SLIDE: KIMIA DASAR LARUTAN

KIMIA DASAR LARUTAN

KULIAH

SELASA 6-13 OKTOBER 2020

LARUTAN

PENGERTIAN

Larutan adalah campuran homogen dua atau lebih jenis zat murni BERDASARKAN FASA PENYUSUNNYA

PADAT CAIR GAS

PADAT PADUAN LOGAM LARUTAN GULA

CAIR LARUTAN GULA AIR - ALOKOHOL O₂ DALAM AIR

GAS ^{O2 DALAM AIR UDARA}

BERDASARKAN PERANNYA DALAM MENYUSUN LARUTAN PELARUT: SOLVEN(T)

Adalah komponen larutan yang lebih dominan menentukan fasa dari larutan Contoh: 70% gula + 30% air : air tetap merupakan pelarut, karena fasa dari larutan lebih menyerupai air, bentuknya mengikuti tempat penampungnya.

ZAT TERLARUT: SOLUTE

Adalah komponen utama larutan, yang menentukan sifat kimia maupun sifat fisika larutan

Contoh: Larutan asam asetat. Kata asam asetat menunjukkan zat terlarutnya

Berbagai cara menyatakan konsentrasi (kadar) zat terlarut di dalam larutan

konsentrasi: menyatakan jumlah zat terlarut dalam sejumlah tertentu larutan (atau pelarut) 1. Massa per volume: g/100 ml, g/l

2. Molaritas : mol/l

3. Normalitas: mol ekuivalen/l *) ada penjelasan lebih lanjut 4. Molalitas : mol/1000 g pelarut **) untuk mengkaji sifat koligatif

5. % W/W (berat/berat) : NaOH 30% (tanpa deskripsi) selalu berarti % w/w:

contohnya Larutan NaOH 30% dibuat dengan melarutkan 30g NaOH + 70 g Air 6. % W/V (berat/volume): 30% w/v (30 gram dalam 100 ml larutan)

7. % V/V (volume/volume): N₂ dalam udara 78% (100 l udara mgd 78 l N₂) 8. ppm (part per million): 1 ppm = 1 mg dalam 1 liter atau 1ml dalam 1 lt

9. ppb (part per billion): 1 ppm = 1000 ppb (1mg dalam 1000 liter): contoh: air umpan boiler di perusahaan pembangkit listrik (mis: IPMOMI) kandungan oksigennya tidak boleh lebih besar dari pada 10 ppb

kesetaraan system satuan volume: 1ml = 1 cm³

NORMALITAS TIPE 1

Konsentrasi yang menyatakan kesetaraan dengan konsentrasi zat terlarut tertentu A. Untuk Larutan Asam dan Basa:

Normalitas menyatakan kesetaraan kadar Asam/Basa dengan konsentrasi molar ion H⁺ Contoh:

• Normalitas larutan HCl 1 M, adalah 1 N karena dalam larutan itu mengandung ion H⁺ dengan konsentrasi 1 mol/l

• Normalitas larutan H₂SO₄ 1M, adalah 2N, karena dalam larutan itu mengandung ion H⁺ dengan konsentrasi 2 mol/l

• Normalitas larutan asam asetat (CH₃COOH) 1 M, adalah 1 N, karena dalam reaksinya dengan basa kuat larutan asam itu dapat menyediakan ion H⁺ sebanyak 1 mol dalam setiap liter larutan.

• Normalitas Larutan NaOH 1 M adalah 1 N, karena 1 liter larutan itu dapat dinetralkan dengan larutan yang menyediakan 1 mol ion H⁺ (kata “yg menyediakan” berarti: mengandung atau masih melalui proses)

• Normalitas Larutan Ca(OH)₂ 1M adalah 2 N, karena 1 liter larutan itu dapat dinetralkan dengan larutan yang menyediakan 2 mol ion H⁺

• Normalitas larutan NH₄OH 1M, adalah 1N, karena 1 lt lart. Itu dpt dinetralkan dg. 1 lt asam kuat 1N atau 1M

NORMALITAS TIPE 2

Konsentrasi yang menyatakan kesetaraan kadar larutan itu dengan konsentrasi (jumlah) zat tertentu yang terlibat dalam reaksi.

B. Untuk larutan pereaksi oksidasi/reduksi:

Normalitas menyatakan kesetaraannya dengan besarnya perubahan bilangan oksidasi (jumlah elektron yang ditransfer) dalam suatu reaksi redoks.

Contoh:

Normalitas larutan KMnO₄ tergantung penggunaannya dalam reaksi redoks.

a. Untuk reaksi: MnO₄⁻ + Fe + H⁺ → Mn²⁺ + Fe²⁺ + H₂O (dalam suasana asam) Oksidasi: (Fe → Fe²⁺ + 2e)  5

Reduksi: (Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺ )  2 Reaksi menjadi: 2MnO₄⁻ + 5Fe + 16H⁺ → 2Mn²⁺ + 5Fe²⁺ + 8H₂O Jadi normalitas Larutan KMnO₄ 1 M adalah 5 N,

atau sebaliknya konsentrasi molar KMnO₄ 1 N adalah 0,2 M

b. Untuk reaksi: MnO₄⁻ + Fe → MnO₂ + Fe²⁺ (dalam suasana reaksi basa) Reduksi : Mn⁷⁺ + 3 e → Mn⁴⁺

Jadi normalitas Larutan KMnO₄ 1 M untuk reaksi (b) adalah 3 N,

Larutan Elektrolit dan Larutan Non-elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang zat terlarutnya berupa ion-ion, atau dengan kata lain bahwa di dalam larutan elektrolit zat terlarut terionisasi menjadi ion-ion positif (kation) dan ion-ion negatif (anion).

Salah satu ciri dari larutan eletrolit adalah kemampuan meneruskan arus listrik.

Larutan elektrolit kuat: adalah larutan yang zat terlarutnya mengalami ionisasi secara sempurna. Derajat ionisasi (a) 100% (syaratnya: konsentrasi tidak pekat) Contoh: Larutan NaCl, Larutan HCl, Larutan NaOH

Larutan elektrolit lemah: adalah larutan yang zat terlarutnya mengalami ionisasi sebagian, atau membentuk kesetimbangan dengan yang tidak terionisasi

Contoh: larutan asam Asetat

CH₃COOH  CH₃COO⁻ + H⁺ (cara penulisan menurut Arhenius) CH₃COOH + H₂O  CH₃COO⁻ + H₃O⁺ (cara Bronsted Lowry)

Larutan Non elektrolit

Adalah larutan yang zat terlarutnya tidak terionisasi Contoh:

Larutan gula dalam air Larutan urea dalam air

Ciri larutan non elektrolit: tidak menghantarkan arus listrik

Sifat koligatif Larutan (sifat fisik)

Sifat koligatif adalah sifat larutan yang dipengaruhi oleh konsentrasinya, tidak oleh jenis zat terlarutnya.

Yang termasuk sifat koligatif larutan adalah 1. Kenaikan titik didih:

Adanya zat terlarut dapat menyebabkan kenaikan titik didih pelarut.

Di bawah tekanan udara 1 atm, air mendidih pada suhu 100^oC. Tetapi kalau ke dalam air itu dilarutkan gula atau garam (NaCl) maka jika larutan itu dipanaskan sampai dengan 100^oC larutan itu belum mendidih. Atau dengan kata lain untuk dapat mendidih, larutan itu harus dipanaskan sampai suhu melampaui 100^oC.

Dapat dikatakan bahwa dengan adanya zat terlarut, air mengalami kenaikan titik didih.

Coba perhatikan diagram fase berikut ini

Diagram Fasa Air

(Suhu (y) vs kandungan kalor (x) fasa (padat-cair-gas) untuk H₂O di bawah tekanan udara 760 mmHg)

• >100

^o

C uap

• 100

^o

C mendidih (cair → gas) air dipanaskan

• 0

^o

C leleh (padat → cair) padat (es)

• - 10

^o

C

→ Kalor yang ditambahkan dalam proses pemanasan

Penjelasan diagram

Sumbu y (vertikal) adalah sumbu untuk temperatur (suhu)

Sumbu x (horizontal) adalah sumbu untuk jumlah kalori yang ditambahkan

Garis miring menunjukkan bahwa penambahan kalori akan menyebabkan kenaikan suhu tetapi tidak mengubah fase

Garis miring 1 (paling bawah): penambahan kalori akan meningkatkan suhu es (H₂O padat) dari – 10^oC menjadi 0^oC Catat: bentuk tetap es padat

Garis datar 1 (diatas garis miring 1): penambahan kalori tidak menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah bentuk H₂O padat menjadi H₂O cair (pelelehan)

Garis miring 2 (tengah): penambahan kalori menaikan suhu H₂O cair dari 0-100^oC.

Pengamatan dilakukan di bawah tekanan udara 760 mmHg, sehingga H₂O masih berbentuk cair sampai suhu 100^oC

Garis datar 2 (diatas garis miring 2) penambahan kalor tidak menaikkan suhu, karena digunakan untuk mengubah bentuk (fasa) H₂O dari cair menjadi gas (mendidih)

Garis miring 3 (paling atas), penambahan kalor akan menyebabkan kenaikan suhu uap, dan secara terus menerus juga digunakan untuk menambah jumlah uap sehingga

tekanannya juga naik (ini hanya bisa dilakukan jika air berada dalam ruang tertutup, misalnya ketel uap pada mesin PLTU, atau dulu pada mesin Lokomotif uap)

Tekanan Udara

Q: Apakah definisi Tekanan itu?

A: Menurut Ilmu Fisika, Tekanan adalah besarnya gaya per satuan luas.

P = F/A

dengan satuan dasar KgF/M

²

, Bar, mmHg, atm, dsb Q: Apakah yang dimaksud dengan tekanan udara?

A : Adalah besarnya gaya berat yang disebabkan oleh partikel-partikel gas di dalam udara yang ditanggung oleh permukaan bumi (dan juga benda-

benda lain dipermukaan bumi di bawah udara)

Q: Apakah berarti Tekanan udara merupakan tekanan total?

A: Ya, sesuai dg. komposisi udara, jika di satu tempat tekanan udara 1 atm

dan suhu 25

^o

C, maka tekanan yang disumbangkan oleh gas N

₂

adalah

0,78atm, dan yang disumbangkan oleh gas O

₂

adalah 0,21atm.

Tekanan udara

Jadi,

P

_udara

= P

_N2

+ P

_O2

+ P

gas-gas lain

P

_total

= P

₁

+ P

₂

+ P

₃

+ … P

₁

+ P

₂

+ P

₃

+ … disebut sebabagi tekanan partial

Q: Apakah adanya uap air juga akan menyumbang tekanan udara?

A: ya

Q: Berapa besarnya tekanan yang disumbangkan oleh uap air?

A: tergantung suhu air, dan ketersediaan H₂O_(l) yang berada dalam kesetimbangan dengan air dalam fasa gas itu.

Tabel berikut ini ditampilkan tekanan uap jenuh air murni pada berbagai suhu

Tekanan udara yang disebabkan oleh adanya uap air

NB:

Semua zat cair, selalu berada dalam

kesetimbangan

dengan fasa uapnya.

Jumlah uap diukur dengan tekanan uapnya.

Tekanan jenuh zat murni merupakan fungsi suhu

Q: Tabel tersebut tentang tekanan uap jenuh air murni, apa yang dimaksud dengan kata “jenuh”?

A: Tekanan Jenuh adalah tekanan maksimum yang dapat dicapai. Keadaan jenuh dapat dicapai jika di dalam ruang itu tidak ada partikel gas lain.

Syarat kedua, uap air itu berada dalam kesetimbangan dengan H

₂

O cair.

Q: Apakah yang dimaksud dengan air murni?

A: Air murni adalah air yang tidak melarutkan atau tidak bercampur dengan zat apapun?

Q: Bagaimana dengan tekanan di atas air jika air bercampur membentuk larutan dengan zat lain?

A: Ada dua kemungkinan, yaitu (a) jika air membentuk larutan dengan zat

yang dapat menguap, dan (b) jika air melarutkan zat yang tidak dapat

menguap.. Akan dijelaskan pada slide berikutnya

Tekanan total dan tekanan partial

1.

Besarnya tekanan di atas larutan yang terbentuk dari zat-zat dapat menguap adalah merupakan penjumlahan dari tekanan yang disebabkan oleh partikel-partikel gas dari penyusun larutan itu.

(Ingat: semua zat cair selalu berada dalam kesetimbangan dengan fase gasnya)

Contoh: H

₂

O

_(l)

 H

₂

O

_(g)

Air murni  P

^o_H2O

Di atas H₂O cair hanya ada uap air

C

₂

H

₅

OH

_(l)

 C

₂

H

₅

OH

_(g)

Alkohol murni  P

^o_C2H5OH

Di atas C₂H₅OH cair hanya ada uap C₂H₅OH

H

₂

O

_(l)

+ C

₂

H

₅

OH

_(l)

 H

₂

O

_(g)

+ C

₂

H

₅

OH

_(g)

Larutan air-alcohol  P

_H2O

+ P

_C2H5OH

Di atas larutan cair hanya ada uap dari komponen larutan itu

Tekanan uap jenuh zat murni dan tekanan partial

H

₂

O

_(l)

 H

₂

O

_(g)

C

₂

H

₅

OH

_(l)

 C

₂

H

₅

OH

_(g)

Zat murni  uap jenuh zat murni H

₂

O

_(l)

+ C

₂

H

₅

OH

_(l)

 H

₂

O

_(g)

+ C

₂

H

₅

OH

_(g)

Larutan air-alcohol  tekanan total

(  .tekanan

²

partial)

Tekanan partial dari komponen larutan

P

_{H2O =}

(X

_H2O

)  (P

^o_H2O

)

P

_{C2H5OH =}

(X

_C2H5OH

)  (P

^o_C2H5OH

)

Tekanan total dan tekanan partial

(untuk larutan dengan zat terlarut tak menguap)

2.

Besarnya tekanan di atas larutan yang pelarutnya dapat menguap, dan zat terlarutnya tidak dapat menguap, merupakan tekanan yang disebabkan hanya oleh partikel-

partikel pelarut saja.

Contoh: H

₂

O

_(l)

 H

₂

O

_(g)

Air murni  P

^o_H2O

NaCl

_(s)

 NaCl

_(g)

Natrium klorida



tidak menyumbang tekanan

H

₂

O

_(l)

+ NaCl

_(aq)

 H

₂

O

_(g)

Larutan NaCl  P

_H2O

Adanya zat terlarut tidak volatile, akan menurunkan tekanan uap, proporsional dengan fraksi mol pelarut.

Cara mengukur tekanan uap jenuh:

(1)

(2)

(3)

(5) (4)

Keterangan:

(1) Termometer

(2) Barometer (pengukur tekanan) (3) Pompa vakum

(4) Pemanas (dilengkapi dengan control/thermo-regulator (5) Zat cair murni atau larutan

Cara operasinya:

Setelah ketel diisi dengan zat cair murni atau larutan, semua alat (1) s.d. (4) terpasang dengan baik, kemudian dilakukan pengosongan udara, sampai tekanan terendah. Maka yang terbaca pada barometer adalah tekanan uap jenuh pada suhu tertentu (terbaca)

Titik didih

Apakah pengertian mendidih?

Suatu zat cair dikatakan mendidih jika tekanan udara di atas zat cair itu hanya disebabkan oleh partikel-partikel berfasa gas dari zat itu.

Atau dengan kata lain, suatu zat dikatakan mendidih, jika tekanan yang disebabkan oleh partikel-partikel gas dari zat itu sama dengan tekanan udara.

Ingat:

tebalnya udara di setiap tempat berbeda-beda,

akibatnya tekanan udara di suatu tempat dengan tempat lain juga berbeda,

tergantung dari ketebalan udaranya. Udara di permukaan laut adalah paling tebal Dengan demikian besarnya tekanan yang harus dicapai agar suatu zat berada dalam keadaan mendidih juga berbeda-beda. Pada hal tekanan adalah fungsi temperatur.

Dengan demikian dapat difahami bahwa titik didih suatu zat (katakanlah H₂O) berbeda- beda di satu tempat dengan tempat lainnya, tergantung ketinggiannya dari atas

permukaan laut.

Mengapa adanya zat terlarut mempengaruhi titik didih suatu zat cair?

Misalkan kedua text box di bawah ini adalah tabung tertutup berisi larutan yang berada dalam kesetimbangan dengan fasa uapnya

Uap air dan uap alkohol P

_tot

= P

_H2O

+ P

_alkohol



Larutan alkohol dan air (larutan cair)

Uap air saja P

_tot

= P

_H2O

+ P

_gula



^Pgula= 0

Larutan gula dalam air

(air dapat menguap, gula tidak dapat menguap)

Larutan A + B P_A = X_AP^o_A Jika A pelarut dan B zat terlarut

P total = P_A + P_B P_B = X_B P^o_B Jika B non volatile, maka P total … (?)

Sifat koligatif Larutan

Sifat koligatif adalah sifat larutan yang dipengaruhi oleh konsentrasinya tidak oleh jenis zat terlarutnya.

Contoh untuk definisi itu

Air murni dibawah tekanan udara P atm mempunyai titik didih T^oC

Jika ke dalam satu liter air (atau 1000 gram air) dilarutkan satu mol suatu zat apapun, maka titik didih air itu di bawah tekanan udara P atm akan menjadi (T+∆T)^oC

Rumus (empirik) yang berlaku

∆Tb = Kb  m (berlaku untuk zat non elektrolit)

(persamaan linier biasanya dinyatakan dengan persamaan y = a + bx)

Dengan

∆Tb : Kenaikan titik didih

Kb : Konstanta kenaikan titik didih

m : molalitas = jumlah mol zat terlarut dalam 1000 gram pelarut

DISKUSI

PELARUT YG DILARUTKAN JMLH YG DILARUTKAN KONSENTRASI PARTIKEL KENAIKAN TITIK DIDIH

1 LITER 1. GULA 1 MOL 1 MOL/1000 g AIR ∆T ^oC

(1000 g) 2. UREA 1 MOL 1 MOL/1000 g AIR ∆T ^oC

AIR 3. NaCl 1 MOL

2 MOL/1000 g AIR

( 1 mol Na⁺ dan 1 mol Cl^-) i = 2

∆T ^oC >

4. FeCl₂ 1/3 Mol

1 MOL/1000 g AIR

(1/3 mol ion Fe²⁺ + 2/3 mol ion Cl-) i = 3

∆T ^oC T

Buatkan modifikasi Rumus ∆T untuk zat terlarut adalah zat elektrolit

∆Tb = Kb  mi i = faktor van Hoff

(berlaku kalua ionisasinya sempurna), Kalau tidak sempurna bagaimana?

Bandingkan antara air murni dan larutan gula (gula = non volatile)

yang dipanaskan sampai suhu 100^oC dibawah tekanan udara 760 mmHg

AIR MURNI (100% H₂O)

Pada suhu 100

^o

C P

^o_H2O

= 760 mmHg

= tekanan udara (mendidih)

AIR + GULA (X H₂O = 0,8)

Pada 100

^o

C

P

_H2O = X_H2O x P^o_H2O = 760 x 0,8 <760mmHg

< P udara

(belum mendidih)

agar mendidih suhu harus dinaikkan lagi. Mengalami kenaikan titik didih

Latihan:

Hitung berapa besarnya Kb air, dari data pengamatan terhadap titik didih air dari berbagai konsentrasi molar zat non elektrolit sebagai berikut ini:

Tb = boiling point = titik didih Penyelesaian:

Buatlah grafik garis dengan sumbu x untuk molalitas, dan sumbu y untuk titik didih.

Maka:

y = a.x

a adalah slope dari grafik, diperoleh dari pembagian segmen x dengan segmen y Tb = m.Kb

molalitas 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Tb

^o

C 97 97,25 97,5 97,8 98,05 98,3 98,6

Hitung slope dari grafik ini = Kb

Grafik ini dibuat dengan Microsoft Excel.

Persamaan garis liniernya dapat diketahui dengan menggunakan trendline- equation

Didapatkan

Y = 0,5321x + 96,988

Dari persamaan itu dapat diketahui:

Kb = 0,53

Tb = 96,988 (dari tabel data Tb= 97^oC)

∆Tb = Y – (96,988)

∆Tb = 0,5321.x (∆Tb =Kb.m)

Titik Beku (T

_f

= freezing temperature)

Q: Apakah titik beku itu

A: Suhu mana suatu zat cair berada dalam kesetimbangan dengan fase padatnya.

Q: Mengapa adanya zat terlarut dapat menurunkan titik beku suatu zat cair?

A: Harus difahami terlebih dahulu, sebenarnya apa yang terjadi ketika suatu zat cair membeku.

Tidak sekedar berubah menjadi padat, tetapi padatan yang terbentuk adalah sistem kristal.

Sistem kristal hanya dapat terbentuk dari partikel-partikel zat murni tunggal.

Adanya zat lain (impurities/pengotor/zat terlarut) akan mengganggu proses pengkristalan.

Maka jika suatu zat akan mengkristal terlebih dahulu akan memurnikan dirinya dengan memisahkan diri dari impurities nya. Proses ini akan menyebabkan

perubahan konsumsi kalor yang akan terdeteksi sebagai perubahan temperatur bekunya.

Ceritakan pengalaman Anda ketika menikmati es lilin (dalam kantung plastic)

Perhitungan empirik Penurunan Titik beku

sama dengan perhitungan empirik kenaikan titik didih

∆T

_f

= K

_f

.m

Soal untuk dijawab saat kuis 2

Bagaimana cara melakukan percobaan pengamatan terhadap titik didih

sebagai fungsi konsentrasi, karena Ketika dilakukan pemanasan suatu

larutan (logikanya) konsentrasi larutan itu akan terus berubah (semakin

pekat atau semakin encer), karena salah satu dari komponen pelarut

(dan mungkin juga zat terlarut) akan berkurang karena penguapan?

Proses Osmosis



OSMOMETER

Tekanan Osmosis:

Tekanan yang harus diterapkan untuk mencegah terjadinya proses osmosis

REVERSE OSMOSIS

Tekanan Osmosis (  )

Tekanan osmosis adalah tekanan yang berkaitan dengan larutan, maka parameter konsentrasi menjadi penting:

Dari Persamaan PV = nRT

yang disusun ulang menjadi P =

^𝑛𝑅𝑇

𝑉

Dan disusun ulang lagi menjadi P =

_𝑉^{𝑛 𝑅𝑇}

, dengan

^𝑛

𝑉

adalah konsentrasi atau C (konsentrasi molar)

Maka dapat dimodifikasi  = C.R.T

Perhitungan tekanan osmosis

Dari peristiwa osmosis, tekanan osmosis di artikan sebagai tekanan yang harus diterapkan untuk mencegah terjadinya peristiwa osmosis itu

Jika pada gambar osmometer, adanya proses osmosis ditandai dengan

naiknya permukaan larutan dalam kapiler setinggi h, maka untuk mencegah terjadinya proses osmosis harus diterapkan tekanan sebesar

P =   g  h

 ^{=  } Atau ^{g  h}

Dengan P = adalah tekanan

 = massa jenis larutan

g = adalah percepatan gravitasi bumi

h = kenaikan permukaan dalam pipa kapiler

Contoh soal yang menggunakan tekanan osmosis

Tekanan osmosis dari suatu larutan yang mengandung 45 gram sukrosa per liter pada suhu 0°C adalah 2,96 atm. Hitunglah massa molekul relatif sukrosa.

Diket massa sukrosa = 45 gram

Suhu, T = 0^oC = 273,15 K Tekanan Osmosis, = 2,96 atm

Dari rumus  = C.R.T maka: C = ()/(R.T)

C = 2,96: (0,082x273,15) C = 0,132 mol/l

45 gram/liter = 0,132 mol/liter

Massa molekul relative sukrosa adalah 45/0,132 = 340.91 gram/mol

Pernyataan tekanan untuk soal di atas dapat juga harus dihitung sendiri (oleh Anda) dengan menggunakan data massa jenis () dan kenaikan level permukaan larutan (h), dan konsentrasi (g/l) zat yang dilarutkan

Reverse Osmosis (RO)

Kebalikan dari proses osmosis Silakan lihat skema ini

di mana aplikasi RO digunakan?

Penyediaan air bersih di kapal dan di pembangkit listrik tenaga uap

seperti di Paiton, menggunakan air laut

sebagai bahan mentah, yang dengan

proses RO diubah menjadi air bersih

Skema alat RO

membrane semi permeabel

Brine water brine water (inlet) lebih pekat

Contoh soal:

Berapa tekanan yang harus diaplikasikan agar air laut (inlet) yang

mengandung garam (anggap saja NaCl) dengan konsentrasi 3% w/v sehingga air pada sisi outlet konsentrasinya menjadi 3,5% w/V

Fresh water

Fresh water

Kran air bersih

Contoh soal:

a. Berapa tekanan yang harus diaplikasikan agar air laut (inlet) yang mengandung garam (anggap saja NaCl) dengan konsentrasi 3% W/V sehingga air pada sisi outlet konsentrasinya menjadi 3,5% w/V

Suhu Operasi adalah 27^oC

a. Berapa liter air segar yang dihasilkan dari setiap 1000 liter air laut yang diproses?

Penyelesaian:

a.  = C.R.T

Konsentrasi NaCl 3,5 gram/100 ml = 35 gram/liter = 35/58,5 = 0,5983 M Konsentrasi Partikel = 2x 0,5983 M = 1,1966

 = C.R.T = 1,1966 x 0,082 x 300,15 = 29,45 atm

b. 30 gram/liter = 30.000 gram/1000 liter = 30 kg/1000 liter

35 kg/1000 liter = 30 kg/V₂ liter V₂ = (30 x 1000)/35 = 857,14 (??)

Jadi air segar yang dihasilkan dari pemrosesan 1000 liter air laut adalah = 1000-857,14

= 142,86 liter

Keadaan awal: konsentrasi 3% W/V = 30Kg dalam 1000 liter, Keadaan akhir: konsentrasi 3,5% W/V = 30Kg dalam V liter, 30/1000 = 3% = 3/100

30/V = 3,5% = 3,5/100

30/V = 3,5/100 jadi, V = (100x30)/3,5 = 857,143

Air bersih yang dihasilkan adalah 1000 – 857,143 = 142,87 liter