Kelakuan fasa zat murni

Untuk mempelajari sifat fluida reservoir, maka kita harus memahami hubungan antara 2 fasa yaitu fasa gas dan fasa cair. Minyak dan gas baik yang ada di dalam reservoir maupun ketika di produksikan akan mengalami kesetimbangan antara 2 fasa ini. Sebelum mempelajari sifat fluida lebih jauh, sebaiknya kita pahami kelakuan fasa untuk zat murni.Seperti yang telah kita ketahui bahwa suatu zat murni terdiri dari berbagai molekul – molekul pembentuknya. Pergerakan molekul – molekul tersebut dipengaruhi oleh keadaan kondisi seperti :
1. Tekanan
2. Temperatur
3. Gaya antar molekul
Karena pada pembahasan ini membicarakan mengenai fluida maka sistem yang dibahas terbatas pada kesetimbangan fasa liquid dan fasa gas.
Kelakuan fasa dari zat murni dapat diamati dari diagram fasa nya. Berikut adalah diagram fasa untuk zat murni :



1. Vapor pressure line
Garis biru yang membatasi daerah liquid dan gas disebut vapor pressure line (garis tekanan uap) yaitu garis dimana terjadi kesetimbangan antara fasa liquid dengan fasa gas. Perubahan fasa dari fasa gas ke fasa liquid atau sebaliknya terjadi di sepanjang titik di garis ini.
2. Sublimation pressure line
Garis yang berwarna merah disebut sebagai sublimation pressure line. Garis ini membatasi daerah fasa gas dengan fasa padat. Keseimbangan 2 fasa tersebut terjadi disepanjang garis ini.
3. Melting point line
Garis yang berwarna hijau membatasi daerah fasa liquid dengan daerah fasa padat. Kesetimbangan antara 2 fasa liquid dengan fasa padat terjadi disepanjang garis ini.
4. Triple point
Pada titik ini ketiga fasa coexist di bawah kondisi kesetimbangan.
5. Titik kritik
Garis vapor pressure line berujung pada sebuah titik yang disebut titik kritik. Tekanan dan temperatur yang diwakili titik ini disebut temperatur kritik dan tekanan kritik. Pada tekanan atau temperatur di atas titik ini fasa liquid dan fasa gas tidak bisa berada secara bersama-sama (coexist).



Daerah yang dilingkupi garis hitam merupakan daerah phase envelope dimana pada daerah ini fasa liquid dan fasa gas berada secara bersama-sama. Perhatikan garis-garis isotermal yang berada pada diagram tersebut, garis – garis isotermal tersebut bertemu pada titik kritis dimana pada keadaan diatas titik ini zat murni tidak bisa berada dalam kondisi 2 fasa. Garis phase envelope sebelah kiri merupakan gabungan dari berbagai titik gelembung ( bubble point) pada suhu – suhu tertentu. Disepanjang garis ini pada fasa liquid akan mulai terbentuk gas-gas untuk pertama kalinya. Tentu saja perubahan fasa ini terjadi pada tekanan tetap yaitu pada tekanan uap nya.
Garis disebelah kanan phase envelope disebut sebagai dew point line. Garis ini merupakan gabungan dari berbagai dew point pada suhu – suhu tertentu. Dew point didefinisikan sebagai titik dimana fasa gas mulai membentuk fasa liquid. Perhatikan bahwa jika titik bubble point dan dew point jika dihubungkan oleh suatu garis maka akan membentuk phase envelope. Hal yang perlu diperhatikan bahwa pada komponen zat murni perubahan fasa nya berlangsung pada tekanan tetap yaitu pada tekanan uapnya. Hal ini ditunjukan oleh garis lurus yang berada di daerah phase envelope.

referensi: the properties of petroleum fluids, William D,Mccain, Jr