In addition, your group also given another task, similar but not really the same. (a) Explain why Raoults law is not suitable for analysis of P-x-y diagram of the chloroform-1,4 dioxane mixture, based your explanation on the molecular structure and molecular interaction between the molecules. (b) A binary mixture of chloroform (1) and 1,4-dioksan (2) with an equimolar composition (z1=z2=0.5) in a compressed liquid state di fed to a storage vessel to be maintained at temperature of 50 oC and pressure of 25 kPa. Your group should determine if the mixture in the vessel will be a mixture of saturated liquid and saturated vapour, vapor or liquid. If it exist as a mixture of the two phases please determine the mole-fraction of each phase.

Jawab :(a) Jawab

Titik minimum kurva P-x1 (bubble point) dan P-y1 (dew point) berada pada titik yang sama. Kondisi pada titik ini disebut azeotrope. Sistem azeotrope merupakan campuran dari dua cairan yang komposisinya tidak bisa dipisahkan dengan proses distilasi sederhana. Hal ini terjadi karena ketika suatu campuran azeotropik dididihkan, uap memiliki fraksi yang sama dengan konstituen campuran yang belum didihkan.Area grafik dua fasa campuran ini kecil, menunjukkan bahwa perbedaan titik didih dari kloroform dan THF kecil, dimana titik didih kloroform adalah 61,2oC dan THF = 66oC. Terjadi defvasi negatif dari hukum Raoult. Sifat azeotrope pada titik minimum kurva menunjukkan bahwa komposisi kedua larutan adalah sama. Hal ini terjadi karena kloroform merupakan senyawa nonpolar sedangkan THF merupakan senyawa polar; senyawa polar sulit larut dalam senyawa nonpolar. Tidak terjadi reaksi pada titik ini, sehingga komposisi kedua larutan sama. Campuran (1) yang merupakan senyawa nonpolar dan senyawa (2) yang merupakan senyawa polar juga menjadi indikasi bahwa campuran biner tak ideal.

(b) Untuk menentukan fasa campuran dan fraksi mol dari campuran tersebut, maka kita memerlukan beberapa data. Data pertama yang kita butuhkan adalah data VLE untuk Chloroform (1) / 1,4-Dioxane (2) pada suhu 50 oC.Tabel 1. Data VLE untuk Kloroform(1)/1,4-Dioksan(2) pada 50 oCP/kPa

15,79 ()0,00000,00000,0000,000

17,510,09320,1794-0,7220,004-0,064-0,758

18,150,12480,2328-0,694-0,000-0,086-0,790

19,300,17570,3302-0,648-0,007-0,120-0,825

19,890,20000,3691-0,636-0,007-0,133-0,828

21,370,26260,4628-0,611-0,014-0,171-0,882

24,950,36150,6184-0,486-0,057-0,212-0,919

29,820,47500,7552-0,380-0,127-0,248-0,992

34,800,55550,8378-0,279-0,218-0,252-1,019

42,100,67180,9137-0,192-0,355-0,245-1,113

60,380,87800,9860-0,023-0,824-0,120-1,124

65,390,93980,9945-0,002-0,972-0,061-1,074

69,36 ()1,00001,00000,0000,000

(Sumber: Van Ness, N. C. 2005. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 7th ed. New York : McGraw-Hill Co, Inc., hal 439)

Gambar x. Sistem chloroform (1) / 1,4-dioxane (2) pada 50 oC. (a) Data Pxy dan korelasinya (b) Properti fasa liquid dan korelasinya.(Sumber: Van Ness, N. C. 2005. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 7th ed. New York : McGraw-Hill Co, Inc., hal 440)Nilai tekanan pada kasus di atas adalah 25 kPa. Sesuai data yang didapatkan dari tabel x mengenai data VLE untuk Kloroform(1)/1,4-Dioksan(2) pada 50 oC,

Maka, sistem berada dalam dua fasa, yang merupakan canpuran dari cair jenuh dan uap jenuh.Nilai Psat menurut tabel x: data VLE untuk Kloroform(1)/1,4-Dioksan(2) pada 50 oC adalah :

Kemudian, kita harus mencari nilai dan dari nilai dan yang didapat dengan menggunakan persamaan Margules, yang berbunyi :

dengan A12 = -0,72 dan A21 = -1,27.

Kemudian, dibuat tabel sesuai hasil perhitungan dari beberapa persamaan di atas.No.x1x2ln 1ln 212P1 satP2 satPy1y2

1.01-0.7200.48681.000069.3615.7915.79000.00001.0000

2.0.10.9-0.6723-0.00280.51050.997269.3615.7917.71230.19990.8001

3.0.20.8-0.6016-0.01560.54790.984569.3615.7920.03740.37930.6207

4.0.30.7-0.5145-0.0450.59780.956069.3615.7923.00570.54070.4593

0.35170.6483-0.4652-0.06890.62800.933469.3615.7925.00000.61280.3872

5.0.40.6-0.4176-0.09760.65860.907069.3615.7926.86590.68020.3198

6.0.50.5-0.3175-0.180.72800.835369.3615.7931.84030.79290.2071

7.0.60.4-0.2208-0.29880.80190.741769.3615.7938.05550.87690.1231

8.0.70.3-0.1341-0.46060.87450.630969.3615.7945.44740.93420.0658

9.0.80.2-0.064-0.6720.93800.510769.3615.7953.66080.96990.0301

10.0.90.1-0.0171-0.93960.98300.390869.3615.7961.98270.99000.0100

11100-1.271.00000.280869.3615.7969.36001.00000.0000

Dengan menggunakan cara interpolasi, didapatkan nilai fraksi molar pada tekanan 25 kPa dan suhu 50 oC, yaitu :Fraksi mol cairan / komposisi cairanFraksi mol gas / komposisi gas

x1x2y1y2

0,35170,64830,61280,3827