SISTEM TERNER CAIR-CAIR

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIK

PERCOBAAN 4

SISTEM TERNER CAIR-CAIR

NAMA : RADEN ALIP RAHARJO

STAMBUK : A1C4 08 027

KELOMPOK :

LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT KIMIA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2010

Sistem Terner Cair-Cair

I. Tujuan dan Prinsip Percobaan

A. Tujuan Praktikum

1. Menggambarkan diagram sistem terner cair-cair, air kloroform-asam cuka.

2. Menentukan garis dasi (tie line).

B. Prinsip Percobaan

Prinsip percobaan dari percobaan ini adalah didasarkan pada hubungan kelarutan dari sistem 3 komponen yaitu kloroform (CHCl3), asam asetat (CH3COOH), dan air (H2O), dengan menentukan massa jenis dari masing-masing sampel.

II. Teori

Ekstraksi cair/cair (LLE) merupakan proses pemisahan fisika, yang memisahkan konstituen larutan melalui kontak dengan cairan lain yang tidak saling larut. Konstituen tersebut tidak akan berubah secara kimiawi. Penerapan ekstraksi cair/cair terutama dilakukan untuk mengolah fenol dari air limbah seperti pada industri pengilangan minyak, coke-oven, dan resin fenolik. Pelarut yang biasa digunakan antara lain benzen, toluen, isopropyl ether, dan methyl isobutyl ketone. Fenol yang telah berpindah ke fase pelarut dapat diambil lagi dengan menggunakan kostik soda (Kusumastuti, 2007)

Diagram kesetimbangan fase adalah suatu kurva yang mencatat pengaruh suhu, tekanan, komposisi dan jumlah fase yang ada dalam suatu sistem kesetimbangan. Jumlah dan jenis fase yang ada pada beberapa kondisi tergantung dari jenis dan sifat senyawa organik yang ada didalamnya. Bila kondisi tekanan konstan, atau efek tekanan dapat diabaikan, maka kesetimbangan cair-cair sistem biner dapat lebih mudah digambarkan dalam suatu diagram kelarutan, yaitu plot antara T vs x1. Kurva-kurva binodal yang ada menunjukkan adanya komposisi-komposisi dari fase yang timbul bersamaan. Komposisi pada campuran tiga komponen atau sistem terner ditampilkan dalam bentuk diagram segitiga sama sisi dengan satuan tinggi yang equivalent dengan jumlah komposisinya. Komposisi masing-masing fase dalam kesetimbangan dihubungkan dengan suatu garis yang disebut dengan tie lines atau connodals. Sistem terner tipe satu memiliki satu pasang zat yang tidak saling larut (immiscible) dan dua pasang zat yang saling larut (miscible). Untuk kesetimbangan sistem terner dari campuran water + propanoic acid + methyl ethyl ketone merupakan sistem tipe satu( Wardhono,2009)

Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa, maka F = 2, berarti untuk menyatakan keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan, maka F = 1, berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tertentu berdasarkan diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena sistem tiga kompoen pada suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan paling banyak dua, maka diagram fasa sistem ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga samasisi yang disebut diagram terner(Anonim,2003)

Untuk sistem tiga komponen, F = 5 – P, sehingga variasinya dapat mencapai 4. Dengan menjaga temperatur dan tekanan tetap, masih ada dua derajat kebebasan (fraksi mol dan komponen). Salah satu cara terbaik untuk memperlihatkan variasi kesetimbangan fase dengan sistem komposisi digunakan diagram fase segitiga. Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C= 3) sesuai dengan

XA + XB + XC = 1

Diagram fase yang digambarkan sebagai segitiga sama sisi menjamin dipenuhinya sifat ini secara otomatis, sebab jumlah jarak ke sebuah titik di dalam segitiga sama sisi yang diukur sejajar dengan sisi-sisinnya sama dengan panjang pada sisi segitiga itu yang dapat diambil sebagai satuan panjang (Atkins, 1999).

Tatanama, sebuah ketentuan untuk penamaan, adalah hal krusial dalam ilmu pengetahuan. Penamaan bisa berlaku pada senyawa biner, komponen bisa termasuk dua macam-macam atom atau unsur. Banyak senyawa yang melebihi dari dua macam unsur. Senyawa yang mengandung tiga macam unsur yang tidak sama, biasa disebut senyawa terner(Robinson, et al, 1997).

III. Metode Praktikum

A. Alat dan bahan yang digunakan

Alat alat yang digunakan pada praktikum ini adalah

a) Buret 50 ml

b) Botol timbang

c) Erlenmeyer 250 ml

d) Termosfat

e) Statif dan klem

f) Batang pengaduk

g) Gelas ukur 10 ml – 100 ml

h) Gelas kimia 100 ml

i) Pipet tetes

j) Karet isap

k) Pipet volume 25 ml

Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah

a) Kloroform (CHCl3)

b) Asam asetat 25, 40 dan 60 %

c) Aquades

d) NaOH 0,2 N

e) Indikator phenolftalein

C.Pembahasan

Fasa adalah bagian sistem yang seragam atau homogen diantara keadaan sub makroskopisnya, tetapi benar-benar terpisah dari bagian sistem yang lain oleh batasan yang jelas dan baik, fasa disimbolkan dengan P. sedangkan komponen adalah jumlah minimum dari variable bebas pilihan yang dibutuhkan untuk mennggambarkan komposisi tiap fasa dari suatu sistem komponen dariberi simbol C. Pada pengamatan dengan membandingkan berat cairan dengan volume cairan, diperoleh dentitas cairan. Dentitas asam asetat, kloroform dan air secara berturut-turut adalah 0,033333 g/ml, 0,034398 g/ml, 1 g/ml. densitas atau massa jenis air, sehingga pada saat kloroform diambil dengan menggunakan pipet volume, cairan kloroform selalu ingin jatuh kebawah (keluar dari pipet volume).

Pada pengamtan terhadap pembentukan % berat asam asetat dalam air dengan % berat asetat yang berfariasi yakni 10 %, 25 %, 40 % dan 60 %, diperoleh volume kloroform yang berbeda-beda yakni 3,1 ml, 1,1 ml, 1,5 ml, dan 2,8 ml. hal ini disebabkan bahwa semakin besar % berat asam asetat yang digunakan, maka volume kloroform semakin kecil yang terpakai. Semakin besar % asam asetat yang digunakan dan volume airnya semakin sedikit, sehingga proses kekeruhan terjadi lebih lama, dan volume kloroform sebagai penitrasi yang terpakai juga semakin besar.

Pada pengamatan terhadap penentuan % berat asam setat dalam kloroform dengan berat asam asetat yang berfariasi, diperoleh volume air yangberbeda-beda pula. Hal ini menunjukan bahwa makin besar % berat asam asetat yang digunakan semakin kecil volume air yang terpakai. Begitupun juga sebaliknya, sehingga proses kekeruhan terjadi lebih lama, dan volume air sebagai penitrasi juga semakin besar. Pada pembentukan fraksi mol asam asetat dalam air, apabila % berat asam asetat ditingkatkan, fraksi mol asam asetat juga meningkat sedangkan fraksi mol air semakin menurun. Pada penentuan asam asetat dalam kloroform, pada saat % berat asam asetat ditingkatkan, fraksi mol kloroform semakin meningkat.

Pada penentuan garis dasi, dengan menggunakan % berat asam asetat, diperoleh fraksi mol kloroform berturut-turut 0,112858 , 0,094048 , 0,075238 , 0,050159 . Fraksi mol asam asetat yang diperoleh berturut-turut adalah 0,024975 , 0,062438, 0,0999 , 0,14985 . Sedangkan fraksi mol untuk air berturut-turut adalah 0,099222 , 0,083556 , 0,057444 , dan 0,146222 . Fraksi mol tersebut dihubungkan berdasarkan berat asam asetat pada diagram fasa tiga komponen sehingga garis dasi seperti pada grafik. Pada penentuan konsentrat asam asetat total, semakin besar % berat asam asetat yang digunakan, semakin sedikit juga volume yang digunakan dan semakin besar pula konsentrasi totalnya.

V. Simpulan

Salah satu cara menggambarkan sistem terner cair-cair adalah dengan penggambaran diagram fasa tiga komponen. Dari diagram ini, dapat ditentukan sebuah garis dasi (tie line). Garis dasi menunjukkan keadaan dimana kesetimbangan komponen-komponen saat bercampur.

Daftar Pustaka

Anonim. 2003. Panduan Praktikum kimia Fisika, Laboratorium Teknik Gas dan Petrokimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia.Jakarta

Atkins, P.W. 1999. Kimia Fisik Jilid II Edisi Ke 4. Erlangga. Jakarta.

Kusumastuti, A. 2007. Studi Komparasi Metode Ekstraksi Cair-cair dengan Metode Membran Cair Emulsi pada Pemulihan Fenol dari Air Limbah. Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Robinson, W.R.;Holtzclaw, J.D.;Holtzclaw, Jr, H.F. 1997. General chemistry Tenth edition. Houghton Mifflin Company. Boston, Newyork.

Wardhono, E.Y. 2009. Liquid-Liquid Equilibrium Ternary System For Water + Propanoic Acid + Methyl. Jurusan Teknik Kimia , Fakultas Teknik, Untirta-Banten