SISTEM TERNER CAIR-CAIR

Nama    : Septia Wulandari

NIM      : F1C121010

Kelas     : R-002

PRAKTIKUM KIMIA FISIK LANJUT

POSTTEST

SISTEM TERNER CAIR-CAIR

Asisten Laboratorium :

Putri Ramadhanti, S.Si

Andreas Sihotang (F1C119051)

Diagram fasa menggambarkan fasa-fasa yang ada sebagai fungsi temperature dan persentase unsur paduan pada tekanan 1 atm. Diagram fasa dapat dianggap sebagai peta dunia, dimana West menjelaskan diagram fasa ini runtut dari binary phase diagram, ternary phase diagram, dan reaksi-reaksi fasa : eutectic, eutectoid, peritectic, dan peritectoid yang ada didalamnya. Diagram fasa adalah gambaran kondisi kesetimbangan termodinamika pada fasa-fasa yang ada. Dimana West juga menjelaskan yang menghasilkan intermetallic compound (Pujilaksono, 2015).

            Sistem yang terdiri dari tiga komponen tetapi satu fasa dan sistem tidak terkondensasi maka F=3-1+2=4. Empat derajat kebebasan tersebut adalah suhu, tekanan, dan konsentrasi dari 2 komponen. Jika menganggap sistem terkondensasi dan suhu dibuat konstan atau tetap, maka F=2 jadi dapat dibuat diagram bidang untuk menggambarkan kesetimbangan fase. Oleh karena itu, berkaitan dengan segitiga komponen maka lebih baik menggunakan kertas grafik segitiga. Diagram segitiga sistem tiga komponen disebut juga dengan sistem terner. Dalam sistem terner, setiap sudur segitiga menunjukkan bobot segitiga 100% dalam satu komponen yaitu A,B atau C. Sisi segitiga menunjukkan campuran dua komponen dari tiga kemungkinan kombinasi A,B dan C. Daerah di dalam segitiga menunjukkan seluruh kemungkinan kombinasi A,B dan C untuk memberikan sistem tiga komponen. Jika satu garis ditarik dari titik sudut ke sisi hadapannya, maka seluruh sistem terner akan mempunyai rasio tetap dari dua komponen (Sopyan et al., 2018).

            Diagram fasa untuk sistem tiga komponen umumnya berbentuk prisma standar, dengan dasar segitiga ekulateral (ABC) dan tiga “dinding” sistem biner (A-B, B-C, C-A). Dengan bentuk tiga dimensi, maka dapat dispesifikasi tiga variable independen, misalnya dua komponen konsentrasi dan temperature. Karena merupakan diagram isobaric, kaidah fasa yang dimodifikasi dapat diterapkan. Sisi vertical menggambarkan komponen murni dari sistem metalik atau keramik. Garis kontur isothermal meruapakan alat bantu yang berguna untuk menunjukkan kelengkungan permukaan lokuidus dan solidus. Pada sistem terner, reaksi eutektik seperti cair  α + β adalah univarian (F=1) dan terjadi pada rentang temparatur tertentu: tidak seperti pada sistem biner. Ciri utama diagram, adalah segitiga tiga-fasa (α + β + Cair) yang muncul dari horizontal autetik biner atas dan kemudian menuruni tiga “tiang penghantar” hingga terjadi degenerasi dan terbentuk horizontal eutektik biner bawah. Dengan turunnya temperatur, terjadi reaksi eutektik Cairα + β karena itu verteks segitiga terdepan mewakili komposisi fase leleh (Smallman dan Bishop , 2000).

            Adapun pengaplikasian sistem terner yaitu pada distilasi ekstaktif. n-Propil asetat adalah senyawa yang banyak digunakan di industri, yaitu sebagai bahan pelarut, bahan mentah untuk kosmetik, dan bahan mentah untuk aditif plastik. Metode yang umum untuk pembuatan n-propil asetat adalah melalui ekstraksi n-propanol dan asam asetat yang dipanaskan. Senyawa tersebut umumnya tersedia masih dalam bentuk campuran terner n-propil asetat/n-propanol/air atau dengan metode destilasi reaktif. n-Propil asetat tidak dapat dipisahkan secara sempurna dengan distilasi sederhana dari campuran terner. Disebabkan oleh adanya azeotrope terner dari campuran n-propil asetat/n-propanol/air. Dimana azeotrop terner dari campuran n-propil asetat-n-propanol-air terjadi di 33,5% mol n-propil asetat, 15,4% mol n-propanol, 51,1% mol air pada suhu 82,49⁰C. Dimana hasil reaksi keluaran reaktor yang masih banyak mengandung asam asetat dan campuran terner dipanaskan dengan preheater sebelum masuk kolom recovery asam asetat. Laju alur n-propil asetat semakin tinggi saat solvent diumpankan pada stage yang lebih bawah. Dimana hasil tersebut berbanding terbalik dengan fraksi mol n-propil asetat. Saat solvent diumpankan pada stage yang lebih bawah, fraksi mol n-propil asetat semakin menurun. Dan ketika jarak antara kedua stage umpan meningkat maka kemurnian distilat akan menurun (Wibowo et al., 2018).

            Didalam sistem tiga komponen derajar kebebasannya adalah F=3-P+2=5-P. Bila sistem hanya terdiri dari satu fasa maka diperlukan empat variabel untuk menyatakan kondisi sistem misalnya T, p, X₁ dan X_2. Karena kesulitan penggambaran, maka biasanya sistem dinyatakan pada T dan p tetap sehingga tinggal dua peubah dan mudah digambarkan di dalam bidang. Untuk sistem tiga kompen hubungan antar komponennya adah X₁ + X₂ + X₃ = 1. Mencampurkan dua larutan yang masing-masing komposisinya a dan b maka komposisi larutan yang dihasilkan komposisinya adalah titik pada garis a-b yang posisinya ditentukan oleh perbandingan volume kedua larutan yang dicampurkan. Mancampurkan dua larutan yang masing-masing komposisinya a dan c maka komposisi larutan yang dihasilkan komposisinya adalah titik pada garis ac yang posisinya ditentukan oleh perbandingan volume kedua larutan yang dicampurkan. Mencampurkan dua larutan yang masing-masing komposisinya b dan c, maka komposisi larutan yang dihasilkan komposisinya adalah titik pada garis bc yang posisinya ditentukan oleh perbandingan volume kedua larutan yang dicampurkan. Mencampurkan tiga larutan yang masing-masing komposisinya a,b dan c, maka komposisi larutan yang dihasilkan komposisinya adalah titik pada segitiga abc yang posisinya ditentukan oleh perbandingan volume kedua larutan yang dicampurkan. Contoh sistem tiga komponen kesetimbangan cair-cair adalah sistem kloroform, air dan asam asetat. Pasangan kloroform-asam asetat dan air-asam asetat saling melarutkan dalam segala perbandingan. Sedangkan pasangan kloroform-air tidak. Titik a dan b menyatakan lapiran cairan konjugasi tanpa adanya asam asetat (Triyono, 2013). Adapun contoh diagram terner untuk kloroform-asam asetat-air sebagai berikut : 

Gambar 1. Diagram Fasa Kloroform-Asam Asetat Glasial-Air (Sumber : bonjour !!: Kesetimbangan Fasa Sistem Terner Air – Kloroform – Asam Asetat (annchuleta.blogspot.com) ).

DAFTAR PUSTAKA

Pujilaksono, B. 2015. “Resensi Solid State Chemistry Ilmu Dasar Berdaya Guna Dan Aplikatif”. Jurnal Teknosains. Vol. 5(1) : 1-4.

Smallman,R.E. dan R.J.Bishop. 2000. Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material Edisi Keenam. Jakarta : Erlangga.

Sopyan,I., N.Wathoni, T.Rusdiana dan D.Gozali. 2018. Karakterisasi Sediaan Padat Farmasi. Yogyakarta : Deepublish.

Triyono, 2013. Kesetimbangan Kimia. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Wibowo, A.A., C.E.Lusiani, R.R.Ginting dan D.Hartanto. 2018. “Siulasi CHEMCAD Studi Kasus Distilasi Ekstraktif Pada Campuran Terner n-Propil Asetat/n-Propanol/Air”. Jurnal Teknik Kimia dan Lingkungan. Vol. 2(2) : 75-83.