no 1,2,3

7/26/2019 no 1,2,3

http://slidepdf.com/reader/full/no-123 1/42

1. Pencairan Gas Alam

Untuk memudahkan handling gas alam, terutama dari segi

transportasi, storage (penyimpanan) dan pendistribusiannya kepada

konsumen, gas ini biasanya dicairkan terlebih dahulu dengan tujuan agar

mempermudah saat pengangkutannya dengan volume yang relatif lebih

kecil. Proses pencairan ini dilaksanakan di dalam suatu pabrik pencairan gas

alam atau sering disebut dengan NG Plant (Natural Gas i!ufaction Plant),

sehingga menghasilkan gas alam cair NG (i!uified Natural Gases).

"uatu gas dapat diembunkan atau dicairkan oleh gabungan yang

sesuai dari penurunan temperatur atau menaikkan tekanan. #alam

pembahasan skala mutlak temperatur, ditekankan bah$a berkurangnya

volume suatu gas karena menurunnya temperature mengikuti %ukum &harles

sampai pada temperatur turun di dekat titik dimana gas itu mulai

mengembun menjadi suatu cairan. 'enurut teori kinetik, bah$a jika nergi

kinetik molekulmolekul gas diturunkan dengan menurunkan temperatur

secukupnya, maka gaya antar molekul akan menjadi efektif dalam mengikat

partikelpartikel tekanan akan mengefektifkan gaya antar molekul. *ika

molekulmolekul itu berjauhan maka gaya tarikmenarik akan menjadi

lemah, tetapi dengan mendekatnya molekulmolekul itu sama dengan yang

lainnya maka tarikan itu akan mengikat. Gas itu akan mencair jika tarikannya

cukup besar. Namun untuk tiap gas terdapat suatu temperatur yang disebut

dengan temperatur kritis, dimana gas itu tidak dapat dicairkan,$alaupun

dengan tekanan yang besar. +ekanan yang harus diberikan untuk mencairkan

gas pada titik kritis itu disebut dengan tekanan kritis. 'olekul non polar dari

gas seperti hidrogen (%), -ksigen (-), dan Nitrogen (N) saling tarik

menarik secara lemah saja. nergi kinetik molekulmolekul gas ini haruslah

7/26/2019 no 1,2,3


banyak diturunkan sebelum gaya tarikmenarik yang sangat lemah itu (yang

diefektifkan oleh penambahan tekanan) dapat mengikat molekulmolekul itu

dalam keadaan cair pada temperatur diatas temperatur kamar, jika diberikan

tekanan yang cukup besar (eenan, &./.,0123). Prinsip pencairan gas alam

4dapun prinsip pencairan gas alam yaitu 5

0. "ebelumnya gas didinginkan diba$ah suhu kritisnya.

. +ekanan harus cukup tinggi untuk pencairan, pendinginan dapat

menurunkan tekanan yang diperlukan untuk pencairan 6 suhu rendah tidak

memerlukan tekanan (&hakrabarty, 0120).

Gas alam cair ( Liquefied natural gas, LNG) adalah gas alam yang telah

diproses untuk menghilangkan ketidakmurnian dan hidrokarbon berat dan

kemudian dikondensasi menjadi cairan pada tekanan atmosfer dengan

mendinginkannya sekitar 0789 &elcius. NG ditransportasi menggunakan

kendaraan yang dirancang khusus dan ditaruh dalam tangki yang juga

dirancang khusus. NG memiliki isi sekitar 0:738 dari gas alam pada suhu

dan tekanan standar, membuatnya lebih hemat untuk ditransportasi jarak jauh

di mana jalur pipa tidak ada. etika memindahkan gas alam dengan jalur

pipa tidak memungkinkan atau tidak ekonomis, dia dapat ditransportasi oleh

kendaraan NG, di mana kebanyakan jenis tangki adalah membran atau

;moss; ($ikipedia :Gas alam cair).

Tujuan Dari Pencairan Gas

Gas alam (NG) yang sudah dicairkan pada suhu 0789& akan

mengalami penyusutan volume sebesar kurang lebih 0:788 kali dari volume

gas mulamula serta untuk PG akan mengalami penyusutan antara <878

kali dari volume semula. Proses pencairan ini merupakan ketentuan khusus

agar mempermudah proses handling, terutama saat gas alam tersebut akan

disimpan maupun di distribusikan agar tidak memakan tempat, misalnya saja

7/26/2019 no 1,2,3


saat akan die=port dengan tanker dan disimpan dalam tangki. "etelah gas

tersebut akan digunakan oleh konsumen, maka bentuknya akan diubah

kembali di ruang bakar mesin atau dapur industri.

Proses Dasar Pencairan Gas Alam (Secara Umum)

Pencairan gas alam terdiri dari berbagai macam proses, mulai dari

pemurnian:pembersihan hingga proses pencairan Proses dasar pencairan gas

alam menjadi NG adalah sebagai berikut5

0. Proses +reating (pembersihan)

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan fraksi berat serta impuritis

lainnya, seperti - dan gasgas berat (mercury dan sulfur) serta metalmetal

berbahaya seperti air raksa dengan memakai solvent sebagai pelarut atau

penyerap.

. #ehydration (Penghilangan 4ir)

Proses ini sering juga disebut sebagai pengeringan, yaitu proses

penghilangan uap air dengan menggunakan molecular sieve adsorbtion.

"eperti yang kita ketahui, air akan mudah membeku pada suhu 89&

sedangkan temperatur yang digunakan untuk mencairkan gas jauh diba$ah

suhu tersebut. -leh karena itu air tersebut perlu dihilangkan karena dapat

menyumbat pipa dan alat lainnya saat mengalami pembekuan.

<. >raksinasi

"elanjutnya gas akan dipisahkan sesuai dengan komponen penyusunnya pada

proses fraksinasi. ?iasanya komponen penyusun yang dipisahkan terdiri dari

7/26/2019 no 1,2,3


metana, propana, etana, butana serta pentana. "etelah unsurunsur senya$a

tersebut terpisah, maka komponen tersebut akan menuju ke tahap prosesnya

masingmasing, yaitu5 metana akan didinginkan pada '% hingga

membentuk cair, butana dan propana juga akan menuju '% sebagai

pendingin gas yang akan dicairkan, butana dan propana akan diolah sebagai

PG, sedangkan pentana biasanya akan dijadikan sebagai kondensat dan

dikirim ke upsteam untuk diolah kembali sehingga dapat menghasilkan

bahan bakar hidrokarbon berat.

3.Proses Pencairan

Pada tahap ini gas akan didinginkan hingga mencapai suhu dimana gas

tersebut akan mengalami pengembunan serta menaikkan tekanan gas untuk

mempermudah proses pengembunannya:pencairan. Untuk mendinginkan gas

alam menjadi NG diperlukan suhu sekitar 0789& atau sering disebut

dengan &ryogenic +emperature.

Proses treating dan dehidrasi perlu dilakukan sebelum gas alam tersebut

memasuki proses pencairan supaya @at@at yang tidak diinginkan tidak ikut

terba$a ke dalam proses pencairan, karena apabila @at tersebut terikut maka

dapat mengganggu proses pencairan gas alam,

7/26/2019 no 1,2,3


Proses Pencairan Gas Alam di PT Badak NGL Bontang.

P4N+ 0 G4" PUAB>B&4+B-N

Proses di Plant 0 adalah pemurnian gas dengan pemisahan kandungan

&- (&arbon #ioksida) dari gas alam. andungan &- tersebut harus

dipisahkan agar tidak mengganggu proses selanjutnya. Pemisahan &-

dilakukan dengan proses absorbsi larutan 'ono thanol 4mine ('4),

yang sekarang diganti dengan 'ethyl #e thanol 4mine ('#4) produksi

Ucarsol. Proses ini dapat mengurangi &- sampai di ba$ah C8 ppm dari

aliran gas alam. ?atas maksimum kandungan &- pada proses selanjutnya

adalah C8 ppm.

P4N+ G4" #%D#A4+B-N 4N# 'A&UAD A'-E4

"elain &-, gas alam juga mengandung uap air (%-) dan 'ercury

(%g) yang akan menghambat proses pencairan pada suhu rendah. Pada Plant

, kandungan %- dan %g dipisahkan dari gas alam. andungan %- pada

gas alam tersebut akan menjadi padat dan akan menghambat pada proses

7/26/2019 no 1,2,3


pendinginan gas alam selanjutnya. Pemisahan kandungan %- (Gas

#ehydration) dilakukan dengan cara absorbsi menggunakan molecullar sieve

hingga kandungan %- maksimum 8,C ppm. andungan mercury (%g) pada

gas alam tersebut jika terkena peralatan yang terbuat dari aluminium akan

terbentuk amalgam. "edangkan tube pada 'ain %eat =changer C0 yang

merupakan alat pendingin dan pencairan utama untuk memproduksi NG

adalah terbuat dari aluminium. Pemisahan kandungan %g ('ercury

Aemoval) dilakukan dengan cara absorbsi senya$a belerang menggunakan

molecullar sieve hingga kandungan %g maksimum 8,0 ppm.

P4N+ < F >A4&+BN4+B-N

"ebelum gas alam didinginkan dan dicairkan pada 'ain %eat

=changer C0 pada suhu yang sangat rendah hingga menjadi NG, proses

pemisahan (fractination) gas alam dari fraksifraksi berat (&, &<, &3, dst)

perlu dilakukan. Proses fraksinasi tersebut dilakukan di Plant <. Pemisahan

gas alam dari fraksi beratnya dilakukan pada "crub &olumn <&0. "etelah

dipisahkan dari fraksi beratnya, gas alam didinginkan terlebih dahulu hingga

temperatur sekitar C89& dan selanjutnya diproses di Plant C untuk

didinginkan lebih lanjut dan dicairkan. "edangkan fraksi beratnya dipisahkan

lagi sesuai dengan titik didihnya dengan beberapa alat (#eethani@er,

#eprophani@er dan #ebuthani@er) untuk mendapatkan prophane, buthane

dan condensate.

P4N+ 3 F A>ABGA4+B-N

"elain penurunan tekanan, proses pencairan gas alam dilakukan

dengan menggunakan sistem pendingin bertingkat. ?ahan pendingin yang

digunakan5 Propane dan 'ulti &omponent Aefrigerant ('&A). '&A adalah

7/26/2019 no 1,2,3


campuran Nitrogen, 'ethane, thane, Prophane dan ?uthane yang

digunakan untuk pendinginan akhir dalam proses pembuatanNG. Plant 3

menyediakan pendingin Prophane dan '&A. ?aik prophane maupun '&A

sebagai pendingin diperoleh dari hasil sampingan pengolahan NG.

4. "iklus Pendingin Prophane

&airan prophane akan berubah fase menjadi gas prophane setelah

temperaturnya naik karena dipakai mendinginkan gas alam maupun '&A.

"esuai dengan kebutuhan pendinginan bertingkat pada proses pengolahan

NG, kondisi cairan prophane yang dipakai pendinginan ada < tingkat untuk

'&A dan < tingkat untuk gas alam. Gas prophane setelah dipakai untuk

pendinginan dikompresikan oleh Prophane Aecycle &ompresor 30 untuk

menaikkan tekanannya, kemudian didinginkan oleh air laut, dan selanjutnya

dicairkan dengan cara penurunan tekanan. Bnti dari proses refrigerasi ini

adalah digunakan untuk mendinginkan gas umpan sebelum masuk ke sistem

refrigerasi '&A. andungan prophane yang digunakan yaitu lebih dari 11.

?. "iklus Pendingin '&A

&airan '&A berubah fase menjadi gas '&A dengan kenaikan

temperatur karena dipakai pendinginan gas alam pada 'ain %eat =changer

C0. Gas '&A tersebut dikompresikan secara seri oleh '&A >irst "tage

&ompresor 3 dan '&A "econd "tage &ompressor 3< untuk

menaikkan tekanannya. Pendinginan dengan air laut dilakukan pada

interstage 3 dan 3< serta pada discharge 3<. #alam proses ini,

terjadi kompresi tahap yang bertujuan untuk mendinginkan gas umpan

hasil pendinginan refrigerasi prophane, untuk menghasilkan produk NG

pada unit pencairan. omposisi refrigerasi '&A (dalam persen mol) yaitu 5

NB+A-GN 5 < +4N4 5 C8

'+4N4 5 3C PA-P4N4 5

7/26/2019 no 1,2,3


P4N+ C F BHU>4&+B-N

Pada Plant C dilakukan pendinginan dan pencairan gas alam setelah

gas alam mengalami pemurnian dari &-, pengeringan dari kandungan

%-, pemisahan %g serta pemisahan dari fraksi beratnya dan pendinginan

bertahap oleh prophane. Gas alam menjadi cair setelah keluar dari 'ain %eat

=changer C0 dan peralatan lainnya selanjutnya ditransfer ke storage tank.

Proses Aefrigerasi Propane pada Plant 3

Propane yang telah dikompresi pada Propane &ompressor 30 akan

diturunkan temperaturnya dari temperatur superheated menjadi temperatur

saturated pada Propane #esuperheater 30 dengan perpindahan panas

melalui air laut sebagai fluida pendingin dan kemudian dikondensasi menjadi

fase saturated li!uid pada Propane &ondenser 3. Propane cair mengalir ke

Propane 4ccumulator 3&0 pada temperatur sekitar <Io& dan tekanan 0<.3

kg:cm. Propane Eent "crubber 3&7 dan Propane Eent &ondenser 3<

dipasang pada bagian atas akumulator untuk meminimalkan losses propane

selama proses penghilangan komponen yang tidak dapat dikondensasi pada

sistem propane.

. !onto" #asus Per"itungan Tanki

#alam perancangan tangki dalam biasanya dirancang untuk tidak

diisi penuh 088 , tapi hanya diisi kurang lebih 18 . arena selalu ada

panas yang masuk ke tangki sehingga tekanan tangki dalam akan meningkat

akibat dari adanya cairan kriogenik yang terevaporasi. +ekanan tangki

tersebut dapat meningkat dengan cepat apabila tidak ada ruang yang kosong

dalam tangki bagian dalam. ?entuk tangki dapat berupa cylindrical,

spherical, conical atau kombinasi dari ketiga bentuk tersebut. Pada

umumnya bentuk yang paling ekonomis karena paling mudah dibuat adalah

7/26/2019 no 1,2,3


tangki berbentuk silinder dengan head berbentuk eliptical atau

hemispherical . "edangkan tangki spherical memiliki konfigurasi yang paling

efisien jika dilihat dari jumlah panas yang masuk ke dalam tangki.

• Perancangan +angki #alam

etebalan dinding tangki bagian dalam harus mampu menopang

beban cairan kriogenik, tahan terhadap tekanan operasi dan adanya gaya

tekuk (bending force). Untuk tangki dalam ini khusus untuk cairan kriogenik

harus mempunyai material yang cocok dengan kondisi kriogenik. ?ahan

bahan yang biasa yang digunakan adalah stainless steel, aluminum, monel

dan sebagian tembaga. 'aterial ini harganya relatif lebih mahal

dibandingkan carbon steel yang biasa digunakan untuk tangki pada

umumnya. "ehingga seorang perancang harus bisa menentukan ketebalan

tangki yang optimal sehingga bisa menghemat anggaran. Untuk itu tangki

bagian dalam ini dirancang untuk tahan terhadap gaya tekuk dan tekanan di

dalam tangki. etebalan minimun dari tangki silinder ditentukan oleh

persamaan5

( ) pc s

pDt

wa

i7.8 −

=

(0.0)

denganti J ketebalan tangki dalam

p J tekanan dalam tangki

# J diameter tangki dalam

sa J tekanan yang diperbolehkan

c$ J efisiensi pengelasan

Nilainilai untuk tegangan yang diperbolehkan untuk beberapa

material yang digunakan untuk tangki kriogenik bisa dilihat pada +abel 0,

sedangkan untuk nilai efisiensi pengelasan dapat dilihat pada +abel .

7/26/2019 no 1,2,3


Ta$el 1 Tegangan maksimum %ang di&er$ole"kan &ada su"u kamar

'aterial S&esiikasi material 'inimum

tensile strengt"

('Pa)

'aimum allo*a$le

stress ('Pa)

&arbon "teel "4<8 firebo= 4 <I1 1C

"408 grade 4 I7 71

"408 grade & 1C 1C

"411 C0I 01

o$ alloy "teel "48 grade ? C27 03I

"4<C< grade ? (1

Ni)

7CC 073

"4308 303 08<

4luminium "?81 (008888) I7 07

&opper "?00 8I 37

"tainless "teel "438 (<83) C0I 01

"438 (<83) 32 00

"438 (<07) C0I 012

"438 (308) 332 00

'onel "?0I 32< 00

Ta$el +isiensi &engelasan

Ti&e sam$ungan ,adiogra&i

&enu"

Pemeriksaan

s&ot

Pemeriksaan

non s&ot

"ambungan butt dengan

tekanan penuh

0.88 8.2C 8.I

Single welded butt joint withbacking strip

8.1 8.2 8.7C

Single welded butt joint

without backing strip

8.7

Double full fillet lap joint 8.7C

*ika diameter tangki luar yang diketahui, maka 5

7/26/2019 no 1,2,3


)K3.8(:L)( pc s D pt wao −=

(0.)

#imana #o J diameter luar dari shell

etebalan dari eliptical dan hemispherical head dapat dihitung dengan

persamaan 5

pc s

pDK t

wa

h.8 −

=

(0.<)

)0.8( −+=

K pc s

pDK t

wa

h

(0.3)

dimana5

# J inside diameter spherical atau inside major diameter elliptical

#c J outside diameter spherical atau outside major diameter elliptical

J konstanta J 0:7 L M (#:#0)K (0.C)

Untuk torispherical head maka persamaan 0.< dan 0.3 dapat

digunakan jika #J (cro$n radius) dan J 8.22C.

&incin penguat tangki dalam berfungsi untuk mendukung berat cairan

dalam tangki seperti digambarkan pada Gambar 0. 'omen tekuk dapat

dipecahkan dengan teori energi elastik.

0. Untuk θ ≤ φ ≤ θ

π' : /A J 8.C cos φ M φ sin φ (πθ) sin θ M cos θ M cos φ sinθ

7/26/2019 no 1,2,3


(0.7)

. Untuk θ ≤ φ ≤ π

π' : /A J 8.C cos φ (π θ) sin θ M θ M cos θ M cos φ sinθ

(0.I)

dengan5 ' J momen tekuk pada lokasi

/ J berat cairan yang disangga oleh cincin penguat

A J ratarata jarijari cincin

θ J sudut penyangga

Untuk θ kurang dari I8°, momen tekuk maksimal terjadi pada titik

penyangga dengan θ J φ, sehingga momen tekuk menjadi

π' : /A J (0.C Msinθ) cos φ (π θ) sinθ (0.2)

>ungsi ini diplot pada Gambar I.. Untuk sudut penyangga lebih besar dari

I8°, momen tekuk maksimal harus menggunakan persamaan I.7 dan I.I.

"etelah momen tekuk maksimum dari cincin penguat ditentukan, ukuran

cincin penguat kemudian dapat ditentukan dari persamaan beban tekuk5

J 'ma= : sa

(0.1)

dengan adalah bagian modulus untuk luas cincin antara poros sejajar

terhadap poros cincin.

7/26/2019 no 1,2,3


Gam$ar 1 Be$an dalam cincin &enguat

7/26/2019 no 1,2,3


Gam$ar #ur-a momen tekuk untuk cincin &enguat tangki dalam

7/26/2019 no 1,2,3


!onto" 1

Aancanglah ineer shell dan stiffening rings (cincin penguat) yang akan

digunakan untuk menyimpan 2,888 gal oksigen cair. +angki akan diangkut

dengan kereta, sehingga diameter maksimum kontainer sebesar 0< ft karena

adanya jembatan, dan sebagainya selama perjalanan. +angki menggunakan

0 inch perlit sebagai insulasi, sehingga diameter inner shell harus 3 inch

lebih kecil dari diameter outer shell ?entuk head dari inner dan outer shell

adalah hemispherical. +ekanan internal sebesar 088 psig dan 08 ullage

volume (ruang kosong di atas cairan). θ J 28°. 'aterial yang digunakan

adalah <83 stainless steel.

*a$ab5

E J 2,888 M (2,888 = 08 ) J <8,288 gal J 308 ft<

'isalkan kita memilih diameter dalam untuk inner shell adalh # J 08 ft

E J O π# M π# J I2.C M C3 J 308 ft<

"ehingga panjang shell, J 3C.2 ft

etebalan shell minimum dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan .0. #ari +abel 0 didapatkan allo$able stress untuk jenis material

yang digunakan sebesar 02,IC8 psi dan efisiensi pengelasan, c$J 088 .

+ J (00C = 08) : L = (02,IC8 F 71)K J 8.<71 in

"ehingga kita akan memilih besar ketebalan J I:07 in (8.3<I in) dengan

mempertimbangkan toleransi ketebalan sebesar ±0.C .

etebalan head minimum dapat digunakan dengan menggunakan

persamaan 0.<, dimana besarnya adalah 5

J 0:7 = (M0) J8.C

)00C.8()IC8,02(

C.80800C

×−×

××=ht

7/26/2019 no 1,2,3


th J 8.0230 in

#engan mempertimbangkan toleransi ketebalan ±0.C , maka digunakan

ketebalan head sebesar O in (8.C in).?erat dari 2,888 gal oksigen cair (1.C< lbm:gal) adalah5

/0J (2,888) = (1.C<) J 7I,888 lb

+otal berat dari tangki dalam adalah

/ J ρ π (# M t) t M ρ π (# M th) th

J (8.27) (π) (08.33) (8.3<IC) (C31.7) M (8.27) (π) (08.C) (8.C)

J 7,888 M <C8 J 1,C8 lb+otal berat yang harus disokong oleh stiffening rings adalah 7I,888 M

1,C8 J 17,C8 lb ≅ <8,888 lb. 4nggap digunakan 3 stiffening rings

dengan jarak 0< ft. "ehingga beban berat untuk satu ring adalah5

/ J <88,888:3 J IC,888 lb

#ari plot persamaan 0.7 dan 0.I, didapatkan gaya tekuk maksimum terjadi di

lokasi φ J72.C J 0.01C rad. #engan menggunakan pers 0.75

ma= 28(sinC.72(cos)28)(sin<17.0()C.72)(sin01C.0()C.72)(cosC.8(

°°+°−−°+°= π π

!"

#

J 0.22I F 0.I021 J 8.0812

#engan mengasumsikan besarnya diameter dalam dari inner shell sama

dengan jarijari ratarata dari ring dan nantinya asumsi ini akan diperbaiki

setelah besarnya cross section dari ring telah ditetapkan.

'ma= J (IC,888 = 78 = 8.0812):(π) J I2,I88 in lbf

J I2,I88 : 02,IC8 J 3. in

7/26/2019 no 1,2,3


• Perancangan +angki uar

+ekanan kritis untuk sebuah silinder panjang dapat dicari dengan5

<

0):(

$ Dt % p o

c−

=

(0.08)

ac p p )I.0)(3(=

(0.00)

dimana J modulus Doung

t J ketebalan tangki luar

#oJ diameter tangki luar

v J rasio Poisson material tangki

pa J tekanan atomosfir pada outer shell

nilai 3 adalah faktor safety dan 0.I adalah faktor out of roundeness

Dang termasuk tangki silinder panjang adalah tangki yang memenuhi ratio

panjang terhadap diameter sbb 5

0

8

0

):(

)0(C<CI.0:

Dt

$ D L o

−>

(0.0)

"edangkan untuk tangki berbentuk silinder pendek

:03:<

:C

)Q:(3C.8:R)0(

):(3.

oo

o

c Dt D L$

Dt % p

−−=

(0.0<)

dimana J panjang silinder yang tidak disangga

7/26/2019 no 1,2,3


Untuk kepala tangki luar harus tahan terhadap tekanan atmosfir dan

kegagalan dari ketidakstabilan elastisitas. +ekanan kritis untuk kepala

berbentuk bola dirumuskan dalam persamaan

:0

)Q0(<R

):(C.8

$

"t % p oh

c−

=

(0.03)

dengan A o adalah jarijari luar kepala bola. *arijari mahkota dari

torispherical head atau jarijari dari elliptical head . *arijari untuk elliptical

head dapat dicari dengan A oJ 0#,dimana # adalah diameter utama dan 0

adalah konstanta yang dapat dilihat di +abel <.

uas momen inersia minimum untuk intermediate stiffening rings dapat

ditentukan dengan 5

% L D p & oc

3

<

0 =

(0.0C)

dimana

pc J tekanan eksternal kritis (3 kali dari tekanan yang diperbolehkan)

#o J diameter luar dari tangki luar

J jarak antara cincin penguat

J modulus Doung dari bahan material untuk cincin

Ta$el +/ui-alent radius or elli&tical "ead under eternal &ressure

#:#0 0 #:#0 0< 0.C 0.2 8.20

.2 0.I 0.7 8.I<

.7 0.02 0.3 8.7C

7/26/2019 no 1,2,3


.3 0.82 0. 8.CI

. 8.11 0 8.C

8.1

&incin penyangga utama harus mempunyai kekuatan untuk menahan

tekanan luar dan menyangga berat dari tangki dalam dan isinya. +ipe beban

penyangga ditunjukkan pada Gambar 3 . Untuk tipe beban ini momen tekuk

cincin ditentukan oleh teori energi elastisitas.

Gam$ar Be$an &ada $agian luar cincin &en%okong dalam kaitann%a

dengan $erat dari tangki dalam dan isin%a

7/26/2019 no 1,2,3


Gam$ar 0 #ur-a momen tekuk untuk cincin &en%okong $agian luar.

Lokasi sudut dan sudut &en%okong 1 dan dideinisikan &ada

Gam$ar

7/26/2019 no 1,2,3


0. Untuk 8 ≤ φ ≤ θ0

)sin(sin)sin(sincos)cos(cos)sinsin(

00

000 θ θ π θ θ φ θ θ θ θ θ θ π

−−−+−+−=!"

#

(0.07)

. Untuk θ0 ≤ φ ≤θ

)sin(sin)sin(sincos)cos(cos)sinsin(

0

000 φ θ π θ θ φ θ θ θ θ θ θ π

−−−+−+−=!"

#

(0.0I)

<. Untuk θ ≤ φ ≤ π

)sin(sincos)cos(cos)sinsin(

0

000 θ θ φ θ θ θ θ θ θ π

−+−+−=!"

#

(0.02)

dimana/ J total beban yang disangga cincin

A J ratarata jarijari cincin

dan sudut penyangga θ0 dan θ dan lokasi sudut φ didefinisikan dalam

Gambar I.3. Persamaan ini diplotkan dalam Gambar C untuk nilai θ0 dan θ

yang tertentu. 'omen tekuk yang terbesar yang diperoleh digunakan untuk

menentukan luas momen inersia dari cincin yang dibutuhkan untuk

menyangga berat tangki bagian dalam dan isinya dengan rumus5

B J 'ma= c:sa

(I.01)

dimanaB J luas momen inersia

'ma= J momen tekuk maksimum

7/26/2019 no 1,2,3


arena tangki luar tidak langsung berinteraksi dengan suhu

kriogenik, maka material tangki yang digunakan adalah baja untuk alasan

ekonomi. Stainless steel stand off harus digunakan pada tangki baja pada titik

dimana pipa menembus tangki untuk mencegah agar supaya tidak ada bagian

tangki yang berinteraksi dengan suhu kriogenik.

!onto"

Aancanglah tangki luar untuk penyimpanan oksigen cair sebanyak 2,888 gal

dengan kondisi operasi seperti contoh I.0. 'aterial yang digunakan adalah

carbon steel "42C grade &. +itik penyangga adalah θ0 J I8° dan θ J 008°.

Physical properties untuk carbon steel yang dibutuhkan 5

J 1 = 087 psi v J 8.7 sa J 0<,IC8 psi

*a$ab5

4nggap kita menggunakan dua cincin penguat utama dan tiga cincin penguat

tambahan dengan jarak antar tiap cincin sebesar 8.IC ft. +ekanan kritis untuk

tekanan eksternal sebesar 0C psi adalah

pc J (C) (0C) J IC psi

etebalan shell dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan I.0<,

dengan perkiraan pertama kita mengabaikan t:#o pada penyebut. #engan

menggunakan diameter luar tangki 0 ft, maka

:C3:<

8 3.

):()0(

−=

%

D L$ p

D

t oc

J

:C

3 )08)(1)(3.(

)0:IC.1)(131.8)(IC(

J 8.88<72

sehingga

t J (8.88<2)(033) J 8.C<8 in

7/26/2019 no 1,2,3


"ehingga kita akan menggunakan ketebalan sebesar C:2 in (8.7C in).

#engan memasukkan angka ini kedalam persamaan I.0<, maka didapatkan

tekanan kritis5

[ ]:C

:C7

)033:7C.8)(3C.8()0:IC.1()131.8(

)033:7C.8)(08)(1)(3.(

−=c p

J 08I psi

nilai ini lebih besar dari IC psi, berarti ketebalan C:2 in ini dapat digunakan.

"edangkan untuk ketebalan hemispherical head dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan I.035

:0:0

8 C8.8

))0(<(

−=

%

$ p

"

t ch

J

:0

7 )08)(1)(C8.8(

)177.8)(<)(IC(

J 8.8813

'aka,

t4 J (8.8813) (I) J 8.0 in

maka kita akan menggunakan ketebalan head sebesar O in (8.C in)uas momen inersia dari cincin penyangga dapat dicari dengan

menggunakan persamaan I.0C5

)08)(1)(3(

)00I()033)(IC(7

<

0 = &

J <I.7 in3

Ukuran yang dapat digunakan untuk cincin penguat adalah 7=7 by 8 lb:ft

/> beam (yang memiliki luar momen inersia J <2.2 in3)

#ari persamaan I.07 dan I.02, kita dapat menentukan bah$a momen tekuk

maksimum untuk θ J I8° dan θ J 008° terjadi pada lokasi φ J 18°. #engan

persamaan I.0I kita dapat menentukan momen tekuk maksimum untuk

cincin penyangga5

7/26/2019 no 1,2,3


)18sin008(sin8I8cos008cos)I8)(sin0I.0()008)(sin1011.0(

°−°−+°−°+°−°= π π

!"

#

J 8.070C+otal berat untuk tangki dalam dan isinya adalah <88,888 lb (dari contoh

I.0). ?erat yang harus ditahan oleh tiap cincin penguat utama adalah

/ J (<88,888) J 0C8,888 lb

"ebagai perkiraan a$al, kita akan mengasumsikan ratarata jarijari cincin

sama dengan diameter luar dari tangki luar dan akan mengkoreksi asumsi ini

setelah kita menentukan cincin yang digunakan.

'omen tekuk maksimum5

π

)070C.8)(I)(888,0C8(ma= = #

J I2,888 in lbf

4nggap kita menggunakan 2 by 2 in /> section, dimana c J 3 in

IC8,0<

)3)(888,I2(ma=

==a s

c # &

J 28.2 in3

Perkiraan a$al untuk momen inersia dari cincin penguat adalah

B J B0 M B J <I.7 M 28.2 J 002.3 in3

"ebuah 2 by 2 in by 38 lb: ft /> beam memiliki B J 037.< in 3 dan c J 3.0C

in. *ika bentuk ini yang digunakan, maka ratarata jarijari cincin adalah A J

I M 3.0C J I7.0C in dan momen tekuk maksimum menjadi

π

)070C.8)(0.I7)(888,0C8(ma= = #

J 13,888 in lbf

dan

IC8,0<

)0C.3)(888,13( = &

J 22. in3

7/26/2019 no 1,2,3


uas momen inersia cincin yang dibutuhkan adalah

B (dibutuhkan) J <I.7 M 22. J 0C.2 in3

Nilai ini lebih kecil dari 037.< in3,, sehingga bentuk 2 by 2 by 38 lb:ft />

beam dapat memenuhi kebutuhan dan aman untuk digunakan.

. Siat #"usus Sum$er Da%a 'ineral dan Batu$ara

• Siat #"usus 'ineral

a. Siat 2isik

"emua mineral mempunyai susunan kimia$i tertentu dan penyusun

atomatom yang beraturan, maka setiap jenis mineral mempunyai sifatsifat

fisik:kimia tersendiri. #engan mengenal sifatsifat tersebut maka setiap jenis

mineral dapat dikenal, sekaligus kita mengetahui susunan kimia$inya dalam

batasbatas tertentu (Graha,012I)

"ifatsifat fisik yang dimaksudkan adalah5

1. #ila&

'erupakan kenampakan atau cahaya yang dipantulkan oleh permukaan

mineral saat terkena cahaya ("apiie, 887)

ilap ini secara garis besar dapat dibedakan menjadi jenis5

a. ilap ogam (metallic luster )5

bila mineral tersebut mempunyai kilap atau kilapan seperti logam. &ontoh

mineral yang mempunyai kilap logam5

• Gelena

• Pirit• 'agnetit

• alkopirit

• Grafit

• %ematit

b. ilap ?ukan ogam (non metallic luster ), terbagi atas5

• ilap Bntan (adamantin luster ), cemerlang seperti intan.

• ilap kaca ($iteorus luster ), misalnya pada kuarsa dan kalsit.

7/26/2019 no 1,2,3


• ilap "utera ( silky luster ), kilat yang menyeruai sutera pada

umumnya terdapat pada mineral yang mempunyai struktur serat, misalnya

pada asbes, alkanolit, dan gips.

• ilap #amar (resinous luster ), memberi kesan seperti damar

misalnya pada spharelit.

• ilap mutiara ( pearly luster ), kilat seperti lemak atau sabun,

misalnya pada serpentin,opal dan nepelin.

• ilap tanah, kilat suram seperti tanah lempung misalnya pada kaolin,

bou=it dan limonit.

ilap mineral sangat penting untuk diketahui, karena sifat fisiknya ini dapat

dipakai dalam menentukan mineral secara megaskopis. Untuk itu perlu

dibiasakan membedakan kilap mineral satu dengan yang lainnya, $alaupun

kadangkadang akan dijumpai kesulitan karena batas kilap yang satu dengan

yang lainnya tidak begitu tegas (#anis$oro 0113).

. 3arna

/arna mineral merupakan kenampakan langsung yang dapat dilihat, akan

tetapi tidak dapat diandalkan dalam pemerian mineral karena suatu mineral

dapat ber$arna lebih dari satu $arna, tergantung keanekaragaman komposisi

kimia dan pengotoran padanya. "ebagai contoh, kuarsa dapat ber$arna putih

susu, ungu, coklat kehitaman atau tidak ber$arna. /alau demikian ada

beberapa mineral yang mempunyai $arna khas, seperti5

• Putih 5 Kaolin (4l-<."i-.%-) , Gypsum (&a"-3.%-), #ilky

Kwart'

(uarsa "usu) ("i-)

• uning 5 (elerang (")

• mas 5 )irit (>e"), Kalkopirit (&u>e"), %ma (4u)

• %ijau 5 Klorit (('g.>e)C 4l(4l"i-<-08) (-%)), #alasit (&u

&-<&u(-%))

• ?iru 5 *'urit (&u&-<&u(-%)), (eril (?e<4l ("i7-02))• 'erah 5 +asper, ematit (>e-<)

• &oklat 5Garnet, Limonite (>e-<)

• 4buabu 5 Galena (Pb")

• %itam 5 (iotit ( ('g>e)(-%)(4l"i<-08)), Grafit (&), *ugit

. #ekerasan

4dalah ketahanan mineral terhadap suatu goresan. ekerasan nisbi suatu

mineral dapat membandingkan suatu mineral terentu yang dipakai sebagai

7/26/2019 no 1,2,3


kekerasan yang standard. 'ineral yang mempunyai kekerasan yang lebih

kecil akan mempunyai bekas dan badan mineral tersebut. "tandar kekerasan

yang biasa dipakai adalah skala kekerasan yang dibuat oleh >riedrich 'ohs

dari *eman dan dikenal sebagai skala 'ohs. "kala 'ohs mempunyai 08

skala, dimulai dari skala 0 untuk mineral terlunak sampai skala 08 untuk

mineral terkeras .

Skala #ekerasan 'o"s

Skala #ekerasan 'ineral ,umus #imia

0 +alc %'g< ("i-<)3

Gypsum &a"-3. %-

< &alcite &a&-<

3 >luorite &a>

C 4patite &a>&a< (P-3)

7 -rthoklase 4l "i< -2

I Huart@ "i-

2 +opa@ 4l"i-<-2

1 &orundum 4l-<

08 #iamond &

"ebagai perbandingan dari skala tersebut di atas maka di ba$ah ini diberikan

kekerasan dari alat penguji standar 5

Alat Penguji Derajat #ekerasan 'o"s

uku manusia ,C

a$at +embaga <

Paku C,C

Pecahan aca C,C F 7

Pisau ?aja C,C F 7

ikir ?aja 7,C F I

uarsa I

0. !erat

7/26/2019 no 1,2,3


&erat adalah $arna mineral dalam bentuk hancuran (serbuk). %al ini dapat

dapat diperoleh apabila mineral digoreskan pada bagian kasar suatu keping

porselin atau membubuk suatu mineral kemudian dilihat $arna dari bubukan

tersebut. &erat dapat sama dengan $arna asli mineral, dapat pula berbeda.

/arna cerat untuk mineral tertentu umumnya tetap $alaupun $arna

mineralnya berubahubah. &ontohnya 5

• Pirit 5 ?er$arna keemasan namun jika digoreskan pada plat

porselin

akan meninggalkan jejak ber$arna hitam.

• %ematit 5 ?er$arna merah namun bila digoreskan pada plat porselin

akan

meninggalkan jejak ber$arna merah kecoklatan.

• 4ugite 5 &eratnya abuabu kehijauan

• ?iotite 5 &eratnya tidak ber$arna

• -rthoklase5 &eratnya putih

/arna serbuk, lebih khas dibandingkan dengan $arna mineral secara

keseluruhan, sehingga dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi mineral

("apiie, 887).

4. Bela"an

?alahan merupakan kecenderungan mineral untuk membelah diri pada satu

atau lebih arah tertentu. ?elahan merupakan salah satu sifat fisik mineral

yang mampu membelah yang oleh sini adalah bila mineral kita pukul dan

tidak hancur, tetapi terbelahbelah menjadi bidang belahan yang licin. +idak

semua mineral mempunyai sifa ini, sehingga dapat dipakai istilah sepertimudah terbakar dan sukar dibelah atau tidak dapa dibelah. +enaga pengikat

atom di dalam di dalam sruktur kritsal tidak seragam ke segala arah, oleh

sebab itu bila terdapat ikatan yang lemah melalui suatu bidang, maka mineral

akan cenderung membelah melalui suatu bidang, maka mineral akan

cenderung membelah melalui bidangbidang tersebut. arena keteraturan

sifat dalam mineral, maka belahan akan nampak berjajar dan teratur

(#anis$oro, 0113).

7/26/2019 no 1,2,3


&ontoh mineral yang mudah membelah adalah kalsit yang mempunyai tiga

arah belahan sedang kuarsa tidak mempunyai belahan. ?erikut contoh

mineralnya5

a. ?elahan satu arah, contoh 5 muscovite.

b. ?elahan dua arah, contoh 5 feldspar.

c. ?elahan tiga arah, contoh 5 halit dan kalsit.

5. Peca"an

Pecahan adalah kecenderungan mineral untuk terpisahpisah dalam arah

yang tidak teratur apabila mineral dikenai gaya. Perbedaan pecahan dengan belahan dapat dilihat dari sifat permukaan mineral apabila memantulkan

sinar. Permukaan bidang belah akan nampak halus dan dapat memantulkan

sinar seperti cermin datar, sedang bidang pecahan memantulkan sinar ke

segala arah dengan tidak teratur (#anis$oro, 0113).

Pecahan mineral ada beberapa macam, yaitu5

• -oncoidal 5 bila memperhatikan gelombang yang melengkung di

permukaan pecahan, seperti kenampakan kulit kerang atau pecahan botol.

&ontoh uarsa.

• Splintery.fibrous5 ?ila menunjukkan gejala seperti serat, misalnya

asbestos, augit, hipersten

• %$en5 ?ila pecahan tersebut menunjukkan permukaan bidang

pecahan halus, contoh pada kelompok mineral lempung. &ontoh imonit.

• /ne$en5 ?ila pecahan tersebut menunjukkan permukaan bidang

pecahan yang kasar, contoh5 magnetit, hematite, kalkopirite, garnet.

• ackly5 ?ila pecahan tersebut menunjukkan permukaan kasar tidak

teratur dan runcingruncing. &ontoh pada native elemen emas dan perak.

7/26/2019 no 1,2,3


6. Bentuk

'ineral ada yang berbentuk kristal, mempunyai bentuk teratur yang

dikendalikan oleh system kristalnya, dan ada pula yang tidak. 'ineral yang

membentuk kristal disebut mineral kristalin. 'ineral kristalin sering

mempunyai bangun yang khas disebut amorf (#anis$oro, 0113).

'ineral kristalin sering mempunyai bangun yang khas, misalnya5

a. ?angun kubus 5 galena, pirit.

b. ?angun pimatik 5 piroksen, ampibole.

c. ?angun doecahedon 5 garnet

'ineral amorf misalnya 5 chert, flint.

ristal dengan bentuk panjang dijumpai. arena pertumbuhan kristal sering

mengalami gangguan. ebiasaan mengkristal suatu mineral yang disesuaikan

dengan kondisi sekelilingnya mengakibatkan terjadinya bentukbentuk

kristal yang khas, baik yang berdiri sendiri maupun di dalam kelompok

kelompok. elompok tersebut disebut agregasi mineral dan dapat dibedakan

dalam struktur sebagai berikut5

• "truktur granular atau struktur butiran yang terdiri dari butiran

butiran mineral yang mempunyai dimensi sama, isometrik. #alam hal ini

berdasarkan ukuran butirnya dapat dibedakan menjadi

kriptokristalin.penerokristalin (mineral dapat dilihat dengan mata biasa).

?ila kelompok kristal berukuran butir sebesar gula pasir, disebut mempunyai

sakaroidal .

• "truktur kolom5 terdiri dari prisma panjangpanjang dan ramping.?ila prisma tersebut begitu memanjang, dan halus dikatakan mempunyai

struktur fibrous atau struktur berserat. "elanjutnya struktur kolom dapat

dibedakan lagi menjadi5 struktur jarringjaring (retikuler ), struktur bintang

( stelated ) dan radier .

• "truktur embaran atau lameler, terdiri dari lembaranlembaran. ?ila

individuindividu mineral pipih disebut struktur tabuler,contoh mika.

"truktur lembaran dibedakan menjadi struktur konsentris, foliasi.

7/26/2019 no 1,2,3


• "turktur imitasi 5 kelompok mineral mempunyai kemiripan bentuk

dengan benda lain. 'ineralmineral ini dapat berdiri sendiri atau

berkelompok.

?entuk kristal mencerminkan struktur dalam sehingga dapat dipergunakan

untuk pemerian atau pengidentifikasian mineral ("apiie, 887).

7. Berat 8enis

4dalah perbandingan antara berat mineral dengan volume mineral. &ara

yang umum untuk menentukan berat jenis yaitu dengan menimbang mineral

tersebut terlebih dahulu, misalnya beratnya = gram. emudian mineral

ditimbang lagi dalam keadaan di dalam air, misalnya beratnya y gram. ?erat

terhitung dalam keadaan di dalam air adalah berat miberal dikurangi dengan berat air yang volumenya sama dengan volume butir mineral tersebut.

9. Siat Dalam

4dalah sifat mineral apabila kita berusaha untuk mematahkan, memotong,

menghancurkan, membengkokkan atau mengiris. Dang termasuk sifat ini

adalah

• Aapuh (brittle)5 mudah hancur tapi bias dipotongpotong, contohk$arsa, orthoklas, kalsit, pirit.

• 'udah ditempa (malleable)5 dapat ditempa menjadi lapisan tipis,

seperti emas, tembaga.

• #apat diiris ( secitile)5 dapat diiris dengan pisau, hasil irisan rapuh,

contoh gypsum.

• 0leksible5 mineral berupa lapisan tipis, dapat dibengkokkan tanpa patah dan sesudah bengkok tidak dapat kembali seperti semula. &ontoh

mineral talk, selenit.

• (lastik 5 mineral berupa lapisan tipis dapat dibengkokkan tanpa

menjadi patah dan dapat kembali seperti semula bila kita henikan

tekanannya, contoh5 muskovit.

1:. #emagnitan

7/26/2019 no 1,2,3


4dalah sifat mineral terhadap gaya magnet. #iatakan sebagai feromagnetic

bila mineral dengan mudah tertarik gaya magnet seperti magnetik, phirhotit.

'ineralmineral yang menolak gaya magnet disebut diamagnetic, dan yang

tertarik lemah yaitu paramagnetic. Untuk melihat apakah mineral

mempunyai sifat magnetik atau tidak kita gantungkan pada seutas

tali:benang sebuah magnet, dengan sedikit demi sedikit mineral kita

dekatkan pada magnet tersebut. ?ila benang bergerak mendekati berarti

mineral tersebut magnetik. uat tidaknya bias kita lihat dari besar kecilnya

sudut yang dibuat dengan benang tersebut dengan garis vertical.

11. #elistrikan

4dalah sifat listrik mineral dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu pengantar

arus atau londuktor dan idak menghantarkan arus disebut non konduktor .#an ada lagi istilah semikonduktor yaitu mineral yang bersifat sebagai

konduktor dalam batasbatas tertentu.

1. Da%a le$ur mineral

Daitu meleburnya mineral apabila dipanaskan, penyelidikannya dilakukan

dengan membakar bubuk mineral dalam api. #aya leburnya dinyatakan

dalam derajat keleburan.

$. Siat #imia

?erdasarkan senya$a kimia$inya, mineral dapat dikelompokkan

menjadi mineral "ilikat dan mineral Nonsilikat. +erdapat 2 (delapan)

kelompok mineral Nonsilikat, yaitu kelompok -ksida, "ulfida, "ulfat,

Native elemen, %alid, arbonat, %idroksida, dan Phospat (lihat tabel <.<).

4dapun mineral silikat (mengandung unsur "i-) yang umum dijumpai

dalam batuan adalah seperti terlihat pada tabel <.. #i depan telah

dikemukakan bah$a tidak kurang dari 888 jenis mineral yang dikenal

hingga sekarang. Namun ternyata hanya beberapa jenis saja yang terlibat

dalam pembentukan batuan. 'ineralmineral tersebut dinamakan S'ineral

pembentuk batuanT, atau SAockforming mineralsT, yang merupakan

penyusun utama batuan dari kerak dan mantel ?umi. 'ineral pembentuk

7/26/2019 no 1,2,3


batuan dikelompokan menjadi empat5 (0) "ilikat, () -ksida, (<) "ulfida dan

(3) arbonat dan "ulfat.

3ulenite 'imetite

S&erssatite 2lourite

A;urite G%&sum

7/26/2019 no 1,2,3


<uar;ts P%rite

Gam$ar . Ber$agai jenis mineral %ang mem&erli"atkan struktur

kristal

1. 'ineral Silikat

%ampir 18 mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang

merupakan persenya$aan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur

metal. arena jumlahnya yang besar, maka hampir 18 dari berat kerak

?umi terdiri dari mineral silikat, dan hampir 088 dari mantel ?umi

(sampai kedalaman 188 m dari kerak ?umi). "ilikat merupakan bagian

utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun

batuan malihan. "ilikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi

dua kelompok, yaitu kelompok ferromagnesium dan nonferromagnesium.

Ta$el . #elom&ok 'ineral Silikat

'=N+,AL ,U'US #='=A

>li-ine ('g2e)Si>0

P%roene ('g2e)Si>

Am&"i$ole (!a'g4)Si7>(>?)

'ica

'usco-i

te#AlSi>1:(>?)

Biotite#('g2e)Si>1:(

>?)

2elds&

>rt"ocl

ase

# Al Si >7

7/26/2019 no 1,2,3


arPlagiocl

ase(!aNa)AlSi>7

<uart; Si>

. 'ineral erromagnesium@

Umumnya mempunyai $arna gelap atau hitam dan berat jenis yang besar.

• >li-ine5 dikenal karena $arnanya yang SoliveT. ?erat jenis berkisar antara

<.I F <.<I, tumbuh sebagai mineral yang mempunyai bidang belah yang

kurang sempurna.

• Augitit5 $arnanya sangat gelap hijau hingga hitam. ?# berkisar antara <. F

<.3 dengan bidang belah yang berpotongan hampir tegak lurus. ?idang belah

ini sangat penting untuk membedakannya dengan mineral hornblende.

• ?orn$lende5 $arnanya hijau hingga hitam6 ?#. <. dan mempunyai bidang

belah yang berpotongan dengan sudut kirakira C7 ° dan 039 yang sangat

membantu dalam cara mengenalnya.

• Biotite5 adalah mineral SmikaT bentuknya pipih yang dengan mudah dapat

dikelupas. #alam keadaan tebal, $arnanya hijau tua hingga coklathitam6

?# .2 F <..

. 'ineral nonerromagnesium.

• 'usko-it5 #isebut mika putih karena $arnanya yang terang, kuning muda,

coklat , hijau atau merah. ?#. berkisar antara .2 F <.0.

• 2els&ar5 'erupakan mineral pembentuk batuan yang paling banyak .

Namanya juga mencerminkan bah$a mineral ini dijumpai hampir disetiap

lapangan. S>eldT dalam bahasa *erman adalah lapangan (>ield). *umlahnya

didalam kerak ?umi hampir C3 . Namanama yang diberikan kepada

felspar adalah SplagioklasT dan SorthoklasT. Plagioklas kemudian juga dapat

dibagi dua, SalbitT dan SanorthitT. -rthoklas adalah yang mengandung

alium, albit mengandung Natrium dan 4northit mengandung alsium.

7/26/2019 no 1,2,3


• >rt"oklas5 mempunyai $arna yang khas yakni putih abuabu atau merah

jambu. ?#. .CI.

• #uarsa5 adang disebut SsilikaT. 4dalah satusatunya mineral pembentuk batuan yang terdiri dari persenya$aan silikon dan oksigen. Umumnya

muncul dengan $arna seperti asap atau SsmookyT, disebut juga Ssmooky

!uart@T. adangkadang juga dengan $arna ungu atau merahlembayung

(violet). Nama kuarsa yang demikian disebut SamethystT, merah massip atau

merahmuda, kuning hingga coklat. /arna yang bermacammacam ini

disebabkan karena adanya unsurunsur lain yang tidak bersih.

Ta$el . #elom&ok 'ineral NonSilikat

#+L>'P>#

ANGG>TA S+NA3A#='=A

>ides

?ematite

'agnetite

!orrundum

!"romite

=lmenite

2e>

2e>0

Al>

2e!r>0

2eTi>

Sulides

Galena

S&"alerite

P%rite!"alco&%rite

Bornite

!anna$ar

P$S

CnS

2eS

!u2eS

!u42eS0

?gS

Sulates

G%&sum

An"%drite

Barite

!aS>0?>

!aS>0

BaS>0

Nati-e

+lements

Gold

!oo&er

DiamondSulur

Gra&"ite

Sil-er

Platinum

Au

!u

!S

!

Ag

Pt

?alides

?alite

2lourite

S%l-ite

Na!l

!a2

#!l

!ar$onates

!alcite

Dolomite

!a!>

!a'g(!>)

7/26/2019 no 1,2,3


'alac"ite

A;urite

!u(>?)!>

!u(>?)(!>)

?%droides

Limonite

Bauite

2e>(>?).n?>

Al(>?).n?>

P"os&"ates

A&atite

Tur/uoise

!a4(2!l>?)P>0

!uAl5(P>0)0(>?)7

0. 'ineral oksida. +erbentuk sebagai akibat perseya$aan langsung antara

oksigen dan unsur tertentu. "usunannya lebih sederhana dibanding silikat.

'ineral oksida umumnya lebih keras dibanding mineral lainnya kecuali

silikat. 'ereka juga lebih berat kecuali sulfida. Unsur yang paling utama

dalam oksida adalah besi, &hroom, mangan, timah dan aluminium. ?eberapa

mineral oksida yang paling umum adalah SesT korondum, hematit dan

kassiterit.

4. 'ineral Sulida. 'erupakan mineral hasil persenya$aan langsung antara

unsur tertentu dengan sulfur (belerang), seperti besi, perak, tembaga, timbal,

seng dan merkuri. ?eberapa dari mineral sulfida ini terdapat sebagai bahan

yang mempunyai nilai ekonomis, atau bijih, seperti SpiritT , SchalcociteT ,

SgalenaT (Pb"), dan SsphaleritT (n").

5. 'ineralmineral #ar$onat dan Sulat. 'erupakan persenya$aan dengan

ion &-< dan disebut SkarbonatT, umpamanya persenya$aan dengan &a

dinamakan Skalsium karbonatT, &a&- dikenal sebagai mineral SkalsitT.

'ineral ini merupakan susunan utama yang membentuk batuan sedimen."umber 5

• http5::$$$.reyhan2.com:80<:8C:ciricirimineral.html

• http5::ptbudie.$ordpress.com:808:0:<:sifatsifatfisikmineral:

• http5::geoenviron.blogspot.com:800:0:mineraldanunsurunsurnya.html

http://www.reyhan82.com/2013/05/ciri-ciri-mineral.html

http://ptbudie.wordpress.com/2010/12/23/sifat-sifat-fisikmineral/

http://geoenviron.blogspot.com/2011/12/mineral-dan-unsur-unsurnya.html

http://ptbudie.wordpress.com/2010/12/23/sifat-sifat-fisikmineral/

http://geoenviron.blogspot.com/2011/12/mineral-dan-unsur-unsurnya.html

http://www.reyhan82.com/2013/05/ciri-ciri-mineral.html

7/26/2019 no 1,2,3


• Siat #"usus Batu$ara

a. Siat 2isik

"ifat fisik batubara tergantung kepada unsur kimia yang membentuk batubara tersebut, semua fisik yang dikemukakan di ba$ah ini mempunyai

hubungan satu sama lainnya.

0) ?erat jenis

?erat jenis (spesific gravity) batubara berkisar dari 0,C g:cm<sampai

0,I8 g:cm<, pertambahannya sesuai dengan peningkatan derajat batubaranya.

+etapi berat jenis batubara turun sedikit dari lignit (0,C g:cm<) sampai

batubara bituminous (0,C g:cm<), kemudian naik lagi menjadi 0,C

g:cm< untuk antrasit sampai grafit , g:cm<.

?erat jenis batubara juga sangat bergantung kepada jumlah dan jenis

mineral yang dikandung abu dan juga kekompakan atau porositasinya, berat

jenis yang rendah menyebabkan sifat pembakaran yang baik. Penentuan

berat jenis batubara digunakan sebagai data geologi untuk mengetahui

tonnase batubara, sehingga dapat diketahui apakah layak ditambang dengan

memperhitungkan faktor komersial.

) ekerasan

ekerasan berkaitan dengan struktur batubara. eras atau lemahnya

batubara juga tergantung kepada komposisi dan jenis batubaranya.

"emakin tua batubara itu akan lebih keras, dimana batubara yang keras

akan mempengaruhi proses blending yaitu pengurangan massa pada alat

blending, tingkat kekerasan batubara dapat diketahui melalui penentuan %GB

(%ardgrove Grindabilty Bndeks) yaitu sifat fisik dari batubara yang

menyatakan kemudahan batubara untuk di pulverise sampai ukuran 88

mesh atau IC micron.

<) /arna

7/26/2019 no 1,2,3


?erdasarkan $arna, batubara dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

batubara cerah dan batubara kusam.

a) ?atubara &erah (?right coal), terdiri dari vitrain dan clarain.

Eitrain ialah bentuk samaran (pseudomorph) dari jaringan kayu, terdiri

dari gugusan karbon yang berpolimer dengan atomatom hidrogen dan

oksigen, berkadar abu yang sangat rendah, terbentuk dari atomatom

penyempurnaan lignin, selulosa dan protoplasma dari tumbuh

tumbuhan. "ebagian lagi akibat dari kegiatan jasad renik dalam kondisi

anaerob. ondensasi meliputi pengurangan air, karbondioksida dantimbulnya struktur cincin yang berpolimer diantara radikal karboksil dan

amino.

&larain ialah sumber botani utama seperti spora, jangat:kulit luar,

ganggang (algae:e=ime) atau sel luar dari spora atau tepung sari

(pollen). adar abu rendah sekali, membentuk batubara kandil:lilin (cannel

coal). omposisinya sama dengan vitrain, berkadar nitrogen dan belerangyang tinggi, ini disebabkan oleh kandungan proteinnya yang tinggi yang

berasal dari spora dan tepung sari.

b) ?atubara "uram:usam (dull coal), terdiri dari durain dan fusain 5

#urain berasal dari rantingranting, kulitkulit kecil, daundaunan,

batang dan tangkai pohon, ganggang, bijibijian yang tercampur dengan

lempung, material yang mengandung besi, serpihan dan potongan mineral

berbutir yang tidak terlarutkan serta bakteri dalam sedimen yang diendapkan

oleh air. ?atubara ini mempunyai kadar abu yang tinggi dan dinamakan

batubara suram atau kusam (bulk or dull coal).

>usain ialah sorositas tinggi, mengandung bahan pengotor yang tidak

terbakar dengan kandungan yang sangat tinggi, fusain mirip dengan arang

kayu.

7/26/2019 no 1,2,3


3). Goresan

Goresan batubara ber$arna berkisar antara terang sampai coklat tua.

ignit mempunyai goresan hitam keabuabuan, berbitumin mempunyai

$arna goresan hitam, secara umum batubara mempunyai goresan dari coklat

sampai hitam legam.

C). Pecahan

Pecahan memperlihatkan bentuk dari potongan batubara dalam sifat

memecahnya. Bni dapat pula memperlihatkan sifat dan mutu suatu batubara.

4ntrasit mempunyai pecahan kongkoidal. ?atubara dengan @at terbang tinggicenderung memecah dalam bentuk persegi, balok atau kubus.

$. Siat #imia

"ifat kimia dari batubara berhubungan langsung dengan senya$a

penyusunan dari batubara tersebut, baik senya$a organik ataupun senya$a

anorganik. "ifat kimia dari batubara dapat digambarkan sebagai berikut 50) arbon

arbon yang terdapat dalam batubara bertambah sesuai dengan

peningkatan derajat batubaranya. arbon bertambah sesuai dengan naiknya

derajat batubara kirakira 78 sampai 088.

Presentasenya akan lebih kecil pada lignit dan menjadi besar pada

antrasit dan hampir seratus persen dalam grafit. Unsur karbon yang ada

sangat penting peranannya sebagai penyebab panas.

) %idrogen

%idrogen yang terdapat dalam batubara berupa kombinasi alifatik dan

aromatik dan berangsur habis akibat evolusi metana. andungan hydrogen

dalam lignit berkisar antara C 7 dan sekitar 3,C C,C dalam batubara

berbitumin dan sekitar < <,C dalam antrasit.

7/26/2019 no 1,2,3


<) -ksigen

-ksigen yang terdapat dalam batubara berupa ikatan atau kelompok

hidroksil, metoksil dan karbonit, merupakan oksigen yang tidak reaktif.

"ebagaimana dengan hidrogen, kandungan unsur oksigen ini akan berkurang

selama evolusi atau pembentukan air dan karbondioksida. andungan

oksigen dalam lignit sekitar 8 atau lebih, berbitumin sekitar 3 08

dan 0,C dalam antrasit.

3) Nitrogen

Nitrogen yang terdapat dalam batubara berupa senya$a organik. Nitrogen terbentuk hampir seluruhnya dari protein bahan tanaman asalnya.

*umlahnya sekitar 8,C sampai <,8. ?atubara berbitumin biasanya

mengandung lebih banyak daripada lignit dan antrasit.

C) "ulfur

"ulfur dalam batubara umumnya terdapat hanya dalam jumlah kecil

dan kemungkinan berasal dari protein tanaman pembentuk dan diperkayaoleh bakteri sulfur. ehadiran sulfur dalam batubara biasanya lebih kecil 3

tetapi dalam beberapa hal mempunyai konsentrasi lebih tinggi. "ulfur

terdapat dalam tiga bentuk yaitu sulfur pirit (pyritic sulphur), anorganik

sulfur, sulfur organik dan sulfat.

"ulfur pirit biasanya berjumlah berkisar 8 sampai 28 dari total

sulfur dan terdapat dalam makrodeposit (lensa urat, kekar bola dan lain

lainnya) dan mikrodeposit (partikel halus yang menyebabkan sulfur organik

berjumlah sekitar 8 sampai 28 dari jumlah sulfur seluruhnya, biasanya

berasosiasi dengan konsentrtasi sulfat selama pembentukan endapan.

Sumber:

12Syukur, *mri,dkk3445 Batubara dan Analisa Instrumen Sekolah

#enengah *nalis Kimia #akassar 6#akassar

7/26/2019 no 1,2,3


32#ustakfir, dkk3447 Analis Batubara dan Air Asam Tambang Sekolah

#enengah *nalis Kimia #akassar6#akassar

82-oal -on$ersion 0acts,!orld -oal &nstitue, 3449 :http6..wwwwci;

coalcom2

no 1,2,3

Documents

Transcript of no 1,2,3