Makalah Bahan Peledak Industri

21
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bahan peledak adalah bahan/ zat yang berbentuk cair, padat, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu aksi berupa panas, benturan, gesekan akan berubah secara kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahannya tersebut berlangsung dalam waktu yang sangat singkat yang disertai efek panas dan tekanan yang sangat tinggi. Penggunaan bahan peledak dibagi menjadi dua, yaitu: 1. Untuk kegiatan militer 2. Untuk kegiatan non-militer Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan: 1. Komposisi bahan kimia 2. Kecepatan rambat 3. Kepekaan Akan tetapi, bahan penyusun dari peledak itu sendiri terdiri dari banyak komponen atau zat yang memiliki sifat yang reaktif dan tidak stabil yang antara lain akan dibahas dalam makalah ini, uranium, plutonium, asam sulfat, ammonium nitrat, TNT, nitrogliserin dan fosfor kuning. 1.2 Rumusan Masalah Pembahasan dalam makalah ini antara lain : 1

description

bahan peledak

Transcript of Makalah Bahan Peledak Industri

Page 1: Makalah Bahan Peledak Industri

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bahan peledak adalah bahan/ zat yang berbentuk cair, padat, gas atau

campurannya yang apabila dikenai suatu aksi berupa panas, benturan, gesekan

akan berubah secara kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang

sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahannya tersebut

berlangsung dalam waktu yang sangat singkat yang disertai efek panas dan

tekanan yang sangat tinggi.

Penggunaan bahan peledak dibagi menjadi dua, yaitu:

1.      Untuk kegiatan militer

2.      Untuk kegiatan non-militer

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan:

1.      Komposisi bahan kimia

2.      Kecepatan rambat

3.      Kepekaan

Akan tetapi, bahan penyusun dari peledak itu sendiri terdiri dari banyak

komponen atau zat yang memiliki sifat yang reaktif dan tidak stabil yang antara

lain akan dibahas dalam makalah ini, uranium, plutonium, asam sulfat,

ammonium nitrat, TNT, nitrogliserin dan fosfor kuning.

1.2 Rumusan Masalah

Pembahasan dalam makalah ini antara lain :

Definisi bahan peledak

Karakteristik bahan peledak

Klasifikasi bahan peledak

1

Page 2: Makalah Bahan Peledak Industri

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Definisi Bahan Peledak

Bahan peledak didefinisikan sebagai bahan peledak kimia yang

mempunyai arti suatu bahan kimia dengan senyawa tunggal atau campuran,

mempunyai bentuk padat, cair, atau juga campurannya yang jika diberi suatu

aksi baik itu berupa panas, benturan, gesekan, ataupun ledakan awal maka akan

mengalami suatu reaksi kimi eksotermis yang sangat cepat dengan hasil reaksi

dapat terjadinya sebagaian atau sepenuhnya gas yang disertai panas dan

tekanan yang sangat tinggi namun secaa kimi stabil.

Menurut Groiler family dalam encyclopedia tahun 1995 bahan peledak

diartikan “bahan yang stabil yang apabila dikenai suatu stimulasi secara benar,

maka dengan cepat akan berubah dari padat atau cair menjadi gas yang panas

dan ekspansif, yang mengakibatkan tekanan disekitarnya”.

Suatu ledakan yang dihasilkan dari gas dapat menimbulkan panas sekitar

4000°C dengan tekanan yang mungkin dicapai 100.000 atm dan energi berkisar

25.000 MW. Namun perlu diperhatika jika energi yang sebesar itu bukan energi

yang memang tersimpan didalam bahan peledak tersebut, melainkan dari

adanya reaksi peledakan yang sangat cepat. Karena itu kekuatan dari energi

tersebut hanya terjadi ketika beberapa detik saat ledakan terjadi karena lambat

laun kekuatan itu akan berkurang.

2.2 Penggunaan Bahan Peledak

Bahan peledak banyak digunakan untuk kegiatan militer maupun kegiatan

non-militer.

1.      Jenis bahan peledak untuk kebutuhan militer dapat digolongkan ke dalam 3

jenis, yaitu:

Ledakan rendah (single base, double base, triple base dan composite)

Ledakan tinggi

Komposisi piroteknik

2.      Bahan peledak non-militer biasanya digunakan dalam kegiatan

pembangunan/ kesejahteraan dan industri-industri lain.

2

Page 3: Makalah Bahan Peledak Industri

3

2.3     Klasifikasi Bahan Peledak

1.      Berdasarkan Komposisi Kimia

Berdasarkan komposisi kimia, bahan peledak dapat diklasifikasikan

sebagai berikut:

a.       Senyawa tunggal terdiri dari satu macam senyawa saja yang sudah

merupakan bahan peledak. Senyawa tunggal ini dibagi menjadi dua kelompok,

yaitu:

Senyawa anorganik misalnya: PbN5, Amonium nitrat.

Senyawa organik misalnya: Nitrogliserin, trinitritoluena, dll.

b.      Campuran yang merupakan penggabungan dari berbagai macam senyawa

tunggal. Misalnya: dinamit, black powder, ANFO, dll.

2.      Berdasarkan Kecepatan Rambat

Berdasarkan kecepatan rambat tersebut, bahan peledak dibagi menjadi:

a.      Bahan peledak rendah (low eksplosive)

Bahan peledak yang kecepatan rambat reaksinya rendah. Bahan peledak

rendah umumnya digunakan sebagai bahan pendorong atau propelan. Misalnya:

black powder, propelan (single base, double base).

b.      Bahan peledak tinggi (high eksplosive) yang terdiri dari:

Bahan peledak non initial

Bahan peledak penghantar

Bahan peledak penghancur

Bahan peledak initial

3.      Berdasarkan Kepekaan

Berdasarkan kepekaan, bahan peledak dibagi menjadi:

a.      Peledak pertama

Peledak inisiasi, yaitu bahan peledak yang mudah meledak dengan adanya

api, benturan, gesekan dan semacamnya. Bahan ini biasanya digunakan

sebagai muatan primer dalam pemicu.

b.      Peledak kedua

Peledak non inisiasi, yaitu bahan peledak yang meledak apabila telah

dipicu oleh peledak pertama.

Page 4: Makalah Bahan Peledak Industri

4

2.4     Bahan Kimia yang digunakan sebagai Bahan PeledakDalam makalah ini akan dibahas beberapa bahan kimia yang digunakan

sebagai bahan peledak, antara lain:

A. Uranium

Uranium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki

lambang U  dan nomor atom 92. Sebuah logam berat, beracun, berwarna putih

keperakan dan radioaktif alami. Uranium termasuk ke seri aktinida (actinide

series). Uranium digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan senjata

nuklir.Uranium biasanya terdapat dalam jumlah kecil di bebatuan, tanah, air,

tumbuhan dan hewan (termasuk manusia).

B. Plutonium

Plutonium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki

lambang Pu  dan nomor atom 94. Ia merupakan unsur radioaktif  transuranium

yang langka dan merupakan logam aktinida dengan penampilan berwarna putih

keperakan dan merupakan bahan mudah terbakar.

Plutonium-239 merupakan fisil, yakni ia dapat memecah (fisi) ketika dibombardir

oleh neutron termal, melepaskan energi, radiasi gamma, dan neutron yang lebih

banyak. Oleh karena itu, dia dapat mempertahankan reaksi rantai nuklir setelah

mencapai massa kritis. Sifat-sifat inilah yang memungkinkan plutonium

digunakan sebagai senjata nuklir dan digunakan pada beberapa reaktor nuklir.

Sejumlah kecil plutonium dapat ditemukan di alam, karena ia merupakan produk

minor peluruhan pada bijih uranium.

Satu kilogram Pu-239 dapat menghasilkan ledakan yang setara dengan 20,000

ton TNT. Jumlah energi yang sangat besar ini membuat Pu-239 sangat berguna

pada reaktor dan senjata nuklir.

Unsur 94 (plutonium) pertama kali disintesis oleh sekelompok ilmuwan yang

dipimpin oleh Glenn T. Seaborg dan Edwin McMillan di Universitas California,

Berkeley pada tahun 1940. McMillan kemudian menamai unsur baru tersebut

plutonium (atas nama Pluto). Penemuan plutonium kemudian menjadi bagian

penting dalam Proyek Manhattan untuk mengembangkan bom atom selama

Perang Dunia II. Uji nuklir pertama, "Trinity" (Juli 1945), dan bom atom kedua

("Fat Man") yang digunakan untuk menghancurkan kota Nagasaki  (Agustus

1945) memiliki inti Pu-239.

C.       Asam Sulfat (H2SO4)

Asam sulfat merupakan asam kuat yang sangat eksotermik.

Page 5: Makalah Bahan Peledak Industri

5

Asam sulfat berguna untuk pembuatan accu, bahan penghilang, pembuatan

super pospat, pembuatan H3PO4, dll. Selain berguna untuk pembuatan di atas,

asam sulfat juga berguna untuk bahan peledak. Asam sulfat adalah bahan

campuran dalam pembuatan peledak, yaitu dengan dinitrasi pada kondisi

tertentu dengan menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat.

D. Ammonium Nitrat ((NH4)NO3)

Ammonium nitrat merupakan padatan berwarna putih berupa Kristal yang

mudah menyerap air (higroskipis). Sebagian besar produk ammonium nitrat

digunakan sebagai peledak dan sebagian kecil digunakan sebagai campuran

pupuk dan pembius.

Ammonium nitrat merupakan bahan peledak yang cukup aman, tidak begitu

berbahaya, namun mempunyai daya ledak yang cukup besar. Ammonium nitrat

lebih dikenal dengan nama dinamit. Ammonium nitrat merupakan bahan kimia

yang peka terhadap panas dan pengaruh mekanis dan tumbukan. Apabila

Ammonium nitrat + TNT dengan perbandingan 1:1, maka akan terbentuk amatol,

yaitu bahan peledak yang sangat eksplosif.

Reaksi pembuatan Ammonium nitrat:

H3 + HNO3 ==> (NH4)NO3

E. Trinitro Toluen (TNT)

Trinitro toluen merupakan turunan penting dari toluen yang digunakan

sebagai bahan peledak. Trinitro toluen (TNT) diperoleh dari nitrasi atom-atom H

pada inti benzene diganti oleh gugus –NO2, yang kemudian menghasilkan TNT.

F.       Nitrogliserin

Nitrogliserin digunakan sebagai bahan peledak yang cukup aman,

Campuran nitrogliserin dan nitroselulosa merupakan bahan yang umum

digunakan dalam industri bahan peledak. Nitrogliserin merupakan bahan dasar

utama dalam pembuatan propelan jenis double base.

Nitrogliserin dapat dihasilkan melalui proses nitrasi pada kondisi tertentu dengan

menggunakan campuran asam nitrat dan asam sulfat.

G. Fosfor Kuning (P4)

Fosfor kuning merupakan zat padat, Kristal, berwarna putih sampai warna

kuning muda. Lunak dan bila terkena udara, warna berubah agak gelap. Fosfor

kuning bersifat beracun dan mudah terbakar. Fosfor kuning sangat rekatif, stabil

pada suhu kamar dalam wadah tertutup. Banyak dipakai untuk memproduksi

mercon, racun tikus dan pupuk.

Page 6: Makalah Bahan Peledak Industri

6

H.       Aseton Peroksida

Aseton peroksida merupakan bahan peledak yang sering digunakan oleh

teroris dalam meledakkan pesawat terbang. Aseton peroksida sangat sensitive

terhadap gesekan, goncangan dan panas sehingga mudah meledak. Ledakan

yang sangat kuat terjadi karena seketika terkena api, asam peroksida akan

berdekomposisi menjadi H2O dan CO2, ini melibatkan pertambahan volume yang

sangat cepat (dari padat menjadi gas). Senyawa asam peroksida adalah

senyawa yang sangat mudah terbentuk. Pembuatannya:

Aseton (l) + Hidrogen peroksida (l) + Asam (sebagai katalis) → Aseton

peroksida(s)

2.4 Bahan Peledak Militer dan Bahan Peledak Industri

Bahan peledak Militer TRINITROTOLUENA  (TNT)

Preparasi

Dalam industri, TNT disintesis dalam tiga langkah. Pertama, toluena

dinitrasi dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat untuk

menghasilkan mono-nitrotoluene atau MNT. MNT dipisahkan dan

kemudian direnitrasi membentuk dinitrotoluene atau DNT. Pada tahap

akhir, DNT dinitrasi membentuk Trinitrotoluena atau TNT menggunakan

campuran asam nitrat anhidrat dan oleum.

Asam nitrat habis dikonsumsi untuk proses industri, tapi asam sulfat

encer dapat digunakan kembali. Setelah nitrasi, TNT distabilkan dengan

proses yang disebutsulphitation, di mana crude TNT diperlakukan dengan

larutan sulfit dan larutan natrium untuk menghilangkan isomer TNT dan

produk reaksi yang tidak diinginkan.

Air bilasan dari sulphitation dikenal sebagai red water dan merupakan

polutan yang signifikan dan merupakan produk limbah dari pembuatan

TNT.

Karakter Explosive

TNT berbeda dengan dinamit. TNT adalah senyawa kimia yang spesifik,

sementara dinamit adalah suatu campuran nitrogliserin yang dikompresi menjadi

bentuk silinder dan dibungkus dengan kertas.

Setelah ledakan, TNT terurai sebagai berikut:

      2C7H5N3O6 → 3N2 + 5H2O + 7CO + 7C

Page 7: Makalah Bahan Peledak Industri

7

Reaksi ini eksotermik dengan energi aktivasi yang tinggi. Adanya karbon pada

produk, menyebabkan ledakan TNT memiliki penampilan jelaga. Dan karena

TNT memiliki kelebihan karbon, campuran bahan peledak yang kaya dengan

senyawa oksigen dapat menghasilkan lebih banyak energi per kilogram dari TNT

saja. Selama abad ke-20, amatol, campuran TNT dengan ammonium nitrat

adalah bahan peledak militer yang secara luas digunakan. 

H I S T O R Y

TNT pertama kali diproduksi pertama kali pada tahun 1863 oleh kimiawan jerman

bernama Joseph Wilbrand dan pada skala industri tahun 1891 juga oleh Jerman,

dan pada tahun 1901 diadopsi untuk kekuatan militer. Selama Perang Dunia I

produksi TNT terbatas karena jumlah toluena sebagai produk sampingan dari

industri kokas yang terbatas. Setelah 1940, toluena tersedia lebih banyak

sebagai hasil sampingan dari industri minyak bumi dan selama Perang Dunia II

TNT diproduksi secara luas.

Toksisitas TNT

TNT adalah senyawa yang sangat beracun (quite oxic).

TNT juga dapat diserap melalui kulit.

Menyebabkan iritasi dan noda kuning terang.

Orang yang terkena TNT selama periode tertentu cenderung mengalami

anemia dan kelainan fungsi hati.

Memberikan efek yang buruk pada darah dan hati, pembesaran limpa dan

efek berbahaya lainnya pada sistem imunitas juga ditemukan pada hewan

yang tertelan atau terkontaminasi Trinitrotoluena.

TNT juga diduga memiliki efek merugikan bagi fertilitas laki-laki dan juga

bersifat karsinogen.

TNT yang mencemari lingkungan perairan biasa disebut “red water", yang

mungkin sulit dan mahal untuk penanganannya.

Page 8: Makalah Bahan Peledak Industri

8

Aplikasi

TNT paling umum digunakan untuk bahan peledak dan industri aplikasi militer.

Hal ini dinilai karena ketidakpekaannya terhadap shock dan gesekan, yang

mengurangi risiko ledakan disengaja. TNT meleleh pada 80°C (176°F), jauh di

bawah suhu di mana ia akan meledak secara spontan, sehingga aman bila

dikombinasikan dengan bahan peledak lain. TNT tidak menyerap atau larut

dalam air, yang memungkinkan untuk digunakan secara efektif dalam lingkungan

basah. Selain itu, cukup stabil bila dibandingkan bahan peledak tinggi lainnya.

Meskipun TNT tersedia dalam berbagai ukuran (misalnya 250 g, 500 g, 1.000 g),

namun lebih sering ditemui dalam campuran dengan bahan peledak

lain/ditambah bahan lainnya. 

bahan peledak industri

Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan dibuat khusus

untuk keperluan industri, misalnya industri pertambangan, sipil, dan industri

lainnya, di luar keperluan militer. Sifat dan karakteristik bahan peledak (yang

akan diuraikan pada pembelajaran 2) tetap melekat pada jenis bahan peledak

industri. Dengan perkataan sifat dan karakter bahan peledak industri tidak jauh

berbeda dengan bahan peledak militer, bahkan saat ini bahan peledak industri

lebih banyak terbuat dari bahan peledak yang tergolong ke dalam bahan peledak

berkekuatan tinggi (high explosives).

Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988) seperti terlihat pada

Gambar 1.3 dapat dijadikan contoh pengklasifikasian bahan peledak untuk

industri.

Page 9: Makalah Bahan Peledak Industri

9

Gambar 1.3. Klasifikasi bahan peledak menurut Mike Smith (1988)

BAHAN PELEDAK

BAHAN PELEDAK KUAT

AGEN PELEDAKAN

BAHAN PELEDAK KHUSUS

DinamitGelatine

TNT ANFO

Slurries

EmulsiHybrid ANFO

Slurry mixtures

Seismik

Trimming

Permissible

Shaped charges

Binary

LOX

Compressed air / gas

Expansion agents

Mechanical methods

Water jets

Liquid Jet piercing

PENGGANTI BAHAN PELEDAK

Page 10: Makalah Bahan Peledak Industri

BAB III

KESIMPULAN

Bahan peledak adalah suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran

berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi aksi panas,

benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia

eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya

berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih

stabil.

Bahan peledak industri adalah bahan peledak yang dirancang dan dibuat

khusus untuk keperluan industri, misalnya industri pertambangan, sipil, dan

industri lainnya, di luar keperluan militer.

Reaksi peledakan berupa reaksi eksotermis, yaitu reaksi kimia yang

menghasilkan panas . Hasil peledakan tergantung pada kondisi eksternal saat

pekerjaan tersebut dilakukan karena kondisi eksternal akan mempengaruhi

kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut.

Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia yang

menimbulkan pembakaran dilanjutkan dengan deflagrasi dan terakhir detonasi.

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan kecepatan reaksi dan sifat

reaksinya menjadi bahan peledak kuat (high explosive) dan bahan peledak

lemah (low explosives).

10

Page 11: Makalah Bahan Peledak Industri

DAFTAR PUSTAKA

Manon, J.J., 1978, Explosives: their classification and characteristics. E/MJ Operating Handbook of Underground Mining, New York, USA.

White, T. E and Robinson, P, 1988, Modern Commercial Explosives & Accessories, “Explosives Engineering Handbook”, Institute of Explosives Engineers