Zero oxygen balance adalah kesetimbangan jumlah oksigen yang tepat dalam suatu campuran bahan peledak sehingga seluruh reaksi menghasilkan hidrogen menjadi hidrogen dioksida (H2O), Carbon menjadi CO2 dan nitrogen menjadi N2 bebas, sehingga dalam hasil reaksinya hanya ketiga nsur tersebut yang terbentuk.

Pada suatu proses peledakan akan terbentuk gas-gas akibat terjadinya reaksi kimiawi dari bahan peledak antara lain :

Gas H2O, CO2, N2 disebut SMOKE ( asap ).Gas yang dihasilkan adalah bentuk gas tidak beracun.

Gas CO, NO, NO2 disebut FUMES.Gas yang dihasilkan adalah bentuk gas yang sangat beracun.

Karakteristik gas hasil peledakan dapat diklasifikasikan sebagai berikut;a. ZOB ( zero oxygen balance ) ; terjadi kesetimbangan rekasi kimiawi sehingga semua gas

bereaksi dan terbentuk smoke.Contoh :

3NH4NO3 + CH2 7H2O + CO2 + 3N2

AN FOb. Deficient Oxygen Balance ( Negative / Minus Oxygen Balance ) ; tidak terjadi

kesetimbangan reaksi yang mengakibatkan hasil reaksi kekurangan Oksigen, sehingga terbentuk gas fumes.Contoh :

2NH4NO3 + CH2 5H2O + CO+ N2

AN FO

c. Excessive Oxygen Balance ( Positive / Surplus Oxygen Balace ) ; tidak terjadi kesetimbangan reaksi yang mengakibatkan hasil reaksi kelebihan Oksigen, sehingga terbentuk gas fumes.Contoh :

5NH4NO3 + CH2 11H2O + CO2 + 9N2 + 2NO AN FO

2. Kalkulasi Zero Oxygen BalancePersamanaan – persamaan yang digunakan untuk melihat apakah bahan peledak yang kita gunakan menghasilkan reaksi yang setimbang atau tidak. Persamaan-persamaan tersebut antara lain;a) Bahan peledak yang hanya menggunakan unsur C, H, O dan N.

Oxygen Balance = Oo - 2Co - ½Ho

b) Bahan peledak yang terdiri dari unsur-unsur tambahan yang afinitas terhadap oksigen, misalnya; CaO, Na2O, Al2O3

Oxygen Balance = ( Oo - ½Nao - Cao ) - 2Co - ½Ho

Dapat dilihat pada studi kasus berikut, contoh perhitungan-perhitungan metoda zero oxygen balance.Kasus 1;

Bahan peledak dengan menggunakan campuran Amonium Nitrat ( AN ) 94,5 % dan fuel oil ( FO ) 5,5 %. ( tidak diketahui persamaan reaksinya )Berat atom C = 12, N = 14, O = 16, H = 1Berat Molekul AN = (2 x 14) + (4 x 1) + (3 x 16) = 80

Jumlah grat tiap unsure per 100 gr pada masing-masing unsur ;

N = 2 grat/mole ;

280

x 100 = 2,5 grat /100 gr

H = 4 grat/mole ;

480

x 100 = 5 grat /100 gr

O = 3 grat/mole ;

380

x 100 = 3 , 75 grat /100 gr

Berat Molekul FO = (1 x 12) + (2 x 1) = 14Jumlah gram/molekul pada masing-masing unsur ;

C = 1 grat/mole ;

114

x 100 = 7 , 14 gr /100 gr

H = 2 grat/mole ;

214

x 100 = 14 , 2 gr /100 gr

Analisa Grat per 100 gram

Bahan Peledak

(%) Ho Co No Oo

AN 94,5 94,5% x 5 = 4,725

94,5% x 2,5 = 2,3625

94,5% x 3,75 = 3,54375

FO 5,5 5,5 % x14,2 = 0,781

5,5 % x 7,14 = 0,39275

Jumlah 5,506 0,3927 2,365 3,5384

Hasil di atas jika kita subsitusikan ke persamaan ;Oxygen Balance = Oo - 2Co - ½Ho

= 3,5384 - 2 ( 0,3927) - ½(5,506) = 0

dari hasil tersebut di dapat harga 0 mengindikasikan tidak ada gas yang tersisa atau berlebih sehingga terjadi Zero Oxygen Balance pada prosentase yang telah ditentukan di atas.

Kasus 2; Bahan peledak dengan menggunakan campuran Amonium Nitrat ( AN ), Fuel Oil ( FO ) dan Alumunium ( Al ) dengan reaksi kimia sebagai berikut ;

4,5NH4NO3 + CH2 + Al 10H2O + CO2 + 4,5N2 + 0,5Al2O3

AN FO

4,5 ( 80 ) + 14 + 27 180 + 44 + 126 + 51

401 401

Dengan melihat jumlah dari berat molekul reaksi kiri dan kanan menghasil jumlah berat molekul yang sama, sehingga terbentuk Zero Oxygen Balance.

Dengan demikian dapat ditentukan prosentase dari tiap bahan peledak dalam campuran sebagai berikut ;

AN =

360401

x 100 % = 89 ,8 %

FO =

14401

x 100 % = 3,5 %

Al =

27401

x 100 % = 6,7 %

Prosentase di atas menunjukkan komposisi yang akan membentuk zero oxygen balance.