1. Gas nyata adalah gas yang tidak memenuhi asumsi-asumsi gas sempurna, yaitu seperti yang disebutkan pada teori makalah. Akan tetapi, ada beberapa sifat yang
membedakan antara gas nyata dan gas sempurna, yaitu: -
Interaksi antarmolekul. Gas nyata melakukan gaya tarik dan gaya tolak antarmolekul, sedangkan gas sempurna tidak.
- Volum molekul. Gas sempurna memiliki volum yang dapat diabaikan, sedangkan
volum gas nyata memiliki volum yang harus diperhitungkan.
2. Hukum Gas Ideal
Hukum Boyle
Hukum Gay-Lussac
Hukum Charles
p 1 T 1
= p 2
T 2 Jika ketiga hukum ini digabungkan, diperoleh suatu persamaan keadaan yang dinamakan
persamaan gas sempurna, yaitu :
Hukum Gas Nyata
Persamaan van der Waals
P+ n
2
a V
2
V −nb =nRT
Nilai a dan b merupakan tetapan van der Waals.
Persamaan Berhelot
Persamaan ini berlaku pada gas dengan temperatur rendah ≤ 1 atm, yaitu:
PV =nRT
[
1+ 9 PT
c
128 P
c
T 1−
6 T
C 2
T
2
]
Persamaan Beattie-Bridgeman
P= RT
V
m
+ β
V
m 2
+ γ
V
m 3
+ δ
V
m 4
V
m
= RT
P +
β RT
+ γ
RT
2
+ δ
RT
3
dimana: β=RT β
O
− A
− Rc
T
2
γ=−RT B
o
b+A u−
RcB
O
T
2
δ= R B
o
bc T
2
Nilai Ao, Bo, a, b, dan c merupakan konstanta gas yang nilainya berbeda pada setiap gas. Persamaan ini memberikan hasil perhitungan yang sangat akurat dengan deviasi yang
sangat kecil terhadap hasil yang didapat melalui eksperimen sehingga persamaan ini mampu diaplikasikan dalam kisaran suhu dan tekanan yang luas.
Persamaan Redlich-Kwong
Menggunakan faktor kompresibilitas: Persamaan keadaan Van der Waals
Persamaan Redlich-Kwong:
3. Komposisi udara konstan berada hingga ketinggian 11 km di atas permukaan laut sehingga daerah yang mempunyai komposisi udara berbeda dengan komposisi udara
normal adalah daerah dengan ketinggian 11 km di atas permukaan laut. Atkins Edisi Ke-4 Jilid 1.
4. Dengan menganggap ketinggian di mana komposisi udara mulai berubah adalah 11 km maka:
1 2
RT A
p v B
T v v B
2
1 1
pv v
RT v a
RT RT v b
RT v a
Z b vRT
v
1 2
3 2
1 1
pv v
RT v
A RT
RT v B RT T v v B
A Z
B RT
v B v
RL gM
To Lh
Po P
1
m K
K m
mx K
Pa P
. 0065
, .
314 ,
8 4
, 28
. 8
. 9
15 ,
288 11000
. 0065
, 1
101325
25 ,
5259
15 ,
288 5
, 71
1 101325
Pa P
Pemicu 2
1. Dari ketiga bahan alternatif yang telah disebutkan pada bacaan diatas, bahan bakar yang merupakan bahan bakar alternatif yang paling memenuhi persyaratan adalah
Dimetil Eter DME. DME merupakan
senyawa eter yang paling sederhana dengan rumus kimia CH3OCH3. DME atau biasa dikenal sebagai methyl ether atau wood
ether merupakan
bahan bakar yang berbentuk gas pada suhu lingkungan dan dapat dicairkan seperti halnya Liquefied Petroleum Gas LPG sehingga infrastruktur untul
LPG dapat juga digunakan untuk DME. Dimetil Eter DME merupakan bahan bakar multi-source dapat diperoleh dari banyak sumber
diantaranya dari gas alam, fuel oil,
batu bara, limbah plastik, limbah kertas, limbah pabrik gula dan biomassa. Selain itu, DME merupakan bahan kimia yang tidak beracun, senyawa yag tidak
mengandung Sulfur S dan Nitrogen N, sehingga memungkinkan emisi SO
X
, NO
X
, particulate matter, dan jelaga jauh lebih rendah dari solar.
Persamaan reaksi kimia nya adalah:
25 ,
5259
15 ,
288 65
, 216
. 101325Pa
P
2 CH
3
OH ---------- CH
3
OCH
3
+ H
2
O Dalam proses pembuatannya, terdapat 2 metode yang dapat digunakan yaitu :
a. Metode Sintesis langsung
Reaksi yang terjadi adalah : 2CO
g
+ 4H
2g ------
CH
3 2
O
g
+ H
2
O
l
Reaksi tersebut berlangsung pada suhu operasi 250
C – 367 C. Mekanisme
reaksi pembentukan DME melalui pembentukan metanol dan proses dehidrasi. Kelemahan dari proses ini adalah prosesnya lebih panjang sehingga menjadi lebih
mahal karena harus ada unit-unit proses lain untuk menyediakan bahan baku gas sintesis CO dan H. H, O yang terbentuk akan bereaksi dengan bahan baku CO
membentuk CO
2
, reaksi samping ini menimbulkan limbah yang memerlukan penanganan khusus.
Keuntungan:
- Prosesnya sederhana, peralatan yang dipergunakan sedikit.
- Konversinya tinggi, rata-rata lebih dari 90.
Kerugian:
- Suhu operator cukup tinggi 250
C
b. Metode Sintesis Tidak Langsung
proses sintesa tidak langsung yaitu proses sintesa gas alam atau gas sintetis menjadi metanol kemudian dilanjutkan dengan proses dehidrasi metanol.
Reaksi yang terjadi adalah:
Metanol sintesis-1 CO + 2 H
2
– CH
3
OH +90.7 kJmol 1
Metanol sintesis-2 CO
2
+ 3 H
2
– CH
3
OH + H
2
O +49.4 kJmol 2
Metanol dehydration 2CH
3
OH – CH
3
OCH
3
+ H
2
O +23.4 kJmol 3 Overall CO + CO
2
+ 5 H
2
– CH
3
OCH
3
+2H
2
O +163.5 kJmol 4
Bahan baku yang digunakan adalah metanol cair yang diuapkan dengan vaporizer, kemudian diumpankan kedalam heat exchanger, setelah itu
dimasukkan kedalam reaktor yang berisi katalis Al
2
O
3
.SiO
2
. Reaksi berlangsung dalam fase gas, menggunakan reactor fixedbed adiabatis karena panas reaksinya tidak
terlalu besar, hanya – 11,770 kJkmol pada 260 C. Dari reaktor, dimetil eter, metanol
dan air didistilasi dengan menara distilasi 01. Hasil atas MD-01 merupakan produk yang diharapkan langsung disimpan ke alat penyimpan, sedang hasil bawahnya
metanol dan air didistilasi kembali dalam menara distilasi kedua. Hasil atas MD-02 metanol di recycle ke vaporizer dan hasil bawah adalah air buangan. Proses dehidrasi
metanol, merupakan proses yang dipakai secara luas sebab sederhana dan kemurnian produknya tinggi.
Kentungan:
- Suhu dan tekanan operasi reaktor relatif rendah.
Kerugian:
- Peralatan yang digunakan lebih banyak.
- Menggunaakan asam sulfat yang berfsifat korosif sehingga diperlukan peralatan dengan
bahan konstruksi yang tahan terhadap korosi yang harganya lebih mahal. -
Konversinya rendah, yaitu : 45
2. Suatu gas dapat dikatakan ideal apabila gas tersebut memenuhi persyaratan hukum gas ideal yaitu:
Rumus Persamaan Gas Ideal
PV =n R T
Berdasarkan soal yang diberikan, satuan tekanan yang digunakan adalah kPa atau Kilo Pascal, sedangkan satuan tekanan gas ideal adalah 1 atm. Oleh karena itu, untuk dapat
mengetahui tekanan gas yang dapat dikatakan sebagai gas ideal maka kita harus mengkonversikan satuan kPa menjadi atm.
1 2
3 4
5 6
P, kPa 12,223
25,2 36,97
60,37 85,23
101,3
ρ , gcm
-3
x 10
-3
0,225 0,456
0,664 1,062
1,468 1,734
1 atm = 760 mmHg atau 760 mm = 760 torr = 1.01325 x 10
5
pascal pa = 14,7 pound perinch kuadrat psi
a. P di 1 : 12,223 kPa x
10
− 5
atm 10
− 3
kPa
: 0,12223 atm b. P di 2
: 25,2 kPa x
10
− 5
atm 10
− 3
kPa
: 0,252 atm c. P di 3
: 36,97 kPa x
10
− 5
atm 10
− 3
kPa
: 0,3697 atm d. P di 4
: 60,37 kPa x
10
− 5
atm 10
− 3
kPa
: 0,6037 atm e. P di 5
: 85,23 kPa x
10
− 5
atm 10
− 3
kPa
: 0,8523 atm f. P di 6
: 101,3 kPa x
10
− 5
atm 10
− 3
kPa
: 1,013 atm
Setelah mengetahui gas yang dikatakan ideal, kita harus menghitung massa molar gas tersebut dengan cara menurunkan rumus persamaan gas ideal yaitu:
P V = n R T
ρ
= m
v P
m ρ
= n R T
P= n
m ρ RT
P= ρ R T
Mr
Mr= ρ R T
P
P di 6 : 101.3 kPa ρ di 6 : 1.734 gcm
-3
x 10
-3
Mr= ρ R T
P Mr=
1. 734 g cm
− 3
x 10
− 3
0.082 atm L K
− 1
. mol
− 1
273 K 101.3 ×10
3
Pa
Mr=38.85 kg mol
− 1
Massa Molar dari gas 6 adalah 38.85 kg mol
-1
.
Cara lain dalam menentukan massa molar adalah dengan menggunakan beberapa
metode, yaitu: Dengan menimbang sevolume tertentu gas pada P dan T tertentu dengan memakai rumus
diatas dapat ditentukan berat molekul.
1. Metode regnault
