Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

PENGELOLAAN B3 TL – 3204

Asetilena

Oleh :

Audra Ligafinza

15307110

Dosen pembimbing :

Sukandar

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2010

Audra Ligafinza - 15307110 Page 1

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

Asetilena

A. Definisi Asetilena

Asetilena, atau Etuna (nama IUPAC), adalah senyawa kimia dengan rumus HC 2 H, yang

merupakan senyawa dalam bentuk gas yang sangat mudah terbakar dan meledak.

Asetilena murni tidak memiliki warna dan merupakan gas yang sangat mudah terbakar

dengan aroma yang menyerupai bawang putih. Asetilena dapat dengan aman disimpan

dan digunakan dalam silinder diisi dengan bahan berpori dan mengandung pelarut

(aseton) apabila asetilena berada dalam bentuk terlarut. Di samping itu, Asetilena dapat

dipergunakan sebagai bahan bakar pengelasan, bahan baku industri synthenese, juga

dapat mempercepat proses masak (pemeraman) buah-buahan. Asetilena adalah

anggota yang paling sederhana dari hydrocarbon tak jenuh yang disebut alkuna atau

Asetilena. Asetilena sangat berguna karena mempunyai tiga ikatan rangkap dan

sebagian disebabkan oleh fakta bahwa asam lemah atom hidrogen diganti oleh reaksi

dengan basa kuat untuk membentuk garam asetilida.

B. Sumber Asetilena

Asetilena ini ditemukan pada 1836 oleh Edmund Davy, yang menyebutnya sebagai

"karburet baru dari hidrogen". Itu ditemukan kembali pada tahun 1860 oleh kimiawan

Perancis Marcellin Berthelot,yang menciptakan nama "asetilena". Berthelot mampu

mempersiapkan gas ini dengan melewatkan uap senyawa organik (metanol, etanol, dll)

melalui tabung merah panas dan mengumpulkanlimbah. Dia juga menemukan asetilena

dibentuk dalam proses memicu listrik melalui campuran sianogen

dan hidrogen gas. Berthelot kemudian memperoleh asetilenea secara langsung dari

hidrogen antara kutub sebuah busur karbon.

a. Sumber Alami Asetilena di Alam

Audra Ligafinza - 15307110 Page 2

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

Asetilena adalah senyawa kimia umum di alam semesta, yang sering dikaitkan

dengan atmosfer gas raksasa. Salah satu penemuan aneh asetilena terletak

di Enceladus, satu bulan dari Saturnus. Asetilena alami diyakini dibentuk baik

dari dekomposisi katalitik hidrokarbon rantai panjang pada suhu 1.770 K.

b. Sumber Buatan Astilena oleh Manusia

Saat ini asetilena terutama parsial diproduksi oleh pembakaran dari metana atau

muncul sebagai produk sampingan dalam etilen aliran setiap tahun. Kehadirannya di

etilen biasanya tidak diinginkan karena ledakan karakter dan kemampuannya untuk

racun Ziegler-Natta. Ini adalah hidrogenasi selektif menjadi etilen, biasanya

menggunakan katalis Pd-Ag.

Sampai tahun 1950-an, ketika batubara menggantikan minyak sebagai sumber

utama karbon, asetilena (dan fraksi aromatik dari tar batubara) adalah sumber

utama bahan kimia organik industri kimia. Hal ini disiapkan

oleh hidrolisis dari kalsium karbida, reaksi ditemukan oleh Friedrich Wöhler pada

1862 :

CAC 2 + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + C 2 H 2

C. Karakteristik Asetilena

1. Sifat Fisik

Simbol Kimia C2H2

Warna Tidak berwarna

Aroma Berbau seperti bawang

Titik Didih -75 °C

Berat Jenis Relatif (Udara = 1) 0,91

Berat Molekul 26,04

Suhu Kritis 35,2 °C

Berat Jenis Gas (101,3 kPa & 15 °C) 1,108 kg/cm 3

Audra Ligafinza - 15307110 Page 3

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

Daya larut dalam air (@101,3 kPa & 20

°C)

0,95cm 3 /m 3

Isi spesifik (101,3 kPa & 15 °C) 0,903 m 3 /kg

Batas kemampuan terbakar diudara (%) 2,2 - 81,0

Suhu penyalaan 305 °C

2. Sifat Kimia

Asetilena adalah suatu hidrokarbon yang tergolong kepada alkuna, dengan rumus

C2H2. Asetilena merupakan alkuna yang paling sederhana, karena hanya terdiri dari

dua atom karbon dan dua atom hidrogen. Pada asetilena, kedua karbon terikat

melalui ikatan rangkap tiga, dan masing-masing atom karbon memiliki hibridisasi

orbital sp untuk ikatan sigma. Hal ini menyebabkan keempat atom pada Asetilena

terletak pada satu garis lurus, dengan sudut C-C-H sebesar 180°

Keasaman (p Ka) 25

Bentuk Molekul (Struktur) Linier

Entalpi Pembentukan Δ f H o 298 226,88 kJ / mol

Gambar 1. Rumus struktur dari asetilena (Etuna) molekul, C 2 H 2

Gambar 2. Bola-dan-model tongkat asetilena (Etuna) molekul, C 2 H 2

Gambar 3. Asetilena

Audra Ligafinza - 15307110 Page 4

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

3. Toksisitas

Asetilena dapat menyebabkan keadaan sesak napas dan merupakan zat yang

bersifat anesthetic. Namun begitu, eksperimen menunjukkan tidak adanya bahaya

yang berarti pada pemaparan gas asetilena pada waktu yang lama dengan

konsentrasi tinggi.

D. Pembuatan Asetilena

Bahan utama pembuatan asetilena adalah kalsium karbonat dan batubara. Kalsium

karbonat diubah terlebih dahulu menjadi kalsium oksida dan batubara diubah menjadi

arang, dan keduanya direaksikan menjadi kalsium karbida dan karbon monoksida,

CaO + 3C → CaC2 + CO

Kalsium karbida (atau kalsium asetilida) kemudian direaksikan dengan air dengan

berbagai metode, menghasilkan asetilena dan kalsium hidroksida. Reaksi ini ditemukan

oleh Friedrich Wohler di 1862.

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Sintesis kalsium karbida memerlukan temperatur yang amat tinggi, ~2000 derajat

Celsius, sehingga reaksi tersebut dilakukan di dalam sebuah tungku bunga api listrik.

Reaksi ini merupakan bagian penting dari revolusi di bidang kimia pada akhir 1800-an,

dengan adanya proyek tenaga hidroelektrik di Air Terjun Niagara. Asetilena juga dapat

dihasilkan dengan reaksi pembakaran parsial metana dengan oksigen atau dengan

reaksi cracking dari hidrokarbon yang lebih besar. Berthelot dapat membuat asetilena

dari metanol, etanol, etilena, atau eter, dengan cara melewatkan gas atau uap dari salah

satu zat tersebut melalui tabung merah panas. Berthelot juga menemukan asetilena

dapat dibuat dengan cara memberikan kejutan listrik terhadap gas-gas sianogen dan

Audra Ligafinza - 15307110 Page 5

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

hidrogen. Ia juga dapat membuat asetilena dengan mereaksikan hidrogen murni dan

karbon secara langsung dengan menggunakan tegangan listrik.

E. Reaksi – Reaksi Asetilena

Reaksi pirolisis asetilena dimulai pada temperatur 400 °C(673 K) (cukup rendah untuk

hidrokarbon). Hasil utamanya adalah dimer vinilasetilena (C4H4) dan benzena. Pada

temperatur diatas 900 °C(1173 K), hasil utama reaksi adalah jelaga (karbon hitam).

Berthelot menunjukkan bahwa senyawa alifatik dapat diubah menjadi senyawa

aromatik, dengan memanaskan asetilena di dalam tabung reaksi menghasilkan benzena

dan sedikit toluena. Berthelot juga mengoksidasi asetilena menghasilkan asam asetat

dan asam oksalat. Ia juga menemukan reduksi asetilena dengan hidrogen menghasilkan

etilena dan etana. Polimerasi asetilena dengan katalis Ziegler-Natta menghasilkan

lapisan poliasetilena. Poliasetilena, rantai molekul karbon dengan ikatan tunggal dan

ganda berselang-seling, merupakan semikonduktor organik yang pertama sekali

ditemukan; reaksi dengan iodin menghasilkan bahan yang amat konduktif

Reaksi Reppe

Walter Reppe menemukan bahwa asetilena dapat bereaksi pada tekanan tinggi dengan

katalis logam berat menghasilkan senyawa-senyawa yang penting dalam industri.

Asetilena bereaksi dengan alkohol, hidrogen sianida, hidrogen klorida atau asam

karboksilat menghasilkan senyawa-senyawa vinil. Dengan aldehida menghasilkan diol

etunil. Misalnya asetilena dan formaldehida menghasilkan 1,4-butunadiol sesuai reaksi

dibawah ini, yang digunakan dalam industri

HCCH + CH2O → CH2(OH)CCCH2OH

Dengan karbon monoksida menghasilkan asam akrilat, atau ester akrilat, yang dapat

digunakan untuk memproduksi kaca akrilat.

Audra Ligafinza - 15307110 Page 6

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

F. Penggunaan Asetilena di Bidang Industri

Asetilena dihasilkan dari reaksi antara air dengan kalsium karbida. Di samping

itu, asetilena dapat juga diproduksi dari reaksi pemecahan thermal hidrokarbon, atau

hasil pembakaran parsial dari methane dan oksigen.

Asetilena digunakan untuk industri-industri yang menggunakan aplikasi nyala

oxyacetylene: pengelasan dan oxycutting. Pada industri kimia, asetilena digunakan

untuk produksi: - etilin - acetaldehid - vinil acetat - vinil klorida - vinil eter - acrilik eter -

stirin - akrilonitril - cabazol - pirolidin - diol - vinil asetat - vinil amida - vinil sulvida - asam

akrilik - polioksometan - karbon hitam yang sangat baik, yang disebut 'acetylene black' .

Sekitar 80 persen dari asetilena diproduksi setiap tahun di Amerika Serikat yang

digunakan dalam sintesis kimia. Salah satu aplikasi baru adalah konversi asetilena untuk

etilen yang digunakan dalam pembuatan berbagai polietilen plastik. Reaksi penting

asetilena adalah pembakaran, dasar dari teknologi las asetilena. Kalau tidak, aplikasi

utamanya melibatkan para konversi ke turunan asam akrilik. Acetylides dengan banyak

ion logam oleh reaksi dengan larutan garam. Beberapa, misalnya, asetilida

perak dan tembaga asetilida, sangat kuat dan merupakan bahan peledak yang sangat

berbahaya. Tembaga asetilida juga dibentuk oleh asetilena bereaksi dengan logam

tembaga atau paduan. Oleh karena itu bahan ini tidak cocok untuk instalasi dalam

penanganan asetilena.

G. Bahaya Asetilena

Asetilena tergolong bahan beracun dan berbahaya karena :

Acetylene bersifat memabukkan

Acetylene bersifat racun

Audra Ligafinza - 15307110 Page 7

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

10% di udara tidak bersifat racun

20% di udara memabukkan

30% di udara syaraf otak tidak terkontrol

33% di udara dalam tempo 7 menit bias pingsan sampai dengan 80% bias

membius secara penuh, menurunkan tekanan darah, merangsang pada

pernapasan.

Sangat bahaya apabila tekena panas, api, dan bahan-bahan oksidator

Dapat menimbulakan ledakan apabila Acetylene tercampur dengan Tembaga,

Kuningan, garam Cu, garam Hg, CO, Hg, garam Ag, K, Ag, RbH, CsH, Haolgen,

HNO3, NaOH.

H. Tempat Penyimpanan Asetilena

a. Kontainer

Silinder asetilena mengandung bahan pengisi dan pelarut, juga perangkat

alat keamanan seperti katup, dan tutup pelindung yang biasanya

disediakan dengan ukuran standar silinder baja berlubang untuk layanan

gas terkompresi.

b. Perangkat Keamanan

Perlindungan terhadap suhu yang berlebihan disediakan dalam bagian

busi diisi dengan logam yang mencair fusible sekitar 2120F. Perangkat ini

biasa disebut fusible plug. Sebuah fusible plug adalah logam, biasanya

dari perunggu, kuningan atau gunmetal, yang memiliki lubang di

sepanjang penampangnya. Lubang ini ditutup dengan logam titik leleh

rendah, biasanya timah atau timah. Lubang ini merpuakan pelat atas dari

tungku mesin uap, biasanya memanjang sekitar satu inci ke dalam ruang

di atas air. Suhu gas cerobong pada tungku mesin uap dapat mencapai

1000 ° F (550 ° C)

Audra Ligafinza - 15307110 Page 8

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

Gambar Fusible Plug

c. Aseton

Aseton dibebankan ke dalam silinderdan benar-benar mengisi pori-pori

bahan pengisi. Aseton adalah pelarut yang akan melarutkan gas asetilena

yang dibebankan ke dalam silinder. Jumlah aseton dan asetilena yang

diperbolehkan dalam setiap ukuran silinder dikontrol oleh Peraturan

DOT.

d. Ukuran Silinder

Tabel di bawah ini menampilkan beberapa ukuran standar silinder

asetilena :

Size Dimensi Nominal

w/o valve

Empty Wt.

(lbs.)

Full Wt.

(lbs.)

Full Capacity

(cu. Ft.)Std press.

MC 4’’X12’’ 7 ½ 8½ 10

B 6’’X19’’ 22 ½ 25½ 40

1 7’’X25’’ 47 52½ 75

2 8’’X30’’ 70 79 130

3 10’’X30’’ 100 113 190

4 12’’X36’’ 175 197 ¾ 330

5 12’’X39’’ 185 209 ¾ 360

Audra Ligafinza - 15307110 Page 9

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

I. Pemindahan dan Penyimpanan

a. Pemindahan

Tutup botol baja harus dalam keadaan tertutup.

Tidak boleh dijatuhkan, berbenturan satu sama lain, menerima guncangan dan

diseret.

Menurunkan botol baja dari truk harus diberi bantalan kayu atau karet.

Pemindahan botol baja harus menggunakan kereta dorong, dimana botol baja

dalam keadaan tegak.

Tutup dengan rapat agar tidak kontak langsung dengan sinar matahari.

Selama pemindahan tidak boleh bercampur dengan bahan yang menimbulkan

api atau oksidator.

b. Penyimpanan

Dilarang menyimpan botol baja Acetylene dekat bahan yang mudah

menimbulkan api dan botol baja gas oksidator.

Dilarang menyimpan botol baja Acetylene dekat sumber api dan sumber panas

lainna, termasuk kontak langsung dengan sinar matahari secara langsung.

Penyimapanan botol baja kosong dan botol baja berisi harus dipisahkan.

Botol baja harus disimpan di tempat yang aman tehadap getaran atau penyebab-

penyebab lain yang mengakibatkan terjatuhnya botol baja.

Audra Ligafinza - 15307110 Page 10

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

Tutup valve harus selalu terpasag dengan baik.

Botol baja harus disimpan dalam ruangan yang tedu, kering, dan kedap api,

dengan ventilasi yang baik dan jauhkan dari zat-zat yang bersifat korosif.

Ditempat penyimpanan disediakan seperangkat alat pelindungan pernapasan

dan pemadam api.

4. Keamanan

Pengguna aseatilena harus memahami konstruksi silinder dan sifat asetilena.

Berikut, peraturan kesalamatan dasar yaitu panduan penyimpanan, penanganan,

dan penggunaan asetilena bersilinder.

1. Selalu gunakan asetilena dalam keadaan tegak untuk menghindari

hilangnya seton yang dapat mengurangi kemampuan silinder dalam

menjaga asetilena

2. Silinder harus dijaga dengan baik untuk menghindari kerusakan silinder

atau bahan pengisi di dalamnya. Menjatuhkan silinder akan

menyebabkan kebocoran yang akan menyebar di sekeliling busi.

3. Jauhkan silinder dari sumber panas eksternal. Silinder tidak dirancang

untuk suhu yang lebih dari 125 ° F (52 ° C)

4. Lindungi kepala bagian bawah asetilena silinder dari tanah basah

5. Pisahkan tabung gas yang mudah terbakar dari oksigen dan mengoksidasi

tabung gas selama penyimpanan. Pisahkan silinder yang penuh dengan

asetilena dengan silinder kosong

6. Gunakan tekanan regulator dan perangkat saat menghubungkan silinder

ke sirkuit yang memiliki tekanan yang lebih rendah dari service rating

Audra Ligafinza - 15307110 Page 11

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

7. Selalu menguji semua regulator, obor, selang, dan silinder sambungan

sebelum menempatkan asetilena peralatan dalam jangkauan layanan.

Kebocoran dalam

daerah terbatas dapat menyebabkan asetilena terkumpul dan mudah

mencapai konsentrasi kritis di mana asteilena menjadi mudah terbakar,

yaitu di atas batas bawah 2,5 persen asetilena di udara

8. Jangan gunakan asetilena pada tekanan atas 15 psig, tekanan di mana

dekomposisi dapat mulai, untuk menghindari ledakan dan bahaya

kebakaran

9. Pindahkan silinder asetilena yang bocor ke daerah terbuka . Jangan

mencoba untuk menghentikan kebocoran plug sekring

10. Dalam kebanyakan kasus, cara yang terbaik adalah dengan membiarkan

asetilena terbakar dengan sendirinya. Pengecualian kecil kebakaran pada

koneksi yang pas secara efektif dapat dipadamkan dengan

menerapkan lap basah, basah asbes, atau jenis bahan yang serupa.

Perhatian

harus dilaksanakan karena panas dari api kecil dapat mencairkan

sekering busi dan menyebabkan pembebasan cepat asetilena yang dapat

menghasilkan api besar. Air dapat efektif digunakan untuk mencegah

keterlibatan silinder tambahan dan untuk melindungi peralatan dan

properti

berbatasan dengan pembakaran silinder asetilena. Jarak yang memadai

harus dipertahankan antara personil dan pembakaran silinder karena

silinder mungkin pecah.

11. Katup tetap tertutup ketika silinder tidak berada dalam jangkauan

layanan atau kosong. Pada akhir shift atau hari kerja, tutup silinder katup

Audra Ligafinza - 15307110 Page 12

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

dan alirkan tekanan dari regulator dan obor peralatan. Jauhkan silinder

caps on.

12. Jika silinder asetilena terbentur sehingga memmbuatnya menjadi cacat,

lingkari kecacatan itu dengan pena untuk menandai peringatan pemasok.

Hukum federal melarang orang, selain silinder pabrikan, dari

memperbaiki asetilena

silinder. Pembuangan silinder yang rusak hanya boleh dilakukan oleh

orang yang berpengalaman.

13. Sebuah katup silinder asetilena tidak oleh dibuka lebih dari kira-kira 11/2

bergantian

14. Untuk meminimalkan penarikan cairan pelarut, asetilena harus ditarik

dari silinder dengan kecepatan tidak melebihi 1 / 10 (satu per sepuluh)

dari kapasitas silinder per jam berselang selama digunakan. Penarikan

penuh isi silinder secara terus-menerus, yang laju aliran tidak boleh lebih

dari 1 / 15 (satu-kelima belas) dari kapasitas silinder per jam

15. Jika tutup pelindung silinder sangat sulit untuk dipindahkan, jangan

menerapkan kekerasan berlebihan atau membongkar tutup lepas dengan

sebuah bar dimasukkan ke dalam bukaan ventilasi. Lampirkan label atau

tag ke silinder mengidentifikasi masalah dan mengembalikan silinder ke

pemasok

16. Kunci pas tidak boleh digunakan pada katup. Jika katup rusak, lampirkan

label atau tag untuk mengidentifikasi masalah slinder dan kembalikan

silinder ke pemasok

17. Silinder gas harus tidak dapat diisi ulang kecuali oleh teknisi produsen gas

yang dipadatkan

Audra Ligafinza - 15307110 Page 13

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

18. Pengiriman silinder yang berisi gas yang terkompresi tanpa persetujuan

pemilik adalah pelanggaran hukum

J. Tindakan Penyelamatan

Terhadap bahaya racun :

Bawa korban ke rumah sakit terdekat

Apabila ada kebocoran Acetylene

Pindahkan korban ke tempat terbuka dan jauh dari sumber api, selanjutnya

bawa korban ke rumah sakit terdekat.

Usahakan menutup sumber kebocoran, apabila tidak bisa segera buang.

Tindakan yang harus dilakukan jika terjadi kebakaran akibat api bali (flash back) adalah

sebagai berikut :

Pindahkan botol baja ke tempat terbuka.

Kosongkan tempat tersebut kemudian padamkan api.

Audra Ligafinza - 15307110 Page 14

Bahan Berbahaya dan Beracun - Asetilena

DAFTAR PUSTAKA

http://www.c-f-c.com/specgas_products/acetylene.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Acetylene

http://www.airproducts.com/nr/rdonlyres/9d325c49-7c62-41e5-aa0b-8411db4d84f8/0/safetygram13.pdf

http://www.msha.gov/alerts/hazardsofacetylene.htm

http://www.anekagas.com/MSDS/MSDSc2h2gas.html

Audra Ligafinza - 15307110 Page 15