Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa

7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa

1/19

I. PENGENALAN DIAGRAM FASA

1


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


3/19


1. Sistem 1 komponen

Sistem 1 komponen

Komposisi tertentu

Variabel independent: Temperature

Tekanan

3


4/19


2. Sistem 2 komponen (diagram biner)

2.1. Tanpa larutan padat

a) tanpa terbentuk senyawa

Terbentuk duapadatan murni

Tidak terbentuksenyawa

4


5/19


2. Sistem 2 komponen (diagram biner)

2.1. Tanpa larutan padat

b) terbentuk senyawa

5


6/19


2. Sistem 2 komponen (diagram biner)2.2. Dengan larutan padat

Terbentuk satu/lebihlarutan padatan

6


7/19


3. Sistem 3 komponen (diagram terner)Sistem 3 komponen

(diagram terner)

7


8/19


3. Sistem 3 komponen (diagram terner)Sistem 3 komponen

(diagram terner)

8


9/19


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


10/19


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


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


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


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


Fraksi mol A = 75%


Fraksi mol A = 100%

o x

A B

c

13


14/19


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


15/19


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


16/19


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


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


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


19/19

Latihan

Tentukan fasa2 yang ada, proporsi fasa2, dan

komposisi tiap fasa untuk:

Komposisi total 10%mol AlF3 pada T = 700oC



19

Documents

Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa