Hydrazine atau diazane merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia N2H4

adalah cairan yang mudah terbakar berwarna dengan bau seperti amonia. Hydrazine sangat beracun, berbahaya, dan tidak stabil kecuali apabila terlarut dalam larutan. Pada 2002, sekitar 260.000 ton hydrazine yang diproduksi setiap tahunnya. Hydrazin digunakan sebagai foaming agen dalam mempersiapkan polimer busa, tapi aplikasi yang signifikan juga mencakup penggunaannya sebagai prekursor untuk polimerisasi katalis. Selain itu, hidrazin digunakan dalam berbagai bahan bakar roket dan untuk mempersiapkan prekursor gas yang digunakan dalam kantong udara. Hydrazine digunakan dalam kedua listrik nuklir dan konvensional pembangkit listrik siklus uap sebagai scavenger oksigen untuk mengontrol konsentrasi oksigen terlarut dalam upaya untuk mengurangi korosi.

Hydrazine sendiri mulai digunakan sebagai bahan bakar untuk pesawat ruang angkasa atau roket ketika Perang Dunia II, dimana ketika itu hydrazine digunakan untuk roket bernama Messerschmitt Me 163B, dengan kode B-Stoff (hydrazine hydrate).  Varian dari hydrazine yaitu monopropellant hydrazine, dimana varian ini digunakan sebagai tenaga kecil monopropellant sebagai manuver tenaga pendorong pesawat ruang angkasa dan unit tenaga pesawat ulang alik. Varian lain dari hydrazine yang digunakan sebagai bahan bakar roket adalah monomethylhydrazine (CH3)NH(NH2) – dikenal juga sebagai MMH, dan unsymmetrical dimethylhydrazine, (CH3)2N(NH2) – dikenal juga sebagai UDMH.

Pemilihan hydrazine sebagai bahan bakar roket atau pesawat luar angkasa didasarkan bahwa senyawa ini dapat menghasilkan gas panas dalam volume yang besar dengan jumlah penggunaan hydrazine (dalam bentuk cairan) yang sedikit.

Nama: Hidrazin, hidrazin, hidrazin anhidrat

Nama Inggris: Hydrazine, basis hidrazin, Diamin; anhidrat Hydrazine

MF: N2H4

Berat: 32,05

Struktur: empat atom hidrogen dalam sumbu ikatan NN ipsilateral, struktur cis.

CAS No :302-01-2

GB Code: 29280000.

Sifat Fisik

Sifat: cairan berminyak berwarna dengan bau menyengat amonia.

Melting Point: 1.4 ℃Titik didih: 113.5 ℃Titik nyala: 32 ℃Viskositas: 0.90 (25 ℃)

Kapasitas panas spesifik: Unknown

Kepadatan relatif: 1,011 (15 ℃); 1,0045 (25 ℃)

Tekanan Uap: 1.92E3 (25 ℃); 1,387 (20 ℃)

Indeks bias: 1,4644; 1,46979 (22.3 ℃)

Stabilitas: Stabil

Solusi: tidak larut dalam eter, kloroform dan benzena, dengan air, metanol, etanol dan segmen lainnya. Azeotrop dengan air untuk membentuk.

Lainnya: Ada higroskopis, di udara, asap, membakar api ungu. Molekul cairan eksis sebagai dimer. Penurunan yang kuat dan korosi.

Membusuk bila dipanaskan hingga suhu tinggi seperti nitrogen, hidrogen dan amonia. 2N2H4 == 2NH3 ↑ N2 H2 ↑ ↑

Sifat kimia

Hydrazine dan amonia dapat dihasilkan dengan senyawa yang sama, seperti [Pt (NH3) 2 (N2H4) 2] Cl2,

[(NO2) 2PT (N2H4) 2PT (NO2) 2] dan seterusnya.

Dalam larutan alkali, N2H4 adalah agen pereduksi kuat, maka akan dikurangi menjadi unsur perak AgNO3, juga dapat menjadi Oksidasi halogen:

N2H4 2 X2 === 4 HX N2

N2H4 terbakar di udara atau dengan hidrogen peroksida H2O2 reaksi, dapat memancarkan banyak panas, sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar roket, propelan roket membuat pengurangan kuat dan korosi

PENGOLAHAN AIR UMPAN BOILER DENGAN HYDRAZINE

Pada air umpan boiler bisa mengandung mineral-mineral yang bisa menyebabkan pengendapan, korosi dan carry over. Pengendapan material dapat mengakibatkan menurunnya efektifitas perpindahan panas sehingga menyebabkan penggunaan bahan bakar menjadi boros, metal bersuhu tinggi bahkan bisa mengakibatkan kerusakan. Pengendapan juga merupakan masalah yang paling serius pada Boiler, bisa juga menyebabkan masalah-masalah pada sistem sebelum dan sesudah Boiler. Dimana Tujuan pengolahan air umpan pada boiler, adalah :

      Menghindari terbentuknya kerak.       Mencegah korosi pada peralatan       Menghindari terbawanya senyawa yang tidak diinginkan kedalam steam

(carry over)

Cara pengolahan air boiler :

§   Pretreatment secara mekanikal dan fisikal, seperti: clarification water, demineralization, thermal daerator.

§      Pengolahan secara kimia (penggunaan chemichal)

§     Sistem Blowdown : Pengertian Blowdown adalah pembuangan sejumlah kecil air boiler dengan maksud  untuk menjaga tingkat maximum dari padatan terlarut dan terendap pada tingkat yang diizinkan. Sebagai contoh bila air dengan kandungan padatan terlarut 100 ppm kemudian diuapkan sebanyak 50 % dari air tersebut maka konsentrasi dari padatan menjadi 200 ppm. Ini bisa ditulis secara matematik :

  

Blowdown terbagi atas 2 (dua) jenis :

1. Continuous Blow Down : yang dipasang dekat dengan level permukaan air pada steam drum, dimaksudkan untuk menjaga tingkat padatan pada Steam drum, dilakukan secara terus menerus.

2. Intermitten Blow down dipasang pada bagian bawah ketel uap dimaksudkan untuk menghilangkan padatan yang mengendap.

Continuous Blowdown adalah cara paling ekonomis dan konsisten untuk mengontrol Total Dissolved Solid (TDS)

 Korosi (pengkaratan) tidak hanya menyebabkan gangguan pada daerah yang kena karat, tapi juga bisa menghasilkan kontaminan oxyda logam yang pada tingkat yang serius bisa timbul ditempat lainnya. Karena semuanya berkaitan dengan pengolahan air, bila terjadi pembentukan pengendapan (deposit) dan korosi maka harus dikoreksi dan dicegah agar dapat tercapai hasil yang memuaskan.

Penyebab terjadinya korosi adalah karena adanya oksigen (O2) yang terlarut dalam air. Mekanisme dari korosi adalah metal yang terkena kontak dengan akan terjadi reaksi sebagai berikut:

Oxygen terlarut dalam air membentuk reaksi Cathodic

Dari Persamaan (1) dan (2) dapat diperoleh:

 

hasilnya adalah Ferro hydroxide yang mengendap dalam larutan, senyawa ini tidaklah stabil dalam larutan yang masih mengandung O2, maka ia akan teroxydasi

Ferric hydroxide ini dikenal sebagai karat

Untuk menghilangkan senyawa O2 (oxygen) dalam air agar tidak terjadi korosi dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya adalah sebagai berikut:

·     Deaerator, Fungsi dari alat ini ialah untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut dan memanaskan air dengan cara mengkontakan langsung antara steam tekanan rendah dengan air. bila temperature air naik maka kelarutan oxygen akan berkurang karena keluar lewat venting.

·         Penambahan Hydrazine (N2H4) reaksinya sebagai berikut:

Pada temperature diatas 2700C maka hydrazine akan berubah menjadi Ammonia ( NH3 ) dan Nitrogen

Reaksi ini lambat bila jumlah Hydrazinnya kecil, tapi sebaliknya ia akan cepat bila Hydrazine besar.

Untuk meyakinkan bahwa O2 yang terlarut itu habis maka ditentukannya bahwa Hydrazine itu harus berlebih (Hydrazine rasidual). Pada umumnya untuk Boiler yang tekanan operasinya kurang dari 40 kg / cm2G maka residual N2H4 nya berkisar antara 0.1 ~ 0.3 ppm (part per million = per satu juta), untuk yang bertekanan lebih dari 40 kg / cm2 G berkisar pada 0.05 ~ 0.1 ppm

·      Volatile Treatment atau Zero Solid Treatment.adalah pemakaian chemical yang mudah menguap (volatile chemical) , seperti ammonia / morpholine atau cyclohexyl amine. Untuk mengontrol pH..Bahan ini di injeksikan kedalam Boiler water yang berfungsi untuk menjaga pH pada Boiler water, agar cukup tinggi untuk pencegahan korosi.

·      Injeksi (PO4 ) dan Alkali ( NaOH ) dilakukan secara langsung ke ketel maksudnya adalah untuk menghindari mengendapnya garam – garam Calsium Posphate, Magnesium Silicate, Calsium Carbonate, dsb, secara dini pada sistem.

Endapan tersebut diatas dapat menimbulkan korosi didaerah pipa-pipa feedwater yang mana tidak ada methoda untuk mengeluarkannya, sedangkan di ketel  kita bisa membuang endapan- endapan tersebut dengan melakukan Blowdown. Alkali (NaOH) diinjectkan pada angka minimum yang dibutuhkan untuk menaikan pH secukupnya untuk mengendalikan korosi, bahan tersebut dimasukan bersama POSPHATE kedalam ketel.

Bahaya hydrazine

Individu dapat terpapar hidrazin di tempat kerja. Gejala akut (jangka pendek) paparan tingkat tinggi hidrazin dapat berupa iritasi mata, hidung, dan tenggorokan, pusing, sakit kepala, mual, edema paru, kejang, dan koma pada manusia. Gejala akut juga dapat merusak hati, ginjal, dan sistem saraf pusat pada manusia. Cairan bersifat korosif dan dapat menghasilkan dermatitis kontak dari kulit pada manusia dan hewan. Efek pada paru-paru, hati, limpa, dan tiroid telah dilaporkan pada hewan termasuk kronis (jangka panjang) apabila terpapar hidrazin melalui inhalasi. Peningkatan penyakit paru-paru, rongga hidung, dan tumor hati telah diamati pada hewan pengerat yang terpapar hidrazin.

Penggunaan

Hidrazin digunakan dalam bahan kimia pertanian (pestisida), intermediet farmasi, bahan kimia fotografi, pengolahan air boiler untuk perlindungan korosi, pewarna tekstil, dan sebagai bahan bakar untuk roket dan pesawat ruang angkasa.

Sumber dan Potensi Exposure

Individu dapat pekerjaannya terekspos hidrazin di tempat kerja. Pembuangan hydrazine yang terlarut ke dalam air, udara, dan tanah dapat terjadi

selama penyimpanan, penanganan, transportasi, dan pembuangan limbah yang tidak tepat. Namun, hidrazin cepat terdegradasi di lingkungan dan jarang ditemui.

Menilai Paparan Pribadi

Hidrazin dapat dideteksi dalam darah individu terpapar.

Bahaya Kesehatan Informasi

Akut Efek:

Gejala akut paparan hidrazin dapat berupa iritasi mata, hidung, dan tenggorokan, kebutaan sementara, pusing, sakit kepala, mual, edema paru, kejang, dan koma pada manusia. Gejala akut juga dapat merusak hati, ginjal, dan sistem saraf pusat (SSP) pada manusia.

Cairan bersifat korosif dan dapat menghasilkan luka bakar kimia dan dermatitis parah dari kontak kulit.

Tes hewan akut pada tikus, tikus, kelinci, dan marmut telah menunjukkan hidrazin memiliki toksisitas akut dari inhalasi, konsumsi, dan dari paparan dermal.

Efek kronis (noncancer):

Informasi tidak tersedia pada efek kronis dari hidrazin pada manusia. Pada hewan terpajan terhadap hidrazin terhirup, efek pada sistem pernapasan, hati,

limpa, dan tiroid telah diamati. EPA belum membentuk Konsentrasi Referensi ( RFC ) atau Reference Dose ( RfD )

untuk hidrazin. The California Environmental Protection Agency (CalEPA) telah menghitung tingkat

paparan referensi inhalasi kronis 0,0002 miligram per meter kubik (mg/m3)

berdasarkan efek pada hati dan tiroid hamster. Menurut CalEPA tingkat pemaparan referensi adalah konsentrasi pada atau di bawah efek yang merugikan kesehatan. Namun tingkat paparan referensi bukan estimator langsung tingkat resiko melainkan titik acuan untuk mengukur dampak potensial. Pada masa eksposur semakin lebih besar dari tingkat paparan referensi, potensi efek yang merugikan kesehatan meningkat.

ATSDR telah menghitung inhalasi menengah tingkat risiko minimal (BMR) dari 0,005 mg/m 3 (0.004 bagian per juta [ppm]) berdasarkan pada efek hati tikus. BMR adalah perkiraan paparan setiap hari untuk zat berbahaya yang mungkin tanpa resiko yang cukup merugikan efek kesehatan noncancer selama durasi tertentu eksposur.

Reproduksi / Efek Perkembangan:

Data mengenai reproduksi pada hewan terbatas pada sebuah studi di mana hidrazin disuntikkan ke tikus hamil mengakibatkan fetotoxicity termasuk peningkatan mortalitas janin.

Menghirup hidrazin selama setahun menghasilkan efek ke ovarium, endometrium, dan rahim pada tikus betina dan testis pada hamster laki-laki.

Risiko Kanker:

Informasi yang memadai tidak tersedia pada efek karsinogenik hidrazin pada manusia.

Peningkatan resiko penyakit paru-paru dan tumor hati telah diamati pada tikus terpapar hidrazin melalui air minum mereka, gavage dan injeksi.

EPA telah mengklasifikasikan hidrazin sebagai Grup B2, penyebab kanker pada manusia.

EPA menggunakan model matematika berdasarkan studi manusia dan hewan, untuk memperkirakan kemungkinan seseorang terkena kanker dari menghirup udara yang mengandung konsentrasi hydrazine tertentu. EPA menghitung inhalasi perkiraan risiko unit 4,9 × 10 -3 (mg/m 3) -1. EPA memperkirakan bahwa, jika seorang individu terus menghirup udara yang mengandung hidrazin pada rata-rata 0,0002 mg / m 3 (2,0 x 10 -7 mg/m 3), secara teoritis akan memiliki kurang lebih dari 1/1.00.000 meningkat kemungkinan mengembangkan kanker sebagai akibat langsung dari menghirup udara yang mengandung bahan kimia ini. Demikian pula, EPA memperkirakan bahwa menghirup udara yang mengandung 0,002 mg / m 3 (2,0 x 10 -6 mg / m 3) akan

menghasilkan kurang lebih 1/100.000 peningkatan kesempatan untuk mengembangkan kanker, dan udara yang mengandung 0,02 mg / m 3 (2,0 x 10 -5 mg / m 3) akan menghasilkan kurang lebih 1/10.000 peningkatan kesempatan untuk mengembangkan kanker. Untuk pembahasan rinci kepercayaan dalam perkiraan potensi, silakan lihat IRIS.

Sifat Fisik

Rumus kimia untuk hidrazin adalah H 4 N 2, dan berat molekul adalah 32,05 g / mol. Hidrazin terjadi sebagai, berminyak, cairan yang mudah terbakar berwarna yang larut

dengan air. Hidrazin memiliki bau tajam, menyerupai amonia, dengan ambang batas bau 3,7 ppm. Tekanan uap untuk hidrazin adalah 14,4 mm Hg pada 25 ° C, dan koefisien partisi log

oktanol / air nya (log K ow) adalah 0,08.

Konversi Faktor: Untuk mengkonversi konsentrasi di udara (pada 25 ° C) dari ppm ke mg / m 3: mg / m 3 = (ppm) × (berat molekul senyawa) / (24.45). Untuk hidrazin: 1 ppm = 1.31 mg / m 3.

Data kesehatan dari Terhirup Paparan

ACGIH TLV - Konferensi Pemerintah Amerika dan nilai ambang batas Industrial Hygienists 'dinyatakan sebagai waktu-tertimbang rata-rata, konsentrasi zat yang sebagian besar pekerja dapat terkena tanpa efek samping.

LC 50 (Lethal Concentration 50) - Konsentrasi dihitung dari bahan kimia di udara yang eksposur untuk jangka waktu tertentu diperkirakan dapat menyebabkan kematian pada 50% dari populasi hewan percobaan didefinisikan.

LOAEL - tingkat terendah efek buruk yang diamati

NIOSH IDLH - National Institute of Occupational Keselamatan dan Kesehatan segera membahayakan kehidupan atau membatasi kesehatan, NIOSH merekomendasikan batas yang diperbolehkan untuk memastikan bahwa seorang pekerja dapat melarikan diri dari kondisi paparan yang mungkin menyebabkan kematian atau efek kesehatan yang merugikan permanen langsung atau tertunda atau mencegah melarikan diri dari lingkungan.

OSHA PEL - batas yang diperbolehkan Keselamatan dan Kesehatan Administrasi dinyatakan sebagai waktu-tertimbang rata-rata, konsentrasi zat yang sebagian besar pekerja

dapat terkena tanpa efek samping rata-rata lebih dari 8 jam hari kerja normal atau 40 jam pekan kerja.

DAFTAR PUSTAKA

http://dunia-engineer.blogspot.com/2011/10/pengolahan-air-umpan-boiler.html