Contoh Difusi A Melalui B Yang Tidak Mendifusi Pada Keadaan Mantap (Steady State) [PDF]

Citation preview

Contoh soal : Hitung kecepatan difusi asam cuka (A) melalui suatu lapisan air (B) yang tidak mendifusi. Tebal lapisan 0,1 cm, suhu 17 oC dan konsentrasi pada permukaan kedua lapisan tersebut adalah 9% dan 3%. Koefisien difusi asam cuka dalam larutan tersebut diatas adalah 0,95.10-5 cm2/s. Penyelesaian : z2-z1 = 0,1 cm T = 17 oC = (17 + 273) K = 290 K Berat molekul : asam cuka (A) = 60 g/mol Air (B)



= 18 g/mol



Pada seksi I : (larutan asam cuka dengan konsentrasi 9% berat) Pada temperatur 17 oC, densitas larutan asam cuka 9% (ρ1) = 1,0120 g/cm3 Mol fraksi masing-masing komponen :



x A1



0,09 60   0,0288 0,09 0,91  60 18



= 0,0288 (mol fraksi as. cuka)



xB1 = (1 - 0,0288) = 0,9712 (mol fraski air) Berat molekul campuran : n



M 1   xi M i  0,0288 x60  0,9712 x18  19,21 g / mol = 19,23 g/mol i 1



Konsentrasi molar campuran :       M



 1



1,012 g / cm 3  0,0527 mol / cm 3 19,21 g / mol



Pada seksi II : (larutan asam cuka dengan konsentrasi 3% berat) Pada temperatur 17 oC, densitas larutan asam cuka 3% (ρ2) = 1,0032 g/cm3



x A2



0,03 60   0,0092 = 0,0092 (mol fraksi as. cuka) 0,03 0,97  60 18



xB2 = (1 - 0,0092 ) = 0,9908 (mol fraski air) Berat molekul campuran : n



M   xi M i  0,0092 x60  0,9908 x18  18,39 g / mol i 1



Konsentrasi molar campuran :       M



 2



1,0032 g / cm 3  0,0545 mol / cm 3 18,39 g / mol



Konsentrasi molar seluruh larutan :       M



AV



           M1  M  2



2



 0,0527  0,0545  3   0,0536 mol / cm 2  







Menghitung mol fraksi rata-rata komponen B dalam seluruh larutan digunakan persamaan 1.49 :



xBm 



xB 2  xB1 x ln B 2 x B1



0,9908  0,9712  0,98 0,9908 = ln 0,9712



Untuk menghitung fluks difusi, gunakan persamaan 1.48 : NA 



=



DAB      z 2  z1  M 



ln AV



x B 2  x B1 xBm



0,95.10 5  0,9908  0,9712  .0,0536   0,1 0,98  



= 1,018.10-7 mol/cm2.s