KIMIA DALAM INDUSTRI BAHAN PELEDAK

Bahan peledak (explosives) 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 sebahagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahan tersebut berlangsung dalam waktu yang amat singkat, disertai efek panas dan tekanan yang sangat tinggi. Industri bahan peledak merupakan termasuk kedalam industry kimia.dalam komposisi bahan peledak terdapat zat zat kimia , Komposisi kimia bahan peledak : Berdasarkan komposisi kimia ,bahan peledak dapat diklasifikasikan sebagai berikut

A. Senyawa tunggal terdiri dari suatu macam senyawa saja yang sudah merupakan bahan
     peledak.senyawa tunggal dibagi menjadi dua kelompok yaitu,
      1) senyawa an-organik misalnya ;PbN 6,Amonium Nitrat
      2) senyawa organik misalnya : nitrogesilin dll.

I. Perlengkapan peledakan ( Blasting accesoris atau blasting supplies )
       dalam pembuatan bahan peledak di butuhkan beberapa perlengkapan perlengkapan untung mendukung proses produksi Perlengkapan peledakan ( Blasting accesoris atau blasting supplies ) merupakan material yang diperlukan untuk membuat rangaian peledakan sehingga isian bahan peledak dapat dinyalakan . Beberapa perlengkapan yaitu
        a) DETONATOR
              -Detonator listrik
              -detonator biasa
              -sumbu api -sumbu ledakan
 Bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia yang didefinisikan sebagai 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. Panas dari gas yang dihasilkan reaksi peledakan tersebut sekitar 4000° C. Adapun tekanannya, menurut Langerfors dan Kihlstrom (1978), bisa mencapai lebih dari 100.000 atm setara dengan 101.500 kg/cm² atau 9.850 MPa (» 10.000 MPa). Sedangkan energi per satuan waktu yang ditimbulkan sekitar 25.000 MW atau 5.950.000 kcal/s. Perlu difahami bahwa energi yang sedemikian besar itu bukan merefleksikan jumlah energi yang memang tersimpan di dalam bahan peledak begitu besar, namun kondisi ini terjadi akibat reaksi peledakan yang sangat cepat, yaitu berkisar antara 2500 – 7500 meter per second (m/s). Oleh sebab itu kekuatan energi tersebut hanya terjadi beberapa detik saja yang lambat laun berkurang seiring dengan perkembangan keruntuhan batuan.

3. Reaksi dan produk peledakan

Peledakan akan memberikan hasil yang berbeda dari yang diharapkan karena tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan tersebut dilakukan yang mempengaruhi kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut. Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia pembentuk bahan peledak yang menimbulkan pembakaran, dilanjutkan dengan deflragrasi dan terakhir detonasi. Proses dekomposisi bahan peledak diuraikan sebagai berikut:
    a) Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan unsur oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan kebakaran cukup dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut:

 CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 ® 12 CO2 + 13 H2O

b) Deflagrasi adalah proses kimia eksotermis
      DI mana transmisi dari reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi merupakan fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat menjadi ledakan dan menimbulkan gelombang kejut (shock wave) dengan kecepatan rambat rendah, yaitu antara 300 – 1000 m/s atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic). Contohnya pada reaksi peledakan low explosive (black powder) sebagai berikut:

 v Potassium nitrat + charcoal + sulfur

20NaNO3 + 30C + 10S ® 6Na2CO3 + Na2SO4 + 3Na2S +14CO2 + 10CO + 10N2

v Sodium nitrat + charcoal + sulfur

20KNO3 + 30C + 10S ® 6K2CO3 + K2SO4 + 3K2S +14CO2 +10CO + 10N2

C.Ledakan,

            menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus menerus bisa meledak, dan lain-lain.

D. Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula. Kecepatan reaksi yang sangat tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya. Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini berkisar antara 3000 – 7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s. Sementara itu shock compression wave mempunyai daya dorong sangat tinggi dan mampu merobek retakan yang sudah ada sebelumnya menjadi retakan yang lebih besar. Disamping itu shock wave dapat menimbulkan symphatetic detonation, oleh sebab itu peranannya sangat penting di dalam menentukan jarak aman (safety distance) antar lubang.

 Contoh proses detonasi terjadi pada jenis bahan peledakan antara lain:
 v TNT : C7H5N3O6 ® 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C v ANFO : 3 NH4NO3 + CH2 ® CO2 + 7 H2O + 3 N2 v NG : C3H5N3O9 ® 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2 v NG + AN : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3 ® 6 CO2 + 7 H2O + 4 N4 + O2

Dengan mengenal reaksi kimia pada peledakan diharapkan peserta akan lebih hati-hati dalam menangani bahan peledak kimia dan mengetahui nama-nama gas hasil peledakan dan bahayanya.

4. Klasifikasi bahan peledak

       Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi bahan peledak mekanik, kimia dan nuklir seperti terlihat pada Gambar 1.1 (J.J. Manon, 1978). Karena pemakaian bahan peledak dari sumber kimia lebih luas dibanding dari sumber energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih intensif diperkenalkan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain, harga relatif murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda (delay time) dan dibanding nuklir tingkat bahayanya lebih rendah. Oleh sebab itu modul ini hanya akan memaparkan bahan peledak kimia. Gambar 1.1. Klasifikasi bahan peledak menurut J.J. Manon (1978) Bahan peledak permissible dalam klasifikasi di atas perlu dikoreksi karena saat ini bahan peledakan tersebut sebagian besar merupakan bahan peledak kuat. Bahan peledak permissible digunakan khusus untuk memberaikan batubara ditambang batubara bawah tanah dan jenisnya adalah blasting agent yang tergolong bahan peledak kuat, sehingga pengkasifikasian akan menjadi seperti dalam Gambar 1.2. Sampai saat ini terdapat berbagai cara pengklasifikasian bahan peledak kimia, namun pada umumnya kecepatan reaksi merupakan dasar pengklasifikasian tersebut. Contohnya antara lain sebagai berikut:
1. Menurut R.L. Ash (1962), bahan peledak kimia dibagi menjadi:

     1. Bahan peledak kuat (high explosive) bila memiliki sifat detonasi atau meledak dengan kecepatan reaksi antara 5.000 – 24.000 fps (1.650 – 8.000 m/s)
     2. Bahan peledak lemah (low explosive) bila memiliki sifat deflagrasi atau terbakar kecepatan reaksi kurang dari 5.000 fps (1.650 m/s). Gambar 1.2. Klasifikasi bahan peledak 1. Menurut Anon (1977), bahan peledak kimia dibagi menjadi 3 jenis

 Klasifikasi bahan peledak menurut Anon (1977)

JENIS REAKSI CONTOH Bahan peledak lemah (low explosive)
Deflagrate (terbakar)
black powder Bahan peledak kuat (high explosive)
 Detonate (meledak) NG, TNT, PETN Blasting agent Detonate (meledak) ANFO, slurry, emulsi 5. Klasifikasi 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).

DAFTAR PUSTAKA
 industri21aini.blogspot.com/2013/01/industri-bahan-peledak.html industri21rahman.blogspot.co.id/2012/12/industri-bahan-peledak.html http://id.scribd.com/doc/47997532/klasifikasi-bahan-peledak-industri)