TUGAS INDIVIDU TERMODINAMIKA METALURGI
Oleh :
NAMA
: M Akbarul Muttaqin
NPM
: 3334150054
KELAS
: B (Siang)
TEKNIK METALURGI - FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON - BANTEN 2017
1. Berapa temperatur minimum yang dibutuhkan untuk mereduksi wustite menjadi Fe? FeO + CO↔ Fe + CO2 Jawab: a. + (CO) ↔ + (CO2) 1
ΔGo = 62050 – 14,95
↔ + (O2) 2
1
ΔGo
(CO) ↔ (C) + (O2) 2
+ (O2) kal/mol +
= 26700 + 20,95 T kal/mol ΔGo =
↔ (CO2)
+ (CO)
ΔGo
+ (CO2)
↔
T kal/mol
-94200 – 0,2 T
= -5450 + 5,8 T
kal/mol
Feo+CO=Fe+Co2 ∆G
A
b
c
T
Log T
-1390
-5450
0
5,8
700
2,8451
-230
-5450
0
5,8
900
350
-5450
0
5,8
1000
930
-5450
0
5,8
1100
1510
-5450
0
5,8
1200
2090
-5450
0
5,8
1300
2670
-5450
0
5,8
1400
3250
-5450
0
5,8
1500
(CO2) +
Ln(PCO2/P CO) 0,99935294
PCO2/P CO 2,7165
2,9542 4 3
0,12861377
1,1373
-0,176145
0,8385
3,0413 9 3,0791 8 3,1139 4 3,1461 3 3,1760 9
-0,425493
0,6534
-0,633283
0,5308
-0,809105
0,4453
-0,95981
0,383
-1,090421
0,3361
PCO2
PCO
%CO
0,730 9 0,532 1 0,456 1 0,395 2 0,346 8 0,308 1 0,276 9 0,251 5
0,26906 9 0,46789 1 0,54392 3 0,60479 7 0,65323 4 0,69191 9 0,72308 4 0,74846 1
0,2690686 6 0,4678908 1 0,5439227 3 0,6047969 2 0,6532335 0,6919188 2 0,7230838 0,748461
↔ 2(CO)
(CO2)
↔ + (O2)
ΔG°
= 94200 + 0.2 T kal/mol
+ (O2)
↔ 2(CO)
ΔG° = -53400 - 41.9 T kal/mol
+ (CO2) + ⇌ 2(CO)
ΔG°
= 40800 - 41.7 T kal/mol
C+CO2=2CO ∆G
A
b c
T
Log T
1156 8
408 00
70 0
2,845 1
3216
408 00
90 0
-960
408 00
-5136
408 00
-9312
408 00
1348 8 1766 4 2184 0
408 00
0 41,7 6 0 41,7 6 0 41,7 6 0 41,7 6 0 41,7 6 0 41,7 6 0 41,7 6 0 41,7 6
408 00 408 00
Ln(PCO2/P CO) -8,316917
PCO^2/PC O2 0,0002
PCO ^2 0,00 02
PCO2
PCO
%CO
0,9843 7
0,015629 73
0,01562 97
2,954 24
-1,798356
0,1656
0,14 21
0,6231 03
0,376896 95
0,37689 69
10 00
3
0,48314041
1,6212
0,61 85
0,2135 59
0,786440 82
0,78644 08
11 00
3,041 39
2,34981928
10,484
0,91 29
0,0445 32
0,955468 4
0,95546 84
12 00
3,079 18
3,905385
49,669
0,98 03
0,0099 17
0,990082 9
0,99008 29
13 00
3,113 94
5,22163292
185,24
0,99 46
0,0026 88
0,997311 63
0,99731 16
14 00
3,146 13
6,34984542
572,4
0,99 83
0,0008 72
0,999127 63
0,99912 76
15 00
3,176 09
7,32762959
1521,8
0,99 93
0,0003 28
0,999671 6
0,99967 16
Chart Title 1.2
1
1400, 1500, 0.999127634 0.999671597 1300, 0.997311627 1200, 0.990082898 1100, 0.955468399
0.8
0.6
1000, 0.78644082 1500, 0.748461004 1400, 0.723083801 1300, 0.691918825 1200, 0.653233501 FeO+ CO = Fe + CO2 1100, 0.604796921 1000, 0.543922728 C+CO2 = 2CO 900, 0.467890807
0.4
900, 0.376896946 700, 0.269068661
0.2 700, 0.015629725
0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Jadi temperatur minimum yang dibutuhkan sebesar garis gas co dengan garis reduksi wustite.
±910K,Dilihat
dari titik temu antara
2. Bila kedalam sebuah reaktor pada suhu 900 oC dialirkan campuran CO dan CO2 dengan persen CO dalam campuran gas =40%,Apakah Fe 3O4 tereduksi menjadi FeO pada suhu tersebut? Jawab: 1.2
1
0.8 Fe3O4 + CO= 3FeO+ CO2 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2 0.6
C+CO2 = 2 CO Fe3O4 + 4CO = 3FeO +CO2
0.4
Feo+CO=Fe+Co2
0.2
0 0
500
1000
1500
2000
Titik potong yang terbentuk berada pada sebelah kanan garis kesetimbangan yang berarti pada daerah tersebut gas co lebih stabil. Pada Temperatur 1173K (900 oC) dan persen gas CO dalam campuran gas sebesar 40%, sehingga gas co2 mengalami reaksi boudouard menghasilkan co, semakin banyak co maka semakin mudah terjadi reduksi magnetite menjadi wustite. Dari reaksi tersebut membentuk gas yang dapat mereduksi Fe 3O4 sehingga Magnetite dapat tereduksi pada suhu 1173K (900 oC) dengan kandung co 40%
