POSTEST PRAKTIKUM KIMIA FISIK LANJUT>>DIAGRAM BINER

 

Nama : Vinanta Yulianti

NIM : F1C121014

Kelas : R002

PRAKTIKUM KIMIA FISIK LANJUT

•POSTEST•

•DIAGRAM BINER•

Asisten Laboratorium :

Putri Ramadhanti,S.Si

Andreas Sihotang (F1C119051)

 

Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu zat terlarut (Solute) untuk larut dalam suatu pelarut (solven). Larutan hasil disebut larutan jenuh .Zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu pelarut. Dalam percobaan ini dua larutan yang digunakan adalah fenol dan air. Pada percobaan ini mengamati sistem biner cair cair yaitu sistem biner fenol air yang mana berdasarkan pada prinsip sifat larutan timbal balik pada suhu dan tekanan yang dikondisikan. Dinamakan sistem bine senyawa air-fenol karena disebabkan oleh banyaknya jumlah komponen campurannya yaitu fenol dan air. Dalam hal ini yang menjadi zat terlarut (Solute ) adalah fenol sedangkan pelarutnya ( Solvent ) adalah air. Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau yang khas. Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air. Fenol cenderung memiliki sifat asam yang artinya dapat melepaskan ion H⁺ dari gugus hidroksilnya. Adapun struktur fenol adalah sebagai berikut :

Gambar 1. Struktur Fenol
Sumber : Fessenden dan Fessenden, 1982.

 Sedangkan air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H₂O, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Penambahan zat ke dalam sistem cairan biner akan menghasilkan sistem Binner. Apabila suatu zat yang ditambahkan hanya larut di dalam salah satu komponen atau jika kelarutan zat tersebut di dalam kedua cairan berbeda nyata maka kelarutan kesetimbangan dari pasangan cairan tersebut menurun. Apabila campuran Binner awal mempunyai suhu larutan kritis atas, maka suhunya akan naik dan jika mempunyai suhu konsulat bawah maka suhu tersebut akan menjadi turun oleh penambahan komponen ketiga tersebut.( Sopyan et al.,2018)

 

Parameter interaksi binner keseimbangan uap cair di campuran alkohol primer (methanol, etanol, 1-propanon atau 1-butanol) dengan alkohol rantai C₅ yang telah ditentukan. Parameter interaksi ditentukan sebagai fungsi suhu dengan mengkorelasikan data kesetimbangan uap cair dengan menggunakan beberapa model. Ditentukan dan dideskripsikan sebagai fungsi suhu untuk meningkatkan kemampuan parameter tersebut dalam kisaran suhu yang panjang. Temperature kritis adalah batas atas temperatur dimana terjadi pemisahan fasa. Beberapa sistem memiliki temperatur kritis atas dan temperatur kritis bawah.  diagram fasa yang paling sederhana adalah diagram tekanan atau temperatur dari zat tunggal seperti air ( Mustain et al., 2016).

Ketika sejumlah etanol bersama dengan air dicampur bersama. Jika temperatur campuran dinaikkan akan terjadi pembentukan campuran larutan sempurna. Ini artinya bahwa temperatur campuran menentukan ada atau tidaknya interaksi molekuler dari setiap komponen. Diagram biner adalah diagram yang menggambarkan dua jenis massa dan menunjukkan sifat solubilitas timbal balik pada suhu tertentu dan tekanan yang sama. Diagram fasa cair-cair termasuk diagram biner karena ada dua fase dalam campuran fasa didefinisikan sebagai bagian homogen dan dari sistem yang mempunyai bentuk fisik dan karakter kimia yang sama. Diagram fase biner adalah peta yang menggambarkan hubungan antara suhu dan komposisi dan kuantitas dari fase pada keadaan setimbang yang mana hal itu mempengaruhi mikrostruktur dari logam ( Fatimah ,2017 ).

 

Menurut hukum fase, sistem dibagi berdasarkan jumlah komponen yang ada .kesukaran satu komponen terdapat pada jumlah fase padat dalam sistem. Beberapa sistem memiliki temperatur atas dan bawah dan dalam hal ini pada temperatur rendah kedua komponen lebih dapat bercampur karena komponen-komponen ini membentuk kompleks yang lemah pada temperatur lebih tinggi kompleks itu terurai dan komponen kurang bercampur. Prinsip dasar dari diagram biner itu sendiri adalah kelarutan suatu senyawa dalam senyawa yang terjadi pada saat telah mencapai kesetimbangan dimana kesetimbangan dipengaruhi oleh suhu tekanan dan lain-lain ( Yang et al., 2022)

 

Jumlah komponen dalam suatu sistem dapat didefinisikan sebagai jumlah minimum dari variabel bebas pilihan yang dibutuhkan untuk menggambarkan komposisi tiap hasil dari suatu sistem. Sistem biner fenol air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat solubilitas timbal balik antara fenol dengan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap zat-zat tertentu dapat larut dengan perbandingan apapun terhadap suatu larutan Pemisahan dari campuran menjadi komponen-komponennya adalah salah satu proses terpenting di industri kimia. Pada percobaan ini fenol dan air kelarutannya akan berubah apabila dalam campuran tersebut ditambahkan salah satu komponen penyusunnya yaitu fenol dan air. Disebut sebagai diagram biner karena jumlah komponen campuran yang terdiri dari dua zat yaitu fenol dan air. Pada percobaan diagram biner ini dilakukan suatu pencampuran dengan komposisi tertentu di mana campuran-campuran ini mengalami pemanasan dan pendinginan pada suhu kelarutannya masing-masing adapun hasil pada percobaan ini adalah sebagai berikut.  ( Atashrouz et al.,2013).

 

Pada percobaan ini dilakukannya pengamatan selama 15 kali penambahan air dalam mencari letak suhu kritis campuran kedua larutan titik penambahan air sangat mempengaruhi hasilnya pada percobaan titik suhu larutan dan warna larutan yang berubah menjadi bening saat dipanaskan dan ketika dilakukannya pendinginan sampai larutan berubah menjadi keruh kembali. Kelarutan akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya temperatur . Penambahan air menyebabkan terjadinya kenaikan suhu karena semakin luas permukaan zat yang dipanaskan maka semakin banyak kalor yang diserap sehingga suhu larutan timbal balik fenol air meningkat.  Terjadinya perubahan warna yang menjadi keruh terjadi akibat suhu rendah dan larutan sehingga terbentuk warna keruh akibat kurangnya kelarutan. Dan begitupun sebaliknya ,di mana pada saat pemanasan warna larutan yang semula keruh menjadi bening. Hal ini dikarenakan pemanasan dapat memutus ikatan molekul dan dapat menyebabkan kelarutan dan fenol air tinggi.  Dalam percobaan ini diperoleh larutan yang tidak saling mencampuri yang mana membentuk dua lapisan atas air dan lapisan bawah fenol. Hal ini disebabkan karena air memiliki massa jenis yang lebih rendah daripada fenol. Pada percobaan ini komponen air selalu ditambahkan dengan jumlah fenolnya tetap sehingga perubahan larutan dari jernih menjadi keruh atau sebaliknya terjadi pada suhu yang berubah-ubah. Perubahan suhu bergantung pada komposisi atau fraksi mol kedua zat. Larutan fenol dan air akan berubah apabila ke dalam campuran ditambahkan dengan salah satu komponen penyusunnya.

Dari beberapa perbandingan sebanyak 15 kali maka dapat ditentukan titik kritis atau titik konsulat dari sistem biner air fenol. Adapun hasilnya dari pemanasan ini yaitu diperoleh larutan yang jernih dimana menyatakan adanya perubahan dari sistem dua fasa menjadi sistem satu fasa. Berubah menjadi jernih ini menandakan bahwa campuran fenol air telah mencapai suhu kritisnya sehingga untuk mengetahui suhu digunakannya alat termometer. Kemudian didinginkan menyebabkan keruh dan larutan keruh ini menandakan terjadinya perubahan dari sistem satu fasa menjadi dua fasa. Pengadukan dan pendinginan berfungsi untuk mempercepat terbentuknya sistem dua fase pada campuran adanya perubahan dari sistem satu fasa menjadi sistem dua fase yang disebabkan oleh terbentuknya larutan jenuh pada fenol dan air.

Adapun Diagram atau grafik Kurva dari Diagram Biner Fenol-Air adalah sebagai berikut :

Gambar 2 : Diagram Biner Fenol-Air

Sumber : Penuntun Praktikum Kimia Fisik Lanjut, 2023.

DAFTAR PUSTAKA

Atashroaz,S.,H.Mirshekar, dan H.Bagheri. 2013. “Correlation Of Water Vapor-Liquid Equilibria For Commanly Used Binary Systems In Supercritical Fluid Extruction Processes”. International Journal Of Sciene and Enginering. Vol. 5(2) : 1-8.

Fatimah,I. 2017. KIMIA FISIKA EDISI 1. Yogyakarta : Deepublish.

Fessenden, R.J. and Fessenden, J.S., 1982. Kimia Organik, diterjemahkan oleh Pudjaatmakan, A. H., Edisi Ketiga, Jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Mustain,A.,A. Takawanto, dan D. Hartanto. 2016. “Parameter Interaksi Binner Kesetimbangan Uap-Cair Campuran Alkohol Untuk Optimasi Proses Pemurnian Bioetanol”. Jurnal Bahan Alam Terbarukan. Vol. 5(2) : 37-44.

Sopyan,I.,N.Wathani., T.Rusdiana, dan D.Gozali.2018. KARAKTERISASI SEDIAAN PADAT FARMASI. Yogyakarta : Deepublish.

Yang,L.F., X.D.Si.,H.Q.Zhang., F.Y.Gao., Y.P.Zeng., Y.L.Liu., Y.R.Wang, dan Y.Du.2022. “ Thermodynamic Assesment Of The Ca-Mg Binary System”. Journal Of Mining and Metollurgy, Sechan B : Metallurgy. Vol. 58(1):109-115.