Diagram Sistem Biner 

      Sistem biner fenol-air merupakan sistem yang memperlihatkan sifat kelarutan timbal balik antara fenol dan air pada suhu tertentu dan tekanan tetap. Dalam termodinamika, titik kritis adalah titik akhir kurva kesetimbangan fasa. Beberapa sistem mempunyai temperatur kritis atas dan temperatur kritis bawah, oleh sebab itu sesudah kompleks yang lemah terurai sehingga kedua komponen dapat bercampur sebagian pada temperatur lebih tinggi dengan gerakan termal membuat campuran homogen kembali (Meinisasti et al., 2015).

        Menurut Atkins (2006), temperatur kritis (Tc) adalah batas atas temperature dimana terjadi pemisahan fasa. Diatas temperature batas atas dimana kedua komponen benar benar bercampur. Temperatur ini ada karena gerakan termal yang lebih besar menghasilkan kemampuan campur yang lebih besar pada kedua komponen bercampur dalam segala perbandingan dan di atas temperature ini kedua komponen membentuk dua fase. Salah satu contohnya adalah air dalam trietilamina. Dalam hal ini pada temperature rendah kedua komponen lebih dapat bercampur karena komponen komponen ini membentuk kompleks yang lemah, pada temperature lebih tinggi kompleks itu terurai dan komponen kurang dapat bercampur.

 (Sumber : Sopyan et al.,2018)      

        Menurut Sopyan et al., (2018), Berdasarkan gambar diatas dimana penambahan zat ke dalam sistem cairan biner akan menghasilkan sistem terner. Jika zat yang ditambahkan hanya larut di dalam salah satu komponen atau jika kelarutan zat tersebut di dalam kedua cairan berbeda nyata, maka kelarutan kesetimbangan dari pasangan cairan tersebut menurun. Bila campuran biner asal mempunyai suhu larutan kritis atas, maka suhunya akan naik; dan jika mempunyai suhu konsulat bawah maka suhu tersebut menjadi turun oleh penambahan komponen ketiga tersebut. Pada daerah di dalam kurva terdapat dua fasa. Titik-titik pasangan komposisi temperatur di dalam kurva selalu menggambarkan dua fasa. Jika sistem berada pada dua fasa larutan menjadi keruh. Sedangkan pada saat sistem berada pada satu fasa, campuran berubah dari keruh menjadi jernih. Jika percobaan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi akan diperoleh batas kelarutan yang berbeda. Semakin tinggi suhu, kelarutan masing-masing komponen komponen sati sama lain meningkat sehingga saerah dua fasa semakin menyempit.

        Menurut Gmehllg (1982), data kesetimbangan uap-cair isotermal untuk sistem biner benzena-fenol (80 °C), n-oktana-fenol (110 °C), dan n-dekana-fenol (120 °C) yang telah diteliti diperoleh diagram sistem biner sebagai berikut :

Gambar 2.  Diagram kesetimbangan fasa untuk sistem n-dekana – fenol.

(Sumber : Gmehllg, 1982)   

        Hasil ditunjukkan oleh garis kontinu. Nilai yang dihitung selalu dihasilkan dengan menggunakan model yang memberikan deviasi rata-rata terendah antara fraksi mol fase uap percobaan dan perhitungan. Selanjutnya, dalam semua diagram koefisien aktivitas yang dihitung pada pengenceran tak terbatas diberikan untuk model yang dipilih. Sistem n-oktan-fenol dan n-dekana-fenol menunjukkan deviasi positif yang jauh lebih kuat dari hukum Raoult daripada sistem benzena-fenol. Hal ini disebabkan fenol dapat digunakan sebagai pelarut ekstraktif untuk pemisahan hidrokarbon alfatik dari aromatik. Pada saat yang sama, deviasi positif yang kuat mengarah ke celah immiscibility untuk sistem hidrokarbon-fenol alifatik pada suhu yang lebih rendah. Gambar diatas menunjukkan kurva binodal eksperimental untuk sistem biner n-decane-phenol. Suhu larutan kritis atas adalah 63,35 ± 0,2 °C. Kesetimbangan fase yang diukur untuk sistem hidrokarbon-fenol alifatik digunakan untuk merevisi parameter fenol UNIFAC lama yang memberikan hasil yang buruk untuk jenis sistem ini.

        Menurut Valderrama et al., (2011), pada saat fenol dan air mencapai pada suhu kritisnya, maka larutan campuran keduanya berubah menjadi bening. Penyelidikan ini dibantu dengan proses pemanasan dan pendinginan. Fenol dapat dengan mudah larut dalam air terutama saat pemanasan berlangsung. Fenol memiliki kelarutan yang terbatas dalam air yaitu sebesar 9,8 gr/100ml. Akan tetapi genol disini memiliki sifat yang cenderung adam yang artinya dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menghasilkan anion feroksida C₆H₅O yang dapat larut di dalam air. Pelepasan ini dapat diakibatkan perlengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik ini yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilakan larutannya. Mekanisme fenol di dalam air ini dapat diketahui bahwa air berperan sebagai basa yang menerima sebuah proton. Adapun proton yang dimaksudkan adalah ion H+ yang dilepaskan oleh genol yang kemudian dapat membentuk ion H₂O. Pelepasan ion H+ ini dari gugus hidroksil fenolnya menyebabkan terbentuknya anion feroksida yang akan larut di dalam air.

        Menurut Fatimah et al., (2019), Jika fenol dilarutkan dalam air, akan berlaku prinsip kelarutan timbal balik atau kelarutan biner. Sistem biner fenol-air merupakan sistem dua fasa, fenol dalam bentuk solid dan akuades dalam bentuk cair. Fenol dapat larut dalam akuades dan akuades dapat larut dalam fenol. Fenol akan mudah larut dalam akuades jika jumlah fenol lebih sedikit dari akuades. Sebaliknya, molekul air akuades dapat menyatu dengan fenol jika jumlahnya lebih sedikit dari fenol.

DAFTAR PUSTAKA 

Atkins, P And J. D. Paula. 2006. Atkins' Physical Chemistry Eighth Edition. Great Britain : Oxford University Press.

Fatimah, S., M. A. Surur, M. A’tourrohman, A. Rohmah dan F. Khumaera. 2019."Koagulasi dan Komposisi Darah". Jurnal Fisiologi Hewan. Vol. 3(1) : 24-38.

Gmehllg, J. 1982."Phase Equilibria in Binary Systems Formed by Phenol with Benzene, n-Octane, and n-Decane". Journal of Chemical and Engineering Data. Vol. 27 (4) : 371-373.

Meinisasti, R., A. Halim dan E. Zaini. 2015. “Karakterisasi Fisiokimia Sistem Biner Siprofioksasin HCl-PEG 4000”. Jurnal Sains Farmasi dan Klinis. Vol. 2(11): 30–35.

Sopyan, I., N. Wathoni, T. Rusdiana dan D. Gozali. 2018. Karakterisasi Sediaan Padat Farmasi. Yogyakarta : Deepublish.

Valderrama, C., J. I. Barios,A . Farran dan J. L. Cortina. 2011."Evaluation of Phenol/Aniline (Single and Binary) Removalfrom Aqueous Solutions onto Hyper-cross-linked PolymericResin (Macronet MN200) and Granular Activated Carbonin Fixed-Bed Column". Water Air Soil Pollut. Vol. 215(1) : 285–297.