Tinjauan termodinamika Tinjauan kinetika

Fase : cair-cair Mol CH 2 O : NH 3 : 3 : 2

d. Tinjauan termodinamika

Tinjauan termodinamika digunakan untuk mengetahui sifat reaksi endotermiseksotermis dan arah reaksi reversibleirreversible . Penentuan panas reaksi yang berjalan secara eksotermis maupun endotermis dapat dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standar ∆ H° f pada P = 1 atm dan T = 283 K. Reaksi yang terjadi: 6CH 2 O aq + NH 3l  CH 2 6N 4aq + 6H 2 O l Harga ∆ H° f masing-masing komponen pada suhu 283K dapat dilihat pada Tabel 3 Yaws, 1999. Tabel 2 Harga ∆ H° f komponen. Komponen ∆ H° f kJmol CH 2 O -108,57 NH 3 -46,11 H 2 O -285,83 CH 2 6 N 4 760,68 ∆ H°r 298K = ∆ H° f produk - ∆ H° f reaktan = [ ∆ H° f CH 2 6 N 4 +6 x ∆ H° f H 2 O] – [6 x ∆ H° f CH 2 O+4 x ∆H° f NH 3 ] =760,68+6x-285,83 –6x- 108,57+4x-46,11 = -118,44 kJmol Karena harga ∆ H°r 298 K bernilai negatif, maka reaksi bersifat eksotermis. Reaksi pembentukan hexamine merupakan reaksi irreversible . Hal ini dapat dilihat dari nilai konstanta kesetimbangan K . Energi bebas Gibbs dari reaktan dan produk adalah Yaws, 1999: Tabel 3 Harga ∆ G° f komponen. Persamaan Smith and Van Ness, 1975: ∆ G° f = ∑n∆ G° f produk - ∑n∆ G° f reaktan ∆ G° f = -RT ln K maka: K = exp- ∆ G° f RT dengan: ∆ G° f :energi bebas Gibbs standar kJmol T : temperatur K R : tetapan gas 8,314 x 10 -3 kJmol K K : konstanta kesetimbangan pada 298 K ∆ G° f = ∑n∆ G° f produk - ∑n∆ G° f reaktan = 410,8+6 x -228,642 – 6 x -109,9 + 4 x - 16,40 Komponen ∆ G° f kJmol CH 2 O -109,9 NH 3 -16,40 H 2 O -228,642 CH 2 6 N 4 410,80 = -236,0508 kJmol K = exp 236,05088,314 x10 -3 x 298 = 2,3846 x 10 41 Dari persamaan Smith and Van Ness, 1975: Ln KK 1 = - ∆ H 298 R x 1 T -1 T 1 Di mana: K 1 = konstanta kesetimbangan pada temperatur tertentu T 1 = temperatur tertentu K ∆ H 298 = panas reaksi pada suhu 298 K Pada suhu T 1 = 40°C = 313 K besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung: Ln K K 1 = - Δ H 298 R x 1 T – 1 T 1 Ln 2,3846.10 41 K 1 =-118,448,314.10 - 3 x1298 –1313 Ln 2,3846.10 41 K 1 = 2,2909 2,3846.10 41 K 1 = 9,8845 K 1 = K 313 = 2,4125.10 40 Nilai K 1 sangat besar sehingga reaksi dianggap berjalan searah atau irreversible .

e. Tinjauan kinetika

Reaksi yang terjadi merupakan reaksi orde 3 dengan persamaan kecepatan reaksi: -rA = kC A 2 C B dimana : C A = konsentrasi amoniak molL C B = konsentrasi formaldehid molL Persamaan kinetika Kermode and Stevens, 1965: k = 1,42 x 10 3 exp -3090 T dengan: k = konstanta kecepatan reaksi L 2 detik.mol 2 T = suhu K Pada kondisi operasi reaktor T = 313K nilai k adalah k = 0,0624 L 2 detik.mol 2

2.3 Tahapan Proses