Lokasi batas Fasa Padat Cair

Suatu zat dapat mengalami perubahan wujud, seperti membeku,  mendidih, dan sebagainya dengan komposisi yang tetap dan tidak berubah.  Wujud zat disebut juga dengan fase zat. Transisi fase suatu zat terjadi pada temperature dan tekanan tertentu. Temperature dan tekanan transisi merupakan keadaan dimana 2 fase zat bertemu dan terjadi kesetimbangan, sehingga nilai potensial kimia dari kedua fase tersebut akan berada pada posisi setimbang  (μA ) = μB). Apabila harga seluruh variabel termodinamika suatu zat tidak berubah dengan waktu, serta pada sistem tidak ada gradien harga variabel-variabel intensifnya, maka sistem tersebut berada dalam keadaan setimbang (Bangkit, Tagora, dkk. 2012).

                                           gambar 1.1. Diagram fasa secara umum

Diagram fasa memperlihatkan daerah-daerah fase suatu zat dan hubungan antara temperature dan tekanan serta memperlihatkan keadaan transisi dari fase-fase tersebut. Pada titik triple point, ketiga fasa (solid, liquid dan gas) bertemu mengalami kesetimbangan. Lokasi titik triple zat murni terjadi pada tekanan dan temperature tunggal yang menjadi ciri dari zat tersebut (Atkins, 1996).

Saat padatan dan cairan berada dalam kesetimbangan pada temperature saat tekanan tertentu, disebut dengan titik leleh. Sehingga, temperature dan tekanan dimana suatu zat meleleh akan sama persis seperti saat zat tersebut membeku.  Titik leleh yang diukur pada tekanan 1 atm disebut titik leleh normal, sedangkan titik leleh yang diukur pada tekanan 1 bar disebut titik leleh standar. Namun, hal ini dapat diabaikan dalam beberapa kasus (Atkins, 1996).

Perubahan fasa dari padat menjadi cair disebut dengan pelelehan (peleburan). Pelelehan diikuti dengan adanya perubahan entalpi molar ∆Hfus yang terjadi pada suhu T. sehingga, persamaan Clapeyron akan berubah menjadi :

 

dengan :

 ∆Vfus  = perubahan volume molar pelelehan.

Entalpi pelelehan bernilai positif, kecuali 3He dan perubahan volume juga bernilai positif meskipun angkanya relatif kecil.  Kurva diperoleh dengan cara mengintegralkan dp/dT dengan asumsi bahwa ∆Vfus dan ∆Hfus hampir tidak berubah dengan adanya perubahan temperature dan tekanan. Integrasi yang terjadi yaitu :

Sehingga, diperoleh persamaan perkiraan batas padat/cair
sebagai berikut:

Jika T dianggap dekat dengan T*, dapat diperoleh persamaan
garis lurus dengan kemiringan yang tajam (gambar 1.2. a)
sebagai berikut :

     

Karena ln⁡ 1+x ≈ x jika x kecil, maka :
               
 

                 


Daftar Pustaka :
Atkins. 1996. Kimia Fisika jilid 1 Edisi IV. Jakarta : Erlangga.
Bangkit, Tagora, dkk. 2012. Jurnal Teknik Kimia USU. Penentuan Kondisi Keseimbangan Unit Leaching  Pada Produksi Eugenol dari Daun Cengkeh. Medan : Univ. Sumatera Utara.

Fatimah Ratna Wulandari
16630048