flash and fire point bab 2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Dasar Teori

II.1.1 Definisi Flash and Fire Point

Titik nyala (flash point) adalah suhu terendah dimana cairan bahan bakar memberikan

cukup uap yang bercampur dengan udara membentuk campuran dapat terbakar yang akan

menyala sekejap bila diberi nyala api (http://fire-basic.blogspot.com/).

Metode uji titik nyala dan titik api ini adalah metode yang dinamis dan tergantung

pada tingkat tertentu dari peningkatan suhu untuk mengontrol ketepatan metode pengujian.

Penggunaan utamanya adalah untuk bahan viskos yang memiliki titik nyala 79 ° C (175 °

F) dan di atas. Hal ini juga digunakan untuk menentukan titik api, yang merupakan suhu di

atas titik nyala, di mana benda uji akan mendukung pembakaran untuk minimal 5 detik

(ASTM D-92-05).

II.1.2 Macam Alat Uji Untuk Menetukan Flash dan Fire Point

1. Open Cup Flash Point Tester

Alat uji ini didesain sesuai GB/T3536-2008 Petroleum Products yang sudah jelas untuk

menentukan flash point, Instruments ini dirancang dengan metode cangkir terbuka

dan ASTMD 92 standart test metdod for flash and fire points by cleveland open cup tester .

Dengan spesifikasi titik nyala diatas 79℃ dan dibawah 400℃ Pemeriksaan titik nyala dan

titik bakar dapat dilakukan untuk semua jenis hasil minyak bumi kecuali minyak bakar dan

bahan lainnya yang mempunyai titik nyala open cup kurang dari 79℃ (http://indo-

digital.com/)

Gambar II.1 Cleveland Open Cup Tester

2. Closed Cup Flash Point Tester

II-1

http://indo-digital.com/a

http://indo-digital.com/a

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LABORATURIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI DIII

TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA

II-2

Terkait dengan standart GB/T 261-2008 penentuan titik nyala pensky-martens metode

cangkir tertutup dan metode uji standar ASTM D93 untuk pengujian flash point menurut

Pensky-Martens pengukuran cangkir tertutup. Electronic flashpoint tester di gunakan

mengukur titik nyala dari berbagai macam bahan bakar, pelumas dan bahan kimia. Para

produsen, distributor, dan pengguna bahan bakar menggunakan flashpoint tester standar

ASTM ini, Dalam memastikan kualitas bahan bakar sesuai spesifikasi dan mencegah

potensi out of spec secara sengaja atau tidak di sengaja (http://indo-digital.com/).

Gambar II.2 Pensky-Martens Closed Cup Tester

II.1.3 Metode Uji Flash dan Fire Point

Metode Pengujian Flash Point dan Fire Point berdasarkan ASTM D92-05a adalah

sebagai berikut :

1. Isi tempat sampel (cup) sampai tanda batas pengisian. Suhu sampel dan tempatnya tidak

boleh melebihi 56°C (100°F) di bawah titik nyala yang diharapkan.

2. Apabila sampel yang akan diuji dalam bentuk padat, maka perlu dicairkan sehingga

perlu dipanaskan terlebih dahulu pada suhu yang tidak boleh melebihi 56°C (100°F).

3. Pastikan panas awalnya akan naik 5-6°C (9-30°F)/menit. Apabila suhu sampel sekitar

56°C(100°F) panasnya perlu diturunkan sampai suhu 28°C (50°F) dengan kecepatan 5-

6°C (9-11°F)/menit.

4. Pada suhu 28°C(50°F) terakhir terjadi kenaikan suhu dari suhu sebelumnya, pada

kondisi ini perlu dijaga dari terganggunya pengujian oleh uap ataupun busa.

5. Catat pengamatan sebagai titik nyala, ketika asap muncul dan menyebar di seluruh

permukaan sampel.

LABORATURIUM TEKNIK PEMBAKARAN PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS SURABAYA


II-3

6. Untuk menentukan titik api, lanjutkan pemanasan yang dilakukan pada sampel setelah

diketahui titik nyalanya, sehingga terjadi peningkatan suhu 5-6°C(9-11°F)/menit.

Melanjutkan pemanasan hingga terjadi nyala api selama minimal 5 detik.

7. Catat suhu titik api yang terdeteksi pada saat sampel menyala.

8. Ketika peralatan selesai digunakan, untuk keamanan peralatan usahakan suhunya kurang

dari 60°C(140°F), kemudian bersihkan tempat sampel (cup) sesuai dengan prosedur.

Ketelitian untuk Flash Point dan Fire Point menurut metode ASTM D 92-05a adalah :

a.Repeatability

- Flash Point : 15oF(8oC)

- Fire Point : 15oF(8oC)

b. Reproduceability

- Flash Point : 30oF(17oC)

- Fire Point : 25oF(14oC)

Untuk mengoreksi Flash Point dan Fire Point digunakan persamaan sebagai berikut :

Flash Point dan Fire Point terkoreksi

=

Atau

=

Dimana :

F = Flash Point dan Fire Point teramati dalam 5oF terdekat

C = Flash Point dan Fire Point teramati dalam 2oC terdekat.

P = Tekanan barometer, mmHg.

Manfaat dan penggunaan dari penetapan Flash Point dan Fire Point produk-produk

dari minyak bumi menurut metode uji ASTM D 92-05a antara lain adalah sebagai berikut:

1. Flash Point dapat digunakan untuk mengukur kecenderungan sample untuk

membentuk campuran yang mudah menyala jika ada udara di bawah kondisi

terkontrol. Ini merupakan satu-satunya sifat bahan bakar yang harus dipertimbangkan

dalam memperkirakan timbulnya bahaya kebakaran pada bahan bakar tersebut.

2. Flash Point diperlukan dalam pelayaran dan peraturan keamanan bahan bakar yang

akan ditransport untuk mendefinisikan bahan-bahan yang mudah menyala dan juga

mudah terbakar, seseorang seharusnya tetap mengacu pada aturan – aturan khusus

yang terkait pada definisi yang tepat dari penggolongan bahan-bahan tersebut diatas.




II-4

3. Flash Point dapat menunjukkan adanya bahan yang mudah menguap dan mudah

terbakar didalam suatu bahan yang relatif tidak mudah untuk menguap ataupun relatif

tidak mudah untuk terbakar.

Fire Point dapat juga digunakan untuk mengukur karakteristik dari sample untuk

mendukung proses pembakran.

II.2. Karakteristik Bahan Bakar

a) Biosolar

Biosolar merupakan campuran antara 95% solar produksi kilang Balongan dan 5% Fatty

Acid Methyl Ester (FAME). Biosolar ini merupakan nama dagang pertamina untuk bahan

bakar motor (mesin) diesel yang merupakan campuran biodiesel di dalam solar. Biosolar

merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan. Secara umum,

biosolar lebih baik karena ramah lingkungan, pembakarannya bersih, biodegradable,

mudah dikemas dan disimpan, serta merupakan bahan bakar yang dapat diperbaharui.

Selain itu, mesin atau alat yang menggunakan biosolar tidak perlu dimodifikasi. Biosolar

juga dapat memperpanjang umur mesin dan menjamin keandalan mesin dengan lubrisitas

atau pelumas maksimum 400 mikron (http://sy4efudin.wordpress.com/).

Berikut karakteristik biosolar :

Struktur kimia : Metil ester dari C16 s/d C18

Cetane number : 46 s/d 60

Angka oktan : ~25

Massa jenis : 0,88 kg/l

Sumber : minyak kedelai, bekas minyak goreng, lemak hewani

Kandungan energi : 32.611 – 33.447 kJoule per liter

Fasa : cair

Emisi: menghasilkan gas buang yang bahayanya lebih rendah dari

pada solar biasa.

(http://artikel-teknologi.com)

b) Kerosin

Kerosin atau minyak tanah adalah fraksi yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi

baik secara fisika maupun secara kimia. Kerosin digunakan untuk lampu dan bahan bakar rumah tangga.

Dalam penggunaanya kerosin harus memiliki persyaratan,seperti density rendah, flash point yang lebih

tinggi dari pada gasolin, warna yang stabil, bebas bau, bebas dari aroma yang dapat terbakar yang

http://artikel-teknologi.com/

http://sy4efudin.wordpress.com/



II-5

menghasilkan nyala yang berjelaga, kandungan sulfur rendah, dan mempunyai sifat-sifat lain yang dapat

terbakar oleh lampu. Kerosin mempunyai titik didih 175 –275oC (350 –525oF) dengan density 15oC

sekitar 795 kg/m3 serta mempunyai flash point abel 39oC -43oC (https://www.scribd.com).

II.3. Metode dan Peralatan (ASTM)




II-6

Standard Test Method for

Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester

Titik nyala dan titik api adalah metode dinamis dan tergantung pada tingkat tertentu

peningkatan suhu untuk mengontrol presisi metode uji. Penggunaan utamanya adalah

untuk bahan kental yang memiliki titik nyala 79°C (175°F) dan di atasnya. Hal ini juga

digunakan untuk menentukan titik api, yaitu suhu di atas titik nyala. Dimana benda uji

akan mendukung pembakaran untuk minimum 5s. Metode pengujiannya menggunakan

Test Metode D 4206 yang merupakan kelanjutan dari uji pembakaran, tipe cup terbuka,

pada suhu tertentu 49°C (120°F). Besarnya titik nyala dipengaruhi oleh desain peralatan,

kondisi alat yang digunakan, dan prosedur operasional yang dilakukan. Titik nyala itu

hanya dapat ditetapkan dalam bentuk standart.

Signifikansi dan Penggunaan

5.1 Titik nyala merupakan salah satu ukuran pendekatan dari pengujian suatu sampel untuk

membentuk campuran yang mudah terbakar dengan udara di bawah kendali pada kondisi

laboratorium. Titik nyala merupakan salah satu dari sejumlah sifat yang harus

dipertimbangkan dalam menilai keseluruhan bahaya kebakaran dari suatu bahan.

5.2 Titik nyala digunakan dalam pengi friman dan peraturan keselamatan untuk

menentukan bahan yang mudah menyala dan terbakar. Konsultasikan peraturan tertentu

yang menyertakan definisi yang tepat dari klasifikasi tersebut.

5.3 Titik nyala dapat menunjukkan adanya kehadiran material volatile dan mudah terbakar

yang tinggi dalam material yang relatif nonvolatile atau nonflammable. Sebagai contoh,

sebuah titik nyala abnormal yang rendah pada pengujian sampel pada mesin dapat

menunjukkan adanya kontaminasi bensin.

5.4 Metode pengujian ini harus digunakan untuk mengukur dan menggambarkan sifat

bahan, produk dan respon terhadap panas dan uji nyala api dalam kondisi laboratorium



II-7

yang terkendali dan seharusnya tidak boleh digunakan untuk menggambarkan atau menilai

bahaya kebakaran atau risiko kebakaran bahan, produk, atau rakitan di bawah kondisi api

yang sebenarnya. Namun, hasil dari metode uji dapat digunakan sebagai unsur-unsur

penilaian resiko kebakaran yang memperhitungkan semua faktor-faktor yang berhubungan

dengan penilaian terhadap bahaya kebakaran.

5.5 Titik Api merupakan salah satu ukuran pendekatan dari pengujian sampel untuk

mendukung pembakaran.

Peralatan

6.1 Peralatan Cleveland Open Cup (manual). Peralatan ini terdiri dari cup tempat sampel,

piring pemanas, aplikator uji nyala, pemanas, dan dijelaskan secara rinci dalam Lampiran

A1. Peralatan manual dirakit, piring pemanas, dan cup yang diilustrasikan pada Gambar.

1-3, masing-masing dimensi terdaftar dengan angka-angka.

6.2 Peralatan Cleveland Open Cup (otomatis) adalah alat pengukur titik nyala otomatis

yang akan melakukan pengujian sesuai dengan prosedur pada bab 11. Peralatan harus

menggunakan gelas uji dengan dimensi sesuai dengan yang diuraikan dalam Lampiran A1

dan penerapan uji nyala api harus seperti yang dijelaskan dalam Lampiran A1 mengukur

suhu.

6.3 Alat termometer memiliki kisaran seperti yang ditunjukkan di bawah ini dan sesuai

dengan persyaratan ditentukan dalam Spesifikasi E 1 atau dalam Spesifikasi untuk IP

Termometer Standart, atau suhu elektronik alat ukur, misalnya termometer atau

termokopel perlawanan. Perangkat harus menunjukkan suhu yang sama respon sebagai

termometer merkuri.

6.4 Test Flame-Gas alam (metana) dan botol gas (butana, propana) digunakan sebagai

sumber pengapian. Perangkat nyala api gas yang dijelaskan dalam detail dalam Lampiran

A1. (Peringatan-Gas tekanan yang disediakan untuk peralatan tidak diizinkan untuk

melebihi 3 kPa (12 in) tekanan udara.)

Prosedur

Peralatan Manual :

11.1.1 Isilah tempat sampel (cup) dengan sampel sampai dengan tanda pengisian, dan

posisi cangkir uji pada pusat pelat pemanas. Suhu cangkir uji dan sampel tidak boleh

melebihi 56°C (100°F) di bawah titik nyala yang diharapkan. Jika tes terlalu banyak

spesimen telah ditambahkan ke cup, kelebihan tersebut dapat dibuang menggunakan

perangkat jarum suntik untuk penarikan cairan. Hancurkan gelembung udara atau busa




II-8

pada permukaan benda uji dengan pisau tajam atau lain dan mempertahankan tingkat yang

diperlukan benda uji.

11.1.2 Bahan padat tidak akan ditambahkan ke cangkir uji (cup). Padat atau sampel kental

harus dipanaskan sampai mereka mencair sebelum dituangkan ke dalam cangkir tes (cup),

namun suhu sampel selama pemanasan tidak boleh melebihi 56°C (100°F) diharapkan di

bawah titik nyala.

11.1.3 Diameter 3,2 menjadi 4,8 mm (1/8 sampai 3/16 in) atau dengan ukuran

perbandingan titis jika ada yang dipasang pada alat (lihat Lampiran A1). (Peringatan-

tekanan gas yang diberikan kepada peralatan tidak melebihi 3 kPa (12 in) tekanan air).

(Peringatan hati-hati saat menggunakan api uji gas). Jika harus dipadamkan tidak akan

membakar uap dalam ujian cangkir (cup), gas untuk api uji yang kemudian masuk uap

ruang dapat mempengaruhi hasil) (Peringatan-Operator harus berhati-hati dan mengambil

tindakan keselamatan yang tepat selama awal penerapan uji nyala api sejak benda uji

mengandung bahan rendah flash dapat memberikan titik nyala yang kuat ketika api uji

pertama diterapkan). (Peringatan-Operator harus memelihara dan mengambil tindakan

keselamatan yang tepat selama kinerja dari metode uji. Suhu yang dicapai selama tes ini,

apabila sampai 400°C (752°F) dianggap berbahaya).

11.1.4 Pastikan panas awalnya seperti tingkat suhu seperti yang ditunjukkan oleh alat

pengukur suhu naik 5 sampai 17°C (9 sampai 30°F) / min. Bila suhu spesimen uji sekitar

56°C (100°F) di bawah titik nyala yang diharapkan, turunkan panas sehingga tingkat

kenaikan suhu terakhir sekitar 28°C (50°F) sebelum titik nyala adalah 5 sampai 6°C (9

sampai 11°F) / min.

11.1.5 Menjaga tes nyala ketika suhu pengujian specimen sekitar 28°C dan setiap waktu

sesudahnya dilakukan pembacaan suhu yang kelipatan dari 2°C. Dengan halus, terus

menerus gerak, menerapkan uji api baik dalam garis lurus atau sepanjang keliling

lingkaran memiliki jari-jari sekurang-kurangnya 150 ± 1 mm (6,00 ± 0,039 in). Pusat dari

api uji harus bergerak pada bidang horizontal tidak lebih dari 2 mm (5/64 in) di atas

permukaan dari tepi atas cangkir dan lulus uji dalam satu arah saja. Pada saat aplikasi api

tes berikutnya, lulus ujian api dalam arah yang berlawanan dari sebelumnya aplikasi. Lama

waktu dalam api lulus tes di cangkir tes (cup) dalam setiap pengukuran berkisar 1 ± 0.1 s.

11.1.6 Selama 28° C terakhir(50° F) terjadi kenaikan suhu sebelumnya ke titik nyala yang

diharapkan, perawatan harus diambil untuk menghindari mengganggu uap di cangkir uji

dengan gerakan cepat atau draft dekat cangkir uji.



II-9

11.1.7 Ketika busa tetap di atas spesimen uji selama 28°C terakhir (50°F) kenaikan suhu

sebelum titik nyala diharapkan, mengakhiri tes dan mengabaikan salah hasil.

11.1.8 Teliti dalam memperhatikan semua rincian yang berkaitan dengan uji api, ukuran

dari api pengujian, tingkat kenaikan suhu, dan tingkat lulus tes api yang diperlukan untuk

hasil yang tepat.

11.1.9 Ketika pengujian sampel suhu titik nyala diharapkan tidak diketahui, membawa

benda uji dalam cangkir uji untuk suhu tidak lebih dari 50°C (122°F), atau jika sampel

perlu dipanaskan akan dialirkan panas ke cangkir uji (cup), membawa spesimen uji dalam

cangkir uji untuk suhu yang diinginkan. Terapkan api pengujian, dalam cara yang

dijelaskan dalam 11.1.5, dimulai setidaknya 5°C (9°F) di atas suhu mulai. Lanjutkan

memanaskan spesimen uji pada 5 sampai 6°C (9 sampai 11°F) / min dan pengujian benda

uji setiap 2°C (5°F) seperti yang dijelaskan dalam 11.1.5 sampai titik nyala diperoleh.

11.1.10 Catat, pengamatan sebagai titik nyala, membaca di perangkat pengukuran

temperatur pada saat api pengujian menyebabkan kilatan yang berbeda di bagian dalam

cangkir uji.

11.1.10.1 Sampel dianggap telah menyala ketika api besar seketika muncul dan menyebar

sendiri atas seluruh permukaan benda uji.

11.1.11 Penerapan uji dapat menyebabkan lingkaran cahaya api biru atau api diperbesar

sebelum titik nyala yang sebenarnya. Ini adalah bukan titik nyala dan harus diabaikan.

11.1.12 Ketika titik nyala atau titik api terdeteksi pada awal, atau pada aplikasi pertama

dari api uji, lihat 11.1.5, pengujian harus dihentikan, hasil dibuang, dan pengujian diulang

dengan tes spesimen yang baru. Aplikasi pertama dari api uji dengan spesimen yang baru,

suhu uji harus sekurang-kurangnya 28°C (50°F) di bawah suhu ditemukan ketika flash

point terdeteksi di bawah kondisi di 11.1.12.

11.1.13 Ketika peralatan sudah dingin untuk menjaga keamanan pada penanganan suhu

yaitu pada suhu kurang dari 60°C (140°F), bersihkan cangkir uji (cup) dan peralatan

seperti yang direkomendasikan oleh produsen (sesuai prosedur).

11.1.14 Untuk menentukan titik api, lanjutkan pemanasan tes spesimen setelah

pendeteksian titik nyala sehingga ujian spesimen suhu meningkat pada tingkat 5 sampai

6°C (911°F) / min. Melanjutkan penerapan uji nyala api pada suhu 2°C (5°F) interval

sampai spesimen uji menyatu dan menopang pembakaran selama minimal 5 detik, catat

suhu titik api yang terdeteksi, yang menyebabkan tes spesimen itu menyala. Biarkan terus

terbakar dan amati titik api benda uji.




II-10

11.1.15 Ketika peralatan sudah dingin untuk menjaga keamanan pada penanganan suhu

yaitu pada suhu kurang dari 60°C (140°F), bersihkan cangkir uji (cup) dan peralatan

seperti yang direkomendasikan oleh produsen (sesuai prosedur).

Peralatan otomatis:

11.2.1 Peralatan otomatis harus mampu melakukan prosedur seperti yang dijelaskan dalam

11.1, termasuk pengendalian dari tingkat pemanasan, penerapan uji nyala api, deteksi

titik nyala, atau titik api, atau keduanya, dan merekam titik nyala atau titik api, atau

keduanya.

11.2.2 Isilah tempat sampel (cup) dengan sampel sampai dengan tanda pengisian, dan

posisi cangkir uji pada pusat pelat pemanas. Suhu cangkir uji dan sampel tidak boleh

melebihi 56°C (100°F) di bawah titik nyala yang diharapkan. Jika tes terlalu banyak

spesimen telah ditambahkan ke cup, kelebihan tersebut dapat dibuang menggunakan

perangkat jarum suntik untuk penarikan cairan. Hancurkan gelembung udara atau busa

pada permukaan benda uji dengan pisau tajam atau lain dan mempertahankan tingkat yang

diperlukan benda uji.

11.2.3 Bahan padat tidak akan ditambahkan ke cangkir uji (cup). Padat atau sampel kental

harus dipanaskan sampai mereka mencair sebelum dituangkan ke dalam cangkir tes (cup),

namun suhu sampel selama pemanasan tidak boleh melebihi 56°C (100°F) diharapkan di

bawah titik nyala.

11.2.4 Diameter 3,2 menjadi 4,8 mm (1/8 sampai 3/16 in) atau dengan ukuran

perbandingan titis jika ada yang dipasang pada alat (lihat Lampiran A1). (Peringatan-

tekanan gas yang diberikan kepada peralatan tidak melebihi 3 kPa (12 in) tekanan air).

(perawatan Peringatan-hati-hati saat menggunakan api uji gas. Jika harus dipadamkan tidak

akan membakar uap dalam ujian cangkir (cup), gas untuk api uji yang kemudian masuk

uap ruang dapat mempengaruhi hasil) (Peringatan-Operator harus berhati-hati dan

mengambil tindakan keselamatan yang tepat selama awal penerapan uji nyala api sejak

benda uji mengandung bahan rendah flash dapat memberikan titik nyala yang kuat ketika

api uji pertama diterapkan). (Peringatan-Operator harus memelihara dan mengambil

tindakan keselamatan yang tepat selama kinerja dari metode uji. Suhu yang dicapai selama

tes ini, apabila sampai 400°C (752°F) dianggap berbahaya).

11.2.5 Penggunaan peralatan otomatis sesuai dengan prosedur dari produsen alat. Peralatan

harus mengikuti prosedural rincian yang dijelaskan dalam 11.1.4 melalui 11.1.15.



II-11

Perhitungan

12.1 Amati dan catat tekanan udara ambient (lihat Catatan 20) pada saat penguujian.

Ketika tekanan berbeda dari 101,3 kPa (760 mm Hg), maka untuk koreksi dari flash point

atau api titik, atau keduanya, sebagai berikut:

koreksi flash point = C + 0,25 (101.3 – K) (1)

koreksi flash point = F + 0,06 (760 – P) (2)

koreksi flash point = C + 0,033 (760 - P) (3)

dimana:

C = flash point diamati, ° C,

F = flash point diamati, ° F,

P = tekanan barometric ambien, mm Hg, dan

K = tekanan barometric ambien, kPa.

12.2 Menggunakan persamaan koreksi titik nyala atau titik api, atau keduanya, seperti yang

sudah ditentukan dalam 12.1, nilai sekitar mendekati 1° C (2° F) dan mencatatnya.

flash and fire point bab 2

Documents