KOLOID DALAM TINTA

Oleh:Arcella JostanXI IA 4 / 02Rafael IvanXI IA 4 / 25Brigita CelineXI IA 4 / 26Daniel SukandarXI IA 4 / 35

BAB I: KOLOIDA. Pengertian Koloid

Sistem koloid(selanjutnya disingkat "koloid" saja) merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang c ukup besar (1 - 1000 nm), sehingga mengalami Efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh olehgayagravitasiatau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak terjadi pengendapan. Misalnya, sifat homogen ini juga dimiliki olehlarutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).

Di atas ini adalah susu yang merupakan salah satu contoh lemak susu dalam air.Koloid mudah dijumpai di mana-mana:susu,agar-agar,tinta,sampo, sertaawanmerupakan contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-hari.Sitoplasmadalamseljuga merupakan sistem koloid.Kimia koloidmenjadi kajian tersendiri dalamkimiaindustri karena kepentingannya.B. Jenis-jenis Koloid

Berdasarkan fase zat pendispersi dan zat terdispersinya, koloid terbagi menjadi beberapa macam, diantaranya: AerosolMerupakan koloid yang memiliki zat pendispersi berupa gas. Aerosol yang memiliki zat terdispersi cair disebut aerosol cair (contoh: kabut dan awan) sedangkan yang memiliki zat terdispersi padat disebut aerosol padat (contoh: asap dan debu dalam udara). SolSistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh: Air sungai, sol sabun, sol detergen, cat dan tinta). EmulsiSistem koloid dari zat cair yang terdispersi dalam zat cair lain, namun kedua zat cair itu tidak saling melarutkan. (Contoh: santan, susu, mayonaise, dan minyak ikan). BuihSistem Koloid dari gas yang terdispersi dalam zat cair. (Contoh: pada pengolahan bijih logam, alat pemadam kebakaran, kosmetik dan lainnya). Ada pula buih padat yang merupakan gas yang terdispersi dalam padat (Contoh: Styrofoam, batu apung, spons, marshmallow). Gelsistem koloid kaku atau setengah padat dan setengah cair.Contoh: agar-agar, Lem.C. Sifat-sifat Koloid Efek TyndallEfek Tyndallialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek Tyndall ini ditemukan olehJohn Tyndall(1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.Efek Tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati. Gerak BrownGerak Brownialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika koloid diamati dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown.Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanyaberosilasi di tempat( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi).Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat. AdsorpsiAdsorpsiialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel.Contoh: Koloid Fe(OH)3bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. Koloid As2S3bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2. Muatan koloidDikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif. Koagulasi koloidKoagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid.Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan. Koloid pelindungKoloid pelindung ialah koloid yang mempunyai sifat dapat melindungi koloid lain dari proses koagulasi. DialisisDialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah. ElektroforesisElektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.

BAB II: TINTAA. Pengertian TintaTintaadalah bahan berwarna yang mengandungpigmenwarnayang digunakan untuk mewarnai suatu permukaan. Tinta bersamapenadanpensildigunakan untukmenulisdanmenggambar. Tinta merupakan sebuahmediayang sangat kompleks, berisikan pelarut, pigmen, celupan,resindanpelumas,sollubilizer(semacam senyawa yang membentuk ion-ionpolimerpolar dengan resin tahan air). Selain itu, adasurfaktanyang merupakan unsur basah yang menurunkan tekanan permukaan dari sebuahcairanyang memungkinkan penyebaran dengan mudah, surfaktan juga menurunkantekananantar permukaan antara dua cairan). Dalam tinta juga terdapat materi-materi partikuler, pemijar, dan material-material lainnya. Komponen-komponen tinta tersebut menjalankan banyak fungsi seperti unsur pembawa tinta, pewarna, dan bahan-bahan tambahan lainnya yang digunakan untuk mengatur aliran, ketebalan, dan bentuk tinta ketika kering.B. Jenis TintaFormula pembuatan tinta bervariasi, namun umumnya terdiri atas: Colorants Vehicles (binders) Additives Carrier substancesTinta secara umum terdiri dari 4 macam: Aqueous Liquid Paste Gambar di atas adalah sebuah garis dari sebuah pena cair, diperbesar 50x.Powder

C. KandunganSecara umum tinta dibagi menjadi dua macam, tinta yang berbasis pelarut dan tinta yang berbasis air. Keduanya mempunyai keunggulan dan kelemahan. Dibanding tinta yang berbasis solven maka tinta yang berbasis air lebih tidak berbahu dan tidak beracun, tetapi tinta yang berbasis solven relatif lebih cepat mengering dan menghapus tinta yang belum kering tidak akan meninggalkan noda.a. Kandungan utama1. Solvent ( pelarut )Adalah cairan yang mudah menguap merupakan bahan yang ditambahkan dalam cat, vernis dan lacquer sebagai upaya untuk melarutkan komponen resin dan untuk memodifikasi viskositas bahan. Untuk memenuhi hal itu secara efektif pelarut harus memenuhi kriteria;1. Harus merupakan larutan yang kekentalannya sesuai untuk penyimpanan dan kebutuhan penerapan pelapisan dalam bentuk cairan.2. Harus mempunyai laju penguapan yang benar.3. Harus mendepositkan lapisan dengan karakteristik optimum.4. Harus tidak mempunyai bau yang tidak menyengat.5. Harus tidak beracun.6. Harus tidak bereaksi dengan pigmen.7. Harus mempunyai harga yang masuk akal.Pelarut untuk tinta white board ada dua macam air dan bahan organik ( VOCs). Saat ini keduanya telah secara luas digunakan untuk bahan pembuatan tinta cair, pasta dan padat. Bahan pelarut organik ( VOCs) terbagi dalam berbagai macam klas. 1.1. Hidrokarbon;white spirit, pelarut ini dicirikan dengan laju penguapan yang lambat dengan bau yang sedang saja.Dapat melarutkan minyak, resin alami, vernis oleoresin, dan resin alkyd. Secara umum digunakan untuk pembersihan ( general cleaning purpose ) dan pelarut lemak dan digunakan sebagai pelarut pada kebanyakan formulasi tinta.

2. Resin polimer ( binder ).Polimer mempunyai fungsi yang sangat jamak dalam menentukan sifat dan karakter tinta. Pada zaman dahulu resin polimer yang yang tersedia di alam telah digunakan dalam pembuatan tinta dan cat, tetapi saat ini tinta mengandung lebih banyak polimer sintetis. Salah satu fungsi utama polimer dalam pembuatan tinta adalah untuk menyebarkan partikel pewarna tinta agar merata di semua bagian, prakteknya dapat digunakan secara sendiri atau bersama dengan surfaktan. Polimer berfungsi juga untuk mengatur viskositas ( kekentalan ) dan untuk rheological modifier. Fungsi lain polimer yang tidak kalah pentingnya adalah untuk membantu pembentukan film dan menaikkan sifat mekanis dan sifat khusus dari tinta seperti kemampuan pembasahan dan ketahanan abrasi ( abrasion resistance ).Polimer berbasis nitrosellulose adalah pemain utama pada pembuatan tinta berbasis solvent sedangkan poliakrilat lebih dikenal sebagai pendukung modern water based ink ( tinta berbasis air). Berbagai macam poliakrilat baik homopolimer maupun copolimer secara luas telah digunakan dalam pembuatan tinta, walaupun ada klas yang lain seperti poliurethan dan poliester yang berguna juga untuk mendukung sifat khusus dari tinta. Sifat mendasar seperti suhu transisi gelas yang mana polimer berubah dari glassy atau kondisi yang keras menjadi kondisi yang lunak ( flexible state ), kondisi tersebut harus terkontrol untuk mendapatkan ketahanan blocking yang sesuai ( kondisi yang menyebabkan tinta melekat hanya pada substratnya) serta kondisi pembentukan film minimum ( MFFT, Minimum Film Forming Temperature). Aktifitas polimer dengan komponen lain dalam tinta akan menentukan sifat akhir tinta. Misalnya interaksi antara polimer dan surfaktan akan mempengaruhi viskositas dan stabilitas dispersi yang akibatnya akan tampak pada kemampuan untuk mudah digunakan dan tambahan kekuatan warna pada tinta.Berikut ini akan dijelaskan tentang binder atau resin baik yang sintetis maupun resin yang alami ;Resin alami.a. Zinc resinate.Rosin dapat dipanasi dan ditambah zinc oksida untuk membentuk zinc resinate. Resin ini mempunyai titik lebur yang tinggi dan sifat pengeringan yang bagus manakala digunakan dalam industri coating. Banyak digunakan untuk finishing dekoratif interior dan lacquer nitroselulose dan berbagai macam formulasi tinta.b. Maleic Modified Rosin.Rosin dipanasi sampai 94 C dan ditambahkan maleic anhidrid perlahan lahan dengan suhu dinaikkan bertahap sampai 149C sampai reaksi selesai. Maleic modified rosin mempunyai titik lebur, acid value yang tinggi dan larut dalam alkohol dan glikol dan seirng digunakan dalam vernis alkohol, tinta printing dan berbagai jenis lacquer.Karena acid valuenya tinggi membuatnya sangat reaktif dengan bahan coating yang lain. Oleh karena itu diesterifikasi dengan alkohol utnuk penggunakan vernis yang lebih umum. Resin maleic pentamodified dapat digunakan dengan bodying oil yang lambat untuk pembuatan vernis, tetapi tidak akan cocok untuk lacquer dan vernis alkohol. 3. Colorant ( pewarna ).Lebih dari 90% dari tinta adalah tinta untuk printing ( cetak ) yang mana pemakain pewarnanya banyak menggunakan pigmen dari pada dye. Pigmen tidak larut tetapi dye larut, penggunaan istilah dye dan pigmen dalam dunia perdagangan sering tumpang tindih.Pigemen tinta dapat berjenis organik atau an organik. Kebanyakan tinta merah menggunakan larutan dye eosin encer. Sedangkan warna biru dapat diperoleh dari dye triphenyl methane. Sedangkan tinta tulis permanen mengandung besi sulfat dan asam galat atau asam tanat. Tinta untuk ballpoint biasanya lebih pasta mengandung 40 50 % dye. Tinta yang putih mengandung titanium dioksida sebagai pigmen, dapat berujud kristal tetragonal anatase atau rule. Perkembangan terhadap pemahaman tentang bahan yang beracun dari logam berat telah mendorong pergeseran pigmen organik seperti chrome yellow, molybdenum orange dan cadmium red ke arah pigmen organik yang mempunyai sifat yang lebih tahan dan kurang beracun. Perkembangan lebih jauh lagi penggunaan carbon black telah mengganti spinnel black, rutile balack dan iron black pada hampir semua tinta hitam. Kenyataan di lapangan dunia industri tinta telah menjadi konsumen terbesar dari carbon black. Pigmen diketahui sebagai pendukung utama tinta dan mempengaruhi harga produksi tinta sampai 50%. Secara esensial pigmen adalah partikel padat yang berwarna hitam, putih atau fluorescent yang merubah penampakan suatu obyek dengan cara seleksi menyerap dan atau menyebarkan cahaya. Pigmen tersebut dapat berujud suspensi koloid dalam tinta dan tetap pada struktur kristal atau partikel sampai proses pencetakan selesai. Pigmen organik tinta modern didindentifikasikan dengan sistem nomor indek warna yang mencerminkan bayangan dan rona warna, dari detail kronolagis dan struktural pigmen. Misalnya yang sangat dikenal adalah pigmen biru tembaga pthalocyanin blue PB 15. Intensitas warna (kekuatan) dari pigmen bertambah apabila ukuran partikel pigmen berkurang dan pucak keburaman ( opacity peaks ) pada ukuran pigmen sekitar 0.3 mm. Sedangkan struktur molekul pigmen dari empat pigmen yang terpenting yang digunakan dalam produksi tinta adalah;

Ada pigmen yang secara khusus dibutuhkan seperti pigmen fluorescent yang mempunyai banyak fungsi penerapan seperti dalam tinta sekuriti untuk menjaga pemalsuan dokumen, dalam sinyal tanda lalu lintas, papan poster pada adversiting. Pigmen pearlescent digunakan dalam tinta untuk merefleksikan cahaya dengan cara yang sama seperti perl alami. Pigmen logam seperti bubuk aluminium ( aluminium bronze ) dan bubuk alloy tembaga seng ( gold bronze ) digunakan pada novel tinta perak dan emas. Pigmen organik lain dapat memberikan effek luminescent dan pearlescent.d. Releasing agent. ( untuk tinta white board )Disebut juga scrapping, separating agen. Merupakan bahan yang dimanfaatkan untuk kemudahan pelepasan atau penghapusan dari coating atau tulisan diatas whiteboard. Bahan tersebut dapat berupa lilin, silikon, lemak , minyak atau cairan hidrokarbon. Dengan adanya releasing agen maka tinta yang tertulis di papan whiteboard akan dengan mudah dihapus. Penggunaan releasing agen berkisar 1 20% berat komposisi tinta.Releasing agen yang digunakan pada water based ink dan solven based ink berbeda dalam fisiknya saja, penggunaan dalam water based ink aplikasinya dalam bentuk emulsi. Sedangkan dalam solven based ink dipilih releasing agen yang dapat dilarutkan dalam solven tersebut. Pada prakteknya releasing agen yang digunakan dari berbagai macam golongan yaitu;Aliphatic carboxylic acid ester ( ACAE ), berujud cair dan tidak menguap atau sedikit menguap pada suhu ruang sebagai contohnya adalah;Monobasic carboxylic acid ester ( misal, propil myristate, butyl palmitate, butyl stearate, octyl stearate, butyl isostearate ).Dibasic carboxylic acid diester ( misal, dodecanedioic acid dioctyl ester, dipropil adipate, dioctyl sebaceate, dioctyl azelate ).Mono-, diesters dihydric alcohol.Mono-, di-, triester trihydrate alcohol, ( misal gliserin, tri isostearate ).Jumlah ACAE dalam komposisi tinta apabila kurang dari 1 % dari berat tinta maka tinta yang dihasilkan tidak mudah untuk dihapus sebaliknya jika kandunga ACAE lebih dari 20% dari berat tinta maka tinta yang diperoleh bila digunakan untuk menulis akan tidak cepat kering dan bila dihapus akan meninggalkan kotoran, hasil tulisan tidak dapat segera dihapus alias tinta basah terus di papan white board.ACAE lebih efektif dibanding dari PPMAE dalam kemampuan hapus awal ( initial erasability ), masalah tersebut menjadi subyek daei us paten 5316 574.Higher hidrocarbon ( HHC) atau Higher Alcohol Ether ( HAE ), bahan tersebut tidak menguap pada suhu ruang dan berujud cair, apabila digunakan dalam water based ink aplikasinya dalam bentuk emulsi. Golongan HHC yang digunakan untuk releasing agen adalah, parafin, squalene dan oxidized polyethylene wax. Sedangkan golongan HAE yang digunakan sebagai releasing agen adalah Hexyl alcohol, octyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol.

D. Sifat Tinta

Dalam proses cetak mencetak , tinta merupakan unsur yang sangat pentingbahkan merupakan salah satu factor yang menentukan kualitas hasil cetakan. Tinta secara umum tersusun dari paling tidak tiga unsure pokok, yaitu bahan pewarna yang merupakan bahan yang menentukan warna tintaCyan,Magenta, Yellow,Blackdan warna-warna lain, yang kedua bahan pembantu (additional agent), yang ketiga Bahan pengikat.Dari ketiga bagian/unsurtadi diproses sedemikian rupa untuk menghasilkantintayang sesuai dengan standart. Tinta hasil proses dari ketiga unsure tersebutakan mempunyai sifat dan karakter tertentu.Sifat tinta cetakada beberapa diantaranya adalah:Sifatkekentalan tinta, yang diukur dengan Viscometer. Nilai dari kekentalan tinta sangant dipengaruhi oleh mesin dan kertas yang digunakan. Yang kedua ,Tinta bersifat flowadalah daya alir tinta. Tinta pada prinsipnya mengalir bergerak dan berpindah dari bak tinta sampai ke kertas pada akhir proses cetak. Yang ketiga,kelengketan tinta. Sifat daya tarik tinta terhadap permukaan kertas hingga perpindahan tinta ke permukaan kertas. Kecepatan mesin pada saat proses cetak dan juga kertas yang digunakan akan mempengaruhi sifat kelengketan tinta. Selanjutnyasifat Alir tintayang akan mengalir jika terkena gerakan dan akan berhenti jikagerakan tersebut berhenti. Sifat tinta selanjutnya adalahsifat daya kering tinta, sifat pengeringan tinta sampai dengan pori kertas yang dipakai.Sifat-sifat inilah yang menyebabkan tinta mudah berubah bentuk dan menyesuaikan dengan bahan cetaksehingga dapat diatur dan disesuaikan dengan hasil cetak yang diharapkan.Tinta juga memiliki sifat :

1. Viscositas yaitu sifat kekentalan tinta yang dinyatakan dalam centi pose dan dapat diukur dengan viscometer2. Flow yaitu daya alir tinta di mana dapat turun dengan sangat baik mulai dari bak tinta sampai dicetak ke sebuah kertas3. Tackness yaitu sifat daya tarik enternal dan eksternal tinta terhadap permukaan kertas sampai terjadi perpindahan tinta ke permukaan dengan sempurna dan dapat diukur dengan inkometer. 4. Thixzotrophy yaitu sifat tinta yang akan mengalir bila digerakkan dan akan diam kembali apabila gerakan itu berhenti5. Drying tinta yaitu sifat pengeringan tinta sampai ke pori pori kertas dengan cepat sehingga tidak mudah blobor.

E. Koloid Dalam Tinta1. Koloid Pelindung Pada beberapa proses, suatu koloid harus dipecahkan. Misalnya, koagulasi lateks. Di lain pihak, koloid perlu dijaga supaya tidak rusak. Suatu koloid dapat distabilkan dengan menambahkan koloid lain yang disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi, sehingga tidak dapat lagi mengelompok. Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid pelindung.

2. Adsorpsi Koloid

Partikel koloid menyerap ion-ion pada bidang permukaan, yang menyebabkan partikel koloid tersebut bermuatan listrik positip atau bermuatan listrik negatifContoh :Partikel koloid Fe(OH)3 air akan menyerap ion-ion H+ sehinggadapat bermuatan positif.Sedangkan koloid pelindung adalah koloid yang dicampur dengankoloid yang lain tidak mengalami penggumpalan. Koloid pelindung ini akanmelapisi partikel koloidlain sehingga dapat melindungi muatan koloid tersebut.Misalnya:Pada tinta atau pada cat jika tidak diberi koloid pelindungakan terjadi pengendapan.3. Jenis Koloid TintaSistem koloid dari partikel padat yang terdispersi dalam zat cair disebutsol. Ada dua jenis sol, yaitusol padat(padat dalam padat) dansol cair(padat dalam cair). pada sol cair, sol yang memadat disebutgel.Koloid jenis sol banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalamindustri.Contoh sol: Agar-agar, lem kanji, air sungai, cat, tinta, aloi, kaca berwarna.