PENGUKURAN DAN PEMODELAN TERMODINAMIKA SISTEM FEF2- LIF-NAF-KF

• Main Author: M Nabiel Salmanhakim, R.
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/84683
• Institution: Institut Teknologi Bandung

memiliki kelebihan dibandingkan reaktor nuklir light water reactors (LWRs). MSR beroperasi pada tekanan atmosfer sehingga risiko terjadinya ledakan akan minimum. Akan tetapi, permasalahan utama dari MSR adalah ketahanan korosi dari material tangki. Salah satu material kandidat yang dapat digunakan adalah paduan berbasis besi sehingga produk korosi dari material tersebut adalah besi (II) florida. Pemodelan termodinamika dapat memprediksi fasa yang stabil pada suatu kondisi. Metode tersebut dapat memprediksi sifat kimia dari campuran garam eutektik LiF-NaF-KF (FLiNaK) apabila terdapat FeF2. Untuk melakukan prediksi, data termodinamika pada sistem FeF2-LiF-NaF-KF perlu dievaluasi dan dioptimisasi. Akan tetapi, evaluasi terkait sistem FeF2-LiF-NaF-KF tidak ditemukan dalam literatur sehingga melalui studi ini dilakukan pengukuran dan optimasi pada sistem FeF2-LiF-NaF-KF. Selain itu, hasil dari evaluasi awal menunjukkan bahwa sistem FeF2-NaF memerlukan optimisasi agar sesuai dengan data aktual yang tersedia. Studi ini diawali dengan pengukuran kapasitas panas senyawa FeF2, LiF, dan NaF dengan menggunakan alat physical property measurement system (PPMS). Data yang diperoleh beserta dengan data termodinamika dari literatur digunakan dalam pemodelan sistem FeF2-LiF-NaF-KF dengan fokus pada optimasi sistem biner FeF2-NaF. Model termodinamika yang dipakai untuk mendeskripsikan sistem garam tersebut adalah Modified Quasi-Chemical Model (MQM). Database baru yang teroptimasi dapat digunakan untuk mempelajari interaksi FeF2 dengan lelehan garam FLiNaK. Berdasarkan pengukuran yang dilakukan, didapatkan data kapasitas panas untuk FeF2, LiF, dan NaF. Pengolahan data lebih lanjut menunjukkan data entropi standar NaF dan LiF masing-masing sebesar 53,4 J.mol-1K-1 dan 37,6 J.mol-1K-1. Hasil optimisasi diagram fasa menghasilkan perbaikan garis temperatur liquidus pada daerah fraksi mol FeF2 kurang dari 0,5. Database baru yang teroptimisasi tersebut digunakan untuk memprediksi batas kelarutan FeF2 dalam lelehan garam FliNaK. Prediksi kelarutan dari FeF2 dalam garam FLiNaK telah dilakukan untuk berbagai temperatur. Hasil prediksi menunjukkan bahwa campuran garam FLiNaK mempunyai kemampuan melarutkan FeF2 hingga 52% berat pada suhu 973 K.