Ada dua macam cara untuk dapat menyiapkan sebuah system
koloidal:
1 Dengan cara memecah belah sebuah bulk material menjadi
berdimensi koloid (metode dispersi)
2 Building up agregat berskala molecular menjadi berukuran
koloid (metode kondensasi atau nukleasi)
Sebagai catatan, dispersi akan tetap berada pada kondisi
metastable, atau keadaan stabil secara koloidal, jika kondisi dibuat sedemikian
rupa hingga gaya repulsive tetap lebih besar untuk mencegah partikel dari koagulasi
atau flokulasi.
Metode Dispersi
Comminution
Proses comminution adalah sebuah proses dimana sebuah
powder/ partikel berskala koloidal bisa diproduksi dengan cara menghancurkan
sebuah material bulk melalui proses yang disebut dengan grinding. Naiknya
energy bebas yang berkaitan dengan proses ini, akan diberikan dengan besarnya
surface area dari produk yang dihasilkan dan surface tension dari permukaan
yang terbentuk.
Jika proses grinding terjadi pada sebuah atmosfer inert,
akan ada tendensi yang sangat kuat pada partikel untuk beradhesi satu dengan
yang lain – peristiwa caking dari bubuk kering adalah salah satu contoh problem
yang umum dalam prakteknya.
Karena immerse sebuah permukaan solid ke dalam sebuah liquid
akan berakibat menurunkan tegangan permukaan, grinding biasanya dilakukan
dibawah liquid. Lebih jauh lagi, dengan cara mengontrol komposisi dari liquid dengan
cara menambahkan, sebagai mana contohnya: agen pendispersi, maka sebuah dispersi
yang stabil akan tercapai. Dalam dunia industry, cara ini lebih banyak disukai,
maka jangan heran jika kita bisa melihat banyak sekali agen pendispersi yang
dijual secara komersial tersedia.
Emulsifikasi
Formasi daripada sebuah emulsi dengan cara breaking down
sebuah liquid dengan adanya liquid yang lain bisa dicapai dengan cara mekanik. Simple
shaking atau stirring mungkin cukup untuk membuat koloid, namun untuk yang
lain, kadang dibutuhkan gaya hidrodinamik yang sangat kuat seperti yang
dilakukan pada skala komersial yaitu “colloid mills” atau “emulsifiers”. Campuran dua
liquid ini dipaksa berada di bawah tekanan untuk melewati celah sempit dan
kadangpula, secara simultan harus menerima gaya gesek.
Sukses atau tidaknya proses emulsifikasi ini bergantung pada
tegangan antar permukaan antara dua liquid. Hal ini bisa dimodifikasi dengan
menggunakan agen pengemulsi (emulsifying agents). Jika tegangan antar muka
sangat rendah, maka energy yang dibutuhkan untuk membentuk sebuah emulsi juga
rendah dan bisa disediakan dengan thermal motion dari molekul. Spontaneous
emulsification adalah fenomena yang sangat penting, dan bisa digunakan dalam
dispersi dari bahan kimia agrikultur dalam air, dan secara potensial, dalam
recovery minyak. Dalam beberapa hal, dispersi secara mikroemulsi yang
dihasilkan adalah stabil secara termodinamik.
Metode Suspensi
dan aerosol
Sebuah aplikasi
dari metode ini adalah polimerisasi suspensi, dimana sebuah emulsi dari droplet
monomer, terstabilisasi oleh surfaktan, dipolimerisasi dengan cara penambahan
initiator yang terlarut dalam monomer. Polimerisasi terjadi dalam droplet
monomer, yang akan mengakibatkan formasi lateks polimer .
Penggunaan dari
partikel aerosol untuk tujuan yang sama adalah sebuah pengembangan yang terjadi
akhir-akhir ini (saat buku ini ditulis). Sebagai contohnya, titanium (IV) ethoxida yang direaksikan dengan uap air akan menghasilkan
partikel titanium dioksida speric amorf.
Metoda
Kondensasi
Nukleasi dan Pertumbuhan Partikel
Secara prinsip,
kita bisa menyiapkan partikel koloidal dari spesies molekular dengan cara
membentuk kompleks molekular dengan meningkatkan ukuran hingga range koloid tercapai, dan ini adalah sebuah
cara dimana banyak dispersi dibentuk. Biasanya, spesies molekular
(atomic) dibentuk dengan reaksi kimia, dan secara virtual tidak terlarut dalam
medium dispersi. Mereka beragregasi menjadi partikel dengan menaikkan ukuran.
Beberapa contoh yang familiar adalah formasi dari sulfur koloidal dengan
interaksi dari larutan natrium thiosulfate dengan asam, dari emas koloida
dengan reduksi emas klorida, dan dari perak halide koloida dengan reaksi dari
alkali halide dengan larutan perak nitrat.
Disarikan dari D.H. Everett -Basic Principles of Colloid Science-
No comments:
Post a Comment
Leave your comment, any urgent message please mail me !