6

6.3-1 The solute HCl (A) is diffusing through a thin film of water (B) 2.0 mm thick at 283 K. The concentration of HCl at point 1 at one boundary of the film is 12.0 wt % HCl (density ρ 1 = 1060,7 kg/m 3 ) and at the other boundary at point 2 it is 6.0 wt % HCl (density ρ 2 = 1030,3 kg/m 3 ). The diffusion coefficient of HCl in water is 2,5 x 10 -9 m 2 /s. Asuming steady state and one boundary impermeable to water, calculate the flux of HCl in kg mol / s m 2 Diketahui : D AB = 2,5 x 10 -9 m 2 /s z = 2 mm = 0,002 m ρ 1 = 1060,7 kg/m 3 dengan HCl 12 % pada point 1 ρ 2 = 1030,3 kg/m 3 dengan HCl 6 % pada point 2 T = 283 K BM A = 36,453 kg/kgmol BM B = 18,02 kg/kgmol Ditanya : N A = ? Jawab : Fraksi mol untuk konsentrasi HCl 12 % adalah X A1 = 12 / 36,453 12 / 36,453+88 / 18,02 = 0,329191 0,329191+4,883462 = 0,0631522 Fraksi mol untuk konsentrasi HCl 6 % adalah X A2 = 6 / 36,453 6/ 36,453+94 / 18,02 = 0,1645955 0,1645955+ 5,21642 = 0,0305881 Sehingga di dapatkan fraksi mol air X B1 = 1 – 0,0631522 = 0,9694119

Upload
putri-utami
Category

Documents
view
212
download
0

Embed Size (px):

description

nhbdasigfyh

Transcript of 6

6.3-1The solute HCl (A) is diffusing through a thin film of water (B) 2.0 mm thick at 283 K. The concentration of HCl at point 1 at one boundary of the film is 12.0 wt % HCl (density 1 = 1060,7 kg/m3) and at the other boundary at point 2 it is 6.0 wt % HCl (density 2 = 1030,3 kg/m3). The diffusion coefficient of HCl in water is 2,5 x 10-9 m2/s. Asuming steady state and one boundary impermeable to water, calculate the flux of HCl in kg mol / s m2Diketahui : DAB= 2,5 x 10-9 m2/sz= 2 mm = 0,002 m1= 1060,7 kg/m3 dengan HCl 12 % pada point 12= 1030,3 kg/m3 dengan HCl 6 % pada point 2T= 283 KBMA= 36,453 kg/kgmolBMB= 18,02 kg/kgmolDitanya :NA= ?Jawab :Fraksi mol untuk konsentrasi HCl 12 % adalahXA1 = = = 0,0631522Fraksi mol untuk konsentrasi HCl 6 % adalahXA2 = = = 0,0305881Sehingga di dapatkan fraksi mol airXB1 = 1 0,0631522 = 0,9694119XB2 = 1 0,0305881 = 0,9368478Kemudian dari fraksi mol yang sudah didapatkan, dengan mengasumsikan jumlah air yang digunakan sebanyak 100 kg dapat dicari berat molekul pada point 1 (M1), yaituBM1 = = = 19,184 kg/kgmolDan berat molekul pada point 2 (M2), yaituBM1 = = = 18,58 kg/kgmolKemudian mencari CAV dari persamaanCAV = = = = 55,37148 kg mol / m2

XBM = = = 0,95312985Jadi,NA= = (0,0631522 0,0305881)= (0,0325641)= 2,3647 x 10-6 kg mol / s m2Jadi, laju difusi HCl di dalam air adalah 2,3647 x 10-6 kg mol / s m2

Problems:2.6 Estimate the following liquid diffusivities:a. Ethanol in dilute water solution, 10oCSTP (Standard Temperature and Pressure is 0oC and 1 std atm).b. Carbon tetrachloride in dilute solution in methanol, 15oC (observed value= 1,69 x 10-5 cm2/s). Ans: 1,49 x 10-9 m2/s.Solutions:a. Diketahui: T = 10oC + 273 = 283 KPada 283 K, air = 1,310 cP = 1,310 kg/msEthanol ( C2H5OH) = A Air (H2O) = BMB H2O = 18 kg/kmolDitanya: DAB = ...?Jawab: Untuk ethanol dari tabelVA= [2 (14,8 x 10-3) + 6 (3,7 x 10-3) + 1 (7,4 x 10-3)] VA= 0,0592

Air sebagai pelarut, = 2,26

DAB=

DAB= 0,8817 x 10-9 m2/s

b. Diketahui:T = 15oC + 273 = 288 KObserved value = 1,69 x 10-5 cm2/s = 1,69 x 10-9 m2/sDitanya:DAB = ...?Jawab:Dari tabel viskositas liquid 1 std atm, didapat:Pada 288 K, methanol = 0,57 cP = 0,57 x 10-3 kg/msPada 273 K, methanol = 0,475 cP = 0,475 x 10-3 kg/ms

DAB /T should be constant: = =

2,33 x 10-10 = 0,15561 x DABDAB =

DAB = 1,485 x 10-9 m2/s

DAB = 1,49 x 10-9 m2/s