sifat fisik campuran multikomponen

Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
MODUL PRAKTIKUM
LABORATORIUM TEKNIK KIMIA
SIFAT FISIK CAMPURAN
MULTIKOMPONEN
(MUL)
TIM
PRODI TEKNIK KIMIA
INSTITUT TEKNOLOGI SUMATERA
MUL
1
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ........................................................................................................................................ 2
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................................... 3
BAB II TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN ............................................................................ 4
Tujuan ............................................................................................................................................... 4
Sasaran .............................................................................................................................................. 4
BAB III RANCANGAN PERCOBAAN PERCOBAAN ..................................................................... 5
Alat dan Bahan ................................................................................................................................. 5
BAB IV PROSEDUR KERJA .............................................................................................................. 6
LAMPIRAN A. TABEL DATA MENTAH ......................................................................................... 8
LAMPIRAN B. PROSEDUR PERHITUNGAN .................................................................................. 9
LAMPIRAN C. DATA SPESIFIKASI DAN LITERATUR ............................................................... 10
MUL
2
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
BAB I PENDAHULUAN
Proses yang terjadi di industri kimia, perminyakan, dan farmasi umumnya melibatkan fluida
multikomponen (campuran gas atau larutan). Fluida multikomponen terbentuk oleh perubahan fasa
dan reaksi kimia larutan akibat proses pencampuran dan pemisahan.
Campuran fluida multikomponen dapat disebut ideal jika fugasitas komponen i pada kondisi murni
(fi) sama dengan fugasitas komponen i pada kondisi tercampur (𝑓̂𝑖 ) dengan komponen lain.
𝑓𝑖 = 𝑓̂𝑖
Untuk campuran multikomponen fasa cair, larutan dapat disebut ideal jika pada tekanan dan
temperatur tertentu volum komponen i pada kondisi murni (Vi) sama dengan volum komponen i
pada kondisi tercampur (𝑓̂𝑖 ) dengan komponen lain.
̂𝑖
𝑉𝑖 = 𝑉
Berdasarkan sifat tersebut, dapat dinyatakan suatu larutan bersifat ideal apabila volum campuran
merupakan fungsi linear dari volum cairan komposisi penyusunnya
̂𝑖 = ∑ 𝑛𝑖 𝑉𝑖
𝑉
Hal tersebut menjadi korelasi yang mendasari sifat fisik seperti, densitas, viskositas, dan titik didih
dari suatu campuran multikomponen ideal.
Berbeda dengan campuran ideal, campuran multikomponen non-ideal tidak memenuhi ketiga
persamaan diatas sehingga perlu dilakukan koreksi dalam penentuan sifat fisiknya.
𝑓𝑖 ≠ 𝑓̂𝑖
̂𝑖
𝑉𝑖 ≠ 𝑉
̂𝑖 ≠ ∑ 𝑛𝑖 𝑉𝑖
𝑉
Perbedaan ini disebabkan oleh adanya interaksi antarkomponen yang terkandung dalam campuran.
Pada percobaan yang akan dilakukan pada Laboratorium Operasional Teknik Kimia ini, sifat fisik
campuran multikomponen fasa cair berupa densitas, viskositas, dan titik didih akan diteliti. Dari sifat
fisik ini dapat diketahui keidealan dari larutan atau campuran multikomponen fasa cair tersebut.
MUL
3
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
BAB II TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN
Tujuan
Praktikum ini dilakukan untuk memahami karakteristik sifat fisik campuran multikomponen
fasa cair
Sasaran

Praktikan dapat menentukan densitas sampel campuran multikomponen

Praktikan dapat menentukan viskositas sampel campuran multikomponen

Praktikan dapat menentukan titik didih sampel campuran multikomponen

Praktikan dapat memahami hubungan densitas, viskositas, dan titik didih campuran
multikomponen terhadap konsentrasi komponen penyusunnya

MUL
Praktikan dapat memahami keidealan campuran multikomponen fasa cair
4
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
BAB III RANCANGAN PERCOBAAN PERCOBAAN
Alat dan Bahan
Alat
Bahan
Piknometer
Zat A
Viskometer
Zat B
Pipet Tetes
Zat C
Labu Distilasi
Air Pencuci
Heating Mantle
Aqua DM
Cooling Bath
Botol tempat sampel
Botol Semprot
Termometer
Gelas Kimia
Timbangan
Stopwatch
Labu Takar
MUL
5
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
BAB IV PROSEDUR KERJA
A. Kalibrasi Piknometer
1. Sebelum digunakan, cuci piknometer menggunakan aseton lalu keringkan.
2. Piknometer yang telah dicuci tidak boleh disentuh oleh tangan!
3. Timbang piknometer pada keadaan kosong, catat nilai ini.
4. Tuangkan aqua demineralisasi ke dalam piknometer
5. Timbang piknometer yang telah terisi dengan aqua dm dengan timbangan, catat nilai ini
6. Hitung volum piknometer dengan bantuan densitas H 2O pada temperatur ruang
B. Kalibrasi Viskometer
1. Sebelum digunakan cuci bagian dalam viskometer dengan aqua DM
2. Tuangkan aqua dm dari bagian viskometer dengan lubang lebih besar hingga bagian
cembung dari viskometer
3. Sedot aqua dm menggunakan filler hingga diatas batas atas pada viscometer
Lepaskan filler dan catat waktu turunnya aqua dm dari batas atas ke batas bawah
C. Pembuatan Campuran Multikomponen
1. Ambil suatu zat menggunakan pipet ukur sesuai spesifikasi
2. Campurkan dua atau lebih zat di dalam labu takar
3. Kocok perlahan labu takar tersebut
D. Penentuan Densitas Cairan
1. Sebelum digunakan, cuci piknometer menggunakan aseton lalu keringkan.
2. Piknometer yang telah dicuci tidak boleh disentuh oleh tangan!
3. Timbang piknometer pada keadaan kosong, catat nilai ini
4. Tuangkan cairan yang akan dianalisa ke dalam piknometer hingga penuh
5. Timbang piknometer yang telah terisi dengan timbangan, catat nilai ini
E. Penentuan Viskositas Cairan
1. Sebelum digunakan cuci bagian dalam viskometer dengan cairan yang akan diukur
viskositasnya
2. Tuangkan cairan yg dianalisa dari bagian viskometer dengan lubang lebih besar hingga
bagian cembung dari viskometer
3. Sedot cairan tersebut menggunakan filler hingga diatas batas atas pada viscometer
4. Lepaskan filler dan catat waktu turunnya cairan tersebut dari batas atas ke batas bawah
MUL
6
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
F. Penentuan Titik Didih Cairan
1. Rangkai peralatan distilasi dan atur posisi heating mantle pada statif sehingga labu
distilasi terhubung dengan cooling bath
2. Isi labu distilasi dengan bahan yang akan didistilasi
3. Hubungkan kabel listrik heating mantle ke sumber listrik dengan volt sesuai
4. Atur skala pemanas (kira-kira setengah dari skala maksimum), jangan diset hingga skala
maksimum!
5. Catat temperatur saat terdapat tetesan pertama jatuh ke tempat penampungan distilat
6. Setelah peralatan selesai digunakan, atur skala pemanas ke posisi off.
7. Cabut kabel listrik heating mantle dari sumber listrik
MUL
7
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
LAMPIRAN A. TABEL DATA MENTAH
1. Penentuan Densitas Sampel
Komposisi
Campuran I
Run I
Run II
Campuran II
Run I
Run II
Campuran III
Run I
Run II
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
2. Penentuan Viskositas Sampel
Komposisi
t sampel A (s)
Run I
Run II
t sampel B (s)
Run I
Run II
t sampel C (s)
Run I
Run II
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
3. Penentuan Titik Didih
Komposisi
Td sampel A (°C)
I
II
Td sampel B (°C)
I
II
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
MUL
8
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
LAMPIRAN B. PROSEDUR PERHITUNGAN
Perhitungan yang digunakan dalam praktikum ini diantaranya adalah,
1. Perhitungan penentuan viskositas sampel
2. Perhitungan penentuan densitas sampel
3. Perhitungan penentuan titik didih sampel
4. Perhitungan berbagai sifat fisik (viskositas, densitas, dan titik didih) campuran
multikomponen dan hubungannya dengan perubahan komposisi
5. Perhitungan konversi titik didih menjadi tekanan dengan persamaan Antoine
6. Pembuatan kurva densitas, viskositas, dan tekanan (hasil konversi dari titik didih) terhadap
x
MUL
Tekanan
densitas
Viskositas
komposisi campuran multikomponen
x
x
9
Laboratorium Teknologi Kimia
Sifat Fisik Campuran Multikomponen
LAMPIRAN C. DATA SPESIFIKASI DAN LITERATUR
Literatur yang relevan untuk modul ini adalah
1. Tabel densitas air untuk beberapa temperature tertentu
2. Tabel viskositas air untuk beberapa temperature tertentu
MUL
10