Download - Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
1/19
I. PENGENALAN DIAGRAM FASA
1
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
2/19
Teori Diagram Fasa
Jenis-jenis Diagram Fasa
Istilah-istilah Penting
Area Fasa dalam Diagram (Sistem Biner) Neraca Massa dan Lever Rule
Aturan Fasa Gibbs
2
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
3/19
Jenis-jenis Diagram Fasa
1. Sistem 1 komponen
Sistem 1 komponen
Komposisi tertentu
Variabel independent: Temperature
Tekanan
3
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
4/19
Jenis-jenis Diagram Fasa
2. Sistem 2 komponen (diagram biner)
2.1. Tanpa larutan padat
a) tanpa terbentuk senyawa
Terbentuk duapadatan murni
Tidak terbentuksenyawa
4
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
5/19
Jenis-jenis Diagram Fasa
2. Sistem 2 komponen (diagram biner)
2.1. Tanpa larutan padat
b) terbentuk senyawa
5
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
6/19
Jenis-jenis Diagram Fasa
2. Sistem 2 komponen (diagram biner)2.2. Dengan larutan padat
Terbentuk satu/lebihlarutan padatan
6
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
7/19
Jenis-jenis Diagram Fasa
3. Sistem 3 komponen (diagram terner)Sistem 3 komponen
(diagram terner)
7
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
8/19
Jenis-jenis Diagram Fasa
3. Sistem 3 komponen (diagram terner)Sistem 3 komponen
(diagram terner)
8
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
9/19
Istilah-istilah Penting
Larutan padat = Suatu fasa kristal
tunggal yang memiliki variasi
komposisi dalam batasan tertentu
Larutan padat =A-a-m
Larutan padat = B-o-b
Liquidus = Garis dimana diatas garistersebut semuanya berupa cairan
Garis a-d-h-e-b
Solidus = Garis dimana dibawah
garis tersebut semuanya berupa
padatan
Garis a-i-k-b
9
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
10/19
Istilah-istilah Penting
Istilah-istilah penting
Komposisi eutectic = Komposisi
dengan titik leleh terendah
Titik e
Fasa primer (Primary phase) = Satu-
satunya kristal yang dapatterbentuk berkesetimbangan
dengan cairan
Larutan padat
Larutan padat
Daerah fasa primer (Primary phaseregion) = Daerah dengan fasa
primer yang sama
Daerah a-d-h-e = Larutan padat
Daerah e-b = Larutan padat
10
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
11/19
Area Fasa dalam Diagram
Area Fasa
Larutan cair
Diatas garis a-d-h-e-b
Larutan padat-
A-a-f-i-m
Larutan padat-
B-b-k-o
Liquid +
a-i-e
Liquid +
b-k-e
+
m-i-k-o
11
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
12/19
Latihan
Fasa-fasa apa saja yang ada
pada area I, II, III, IV, V dan VI?
I
II
III
IV
V
VI
12
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
13/19
Neraca Masa dan Lever Rule
Lever rule digunakan untuk menentukan proposi (perbandinganantar) fasa yang berkesetimbangan pada temperature tertentu. Misaluntuk sistem biner A-B dengan komposisi c.
x o x
A c B
Proporsi A/B = Bc/Ac
Fraksi mol A = Bc/AB
Fraksi mol B = Ac/AB
Komposisi total sistem
Fraksi mol A = 50%
x o x
A c B
Komposisi total sistem
Fraksi mol A = 75%
Komposisi total sistem
Fraksi mol A = 100%
o x
A B
c
13
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
14/19
Neraca Masa dan Lever Rule
Proporsi fasa-fasa pada komposisitotalxpada temperature = T1 ?
Fasa2 yang ada:
Liquid
Larutan padat
Proporsi
Liquid = (gf) / (hf)
Larutan padat = (hg) / (hf)
Bagaimana dengan komposisi kimia
masing-masing fasa? Liquid = komposisi pada titik h
Larutan padat = komposisi padatitikf
14
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
15/19
Neraca Masa dan Lever Rule
Proporsi = Perbandingan jumlah
antar fasa (%fasa)
Komposisi = Komposisi kimia dalam
suatu fasa (%unsur, %atom,
%komponen)
Komposisi total = Komposisi kimia
sistem (%unsur, %atom,
%komponen)
Hati-hati, perhatikan perbedaan istilahproporsi dan komposisi
15
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
16/19
Neraca Masa dan Lever Rule
T1Fasa yang ada: L + A
Proporsi: +100%L
Komposisi: L = l=X T2
Fasa yang ada: L + A
Proporsi: L = df/cf
A = cd/cf
Komposisi: L = c
A =f(100%A) T3
Fasa yang ada: L + A
Proporsi: L = hg/ig
A = ih/ig
Komposisi: L = i
A =f(100%A)
Untuk komposisi total X,tentukan fasa-fasa yang terbentuk beserta proporsi
dan komposisinya pada T1, T2dan T3
Penurunan T
Proporsi solidsemakin banyak
16
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
17/19
Aturan Fasa Gibbs Digunakan untuk menentukan jumlah derajat kebebasan(degree of freedom) yaitu jumlah variable bebas (temperatur,tekanan, komponen) yang dapat diubah-ubah tanpamengubah jumlah fasa yang ada dalam kesetimbangan
Derajat kebebasan:
F = CP + 2
C= Jumlah komponen independent
P= Jumlah Fasa
17
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
18/19
Aturan Fasa Gibbs
Liquid phase region:
F = C P + 2 =
2 (A,B) 2(L,G) + 2 = 2
Liquidus:F = C P + 2 =
2(A,B) 3(L,S,G) + 2 = 1
Eutectic point:
F = C
P + 2 =
2(A,B) 4(L,S1,S2,G) + 2 = 0
18
-
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa
19/19
Latihan
Tentukan fasa2 yang ada, proporsi fasa2, dan
komposisi tiap fasa untuk:
Komposisi total 10%mol AlF3 pada T = 700oC
Komposisi total 30%mol AlF3 pada T = 800oC
Komposisi total 40%mol AlF3 pada T = 900oC
19