MK TEKNIK PELEDAKANZERO OXYGEN BALANCE

Campuran ANFO dan Reaksi PeledakanAmmonium Nitrate yang digunakan untuk bahan peledak biasanya berbentuk butiran (prill) yang khusus untuk ramuan bahan peledak ANFO.Dalam pencampuran ANFO ini , hasil ledakan yang diharapkan tidak mengandung gas-gas yang berbahaya, dengan ini biasanya diperoleh keseimbangan oksigen (oxygen balance). Reaksi yang kemudian terjadi waktu peledakan adalah , kemungkinan bisa sbb :2NH4NO3+CH2 5H2O+CO +2N23NH4NO3+CH2 7H2O+CO2+3N25NH4NO3+CH2 11H2O+CO2+4N2+2NO

Catatan:Reaksi 1 : AN = 91.95 % dan FO = 8.04%Reaksi 2 : AN = 94.5 % dan FO = 5.5%Reaksi 3 : AN = 96.6 % dan FO = 3.4%Dimana :

2NH4NO3+CH2 5H2O+CO +2N23NH4NO3+CH2 7H2O+CO2+3N25NH4NO3+CH2 11H2O+CO2+4N2+2NO

AMMONIUM NITRAT (NH4NO3)Densitas : - butiran berpori 0,74 0,78 gr/cc (untuk agen peledakan) - butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea)Ukuran partikel : yang baik untuk agen peledakan antara 1 2 mm

Campuran ANFO (2)Bila jumlah perbandingan antara AN dan FO adalah tepat, maka reaksi yang terjadi seperti reaksi ke 2).Bila AN yang sebagai penghasil oksigen (oxygen carrier) kurang, atau campuran minyak berlebih, maka reaksi yang terjadi seperti ke 1), yaitu timbul gas CO yang beracun. Bila jumlah FO yang dicampurkan kurang yang berakibat AN sebagai penghasil oxygen berlebih, maka terjadi reaksi seperti ke 3), yaitu timbul gas NO.Perbandingan campuran antara AN dan FO yang tepat adalah = 94,50 % AN : 5,50 % FO (prosen berat).

CATATAN : KEBUTUHAN FO UNTUK MEMBUAT ANFO

ANFO,kg BAHAN BAKAR (FO)AN,kg kgliter100,570,719,43502,853,5647,15804,565,7075,441005,707,1394,3050028,5035,63471,50

100057,0071,25943,00

Keseimbangan Oksigen (Oxygen Balance) Pada ANFOApabila suatu bahan peledak (misal: ANFO) hanya mengandung elemen-elemen carbon, oxygen, hydrogen dan nitrogen, hubungan yang dipakai untuk menghitung oxygen balance dapat dinyatakan sebagai berikut : OB = Oo 2 Co Ho

Oo, Co, dan Ho, menyatakan jumlah gram atom dari masing-masing elemen dalam bahan peledak. Dari persamaan dapat dilihat angka 2 dan didapat dari : 2 atom oxygen dibutuhkan untuk setiap atom carbon, dan atom oxygen dibutuhkan untuk setiap atom hydrogen.

Menentukan Oxygen BalanceDengan persamaan reaksi yang sudah diketahui :3NH4NO3+CH2 7H2O+CO2+3N2

Berat molekul NH4NO3 = 80 dan CH2 = 14Dimana : N2= 28H4= 4C = 12O3= 48H2 = 2---------- +---------- += 80= 14

( 3 x 80 ) + (14)= 254 campuranKandungan FO= 14/254 x 100 %= 5,5 %Kandungan AN= 240/254 x 100 %= 94,5 % , atau := 100 % - 5,5 %= 94,5 %

Menentukan Oxygen Balance (2)Bila persamaan reaksinya tidak diketahui tapi campurannya harus Zero Oxygen Balance, maka persamaannya :X NH4NO3+ Y CH2 a H2O + b CO2 + c N2

Akan ditentukan berapa nilai besarnya NH4NO3 dan CH2 agar tercapai ZOB.Untuk itu perlu ditentukan harga-harga gram atom setiap elemen per satuan berat.Untuk NH4NO3, BM = 80. N : 2 gram atom per mole2/80 x 100 = 2,50 gram atom per 100 gramH :4 gram atom per mole4/80 x 100 = 5,00 gram atom per 100 gramO :3 gram atom per mole3/80 x 100 = 3,75 gram atom per 100 gram

Menentukan Oxygen Balance (3)Untuk CH2, BM = 14. H :2 gram atom per mole2/14 x 100 = 14,28 gram atom per 100 gramC :1 gram atom per mole1/14 x 100 = 7,14 gram atom per 100 gram

Gram Atom Per 100 Gram :

%BMHoNoOoCoNH4NO3CH2XY80145,00 X14,28 Y2,50 X-3,75 X--7,14 Y

Menentukan Oxygen Balance (4)Karena X + Y sama dengan 100 %, maka X + Y = 1 : OB = Oo 2 Co Ho

Substitusikan harga gramnya setiap elemen kedalam persamaan :OB = 3,75 X 2 (7,14 Y) (5,00 X + 14,28 Y) = 0OB= 3,75 X 14,28 Y 2,50 X 7,14 Y = 0OB= 1,25 X 21,42 Y = 01,25 X = 21,42 Y X= 17,14 Y

X + Y= 1 dimana X = 17,14 Y, maka :17,14 Y+Y= 118,14 Y= 1.maka : Y= 0,055 5,5 % CH2 X= 0,945 94,5 % NH4NO3

Campuran Alumunium dengan ANFOUmumnya produk yang dikehendaki dari suatu peledakan adalah uap air (steam, H2O), carbon dioxide (CO2), gas nitrogen (free melocular nitrogen, N2) dan oksida padat (solid oxide, misal Al2O3) semuanya adalah relatif lembam (inert) dan tidak beracun.Penambahan campuran bubuk Alumunium (Al) adalah cara yang paling efektif untuk menambah kekuatan ledakan.Besarnya partikel Al yang ditambahkan berkisar antara -30 # sampai + 150 # mesh tanpa adanya efek dari segi sensifitasnya.Secara umum penambahan bubuk Al antara 5 % - 15 %.

Soal:Kumpulkan Minggu DepanAkan dibuat bahan peledak dengan mencampur antara Nitrogliserin (NG, C3H5N3O9) dengan Ammonium Nitrate (AN, NH4NO3). Berapa % NG dan berapa % AN yang dicampur ?AN di campur FO ditambah serbuk almunium. Berapa % : AN, FO, dan Al ?Akan dibuat dynamit, dengan komposisi : AN dicampur NG dan SG Pulp. Berapa % : AN, NG, dan SG Pulp ?

Adapun reaksinya adalah sebagai berikut : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 6 CO2 + 7 H2O+ 4 N2 + 02(NG)(AN)

2 Al + 6 NH4NO3 + CH2 13 H2O + CO2 + 6 N2 + Al2O3(Al)(AN) (FO)

11 NH4NO3 + 2 C3H5N3O9 + C6H10O5 12 CO2 + 32 H2O + 14 N2(AN) (NG) (SG)

Kunci JawabanNG = 85,02 % (digenapkan = 85 %) dan AN = 14,95 % (digenapkan = 15 %).Al = 9,854 %, AN = 87,591 %, dan FO = 2,554 %.AN = 58,82 %, NG = 30,35 %, SG = 10,83 %

Selamat Mengerjakan.