KIMIA API(CHEMISTRY OF FIRE)Behavior

1. CHEMISTRY OF FIREApi terjadi karena adanya reaksi kimia yang cepat antara bahan bakar dengan oksigen. Apabila reaksi tersebut terkendali, tidak merugikan maka sering di katakan sebagai api yang bermanfaat untuk suatu kehidupan. Tetapi sebaliknya apabila tidak terkendali dan merugikan (sifatnya merusak, maka dikatakan sebagai kebakaran. Reaksi pembakaran yang sederhana dapat ditulisCxHy + O2 CO2 + H2O(Complete Comb.)CxHy + O2 CO + H2O + H2 (In complete comb.)Behavior

2. SEGI TIGA APISegitiga Api, (Fire Threeangle) teori ini dikemukakan sekitar tahun 1955, yaitu menggambarkan bahwa api terdiri dari tiga elemen, yakni Fuel (bahan bakar), yakni bersifat mereduksi.Oxygen (bahan yang sifatnya mengoksidasi).Temperature/ heat, (igniotion source).Behavior

2.1.Bahan bakar (Fuel)Jenis bahan bakar (Type of Fuels) :Jenis padat (Solid material / Ordinary combustion)Jenis cair (Flammable/ combustible liquid).Jenis gas (Material gasses).Persyaratan untuk bisa terbakar.Bahan bakar padat / cair untuk bisa terbakar harus berubah menjadi uap (vapor).Untuk bahan bakar gas, langsung bisa terbakar (no input energy required).Behavior

Bahan bakar padat :Bahan bakar untuk bisa terbakar harus berubah menjadi uap (vapor). Perubahan dari padat ke bentuk uap dinamakan PIROLISA / PHYROLITIC DISTILATIONBahan bakar cair :Bahan bakar cair untuk bisa terbakar juga harus dalam bentuk uap (vapor). Proses ini disebut Penguapan (Vaporization). Kemudahan bahan bakar cair dipengaruhi oleh tiga faktor : Flash point (titik nyala). Auto ignition temperature (suhu penyalaan sendiri).Flammable range (daerah bisa terbakar).Behavior

d.1. Flash point (titik nyala).Pengertian : Temperatur terendah dimana suatu zat cukup mengeluarkan uap dan terbakar sekejap bila dinyalakan (Piloted ignition).Semakin rendah flash point suatu zat berarti zat tersebut mudah menguap dan mudah menyala.Apabila suatu zat belum mencapai flash point tetapi bila dikabutkan bisa juga terbakar.Sehingga dpat dikatakan untuk mempercepat proses pembakaran dapat dilakukan dengan cara pengkabutan bahan bakar.Behavior

Tabel Titik Nyala(Quest 1988 : Process Plant Safety Tecnology, Norman, USA : Quest Consultants Inc.). Behavior

BahanTitik Nyala (Flash Point)o Co FIso-Butann-ButanEtanaEtilenHydrogenMetanaPropanGasoline (Bensin)HexanaMinyak mentahKerosineDiesel Fuel # 1Fuel oil # 6- 12- 1- 89- 104- 253- 162- 43- 44- 22- 7 s/d 3243 s/d 7237,866 s/d 132- 10- 31- 128- 155- 424- 259- 44- 47,2-720 s/d 90110 s/d 162100150 s/d 270

*d.2. Titik Bakar (Fire point).Adalah temperatur terendah dimana suatu zat cukup mengeluarkan uap dan terbakar secara terus menerus bila diberi panas dari luar.Fire Point beberapa derajat diatas Flash PointBehavior

d.3. Auto Ignition TemperatureAuto Ignition Temperature (AIT) sering juga disebut temperatur bisa menyala sendirinya, yaitu temperature terendah dimana suatu zat bisa menyala dengan sendirinya, tanpa adanya sumber penyalaan dari luar.Semakin rendah AIT suatu zat berarti zat tersebut semakin mudah terbakar.Behavior

Table Auto Ignition Temperature (AIT)(Nelson, W. L, Oil Gas J, Apr.2, 1956, p.140. Also see Dougherty, R. P, Oil Gas J, Sept. 1, 1952, p. 94).Behavior

SubstanceAutoIgnition Temperature ( o F )HydrogenAcetyleneMethaneEthyleneEthanaPropylenePropaneNatural gasi-Butanen-Butanen-Pentanen-HexaneToulenen-Heptanen-Octanen-Nonanen-DecaneGasolineKerosine10766359991000950927871--8065884771036452450->500495490

d.4. Flammable Range (Daerah Bisa Terbakar)Campuran antara uap bahan bakar dengan oksigen yang bisa terbakar, yang dibatasi oleh batas bisa terbakar bawah (Lower flammable limit) dan batas bisa terbakar atas (Upper flammable limit).Semakin lebar / luas flammable range suatu zat, berarti zat tersebut lebih mudah terbakar.BehaviorUFLLFL

Tabel Flammable Range dari berbagai uap HidrokarbonBehavior

Jenis zat% VolumeL F LU F LCrude oil1,010,0Gasoline1,47,6Kerosine 0,55,6Diesel fuel1,36,0Acetylene2,582,0Hydrogen 4,174,2Aceton2,1513,0Methana5,615,0Propana2,29,15Butana1,98,5Pentana 1,57,8Hexane 1,17,5

Udara (atmosphere), secara umum praktis mengandung 21 % Oxygen dan 79 % Nitrogen. Walaupun secara teoritis udara juga mengandung sekitar 1 % Argon dan 1 % gas-gas lain.Dengan kata lain, didalam udara mengandung kira-kira 1/5 bagian O2 dan 4/5 bagian N2.Oxygen minimum required for combustion is approximately 16 %UDARA DAN OXYGENBehavior

HEAT / TEMPERATURESumber Penyalaan (Ignition Sources)Open flameFrictionElectric sparkElectro staticChemical reactionTemperatureSunlightLigtningNuclearBehavior

Hubungan antara bahan bakar, temperatur dan oksigenHEAT / TEMPERATUREFUEL / BAHAN BAKAROKSIGENFLASH POINT/ TITIK NYALAFLAMMABLE RANGEFIRE/ APIBehavior

Poly Tetrahedron of Fire (Bidang Empat Api)Perkembangan selanjutnya tentang terjadinya api adalah Bidang Empat Api (Poly Tetrahedron of Fire). Dimana disamping Bahan bakar, oksigen dan temperatur masih diperlukan satu syarat lagi untuk terjadinya api, yaitu Rantai Reaksi Pembakaran (Chemical Chain Reaction).Yang dimaksud dengan Rantai Reaksi Pembakaran (Chemical Chain Reaction) adalah bertemunya gugus Hydroksil hasil pembakaran menjadi H2O dan On, Reaksinya dapat ditulis :OH + OH H2O + On.Behavior

Gambar : Bidang Empat Api (Poly Tetrahedron of Fire).Behavior

End.Behavior

****************