k3l : chemical reactivity
DESCRIPTION
K3LTRANSCRIPT
Reaktifitas Bahan Kimia
Kemampuan zat kimia untuk mengalami reaksi atau transformasi struktur mereka
merupakan pusat atau kunci industri pengolahan kimia. Reaksi kimia memungkinkan
karagaman produk manufaktur. Namun, reaktivitas kimia dapat menyebabkan bahaya
yang signifikan jika tidak dipahami dengan baik dan terkendali. Reaktivitas belum tentu
merupakan sifat intristik suatu substansi bahan kimia. Kondisi berbahaya yang
berhubungan degnan reaktivitas terkait dengan faktor proses tertentu seperti suhu operasi,
tekanan, jumlah senyawa yang ditangani, konsentrasi, kehadiran zat-zat lainnya dan
kotoran dengan efek katalitik.keamanan dalam melakukan reaksi kimia adalah
kebeerhasilan dalam industri kimia. Namun, reaksi kimia juga dapat melepaskan
sejumlah panaas, energi dan produk samping gas berbahaya. Hal tersebut akan berbahaya
jika terjadi reaksi yang tidak terkendali yang akan menyebakan ledakan serius, kebakaran
dan keracunan. Dampak berat dalam hal kematian dan cidera yang berupa kerusakan fisik
permanen dan efek ke lingkungan.
Ada berberapa peraturan hukum yang mengetur bahaya bahan kimia yang berbahaya
(temasuk bahan kimia reaktif) diantaranya adalah peraturan keselamatan administrasi
kesehatan (OSHA) dan US Environmental Protection (EPA). OSHA mengembangkan dan
menegakkan standar-standar untuk melindungi karyawan dari bahaya dan kecelakaan
ditempat kerja. OSHA mulai mengembankan standar yang menggabungkan beberapa
prinsip. Darip prinsip yang dikembangkan tedapat beberapa tujuan seperti :
Menetukan dampak reaktif dari insiden,
Memperhatikan bagamana industri menagani bahaya reaktif,
Menentukan perbedaan antara perusahaan kecil, besar, dan menegah berkaitan
dengan kebijakan reakfivitas bahan kimia dalam proses praktek dan proses industri,
Menganalusus kelayakan dan mempertimbangkan alternatif untuk industri dan
OSHA penggunaan sistem ketidakstabilan peringkat NFPA untuk menejemen
keselamatan proses, dan
Melakukan audiensi publik mengenai kepentingan lebih lanjut tentang bahaya
reaktif bahan kimia.
Walaupun kecelakaan yang terjadi akibat reaktivitas bahan kimia sangat kecil
dibandingkan dengang kebakaran maupun ledakan pabrik. Namun konsekuensi dari
bahanya reaktifitas bahan kimia itu lebih berbahaya, destruktif dan terkadang melukai
pekerja. Ketika kita bekerja dengan bahan kimia, potensi reaksi yang tidak diinginkan,
tidak terduga dan bahayanya harus selalu diantisipasi. Beberapa sejarah dalam indusri
mengemukakan beberapa kasus umum yang bisa menggambarkan pentingnya
pemahaman secara mendalam mengenai sistem reaksi kimia, termasuk reaksi samping,
dekomposisi reaksi dan reaksi yang dihasilkan karena kurangnya ketelitian dalam
memperhatikan konsentrasi reaktan atau penjagaan suhu dalam proses. Berikut ini adalah
beberapa contoh kecelakaan kerja yang disebabkan reaktivitas bahan kimia :
1. Botol Isopropil Eter 7
Seorang ahli kimia membutuhkan Isopropil eter. Kemudian dia mencoba membuka
tutup botol yang berisikan Isopropil eter. Karena kesulitan dia memaksa membuka tutup
botol isopropil eter itu dengan menekankan botol ke perutnya dengan salah satu
tangannya dan memutar tutup dengan tangan lainnya. Namun hal saat ia melakukan hal
tersebut, botol yang dia coba buka terpecah dan meledak. Akibat kejadian tersebut dia
mencederai tangan dan perutnya. Saat kejadian terjadi korban tersebut masih sadar
namun terjadi pendarahan yang amat parah sehingga dalam waktu yang singkat korban
tersebut tidak dapat diselamatkan.
Kemudian penyelidika dilakukan untuk mengidentifikasi kecelakaan yang terjadi.
Berdasarkan hipotesis, hal tersebut terjadi akiabt dekomposisi cepat peroksida yang
terbentuk dalam eter. Terdapat beberapa peroksida yang tergkristal di tutup botol dan
kemudian meleda ketika tutup botol dibalik.
Peroksida yang terbentuk ditutup botol disebabkan karena umur eter lebih khusus
lagi isopropil ether. Reaksi peroksida sangat bebahaya sama halnya seperti triaceton
peroksida. Material ini tidak stabil. Cahaya, udara dan panas bisa mempercepat
perubahan komposis formasi dari peroksida
Eter seharusnya disimpan dalam brankas/kemasan metal dan disediakan dalam
jumlah yang sedikit. Eter juga tidak boleh disimpan dalam jangka waktu yang lebih dari 6
bulan. kemasan juga harus diberi label dan tanggal berdasarkan resep dan juga kemasan
telah terbuka harus diganti setelah 3 bulan semenjak dibuka. Segala pekerjaan yang
berhubungan dengan eter juga harus dilakukan dalam pelindung seperti inhibitor.
2. Dekomposisi Asam Nitrobenzene Sulfonic
Sebuah reaktor 300-gal mengalami reaksi yang salah, kemudian harus didorong
melalui lantai, keluar dari bangunan dan melalui atap gedung. Reaktor tersebut dirancang
untuk menampung 60-gal asan sulfat dan asam nitrobenzen sulfonat yang terurai pada
suhu 200 C. Penyelidikan menunjukan bahwa reaktor itu didiamkan selama 11 jam.
Kebocoran uap membuat suhu sampai sekitar 150 c. Meskipun tes sebelumnya
menunjukan ddekomposisi pada suhu 200 c tes selanjutnya menunjukan dekomposisi
eksotermis diatas 145 c. Penyebab kecelakaan ini adalah kurangnya data dekomposisi
reaksi yang cepat. Dengan data yang baik, insinyur dapat merancang pengamanan untuk
mencegah kecelakaan panas-up
3. Oksidasi Organik
Operator kimia sedan mempersiapkan proses untuk melakukan oksidasi organik.uap
diaplikasikan pada jaket reaktor untuk memanasakan asam sulfat dan bahan organik
sampai suhu 70 c. Tingkat pemanasan terjadi lebih lambat dari biasanya. Kemudian ada
dua operator mematikan agitator dan juga steam. Lalu seorang operator pergi untuk
mencari termometer. Sekitar 1 jam kemudain operator siap untuk mengukur suhu uap
dilubang ketel. Lalu dia menyalakan agigator. Pada saat itulah materi dalam ketel
meledak melalui lubang yang akan dia ukur. Kemudian operator meninggal atas kejadian
tersebut.
Penyelidikan kecelakaan menyatakan bahwa agitator tidak boleh dimatikan untuk
jenis reaksi. Tanpa agitasi, pendinginan tidak lagi efisien, sehingga panas-up terjadi.
Tanpa agitasi, pemisahan bahan kimia juga terjadi. Ketika agigator diaktfkan panas bahan
kimia campuran dan bereaksi dengan keras. Jenis masalah inilah yang dapat dicegah
melalui pelatihan operator yang lebih baik dan instalasi pengamanan elektronik untuk
mencegah operator membuat kesalahan ini. Hali ini dicapai dengan menambahkan sensor
suhu berlebihan dan remote dan juga dengan menambahkan interloxk elekotronik untuk
mencegah agitator dari memmatikan sementara reaksi yang masih eksotermik.
Berdasarkan contoh contoh kejadian diatas kita dapat mempelajari kesalahan yang
terjadi. ita seharusnya lebih mengenal bahan kimia yang reaktif. Sifat efektif dari bahan
kimia sebelum bekerja dengannya. Sumber terbaik dalam pembelajaran tersebut adalah
dari buku. Jika tidak ada data yang tersedia, pengujian eksperimen diperlukan. Data
khusus termasuk suhu dekomposisi, laju reaksi atau energi aktivasi, sensitivitas dampak
shock dan titik nyalalnya.
Dalam menghindari terjadinya hal-hal buruk tersebut dapat dilakukan Langkah-
langkah utama untuk menghindari reaksi kimia yang tidak diinginkan sebagai berikut :
Melatih semua personil untuk menyadari bahaya reaktivitas dan untuk mengetahui
penyimpanan maksimum suhu dan jumlah bahan kimia
penyimpanan Desain / peralatan penanganan dengan semua kompatibel bahan
konstruksi
Hindari koil pemanas, pemanas ruang, dan semua panas lainnya sumber untuk bahan
sensitif termal
Hindari kurungan bila memungkinkan; sebaliknya, menyediakan perlindungan
bantuan darurat yang memadai
Hindari kemungkinan memompa bahan reaktif cair terhadap garis tertutup atau
terpasang
Cari tempat penyimpanan dari daerah yang beroperasi di dijamin / lokasi dipantau
Bahan Memantau dan bangunan suhu di mana layak dengan alarm suhu tinggi
jelas label dan mengidentifikasi semua bahan yang reaktif, dan apa harus dihindari
(mis, panas, air)
Positif memisahkan dan memisahkan bahan yang tidak kompatibel menggunakan
peralatan khusus jika memungkinkan
Gunakan alat kelengkapan berdedikasi dan koneksi untuk menghindari bongkar
material ke dalam tangki yang salah
Putar persediaan untuk bahan yang dapat menurunkan atau bereaksi dari waktu ke
waktu
Perhatikan tempat tangga darurat berada dan pencegahan kebakaran sekitar
penyimpanan / daerah penanganan
Indikasi awal dari potensi berbahaya dapat diperkirakan dengan mengetahui sifat dari
struktur kimia. Gugus fungsional spesisfik yang berkonstribusi terhadap sifat eksplosif
dari bahan kimia melalui pembakarn cepat atau detonasi diilustrasikan pada tabel 13-1.
Peroksida dan senyawa Peroxidizable merupakan sumber dari ledakan. Struktru
perozidazable ditunjukan pada tabel 13-2. Beberapa contoh senyawa perozidizable
diberikan pada tabel 13-3. Ketika konsentrasi peroksida meningkat menjaddi 20 ppm
atau lebih banyak, solusi untuk bahaya ini adalah metode untuk mendeteksi dan
mengkontrol perosida oleh H.L. Jackson el al. Berikut ini adalah index bahaya dalam
reaksi :
D.R.Stull mengembangakan sistem rating untuk menilai potensi bahaya relatif
spesifik bahan kimia. Rating ini disebut dengan indeks bahaya reaksi ( RHI
(Reaction Hazard Idex)). RHI ini bekaitan dengan suhu adibatik maksimum unutk
mencapai oleh produk dari reaksi dekomposisi. Dalam hal ini RHI didefinisikan
sebagai
RHI (Persamaan 13-1) memiliki nilai yang rendah (1 sampai 3) untuk
reaktivitas relatif rendah dan nilai-nilai yang lebih tinggi (5 sampai 8) untuk
reaktivitas tinggi. Beberapa data RHI untuk berbagai bahan kimia dalam Tabel 13-4
Berikut ini adalah contoh perhitungan RHI :
Contoh 13-2 :
Soal : hitunglah RHI untuk Isopropil eter dan bandingkan hasilnya dengan data nyang
ditunjukan pada tabel 13-4. Jelaskan mengapa RHI relatif rendah !
Pembahasan / solusi :
RHI dapat dihitung menggunakan persamaan 13-1 :
Berdasarkan tabel 13-4, Td nya adalah 712 OK dan Ea nya adalah 63.5 kcal/mol. Unit
yang cocok dengan persamaan 13-1. Kemudian subtitusi sehingga kita mandapatkan hasil
Berdasarkan perhitungan kita dapat mencocokana hasilnya dengan tabel 13-4.
RHI menunjukan bahwa bahan kimia ini memiliki reaktifitas rendah. Walaupun,
isopropil eter adalah peroksida, terdapat indikasi di tabel 13-3 bahwa RHI equivalen
dengan dietil peroxida (RHI =4,64). Bahaya dari isopropil eter sangat tinggi
meskipun konsentrasi peroksida hanya 20ppm. Jadi contoh ini adalah ilustrasi deri
pentingnya memahami kimia dari segala aspek
Crowl, Daniel A dan Louvar, Joseph F. Chemical Process Safety Fndamentals
with Application 2nd Edition. New Jersey. Prentice Hall PTR. 2002