laporan pkl buat presentasi
TRANSCRIPT
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Indonesia merupakan negara kepulauan yang terdiri dari banyak pulau yang
dihubungkan dengan laut atau selat setiap antar pulaunya. Salah satu selat yang
menghubungkan antar pulau adalah selat Madura, dimana selat Madura ini
merupakan penghubung antara pulau Madura dengan pulau Jawa. Selat Madura
ini memiliki luas perairan sekitar kurang lebih 10.962 km2.
Pada dasarnya perairan selat Madura merupakan air laut yang merupakan
habitat dari ikan, terumbu karang dan biota laut lainnya. Air laut mengandung
komponen – komponen seperti kalsium, magnesium, silica dan fosfat. Dengan
berkembangnya zaman ini selat Madura dimanfaatkan sebagai sarana transportasi
air yang menunjang mobilitas dari masyarakat. Selain sebagai sarana transportasi
air selat Madura juga dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik seperti yang
dilakukan oleh PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik. Listrik hasil produksi PT.PJB
Unit Pembangkitan Gresik ini disalurkan di daerah – daerah disekitar seperti
daerah Jawa, Madura, dan Bali. Air laut pada selat Madura ini disalurkan
menggunakan pipa – pipa besar yang terdapat di dasar laut dari selat Madura
kemudian diproses sehingga menghasilkan listrik. Air laut yang digunakan
memiliki banyak sekali senyawa – senyawa yang terkandung didalamnya
sehingga untuk menghasilkan listrik dengan kualitas baik maka perlu untuk
mengetahui dan memantau setiap saat proses – proses pengolahan air laut
sehingga menghasilkan listrik yang berkualitas misalnya proses raw water, make
up water, condensate water, economizer water, boiler water dan saturated water.
Pada tiap proses dipantau kadar silika dan kadar fosfat karena silika dan fosfat
memiliki peranan yang sangat penting dalam menghasilkan listrik yang
berkualitas. Untuk mengetahui kadar silika dan fosfat pada setiap proses tersebut
dianalisis secara spektrofotometri. Oleh karena itu sangat penting untuk
mengetahui kadar silika dan fosfat pada setiap tahap proses tersebut untuk
mengetahui peranan dan pengaruh silika dan fosfat dalam menghasilkan suatu
listrik yang berkualitas oleh PT.PJB Unit Pembangkitan Gresik.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 1
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
1.2 RUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang tersebut di atas maka dapat dirumuskan masalah sebagai
berikut :
Berapakah konsentrasi SiO2- dan PO4
3- pada sampel air yang berasal dari
proses drum atau boiler dan SS (Saturated Steam) di PT PJB Unit Pembangkitan
Gresik?
1.3 BATASAN MASALAH
1. Sampel air berasal dari proses drum atau boiler dan SS (saturated steam) di
PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik.
2. Parameter yang dianalisis hanya meliputi uji SiO2- dan PO4
3- pada sampel air
yang adadi PT. PJB Unit Pembangkitan Gresik.
3. Analisis pada PO42- hanya dilakukan pada proses drum.
1.4 TUJUAN
Tujuan dari analisa ini adalah untuk mengetahui konsentrasi SiO2- dan PO4
3-
pada sampel air yang berasal dari proses drum atau boiler dan SS (Saturated
Steam) di PT PJB Unit Pembangkitan Gresik
1.5. MANFAAT
Hasil analisa ini diharapkan dapat digunakan oleh pihak PT. PJB Unit
Pembangkitan Gresik untuk mengetahui kandungan maupun kadar zat – zat yang
diuji dalam sampel khususnya SiO2 dan PO43-, serta bagi mahasiswa dapat
mengaplikasikan secara langsung pengetahuan yang didapat di bangku kuliah
mengenai metode analisa air.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 2
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
BAB II
INFORMASI UMUM INSTANSI
2.1 IDENTITAS PERUSAHAAN
PT Pembangkit Jawa-Bali (PJB) Unit Pembangkit Gresik merupakan salah
satu unit pembangkit listrik PT PJB yang berada di propinsi Jawa Timur. Unit ini
juga merupakan salah satu produsen listrik yang melayani kebutuhan listrik
wilayah pulau Jawa, Madura, dan Bali melalui jaringan transmisi tegangan ekstra
tinggi 500 KV dan jaringan transmisi tegangan tinggi 150 KV, yang terhubung
dalam sistem interkoneksi Jawa-Bali dengan kapasitas terpasang 2218,98 MW.
PT Pembangkit Jawa-Bali (PJB) Unit Pembangkit Gresik merupakan anak
perusahaan dari Perusahaan Listrik Negara, PT PLN(persero), yang dibangun
diatas tanah seluas ± 78 Hektar. PT PJB ini terletak di propinsi Jawa Timur,
sekitar 20 km arah barat laut kota Surabaya, tempatnya di kota Gresik, Desa
Sidorukun, Jalan Harun Tohir Nomor 1. Sebagai salah satu unit pembangkit, PT
PJB Unit Pembangkit Gresik mengoperasikan tiga jenis mesin pembangkit yaitu
Pembangkit Listrik Tenaga Gas-Uap (PLTGU), Pembangkit Listrik Tenaga Gas
(PLTG), dan Pembangkit Tenaga Uap(PLTU). Untuk menyalurkan daya listrik
yang dihasilkan (beban), PT PJB menggunakan sistem interkoneksi Jawa-Bali.
Tampilan perusahaan dari sisi atas dapat dilihat pada gambar 2.1
Gambar 2.1 Tampilan Perusahaan
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 3
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
2.2 SEJARAH BERDIRINYA PERUSAHAAN
Meningkatnya pembangunan dan perkembangan wilayah khususnya di
pulau Jawa, Madura dan Bali, khususnya sektor industri menyebabkan permintaan
tenaga listrik semakin meningkat sehingga dibangunlah Pusat Pembangkit Tenaga
Listrik yang berlokais di Kota Gresik Jawa Timur. Pada pertengahan tahun 1978
untuk pertama kali di kota Gresik dibangun Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)
dengan total kapasitas 40 MW yang terdiri dari 2 unit pembangkitan masing-
masing kapasitas 20 MW. Kedua unit PLTG tersebut termasuk dalam wilayah
kerja PLN Sektor Perak. Pada awal tahun 1981 dilokasi PLTG tersebut dibangun
lagi 2 (dua) Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang berkapasitas masing-masing
100 MW. Berdasarkan SK Direksi PLN No 023/DIR/1981 tanggal 16 Maret 1981,
kedua jenis pembangki tersebut (PLTU & PLTG) dijadikan satu dalam wilayah
kerja tersendiri dengan nama PLN sektor Gresik. PLN sektor Gresik dibawah
organisasi PLN pembangkit dan penyaluran Tenaga Listrik Jawa Bali (PLN
KITLUR) yang berkantor pusat di Surabaya.
Selanjutnya untuk memenhi tuntutan kebutuhan listrik yang semakin
meningkat, pada tahun 1989 diwilayah PLN Sektor Gresik dibangun lagi dua unit
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) kapasitas masing-masing 200 MW dan
tiga unit Pembangkit PLTG masing-masing 20 MW, sehingga kapasitas total
pembangkit di PLN Sektor Gresik menjadi 700 MW. Kemudian pada tahun 1995
PT PLN KITLUR sebagai induk organisasi dari PLN Sektor Gresik baru berganti
nama menjadi PT PLN Pembangkit Tenaga Listrik Jawa Bali II (PT PJB II) yang
merupakan anak perusahaan milik PLT PLN pusat / Holding. Seiring dengan
perubahan tersebut nama-nama organisasi PLN dibawahnya mengalami
perubahan, sehingga nama PLN Sekor Gresik berubah menjadi PT PLN PJB II
Sektor Gresik.
Kemudian pada pertengahan tahun 1996 PT PLN PJB II Sektor Gresik &
Sektor Gresik Baru digabung menjadi satu kepemimpinan dengan nama PT PLN
PJB II Sektor Gresik sehinga total kapasitas menjadi 2200 MW. Pada tahun 1998
PT PLN PJB II Sektor Gresik dipecah menjadi 2 organisasi yaitu :
1. Organisasi bernama PT PLN PJB II Unit Pembangkitan Gresik yang
mengelola pengoperasian uni pembangkit (tota kapasitas 2200 MW0
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 4
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
2. Organisasi bernama PT PLN PJB II Unit Bisnis Pemeliharaan yang
bergerak dalam bidang jasa pemeliharaan unit-unit pembangkit intern PT
PLN PJB II maupun perusahaan-perusahaan lain yang menjalin kerja sama.
Kemudian pada tahun 2000 organisasi induk Unit Pembangkitan Gresik
yaitu PT PLN PJB II berubah menjadi PT pembangkitan Listrik Jawa Bali (PT
PJB), sehingga nama organisasi PT PLN PJB ii berubah menjadi PT PJB.
Bersamaan dengan itu pula maka pada 3 Oktober 2000 PT PLN PJB II Unit
Pembangkitan juga berubah menjadi PT PJB Unit Pembangkitan Gresik (PT PJB
UP Gresik) sampai sekarang, dengan 3 macam mesin pembangkit yaitu :
1. Pembangkitan Listrik Tenaga Gas (PLTG) kapasitas 40 MW
2. Pembangkitan Listrik Tenaga Uap (PLTU) kapasitas 600 MW
3. Pembangkitan listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) kapasitas 1578 MW
Total kapasitas 2217,65 MW (terdiri dari 21 Generator)
Kapasitas hasil produksi secara keseluruhan yang telah dicapai oleh PT PJB Unit
Pembangkitan Gresik dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Kapasitas produksi UP. Gresik
*PLTG 3 telah di relokasi ke Palembang
*untuk PLTG 3, 4, & 5 sudah tidak beroperasi
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 5
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
2.3 VISI, MISI DAN MOTTO
Visi :
Visi dari perusahaan PT Pembangkit Jawa-Bali (PT PJB) Unit Pembangkit
Gresik adalah :
TO BE AN INDONESIAN LEADING POWER GENERATION
COMPANY WITH WORLD CLASS STANDARARDS
Menjadi perusahaan pembangkit tenaga listrik di Indonesia yang terkemuka
dengan standar kelas dunia.
Misi :
Untuk bisa mewujudkan visi dari perusahaan maka PT Pembangkit Jawa-Bali
memiliki misi yaitu :
1. Memproduksi tenaga listrik yang berdaya saing
2. Meningkatkan kineja secara berkelanjutan melalui implementasi tata
kelola pembangkitan dan sinergi business partner dengan metode best
practice dan ramah lingkungan.
3. Mengembangkan kapasitas dan kapabilitas SDM yang mempunyai
kompetisi teknik dan manajerial yang unggul serta berwawasan bisnis.
Motto :
Produsen listrik terpercaya kini dan mendatang.
2.4 STRUKTUR MANAJEMEN/ ORGANISASI
STRUKTUR MANAJEMEN / ORGANISASI
PT PJB Unit Pembangkit Gresik dipimpin oleh seorang General Manager. Dalam
menjalankan tugasnya General Manager dibantu oleh beberapa Manager, yaitu :
1. Manager Operasi
2. Manager Pemeliharaan
3. Manager Kimia Lingkungan dan K3
4. Manager Enginering
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 6
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
5. Manager SDM dan Administrasi
6. Manager Keuangan
7. Manager Logistic
8. Manager Kepatuhan
Bagan struktur Organisasi PT PJB Kantor Pusat dan PT PJB Gresik dapat dilihat
pada gambar 2.2 berikut :
Gambar 2.2 Struktur Organisasi PT PJB Unit Pembangkitan Gresik
1) Manager Operasi
Lingkup kerja dari Manager Operasi ini hanya pada ruang lingkup
Operasi yang memiliki tugas meningkatkan tingkat kompetitif perusahaan
melalui peningkatan produktifitas berkesinambugan pada unit pembangkit,
PJB telah menjadwalkan program-program utama yang terintegritas
sebagai Good Govermence Plan ada 9 program utama yang telah disetujui
untuk diterapkan, yaitu :
Rencana Pembangkitan
Rencana Peningkatan Reabilitas
Perncanaan dan Kontrol Kerja
Management Bahan Baku
Balance Scorecard
Management outage
Management resiko
Management kualitas
Kultur Kerja
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 7
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
2) Manager Pemeliharaan
Bagian pemeliharaan bertanggung jawab atas segala hal yang
menyangkut seluruh aset perusahaan secara teknis. Analisis Spesialis
bertanggung jawab untuk menganalisa segala kemungkinan yang
menyangkut pemeliharaan pada seluruh aset teknis dalam pembangkit
tenaga listrik. Rendal pemeliharaan bertanggung jawab atas pelaksanaan
pemeliharaan terhadap seluruh aset teknis dalam pembangkitan tenaga
listrik yang dibagi atas aset PLTU,PTG, PLTGU. Pada masing-masing
aset tersebut dibagi lagi menjadi beberapa kapasitas pemeliharaan yaitu :
Pemeliharaan Preventif
Merupakan pemeliharaan yang bersifat pencegahan atas kemungkinan
terjadi, hal ini bersifat berskala dan terjadwal
Pemeliharaan Prediktif
Merupakan pemeliharaan yang bersifat pencegahan kerusakan pada
bagian yang telah mengalami penurunan kemampuan
Pemeliharaan korektif
Merupakan pemeliharaan yang bersifat perbaikan terhadap kerusakan
pada bagian yang telah mengalami penurunan kemampuan akibat
tidak bekerjanya suatu bagian secara normal
3) Manager Kimia Lingkungan dan K3
Sejalan dengan visi perusahaan tentang lingkungan hidup, PT PJB
UP Gresik menjadi pionir perusahaan ramah lingkungan (green company)
yang memberikan dampak-dampak positif terhadap lingkungan sekitar
seperti yang ditunjukkan dengan penyelenggaraan program pengembangan
masyarakat (community development program)
Instalasi pengolahan limbah pada PT PJB UP Gresik dilengkapi
dengan pengontrol emisi udara dan air sebagai berikut :
Cerobong tinggi pada tiap unit, bertujuan untuk membuang gas
buangan dengan baik sehingga polusi udara dilingkungan sekitar dapat
diminimalisir
Instalasi air limbah, digunakan untuk mengolah air limbah sebelum
dibuang ke lingkungan (sungai dan laut), termasuk air bekas pakai
diolah di instalasi Pengolahan Air Limbah (waste water treatment
plant)
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 8
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Pemisahan minyak, untuk memisahkan minyak dari air limbah yang
berasal dari area bunker minyak
Saluran masuk dan keluar kondenser dengan panjang mencapai ± 1 km
untuk mengurangi temperatur air limbah kondenser
4) Manager Engineering
Bagian engineering merupakan bagian yang bertanggung jawab
atas pelaksanaan segala hal yang menyangkut kegiatan bersifat teknis yang
dilakukan terhadap unit pembangkit tenaga listrik dan unit-unit
pendukungnya.
5) Manager SDM dan Administrasi
SDM merupakan aset paling penting dalam suatu perusahaan. PJB
memiliki SDM yang berkualifikasi dan menjadi aset yang penting bagi
perusahaan. Pelatihan-pelatihan telah diadakan untuk meningkatkan
kompetensi dan profesionalisme dari SDM seiring dengan kebutuhan
perusahaan. Dengan dukungan dari 395 pegawai, PT PJB UP Gresik telah
menunjukkan pencapaian-pencapaian dalam kegiatan operasinya. Tugas
dari bagian ini adalah menyiapkan kebijakan program pelatihan dan
pengembangan bagi seluruh sumberdaya manusia unit pembangkitan
berdasarkan konsep optimasi biaya dan jumlah tenaga kerja.
6) Manager Keuangan
Bagian keuangan bertanggung jawab atas segala hal yang
menyangkut kondisi keuangan pada kas perusahaan. Bagian ini terdiri dari
unit anggaran dan keuangan serta unit akutansi.
7) Manager Logistic
Secara umum logistic bertanggung jawab atas segala hal yang
menyangkut kegiatan rutinitas yang terjadi pada penyelenggaraan
perusahaan.
Bagian umum dipimpin oleh deputi manager keuangan yang bertugas
antara lain :
Menyelenggarakan kegiatan keseketariatan, dan rumah tangga
perkantoran untuk melancarkan kinerja unit pembangkitan.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 9
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Merencanakan, mengkoordinasi dan mengevaluasi anggaran biaya
administrasi
Melaksanakan fungsi kehumasan untuk membina hubungan, serta
“community development” dengan stakeholder sehingga menciptakan
citra yang baik tentang perusahaan serta menunjang kinerja unit dan
perusahaan
Mengadakan pengelolaan bisnis non inti sebagai penunjang bisnis inti
unit pembangkitan
Menjamin terlaksananya kegiatan keamanan lingkungan dengan baik
sehingga terciptanya lingkungan kerja yang aman dan kondusif bagi
karyawan
Menyelenggarakan kegiatan pengadaan material berdasar permintaan
fungsi inventory control serta pengadaan jasa berdasarkan permintaan
fungsi perancanaan dan pengendalian pemeliharaan untuk dukungan
pemeliharaan rutin serta kebutuhan non instalasi lainnya.
Menyelenggarakan kegiatan proses administrasi gudang serta material
handling nya untuk semua material milik unit pembangkitan
8) Manager Kepatuhan
Bagian kepatuhan dipimpin oleh seorang deputi manager keuangan
yang bertugas :
Melakukan uji kepatuhan atas setiap rancangan kebijakan dalam RJPP
(Rencana Jangka Panjang Perusahaan), RKAP (Rencana Kerja dan
Anggaran Perusahaan) serta tata kelola unit sebagaimana tersurat
dalam Uraian Tugas Pokok Unit, Progam Kerja, Strategi, Sasaran,
Prosedur, kaidah hukum, perturan dan bisnis proses, terhadap standar
maupun potensial resiko.
Melakukan uji kepatuhan terhadap batasan kewenangan dalam
pengelolahan usaha maupun pengadaan barang dan jasa berdasarkan
check list yang dikembangkan oleh Bidang Kepatuhan.
Melakukan uji kepatuhan terhadap aktivitas usaha non core
Bekerja secara independent sehingga mampu mengungkapkan
pandangan serta pemikiran sesuai dengan profesi, dengan tidak
memihak terhadap kepentingan pihak lain yang tidak sesuai dengan
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 10
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
peratuan perundang-undangan yang berlaku dan prinsip kehati-hatian
dalam pengelolaan unit
Menetapkan langkah-langkah, antara lain menyiapkan prosedur
kepatuhan (compliance procedure) pada setiap satuan kerja,
menyesuaikan pedoman intern unit terhadap setiap perubahan
ketentuan yang berlaku di perusahaan dan menyiapkan proses
pengambilan keputusan oleh menejemen
Memberikan saran, masukan serta merekomendasikan pada
manajemen untuk penyempurnaan sistem dan prosedur kerja di unit,
maupun langkah-langkah antisipatif terhadap dampak yang signifikan
terhadap operasi unit, maupun dampak tingkat kesehatan unit atau
yang potensial menimbuklkan permasalahan
Membuat laporan dan rekomendasi secara berkala sehingga informasi
yang dibutuhkan semua manajemen untuk evaluasi hasil kerja dan
pembuatan keputusan dapat tersedia dengan cepat dan akurat.
2.5 BIDANG USAHA
Bidang usaha UP Gresik adalah memproduksi tenaga listrik, dengan total
daya terpasang 2.218,98 MW, UP Gresik mampu memproduksi energi listrik rata-
rata 10.859 GWh per tahun yang disalurkan melalui Jaringan Transmisi Tegangan
Ekstra Tinggi 150 kV dan 500 Kv di sistem Jawa, Madura dan Bali.
2.6 TINJAUAN LAPANGAN
2.6.1 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit tenaga listrik
yang dihasilkan dari eksitasi turbin uap. Pada prinsipnya memproduksi listrik
dengan sistem tenaga uap adalah dengan mengambil energi panas yang
terkandung didalam bahan bakar, untuk memproduksi uap kemudian dipindahkan
ke dalam turbin, uap yang dipindahkan kedalam turbin tersebut akan merubah
energi panas yang diterima akan merubah energi mekanis dalam bentuk gerak
putar. Gerakan putar ini kemudian dikopel dengan generator yang akhirnya dapat
menghasilkan energi listrik, unuk Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) energi
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 11
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
panas dalam bahan nakar tidak langsung diberikan ke turbin, akan tetapi terlebih
dahulu diberikan ke dalam sistem generator atau disebut juga boiler/ketel uap.
Proses PLTU yang menghasilkan listrik memiliki gas buang yang
dimanfaatkan oleh combine cycle tersebut untuk memanaskan air sehingga
didapatkan uap kering yang digunakan untuk menggerakkan turbin dan generator
yang akhirnya akan menghasilkan energi listrik. Dari uraian diatas dapat kita
ketahui bahwa pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) unit I dan unit II
memiliki 3 komponen utama, yaitu :
Boiler / ketel uap dengan alat bantunya
Turbin uap dengan alat bantunya
Alternator / generator dengan alat bantunya
Dari perpindahan energi-energi diatas dapat diketahui proses yang terjadi
dengan peralatan-peralatan yang ada kaitannya dengan aliran, tekanan dan
temperatur yang tinggi serta proses-proses kimia yang tidak bisa dihindarkan.
Karena material dari peralatan mempunyai keterbatasan kemampuan maka
diperlukan pola pengoperasian serta monitoring yang teliti dan hati-hati secara
terus menerus sehingga keandalan dan efisiensi dapat dipertahankan.
2.6.2 Proses Produksi PLTU
Proses pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) unit
pembangkitan Gresik mengggunakan tiga perangkat. Perangkat pertama adalah
boiler atau ketel uap, kemudian turbin, dan terakhir adalah generator. Proses pada
pembangkit ini menggunakan bahan bakar gas alam. Untuk fluidanya digunakan
air laut. Akan tetapi air laut yang digunakan tidak langsung digunakan air laut
merupakan bahan mentah dimana mengalami pengolahan terlebih dahulu,
pengolahan yang dilakukan ialah dengan melalui proses desalinasi air laut, dengan
menggunakan metode perubahan fase, karena air yang dibutuhkan ialah air yang
bebas mineral atau air demineralisasi.
Proses kerja PLTU:
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 12
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
1) Gas bahan bakar dipompa pada combuster bersamaan dengan udara untuk
membantu pembakaran. Proses pembakaran terssebut menghasilkan gas
dengan tekanan dan suhu yang sangat tinggi.
2) Semburan gas panas hasil pembakaran digunakan untuk dikontakkan
dengan air, sehingga menjadi uap.
3) Uap uyang dihasilkan mengalami kondensasi. Air laut digunakan dalam
proses kondensasi ini yang berfungsi sebagai pendingin.
4) Kemudian kondensat atau uap yang berubah fase menjadi air, ditampung di
dalam hotwheel.
5) Selanjutnya air dipompakan menuju deaerator.
6) Sebelum sampai ke deaerator, air ditambahkan dengan air yang berasal dari
proses desalinasi, kemudian campuran tadi mengalami beberapa pemanasan
dan penginjeksian hydrazine, dengan tujuan menghilangkan kandungan
oksigen yang terdapat didalam air. Karena tujuan pada deaerator adalah
untuk menghilangkan kandungan oksigen. Namun untuk memaksimalkan
kinerja deaerator, maka dibantu dengan mengggunakan injeksi bahan kimia,
yakni hydrazine.
7) Kemudian air yang telah mengalami injeksi hydrazine tadi, mengalami
beberapa pemanasan dan setelah iti deaerator mengalami penghilangan
kandungan oksigen.
8) Setelah itu, dipompakan menuju ke boiler, dengan melalui economizer,
merupakan pemanasan awal yang menggunakan gas buang.
9) Selanjutnya air dipompakan ke boiler dan dipanaskan menggunakan super
heater.
10) Sehingga terjadi perubahan fase menjadi uap.
11) Uap tersebut kemudian digunakan untuk memutar high presure turbin,
sehingga mengalami penurunan tekanan dan suhu.
12) Dilakukan reheater terhadap uap tadi, yang kemudian digunakan di dalam
intermediate untuk memutar rotor dan hasilnya disalurkan melalui trafo step
up.
13) Sedangkan untuk sisanya, berada di low presure turbin untuk digunakan
kembali pada proses awal tadi.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 13
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Pada pembangkit PLTU Gresik, proses dilakukan secara otomatis dan
continyu. Dimana semua peralatan yang ada dikontrol dari CCR (Command and
Control Room), akan tetapi pemantauan secara manual tetap dilakukan untuk
setiap blok PLTU.
2.6.3 Komponen Mekanis PLTU
2.6.3.1 Boiler dan Alat Bantunya
Boiler adalah alat yang berfungsi untuk merubah fase air menjadi uap
melalui transfer energi mulai energi kimia (udara, bahan bakar, air) menjadi
energi uap, dimana semua proses tersebut terjadi dalam ruang bakar melalui suatu
pembakarna bahan bakar.
Boiler juga mempunyai beberapa komponen utama, yaitu :
Economizer adalah suatu alat pemanas air pengisi boiler setelah keluar dari
HPH 5 dengan memanfaatkan gas panas sisa pembakaran dari boiler untuk
menaikkan efisiensi dari boiler.
Steam Drum adalah suatu alat yang berfungsi sebagai penampung air pengisi
dan penampung uap dari pipa penguapan, pemisahan uap terhadap gelembung-
gelembung air, busa, buih air agar tidak terbawa dalam proses pemanasan di
super heater dan juga tempat pengaturan kualitas air boiler bila terjadi
pencemaran.
Tube Water Wall adalah merupakan dinding pipa air yang mengelilingi ruang
bakar pada boiler tersebut. Untuk mengisi air dalam tube water wall adalah air
dari water drum melalui pipa down corner yang terletak diluar ruang bakar
menuju ke masing-masing water wall yang terletak dibagian ruang bakar.
Primary and Secondary Super Heater adalah alat pemanas lanjut untuk uap
dari steam drum sebelum masuk ke turbin. Keluaran uap yang telah melalui
Primary Super Heater dan Secondary Super Heater diharapkan sudah benar-
benar uap kering yang sesuai dengan yang disyaratkan turbin yaitu memiliki
tekanan 88 kg/cm dan temperaturnya 510°C.
Forced Draft Fan (FDF) adalah sebagai alat untuk memasok kebutuhan udara
bakar ke ruang bakar boiler. Dimana untuk mendapatkan api harus dipenuhi 3
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 14
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
unsur, yaitu adanya bahan bakar, udara bakar dan api panas, jadi FDF
merupakan alat untuk memasok kebutuhan udara dari suatu proses pembakaran
dalam ruang boiler.
Air Heater adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk memanaskan udara
pembakaran yang dihembuskan oleh Forced Drafr Fan sebelum dipakai untuk
pembakaran didalam furnace boiler, dan pemanasannya diambil dari gas bekas
setelah dipakai Economizer dan sebelum keluar ke cerobong asap.
Steam Coil Air Heater adalah alat yang memiliki fungsi untuk pemanas awal
udara pembakaran sebelum dipansakan melalui air heater, dimana
pemanasannya diambil dari uap ekstraksi dari tingkat tekanan tertentu dari
steam turbine.
Igniter adalah alat yang memiliki fungsi sebagai penyala burner yang
menggunakan bahan bakar Natural Gas (LNG).
Burner adalah alat pembakaran bahan bakar (gas alam, HSD, MFO) dan udara
didalam ruang ketel (furnace).
Feed Water System adalah rangkaian air pengisian boiler (ketel) secara terus
menerus dengan kualitas terjaga. Feed Water System ini terdiri dari :
Condensatw Pump, Low Presure Heater (LPH), Deaerator, Boiler Feed Pump,
High Pressure Heater (HPH), Chemical System.
2.6.3.2 Turbin Uap dan Alat Bantunya
Turbin adalah suatu alat atau mesin yang memilik fungsi merubah energi
panas (termis) menjadi energi mekanis (energi putar). Turbin uap ini memiliki 3
bagian yaitu rumah turbin (casing turbin), stator (statis), dan rotor (bagian yang
berputar).
Start turbin dibagi dalam lima kategori utama, yaitu :
1) Cold Start hal ini dilakukan jika suhu pada bagian dalam first stage metal
temperature 0-100°C, Cold Start dilakukan jika turbin telah dimatikan
selama lebih dari 48 jam.
2) Warm Start 2 hal ini dilakukan apabila temperatur pada bagian dalam first
stage metal temperature 100°C-200°C, warm start 2 dilakukan jika turbin
telah dimatikan selama 48 jam.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 15
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
3) Warm Start 1 hal ini dilakukan jika temperatur pada bagian dalam first
stage metal temperature 200°C-300°C, Warm Start 1 dilakukan jika turbin
telah dimatikan selama 24 jam.
4) Hot Start 1 hal ini dilakukan jika temperatur pada bagian dalam First Stage
metal temperature 300°C-400°C. Hot Start 1 dilakukan jika turbin telah
dimatikan selama 8 jam.
5) Very Hot hal ini dilakukan jika turbin telah dimatikan selama 2 jam.
Bagian-bagian utama turbin uap adalah :
Rumah Turbin adalah cover atau tutup sudut putar dan sudut tetap, sehingga
terjadi gerak putar pada waktu turbin dialiri uap. Casing ini ada dua macam,
yaitu casing ganda dan casing tunggal
Rotor adalah bagian yang bergerak pada turbin, dimana sudut putarnya
menempel ke bagian shaft (As) dan sudut putar awal hingga sudut putar
akhir, pada ujung rotor juga ditempatkan pompa pinyak pelumas utama
(Main Oil Pump) yang fungsinya untuk pelumasan bantalan dan minyak
hidralik (hydraulic oil).
Sudut Tetap dan Sudut Jalan adalah alat yang ada didalam casing turbin
dimana uap masuk arahnya oleh sudut tetap ditunjukkan pada sudut putar
yaitu dari sudut tingkat pertama sampai tingkat akhir.
Main Stop Valve (MSV) adalah merupakan sebuah katup utama yang
berfungsi mengalirkan dan menghentikan uap kering dari boiler yang akan
masuk ke dalam turbin secara cepat.
Control Stop Valve (CSV) adalah alat yang terdiri dari beberapa katup yang
memiliki fungsi untuk mengatur (mengalirkan dan menghentikan) uap
kering yang berasal dari boiler setelah MSV yang akan masuk ke turbin.
Bearing (bantalan) adalah merupakan titik kontak atau titik tumpu suatu
poros antara bagian yang tetap dan bagian yang berputar dari turbin. Pada
bearing ini juga ditempatkan vibrator yang berguna untuk mengukur
vibrasi (getaran) pada bantalan tersebut.
Sistem Pompa Minyak Hydraulic ini sangat penting karena jika pada
bantalan ini tidak diberi pelumas maka gesekan akan menimbulkan panas
dan dapat mengakibatkan bantalan tersebut menjadi rusak. Ada beberapa
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 16
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
jenis pompa minyak pelumas dan hydraulic pada turbin antara lain : Turning
Gear Oil Pump (TGOP), Auxyliary Oil Pump (AOP), Main Oil Pump
(MOP), Emergency Oil Pump (EOP).
Steam Seal Turbin, turbin dalam pengoperasiannya diperlukan seal (perapat)
dari uap bekas atau dari bocoran control valve yang berfungsi untuk
mencegah kebocoran-kebocoran pada sisi tekanan tinggi untuk mencegah
uap turbin dari turbin bocor keluar pada sisi tekanan rendah untuk mencegah
udara dari luar masuk ke exhaust turbin karena vacum. Steam Seal Turbin
ini memiliki 3 macam peralatan, yaitu : Gland Steam Seal Regulator
(GSSR), Gland Steam Seal Exhaust Blower (GSEB), Gland Stem
Condenser.
Steam Ejector adalah alat yang berfungsi untuk membuat dan
mempertahankan kevakuman dalam kondensor, dimana uap bekas pada
sudut terakhir akan mengalami pengkondensasian karena adanya perubahan
fasa uap menjadi cair.
Kondensor adalah alat untuk merubah fasa uap menjadi fasa cair dimana
dalam pembangkit digunakan untuk merubah uap yang telah digunakan
untuk memutar turbin diubah kembali menjadi air dengan sistem
kondensasi, hasil dari kondensasi ditampung dalam hot-well kemudian
dipompa dikembalikan lagi ke boiler dengan melalui pemanas-pemanas.
Bagian-bagian dari kondensor antara lain : kondensor water box, tube-tube
kondensor, ball cleaning (Tapporage Sistem), ferrous injection system, back
washing system, chlorininjection system, pompa circulating water pump
(CWP), bar screen, travelling screen, screen wash pump.
2.6.3.3 Generator dan Alat Bantunya
Generator adalah alat untuk membangkitkan listrik, akan tetapi generator
harus dikopel menjadi satu dengan poros turbin agar generator dapat berputar dan
membangkitkan listrik. Konstruksi generator merupakan kumparan jangkar atau
biasa disebut juga dengan kumparan stator dan kumparan rotor bersama-sama
dengan kutub magnet yang di dapat supply sumber DC (exiter) yang berada
terpisah dengan rotor yang berfungsi sebagai pembangkit medan magnet dilalui
arus DC maka aan muncul kutub magnet utara dan selatan.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 17
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Bagian-bagian dari generator antara lain :
1) Casing adalah bagian dari generator yang terbuat dari baja ringan yang
didesain untuk memikul inti stator dan kumparan-kumparan bagian dalam
dan sebagai penyangga perapat dan bantalan poros rotor di plat-plat ujung,
generator didinginkan dengan hydrogen (H2) bertekanan, maka casing harus
didesain untuk dapat menahan tekanan dan ledakan H2 yang mungkin
terjadi.
2) Stator, pada bagian dalam rumah generator ditempatkan inti stator yang
sibuat alur-alur dalam arah aksial dan pada alur-alur tersebut ditempatkan
kumparan stator.
3) Rotor, rotor generator dikopel dengan poros turbin yang berputar ditengah
inti stator. Kumparan rotor diletakkan dalam alur rotor secara aksial dan
dialiri arus searah sebagai penguat medan, rotor ini dibuat dari bahan baja
alloy pejal dan tidak berlapis-lapis.
4) Bearing (bantalan), bantalan journal yang terbuat dari baja putih
dtempatkan pada ujung-ujung rotor sebagai penunjang agar rotor dapat
berputar dengan lancar ditengah stator.
2.6.3.4 Laboratorium dan Kimia
Bidang kimia merupakan suatu hal yang vital di suatu level jabatan Unit
Pembangkit Termal, karena beberapa proses kimia dan fisika mempengaruhi
keandalan, keamanan dan umur unit, antara lain adalah kualitas air gas, uap,
bahan bakar serta limbah yang kecepatan prosesnya dipengaruhi oleh tekanan,
temperatur, aliran dan material peralatan. Proses kimia pada air umpan yaitu pada
proses Eksternal treatment dan internal treatment.
2.6.3.4.1 Eksternal Treatment
Merupakan proses pengolahan air sebelum masuk ke boiler sebagai air
baku. Sarana eksternal yang terkait didalamnya adalah : Desalination Plant, Raw
Water Tank. Water Treatment Plant, Make Up Water tank.
1) Desalination Plant
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 18
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Adalah plant yang digunakan untuk mengolah air laut menjadi air tawar
atau air bahan baku produksi dengan sistem penguapan. Di dalam unit
Pembangkit Listrik Tenaga uap (PLTU) peran ini sangat diperlukan sekali
untuk menyediakan kebutuhan air yang dipergunakan untuk keperluan
diantaranya :
1. Boiler
2. Pendingin mesin
3. Pemadam kebakaran
4. Servis/ utilitas sehari-hari
2) Raw Water Tank (RWT)
Merupakan tempat penampungan air tawar dari hasil desalinasi sebelum
masuk ke proses water treatment.
3) Water treatment plant (WTP)
Merupakan proses pembuatan air bebas mineral dengan menggunakan
resin. Air hasil akhir dari Desalination Plant kemurniannya belum 100% murni
karena masih mengandung unsur-unsur garam (NaCl) yang terbawa uap air
dalam proses distilasi dan masih terbawa garam akibat carry over.
Pada air distillate harus dilakukan treatment lagi dengan harapan gas-gas
yang terbawa air distilate dapat menguap dengan cara memasukkan bahan baku
kedalam RWT hingga temperatur mendekati antara <40°C. karena itu, RWT
tidak langsung dipakai, tapi didiamkan dulu sesuai dengan temperatur yang
diijinkan dan harus disendirikan tangkinya.
4) Make Up Water Tank
Merupakan unit yang berfungsi sebagai tempat penampungan air hasil
water treatment sebelum masuk ke kondensor sebagai air umpan di boiler.
2.6.3.4.2 Internal Treatment
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 19
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Internal treatment merupakan proses pengolahan lebih lanjut dari hasil
Eksternal treatment yaitui air baku umpan boiler.
Pengolahan Air Umpan Boiler
Ketika make up water masuk ke dalam boiler (feed water), otomatis ikut
masuk pula gas oksigen, karena make up water masih mengandung oksigen
terlarut. Seharusnya kandungan oksigen pada air yang masuk ke boiler harus
dihilangkan sehinggga sekecil mungkin, mulai dari outlet condensate pump
hingga seterusnya. Kandungan oksigen yang masih diijinkan dalam feed water
adalah dibawah 20 ppb.
Pada feed water atau boiler, sejak dari condenser air dipompa ke
deaerator, untuk membuang oksigen terlarut secara mekanis (secara fisika)
dengan menggunakan steam. Namun demikian masih ada sejumlah kecil
oksigen terlarut yang masih tersisa. Karena itu perlu dilakukan injeksi
hydrazine pada condenser outlet. Fungsi dari hydrazine adalah untuk mengikat
oksigen terlarut yang masih terkandung dalam feed water.
Pada waktu yang bersamaan hydrazine akan mengintrol pH feed water
dengan reaksi sebagai berikut :
N2H4 + O2 → 2H2O + N2...................................................(1)
3N2H4 → 4NH3 + N2....................................................(2)
Atau
2N2H4 → 2NH3 + N2 + H2..........................................(3)
Tidak seluruh hydrazine akan bereaksi dengan oksigen. Hydrazyne yang
tidak bereaksi dengan oksigen akan menjadi residual hydrazine, sehinggga
residual hydrazine pada feed water harus dibatasi antara 10-100 ppb untuk tube
condenser yang terbuat dari bahan alumunium brush (campuran tembaga).
Karena apabila kandungan hydrazine lebih dari 100 ppb, dapat mengakibatkan
tingginya kandungan amonia (NH3). Kandungan amonia yang diijinkan pada
condenser maksimal 500 ppb. Sebab amonia dapat menyebabkan terjadinya
korosi pada pipa-pipa condenser yang terbuat dari campuran tembaga tersebut.
Reaksinya adalah sebagai berikut :
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 20
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
CuO + 4NH4OH → Cu(NH3)4(OH)2 + 3H2O (4)
Tube Condenser Product Corrosion
Sedangkan untuk tube condenser yang bahannya non tembaga, seperti
titanium, kandungan residual hydrazine boleh lebih dari 100 ppb. Karena
titanium termasuk golongan logam mulia yang tahan terhadap korosi, sehingga
pada PT PJB Unit Pembangkitan Gresik Unit 3, menggunakan bahan titanium
pada tube condenser-nya.
2.6.3.5 Chlorination Plant
Merupakan suatu peralatan yang memproduksi hypochlorite, yang
digunakan untuk mencegah pengotoran dan penyumbatan tube dalam kondenser
yang disebabkan oleh biota laut didalam sirkuit pendingin air laut yaitu sistem
sirkuit sirkulasi san air pendingin bantu. Sodium Hypochlorite dihasilkan dari
elektrolisa air laut dan diinjeksikan pada pintu pemasukan air laut menuju
Circulasi Water Pump (CWP).
Sistem ini dirancang untuk melayani :
Injeksi secara terus menerus (kontinyu)
Injeksi secara kejut (shock dosing)
Chlorination Plant terdiri dari tiga (3) Unit Train Pembangkit Hypochlorite,
yaitu A (2CL26EA), B (2CL26EB) dan C (1CL26EA). Ketiga train mengisikan
kedua tangki penampungan yang dihubungkan satu sama lain yang juga berfungsi
untuk pembuangan gas H2, yang timbul akibat reaksi elektrolisa di dalam
generator modul sel.
2.6.3.6 Hydrogen Plant
Hydrogen plant merupakan unit penghasil gas H2, berfungsi untuk
pendingin konduktor aktif (rotor) bagian dalam dibuat berongga sehingga gas H2
dapat disirkulasikan sepanjang konduktor sambil mengambil panas yang
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 21
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
dibangkitan generator (rotor) selama generator dibebani. Pemanfaatan dari gas H2
adalah sebagai berikut :
Sebagai pendingin generator (proses heat transfer temperatur secara
cepat).
Membuat komponen menjadi lebih bersih karena memanfaatkan
sistem close loop (life time).
Tidak menyababkan korosi pada peralatan
Mengurangi lossses ventilasi dan tahanan angin
Daya hantar panas dan koefisien perpindahan panas lebih baik
dibandingkan udara.
Keuntungan mengunakan pendingin gas H2
Berat jenis H2 lebih ringan dari udara, sehingga tahan angin serta
losses ventilasi dapat dikurangi atau diperkecil.
Gas H2 mempunyai daya hantar panas dan koefisien perpindahan
kalor lebih baik dari udara, sehingga memungkinkan dibuat
generator yang memiliki ranting lebih besar dibanding pendingin
udara.
Bebas debu, kotoran dan kelembapan, sehingga biaya pemeliharaan
lebih murah, karena timbulnya kotoran dapat dicegah.
Bebas O2 dan moisture, sehingga isolasi dapat berumur lebih panjang. Suara
bising karena tiupan angin dapat dikurangi.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 22
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1 Air
Air merupakan substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air
tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom
oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi
standar,yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat
kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan
untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam,
beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik(Irlano,2010).
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 23
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer
kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin)
dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi
juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan
lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air,
yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff,
meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan
manusia(Ima.F,2012).
3.2 Klasifikasi Air
Air di bumi dapat digolongkan menjadi dua, yaitu (Anonim,2012):
1. Air Tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawar permukaan tanah. Air tanah
dapat kita bagi lagi menjadi dua, yakni air tanah preatis dan air tanah artesis.
a. Air Tanah Preatis
Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan
tanah serta berada di atas lapisan kedap air / impermeable.
b. Air Tanah Artesis
Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara
dua lapisan kedap air.
2. Air Permukaan
Air pemukaan adalah air yang berada di permukaan tanah dan dapat
dengan mudah dilihat oleh mata kita. Contoh air permukaan seperti laut,
sungai, danau, kali, rawa, empang, dan lain sebagainya. Air permukaan dapat
dibedakan menjadi dua jenis yaitu :
a. Perairan Darat
Perairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya
seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya.
b. Perairan Laut
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 24
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Perairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya
seperti air laut yang berada di laut.
3.3 Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah pembangkit listrik yang
memanfaatkanenergi panas dari steam untuk memutar turbin sehingga dapat
digunakan untuk membangkitkan energi listrik melalui generator. Steam yang
dibangkitkan ini berasal dari perubahan fase air yang berada pada boiler akibat
mendapatkan energi panas dari hasil pembakaran bahan bakar. Secara garis besar
sistem pembangkit listrik tenaga uap menggunakan beberapa peralatan utama
diantaranya dalam proses operasinya yakni : boiler, turbin, generator, dan
kondensor (Indriani,2012).
Bahan baku utama yang digunakan dalam memproduksi listrik pada
pembangkit listrik tenaga uap yakni air, dimana air ini akan diolah dan di-
treatment sehingga menghasilkan uap yang nantinya uap panas ini akan
digunakan untuk menggerakkan turbin dan mengubahnya menjadi energi mekanik
sehingga dapat menghasilkan listrik pada generator. Bahan baku air yang
digunakan dalam pembangkit listrik tenaga uap ini tidak sembarang air, jadi
sebelum air masuk melalui mesin-mesin pembangkit air sudah di-treatment
terlebih dahulu dan diuji dilaboraturium kandungannya sehingga ketika air
tersebut masuk kedalam mesin treatment tidak membawa zat kimia yang dapat
merusak mesin pembangkit (Indriani,2012).
3.4 Analisis yang Dilakukan Di Laboraturium
Adapun beberapa analisis yang rutin dilakukan dalam laboraturium PLTU
untuk memelihara inventaris mesin perusahaan yakni :
3.4.1 Uji pH
Derajat keasaman atau pH adalah suatu besaran yang menunjukkan kadar
sifat asam atau basa dari suatu larutan. Derajat keasaman mempengaruhi suasana
air dan kehidupan alami didalamnya, misalnya kehidupan biologi dan
mikrobiologi. pH dari air penting ditetapkan, karena air yang mempunyai pH
rendah (asam) dan pH tinggi (basa) tidak dikehendaki, karena dalam
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 25
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
penggunaannya secara teknis akan menyebabkan kerusakan pada peralatan.
Misalnya pada pipa dan peralatan lainnya (Wildan,2012).
pH adalah indikasi untuk jumlah ion hidrogen di air yang terdiri dari ion
hidrogen (H+) dan ion hidroksida (OH-). pH tidak memiliki unit, namun hanya
dinyatakan sebagai sebuah nomor. Ketika sebuah larutan yang netral, jumlah ion
hidrogen sama dengan jumlah ion hidroksida. Ketika jumlah ion hidrogen yang
lebih tinggi maka disebut asam. Ketika jumlah ion hidroksida lebih tinggi, maka
disebut basa (Wildan,2012).
Harga pH pada air umpan boiler dan air pendingin penting untuk
diperhatikan untuk mencegah terjadinya korosi. Terdapat hubungan antara pH
dan laju terjadinya korosi. Pada bahan konstruksi yang digunakan industri baik
itu yang digunakan dalam boiler, drum, pipa-pipa aliran, dan lain sebagainya
memiliki komposisi logam yang berbeda-beda. Komposisi ini dapat
mempengaruhi korosifitas dalam penggunaan, baik apapun itu. Untuk bahan
konstruksi yang terbuat dari logamild steel ketika bahan yang ada didalamnya
memiliki pH yang tinggi maka cenderung korosinya menurun. Hal ini berbeda
dengan bahan konstruksi yang terbuat dari logam Cu terjadi sebaliknya, yaitu
kecenderungan mengalami korosi ketika bahan didalamnya memiliki pH di atas
pH 9. Oleh sebab itu untuk pemilihan bahan konstruksi harus diperhatikan
(Wildan,2012).
3.4.2 Daya Hantar Listrik (Konduktivitas)
Daya hantar listrik (DHL) merupakan kemampuan suatu cairan untuk
menghantarkan arus listrik disebut juga konduktivitas. DHL pada air merupakan
ekspresi numerik yang menunjukkan kemampuan suatu larutan untuk
menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu, semakin banyak garam-garam
terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. Besarnya nilai
DHL bergantung kepada kehadiran ion-ion anorganik, valensi, suhu, serta
konsentrasi total maupun relatifnya(Juju,2012).
Daya hantar listrik didefinisikan sebagai kemampuan dari air untuk
menghantarkan arus listrik. Kemampuan ini tergantung pada konsentrasi zat
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 26
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
yang terionisasi dalam air. Jenis ion, valensi dan konsentrasi relatif, suhu
mempengaruhi besarnya daya hantar listrik (DHL). Absorbsi CO2 dari udara
oleh air dapat menyebabkan DHL bertambah/naik. Kation yang diperhitungkan
dalam proses pengawasan ini adalah kalsium (Ca2+ ), magnesium (Mg2+ ),
natrium (Na+ ), dan kalium (K+). Anionnya adalah bikarbonat (HCO3-), sulfat
(SO42- ), klorida (Cl-), dan nitrat (NO3
-)(Wildan,2012).
3.4.3 Uji Kadar Clorida (Cl-)
Sekitar 3/4 dari klorin (Cl2) yang terdapat di bumi berada dalam bentuk
larutan. Unsur klor dalam air terdapat dalam bentuk ion klorida (Cl -). Ion klorida
adalah salah satu anion anorganik utama yang ditemukan pada perairan alami
dalam jumlah yang lebih banyak daripada anion halogen lainnya. Klorida
biasanya terdapat dalam bentuk senyawa natrium klorida (NaCl), kalium klorida
(KCl), dan kalsium klorida (CaCl2). Selain dalam bentuk larutan, klorida dalam
bentuk padatan ditemukan pada batuan mineral sodalit [Na8(AlSiO4)6].
Pelapukan batuan dan tanah melepaskan klorida ke perairan. Sebagian besar
klorida bersifat mudah larut. Klorida terdapat di alam dengan konsentrasi yang
beragam (Sawyer dan McCarty, 1978).
Kadar klorida umumnya meningkat seiring dengan meningkatnya kadar
mineral. Kadar klorida yang tinggi, yang diikuti oleh kadar kalsium dan
magnesium yang juga tinggi, dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Hal ini
mengakibatkan terjadinya perkaratan peralatan logam. Kadar klorida > 250 mg/l
dapat memberikan rasa asin pada air karena nilai tersebut merupakan batas
klorida untuk suplai air, yaitu sebesar 250 mg/l (Effendi, 2003). Perairan yang
diperuntukkan bagi keperulan domestik, termasuk air minum, pertanian, dan
industri, sebaiknya memiliki kadar klorida lebih kecil dari 100 mg/liter (Sawyer
dan McCarty, 1978).
Proses penambahan klor dikenal dengan klorinasi. Klorin yang digunakan
sebagai desinfektan adalah gas klor yang berupa molekul klor (Cl2) atau kalsium
hipoklorit [Ca(OCl)2]. Penambahan klor secara kurang tepat akan menimbulkan
bau dan rasa pada air. Pada kadar klor kurang dari 1.000 mg/liter, semua klor
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 27
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
berada dalam bentuk ion klorida (Cl-) dan hipoklorit (HOCl), atau terdisosiasi
menjadi H+ dan OCl-. Selain bereaksi dengan air, klorin juga bereaksi dengan
senyawa nitrogen membentuk mono-amines, di-amines, tri-amines, N-
kloramines, N-kloramides, dan senyawa nitrogen berklor lainnya.
Monokloramines (NH2Cl) adalah bentuk senyawa klor dan nitrogen yang utama
di perairan. Senyawa ini bersifat stabil dan biasanya ditemukan beberapa hari
setelah penambahan klorin. Klor yang berikatan dengan senyawa kimia lain
dikenal sebagai klorin terikat, sedangkan klorin bebas adalah ion klorida dan ion
hipoklorit yang tidak berikatan dengan senyawa lainnya. Klor dapat
mengoksidasi ion-ion logam seperti Fe2+ , Mn2+ , dan memecah molekul organis
seperti warna. Selama proses tersebut, klor sendiri direduksi sampai menjadi
klorida (Cl-) yang tidak mempunyai daya desinfeksi. Di samping ini klor juga
bereaksi dengan amoniak. Klor berasal dari gas klor(Cl2), NaOCl, Ca(OCl)2, atau
larutan HOCl (asam hipoklorit). Breakpoint chlorination (klorinasi titik retak)
adalah jumlah klor yang dibutuhkan, sehingga (effendi,2003):
Semua zat yang dapat dioksidasi teroksidasi
Amoniak hilang sebagai gas N2
Masih ada residu klor aktif terlarut yang konsentrasinya dianggap perlu
untuk pembasmi kuman-kuman.
Klorida sering terdapat dalam air dalam bentuk terikat maupun bebas.
Kandungan klorida dalam tiap air alam selalu berbeda. Penentuan klorida
sangant penting sebagai awal dari penentuan kadar zat organik. Selain itu juga
kadar klorida yang terlalu tinggi akan mengganggu indra rasa karena
menyebabkan rasa asin dan juga dapat menyebabkan endapan dalam alat masak /
ketel uap di industry (effendi,2003).
3.4.4 Uji Kesadahan (Hardness)
Kesadahan (hardness) disebabkan adanya kandungan ion-ion logam
bervalensi banyak (terutama ion-ion bervalensi dua, seperti Ca, Mg, Fe, Mn, Sr).
Kation-kation logam ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk endapan
maupun dengan anion-anion yang terdapat di dalam air membentuk
endapan/karat pada peralatan logam. Kation-kation utama penyebab kesadahan
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 28
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
di dalam air antara lain Ca2+ , Mg2+ , Sr2+ , Fe2+ , dan Mn2+ . Anion-anion utama
penyebab kesadahan di dalam air antara lain HCO3 - , SO42- , Cl-, NO3
-, dan SiO32-
. Air sadah merupakan air yang dibutuhkan oleh sabun untuk membusakan
dalam jumlah tertentu dan juga dapat menimbulkan kerak pada pipa air panas,
pemanas, ketel uap, dan alat-alat lain yang menyebabkan temperatur air naik
(Effendi,2003).
Kesadahan air berkaitan erat dengan kemampuan air membentuk busa.
Semakin besar kesadahan air, semakin sulit bagi sabun untuk membentuk busa
karena terjadi presipitasi. Busa tidak akan terbentuk sebelum semua kation
pembentuk kesadahan mengendap. Pada kondisi ini, air mengalami pelunakan
atau penurunan kesadahan yang disebabkan oleh sabun. Pada perairan sadah
(hard), kandungan kalsium, magnesium, karbonat, dan sulfat biasanya tinggi
(Brown, 1987 dalam Effendi, 2003). Jika dipanaskan, perairan sadah akan
membentuk deposit (kerak). Pada Tabel 3.1 diperlihatkan klasifikasi perairan
berdasarkan nilai kesadahan (Effendi, 2003):
Tabel 3.1 Klasifikasi Perairan Berdasarkan Nilai Kesadahan
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 29
Kesadahan (mg/l CaCO3) Klasifikasi Perairan
< 50 Lunak (soft)
50 – 150 Menengah (moderately hard)
150 – 300 Sadah (hard)
> 300 Sangat sadah (very hard)
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Air yang sadah jika digunakan memerlukan lebih banyak sabun agar tetap
berbusa. Kation-kation penyebab kesadahan bereaksi dengan anion sabun
membentuk garam yang terendapkan menurut reaksi (Viona,2012) :
Me2+ + 2RCOO- Me(RCOO)2...........(5)
Reaksi ini akan mengurangi kemampun sabun sebagai zat aktif permukaan
(surface active agent/surfaktan). Harga kesadahan total pada air umpan boiler
penting untuk diperhatikan dengan tujuan untuk mencegah menurunnya efisiensi
panas yang disebabkan terbentuknya Lumpur atau kerak dalam boiler. Kesadahan
total merupakan jumlah kesadahan yang disebabkan oleh kation Ca2+ dan Mg2+.
Untuk boiler dengan kondisi tekanan >20 kgf/cm2 sebaiknya digunakan air umpan
boiler dengan kesadahan total = 0 mg/liter, sebab kondisi tekanan tinggi ini sangat
besar pengaruh kesadahan terhadap terbentuknya kerak. Sedang untuk boiler
dengan kondisi tekanan < 20 kgf/cm2 sebaiknya digunakan air umpan boiler
dengan kesadahan total < 1 mg/liter (Viona,2012).
Dampak dari air sadah sebagai berikut (Wildan,2011):
Sabun sulit berbusa
Sabun terbuat dari garam natrium dan potasium dari asam lemah. Jika
terdapat ion kalsium dan magnesium, akan terbentuk Ca palmitat atau Mg
palmitat dalam bentuk endapan sehingga sabun tidak berbusa.
Pembentukan kerak pada boiler
Dalam air terdapat bikarbonat (HCO3-). Dalam temperatur normal bentuk
tersebut stabil, namun dalam temperatur tinggi akan menghasilkan kerak.
Apabila terdapat Mg2+, maka CO2 akan terlepas dan pH air akan naik. Kerak
yang timbul dapat mempersempit volume boiler dan meningkatkan tekanan
pada boiler sehingga memungkinkan boiler meledak.
Kerak pada pipa penyaluran air
Pada pipa distribusi air, kerak dapat mengakibatkan pemampatan dan
mempengaruhi aliran air karena kerak yang muncul akan menaikkan faktor
kekasaran (c) dan mengakibatkan debit turun.
Kesadahan pada awalnya ditentukan dengan titrasi menggunakan sabun
standar yang dapat bereaksi dengan ion penyusun kesadahan. Dalam
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 30
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
perkembangannya, kesadahan ditentukan dengan titrasi menggunakan EDTA
(Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid) atau senyawa lain yang dapat bereaksi
dengan kalsium dan magnesium. Kation-kation yang biasa mengakibatkan
kesadahan pada air diperlihatkan pada Tabel 3.2 berikut (Sawyer dan McCarty,
1978).
Tabel 3.2 Kation-kation Penyusun Kesadahan dan Anion-anion
Pasangan/Asosiasinya
Kation Anion
Ca2+ HCO3-
Mg2+ SO42-
Sr2+ Cl-
Fe3+ NO3-
Mn2+ SiO32-
3.4.5 Uji Kadar Fosfat
Fosfat adalah senyawa fosfor yang anionnya mempunyai atom fosfor yang
dilengkapi oleh empat atom oksigen yang terletak pada sudut tetrahedral. Fosfat
total dapat diukur langsung dengan cara kolorimeter atau melalui proses
digestasi lebih dahulu sebelum pengukuran sampel (Effendi,2003).
Ada 3 macam jenis fosfat, yakni : asam orto fosfat (H3PO4), Asam piro
fosfat(H4P2O7) dan asam metafosfat (HPO3). Orto fosfat merupakan senyawa
paling stabil (zat ini sering disebut dengan fosfat saja), Larutan piro fosfat dan
metafosfat berubah menjadi orto fosfat perlahan-lahan pada suhu biasa, dan
lebih cepat terbentuk jika dibantu dengan pendidihan (Effendi,2003).
Fungsi utama dari fosfat dalam aplikasi tekanan tinggi adalah
memberikam suatu pertahanan alkalinitas pada air boiler. Adanya kation
hidrogen dalam senyawa fosfat akan mempengaruhi sejumlah alkalinitas air
boiler dan erat kaitannya dengan pH air boiler. Selama tekanan boiler
meningkat, alkalinitas dalam air boiler sangat diupayakan seminimal mungkin
hal ini dilakukan untuk mencegah korosi pada boiler (Effendi,2003).
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 31
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
3.4.6 Uji Kadar Silika
Silikon Dioksida(SiO2) atau silika merupakan senyawa yang paling umum.
Silika murni dialam yang paling gampang ditemukan yakni pasir kuarsa. Kadar
silika dalam bidang perairan tidaklah suatu masalah yang penting bagi makhluk
hidup namun dalam dunia industri adanya silika dapat menyebabkan masalah
pada ketel uap (boiler) karena dapat menimbulkan deposit silika seperti kerak
dan sludge atau lumpur sehingga menyebabkan gangguan pada perputaran turbin
yang dapat mengurangi efisiensi energi yang dihasilkan dan kerusakan pada alat.
Didalam ketel silika tidak ditemukan dalam keadaan bebas melainkan berikatan
dengan oksigen menjadi SiO2 atau dengan elemen lain (Effendi,2003).
Adanya silika dalam ketel dalam jumlah yang banyak dan pada kondisi
ketel tersebut dalam tekanan tinggi dapat menyebabkan boiler tersebut hancur
pada saat boiler membentuk uap dan memadat pada tabung pemanas dan ujung
turbin. Kelebihan silika yang seperti itulah yang susah untuk dihilangkan karena
silika tersebut melekat pada dinding boiler (Achmad,2004).
3.4.7 Uji Kadar Besi (Fe)
Secara umum Fe (II) terdapat dalam air tanah berkisar antara 1,0 – 10,0
mg/L, namun demikian tingkat kandungan besi sampai sebesar 50 mg/L dapat
juga ditemukan dalam air tanah di tempat-tempat tertentu. Air tanah yang
mengandung Fe(II) mempunyai sifat unik. Dalam kondisi tidak ada oksigen air
tanah yang mengandung Fe(II) jernih, begitu mengalami oksidasi oleh oksigen
yang berasal dari atmosfer, ion ferro akan berubah menjadi ion ferri sehingga air
menjadi keruh, dengan reaksi sebagai berikut (Viona,2012) :
4 Fe2+ + O2 + 10 H2O 4 Fe(OH)3 + 8 H+........................(9)
Pada pembentukan besi (III) oksidasi terhidrat yang tidak larut
menyebabkan air berubah menjadi abu-abu. Besi (II) dapat terjadi sebagai jenis
stabil yang larut dalam dasar danau dan sumber air yang kekurangan oksigen.
Ion Fe(OH)+ dapat terjadi dalam perairan yang bersifat basa, tetapi bisa ada CO2
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 32
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
maka terbentuk FeCO3 yang tidak larut. Dalam air dengan pH sangat rendah,
kedua bentuk ion ferro dan ferri dapat ditemukan (Viona,2012).
Kandungan besi dalam air umpan boiler perlu diperhatikan dengan tujuan
untuk mencegah terjadinya korosi sekunder dalm boiler yang disebabkan oleh
fouling dan pengerakan pada bagian permukaan perpindahan panas. Untuk
boiler dengan kondisi tekanan medium, kondisi tekanan tinggi, atau bahkan
kondisi tekanan > 30 kgf/cm2 maka Fe2O3 merupakan produk korosi yang akan
menghambat perpindahan panas pada permukaan logam. Pembatasan kandungan
Fe dalam air umpan boiler akan semakin ketat pada kondisi tekanan yang
semakin tinggi. Sebagai contoh untuk jenis boiler silinder maka kandungan Fe
dibatasi pada 0,3 mg/liter, untuk boiler dengan kondisi tekanan ≤ 10 kgf/cm2,
dan kandungan Fe dibatasi pada 0,2 mg/liter untuk kondisi tekanan antara 10-20
kgf/cm2, selanjutnya Fe dibatasi pada 0,1 mg/liter untuk boiler dengan kondisi
tekanan antara 20-30 kgf/cm2 (Viona,2012).
3.4.8 Uji Kadar Hydrazin
Hidrazin (H2H4) merupakan senyawa yang paling banyak digunakan,
yang reaksinya dengan oksigen adalah (Ridwan, 2011):
N2H4 + O2(g) N2(g) + 2 H2O....................(10)
Sebagai akibatnya, praktik pengoperasian yang baik pada boiler
memerlukan penghilangan oksigen yang sangat sedikit dengan bahan kimia
pereaksi oksigen seperti sodium sulfit atau hidrazin. Sodium sulfit akan bereaksi
dengan oksigen membentuk sodium sulfat yang akan meningkatkan TDS dalam
air boiler dan meningkatkan blowdown dan kualitas air make-up. Hydrasin
bereaksi dengan oksigen membentuk nitrogen dan air. Senyawa tersebut selalu
digunakan dalam boiler tekanan tinggi bila diperlukan air boiler dengan padatan
yang rendah, karena senyawa tersebut tidak meningkatkan TDS air boiler
(Ayu,2011).
3.5 Spektrofotometer UV-Vis
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 33
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Spektrometri adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya
berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau
dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai
ilmu yang mempelajari interaksi antara cahaya dan materi. Spektroskopi UV-VIS
berkaitan dengan proses berenergi tinggi yakni transisi elektron dalam molekul,
informasi yang didapat cenderung untuk molekul keseluruhan bukan bagian-
bagian molekulnya. Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan
untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer
(Awaludin,2011).
Metode spektrofotometri didasarkan pada pengubahan cahaya
polikromatis dari sumber cahaya menjadi cahaya monokromatis oleh
monokromator, kemudian diteruskan melalui filter dan akan melewati sampel
dimana sebagian cahaya akan diserap dan sebagian lagi akan ditransmisikan oleh
sampel, cahaya ini dideteksi oleh detector dan diperkuat oleh adanya amplifier
dan hasilnya akan dicatat oleh recorder. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis
dapat dilihat pada gambar 3.1 (Saragih,2009):
Gambar 3.1 prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis
Keterangan : 1 = Sumber Radiasi
2 = Monokromator
3 = Sample dalam kuvet
4 = Detector
5 = Amplifier dan Recorder
Spektrofotometri Sinar Tampak (UV-Vis) adalah pengukuran energi
cahaya oleh suatu sistem kimia pada panjang gelombang tertentu. Sinar ultraviolet
(UV) mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, dan sinar tampak
(visible) mempunyai panjang gelombang 400-750 nm. Pengukuran
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 34
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
spektrofotometri menggunakan alat spektrofotometer yang melibatkan energi
elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga
spektrofotometer UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif
dibandingkan kualitatif. Spektrum UV-Vis sangat berguna untuk pengukuran
secara kuantitatif. Konsentrasi dari analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan
mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan
hukum Lambert-Beer (Elisabeth, 2012). Hukum yang menyatakan hubungan
antara absorbansi radiasi dengan teba media penyerap, pertama kali ditemukan
oleh Lambert-Beer yang dituliskan sebagai berikut (Sastrohamidjojo, 1990) :
A = ε . b. c
Dimana : A= absorbansi
ε = ekstingsi molar
b = tebal medium
c = konsentrasi
3.4.1 Analisa Silika dengan Metode Spektrofotometri
Silika merupakan bahan kimia yang terkandung didalam mineral alam
seperti air dan bebatuan. Didalam air terutama air laut silika mempunyai sifat
kimia yang khas sehingga ia mampu membantu proses tumbuh kembang dari
organisme laut (Jorgensen, 1953). Didalam air silika dijumpai ada dua macam
bentuk yakni silika aktif dan silika nonaktif.
Ketika didalam sampel air terdapat silika, senyawa tersebut akan
membentuk kompleks dengan ammonium molibdat sehingga akan terbentuk asam
alfa siliko molibdat ketika berada pada pH 3,8-4,8 yang berwarna biru. Asam
siliko molibdat terbentuk dari penggabungan antara asam silikat dengan
ammonium molibdat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut (Jorgensen,
1953) :
(SiO4)-4 + HMo2O6+ ↔ SiO4Mo2O6
-4 + H+...............................(4)
SiO4- Mo2O6
-4 + HMo2O6+ → SiO4
–(Mo2O6)2-4 + H+.........................(5)
SiO4- (Mo2O6)2
-4 + HMo2O6+ → (SiMo12O40)-4 + H+..............................(6)
Keterangan : (SiO4)-4 adalah anion asam silikat
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 35
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
HMo2O6+ adalah dimer molibdat
SiO4- Mo2O6
-4 adalah hasil antara
(SiMo12O40)-4 adalah anion asam siliko molibdat.
3.4.2 Analisa Fosfat dengan Metode Spektrofotometri
Fosfat merupakan senyawa fosfor yang anionnya memiliki empat atom
oksigen yang terikat pada sudut tetrahedral. Fosfat bereaksi dengan ammonium
molibdat membentuk kompleks berwarna biru yang mengabsorpsi maksimum
cahaya pada panjang gelombang 690 nm menggunakan spektrofotometer UV-Vis.
Reaksi fosfat dengan molibdat ditunjukkan pada gambar 3.2 (Rumondang,2009).
Gambar 3.2 reaksi asam fosfat dengan molibdat
BAB IV
PELAKSANAAN KEGIATAN
4.1 PELAKSANAAN PRAKTIK KERJA LAPANG
Praktik kerja lapang ini dilaksanakan di PT PJB Unit Pembangkitan Gresik
yang beralamatkan di Jalan Harun Tohir no. 1 Gresik pada tanggal 10 Juli sampai
dengan 10 Agustus 2012. Adapun pelaksanaan praktik kerja lapang ini
sepenuhnya di Laboratorium PLTU PT PJB Unit Pembangkitan Gresik.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 36
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
4.2 METODE DAN CARA KERJA
4.2.1. Analisa Fosfat
4.2.1.1 Pembuatan Reagen Ammonium Hepta Molibdat 1,5%
Padatan ammonium hepta molibdat (NH4MO7O24.4H2O) ditimbang
sebanyak 7,5 g, kemudian dilarutkan terlebih dahulu dengan akuades ± 100mL
dan ditambahkan 91mL asam sulfat pekat (H2SO4) yang sudah larut dalam
akuades terlebih dahulu, kemudian campuran dimasukkan ke dalam labu ukur
500mL dan ditambah akuades hingga tanda batas.
4.2.1.2 Pembuatan Reagen ANSA (Ammonium Naphtol Sulphonic Acid)
Padatan ANSA (H2NC10H5(OH)SO3H) diambil sebanyak 2,5 g, dan natrium
sulfit anhidrat (Na2SO3) sebanyak 5g, kemudian dilarutkan dalam ± 300mL
akuades. Natrium piro sulfit (Na2O5S2) diambil sebanyak 100g dan dilarutkan
dalam 500mL akuades. Kemudian dicampurkan dengan larutan awal didalam labu
ukur 1000mL, dan ditambah akuades hingga tanda batas.
4.2.1.3 Kalibrasi dan Pembuatan Larutan Standart
4.2.1.3.1 Pembuatan Larutan Standart Fosfat 4 ppm
Larutan standart fosfat 100 ppm diambil sebanyak 10mL kemudian
dimasukkan dalam labu ukur 250mL dan diencerkan dengan akuades hingga tanda
batas sehinggga diperoleh larutan standart fosfat 4 ppm.
4.2.1.3.2 Pembuatan Larutan Standart Fosfat 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 ppm
Larutan standart fosfat 4 ppm diambil masing-masing sebanyak 5, 10, 15,
20, dan 25 mL kemudian dimasukkan kedalam tabung Nessler dan ditambahkan
akuades hingga volume tepat pada 40mL. Sehingga dihasilkan larutan standart
fosfat dengan konsentrasi 0,5; 1; 1,5; 2; dan 2,5 ppm.
3.2.1.4 Prosedur Analisa Fosfat
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 37
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Sampel air dipipet sebanyak 40mL, kemudian ditambah 5mL ammonium
molibdat, 2mL reagen ANSA. Selanjutnya diukur dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 725 μm.
3.3.2 Analisa Silika
3.3.2.1 Pembuatan Larutan HCl 1:1
Larutan HCl 1:1 dibuat dengan cara mengambil HCl 36% sebanyak 250mL
kemudian ditambahkan dengan 250mL akuades, kemudian diaduk dan
didinginkan sehingga diperoleh larutan HCl 1:1.
3.3.2.2 Pembuatan Larutan Ammonium Molibdat 10%
Larutan ammonium molibdat 10% dibuat dengan cara menimbang
ammonium molibdat sebanyak 100g kemudian dimasukkan kedalam labu ukur
1000mL dan ditambah akuades hingga tanda batas. Untuk mempermudah
kelarutan dapat dilakukan pemanasan pada suhu ± 60°C.
3.3.2.3 Pembuatan Larutan Asam Tartarat 20%
Larutan asam tartarat 20% dibuat dengan cara menimbang asam tartarat
sebanyak 200g kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 1000mL dan
ditambahkan akuades hingga tanda batas.
3.2.2.4 Pembuatan Reagen ANSA (Ammonium Naphtol Sulphonic Acid)
Padatan ANSA (H2NC10H5(OH)SO3H) diambil sebanyak 2,5 g, dan natrium
sulfit anhidrat (Na2SO3) sebanyak 5g, kemudian dilarutkan dalam ± 300mL
akuades. Natrium piro sulfit (Na2O5S2) diambil sebanyak 100g dan dilarutkan
dalam 500mL akuades. Kemudian dicampurkan dengan larutan awal didalam labu
ukur 1000mL, dan ditambah akuades hingga tanda batas.
3.2.2.5 Kalibrasi dan Pembuatan Larutan Standart
3.2.2.5.1 Pembuatan Larutan Standart Silika 4 ppm
Larutan standart silika 100 ppm diambil sebanyak 10mL kemudian
dimasukkan dalam labu ukur 250mL dan diencerkan dengan akuades hingga tanda
batas sehinggga diperoleh larutan standart silika 4 ppm.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 38
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
3.2.2.5.2 Pembuatan Larutan Standart Fosfat 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,1
ppm
Larutan standart silika 4 ppm diambil masing-masing sebanyak 5, 10, 15,
20, dan 25 mL, kemudian dimasukkan kedalam beaker teflon dan ditambahkan
akuades hingga volume total 100mL. Sehingga dihasilkan larutan standart silika
dengan konsentrasi 00,2; 0,04; 0,06; 0,08; dan 0,1 ppm.
3.2.2.6 Prosedur Analisa Silika
Analisa silika pada air dilakukan dengan cara mengambil sampel air
sebanyak 50mL, kemudian ditambah 1mL larutan HCl 1:1, ditambah 2mL
amonium molibdat, ditambah 5mL asam tartarat kemudian diaduk dan didiamkan
selama 2 menit dan ditambah 2mL reagen ANSA kemudian diaduk dan
didiamkan 10 menit selanjutnya diukur dengan spektrofotometer UV-Vis.
BAB V
HASIL KEGIATAN
5.1 Analisa Kandungan Silika
Analisa kandungan silika pada sampel air yang digunakan sebagai bahan
baku listrik di PT PJB unit pembangkitan Gresik adalah dengan menggunakan
metode spektrofotometer. Dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis dapat
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 39
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
diketahui absorbansi dari masing-masing sampel tersebut, sehingga dapat
diketahui konsentrasinya. Metode spektrofotometer berprinsip pada Hukum
Lambert Beer.
Didalam analisis kandungan silika, standart kualitas air dibagi menjadi 2
tempat yaitu unit 1 dan unit 2 dengan standart silika kurang dari 2 ppm pada
boiler water (drum) dan kurang dari 0,02 ppm pada saturated steam (SS).
Sedangkan pada unit 3 dan unit 4 standart silika yang diperbolehkan pada boiler
dan saturated steam sama yaitu kurang dari 0,3 ppm. Akan tetapi pada analisis
yang kami lakukan unit 4 belum beroperasi sehingga hanya unit 1, 2, dan 3 yang
dianalisis.
Tabel 5.1 Hasil Analisa Silika
Tempat
pengambilan
sampel
Pengamatan hari ke- Standart maksimal
silika yang
diperbolehkan (ppm)1 (ppm) 2 (ppm) 3(ppm) 4 (ppm)
Drum 1 0,1186 0,2540 0,1120 0,30202,00
Drum 2 0,1410 0,1200 0,0540 0,1150
Drum 3 0,0200 0,0400 0,0308 0,0580 0,03
SS 1 0,0024 0,0010 0,0003 0,01000,02
SS 2 0,0013 0,0010 0,0030 0,0030
SS 3 0,0020 0,0014 0,0037 0,0135 0,03
Dari hasil analisis yang kami lakukan kadar silika yang ada pada air yang
digunakan sebagai bahan baku listrik tidak menunjukkan hasil yang melebihi
standart yang ditentukan sehingga air tersebut layak untuk digunakan sebagai
bahan baku listrik. Kelebihan jumlah kadar silika akan dapat menyebabkan
adanya kerak di dalam turbin. Kadar silika harus tetap dijaga supaya silika tidak
mengendap didalam turbin. Pada tabel 5.1 dituliskan standart silika yang
diperbolehkan, hal ini dapat diketahui kadar silika yang ada pada drum dan SS
tidak boleh melebihi standart tersebut.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 40
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Adanya silika yang terbawa larut dalam uap dan terbawa masuk kedalam
pipa-pipa uap bersama-sama dengan zat padat lainnya akan menyebabkan silika
tersebut mengedap dan menepel pada sudut dan rotor turbin sehingga mesin akan
mengalami carry over mekanis. Oleh karena itu silika yang berada didalam uap
ketel konsentrasinya harus benar-benara dijaga.
Silika dapat ditimbulkan karena terbawa air bersama-sama dengan pasir dan
debu. Untuk membersihkan silika yang telah mengendap dapat dilakukan dengan
cara pembersihan kimia, yaitu dengan cara pembersihan silika dalam periode
start-up dan pengurasan silika selama ketel beroperasi atau biasanya disebut
dengan istilah boiler blow-down. Blowdown bertujuan untuk mengurangi
pembentukan kerak (scale) yang terjadi didalam boiler.
Pengujian kadar silika dilakukan di drum dan SS. Jika kadar silika dalam air
tersebut tinggi, maka akan menghasilkan kerak disudut-sudut turbin dan akan
menurunkan kinerja turbin serta akan menimbulkan vibrasi pada turbin yang
akhirnya merusak turbin karena perputarannya terganggu. Pada analisis yang kami
lakukan kadar silika tidak mencapai batas maksimum, akan tetapi masih dibawah
standart. Kadar silika yang masih berada dibawah standart yang ditetapkan tidak
akan mempengaruhi terhadap turbin. Namun, jika kadar silika tinggi dapat
menyebabkan kerak silika yang keras pada pipa-pipa drum atau boiler. Kerak
yang ada pada boiler dan SS terbentuk akibat adanya kotoran-kotoran yang
terbawa oleh air ketika dipanaskan maka mineral yang terlarut akan mengendap,
endapan inilah yang dinamakan dengan kerak. Kerak tersebut dapat berupa
kalsium atau magnesium yang berasal dari proses demineralisasi yang tidak
sempurna, sehingga pertukaran anion juga berjalan tidak berjalan dengan
sempurna karena resin pada tabung sudah jenuh.
5.2 Analisa Kandungan Fosfat
Analisa kandungan fosfat pada sampel air yang digunakan sebagai bahan
baku listrik di PT PJB unit pembangkitan Gresik adalah dengan menggunakan
metode spektrofotometer. Dimana larutan diukur sesuai dengan panjang
gelombang maksimumnya, sehingga dapat diketahui nilai absorbansi dari sampel
terdebut dan diketahui konsentrasi larutan tersebut.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 41
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
Seperti halnya pada analisa silika, standart kualitas air pada analisa
kandungan fosfat dibagi enjadi 2 yaitu pada unit 1 dan unit 2 dengan standart
fosfat antara 2-10 ppm, sedangkan untuk unit 3 dan unit 4 kurang dari 3 ppm.
Analisa fosfat hanya dilakukan pada boiler water (drum) saja.
Tabel 5.2 Hasil Analisa Fosfat
Tempat
pengambilan
sampel
Pengamatan ke-Standart fosfat yang
diperbolehkan (ppm)1 (ppm) 2 (ppm) 3(ppm)
Drum 1 1,2 2,63 1,842,00 – 10,00
Drum 2 1,7 2,25 1,51
Drum 3 1,1 0,989 1,4 3,00
Pada analisa fosfat yang kami lakukan, hasil kadar fosfat tidak melebihi
jumlah standart yang ditentukan. Akan tetapi sebagian dari yang kita analisis
kadar fosfat berada dibawah standart rata-rata sehingga perlu diinjeksikan fosfat.
Injeksi fosfat bertujuan untuk menaikkan harga pH dan juga untuk mencegah
terjadinya kerak.
Analisis fosfat sangat penting untuk dilaksanakan karena kadar fosfat dalam
drum harus dipantau setiap saat untuk mencegah terjadinya korosi pada boiler
(drum). Saat pH dari sampel air kurang dari 7 maka akan dilakukan injeksi fosfat
sehingga pH dari sampel air meningkat mendekati 7 atau 7. Fosfat tersebut
diinjeksikan selain untuk menaikkan pH juga berfungsi sebagai menghilangkan
kerak pada boiler dimana kerak itu kebanyakan penyusunnya adalah Ca2+ dan
Mg2+ sehingga terjadi reaksi:
3Ca2+ + 2PO43- → Ca3(PO4)2.................(11)
3Mg2+ + 2PO43- → Mg3(PO4)2................(12)
Jika kadar fosfat pada drum melebihi standart yang ditentukan maka akan
terjadi korosi akibat dari basa yang berlebih pada drum serta kelebihan kadar
fosfat dapat mengakibatkan perputaran dari turbin tidak seimbang yang nantinya
akan mempengaruhi pada listrik yang dihasilkan.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 42
Laporan Praktik Kerja Lapang PT. PJB. UNIT PEMBANGKITAN GRESIK
BAB VI
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan kadar fosfat dan silika pada sampel
air yang digunakan sebagai bahan baku listrik kadarnya tidak melebihi batas yang
ditentukan, sehingga air tersebut layak digunakan sebagai bahan baku listrik.
5.2 SARAN
5.2.1 Saran untuk Mahasiswa
Sebaiknya bagi mahasiswa diharapkan lebih berhati - hati pada saat
bekerja di laboratorium dan melengkapi diri dengan menggunakan sepatu
tertutup, jas lab, masker, sarung tangan, dan alat pelindung lainnya, bahkan
berhati - hati dalam penggunaan alat.
5.2.2 Saran untuk Lembaga
Sebaiknya dalam setiap tahapan pengolahan air dilakukan suatu
pengawasan yang lebih efisien agar air yang digunakan sebagai bahan dasar
listrik mempunyai kualitas yang tinggi. Selain itu, perlu dilakukan lagi
pelaksanaan regenerasi untuk mencegah tingginya kadar silika dan fosfat.
Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya 43