DIAGRAM TERNER
I. DASAR TEORI
Berdasarkan hukum fase Gibbs jumlah terkecil peubah bebas yang diperlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem dengan tepat pada kesetimbangan dilengkapkan sebagai :
V = C – P + 2
dengan V = jumlah derajat kebebasan, C = jumlah komponen, dan P = jumlah fasa. Dalam ungkapan di atas, kesetimbangan mempengaruhi suhu, tekanan, dan komposisi sistem. Jumlah derajat kebebasan untuk sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap dapat dinyatakan sebagai :
V = 3 – P
Jika dalam sistem hanya terdapat satu fasa, maka V = 2. Berarti, untuk menyatakan keadaan sistem dengan tepat perlu ditentukan konsentrasi dari dua komponennya. Sedangkan bila dalam sistem terdapat dua fasa dalam kesetimbangan V = 1; berarti hanya satu komponen yang harus ditentukan konsentrasinya dan konsentrasi komponen yang lain sudah tentu berdasarkan diagram fasa untuk sistem tersebut. Oleh karena itu, sistem tiga komponen pada suhu dan tekanan tetap mempunyai jumlah derajat kebebasan maksimum = 2 (jumlah fasa minimum = 1), maka diagram fasa ini dapat digambarkan dalam satu bidang datar berupa suatu segitiga sama sisi yang disebut diagram terner. Tiap sudut segitiga tersebut menggambarkan suatu komponen murni. Prinsip penggambaran komposisi dalam diagram terner dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Fraksi mol tiga komponen dari sistem terner (C = 3) sesuai dengan XA + XB + Xc = 1.
Titik pada sisi AB : campuran biner A dan B BC : campuran biner B dan C XB
X
A XC
C
AC : campuran biner A dan C
Diagram fase yang digambarkan sebagai segitiga sama sisi menjamin dipenuhinya sifat ini secara otomatis sebab jumlah jarak ke sebuah titik didalam segitiga sama sisi yang diukur sejajar dengan sisi-sisinya sama dengan panjang sisi segitiga itu yang dapat diambil sebagai satuan panjang.
Sistem 3 komponen sebenarnya banyak memungkinkan yakni pada percobaan ini digunakan sistem 3 komponen yang terdiri atas zat cair yang sebagian tercampur.
Sistem 3 zat cair yang sebagian dibagi menjadi :
Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair bercampur sebagian Tipe 2 : Pembentukan 2 pasang zat cair bercampur sebagian Tipe 3 : Pembentukan 3 pasang zat cair bercampur sebagian Dalam percobaan yang dilakukan menggunakan tipe 1.
Tipe 1 : Pembentukan sepasang zat cair yang bercampur sebagian.
Penambahan A pada campuran B dan C akan memperbesar daya larut keduanya. C adalah susunan keseluruhan antara B dan C. Pada penambahan A, susunan keseluruhan bergerak sepanjang CA. Susunan masing-masing lapisan dinyatakan dengan garis kesetimbangan 11,22dan seterusnya.
Pada titik b4 kedua lapisan hilang dan terbentuk lapisan tunggal. Hilangnya kedua lapisan tidak bersama-sama.
B A C a1 a2 a3 a4 b1 b2 b3 b4 D
Diagram : 3 Cairan dengan 1 Binodal
Kalau B bercampur sebagian, maka campuran antara B dan C pada temperatur dan tekanan tertentu membentuk dua lapisan
I larutan C dalam B II larutan B dalam C
Kedua lapisan dapat menjadi identik hanya pada satu susunan yaitu d, titik D disebut titik isotermal kritis atau plait point.
Semua campuran yang terdapat di daerah a D b selalu terbagi kedalam dua lapisan. Grafik, a D b disebut kurva binodal. Hanya plait point tidak berimpit dengan maksimal grafik binodal.
II. ALAT DAN BAHAN
Alat – alat yang digunakan yaitu :
Erlenmeyer : 5 buah
Buret 50 mL : 1 buah
Statif dan Klem : 1 buah
Gelas Ukur 10 ml : 3 buah
Pipet tetes : 3 buah
Corong : 3 buah
Gelas kimia : 2 buah
Bahan - bahan yang digunakan yaitu : Asam Asetat pekat (zat A) Aquadest (zat B)
Kloroform (zat C)
III. PROSEDUR KERJA
1. Ke dalam labu erlenmeyer yang bersih dan kering, membuat 9 macam campuran cairan A dan C yang saling larut dalam komposisi sebagai berikut :
Labu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Zat A (mL) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Zat C (mL) 9 8 7 6 5 4 3 2 1
2. Menitrasi tiap campuran dalam erlenmeyer 1 sampai 9 dengan zat B sampai tepat timbul kekeruhan dan mencatat jumlah volume zat B yang digunakan.
3. Menentukan rapat massa masing–masing cairan murni A, B dan C.
Menghitung konsentrasi ketiga komponen dalam % mol untuk tiap-tiap campuran ketiga perubahan jumlah fasa dengan rumus :
Xi x 100% n n n n C B A i
Menggambarkan kesembilan titik itu pada kertas grafik dan membuat kurva binodal sampai memotong sisi AB dari segitiga.
IV. HASIL PENGAMATAN
V. ANALISIS DATA
Dalam percobaan ini, dilakukan pencampuran tiga komponen, yaitu asam asetat (zat A), kloroform (zat B) dan aquadest (zat C). Ketiga komponen tersebut bercampur dengan volume yang berbeda–beda sehingga pencapaian titik akhirnya juga berbeda. Titik akhir titrasi tersebut ditandai dengan tepat timbulnya kekeruhan pada larutan. Dari percobaan didapatkan hasil:
Labu 1 2 3 4 5 6 7 8 9
No. Variabel yang diamati Hasil pengamatan
Perbandingan asam asetat dan kloroform:
Aquades yang dititrasikan sampai tepat timbul kekeruhan :
1. Labu 1 ( 1ml : 9 ml) 0,5 ml 2. Labu 2 (2 ml : 8 ml) 0,7 ml 3. Labu 3 (3 ml : 7 ml) 0,9 ml 4. Labu 4 (4 ml : 6 ml) 0,95 ml 5. Labu 5 (5 ml : 5 ml) 1 ml 6. Labu 6 (6 ml : 4 ml) 2,2 ml 7. Labu 7 (7 ml : 3 ml) 4,2 ml 8. Labu 8 (8 ml : 2 ml) 6,6 ml 9. Labu 9 (9 ml : 1 ml) 7,2 ml
Asam asetat 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Kloroform 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Aquadest 0,5 0,7 0,9 0,95 1 2,2 4,2 6,6 7,2
Pada perlakuan yang pertama yaitu mencampurkan 1 mL asam asetat (CH3COOH) dengan 9 mL kloroform (CHCl3) dan dititrasi menggunakan aquadest. Pada volume 0,5 mL aquadest, tepat muncul kekeruhan pada larutan yang menandakan bahwa titik akhir titrasi telah tercapai. Perlakuan yang kedua mencampurkan 2 mL CH3COOH dengan 8 mL CHCl3 yang kemudian dititrasi dengan aquadest. Pada saat dititrasi aquadest yang diperlukan sebanyak 0,7 mL agar didapatkan kekeruhan pada larutan. Untuk perlakuan – perlakuan selanjutnya seperti mencampurkan 3 mL, 4 mL, 5 mL, 6 mL, 7 mL, 8 mL dan 9 mL asam asetat dengan 7 mL, 6 mL, 5 mL, 4 mL, 3 mL, 2 mL dan 1 mL kloroform, di mana terlihat jelas volume asam asetat yang dicampurkan bertambah sedang kloroform yang dicampurkan semakin berkurang. Ini dapat disimpulkan bahwa persentase kloroform (zat B) yang ditampilkan dalam kurva semakin kecil seiring dengan berkurangnya volumenya( lihat lampiran diagram terner). Hal ini disebabkan karena semakin bertambahnya volume asam asetat yng dicampurkan, sehingga diperlukan lebih banyak air pula untuk dapat melarutkan larutan tersebut. Kekeruhan pada akhir titrasi terjadi karena air dapat campur seluruhnya dengan asam asetat , sedangkan kloroform dan air hanya campur sebagian. Campur sebagian antara air dan kloroform ini akan membentuk suatu lapisan yang menyebabkan timbulnya kekeruhan.
Dari perhitungan yang diperoleh dari data hasil pengamatan diperoleh sembilan titik diagram terner, di mana masing–masing titik menggambarkan komposisi–komposisi masing– masing zat pada tiap campuran (dapat dilihat pada lampiran) . Perbedaan persentase pada setiap zat ( larutan ) disebabkan oleh volum dari masing-masing komponen berbeda, sehingga terjadi perubahan daya saling larut antara komponen-komponen larutan tersebut. Setiap penambahan aquadest pada campuran tersebut menyebabkan perubahan daya larut antar larutan, hal ini kemudian digambarkan dalam diagram terner. Dari setiap perlakuan berarti diperoleh sembilan diagram terner yang berarti ada sembilan titik dalam kesembilan diagram terner tersebut.. Dengan menggabungkan kesembilan titik tersebut, diperoleh sebuah garis lengkung yang disebut kurva binodal. Kurva binodal yang telah dibuat tersebut diperoleh dengan cara menghubungkan titik-titik dari 1 sampai 9 dengan menarik sebuah garis kesetimbangan dari susunan masing-masing larutan
Kurva Binodalnya sebagai berikut:
Ketidakteraturan garis dalam menggambar pada kurva binodal mungkin disebabkan akibat adanya penurunan volume aquadest digunakan untuk mencapai kekeruhan pada saat menitrasi.
VI. KESIMPULAN
1. Asam asetat,kloroform, dan air merupakan sistem 3 komponen yang dapat campur sebagian dan dapat digambarkan dalam diagram terner
2. asam asetat dan air dapat campur seluruhnya begitu juga asam asetat dan kloroform, tetapi air dan kloroform tidak dapat campur seluruhnya,hanya campur sebagian saja
3. Titik akhir titrasi asam asetat (CH3COOH) dan kloroform (CHCl3) dengan aquadest (H2O) di tandai dengan timbulnya kekeruhan
4. Semakin banyak volume asam asetat dan semakin sedikit volume kloroform maka semakin banyak volume aquadest yang dperlukan untuk menitrasi larutan tersebut C(CH3Cl ) 90 A (CH3COOH) B (H2O) 80 0 70 60 50 40 30 20 10 90 80 0 70 60 50 40 30 20 10 90 80 0 70 60 50 40 30 20 10 XC XA XB
5. Penambahan aquadest pada larutan asam asetat pekat dan kloroform pada komposisi yang berbeda menyebabkan perubahan daya saling larut antara kedua zat tersebut
