k3l : chemical reactivity

12
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

Upload: angga-kurniawan

Post on 26-Dec-2015

39 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

K3L

TRANSCRIPT

Page 1: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 2: K3L : Chemical Reactivity

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.

Page 3: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 4: K3L : Chemical Reactivity

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.

Page 5: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 6: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 7: K3L : Chemical Reactivity
Page 8: K3L : Chemical Reactivity
Page 9: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 10: K3L : Chemical Reactivity

reaktivitas tinggi. Beberapa data RHI untuk berbagai bahan kimia dalam Tabel 13-4

Page 11: K3L : Chemical Reactivity

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 :

Page 12: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 13: K3L : Chemical Reactivity

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

Page 14: K3L : Chemical Reactivity

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