengan gerak Brown. Gerakan ini disebabkan oleh tumbukan molekul – molekul pelarut kepada partikel – partikel koloid. Walaupun tumbukan ini lenting sempurna, artinya tenaga kinetic molekul pelarut dan partikel koloid sama, tetapi karena partikel koloid diameternya lebih besar, maka gerakannya lebih lambat daripada molekul pelarut.

  1. Luas Permukaan

Partikel – partikel koloid mempunyai luas permukaan yang sangat besar, bila dibandingkan dengan partikel dari dispers kasar dengan massa yang sama. Atas dasar ini larutan koloid mempunyai daya adsorpsi yang besar.

  1. Muatan Listrik

Partikel – partikel koloid mempunyai muatan listrik akibat penyerapan ion – ion dalam larutan. Muatan partikel ini dapat positif atau negatif. Muatan listrik partkel dapat disebabkan oleh dua hal :

  1. Ionisasi dari partikel koloidnya sendiri
  2. Adsorpsi selektif ion – ion dalam larutan oleh partikel koloid

Adsorpsi selektif dari ion – ion dalam larutan oleh partikel koloid menyebabkan terjadinya lapisan listrik rangkap, partikel koloid menyerap ion positif, ion – ion ini kemudian menyerap ion negative, tetapi jumlah – jumlahnya yang diserap lebih sedikit dari ion positif yang ada.

Disini terjadi lapisan listrik rangkap, yang berkedudukan tetap. Antara permukaan partikel koloid dan larutan terjadi beda potensial, yang disebut potensial elektrokinetik atau tegangan zeta. Ion – ion positif dan negatif diluar lapisan listrik rangkap dapat bergerak bebas didalam larutan.

Partikel Koloid

Cairan

Lapisan Listrik Rangkap

Partikel  - partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik yang bermuatan negative akan bergerak ke anode dan yang bermuatan positif akan bergerak ke katode. Gerakan partikel koloid akibat adanya medan listrik disebut forese atau elektroforese 

Bila pada pemakaian medan listrik partikel – partikel koloid ditahan tetap pada tempatnya, maka pelarut akan bergerak kearah lawan dari gerakan partikel dalam elektroforese, peristiwa ini disebut dengan elektro osmose. Stabilitas partikel – partikel koloid terutam disebabkan karena partikel – partikel ini bermuaatan listrik sama, muatan yang sama saling tolak menolak, hingga mencegah koagulasi atau flokulasi. Bila muatan listrik ini dihilangkan dengan cara tertentu, maka partikel koloid akan bergabung dan kemudian mengendap.

Partikel koloid dapat diendapkan dengan penambahan koloid lain yang muatannya sama atau umumnya dengan penambahan ion – ion dari elektrolit. Ion – ion yang berfungsi ialah ion yang bermuatan lawan, disamping itu makin besar muatan ion makin besar daya pengendapannya.

Koloid dapat bersifat Hidrofobik bila tidak menarik air atau bersifat Hidrofil bila partikel – partkelnya menarik air. Koloid hidrofobik kadang – kadang dapat dapat distabilkan dengan penambahan koloid hidrofil, koloid hidrofil demikian disebut koloid pelindung  Akibat dari hal ini, koloid hidrofobik menjadi lebih tahan terhadap pengaruh elektrolit, artinya lebih sukar mengendap.

Koloid yang berasal dari anion organik besar (asam humus / humat, detergen, dan lain – lain yang bergugus asam di beberapa di tiap partikel) umumnya dapat mengakibatkan Fouling / Clogging  atau penyumbatan dalam membran filter. Ion – ion ini akan bergerak ke membran, tinggal di loka elektropositifnya. Karena melekat, ia merusak daya hantar setempat.

Fouling juga dapat berbiang koloid yang bermuatan permukaan (jadi turut bergerak ke membran), membentuk “lendir “. Besi koloid paling sering mengganggu membran kation, membentuk film inert pada membran, sukar berdifusi, merusak jenjangan konsentrasi.

Bila bahan Foulingnya polielektrolit (beberapa gugus bermuatan tiap partikelnya), sebagian muatan tertaut ke membran, lainnya tetap bebas. Akibatnya gugus – gugus elektronegatif itu justru membentuk lapisan selektif  didepan membran sehingga sulit untuk berdifusi.

 

 

About these ads