Titik tripel

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari

Dalam termodinamika, titik tripel sebuah zat merupakan temperatur dan tekanan di mana ketiga-tiga fase (gas, cair, dan padat) zat tersebut berada dalam keadaan kesetimbangan termodinamika.[1] Sebagai contoh, titik tripel raksa terdapat pada suhu −38,8344 °C dan tekanan 0,2 mPa.

Selain titik tripel antara zat padat, cair, dan gas, terdapat pula titik-titik tripel yang melibatkan lebih dari satu fase padat untuk zat yang memiliki banyak polimorf. Helium-4 merupakan contoh kasus khusus di mana titik tripelnya melibatkan dua fase cair yang berbeda (lihat pula titik lambda). Secara umum, sebuah sistem dengan kemungkinan jumlah fase p, terdapat {p\choose 3} = \frac{p(p-1)(p-2)}{6} titik tripel.[1]

Titik tripel air digunakan untuk mendefinisikan Kelvin, satuan SI untuk temperatur termodinamika.[2] Angka yang diberikan untuk temperatur titik tripel air adalah definisi eksak dan bukanlah hasil pengukuran. Titik tripel beberapa zat digunakan sebagai titik acuan pada skala temperatur internasional ITS-90, berkisar dari titik tripel hidrogen (13,8033 K) sampai dengan titik tripel air (273,16 K).

Titik tripel air[sunting | sunting sumber]

Diagram fase secara umum. Garis titik-titik merupakan sifat anomali air

Kombinasi tunggal antara tekanan dan temperatur di mana air, es, dan uap air dapat berada bersama-sama dalam keadaan kesetimbangan yang stabil adalah tepat 273,16 K (0,01 °C) dan tekanan parsial 611,73 pascal (sekitar 6,1173 milibar, 0,0060373057 atm). Pada titik tersebut, adalah mungkin untuk mengubah semua zat menjadi es, air, atau uap air hanya dengan membuat perubahan yang cukup kecil pada tekanan dan suhu sistem. Perlu diperhatikan bahwa, bahkan jika tekanan total sistem di atas 611,73 pascal, apabila tekanan uap air tetap 611,73 pascal, kita masih dapat membuat air berada dalam titik tripel.

Air memiliki diagram fase yang tidak wajar dan kompleks, walaupun hal ini tidak memengaruhi pembahasan titik tripelnya. Pada temperatur yang tinggi, penambahan tekanan akan menghasilkan zat cair terlebih dahulu, barulah kemudian zat padat. (Di atas 109 Pa bentuk kristal es yang terbentuk lebih padat daripada zat cair.) Pada temperatur yang rendah dan kompresi, fase cair menghilang, dan air akan langsung berubah dari gas menjadi padat.

Pada tekanan konstan di atas titik tripel, pemanasan es akan menyebabkannya berubah dari bentuk pada menjadi cair, kemudian gas (atau uap). Pada tekanan di bawah titik tripel (biasa terjadi pada luar angkasa), bentuk cair air tidak akan ada, sehingga ketika dipanaskan, es akan langsung menyublim menjadi gas.

Tabel titik tripel[sunting | sunting sumber]

Tabel di bawah ini berisi daftar titik-titik tripel untuk zat-zat yang umum.

Zat T (K) P (kPa*)
Asetilena 192,4 120
Amonia 195,40 6,076
Argon 83,81 68,9
Butana 134,6 7 × 10−4
Karbon (grafit) 3900 10100
Karbon dioksida 216,55 517
Karbon monoksida 68,10 15,37
Kloroform 175,43 0,870
Deuterium 18,63 17,1
Etana 89,89 8 × 10−4
Etanol 150 4,3 × 10−7
Etilena 104,0 0,12
Asam format 281,40 2,2
Helium-4 (titik lambda) 2,19 5,1
Heksafluoroetana 173,08 26,60
Hidrogen 13,84 7,04
Hidrogen klorida 158,96 13,9
Iodin[3] 386,65 12,07
Isobutana 113,55 1,9481 × 10−5
Raksa 234,2 1,65 × 10−7
Metana 90,68 11,7
Neon 24,57 43,2
Nitrogen monoksida 109,50 21,92
Nitrogen 63,18 12,6
Dinitrogen oksida 182,34 87,85
Oksigen 54,36 0,152
Paladium 1825 3,5 × 10−3
Platinum 2045 2,0 × 10−4
Sulfur dioksida 197,69 1,67
Titanium 1941 5,3 × 10−3
Uranium heksafluorida 337,17 151,7
Air 273,16 0,61
Xenon 161,3 81,5
Seng 692,65 0,065

* Note: sebagai perbandingan, tekanan atmosfer adalah 101.5kPa

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b International Union of Pure and Applied Chemistry (1994). "Triple point". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  2. ^ Definition of the kelvin at BIPM
  3. ^ Walas, S.M., Chemical Process Equipment - Selection and Design. Elsevier, 1990, p. 639.

Lihat pula[sunting | sunting sumber]