Rumus Antoine

MENGHITUNG TEKANAN SATURATEDRumus :

Psat = exp [C1 + (C2/T) + C3 x ln (T) + C4 x T^C5]

Keterangan:Psat : tekanan saturated (Pa)T : temperature (Kelvin)C1-5 : konstanta Antoine (data dapat dilihat pada perry table 2-6)

Diketahui: Konstanta Antoine komponen ammonia (NH3) sebagai berikut:C1 = 90,483C2 = -4669,7C3 = -11,607C4 = 1,7194 x 10-2C5 = 1

* Menghitung P saturated dalam flash drum 110-FT = 14,4 0C = 287,4 0KPsat = exp [C1 + (C2/T) + C3 x ln (T) + C4 x T^C5]= exp [90,483 + (-4669,7/287,4) + (-11,607 x ln 287,4) +( 1,7194 x 10-2 x 287,4)]= exp [90,483 – 16,248 – 65,706 + 4,942]= exp [13,471]= 708.567,0711 Pa                               = 7,224 kg/cm2

* Menghitung P saturated dalam flash drum 111-FT = -8 0C = 265 0KPsat = exp [C1 + (C2/T) + C3 x ln (T) + C4 x T^C5]= exp [90,483 + (-4669,7/265) + (-11,607 x ln 265) +( 1,7194 x 10-2 x 265)]= exp [90,483 – 17,622 – 64,764 + 4,556]= exp [12,653]= 312.700,1428 Pa                                 = 3,188 kg/cm2

* Menghitung P saturated dalam flash drum 112-FT = -33 0C = 240 0KPsat = exp [C1 + (C2/T) + C3 x ln (T) + C4 x T^C5]= exp [90,483 + (-4669,7/240) + (-11,607 x ln 240) +( 1,7194 x 10-2 x 240)]= exp [90,483 – 19,457 – 63,614 + 4,127]= exp [11,539]= 102.641,745 Pa                                 = 1,046 kg/cm2

Membuat Diagram t-xy -Sistem Ideal

Kategori: ThermoDiposting oleh Chemeng Sai pada Jumat, 07 Agustus 2009 [2296 Dibaca] [4 Komentar]

 

Pada perhitungan - perhitungan yang melibatkan  kesetimbangan uap cair ( VLE ), seringkali kita diminta untuk membuat diagram T-xy, dengan diagram tersebut kita dapat menentukan temperature bubble dan dew  pada berbagai komposisi. Umumnya grafik tersebut dibuat dalam komposisi senyawa yang lebih ringan ( more volatile ) dari campuran tersebut. Pada diagram T-xy, tekanan sistem sudah ditentukan terlebih dahulu ( tekanan sistem sudah fix ) , sehingga dengan demikian, komposisi dan temperature yang akan dihitung

Berikut bentuk dari diagram T-xy

                         sumber : http://www.cheresources.com/phaseeq3.gif

Pada diagram di atas terbagi atas tiga area, yang pertama adalah fase liquid, yang kedua adalah fase campuran uap- liquid ( area yang bewarna kuning ) dan yang ketiga adalah fase uap. Fase campuran uap liquid dibatasi oleh dua buah kurva yaitu kurva dew point dan kurva bubble point. bubble point adalah kondisi dimana gelembung uap pertama kali terbentuk, pada kondisi ini fraksi uap adalah sama dengan nol, sedangkan pada dew point adalah kondisi dimana tetes cairan pertama terbentuk akibat dari pengkondensasian, pada kondisi ini fraksi uap sama dengan 1.  Jika kurva tersebut semakin mendekat ke arah kurva bubble point, maka kualitas uap atau fraksi uap yang terbentuk semakin sedikit, begitu juga sebaliknya. Garis horizontal putus - putus disebut juga dengan tie line, dimana garis ini menghubungkan komposisi liquid dan uap dalam keadaan setimbang.  Pada grafik di atas, nilai x1 ( pada

liquid ) akan memiliki komposisi pada uap dengan nilai y1, dapat kita lihat bahwa  x1 dan y1 memiliki memiliki temperature yang sama pada saat setimbang.

 

sumber:http://www.chemeng.ed.ac.uk/~jwp/procalcs/procalcs/mixtures/vle_data/hex-pent.gif

Ambil contoh pada grafik di atas jika kita tarik garis vertikal untuk x1 dengan nilai 0.45 ( fase liquid ) kemudian dari kurva bubble point tersebut kita tarik garis horizontal ( kiri ke kanan ) dan berpotongan pada kurva dew point, dan terus kita tarik garis vertikal dari atas menuju ke bawah, maka akan di dapatkan nilai y1 ( pada  fase uap ) sebesar 0.7, dan temperature saat setimbang adalah 50 oC.

Jika suatu campuran liquid kita panaskan dari fase liquid, maka campuran tersebut akan perlahan - lahan bergerak menuju ke kurva bubble point, dengan suhu didih sebesar Tbp jika di panas kan terus ,maka uap akan terbentuk dan fraksi uap secara perlahan akan terus meningkat begitu pula dengan temperaturnya , hingga menuju ke kurva dew point, dimana uap akan terbentuk seluruhnya ( fraksi uap  = 1 ) dengan temperature Tdp ( temperatuer dew point ) , jika campuran ini terus dipanaskan, maka akan terbentuk superheated vapour, dengan temperature yang jauh lebih tinggi dari pada Tdp.

Ambil Contoh, jika komposisi ( fraksi mol ) liquid hexane/pentane yang kita panaskan awalnya adalah masing - masing sebesar 0.5 ( lihat grafik diatas ), maka Tbp nya adalah ± 48 oC, jika campuran tersebut terus dipanaskan maka akan terbentuk campuran uap liquid, jika dipanaskan lagi maka akan mencapai Tdp yaitu sebesar 52 oC, temperature superheatednya adalah besar dari 52 oC

Perhitungan diagram t-xy dapat dilakukan sebagai berikut :

1. Tentukan temperature saturated komponen 1 (t1sat ) dan temperature saturated komponen 2

( (t1sat ) dengan persamaan Antoine : t1

sat = -C1 dan t2sat = -C2

2. Buat Range temperature , misalkan dengan --> range = ( t2sat

- t1sat )/10, sehingga kenaikan

( increment ) temperature menjadi t1sat = t1

sat + range, 3. Untuk masing- masing increament hitung tekanan saturated 1 ( P1

sat ) dan tekanan saturated

2 ( P2sat ) dengan persamaan Antoine : Psat = exp A -

4. Hitung rumus x1 ( x2 = 1-x1 )dengan , x1 = , sedangkan untuk menghitung komposisi kesetimbangannya pada fase uap y1, dapat dihitung dengan menggunakan Roult , y 1 =

, y2 = 1 - y1

Alogritma di atas dapat diselesaikan dengan Excel, maupun dengan fortran, untuk penyelesaian dengan fortran dapat dibuat sebagai berikut :

Contoh :

Example 10.1 pada buku Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics , karangan Van Ness, buatlah diagram t vs x1 dan t vs y1 untuk sistem acetonitrile (1) / nitromethane (2) pada tekanan 70 kPa dengan data konstanta Antoine untuk acetonitrile A1 = 14.2724 , B1 = 2945.47, C1 = 224.0 dan nitromethane A2 = 14.2043, B2 = 2947364 , C2 = 209.0, dimana P dalam kPa dan T dalam celcius

Penyelesaian : 

Dengan menggunakan kode program di atas dan dengan input yang diberikan maka didapatkan hasil sebagai berikut :

 T1SAT =   69.845 T2SAT =   89.584      T       P1SAT     P2SAT   x1    y1 ----------------------------------------    69.845   70.000   34.596   1.000   1.000    71.818   74.842   37.288    .871    .931    73.792   79.948   40.147    .750    .857    75.766   85.329   43.182    .636    .776    77.740   90.994   46.399    .529    .688    79.714   96.954   49.807    .428    .593    81.688  103.219   53.414    .333    .491    83.662  109.802   57.228    .243    .381    85.636  116.712   61.258    .158    .263    87.610  123.961   65.512    .077    .136    89.584  131.560   70.000    .000    .000 -----------------------------------------

Sumber :

1. J.M Smith, H.C Van Ness, M.M Abbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 3rd Ed, 2001, McGraw Hill

2. Ari Kurniawan, Perhitungan Plate Pada Kolom Destilasi Untuk Sistem Binary Berdasarkan Metode McCabe-Thiele Dengan menggunakan Quick Basic, 2006, ( tidak dipublikasikan )

KATA PENGANTAR

Puji syukur praktikan ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya sehingga

praktikan dapat melaksanakan praktikum dan pembuatan laporan pada Praktikum Kimia Fisika di

Laboratorium Kimia Fisika, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

dengan baik.

Laporan ini praktikan susun berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan di dalam Laboratorium

Kimia Fisika, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara dan ditambahkan dengan teori-

teori kimia fisika tentang Kesetimbangan Uap-Cair.

Dalam kesempatan ini praktikan ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Orang tua yang telah memberikan bantuan baik materil dan spiritual

2. Kepala Laboratorium Kimia Fisika : Zuhrina Masyithah, ST, MSc

3. Abang dan Kakak asisten Laboratorium Kimia Fisika

4. Teman-teman angkatan 2007 yang telah memberikan saran dan bantuannya kepada praktikan

sehingga dapat menyelesaikan laporan ini.

Namun demikian praktikan menyadari apa yang ada dalam laporan ini masih jauh dari

sempurna. Untuk itu adanya kritik dan saran yang membangun sangat membantu dalam

penyempurnaan laporan. Akhirnya praktikan berharap semoga laporan ini ada manfaatnya bagi

praktikan dan yang membacanya.

Medan, 2009

Praktikan,

( Mhd. Darwis Munthe )

BAB I

APLIKASI

1.1 Aplikasi percobaan

1.1.1 Produksi Paraxylene dan Terepthalic Acid

Xylene adalah hidrokarbon aromatik yang terdiri dari benzen yang berikatan dengan dua

metil dan dapat diproduksi melalui reformasi katalitik naphta. Reformasi katalitik naphta

menghasilkan campuran xylene yang terdiri dari paraxylene (p-xylene), ortoxylene (o-xylene),

metaxylene (m-xylene), dan ethylbenzene. P-xylene adalah isomer yang bernilai jual paling tinggi

karena dapat digunakan sebagai bahan baku pada produksi terephthalic acid pada pabrik polyester.

Masalah utama dari pemisahan p-xylene dari m-xylene dan o-xylene ialah dekatnya nilai titik

didih ketiga senyawa tersebut yang menyebabkan sulitnya dilakukan distilasi sebagai metode

pemisahan. Saat ini telah banyak berkembang teknik untuk memisahkan p-xylene dari kedua

isomernya dan sejarah perkembangan teknik pemisahan tersebut diawali dengan kristalisasi. Teknik

pemisahan melalui kristalisasi memiliki beberapa kekurangan yaitu hanya dapat dilakukan pada skala

yang kecil dan reliabilitas alat-alat yang digunakan rendah. Teknik pemisahan lain yang berkembang

ialah adsorpsi selektif. Saat ini, 90% produksi p-xylene dunia menggunakan teknik adsorpsi selektif.

1.1.2 Pemisahan Paraxylene

1.1.2.1 Kristalisasi

CrystPXsm menerapkan teknik kristalisasi 2 tahap dan merupakan hasil pengembangan

teknologi awal pemishan p-xylene dengan kristalisasi. Umpan yang berupa campuran xylene

dialirkan ke kristalisator tahap pertama. Pada kristalisator tahap pertama terjadi penurunan

temperatur sehingga p-xylene yang memiliki titik beku tertinggi membentuk kristal, sedangkan

isomer lainnya tetap berfasa cair. Campuran cairan dan kristal tersebut kemudian dialirkan ke

sentrifugator sehingga terjadi pengendapan kristal p-xylene membentuk slurry.

Cairan yang terdiri dari o-xylene dan m-xylene dialirkan ke isomerator untuk menghasilkan

lebih banyak p-xylene, sedangkan slurry dialirkan ke kolom pelelehan. Pada kolom pelelehan, terjadi

pemanasan sehingga kristal p-xylene meleleh. Kemudian, lelehan dialirkan ke kristalisator tahap

kedua. Pada kristalisator tersebut kembali terjadi kristalisasi p-xylene. Setelah itu, campuran cairan

dan kristal dialirkan ke sentrifugator dan kemudian slurry dialirkan ke bejana pelelehan. Beberapa

perusahaan pengembang sejenis ialah BEFS Prokem, Raytheon, BP, Sulzer, dan Axens.

1.1.2.2 Adsorbsi Selektif

Pada proses adsorpsi, p-xylene dan isomer-isomernya dialirkan ke bejana unggun tetap yang

berisi molecular sieves yang secara selektif hanya mengadsorpsi p-xylene, sedangkan isomer-isomer

lainnya tidak teradsorp dan dialirkan keluar dari bejana adsorpsi. Pelarut yang dapat diregenerasi

dialirkan ke bejana adsorpsi dan berfungsi untuk melarutkan p-xylene yang telah teradsorp pada

molecular sieves. Setelah proses adsorpsi, pelarut dipisahkan dari p-xylene dengan cara distilasi.

Rafinat yang terdiri dari m-xylene dan o-xylene diisomerisasi untuk menghasilkan lebih banyak p-

xylene. Teknik pemisahan p-xylene dari isomer-isomer xylene lainnya melalui proses adsorpsi selektif

telah dikembangkan oleh Axen’s Eluxyl dan UOP’s Parex (Hidayat, 2008).

Gambar 1.1 Flowchart pembuatan Pararxylene

(Hidayat, 2008)

BAB II

HASIL DAN PEMBAHASAN

2.1 Hasil Percobaan

Larutan biner yang digunakan adalah aquadest 70 ml dan asam asetat 40 ml dan

peniter adalah larutan NaOH 1 N 250 ml.

Tabel 2.1 Hasil Percobaan

T (oC) Volume

Destilat (ml)

Volume NaOH

(ml)

Massa

destilat (gr)

Massa jenis

(gr/ml)

105 23 21,7 21,82 0,949

107 20 22 18,18 0,859

109 19 23,4 16,91 0,890

111 17 25,5 14,96 0,880

113 15 30,5 13,07 0,871

2.2 Pembahasan

2.2.1 Grafik PoH2O -vs- Suhu (Teori)

Gambar 2.1 Grafik poH2O -vs- Suhu (Teori)

Pada Gambar 2.1 terlihat bahwa grafik yang terbentuk dari data tekanan uap PoH2O dengan

suhu T(oC) secara teori adalah berupa suatu garis lurus yang meningkat dari kiri ke kanan yang

menandakan bahwa kenaikan suhu sebanding dengan tekanan uap dari air (Smith, 2005).

Secara matematis dapat dilihat pada persamaan Antoine berikut :

ln Psat = A - (Perry, 1997)

Dimana : Psat = Tekanan uap ( Atm )

A, B, C = Konstanta parameter persamaan Antoine

T = Suhu ( oC )

2.2.2 Grafik Suhu -vs- xH2O (Teori)

Gambar 2.2 Grafik Suhu -vs- xH2O (Teori)

Pada gambar 2.2 terlihat bahwa fraksi mol cair H2O secara teori menurun seiring dengan

bertambahnya suhu. Hal ini disebabkan pada suhu yang semakin tinggi di atas titik didih air 100oC,

air sudah menguap sehingga jumlah air dalam bentuk cair makin sedikit. Akibatnya fraksi mol cair

H2O semakin berkurang pula. Grafik yang diperoleh secara teori berupa grafik eksponensial yang

semakin menurun (Perry, 1997).

Secara matematis dapat dilihat melalui rumus :

(Kenneth, 1993)

Dimana : μi* = Viskositas uap (Cp)

μio = Viskositas cairan (Cp)

T = Suhu (oC)

Pi = Tekanan (atm)

Ki = Tetapan Kesetimbangan

R = Bilangan Avogadro (0,08206 L.Atm/mol.K atau 8,314

L.Pa/mol.K

2.2.3 Grafik Suhu -vs- xH2O (Praktek)

Gambar 2.3 Grafik Suhu -vs- xH2O (Praktek)

Pada Gambar 2.3 ditunjukkan grafik suhu -vs- fraksi mol cair H2O yang diperoleh secara

praktek. Grafik berupa garis lurus. Pada suhu yang semakin tinggi diatas titik didih H2O 100oC, H2O

sudah menguap sehingga jumlah H2O dalam bentuk cair makin sedikit yang mengakibatkan xH2O

semakin berkurang pula (Smith, 2005).

Berarti hasil percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori dimana semakin tinggi suhu H2O

maka semakin sedikitnya xH2O yang diperoleh, yaitu pada suhu 105 oC ; 107oC ; 109oC ; 111oC dan

113oC diperoleh xH2O masing-masing sebesar 0,967 ; 0,960 ; 0,954 ; 0,943 dan 0,939.

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh bahwa fraksi mol cair H2O akan semakin

menurun dengan adanya peningkatan suhu meskipun dari grafik terlihat adanya perbedaan fraksi

mol cair H2O praktek dengan teori. Hal itu mungkin disebabkan oleh berbagai hal seperti berikut :

1. Pembacaan suhu termometer yang kurang tepat

2. Kurang terisolasinya rangkaian peralatan yang menyebabkan uap cairan keluar pada saat

proses destilasi

3. Penentuan volume pentiter yang tidak tepat (kelebihan atau kekurangan)

4. Pengukuran volume dan massa cairan yang tidak tepat.

2.2.4 Grafik Suhu -vs- xHAc (Teori)

Gambar 2.4 Grafik Suhu -vs- xHAc (Teori)

Pada Gambar 2.4 ditunjukkan grafik suhu -vs- fraksi mol cair HAc yang diperoleh secara teori.

Terlihat bahwa fraksi mol cair HAc secara teori bertambah seiring dengan bertambahnya suhu. Hal

ini disebabkan pada suhu yang semakin tinggi di atas titik didih air 100oC, air sudah menguap tetapi

asam asetat belum menguap. Akibatnya fraksi mol cair HAc semakin bertambah pula. Grafik yang

diperoleh secara teori berupa grafik eksponensial yang semakin meningkat (Kenneth, 1993).

Secara matematis dapat dilihat melalui rumus :

(Kenneth, 1993)

Dimana : μi* = Viskositas uap (Cp)

μio = Viskositas cairan (Cp)

T = Suhu (oC)

Pi = Tekanan (atm)

Ki = Tetapan Kesetimbangan

R = Bilangan Avogadro (0,08206 L.Atm/mol.K atau 8,314

L.Pa/mol.K

2.2.5 Grafik Suhu -vs- xHAc (Praktek)

Gambar 2.5 Grafik Suhu -vs- xHAc (Praktek)

Dari Gambar 2.5 ditunjukkan grafik suhu –vs- fraksi mol cair HAc yang diperoleh secara

praktek. Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan diperoleh bahwa fraksi mol cair dari

asam asetat akan semakin meningkat dengan adanya peningkatan suhu, yaitu pada suhu 105 oC ; 107

oC ; 109 oC ; 111 oC dan 113 oC diperoleh xHAc masing-masing sebesar 0,033 ; 0,040 ; 0,046 ; 0,057

dan 0,061. Dapat dilihat bahwa untuk suhu yang semakin tinggi maka fraksi mol cair HAc akan

semakin meningkat.

Berarti hasil percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa suhu

yang semakin tinggi di atas titik didih air 100 oC, air sudah menguap tetapi asam asetat belum

menguap yang mengakibatkan fraksi mol asam asetat semakin bertambah pula (Kenneth, 1993).

2.2.6 Grafik Suhu – vs – yH2O (Teori)

Gambar 2.6 Grafik Suhu -vs- yH2O (Teori)

Pada Gambar 2.6 ditunjukkan grafik suhu -vs- fraksi mol uap air yH2O. Dapat dilihat bahwa

fraksi mol uap H2O secara teori berkurang seiring dengan bertambahnya suhu. Hal ini disebabkan

pada suhu 100oC (titik didih air), air sudah mulai menguap sedangkan HAc belum. Tetapi jika

pemanasan terus dilanjutkan, maka pada suatu saat asam asetat akan mulai menguap juga.

Akibatnya fraksi uap H2O akan berkurang karena adanya uap asamasetat yang tercampur dengan

uap air (Smith, 2005).

Secara matematis dapat dilihat dari persamaan Hukum Roult berikut :

yiPo = xiPisat (Perry, 1997)

Dimana : Po = Tekanan uap (atm)

Pisat = Tekanan uap murni (atm)

x = Fraksi mol cair

y = Fraksi mol uap

Dan dari persamaan Antoine, P adalah

ln Psat = A - (Perry, 1997)

Dimana : Psat = Tekanan uap (atm)

A, B, C = Konstanta parameter persamaan Antoine

T = Suhu (oC)

2.2.7 Grafik Suhu -vs- yH2O (Praktek)

Gambar 2.7 Grafik Suhu -vs- yH2O (Praktek)

Dari grafik suhu -vs- fraksi mol uap air yang diperoleh secara praktek. Pada suhu 100 oC (titik

didih air), air sudah mulai menguap sedangkan asam asetat belum. Tetepi jika pemanasan terus

dilanjutkan, maka pada suatu saat asam asetat akan mulai menguap juga. Akibatnya fraksi uap air

yH2O akan berkurang karena adanya uap asam asetat yang tercampur dengan uap air (Smith, 2005).

Berarti hasil percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori dimana semakin tinggi suhu H2O

maka semakin sedikitnya yH2O yang diperoleh, yaitu pada suhu 105 oC ; 107 oC ; 109 oC ; 111 oC dan

113 oC masing-masing diperoleh yH2O sebesar 0,981 ; 0,977 ; 0,974 ; 0,967 dan 0,965.

2.2.8 Grafik Suhu -vs- yHAc (Teori)

Gambar 2.8 Grafik Suhu -vs- yHAc (Teori)

Pada Gambar 2.8 dapat diketahui bahwa fraksi mol uap HAc akan semakin meningkat

dengan bertambahnya suhu. Hal ini disebabkan karena titik didih asam asetat lebih besar

dibandingkan dengan titik didih air karena pada suhu sekitar 100 oC asam asetat sudah

menguap. Jika pemanasan terus dilanjutkan, maka asam asetat yang menguap akan semakin

banyak. Akibatnya fraksi mol uap HAc akan semakin bertambah pula (Kenneth, 1993).

Secara matematis dapat dilihat dari persamaan hukum Roult sebagai berikut :

yiPo = xiPisat (Perry, 1997)

Dimana : Po =Tekanan uap (atm)

Pisat = Tekanan uap murni (atm)

X = Fraksi mol cair

y = Fraksi mol uap

Dan juga persamaan Antoine berikut ini :

ln Psat = A - (Perry, 1997)

Dimana : Psat = Tekanan uap (atm)

A, B, C = Konstanta parameter persamaan Antoine

T = Suhu (oC)

2.2.9 Grafik Suhu -vs- yHAc (Praktek)

Gambar 2.9 Grafik Suhu -vs- yHAc (Praktek)

Dari Gambar 2.9 ditunjukkan pada grafik suhu -vs- yHAc yang diperoleh secara praktek,

dapat dilihat bahwa untuk suhu yang semakin tinggi maka fraksi mol uap HAc akan semakin

meningkat.Pada suhu 100oC, asam asetat mulai menguap.Jika pemanasan terus dilanjutkan, maka

asam asetat yang menguap akan semakin banyak yang mengakibatkan fraksi mol HAc dalam uap

semakin bertambah pula (Smith, 2005).

Berarti hasil percobaan yang diperoleh sesuai dengan teori dimana semakin tinggi suhu HAc

maka semakin banyak yHAc yang diperoleh, yaitu pada suhu 105 oC ; 107 oC ; 109 oC ; 111oC, dan 113 oC masing-masing diperoleh yHAc sebesar 0,019 ; 0,023 ; 0,026 ; 0,033 dan 0,035.

2.2.10 Grafik yH2O -vs- xH2O (Teori)

Gambar 2.10 Grafik yH2O -vs- xH2O (Teori)

Pada Gambar 2.10 grafik yH2O – Vs – xH2O secara teori terlihat bahwa semakin

bertambahnya fraksi mol cair H2O maka semakin bertambah pula fraksi mol uap H2O. Dan

sebaliknya, Fraksi mol uap H2O akan berkurang seiring dengan berkurangnya fraksi mol cair H2O.

Dengan demikian grafik yang diperoleh adalah grafik yang berupa garis lurus yang semakin

meningkat (Perry, 1997).

Secara matematis dapat dilihat dari persamaan hukum Roult :

yiPo = xiPisat (Perry, 1997)

Dimana : Po = Tekanan uap (atm)

Pisat = Tekanan uap murni (atm)

x = Fraksi mol cair

y = Fraksi mol uap

2.2.11 Grafik yH2O -vs- xH2O (Praktek)

Gambar 2.11 Grafik yH2O -vs- xH2O (Praktek)

Pada Gambar 2.11 grafik yH2O -vs- xH2O secara praktek terlihat bahwa hubungan fraksi mol

uap H2O akan semakin meningkat apabila fraksi mol cair H2O juga semakin meningkat pula, yaitu

pada xH2O 0,967 ; 0,960 ; 0,954 ; 0,943 dan 0,939 masing-masing diperoleh yH 2O adalah 0,981 ;

0,977 ; 0,974 ; 0,967 dan 0,965.

Berarti, secara praktek diperoleh bahwa fraksi mol uap H2O sebanding dengan fraksi mol cair

H2O. Hal ini sesuai dengan teori bahwa semakin bertambahnya fraksi mol uap H2O maka fraksi mol

cair H2O akan semakin bertambah juga (Perry, 1997). Grafik yang diperoleh secara praktek berupa

garis lurus yang semakin meningkat. Sedangkan secara teori grafik yang diperoleh berupa garis lurus

yang semakin meningkat juga (Perry, 1997).

2.2.12 Grafik yHAc -vs- xHAc (Teori)

Gambar 2.12 Grafik yHAc -vs- xHAc (Teori)

Pada Gambar 2.12 grafik yHAc – Vs – xHAc secara teori terlihat bahwa semakin

bertambahnya fraksi mol cair HAc maka semakin bertambah pula fraksi mol uap HAc. Dan

sebaliknya, semakin berkurangnya fraksi mol cair asam asetat maka semakin berkurang pula fraksi

mol uap asam asetat. Dengan demikian grafik yang diperoleh adalah grafik garis lurus yang semakin

meningkat (Perry, 1997).

Secara matematis dapat dilihat dari persamaan hukum Roult sebagai berikut :

yiPo = xiPisat (Perry, 1997)

Dimana : Po = Tekanan uap (atm)

Pisat = Tekanan uap murni (atm)

x = Fraksi mol cair

y = Fraksi mol uap

2.2.13 Grafik yHAc -vs- xHAc (Praktek)

Gambar 2.13 Grafik yHAc -vs- xHAc (Praktek)

Secara praktek juga diperoleh bahwa hubungan fraksi mol uap HAc akan semakin meningkat

apabila fraksi mol cair HAc juga akan semakin meningkat. Berarti, secara praktek diperoleh bahwa

fraksi mol uap HAc sebanding dengan fraksi mol cair HAc. Hal ini sesuai dengan teori bahwa semakin

betambahnya fraksi mol uap HAc maka fraksi mol cair HAc akan semakin bertambah juga (Perry,

1997). Grafik yang diperoleh secara praktek berupa garis lurus yang semakin meningkat. Sedangkan

secara teori grafik yang diperoleh berupa garis lurus yang semakin meningkat juga (Perry, 1997).

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Bahan

3.1.1 Asam asetat Glasial

A. Sifat fisika

1 BM : 60,05 gr/mol

2 Titik didih : 117,9 oC

3 Titik leleh : 16,6 oC

4 Temperatur kritik : 321,6 oC

5 Densitas : 1,049 gr/ml

6 Indeks bias : 1,3719

7 Spesifik grafity : 1,051 saat 20 oC

8 Viskositas (20 oC) : 1,12 cp

9 Spesific heat : 209,4 cal/gr oC (liquid)

0,487 cal/gr oC (solid)

10 Panas pembakaran : 209,4 kkal/mole

11 Panas pembentukan : 116,2 kkal/mole

B. Sifat Kimia

1 Dapat bercampur dengan air, eter, alkohol.

2 Tidak larut dalam karbon disulfida.

3 Merupakan asam lemah dalam larutan air (Ka = 1,8 x 10-5).

4 Asam asetat pekat bersifat korosif, menyebabkan luka bakar pada kulit.

5 Asam asetat dapat menetralisasi hidroksida alkali membentuk garam asetat.

6 Dapat mendekomposisi senyawa – senyawa karbonat dan beberapa sulfida, seperti seng,

untuk membentuk garam asetat.

7 Dengan logam aktif, asam melepaskan hidrogen, membentuk garam dari logam tersebut.

8 Bersifat polar dengan momen dipol 0.

9 Merupakan pelarut yang baik bagi senyawa organik.

10 Melarutkan basa kuat menjadi ion asetat.

3.1.2 NaOH

A. Sifat Fisika

1 BM : 40 gr/mol

2 Titik didih : 139,6 oC

3 Titik leleh : 318,4 oC

4 Spesific gravity : 2,130 (pada 25oC)

5 Densitas : 2,13

6 Kelarutan dalam air : 0.42 bagian (0oC) dan 3.47 bagian (100oC)

7 Panas pembentukan : - 101,96 kkal/mole

8 Berwarna putih

B. Sifat Kimia

1 Merupakan basa kuat

2 Menyerap uap air dari udara bebas.

3 Bila direaksikan dengan asam akan menghasilkan garam.

4 Bersifat korosif terhadap kulit dan harus ditangani dengan hati – hati supaya kulit tidak

terbakar.

5 Bereaksi dengan larutan garam dari semua jenis logam, mengendap dengan praktis kecuali dari

logam alkali dan ammonium.

6 Larut dalam air, alkohol, gliserol.

7 Bersifat polar.

8 Pada temperatur diatas 1300oC, teroksidasi menjadi elemen pembentuknya.

9 Dalam larutan, NaOH terdisosiasi seluruhnya.

10 Non logam yang dapat bereaksi dengan Natrium hidroksida diantaranya adalah boron, silikon,

pospor dan klorin.

3.1.3 Aquadest

A. Sifat Fisika

1 BM : 18 gr/mol

2 Titik didih : 100 oC

3 Titik beku : 0 oC

4 Titik lebur : 0oC

5 Densitas : 1 gr/ml

6 Indeks bias : 1,333

7 Viskositas : 0,01002 poise

8 Konstanta ionisasi : 10-4

9 Kapasitas panas : 1 kal/gr

10 Bentuk molekul padatnya adalah heksagonal

11 Tidak berbau dan tidak berasa.

B. Sifat Kimia

1 Bersifat polar dan pelarut yang baik untuk berbagai senyawaan polar.

2 Pelarut yang baik bagi senyawa organik.

3 Memiliki konstanta ionisasi yang kecil.

4 Tidak mengalami oksidasi yang kuat.

5 Menyebabkan korosi pada logam besi.

6 Memiliki aktivitas katalitik tertentu seperti oksidasi logam.

7 Oksidasi glukosa menghasilkan karbondioksida, air dan energi.

8 Tidak larut dalam berbagai senyawa non polar, seperti minyak.

9 Merupakan elektrolit lemah., mengionisasi menjadi H3O+ dan OH-.

10 Membentuk ikatan hidrogen antara atom hidrogen pada suatu molekul dengan atom oksigen

pada molekul lain.

11 Air dapat dididihkan dibawah titik didihnya dengan memasukkan ke dalam suatu autoclave

dengan penambahan temperatur.

12 Air dapat dibekukan dibawah titik bekunya dengan penambahan NaCl atau campuran ionisasi

yang lain.

3.1.4 Phenoptalein [(C6H4OH)2C2O2C6H4].

A. Sifat Fisika

1 Berat molekul : 318,31 gr/mol

2 Titik lebur : 216 oC

3 Spesific grafity : 1,299.

4 Densitas : 1,299 gr/ml

5 Kelarutan dalam air : 0,2 / 100 bagian air (20oC)

6 Kelarutan dalam alkohol : 10 / 100 bagian alkohol (25oC)

7 Kelarutan dalam eter : 5,9 / 100 bagian eter

8 Susut pengeringan tidak lebih dari 1,0 %.

9 Kristal berwarna kuning pucat atau putih kekuningan.

10 Berupa serbuk hablur.

B. Sifat Kimia

1 Bersifat asam.

2 Stabil di udara.

3 Larut dalam etanol.

4 Agak sukar dalam eter.

5 Tidak larut dalam air.

6 Range pH 8 – 10.

7 Dalam asam tidak berwarna.

8 Dalam basa akan menjadi warna merah rosa.

9 Larutan tidak berwarna dalam larutan dengan jumlah alkali yang besar.

10 Merupakan hasil interaksi antara fenol dan phthalic anhidrad dalam suatu sulfat.

3.2 Peralatan

1 Labu destilasi

Fungsi : sebagai wadah larutan yanng akan diuapkan.

2 Termometer

Fungsi : sebagai pengukur temperatur labu destilasi.

3 Pendingin leibig

Fungsi : untuk mendinginkanuap destilat.

4 Gelas ukur

Fungsi : untuk mengukur volume zat-zat destilat.

5 Pemanas bunsen

Fungsi : sebagai sumber panas.

6 Kaki tiga

Fungsi : tempat bertumpu labu destilat.

7 Labu erlenmeyer

Fungsi : sebagai tempat penampungan dan pentiteran destilat.

8 Buret

Fungsi : sebagai alat mentiter larutan dengan NaOH.

9 Pipet

Fungsi : sebagai alat penyedot cairan.

10 Corong

Fungsi : sebagai alat memasukkan NaOH ke dalam buret.

11 Klem dan statif

Fungsi : sebagai penyangga pendingin leibig, labu destilat dan buret.

12 Piknometer

Fungsi : untuk menentukan massa larutan atau destilat.

Gambar 3.1 Rangkaian alat percobaan

Keterangan gambar:

1. Labu destilasi

2. Pendingin Leibig

3. Temometer

4. Erlenmeyer

5. Buret

6. Bunsen

7. Kasa dan kaki tiga

8. Statif

9. Gabus

3.3 Prosedur

3.3.1 Prosedur Percobaan

1. Dibuat larutan NaOH 0,4 N sebanyak 400 ml

2. Diambil asam asetat glasial sebanyak 60 ml dan ditambahkan aquades sebanyak 120 ml dan

masukkan kedalam labu destilasi.

3. Densitas larutan diukur dengan menggunakan piknometer

4. Dipipet 5 ml larutan dari labu destilasi dan dimasukkan kedalam erlenmeyer.

5. Ditambahkan phenolptalein sebanyak 3 tetes dan dititer dengan NaOH 0,4 N.

6. Lalu dititrasi hingga berubah warna menjadi merah rosa dan ukur volume NaOH yang digunakan.

7. Kemudian campuran biner dalam labu destilasi dipanaskan perlahan-lahan, hingga tetes pertama

destilat keluar. Dicatat suhu tersebut.

8. Destilat ditampung dalam erlenmeyer setiap kenaikan dua derajat celcius.

9. Lalu destilat diukur volumenya dan ditentukan densitas.

10. Destilat tadi diambil sebanyak 5 ml, lalu ditambahkan 3 tetes phenolptalein dan dititer dengan

NaOH, volume NaOH dicatat.

11. Selanjutnya destilat yang baru, ditampung dalam labu erlenmeyer yang lain dan lakukan hal yang

sama dengan prosedur 10, 11, dan 12 sampai suhu larutan konstan.

3.3.2 Flowchart

Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Percobaan Kesetimbangan Uap - Cair

DAFTAR PUSTAKA

Hidayat, Wahyu. 2008. Produksi Paraxylene dan Terepthalic Acid. http://www.majarikanayakan.com.

diakses pada 12 April 2009.

Denbigh, Kenneth. 1993. Prinsip-prinsip Keseimbangan Kimia. Jakarta : Universitas

Indonesia.

Perry, Robert. 1997. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. Edisi ke-7. New York: Mc Graw Hill

Company Inc.

Smith, JM. 2005. Introduction To Chemical Engineering Thermodynamics Sixth

Edition. New York : The McGraw Hill Company Inc.