Makalah Vapor Liquid Equilibrium

MAKALAH TERMODINAMIKA TEKNIK KIMIA II

SIMPLE MODEL FOR VLE EQUILIBRIUM

Anggota Kelompok :

1.  Merlin Rumawi             (181910401011)

2.  Bimo Bayu Aji               (181910401016)

3.  M. Abdul Aziz Fajar      (181910401045)

4.  Navisa Ayudia Putri     (181910401046)

5.  Bisma Indra Nugraha  (181910401070)

PROGRAM STUDI REKAYASA/TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

Oktober, 2019

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan Rahmat, Hidayah, dan Inayah-Nya sehingga kami dapat merampungkan penyusunan makalah termodinamika teknik kimia tepat pada waktunya.

Penyusunan makalah semaksimal mungkin kami upayakan dan didukung bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar dalam penyusunannya. Untuk itu tidak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam merampungkan makalah ini. Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bahwa masih terdapat kekurangan baik dari segi penyusunan bahasa dan aspek lainnya. Oleh karena itu, dengan lapang dada kami membuka selebar-lebarnya pintu bagi para pembaca yang ingin memberi saran maupun kritik demi memperbaiki makalah ini. 

Akhirnya penyusun sangat mengharapkan semoga dari makalah sederhana ini dapat diambil manfaatnya dan besar keinginan kami dapat menginspirasi para pembaca untuk mengangkat permasalahan lain yang relevan pada makalah-makalah selanjutnya. 

                                                                                   

Jember, 14 Oktober 2019

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

            Kesetimbangan merupakan suatu keadaan dimana tidak terjadi lagi perubahan sifat makroskopis dari sistem terhadap waktu. Data kesetimbangan uap cair merupakan data yang sangat diperlukan pada perancangan dan pengoperasian termodinamika. Keadaan setimbang sebenarnya tidak pernah tercapai pada material tersebut dengan waktu. Semakin dekat keadaan sistem dengan titik kesetimbangan mengakibatkan semakin kecilnya gaya penggerak proses dan semakin kecil pula laju proses. Semakin kecilnya laju proses membuat ahkirnya sama dengan 0 bila titik kesetimbangan sudah tercapai. Titik kesetimbanganhanya bisa tercapai secara teoritis dalam waktu yang tak terhingga. Kesetimbangan uap-cair dapat ditentukan ketika ada variabel yang tetap (konstan) pada suatu waktu tertentu. Saat kesetimbangan model ini, kecepatan antara molekul-molekul campuran yangmembentuk fase uap sama dengan kecepatan molekul-molekulnya membentukcairan kembali. Praktek didalam pekerjaan ilmiah, suatu kesetimbangan dianggap tercapai bila tidak ada lagi perubahan sifat/keadaan seperti yang ditunjukkan oleh praktek sama dengan sifat yang dihitung berdasarkan metoda yang menggunakan anggapan kesetimbangan.

Penerapan termodinamika pada kesetimbangan uap cair ditujukan untuk menentukan temperature, tekanan dan komposisi fasa dalam kesetimbangan dengan perhitungan. Dua model yang paling sederhana adalah hokum raoult dan hokum henry. Hukum raoult memiliki dua asumsi, asumsi yang pertama adalah hokum raoult dapat diterapkan untuk tekanan rendah sampai menengah, sedangkan asumsi yang kedua adalah penerapan ini memiliki perkiraan validasi hanya ketika komponen yang menyusun sistem sama secara kimia. Hukum henry menyatakan bahwa tekanan parsial spesies dalam fasa uap adalah perbandingan langsung terhadap mol fraksi cairannya.

1.2       Tujuan

1     Mengetahui Hukum Raoult pada pesamaan kesetimbangan uap cair (VLE) sederhana.

2     Mengetahui  Hukum Henry pada pesamaan kesetimbangan uap cair (VLE) sederhana.

BAB II

METODE

2.1 Proses

            Metode penulisan yang dipakai dalam penyusunan makalah ini adalah studi literatur. Studi literatur adalah usaha yang dilakukan penulis untuk mengumpulkan informasi yang dibutuhkan yang mana relevan dengan topik masalah yang sedang diteliti. Studi literatur adalah teknik pengumpulan data dengan mengadakan studi penelaahan terhadap buku-buku, literarur-literatur, jurnal-jurnal, laporan-laporan yang mempunyai hubungan dengan masalah yang ingin dipecahkan. Informasi diperoleh dari buku, jurnal, dan laporan penelitian.

2.2 Prosedur Kerja

1.   Mengumpulkan sumber-sumber kepustakaan.

2.   Menbaca sumber-sumber kepustakaan yang diperoleh.

3.   Mencatat point penting dari sumber yang relevan dengan topic pembahasan.

4.   Membuat makalah dengan bahan dari sumber pustaka.

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Pengertian Kesetimbangan

            Kesetimbangan adalah suatu keadaan dimana suatu sistem tidak terjadi perubahan sifat makroskopis seiring berjalannya waktu. Keadaan setimbang sebenarnya tidak pernah tercapai untuk material tertentu terhadap waktu. Gaya penggerak proses akan semakin kecil pada saat keadaan sistem semakin dekat dengan titik kesetimbangan. Titik kesetimbangan  akan tercapai saat laju proses semakin kecil sampai akhirnya mendekati 0. Titik kesetimbangan hanya tercapai secara teoritis.

            Kesetimbangan uap-cair dapat dicari seperti kesetimbangan pada umumnya, yaitu saat ada suatu variable yang tetap (konstan) pada waktu tertentu. Kecepatan molekul-molekul campuran yang membentuk fase uap pada kesetimbangan ini sama dengan kecepatan molekul-molekulnya saat membentuk cairan kembali.

3.2 Hukum Raoult

            Raoult adalah warga Negara Perancis yang merupakan seorang alhi kimia. Ia mengamati bahwa pada larutan ideal fraksi mol komponen (X_A) yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama sebanding dengan perbandingan antara tekanan uap salah satu komponennya (P_A/P_A^o) dalam keadaan seimbang antara larutan dan uapnya (Widjajanti, 2007). Tekana uap A (P_A) suatu larutan yang terdiri atas komponen A dan B dinyatakan sebagai :

P_A = P_A^o . X_A

keterangan :

P_A   = tekanan uap diatas larutan

P_A^o = tekanan uap A murni

X_A   = fraksi mol A

Larutan ideal adalah larutan yang memenuhi hukum ini, maka tekanan uap total (P) dirumuskan sebagai berikut :

P = P_A + P_B = P_A^o . X_A + P_B^o . X_B

3.3 Perhitungan Dewpoint

            Dew point adalah suhu dimana suatu campuran pertama kali mengalami pengembunan atau membentuk droplet/butiran cairan. Fraksi mol di fase cair pada kondisi ini adalah sama dengan 1. Dew point mempunyai 2 buah perhitungan yaitu :

·         Dewpoint Pressure

·         Dewpoint Temperature

3.4 Perhitungan Bubble Point

          Bubble point adalah suhu dimana suatu campuran pertama kali menguap atau terbentuk sebuah gelembung uap dipermukaan cairan. Fraksi mol di fase uap pada kondisi ini adalah sama dengan 1. Bubble point mempunyai 2 buah perhitungan yaitu :

·         Bubble Point Pressure

·         Bubble Point Temperature

 3.5 Hukum Henry

            Hukum Henry menyatakan bahwa tekanan parsial suatu komponen (A) di atas larutan sebanding dengan fraksi mol komponen tersebut dalam larutan. Hukum Henry digunakan untuk spesies yang suhu kritisnya kurang dari suhu aplikasi, dimana Hukum Raoult tidak dapat diterapkan. Hukum Henry dapat dituliskan :

keterangan :

P_A   = tekanan parsial A

X_A   = fraksi mol A

H    = konstanta hukun Henry

Nilai constanta hukum Henry berubah terhadap perubahan temperature.

       Kurva hubungan  tekanan parsial terhadap temperatur, menunjukkan bahwa kurva tekanan parsial di tiap-tiap komponen menjadi lurus pada ujung kurva, dimana komponen dalam larutan tersebut sedikit. Melalui penggunaan hukum Henry pada perubahan temperatur yang kecil, sehingga konstanta hukum Henry masih dianggap konstan, maka perubahan tekanan parsial tehadap fraksi mol pada ujung kurva tersebut dapat dianggap mengikuti hukun Henry secara tepat.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

1    Kesetimbangan adalah suatu keadaan dimana suatu sistem tidak terjadi perubahan sifat makroskopis seiring berjalannya waktu.

2    Hukum Raoult menyatakan bahwa pada larutan ideal fraksi mol komponen (X_A) yang menguap dalam larutan pada suhu yang sama sebanding dengan perbandingan antara tekanan uap salah satu komponennya (P_A/P_A^o) dalam keadaan seimbang antara larutan dan uapnya.

3    Hukum Henry menyatakan bahwa tekanan parsial suatu komponen (A) di atas larutan sebanding dengan fraksi mol komponen tersebut dalam larutan.

4.2 Saran

          Saran untuk pembaca makalah kami ini tidak menyajikan materi yang lengkap. Materi perlu ditinjau dari berbagai referensi lain agar hasil studi lebih valid. Pengkajian perlu ditambahkan referensi dan dibandingkan dari berbagai referensi untuk menghasilkan kajian yang kongkret.

         

DAFTAR PUSTAKA

Widjajanti, E. (2007) ‘Sifat Larutan Biner Non Elektrolit’, pp. 1–6.