The Philosophers: DIAGRAM TERNER

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Sistem adalah suatu zat yang dapat diisolasikan dari zat – zat lain dalam suatu bejana inert, yang menjadi pusat perhatian dalam mengamati pengaruh perubahan temperature, tekanan serta konsentrasi zat tersebut. Sedangkan komponen adalah yang ada dalam sistem, seperti zat terlarut dan pelarut dalam senyawa biner. Banyaknya komponen dalam sistem C adalah jumlah minimum spesies bebas yang diperlukan untuk menentukan komposisi semua fase yang ada dalam sistem. Definisi ini mudah diberlakukan jika spesies yang ada dalam sistem tidak bereaksi sehingga kita dapat menghitung banyaknya.

Fasa merupakan keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, tidak hanya dalam komposisi kimianya tetapi juga dalam keadaan fisiknya. Contohnya: dalam sistem terdapat fasa padat, fasa cair dan fasa gas. Banyaknya fasa dalam sistem diberi notasi P. Gas atau campuran gas adalah fasa tunggal ; Kristal adalah fasa tunggal dan dua cairan yang dapat bercampur secara total membentuk fasa tunggal. Campuran dua logam adalah sistem dua fasa (P=2), jika logam – logam itu tidak dapat bercampur, tetapi merupakan sistem satu fasa (P=1), jika logam-logamnya dapat dicampur.

B. Tujuan Percobaan

1. Membuat Kurva Kelarutan Suatu Cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu.

2. Mengetahui jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen.

BAB II

KAJIAN TEORI

Berdasarkan hukum fase Gibbs jumlah terkecil peubah bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan dilengkapkan sebagai :

V = C – P + 2

Dengan V = jumlah derajat kebebasan, C = jumlah komponen, dan P = jumlah fasa. Dalam ungkapan di atas, kesetimbangan mempengaruhi suhu, tekanan, dan komposisi sistem.

Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai :

V = 3 – P

Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa, maka V = 2. Berarti, untuk menyatakan keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan V = 1; berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tentu berdasarkan diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu, sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga tersebut menggambarkan suatu komponen murni. Prinsip penggambaran komposisi dalam diagram terner dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan X_A + X_B+ Xc = 1.

Titik pada sisi AB : campuran biner A dan B

BC : campuran biner B dan C

AC : campuran biner A dan C

Diagram fase yang digambarkan sebagai segitiga sama sisi menjamin dipenuhinya sifat ini secara otomatis sebab jumlah jarak ke sebuah titik didalam segitiga sama sisi yang diukur sejajar dengan sisi-sisinya sama dengan panjang sisi segitiga itu yang dapat diambil sebagai satuan panjang.

Sistem 3 komponen sebenarnya banyak memungkinkan yakni pada percobaan ini digunakan sistem 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian tercampur.

Sistem 3 zat cair yang sebagian dibagi menjadi :

Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair bercampur sebagian

Tipe 2 : Pembentukan 2 pasang zat cair bercampur sebagian

Tipe 3 : Pembentukan 3 pasang zat cair bercampur sebagian

Dalam percobaan yang dilakukan menggunakan tipe 1.

Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair yang bercampur sebagian.

Penambahan A pada campuran B dan C akan memperbesar daya larut keduanya. C adalah susunan keseluruhan antara B dan C. Pada penambahan A, susunan keseluruhan bergerak sepanjang CA. Susunan masing-masing lapisan dinyatakan dengan garis kesetimbangan

dan seterusnya.

Pada titik b₄ kedua lapisan hilang dan terbentuk lapisan tunggal. Hilangnya kedua lapisan tidak bersama-sama.

Kedua lapisan dapat menjadi identik hanya pada satu susunan yaitu d, titik D disebut titik isotermal kritis atau plait point.

Semua campuran yang terdapat di daerah a D b selalu terbagi kedalam dua lapisan. Grafik, a D b disebut kurva binodal. Hanya plait point tidak berimpit dengan maksimal grafik binodal.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Hari/tanggal : Rabu, 07 Mei 2014

Waktu : 08.00 WIB – selesai

Tempat : Laboratorium STTIF Bogor

B. Alat dan Bahan

1. Bahan

· Asam asetat

· Kloroform

· Aquadest

2. Alat

· Pipet tetes

· Pipet volum

· Erlenmeyer

· Bulp

· Gelas ukur

· Buret

· Statif

C. Cara Kerja

1. Dalam labu erlenmeyer yang bersih, kering dan terutup, diuat 9 macam campuran A dan C yang saling larut sempurna dengan komposisi sebagai berikut:

Labu	1	2	3	4	5	6	7	8	9
CH₃COOH (A)	1	2	3	4	5	6	7	8	9
CCl₄(B)	9	8	7	6	5	4	3	2	1
Aquadest (C)

Semua pengukuran volume dilakukan dengan buret!

2. Titrasi tiap campuran dalam labu 1 sampai 9 dengan zat B sampai tepat timbul kekeruhan, dan dicatat jumlah zat B yang digunakan. Dilakukan titrasi dengan perlahan-lahan.

3. Ditentukan rapat masing-masing cairan murni A, B dan C.

4. Dicatat temperatur ruangan sebelum dan sesudah percobaan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

1. Tabel Hasi Percobaan

Labu	1	2	3	4	5	6	7	8	9
CH₃COOH	1 ml	2 ml	3 ml	4 ml	5 ml	6 ml	7 ml	8 ml	9 ml
CCl4	9 ml	8 ml	7 ml	6 ml	5 ml	4 ml	3 ml	2 ml	1 ml
Aquadest	0,5 ml	0,7 ml	0,9 ml	0,95 ml	1 ml	2,2 ml	4,2 ml	6,6 ml	7,2 ml

2. Perhitungan

Diketahui :

Ditanya: n_i =.......?
X_i = .......?

Diagram terner = .......?

Kurva Binodal = ........?

Jawab:

Rumus umum yang digunakan untuk perhitungan, sebagai berikut :

n_i =

; X_i

Labu 1

Fraksi Mol :

Kurvanya :

Labu 2

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 3

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 4

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 5

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 6

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 7

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 8

FraksiMol :

Kurvanya :

Labu 9

FraksiMol :

Kurvanya :

KURVA BINODAL

Diagram untuk semua data (labu 1 – labu 9)

B. Pembahasan

Pada percobaan ini dilakukan percobaan mengenai diagram terner sistem zat cair tiga komponen dengan metode titrasi. Percobaan ini bertujuan untuk membuat kurva kelarutan suatu cairan yang terdapat dalam campuran dua cairan tertentu. Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemisahan suatu campuran dengan ekstraksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest)- CCl₄- asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu CCl₄. Selain itu juga digunakan CCl₄ dan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest.

Dari hasil perhitungan tersebut dapat dibuat diagram fasa sistem untuk masing – masing percobaan yang digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga itu menggambarkan suatu komponen murni. Titik menyatakan campuran terner dengan komposisi x% mol A, y% mol B dan z% mol C. Jumlah fasa dalam sistem zat cair tiga komponen bergantung pada daya saing larut antar zat cair tersebut.

Berdasarkan percobaan pertama yang telah dilakukan terlihat bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume kloroform yang digunakan semakin banyak maka volume air yang digunakan semakin sedikit untuk memisahkan larutan tersebut. Sedangkan pada percobaan kedua bahwa semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume air yang diperlukan semakin banyak dan CCl₄ yang digunakan semakin sedikit. Larutan yang mengandung dua komponen yang saling larut sempurna akan membentuk daerah berfase tunggal, sedangkan untuk komponen yang tidak saling larut sempurna akan membentuk daerah fase dua. Semakin kecil perbandingan volume asam asetat maka konsentrasinya makin kecil.

Pereaksi yang terdiri dari dua komponen cair yang saling larut dengan sempurna. Pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang tidak larut dengan sempurna terhadap campuran, tetapi dapat melarutkan salah satu komponen (solute) dalam campuran tersebut. Cairan yang digunakan dalam percobaan ini adalah air (aquadest)- CCl₄- asam asetat. Metode titrasi ini dapat digunakan untuk memisahkan campuran yang terdiri dari dua cairan yang saling melarut sempurna yaitu air dan asam asetat dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu CCl₄. Selain itu juga digunakan CCl₄ dan asam asetat yang saling melarut yang kemudian dititrasi dengan zat yang tidak larut dengan campuran tersebut yaitu air aquadest.

BAB V

PENUTUP

A. Simpulan

1. Semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume kloroform yang digunakan semakin banyak maka volume air yang digunakan semakin sedikit untuk memisahkan larutan tersebut.

2. Semakin banyak asam asetat yang digunakan dan volume air yang diperlukan semakin banyak dan CCl₄ yang digunakan semakin sedikit.

B. Saran

Sarana dan prasarana di laboratorium harus ditingkatkan.