PERCOBAAN MODUL III

Kuantitas Udara

3.1 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum ini adalah :

Mengetahui konsentrasi gas CO dalam suatu saluran udara sebelum dan sesudah

terjadinya simulasi kebakaran tambang dengan material pembakaran yang berbeda.

Membandingkan hasil pengukuran dengan peraturan yang ada (KEPMEN 555)

3.2 Teori Dasar

3.2.1 Gas Tambang

Gas beracun adalah gas yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan, seperti keracunan,

alergi, iritasi mata, infeksi kulit, dll. Contoh : COx , NOx , SOx. Gas berbahaya adalah gas yang memiliki

potensi untuk menimbulkan ledakan. Contoh : CO dan H2S.

3.2.2 Profil Gas Tambang Bawah Tanah

Oksigen (O2)

Persentase normal untuk oksigen dalam udara adalah 21%. Bila kadar oksigen

yang ada dalam udara di lingkungan kerja itu kurang dari 19,5%, maka para pekerja

akan mengalami stress dan bila tetap dipaksakan bekerja di sana akan terjadi

kelelahan yang cepat, karena tenaganya akan terkuras untuk menghirup udara

(oksigen) dan pada akhirnya para pekerja akan menjadi lemas. Penyebab

berkurangnya kadar oksigen dalam udara pada tambang bawah tanah biasanya

adalah: pembakaran (combustion), peledakan (blasting), reaksi oksidasi (oxidation)

bahan organic, diantaranya kayu dan batubara dan juga karena adanya proses

pernafasan manusia yang mengeluarkan karbon dioksida.

Nitrogen (N)

Komposisi udara normal mengandung sebahagian besar nitrogen (N), yakni

lebih kurang 78,09%. Sifatnya tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa dan

lebih ringan dari oksigen serta tidak beracun, tetapi bila kadarnya lebih besar dari

80% dia dapat menyebabkan sesak nafas bagi manusia, karena secara otomatis

kadar oksigen akan berkurang.

Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida (CO) adalah sejenis gas yang berasal dari pembakaran tidak

sempurna dari bahan bakar fossil atau zat organik lainnya. Gas karbon monoksida

tidak berwarna dan tidak berbau, tetapi sangat beracun. Menurut data dari Savety

Executive (Tempo, 29-12-2002), gas terbesar potensinya untuk membuat orang

keracunan akut adalah karbon monoksida.

Karbon Dioksida (CO2)

Manusia dan binatang bernafas dengan menghirup udara yang mengandung

oksigen dan ketika pernafasan keluar dihasilkan gas karbon dioksida (CO2). Gas ini

tidak berwarna dan lebih berat dari udara dan rasanya agak asam. Bila gas ini

terhirup dalam jumlah yang besar akan menimbulkan sesak pernafasan.

Gas Methan (CH4)

Pembentukan gas methan (CH4) sejalan dengan proses pembatubaraan. Selama

proses pembatubaraan itu gas-gas methan terperangkap dan terkumpul dalam

lapisan batubara (coal seam) dan juga dapat terjebak pada batuan sampingnya. Pada

waktu itu terjadi perobahan daya serapnya terhadap oksigen dan sebaliknya terjadi

peningkatan kandungan karbon (lihat table)

Tabel 1.Serapan Oksigen dan Kadar Karbon Batubara

Tipe Batubara Peat Lignit Bituminous AntrasitOksigen (%) 35,3 26,5 10,6 03,0Karbon(%) 57,0 67,0 83,0 93,0

Nitrogen Dioksida (NO2)

Nitrogen dioksida dapat berasal dari gas buang knalpot mesin-mesin tambang,

baik yang berbahan bakar solar ataupun bensin, peledakan gas atau dari bunga api

listrik. Gas nitrogen dioksida bersifat beracun dan cukup berbahaya, berwarna coklat

kemerahan, lebih berat dari udara.

Hidrogen Sulfida (H2S)

Hidrogen sulfida (H2S) dapat terbentuk dari peledakan bijih-bijih sulfida atau

bahan-bahan lapukan. Gas H2S bersifat racun, tidak berwarna, dan mudah terbakar.

Sulfur Dioksida (SO2)

Gas sulfur dioksida (SO2) atau disebut juga gas belerang terbentuk dari proses

peledakanatau pembakaran bahan-bahan yang mengandung sulfur (sulfida). Gas

SO2 sangat beracun, tidak berwarna, berbau belerang. Jika terhirup dalam jumlah

yang cukup banyak, dapat menimbulkan sesak nafas dan pusing-pusing atau mual.

3.2.3 Pengaruh Konsentrasi CO

Pengaruh Konsentrasi CO (%) Pada Manusia :

0,02 Sedikit Sakit Kepala0,04-0,05 Terasa Sakit + Telinga Bunyi0,08-0,10 Hilang Kesadaran0,15-0,20 Pingsan> 0,4 Fatal

3.2.4 Threshold Limit Value (TLV)

Seperti yang direkomendasikan oleh American Conference of Governmentally Industrial

Hygients (ACGIH), TLV adalah besaran konsentrasi suatu substansi yang terdapat di udara dengan

kondisi yang dipercaya bila terpapar berulang kali hari ke hari tidak menimbulkan dampak negatif

pada tubuh hampir ke semua pekerja. TLV dibagi menjadi 3, yaitu :

a. Threshold Limit Value – Time Weighted Average (TLV-TWA)

Konsentrasi rata-rata selama 8 jam waktu kerja dari setiap hari yang bila terpapar

tidak menimbulkan dampak negatif.

b. Threshold Limit Value – Short Term Exposure Limit (TLV-STEL)

Konsentrasi maksimum paparan selama 15 menit tanpa terjadinya iritasi, perubahan

jaringan, atau narcosis.

c. Threshold Limit Value – Ceiling (TLV – C)

Konsentrasi yang tidak boleh dilamoaui bahkan sedetikpun.

3.2.5 KEPMEN 555

(Pasal 370 Standar Ventilasi, ayat 1 & 2)

1) Temperatur udara didalam tambang bawah tanah harus dipertahankan antara 18 derajat

Celcius sampai dengan 24 derajat Celcius dengan kelembaban relatif maksimum 85 persen.

2) Selain ketentuan sebagaimana dimaksud dalam ayat (1) huruf a, kondisi ventilasi ditempat

kerja harus:

a. Untuk rata-rata 8 jam

1) Karbon monoksida (CO) volumenya tidak lebih dari 0,005 persen

2) Methan (CH4) volumenya tidak lebih dari 0,25 persen;

3) Hidrogen sulfida(H2S) volumenyatidak lebih dari 0,001 persen dan

4) Oksida nitrat (NO) tidak lebih dari 0,0003 persen.

b. Dalam tenggang waktu 15 menit:

1) CO tidak boleh lebih dari 0,04 persen dan

2) NO tidak boleh lebih dari 0,0005 persen.

3.3 Alat dan Bahan

- Minyak Tanah - Kayu

- Korek Api - Gas Detector (CO Detector)

- Ban dalam (kering)

3.4 Prosedur Percobaan

3.4.1 Pengukuran konsentrasi gas CO dalam suatu saluran udara sebelum dan sesudah terjadinya simulasi kebakaran tambang.

3.4.2 Membandingkan hasil pengukuran dengan peraturan yang ada (KEPMEN 555)

Mengukur konsentrasi gas CO pada saluran udara dalam keadaan

normal

Persiapkan bahan-bahan yang diperlukan sebagai bahan untuk

simulasi pembakaran

membakar material berupa kayu

Mengukur konsentrasi gas CO hasil pembakaran kayu selama 2 menit

dengan interval setiap 20 detik

Mengulangi kegiatan langkah (3) dan (4) untuk material ban

Membandingkan kondisi sewaktu pembakaran kayu dengan

pembakaran ban

Kumpulkan data dalam bentuk tabel

Bandingkan hasil yang didapat dengan peraturan

yang ada (KEPMEN 555)

Analisis perbandingan tersebut

3.5 Data Percobaan

Tabel Data Percobaan

Interval Waktu (s)Konsentrasi CO (ppm)

Kayu Ban Dalam20 45 7840 65 7660 51 18180 75 247

100 77 227120 55 460

3.5 Analisis Data

Dari hasil percobaan yang dilakukan di dapatkan data seperti yang tertera pada Tabel Data

Percobaan. Dalam tabel tersebut kita dapat melihat secara umum bahwa konsentrasi gas CO

yang dihasilkan oleh pembakaran ban karet lebih besar dibandingkan dengan pembakaran

terhadap kayu. Hal ini dikarenakan pada karet memiliki struktur senyawa kimia yang sangat

kompleks yaitu kandungan kimia Isobutene Isoprene Rubber-IIR*1. Jika dibakar, pembakaran

yang terjadi adalah pembakaran tidak sempurna yang akan menghasilkan konsentrasi gas karbon

monoksida (CO) yang besar, ditandai dengan asap yang sangat hitam, dan gas karbon dioksida

(CO2). Sedangkan pada kayu karena pada pembakaran di awal banyak tergunakan untuk

pembakaran volatile matter yang ada di kayu dan juga kayu memiliki struktur kimia yang tidak

begitu kompleks sehingga tidak menghasilkan suatu konsentrasi gas CO sebanyak pembakaran

ban karet.

Berdasarkan peraturan KEPMEN 555 mengenai konsentrasi gas CO yang terpaparkan (asumsi

kita mengukur konsentrasi dalam tenggang waktu 15 menit karena sewaktu pembakaran terjadi

setelah 2 menit api langsung padam), kita mendapatkan bahwa kadar CO melebihi ketetapan

standar yang ditetapkan KEPMEN yaitu 0,04 persen.

3.6 Daftar Pustaka

Modul Praktikum Ventilasi Tambang, Laboratotium Mekanika dan Peralatan Tambang Institut

Teknologi Bandung 2014

http://teknikpertambangan.wordpress.com/2009/11/27/pengenalan-gas-gas-tambang/ (diakses

pada tanggal 3 November 2014, pukul 15.00 WIB)