KOEFISIEN AKTIVITAS

A. Persamaan Koefisien Aktivitas untuk Campuran dua Komponen

1. Persamaan Margules

Persamaan Margules pertama kali diperkenalkan oleh Max Margules pada tahun

1895 merupakan suatu model termodinamika yang paling simple dalam menyatakan

excess Gibss energi dari campuran liquid.

Persamaan Margules ini kemudian diturunkan sehingga membentuk persamaan

activity coeffisientyang digunakan sebagai faktor koreksi pada campuran liquid.

Persamaan ini hanya bekerja untuk campuran liquid biner. Kontruksi kurva komposisi

campuran biner yang dihasilkan dari persamaan Margules adalah simetrik. Persamaan ini

mudah digunakan karena tidak membutuhkan banyak basis perhitungan dan bisa

digunakan untuk estimasi secara cepat, namun persamaan ini memiliki keakuratan yang

masih rendah dalam menyatakan kondisi campuran biner.

ln γ1=x22 [ A12+2 ( A21−A12 ) x1 ]

ln γ2=x12[ A21+2 ( A12−A21 ) x2]

2. Persamaan Van Laar

Pada tahun 1906 Van Laar menyatakan bahwa kondisi campuran dua senyawa

murni dapat dinyatakan dari penurunan persamaan Van der Waals. Van Laar

memanipulasi van der waals thermal equation of state agar bisa digunakan untuk

menyatakan panas yang digunakan pada proses pencampuran.

Setelah membuat asumsi bahwa proses pencampuran tidak mengalami perubahan

volum dan entropy pencampuran identik dengan ideal solution, dia mengambil

kesimpulan bahwa excess energi gibbs memiliki kesamaan dengan exces enthalpy.

Sehingga dari persamaan exces energy gibbs tersebut diturunkan persamaan activity

coeffisient.

ln γ1=b1 b2

2 x22

RT (x1 b1+b2 x2)2 (√a1

b1

−√a2

b2)

2

Persamaan ini bisa digunakan untuk kondisi kesetimbangan uap-cair dan sebagian

kesetimbangan cair-cair. Persamaan ini juga bisa digunakan untuk kondisi deviasi positif

dan negatif hukum raoult. Namun persamaan ini masih memiliki kekurangan yaitu tidak

bisa digunakan untuk menyatakan maximum dan minimum koefisien aktifitas serta tidak

cocok untuk hidrokarbon halogen dan alkohol

Persamaan Margules dan wilson masih memiliki great flexibility untuk kondisi VLE

campuran dua komponen, namum persamaan ini tidak bisa digunakan untuk kondisi

multikomponen. Kedua persamaan di atas juga tidak dipengaruhi oleh suhu.

B. Persamaan Koefisien Aktivitas untuk Campuran dua Komponen

1. Persamaan Wilson

Persamaan wilson merupakan persamaan koefisien aktivitas pertama yang

menggunakan local compotition untuk menurunkan persamaan excess energi gibbs.

Persamaan ini bisa digunakan untuk memprediksi koefisien aktifitas pada campuran multi

componen dari hasil regresi data kesetimbangan dua komponen. Namun persamaan

wilson ini tidak bisa digunakan untuk sistem cair-cair. Kelebihannya adalah bisa

digunakan untuk persamaan non-ideal.

Persamaan wilson menghasilkan hasil yang hampir sama dengan persamaan

Margules dan Van laar untuk kondisi sistem weak non-ideal.

2. Persamaan NRTL

Persamaan Non-Random-Two-Liquid (NRTL) merupakan kelanjutan dari

persamaan wilson. Pada sistem dua komponen NRTL menggunakan tiga parameter.

Persamaan ini menggunakan stastika mekanik dan teori cell liquid. Persamaan ini bisa

digunakan untuk koefisien aktifitas kesetimbangan uap cair, kesetimbangan cair-cair dan

kesemtimbangan vapor liquid-liquid.

3. UNIQUAC

Universal Quasi Chemical (UNIQUAC) merupakan suatu persamaan yang

menggunakan stastika mekanik dan quasi-chemical theory dari guggenheim yang

menyatakan stuktur liquid. Persamaan ini bisa digunakan untuk kesetimbangan cair-cair,

uap-cair, dan uap-cair-cair yang memiliki keakuratan yang lebih baik dari pada

persamaan NRTL.

Persamaan UNIQUAC secara signifikan lebih detail dari pada semua

model/persamaan aktifitas koefisien lainnya. Persamaan ini bisa digunakan untuk VLE

dan LLE yang memiliki perbedaan non-elektrolit yang besar. UNIQUAC juga

menggunakan konsep local compotition yang diajukan oleh wilson.