Referensi:
1) Smith Van Ness. 2001. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic, 6th ed.
2) Sandler. 2006. Chemical, Biochemical adn Engineering Thermodynamics, 4th ed.
Kesetimbangan Fasa Multikomponen
II
I
II
1
I
1
f
f
f
f
2
i
f
= fugasitas parsial komponen
i di fasa I dan II
m
= jumlah komponen
II
m
I
m
II
2
I
2
f
f
f
f
Pengamatan percobaan prilaku campuran hexane (1)/triethylamine (2)
pada dua kondisi kesetimbangan pada suhu konstan
T = 60
oC.
Uap
Uap
T =60oCT = 60oC
Kesetimbangan Uap-Cair (VLE)
Cair
y1= 0,35 P = 0,47 bar
x1= 0,20 P = 0,47 bar
y1= 0,90 P = 0,68 bar
x1 = 0,80 P = 0,68 bar
Uap
Cair
L
V
1 L
1 1
V 1
o
x P, T, f y
P, T, f
bar 0,47 P
C 60 T
L
V
1 L
1 1
V 1
o
x P, T, f y
P, T, f
bar 0,68 P
C 60 T
Pengamatan percobaan prilaku campuran heksane(1)/triethylamine (2)
pada dua kondisi kesetimbangan pada tekanan konstan
P = 0,7 bar.
Uap
Uap
P =0,7 bar P = 0,7 bar
Cair
y1= 0,35 T = 72oC
x1 = 0,20 T = 72oC
bar
y1= 0,58 T = 67oC
x1 = 0,40 T = 67oC
Uap
Cair
L
V
1 L
1 1
V 1
o
x P, T, f y
P, T, f
bar 0,7 P
C 72 T
L
V
1 L
1 1
V 1
o
x P, T, f y
P, T, f
bar 0,7 P
C 67 T
A. Kondisi Umum Kesetimbangan Uap-cair
Campuran Uap
Kesetimbangan suhu :
Kesetimbangan tekanan :
T
T
T
V
L
Campuran Uap
Campuran Cair
y , P , T
x , P ,T
c L
c c
V c
2 L
2 2
V 2
1 L
1 1
V 1
x
P,
T,
f
y
P,
T,
f
x
P,
T,
f
y
P,
T,
f
x
P,
T,
f
y
P,
T,
f
Kesetimbangan fugasitas :
P
P
B. Konstrain lainnya
Komposisi cairan:
1
x
...
x
x
1
2
c
10
c
V c 2
V 2
1 V
1 1
L C 2
L 2 1
L 1
y
P,
T,
f
y
P,
T,
f
y
P,
T,
f
x
P,
T,
f
x
P,
T,
f
x
P,
T,
f
Komposisi gas:
Jumlah fugasitas :
1
y
...
y
VLE BERBASIS EOS (
φ
-
φ
method
)
L
i
V
i
f
f
P
φ
x
P
φ
y
i
V
i
i
i
L
(i = 1, 2, . . ., N)
(1)
(2)
12
P
φ
x
P
φ
y
i
V
i
i
i
L
i
1,
2,
N
φ
x
φ
y
i
i
V
i
i
L
?
φ
V
i
?
φ
L
i
(2)
(4)
(5)
P
φ
f
P P
dP
RT
-V
1
φ
ln
Fugasitas Campuran Uap
V
V
1
Z
Z
ln
-dV
V
P
RT
RT
1
P
P
T,
f
ln
φ
ln
(5)
(6)
P
dP
P
RT
-V
RT
1
φ
ln
(7)
P
φ
y
f
i
i
i
14
(8)
P P
P i T,P,n
P P
P i
dP
P
RT
-n
V
RT
1
dP
P
RT
-V
RT
1
φ
ln
j
V
V i T,V,n
i
dV
-
RT
ln
Z
V
RT
n
P
RT
1
P
P
T,
f
ln
φ
ln
j
V
(9)
V V T,V,nj
RT
PV
(11)
T
B
1
Z
PV
16
(11)
(12)
m m
Z
V
y
T,
B
1
RT
PV
V
T
B
1
Z
RT
PV
c
1 i
i i
m
y
Z
T,
P
T,
y
y
y
B
T
B
i j
ij j i
m
(14)
i
V
i
T,
P,
y
ln
2
y
B
T
ln
Z
f
ln
j j
m ij
i m
m ij
i i
i
i i
Z
ln
T
B
y
RT
Z
2P
Z
ln
T
B
y
V
2
ln
P
y
y
P,
T,
f
ln
(15)
RT
P
4B
1
1
2
1
V
y
T,
B
1
Contoh : Menghitung fugasitas komponen dengan
persamaan virial
18
mol
m
10
417
2
10
22
4
5
0
10
15
2
5
0
5
0
2
10
5
1
5
0
B
2
3 4 4 2 4 4 2 BU BU BU BU ET BU ET ET ET ET/
,
,
,
,
,
,
,
,
B
y
y
y
B
y
B
y
y
B
2 2
992
0
15
,
373
08314
,
0
1
)
10
417
,
2
(-4
2
1
2
1
4-,
1
1
RT
P
4B
1
1
Z
m m(17)
,
a
b
20
(18)
n
i(19)
(21)
22
(22)
:
(24)
RTV
a
a
2y
a
2y
Z
ln
b
V
V
ln
b
V
b
φ
ln
1 1 2 1 2m m 1 1
RTV
a
a
2y
a
2y
Z
ln
b
V
V
ln
b
V
b
φ
ln
2 2 1 1 2
m i m m m m i i b V b RT b aα Z ln V b V ln b V b φˆln
m m i m j ij j m m b V V ln b b aα aα y 2 RT b aα
2
yj
aα ij
b
V
b
a
α
b
(26)
m m i m j ij j m m b V V ln b b aα aα y 2 RT b aα
m i m m m m i ib
V
b
RT
b
a
α
Z
ln
V
b
V
ln
b
V
b
φˆ
ln
2 2
Fugasitas Campuran Cairan
P
b
RT
P
b
2
1
Z
b
b
a
a
x
2
RT
b
2
2
a
Z
1
Z
m L m L m i j ij j m L m L mln
RT
b
ln
b
b
φ
ln
m m i L i(29.a)
RT
P
b
2
1
Z
b
a
RT
b
2
2
L mm m m m
m L m m L m m i m j ij j m m L m L mB
2
1
Z
B
2
1
Z
B
b
A
A
x
2
B
2
2
A
Z
1
Z
ln
B
ln
B
B
φ
ln
m m i Li
2