Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

LARUTAN DAN KELARUTAN PADA KRISTAL Oleh: Muhamad Nurissalam 1327011010 PROGRAM PASCASARJANA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "LARUTAN DAN KELARUTAN PADA KRISTAL Oleh: Muhamad Nurissalam 1327011010 PROGRAM PASCASARJANA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM."— Transcript presentasi:

1 LARUTAN DAN KELARUTAN PADA KRISTAL Oleh: Muhamad Nurissalam PROGRAM PASCASARJANA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2014 Mata Kuliah: Pertumbuhan Kristal

2 KRISTAL YANG BAIK PELARUT KELARUTAN YANG TEPAT EFISIEN DAN MURAH MENGHASILKAN VARIASI BENTUK KRISTAL BIAYA MURAH

3 Larutan (gas, cair atau padat homogen) Campuran Homogen pelarut Zat terlarut Pelarut dalam jumlah lebih banyak Zat terlarut dalam jumlah lebih sedikit Contoh: KNO 3 dicampur dengan sedikit air

4 Air pelarut universal mudah didapatkan relative lebih murah rentang cairan tinggi (~  C) melarutkan substansi ionik dengan baik kelebihan pelarut tidak baik untuk senyawa kovalen tidak begitu baik untuk reaksi reaksi redoks reaksi asam basa kadang ikut berpengaruh hidrolisis terhadap reagen dapat terjadi kekurangan

5 Berdasarkan tingkat kepolaranyaCampuran beberapa Pelarut Pemilihan pelarut Sifat sifat pelarut Melarutkan pengotor Mudah di hilangkan dari kristal Tidak bereaksi dengan kristal Tidak mudah menguap/terbakar

6 Jenis Jenis Pelarut Non Polar Polar aprotik Heksana (2) Benzena (2,3) Toluena (2,4) Heksana (4,3) Kloroform (4,8) Etil Asetat (6,0) THF (7,5) DCM (9,1) Aseton (21) Asetonitril(37) DMSO (47) DMF (38) Polar Protik As. Asetat (6,2) Butanol (18) Propanol (20) Etanol (30) Metanol (33) Asam format (58) Air (80)

7 Pelarut Polar Saling Larut Pelarut non Polar Saling Larut Pelarut Polar Pelarut Non Polar Tidak Larut

8 PEMILIHAN PELARUT TERJERAT RACUN KRISTAL DAPAT DIPISAHKAN STABIL TIDAK TERURAI TIDAK TEROKSIDASI TIDAK BEREAKSI DENGAN GASKET

9 KOMPOSISI LARUTAN massa per satuan massa pelarut massa per satuan volume pelarut massa per satuan volume Larutan Persentasi Konsentrasi 10 persen larutan natrium sulfat 10g dari Na 2 SO 4 dalam 100 g air 10g dari Na 2 SO 4 dalam 100 g larutan 10g dari Na 2 SO 4 10H 2 O dalam 100 g air 10g dari Na 2 SO 4 10 H 2 O dalam 100 g larutan

10 Jika 10 g anhidrat Na 2 SO 4 dalam 100 g air yang dimaksudkan deskripsi dari konsentrasi larutan, kemudian akan menjadi setara dengan. 9.1 g Na 2 SO 4 dalam 100 g larutan 20.6 g Na 2 SO 4 10 H 2 O dalam 100 g larutan 26.0 g Na 2 SO 4 10 H 2 O dalam 100 g air

11 INTERKONVERSI BERBAGAI KOMPOSISI

12

13 FRAKSI MOL Hubungan antara komposisi fraksi dan dinyatakan dalam mol di unit lain diberikan oleh

14 KELARUTAN ZAT MENINGKAT OLEH NAIKNYA SUHU ADA PENGECUALIAN

15 Kurva kelarutan untuk beberapa garam dalam air: (a) kurva halus, (b) menunjukkan terjadinya perubahan fase

16 PELARUT YANG HILANG KARENA KRISTALISASI Sulitnya mencari pelarut yang sesuai dan kompetitif Resiko menghilangkan pelarut terjerat Efisiensi penghilangan pelarut Bentuk Kristal Ukuran KRistal

17 C 1 : konsentrasi awal larutan Kg garam anhidrat per Kg pelarut C 2 : konsentrasi akhir larutan Kg garam anhidrat per Kg pelarut W: Massa Pelarut (Kg) V : Pelarut hilang karena penguapan R: rasio Mr hidrat per Mr anhidrat Y: Kristal Hasil

18 Total pelarut hilang: Y = W. C 1 Pelarut tidak hilang: Y = W (C 1 – C 2 ) Pelarut hilang sebagaian: Y = W (C 1 – C 2 (1-V) Total kehilangan bebas pelarut: Y = W.R.C 1 Tidak ada pelarut hilang Y = WR (C 1 – C 2 ) 1 – C 2 (R – 1) W.R (C 1 – C 2 (1-V) Kehilangan pelarut sebagian: Y = 1 – C 2 (R – 1)

19 Contoh soal: Hitungalah hasil kristal teori dari kristal murni dari larutan 100Kg dari Na 2 SO 4 (Mr= 142) dalam 500 Kg air suhu 10 o C. Kelarutan pada suhu tersebut sebesar 9 Kg dari garam anhidratnya per 100 Kg air, dan kristal anhidrat (Mr= 322). Asumsi 2 persen air hilang karena penguapan pada proses.

20 Jawab R = 322/ 142 = 2,27 C 1 = 0,2 Kg per Kg air C 2 = 0,09 Kg per Kg air W= 500 Kg air V= 0,02 Kg per Kg hilang W.R (C 1 – C 2 (1-V) 1 – C 2 (R – 1) Kehilangan pelarut sebagian: Y = ,27. (0,2-0,09). ( 1-0,02) 1 – 0,09 (2,27-1) = = 143 Kg Na 2 SO H 2 O

21 Larutan ideal Interaksi Pelarut dan zat terlarut sangat identik Jika terlarut dan pelarut membentuk sebuah larutan ideal, kelarutan diperkirakan bisa menjadi persamaan van 't hoff: x adalah mol zat terlarut, t adalah suhu larutan (K), tf adalah suhu campuran (titik leleh) zat terlarut (K), ∆H f adalah molal enthalpy fusi terlarut ( j mol -1 ) dan R adalah gas konstan ( 8, 314 j mol -1 K -1 )

22 Sifat Koligatif Sifat ion larutan Larutan elektrolit Larutan Non elektrolit µ= µ oc RT Ln c Dimana c adalah konsentrasi sedangan z adalah valensi

23 Contoh soal Hitunglah kekuatan ionik dari campuran NaCl dan CaCl 2 I = ½ ([Na ]+[Ca ]+[Cl ]) = ½ (0,1. 1)+(0,1. 4)+ (0,3. 1) = 0,4 mol/L

24 Pada larutan elektrolit, faktor Vant Hoff (i) sangat menentukan sifat koligatif larutan. Dimana i dalam persamaan diungkapkan sebagai berikut: i= 1 + (n-1)α Non elektrolit Elektrolit kuat Elektrolit lemah i = 1 α = 0 i = n α = 1 i= 1 + (n-1)α 0<α <1

25 jika satu molekul elektrolit dalam larutan membentuk x kation dan y anion dalam persamaan: M x A y xM z+ + yA z- Dimana z adalah valensi dari iion. Larutan (c+) x (c-) y = konstanta = K c Pada saat setimbang c+ dan c- pada konsentrasi yang sama maka di kenal dengan c*. Besarnya C* ditentukan sesuai senyawa elektrolitnya, bervelens 1,2, atau 3.

26 Contoh soal Jika diketahui hasil kali kelarutan AgBr, PbI 2, Al(OH) 3 berturut turut adalah 4, , 9, , 1, Hitunglah kelarutan pada temeperatur yang sama dengan perhitungan K c nya. AgBr C* = (4, ) 1/2 = 6, mol/L PbI 2 C* = ((7, )/4 ) 1/3 = 1, mol/L Al(OH) 3 C* = ((1, )/27 ) 1/4 = 8, mol/L\

27 Terjadi penambahan kelarutan relatif jika zat terlarut dilarutkan dalam pelarut yang mengandung ion. Pada gambar ini menunjukkan bahwa terjadi penambahan kelarutan oleh adalanya ikatan ion pada larutanya.

28 Kenaikan relatif dari kelarutan dengan penambahan ikatan ion. (a) BaSO 4 dalam larutan KNO 3, (b) AgCl dalam larutan KNO 3

29 Hubungan kelarutan dan ukuran partikel Di mana c (r) adalah kelarutan partikel dari ukuran (radius) r, c * adalah keseimbangan normal kelarutan dari substansi, R adalah gas konstan, mutlak t adalah suhu, ῤ adalah kepadatan padat, m adalah massa molar dari padat dalam larutan dan γ merupakan ketegangan antarmuka padat dalam kontak dengan larutan. v adalah jumlah ion dengan asumsi v =1 pada larutan non elektrolit.

30 Contoh BaSO 4 pada 25 0 C; T= 298K, Mr= 233, v =2, ῤ =4500, γ= 0,13, R 8, , 1µm, kristal r = , c/c * = 1,005 (penambahan 0,5%), for 0,1 µm c/c * = 1,06 (artinya ada penambahan 6% dan untuk 0,01 µm c/c * = 1,72 ( artinya ada penambahan 72%).

31 Efek kelarutan terhadap ukuran partikel

32 Larutan murni hanya di Laboratorium Industri menggunakan pelarut kurang murni (alasan biaya produksi) Efek pengotor mempengaruhi karakteristik Dapat mengubah sistem kristal Adanya Pengotor Kemungkinan tidak bereaksi Kemungkinan pengotor bereaksi membentuk kompleks Menjenuhkan larutan Tidak Menjenuhkan larutan

33 Teknik pengukuran kelarutan sudah banyak dilakukan Tidak ada metode satu untuk semua kasus Informasi awal begitu penting Persyaratan Hemat Kurang dari 1% pelarut hilang

34 Pengukuran berulang kali untuk nilai kelarutan Keakuratan data yang tinggi Mencari kelarutan yang tepat Persyaratan Hemat

35 Supersolubility Pendinginan secara pelan pelan Pelarut yang berlebih dipisahkan dari endapan Penjenuhan

36 tiga zona 1. Stabil (zona tersebut tak jenuh) di mana kristalisasi adalah mustahil. 2. The metastable zona, antara kurva kelarutan dan kejenuhan, di mana kristalisasi spontan adalah mustahil. Jika kristal benih sedang ditempatkan sedemikian sebuah larutan metastable, akan terjadi pada pertumbuhan itu. 3. Tidak stabil adalah zona di mana kristalisasi spontan adalah mungkin, tapi tidak tak terelakkan.

37 Solubility±supersolubility diagram

38 Air Pelarut yang unik Zat terlarut dalam air mengubah sifat zat cai Sifat elektrolitGaya antar molekul Perlunya memperhatikan struktur larutan

39 Demikianlah penyajian dari makalah berisi tentang kajian pelarut dan kelarutan yang merupakan hasil intisari pada Bab 3 dari buku yang berjudul “Crystallization” yang merupakan karya hebat dari J.W. Mullin, emeritus Professor of Chemical Engineering, University of London. Semoga Bermanfaat.

40


Download ppt "LARUTAN DAN KELARUTAN PADA KRISTAL Oleh: Muhamad Nurissalam 1327011010 PROGRAM PASCASARJANA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google