Post on 04-Apr-2018
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
1/19
VI. SISTEM TERNER
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
2/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Untuk sistem terkondensasi (tekanan
uap yang sangat kecil), terdapat tiga
variable independen di dalam sistem
terner:
Temperatur
2 variable komposisi
Untuk gambar disamping dapat dilihat
bahwa sistem terner dibentuk oleh tigakomponen
Diagram biner dari tiap-tiap komponen
dapat dilihat pada sisi dari diagram
terner
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
3/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Pada sistem terner, komposisinya dinyatakandengan cordinat segitiga
Misalnya untuk titik X, komposisinya dapat
dinyatakan dalam A, B dan D jika diambil
segitiga A-B-D:
B = 100 x DG/DB
D = 100 x HB/DB
A = 100 x GH/DB
Contoh ini diambil karena pada saat
penelusuran jalur kristalisasi ada kalanya
komposisi sistem dinyatakan tidak hanya
dalam komponen-komponennya, salah satu
bisa saja dinyatakan sebagai senyawa (D)
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
4/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Jika dalam bentuk proyeksi dua
dimensinya, temperature tidak dapat
ditunjukkan.
Akan tetapi komposisi-komposisi dengan
temperature liquidus yang sama dapat
ditunjukkan oleh garis isotermal (T1 s/d
T4)
Daerah fasa primer ditunjukkan oleharea A (A-e1-E-e2), B (B-e3-E-e2) dan C
(C-e1-E-e3) dalam diagram terner
Titik e1, e2, e3 dan E merupakan titik-
titik eutectic
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
5/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Jalur kristalisasi p q : Fasa primer A terpresipitasidari cairan, komposisi liquid/cairan
berubah dari titik p ke q
q e : Fasa A dan B terpresipitasi
bersamaan
e : setelah titik eutectic terner tercapai,
liquid yang tersisa mengkristalisasi
menjadi A + B + C
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
6/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Jalur kristalisasi q u : Fasa primer B terpresipitasi
dari cairan, komposisi liquid/cairan
berubah dari titik q ke u
Pada titik u :
Proporsi solid (100% B) : 100 x qu/Bu
Proporsi liquid (komposisi u) : 100 x
qB/Bu
Komposisi total tetap pada titik q
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
7/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Jalur kristalisasi u e : Fasa primer B + A terpresipitasi
bersama-sama
Pada titik w :
Proporsi solid (komposisi x terdiri dari
campuran solid A dan B) : 100 x wq/wx
Proporsi liquid (komposisi w) : 100 x
qx/wx
Proporsi A/B dalam solid yang terbentuk
= xB/xA
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
8/19
1. Sistem terner tanpa larutan padat
Jalur kristalisasi e (eutectic terner): Sisa cairan dengan
komposisi e terkristalisasi menjadi A + B
+ C
Sebelum kristalisasi diatas terjadi,
terdapat fasa solid dan liquid sbg
berikut:
Proporsi solid (komposisi y) : 100 x
eq/ey
Proporsi liquid (komposisi e) : 100 x
qy/ey
Proporsi A/B dalam solid yang terbentuk
= yB/yA
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
9/19
2. Sistem terner tanpa larutan padatdengan senyawa dengan titik leleh
yang kongruent
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
10/19
2. Sistem terner tanpa larutan padatdengan senyawa dengan titik leleh
yang kongruent Semua komposisi awal yang terletak di
segitigaAlkemadeA-AB-C pada
pembekuan sempurnanya akan
membentuk padatan A, AB dan C
Semua komposisi awal yang terletak di
segitigaAlkemadeB-AB-C pada
pembekuan sempurnanya akan
membentuk padatan B, AB dan C
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
11/19
3. Sistem terner tanpa larutan padatdengan senyawa dengan titik leleh
yang tidak kongruent
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
12/19
3. Sistem terner tanpa larutan padatdengan senyawa dengan titik leleh
yang tidak kongruent Semua komposisi awal yang terletak di
segitigaAlkemadeB-AB-C pada pembekuan
sempurnanya akan membentuk padatan B,AB dan C. Titik peritektik f adalah titik
terakhir pembekuan.
Semua komposisi awal yang terletak di
segitigaAlkemadeA-AB-C pada pembekuan
sempurnanya akan membentuk padatan A,
AB dan C. Titik peritektik e adalah titik
terakhir pembekuan.
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
13/19
4. Contoh diagram terner kompleks
4 C t h di t k l k
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
14/19
4. Contoh diagram terner kompleksPembagian menjadi beberapa sub-sistem
Dengan
menghubungkan
beberapa senyawa
kongruent (garisAlkemade) maka
dapat diagram tsb
dapat disederhanakan
menjadi beberapa
segitiga sub-sistem.
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
15/19
4. Contoh diagram terner kompleksIdentifikasi daerah fasa primer
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
16/19
5. Sistem terner dengan larutan padat
Komposisi solidus berubah dengan
temperature sehingga mempersulit
penentuan fasa yang berkesetimbanganpada berbagai temperature hanya dari
proyeksi seperti sebelumnya yang
dilakukan pada sistem terner tanpa
larutan padat
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
17/19
5. Sistem terner dengan larutan padatPerpotongan isotermal
Pada temperatur tertentu tie lineyang
menyatakan kesetimbangan fasa-fasa
dan komposisinya dapat ditandai padahasil perpotongan isotermal
Pada daerah dengan satu fasa,
komposisi fasa = komposisi awal
Pada daerah dua fasa, komposisi fasa =
titik pertemuan tie linedengan batasan
daerah satu fasa
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
18/19
5. Sistem terner dengan larutan padatPerpotongan isotermal
Gunakan lever rule than tie line untuk
menentukan persen fasa-fasa
Untuk titik p2
%solid = 100 x p2L2/L2y2
%liquid = 100 x p2y2/L2y2
Untuk daerah 3 fasa, komposisi dapat
dibaca dari segitiga daerah 3 fasa tsb
7/29/2019 Kesetimbangan Fasa & Diagram Fasa 3
19/19
5. Sistem terner dengan larutan padatPerpotongan isotermal
Didaerah 3 fasa dapat digunakan juga
lever rule untuk menentukan persen
fasa-fasa
Misal untuk titik p3
%= 100 x p3L3/L3 3