JUDULKesetimbangan Fase Sistem Biner

TUJUAN

Mengetahui tipikal diagram kesetimbangan fase sistem biner: fenol-air pada

berbagai suhu dan konsentrasi.

TEORI

Keseimbangan fase sistem biner dipengaruhi oleh daya larut suatu larutan

semakin kental suatu larutan, maka daya larutnya semakin kecil. Hal ini pula akan

mempengaruhi suhu larutan tersebut.

Sistem satu fase yaitu dimana larutan larut pada saat awal pencampuran. Sistem

dua fase yaitu dimana larutan mengalami kejenuhun.

Menurut aturan Fase Gibbs: F = C– P + 2

dimana: C = Jumlah komponen

P = Bilangan fase

Dua cairan yang bersifat “party miscible” bila dicampur akan memperlihatkan dua

fase campuran (tidak larut sempurna/tidak dalam satu fase). Sistem ini

memperlihatkan keseimbangan fase (1fase-2 fase) yang tergantung kepada suhu

dan konsentrasi daerah kesetimbangan bimodal dari sistem campuran biner,

memperlihatkan 3 bentuk tipikal diagram yaitu:

1. Tipikal diagram yang memperlihatkan suhu kritis larutan maksimum.

2. Tipikal diagram yang memperlihatkan suhu kritis larutan minimum.

3. Tipikal diagram yang memiliki kedua sistem (maksimum dan minimum).

Dalam percobaan ini kesetimbangan sistem campuran yang digunakan adalah

sistem biner campuran fenol-air.

Tipikal diagram campuran fenol-air memperlihatkan suhu kritis maksimum

beserta luas daerah binodal, daerah keseimbangan fase dari system fenol-air akan

berubah bila ditambah komponen ketiga. Perubahan ini dapat

meningkat/menurunkan suhu kritis larutan maksimum dari campuran biner fenol-

air.

ALAT

1. Beaker glass

2. Tabung reaksi

3. Pengaduk

4. Termometer

5. Sarung tangan

BAHAN

1. Fenol

2. Air

CARA KERJA

1. Siapkan 12 tabung reaksi

2. Timbang fenol seperti dalam tabel di bawah ini

Fenol (g) 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,5 7,5 8,5

Air (g) 9,5 9,3 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,0 5,0 3,5 2,5 1,5

3. Amati/catat suhu pada saat system campuran berada dalm keseimbangan 1

fase dan 2 fase.

4. Bila campuran dalam tabung larut (1 fase), turunkan dan catat suhunya

hingga campuran persis menuju 2 fase (persis mulai sedikit keruh); ulangi

mencatat suhu pada saat campuran kembali persis 1 fase )persis larut

kembali).

5. Bila campuran dalam tabung 2 fase, naikkan suhunya hingga campuran

persis 1 fase (persis larut), ulangi mencatat suhu pada saat campuran

kembali persis menuju 2 fase (persis mulai sedikit keruh).

Catatan: Hati – hati dengan fenol. Jangan kontak dengan kulit. Kerjakan dengan

sangat hati – hati gunakan sarung tangan.

DATA

No Komposisi Suhu (°C)

Tabung Fenol Air Satu Fase Dua Fase

1 0,5 9,5 9 8

2 0,7 9,3 14 13

3 1,0 9,0 45 44

4 1,5 8,5 65 64

5 2,0 8,0 68 67

6 2,5 7,5 70 69

7 3,0 7,0 71 70

8 4,0 6,0 69 68

9 5,0 5,0 65 64

10 6,5 3,5 51 50

11 7,5 2,5 44 43

12 8,5 1,5 21 20

PERHITUNGAN

1. Hitung konsentrasi dalam % dan dalam fraksi mol (x) untuk masing –

masing campuran, dan suhu rata – rata pada saat campuran dalam

kesetimbangan.

2. Buat grafik plotting suhu versus konsentrasi (% dan X), yakni 2 grafik.

3. Berapa komposisi campuran (% dan X) pada titik suhu kritis.

4. Berapa komposisi campuran (% dan X) pada suhu (27 ° C) di daerah sedikit

fenol dalam air dan di daerah sedikit air dalam fenol.

5. Berapa nilai F (menurut aturan fase Gibbs) untuk sistem:

a. di atas suhu kritis

b. di bawah suhu kritis

JAWABAN:

Tabel Data

No.

Tabun

g

Komposisi Suhu

Fenol Air rata-rata

Berat (g) % X Berat (g) % X (C°)

1 0,5 5 0,00998 9,5 95 0,99 8,5

2 0,7 7 0,0142 9,3 93 0,9858 13,5

3 1 10 0,02083 9 90 0,9792 44,5

4 1,5 15 0,0327 8,5 85 0,9673 64,5

5 2 20 0,0457 8 80 0,9543 67,5

6 2,5 25 0,06 7,5 75 0,94 69,5

7 3 30 0,0758 7 70 0,9242 70,5

8 4 40 0,1132 6 60 0,8868 68,5

9 5 50 0,1607 5 50 0,8393 64,5

10 6,5 65 0,2623 3,5 35 0,7377 50,5

11 7,5 75 0,3649 2,5 25 0,6351 43,5

12 8,5 85 0,5204 1,5 15 0,4796 20,5

1. a. Konsentrasi dalam % untuk masing-masing campuran

Fenol

Tabung 1: % Fenol = 0.5 x 100% = 5 %

10

Tabung 2: % Fenol = 0.7 x 100% = 7 %

10

Tabung 3: % Fenol = 1.0 x 100% = 10 %

10

Tabung 4: % Fenol = 1.5 x 100% = 15 %

10

Tabung 5: % Fenol = 2.0 x 100% = 20 %

10

Tabung 6: % Fenol = 2.5 x 100% = 25 %

10

Tabung 7: % Fenol = 3.0 x 100% = 30 %

10

Tabung 8: % Fenol = 4.0 x 100% = 40 %

10

Tabung 9: % Fenol = 5.0 x 100% = 50 %

10

Tabung 10: %Fenol = 6.5 x 100% = 65 %

10

Tabung 11: %Fenol = 7.5 x 100% = 75 %

10

Tabung 12: %Fenol = 8.5 x 100% = 85 %

10

Air

Tabung 1: % Fenol = 9.5 x 100% = 95 %

10

Tabung 2: % Fenol = 9.3 x 100% = 93 %

10

Tabung 3: % Fenol = 9.0 x 100% = 90 %

10

Tabung 4: % Fenol = 8.5 x 100% = 85 %

10

Tabung 5: % Fenol = 8.0 x 100% = 80 %

10

Tabung 6: % Fenol = 7.5 x 100% = 75 %

10

Tabung 7: % Fenol = 7.0 x 100% = 70 %

10

Tabung 8: % Fenol = 6.0 x 100% = 60 %

10

Tabung 9: % Fenol = 5.0 x 100% = 50 %

10

Tabung 10: %Fenol = 3.5 x 100% = 35 %

10

Tabung 11: %Fenol = 2.5 x 100% = 25 %

10

Tabung 12: %Fenol = 1.5 x 100% = 15 %

10

b. Konsentrasi dalam fraksi mol (X) untuk masing-masing campuran

Fenol

Tabung 1: X1= 0.5/94 = 0.00998

0.5/94 + 9.5/18

Tabung 2: X2= 0.7/94 = 0.0142

0.7/94 + 9.3/18

Tabung 3: X3= 1.0/94 = 0.02083

1.0/94 + 9.0/18

Tabung 4: X4= 1.5/94 = 0.0327

1.5/94 + 8.5/18

Tabung 5: X5= 2.0/94 = 0.0457

2.0/94 + 8.0/18

Tabung 6: X6= 2.5/94 = 0.06

2.5/94 + 7.5/18

Tabung 7: X7= 3.0/94 = 0.0758

3.0/94 + 7.0/18

Tabung 8: X8= 4.0/94 = 0.1132

4.0/94 + 6.0/18

Tabung 9: X9= 5.0/94 = 0.1607

5.0/94 + 5.0/18

Tabung 10: X10= 6.5/94 = 0.2623

6.5/94 + 3.5/18

Tabung 11: X11= 7.5/94 = 0.3649

7.5/94 + 2.5/18

Tabung 12: X12= 8.5/94 = 0.5204

8.5/94 + 1.5/18

Air

Tabung 1: X1= 9.5/18 = 0.99

9.5/18 + 0.5/94

Tabung 2: X2= 9.3/18 = 0.9858

9.3/18 + 0.7/94

Tabung 3: X3= 9.0/18 = 0.9792

9.0/18 + 1.0/94

Tabung 4: X4= 8.5/18 = 0.9673

8.5/18 + 1.5/94

Tabung 5: X5= 8.0/18 = 0.9543

8.0/18 + 2.0/94

Tabung 6: X6= 7.5/18 = 0.94

7.5/18 + 2.5/94

Tabung 7: X7= 7.0/18 = 0.9242

7.0/18 + 3.0/94

Tabung 8: X8= 6.0/18 = 0.8868

6.0/18 + 4.0/94

Tabung 9: X9= 5.0/18 = 0.8393

5.0/18 + 5.0/94

Tabung 10: X10= 3.5/18 = 0.7377

3.5/18 + 6.5/94

Tabung 11: X11= 2.5/18 = 0.6351

2.5/18 + 7.5/94

Tabung 12: X12= 1.5/18 = 0.4796

1.5/18 + 8.5/94

3. Komposisi campuran (% dan X) pada titik suhu kritis

Suhu kritis 70.5

% Fenol pada suhu kritis = 3.0 x 100% = 30 %

10

X Fenol pada suhu kritis = 3.0/94 = 0.0758

3.0/94 + 7.0/18

5. a. di atas suhu kritis 69.5

F = c – p + 2

F = 2 – 2 + 2 = 2

b. di bawah suhu kritis 68,5

F = c – p + 2

F = 2 – 2 + 2 = 2

PEMBAHASAN

Keseimbangan fase sistem biner dipengaruhi oleh daya larut suatu larutan

semakin kental suatu larutan, maka daya larutnya semakin kecil.

Dua cairan yang bersifat “party miscible” bila dicampur akan memperlihatkan dua

fase campuran (tidak larut sempurna/tidak dalam satu fase).

Sistem ini memperlihatkan keseimbangan fase (1fase-2 fase) yang tergantung

kepada suhu dan konsentrasi daerah kesetimbangan binodal dari sistem campuran

biner.

KESIMPULAN

Tipikal diagram campuran fenol-air memperlihatkan suhu kritis maksimum

beserta luas daerah binodal, daerah keseimbangan fase dari sistem fenol-air akan

berubah bila ditambah komponen ketiga. Perubahan ini dapat

meningkat/menurunkan suhu kritis larutan maksimum dari campuran biner fenol-

air.

DAFTAR PUSTAKA

Buku penuntun praktikum ”Farmasi Fisika”.

Bird, Tony. 1993. Kimia Fisika untuk Universitas. Jakarta : PT Gramedia.

LAPORAN PRAKTIKUM FARMASI FISIKA

Disusun Oleh :1. Nella Azwar 07430500462. Mutahhara ansar 07430500473. Herna Tri Maryanti 0743050048

Universitas 17 Agustus 1945 JakartaJalan Sunter Permai Raya, Sunter Agung

Podomoro, Jakarta Utara