makalah bahan peledak industri
Post on 06-Dec-2015
171 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan peledak adalah bahan/ zat yang berbentuk cair, padat, gas atau
campurannya yang apabila dikenai suatu aksi berupa panas, benturan, gesekan
akan berubah secara kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang
sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahannya tersebut
berlangsung dalam waktu yang sangat singkat yang disertai efek panas dan
tekanan yang sangat tinggi.
Penggunaan bahan peledak dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Untuk kegiatan militer
2. Untuk kegiatan non-militer
Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan:
1. Komposisi bahan kimia
2. Kecepatan rambat
3. Kepekaan
Akan tetapi, bahan penyusun dari peledak itu sendiri terdiri dari banyak
komponen atau zat yang memiliki sifat yang reaktif dan tidak stabil yang antara
lain akan dibahas dalam makalah ini, uranium, plutonium, asam sulfat,
ammonium nitrat, TNT, nitrogliserin dan fosfor kuning.
1.2 Rumusan Masalah
Pembahasan dalam makalah ini antara lain :
Definisi bahan peledak
Karakteristik bahan peledak
Klasifikasi bahan peledak
1
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Bahan Peledak
Bahan peledak didefinisikan sebagai bahan peledak kimia yang
mempunyai arti suatu bahan kimia dengan senyawa tunggal atau campuran,
mempunyai bentuk padat, cair, atau juga campurannya yang jika diberi suatu
aksi baik itu berupa panas, benturan, gesekan, ataupun ledakan awal maka akan
mengalami suatu reaksi kimi eksotermis yang sangat cepat dengan hasil reaksi
dapat terjadinya sebagaian atau sepenuhnya gas yang disertai panas dan
tekanan yang sangat tinggi namun secaa kimi stabil.
Menurut Groiler family dalam encyclopedia tahun 1995 bahan peledak
diartikan “bahan yang stabil yang apabila dikenai suatu stimulasi secara benar,
maka dengan cepat akan berubah dari padat atau cair menjadi gas yang panas
dan ekspansif, yang mengakibatkan tekanan disekitarnya”.
Suatu ledakan yang dihasilkan dari gas dapat menimbulkan panas sekitar
4000°C dengan tekanan yang mungkin dicapai 100.000 atm dan energi berkisar
25.000 MW. Namun perlu diperhatika jika energi yang sebesar itu bukan energi
yang memang tersimpan didalam bahan peledak tersebut, melainkan dari
adanya reaksi peledakan yang sangat cepat. Karena itu kekuatan dari energi
tersebut hanya terjadi ketika beberapa detik saat ledakan terjadi karena lambat
laun kekuatan itu akan berkurang.
2.2 Penggunaan Bahan Peledak
Bahan peledak banyak digunakan untuk kegiatan militer maupun kegiatan
non-militer.
1. Jenis bahan peledak untuk kebutuhan militer dapat digolongkan ke dalam 3
jenis, yaitu:
Ledakan rendah (single base, double base, triple base dan composite)
Ledakan tinggi
Komposisi piroteknik
2. Bahan peledak non-militer biasanya digunakan dalam kegiatan
pembangunan/ kesejahteraan dan industri-industri lain.
2
3
2.3 Klasifikasi Bahan Peledak
1. Berdasarkan Komposisi Kimia
Berdasarkan komposisi kimia, bahan peledak dapat diklasifikasikan
sebagai berikut:
a. Senyawa tunggal terdiri dari satu macam senyawa saja yang sudah
merupakan bahan peledak. Senyawa tunggal ini dibagi menjadi dua kelompok,
yaitu:
Senyawa anorganik misalnya: PbN5, Amonium nitrat.
Senyawa organik misalnya: Nitrogliserin, trinitritoluena, dll.
b. Campuran yang merupakan penggabungan dari berbagai macam senyawa
tunggal. Misalnya: dinamit, black powder, ANFO, dll.
2. Berdasarkan Kecepatan Rambat
Berdasarkan kecepatan rambat tersebut, bahan peledak dibagi menjadi:
a. Bahan peledak rendah (low eksplosive)
Bahan peledak yang kecepatan rambat reaksinya rendah. Bahan peledak
rendah umumnya digunakan sebagai bahan pendorong atau propelan. Misalnya:
black powder, propelan (single base, double base).
b. Bahan peledak tinggi (high eksplosive) yang terdiri dari:
Bahan peledak non initial
Bahan peledak penghantar
Bahan peledak penghancur
Bahan peledak initial
3. Berdasarkan Kepekaan
Berdasarkan kepekaan, bahan peledak dibagi menjadi:
a. Peledak pertama
Peledak inisiasi, yaitu bahan peledak yang mudah meledak dengan adanya
api, benturan, gesekan dan semacamnya. Bahan ini biasanya digunakan
sebagai muatan primer dalam pemicu.
b. Peledak kedua
Peledak non inisiasi, yaitu bahan peledak yang meledak apabila telah
dipicu oleh peledak pertama.
4
2.4 Bahan Kimia yang digunakan sebagai Bahan PeledakDalam makalah ini akan dibahas beberapa bahan kimia yang digunakan
sebagai bahan peledak, antara lain:
A. Uranium
Uranium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang U dan nomor atom 92. Sebuah logam berat, beracun, berwarna putih
keperakan dan radioaktif alami. Uranium termasuk ke seri aktinida (actinide
series). Uranium digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan senjata
nuklir.Uranium biasanya terdapat dalam jumlah kecil di bebatuan, tanah, air,
tumbuhan dan hewan (termasuk manusia).
B. Plutonium
Plutonium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Pu dan nomor atom 94. Ia merupakan unsur radioaktif transuranium
yang langka dan merupakan logam aktinida dengan penampilan berwarna putih
keperakan dan merupakan bahan mudah terbakar.
Plutonium-239 merupakan fisil, yakni ia dapat memecah (fisi) ketika dibombardir
oleh neutron termal, melepaskan energi, radiasi gamma, dan neutron yang lebih
banyak. Oleh karena itu, dia dapat mempertahankan reaksi rantai nuklir setelah
mencapai massa kritis. Sifat-sifat inilah yang memungkinkan plutonium
digunakan sebagai senjata nuklir dan digunakan pada beberapa reaktor nuklir.
Sejumlah kecil plutonium dapat ditemukan di alam, karena ia merupakan produk
minor peluruhan pada bijih uranium.
Satu kilogram Pu-239 dapat menghasilkan ledakan yang setara dengan 20,000
ton TNT. Jumlah energi yang sangat besar ini membuat Pu-239 sangat berguna
pada reaktor dan senjata nuklir.
Unsur 94 (plutonium) pertama kali disintesis oleh sekelompok ilmuwan yang
dipimpin oleh Glenn T. Seaborg dan Edwin McMillan di Universitas California,
Berkeley pada tahun 1940. McMillan kemudian menamai unsur baru tersebut
plutonium (atas nama Pluto). Penemuan plutonium kemudian menjadi bagian
penting dalam Proyek Manhattan untuk mengembangkan bom atom selama
Perang Dunia II. Uji nuklir pertama, "Trinity" (Juli 1945), dan bom atom kedua
("Fat Man") yang digunakan untuk menghancurkan kota Nagasaki (Agustus
1945) memiliki inti Pu-239.
C. Asam Sulfat (H2SO4)
Asam sulfat merupakan asam kuat yang sangat eksotermik.
5
Asam sulfat berguna untuk pembuatan accu, bahan penghilang, pembuatan
super pospat, pembuatan H3PO4, dll. Selain berguna untuk pembuatan di atas,
asam sulfat juga berguna untuk bahan peledak. Asam sulfat adalah bahan
campuran dalam pembuatan peledak, yaitu dengan dinitrasi pada kondisi
tertentu dengan menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat.
D. Ammonium Nitrat ((NH4)NO3)
Ammonium nitrat merupakan padatan berwarna putih berupa Kristal yang
mudah menyerap air (higroskipis). Sebagian besar produk ammonium nitrat
digunakan sebagai peledak dan sebagian kecil digunakan sebagai campuran
pupuk dan pembius.
Ammonium nitrat merupakan bahan peledak yang cukup aman, tidak begitu
berbahaya, namun mempunyai daya ledak yang cukup besar. Ammonium nitrat
lebih dikenal dengan nama dinamit. Ammonium nitrat merupakan bahan kimia
yang peka terhadap panas dan pengaruh mekanis dan tumbukan. Apabila
Ammonium nitrat + TNT dengan perbandingan 1:1, maka akan terbentuk amatol,
yaitu bahan peledak yang sangat eksplosif.
Reaksi pembuatan Ammonium nitrat:
H3 + HNO3 ==> (NH4)NO3
E. Trinitro Toluen (TNT)
Trinitro toluen merupakan turunan penting dari toluen yang digunakan
sebagai bahan peledak. Trinitro toluen (TNT) diperoleh dari nitrasi atom-atom H
pada inti benzene diganti oleh gugus –NO2, yang kemudian menghasilkan TNT.
F. Nitrogliserin
Nitrogliserin digunakan sebagai bahan peledak yang cukup aman,
Campuran nitrogliserin dan nitroselulosa merupakan bahan yang umum
digunakan dalam industri bahan peledak. Nitrogliserin merupakan bahan dasar
utama dalam pembuatan propelan jenis double base.
Nitrogliserin dapat dihasilkan melalui proses nitrasi pada kondisi tertentu dengan
menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat.
G. Fosfor Kuning (P4)
Fosfor kuning merupakan zat padat, Kristal, berwarna putih sampai warna
kuning muda. Lunak dan bila terkena udara, warna berubah agak gelap. Fosfor
kuning bersifat beracun dan mudah terbakar. Fosfor kuning sangat rekatif, stabil
pada suhu kamar dalam wadah tertutup. Banyak dipakai untuk memproduksi
mercon, racun tikus dan pupuk.
6
H. Aseton Peroksida
Aseton peroksida merupakan bahan peledak yang sering digunakan oleh
teroris dalam meledakkan pesawat terbang. Aseton peroksida sangat sensitive
terhadap gesekan, goncangan dan panas sehingga mudah meledak. Ledakan
yang sangat kuat terjadi karena seketika terkena api, asam peroksida akan
berdekomposisi menjadi H2O dan CO2, ini melibatkan pertambahan volume yang
sangat cepat (dari padat menjadi gas). Senyawa asam peroksida adalah
senyawa yang sangat mudah terbentuk. Pembuatannya:
Aseton (l) + Hidrogen peroksida (l) + Asam (sebagai katalis) → Aseton
peroksida(s)
2.4 Bahan Peledak Militer dan Bahan Peledak Industri
Bahan peledak Militer TRINITROTOLUENA (TNT)
Preparasi
Dalam industri, TNT disintesis dalam tiga langkah. Pertama, toluena
dinitrasi dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat untuk
menghasilkan mono-nitrotoluene atau MNT. MNT dipisahkan dan
kemudian direnitrasi membentuk dinitrotoluene atau DNT. Pada tahap
akhir, DNT dinitrasi membentuk Trinitrotoluena atau TNT menggunakan
campuran asam nitrat anhidrat dan oleum.
Asam nitrat habis dikonsumsi untuk proses industri, tapi asam sulfat
encer dapat digunakan kembali. Setelah nitrasi, TNT distabilkan dengan
proses yang disebutsulphitation, di mana crude TNT diperlakukan dengan
larutan sulfit dan larutan natrium untuk menghilangkan isomer TNT dan
produk reaksi yang tidak diinginkan.
Air bilasan dari sulphitation dikenal sebagai red water dan merupakan
polutan yang signifikan dan merupakan produk limbah dari pembuatan
TNT.
Karakter Explosive
TNT berbeda dengan dinamit. TNT adalah senyawa kimia yang spesifik,
sementara dinamit adalah suatu campuran nitrogliserin yang dikompresi menjadi
bentuk silinder dan dibungkus dengan kertas.
Setelah ledakan, TNT terurai sebagai berikut:
2C7H5N3O6 → 3N2 + 5H2O + 7CO + 7C
7
Reaksi ini eksotermik dengan energi aktivasi yang tinggi. Adanya karbon pada
produk, menyebabkan ledakan TNT memiliki penampilan jelaga. Dan karena
TNT memiliki kelebihan karbon, campuran bahan peledak yang kaya dengan
senyawa oksigen dapat menghasilkan lebih banyak energi per kilogram dari TNT
saja. Selama abad ke-20, amatol, campuran TNT dengan ammonium nitrat
adalah bahan peledak militer yang secara luas digunakan.
H I S T O R Y
TNT pertama kali diproduksi pertama kali pada tahun 1863 oleh kimiawan jerman
bernama Joseph Wilbrand dan pada skala industri tahun 1891 juga oleh Jerman,
dan pada tahun 1901 diadopsi untuk kekuatan militer. Selama Perang Dunia I
produksi TNT terbatas karena jumlah toluena sebagai produk sampingan dari
industri kokas yang terbatas. Setelah 1940, toluena tersedia lebih banyak
sebagai hasil sampingan dari industri minyak bumi dan selama Perang Dunia II
TNT diproduksi secara luas.
Toksisitas TNT
TNT adalah senyawa yang sangat beracun (quite oxic).
TNT juga dapat diserap melalui kulit.
Menyebabkan iritasi dan noda kuning terang.
Orang yang terkena TNT selama periode tertentu cenderung mengalami
anemia dan kelainan fungsi hati.
Memberikan efek yang buruk pada darah dan hati, pembesaran limpa dan
efek berbahaya lainnya pada sistem imunitas juga ditemukan pada hewan
yang tertelan atau terkontaminasi Trinitrotoluena.
TNT juga diduga memiliki efek merugikan bagi fertilitas laki-laki dan juga
bersifat karsinogen.
TNT yang mencemari lingkungan perairan biasa disebut “red water", yang
mungkin sulit dan mahal untuk penanganannya.
8
Aplikasi
TNT paling umum digunakan untuk bahan peledak dan industri aplikasi militer.
Hal ini dinilai karena ketidakpekaannya terhadap shock dan gesekan, yang
mengurangi risiko ledakan disengaja. TNT meleleh pada 80°C (176°F), jauh di
bawah suhu di mana ia akan meledak secara spontan, sehingga aman bila
dikombinasikan dengan bahan peledak lain. TNT tidak menyerap atau larut
dalam air, yang memungkinkan untuk digunakan secara efektif dalam lingkungan
basah. Selain itu, cukup stabil bila dibandingkan bahan peledak tinggi lainnya.
Meskipun TNT tersedia dalam berbagai ukuran (misalnya 250 g, 500 g, 1.000 g),
namun lebih sering ditemui dalam campuran dengan bahan peledak
lain/ditambah bahan lainnya.
bahan peledak industri
Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan dibuat khusus
untuk keperluan industri, misalnya industri pertambangan, sipil, dan industri
lainnya, di luar keperluan militer. Sifat dan karakteristik bahan peledak (yang
akan diuraikan pada pembelajaran 2) tetap melekat pada jenis bahan peledak
industri. Dengan perkataan sifat dan karakter bahan peledak industri tidak jauh
berbeda dengan bahan peledak militer, bahkan saat ini bahan peledak industri
lebih banyak terbuat dari bahan peledak yang tergolong ke dalam bahan peledak
berkekuatan tinggi (high explosives).
Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988) seperti terlihat pada
Gambar 1.3 dapat dijadikan contoh pengklasifikasian bahan peledak untuk
industri.
9
Gambar 1.3. Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988)
BAHAN PELEDAK
BAHAN PELEDAK KUAT
AGEN PELEDAKAN
BAHAN PELEDAK KHUSUS
DinamitGelatine
TNT ANFO
Slurries
EmulsiHybrid ANFO
Slurry mixtures
Seismik
Trimming
Permissible
Shaped charges
Binary
LOX
Compressed air / gas
Expansion agents
Mechanical methods
Water jets
Liquid Jet piercing
PENGGANTI BAHAN PELEDAK
BAB III
KESIMPULAN
Bahan peledak adalah suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran
berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi aksi panas,
benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia
eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya
berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih
stabil.
Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan dibuat
khusus untuk keperluan industri, misalnya industri pertambangan, sipil, dan
industri lainnya, di luar keperluan militer.
Reaksi peledakan berupa reaksi eksotermis, yaitu reaksi kimia yang
menghasilkan panas . Hasil peledakan tergantung pada kondisi eksternal saat
pekerjaan tersebut dilakukan karena kondisi eksternal akan mempengaruhi
kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut.
Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia yang
menimbulkan pembakaran dilanjutkan dengan deflagrasi dan terakhir detonasi.
Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan kecepatan reaksi dan sifat
reaksinya menjadi bahan peledak kuat (high explosive) dan bahan peledak
lemah (low explosives).
10
DAFTAR PUSTAKA
Manon, J.J., 1978, Explosives: their classification and characteristics. E/MJ Operating Handbook of Underground Mining, New York, USA.
White, T. E and Robinson, P, 1988, Modern Commercial Explosives & Accessories, “Explosives Engineering Handbook”, Institute of Explosives Engineers
top related