Komang Suardika 0913201034 Pendidikan Fisika BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Fisika adalah ilmu pengetahuan yang paling mendasar karena berhubungan dengan perilaku dan struktur benda.…Deskripsi lengkap
I"ustrasi Pada a+alnya %t/0(! terdapat dua spesies ! yaitu dan $
e"erapa saat kemudian! mulai terjadi proses diusi ! sehingga ter"entuk 'ampuran antara spesies dan Setelah +aktu yang lama! maka akan ter"entuk 'ampuran antara spesies dan yang homogen
e!nisi Trans#er Massa Transer Massa adalah proses perpindahan spesies kimia ke dalam 'ampuran dan karena adanya per"edaan %gradien( konsentrasi dari $ 3engan kata lain! transer massa adalah se"uah proses diusi! yaitu peristi+a perpindahan spesies kimia dari material yang mempunyai konsentrasi tinggi menuju ke material yang memiliki konsentrasi yang le"ih rendah! sehingga ter'apai keadaan 'ampuran yang homogen$ Transer massa dapat terjadi pada solid! li4uid! maupun gas$
$ontoh Trans#er Massa
3ari li4uid ke gas # otol "erisi "ensin yang di"iarkan ter"uka pada udara "e"as! maka akan menguap dan "erdiusi ke udara 3ari solid ke li4uid # Sesendok gula pada 'angkir teh perlahan-lahan akan "erdiusi ke li4uid 3ari solid ke gas # apur "arus yang di"iarkan semakin lama akan semakin ha"is karena "erdiusi ke udara 3ari gas ke li4uid # 6as 78 2 yang dilarutkan ke dalam minuman 'ola$
%p"i&asi Trans#er Massa
idang Metalurgi # Proses .kstraksi logam Proses Pemurnian 9ogam Mekanisme segregasi %pemisahan( pada produk 'or Pengontrolan impurities pada penum"uhan single 'rystal Proses pelapisan %'oating( Proses ra:ing
%p"i&asi Trans#er Massa
idang Material # Proses pelarutan polymer Proses doping pada metal oksida
a$ 3iusi ;a'an'y
"$ 3iusi Interstisi
'$ 3iusi Su"stitusi
Hu&um 'ertama Fi(& )i#usi 3iusi adalah suatu kejadian spontan yang terjadi pada suatu sistem yang terdiri dari dua atau le"ih komponen yang memiliki konsentrasi yang "er"eda-"eda! maka akan terdapat ke'enderungan alamiah untuk terjadi transer massa pada arah yang akan menghilangkan atau meminimalisasi adanya per"edaan konsentrasi di dalam sistem terse"ut$
I"ustrasi Hu&um Fi(&
Mekanisme 3iusi dari &elium %spesies ( kedalam Silika %Spesies (
eterangan # < #Fraksi massa &elium <0 #kelarutan &elium di dalam silika = #kete"alan plat
I"ustrasi Hu&um Fi(& Model
diatas apa"ila di lakukan pada kondisi steady state! akan diperoleh persamaan >uks massa Persamaan 1
Jika
diru"ah ke dalam "entuk >uks massa molekuler! maka akan diperoleh rumus Persamaan 2
Persamaan
2 inilah yang dikenal se"agai Hu&um Fi(& 1
I"ustrasi Hu&um Fi(& *ilai
ke'epatan spesies ? y! dapat di hitung dengan menggunakan persamaan Persamaan ) Sehingga!
&ukum Fi'k 1 "isa dimodi@kasi menjadi persamaan Persamaan A
*e+erapa e!nisi da"am Hu&um Fi(& B adalah densitas atau konsentrasi massa! yaitu nilai dari massa spesies di"agi dengan ?olume larutan 3 adalah nilai diusi?itas dari 'ampuran kedua spesies = adalah kete"alan dari plat
*e+erapa e!nisi da"am Hu&um Fi(& < ! < ! adalah raksi massa spesies dan $ *ilai raksi massa ini diperoleh dengan mem"agi densitas massa spesies atau dengan densitas massa total kedua spesies % C( < 0 adalah kelarutan spesies di dalam pelarut dalam "entuk raksi massa + y adalah aliran kuantitas massa dari spesies %>uks massa( j adalah >uks massa molekuler! yaitu nilai dari y >uks mass di"agi dengan luas area %( pada arah y
Ni"ai %* untu& +e+erapa (ampuran a"am as
Ni"ai %* untu& +e+erapa (ampuran da"am Liuid
Ni"ai %* untu& +e+erapa (ampuran da"am so"id
$ontoh Soa" 1 &itunglah >uks massa molekular % j= ( dari &elium pada sistem &elium-Silika di samping pada T / 500 07$ 3iketahui tekanan parsial %p( dari helium adalah 1 atm pada y/0 dan 0 di "agian atas plat!kete"alan plat %=( adalah 10-2 mm! dengan densitas %B( / 2$D grE'm) $ *ilai kelarutan &elium se"esar 0$00A dari ?olume total 'ampuran! dan nilai diusi?itas %3( se"esar 0$2 G 10-H 'm2Es$
.aa+an 1$ Men'ari nilai 3ensitas massa helium %B0( pada posisi plat di "a+ah dari data kelarutan dan hukum gas ideal
2$ Men'ari nilai raksi massa helium %<0( pada posisi plat di "a+ah
)$ Menghitung nilai j=
'en0aruh Temperatur dan Te&anan terhadap i#usiitas
3iusi?itas yang terjadi pada "entuk solid dan li4uid sangat tergantung kepada konsentrasi! dan umumnya akan "erjalan semakin 'epat dengan adanya kenaikan temperatur 3iusi?itas gas pada tekanan rendah! hampir tidak "ergantung kepada komposisi! dan umumnya akan "erjalan semakin 'epat dengan adanya kenaikan temperatur 3iusi?itas gas pada tekanan tinggi! sangat kompleks karena meli"atkan diusi?itas diri sendiri %3(
'erhitun0an 2stimasi ni"ai %* untu& 0as pada te&anan rendah
Persamaan 5 eterangan # 1$ *ilai konstanta a adalah 2$HA5 G 10-A dan " adalah 1$2) 2$ p adalah tekanan ! p' "erarti tekanan untuk spesies pada kondisi kritikal )$ T adalah temperatur! dalam ! T' "erarti temperatur kritikal untuk spesies A$ M adalah Mr dari gas
$ontoh Soa" .stimasi nilai 3 dari se"uah sistem 'ampuran antara 78 dan 782 pada temperatur 2D$1 dan tekanan total 1 atm
.aa+an 1$ Menghitung masing-masing komponen
2$ Memasukkan data ke persamaan 5 %1$0( 3 / %5$5D K 10-A( %1)$D0( %)$1( %0$2A1H( 3/ 0$152 'm2Es
