Selasa, 18 Januari 2011

Langit Biru Hubungannya dengan Koloid

Mengapa langit berwarna jingga-merah di pagi dan sore hari, dan berwarna biru saat siang??

Mungkin ini adalah hal sepele dalam kehidupan kita sehari-hari. Tapi ada alasan ilmiah untuk hal ini:

Udara (debu) di angkasa adalah suatu sitem koloid yang akan terkena efek tyndall ketika terkena cahaya matahari. Cahaya matahari yang mengenai koloid akan dihamburkan. Dan seperti cahaya putih yang mengenai prisma, maka akan terpecah/terdispersi menjadi beberapa warna tergantung panjang gelombang penyusun sinar putih tersebut atau berdasarkan besar pembelokan tersebut. Sudut pembelokan terbesar akan menghasilkan warna merah, sedangkan pembelokan terkecil akan menghasilkan warna ungu, sesuai urutan warna pelangi, me-ji-ku-hi-bi-ni-u.


Mengapa langit berwarna merah-jingga di pagi dan sore hari?
Partikel debu di angkasa cenderung lebih terkonsentrasi di bagian bawah karena pengaruh gravitasi.
Pada saat pagi dan sore hari, matahari berada di "bawah" sehingga sinarnya "terhambat" oleh konsentrasi partikel debu di angkasa. Hambatan ini menyebabkan adanya efek tyndal yang mengakibatkan cahaya matahari membelok dan terdispersi dengan sudut yang relatif besar yang menghasilkan warna merah-jingga. Oleh karena itu, langit terlihat merah-jingga oleh kita.


Mengapa langit berwarna biru di siang hari?
Ketika siang hari, matahari cenderung tegak lurus dengan permukaan bumi. Sehingga sinar matahari dapat langsung mencapai permukaan bumi tanpa ada hambatan yang berarti (karena jarak tempuh lebih "pendek"). Hambatan yang sedikit ini, menyebabkan sinar matahari sedikit terdispersi/terbelok dengan sudut yang kecil, dan menghasilkan warna biru.


Apakah Koloid itu?
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 cukup besar (1 - 100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).

Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dpat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.


Efek Tyndall
Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John 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.