Kelarutan timbal balik adalah kelarutan dari suatu larutan yang bercampur sebagian bila temperaturnya dibawah temperature kritis. Jika mencapai temperature kritis, maka larutan tersebut dapat bercampur sempurna (homogen) dan jika temperaturnya telah melewati temperature kritis maka system larutan tersebut akan kembali dalam kondisi bercampur sebagian lagi.(Wahyuni.2003). Salah satu contoh dari temperature timbal balik adalah kelarutan fenol dalam air yang membentuk kurva parabola yang berdasarkan pada bertambahnya % fenol dalam setiap perubahan temperatur baik dibawah temperature kritis. Jika temperatur dari dalam kelarutan fenol aquadest dinaikkan diatas suhu 50C maka komposisi larutan dari sistem larutan tersebut akan berubah. Kandungan fenol dalam air untuk lapisan atas akan bertambah (lebih dari 11,8 %) dan kandungan fenol dari lapisan bawah akan berkurang (kurang dari 62,6 %). Pada saat suhu kelarutan mencapai 66C maka komposisi sistem larutan tersebut menjadi seimbang dan keduanya dapat dicampur dengan sempurna.(Dogra,S&Dogra SK .2008).Sistem biner fenol - air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Disebut sistem biner karena jumlah komponen campuran terdiri dari dua zat yaitu fenol dan air. Fenol dan air kelarutanya akan berubah apabila dalam campuran itu ditambahan salah satu komponen penyusunnya yaitu fenol atau air.(Rohman, Ijang.2004).

L1 adalah fenol dalam air, L2 adalah air dalam fenol, XA dan XF masing-masing adalah mol fraksi air dan mol fraksi fenol, XC adalah mol fraksi komponen pada suhu kritis (Tc). Sistem ini mempunyai suhu kritis (Tc) pada tekanan tetap, yaitu suhu minimum pada saat dua zat bercampur secara homogen dengan komposisi Cc. Pada suhu T1 dengan komposisi di antara A1 dan B1 atau pada suhu T2 dengan komposisi di antara A2 dan B2, sistem berada pada dua fase (keruh). Sedangkan di luar daerah kurva (atau diatas suhu kritisnya, Tc), sistem berada pada satu fase (jernih). (Wahyuni,2013)Temperature kritis atas Tc adalah batas atas temperature dimana terjadi pemisahan fase. Diatas temperature batas atas, kedua komponen benar-benar bercampur. Temperatur ini ada gerakan termal yang lebih besar menghasilkan kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen, (Atkins PW, 1999).Beberapa system memperlihatkan temperature kritis Tc. Dimana dibawah temperature itu kedua komponen bercampur dalam segala perbandingan dan diatas temperature itu kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu contohnya adalah air-tri etil amina. Dalam hal ini pada temperature rendah kedua komponen lebih dapat campur karena komponen-komponen itu membentuk kompleks yang lemah, pada temperature lebih tinggi kompleks itu terurai dan kedua komponen kurang dapat bercampur, ( Atkins PW ,1999). Percobaan ini dimaksudkan agar memperoleh kurva komposisi system fenol-air terhadap suhu dan tekanan tetap serta dapat menentukan suhu kritis kelarutan timbal balik system biner fenol-air