Laman

Rabu, 23 November 2016

KIMIA DALAM INDUSTRI SEMEN


SEMEN

·         Pengertian semen
Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kokoh atau suatu produk yang mempunyai fungsi sebagai bahan perekat antara dua atau lebih bahan sehingga menjadi suatu bagian yang kompak atau dalam pengertian yang luas adalah material plastis yang  memberikan sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi bangunan.
Usaha untuk membuat semen pertama kali dilakukan dengan cara membakar batu kapur dan tanah liat. Joseph Aspadain yang merupakan orang inggris, pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan, digiling, dan dibakar menjadi lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur (CaCO3) menjadi batu tohor (CaO) dan karbon dioksida(CO2). Batu kapur  tohor (CaO) bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membemtuk klinker kemudian digiling sampai menjadi tepung yang kemudian dikenal dengan Portland.
·         Jenis-Jenis Semen
Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda. Semen dapat dibedakan menjadi duka kelompok yaitu : 1). Semen non-hidrolik dan 2). Semen hidrolik.
1.      Semen non-hidrolik
Semen non-hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras diudara. Contoh utama dari semen non-hidrolik adalah kapur.
Kapur dihasilkan oleh proses kimia dan mekanis dialam. Kapur telah digunakan selama berabad-abad lamanya sebagai bahan adukan dan plesteran untuk bangunan. Hal tersebut terlihat pada piramida-piramida di Mesir yang dibangun 4500 tahun sebelum masehi. Kapur digunakan sebagai bahan pengikat selama zaman Romawi dan Yunani.
Jenis kapur yang baik adalah kapur putih, yaitu yang mengandung kalsium oksida yang tinggi ketika maish berbentuk kapur tohor (belum berhubungan dengan air) dan akan mengandung banyak kalsium hidroksida ketika telah berhubungan dengan air.
2.      Semen hidrolik
Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras didalam air. Contoh semen hidrolik antara lain kapur hidrolik, semen pozollan,semen terak, semen alam, semen portland, semen portland-pozollan, semen portland terak tanur tinggi, semen alumina dan semen expansif.
Kapur hidrolik
a.       Bahan
Sebagian besar (65%-75%) bahan kapur hidrolik terbuat dari batu gamping, yaitu kalsium karbonat beserta bahan pengikutnya berupa silika,alumina,magnesia dan oksida besi.
b.      Cara pembuatan
Kapur Hidrolik dibuat dengan cara membakar batu kapur yang mengandung silika dan lempung sampai menjadi klinker dan mengadung cukup kapur dan silikat untuk menghasilkan kapur hidrolik. Klinker yang dihasilkan harus mengandung cukup kapur bebas sehingga massa klinker itu dapat menghasilkan kapur tohor setelah berhunbungan dengan air.
c.       Produksi Kapur di Indonesia
Bahan mentah yang biasa dugunakan sebagai pozollan yang terdapat di Indonesia umumnya berupa teras bahan, misalnya batu apung yang dihasilkan dari magma gunung berapi yang mati.
d.      Sifat-sifat Kapur Hidrolik
Kapur hidrolik memperlihatkan sifat hidroliknya, namu tidak cocok untuk bangunan-bangunan didalam air, karena membutuhkan udara yang cukup untuk mengeras. Sifat umum dari kapur adalah sebagai berikut :
a.       Kekuatannya rendah
b.      Berat jenis rata-rata 1000kg/m3
c.       Bersifat hidrolik
d.      Tidak menunjukan pelapukan
e.       Dapat terbawa arus
Semen Pozollan
Pozollan adalah sejenis bahan yang mengandung silisium atau aluminium yang tidak mempunyai sifat penyemenan. Butirannya halus dan dapat bereaksi dengan kalsium hidroksida pada suhu ruang serta membentuk senyawa-senyawa yang mempunyai sifat-sifat semen.
Semen pozollan adalah bahan ikat yang mengandung silika amorf, yang apabila dicampur dengan kapur akan membentuk benda padat yang keras. Bahan yang mengandung pozolla adalah teras, semen merah, abu terbang, dan bubukan terak tanur tinggi.


Semen Terak
Semen terak adalah semen hidrolik yang sebagian besar terdiri dari suatu campuran seragam serta kuat dari terak tanur kapur tinggi dan kapur tohor. Semen terak dibuat melalui proses tertentu yakni penggilingan yang menyebabkan terak itu bersifat hidrolik, sekaligus berkurang jumlah sulfatnya yang dapat merusak. Terak tersebut kemudian dikeringkan dan ditambahi kapur tohor dengan perbandingan tertentu. Seluruh bahan kemudian dicampur dan dihaluskan kembali menjadi butiran yang halus.
Semen Alam
Semen alam dihasilkan melalui pembakaran batu kapur yang mengandung lempung pada suhu lebih rendah dari suhu pengerasan. Hasil pembakaran kemudian digiling menjadi serbuk halus. Kadar silika alumina dan oksida besi pada serbuk cukup untuk membuatnya bergabung dengan kalsium oksida sehingga membentuk senyawa kalsium silikat dan aluminat yang dapat dianggap mempunyai sifat hidrolik. 
Semen Portland
Semen portland adalah semen yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut.
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (concrete).
Pembuatan semen portland dilaksanakan melalui beberapa tahapan, yaitu  :
a.       Penambangan di quarry
b.      Pemecahan di crushing plant
c.       Penggilingan (blending)
d.      Pencampuran bahan-bahan
e.       Pembakaran (ciln)
f.       Penggilingan kembali hasil pembakaran
g.      Penambahan bahan tambah (gypsum)
h.      Pengikatan (packing plant)


Proses pembuatan semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu proses basah dan proses kering.
Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu :
Ø  Tipe I, semen portland yang dalam penggunaanya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya.
Ø  Tipe II, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Contohnya konstruksi beton yang selalu berhubungan dengan air kotor atau air tanah atau fondasi yang tertanam didalam tanah yang mengandung garam sulfat dan saluran air buangan atau bangunan yang berhubungan langsung dengan rawa.
Ø  Tipe III, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setelah pengikatan terjadi.contohnya digunakan pada konstruksi didaerah yang mempunyai musim dingin.
Ø  Tipe IV, semen portland yang didalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Contohnya digunakan untuk pekerjaan yang besar dan masif seperti pekerjaan bendung, fondasi berukuran besar atau pekerjaan besar lainnya.
Ø  Tipe V, semen portland yang dalam penggunaan memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Contohnya digunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas atau uap kimia. \
Semen Portland Pozollan
Semen portland pozollan adalah campuran semen portland dan bahan-bahan yang bersifat pozollan seperti terak tanur tinggi dan hasil residu PLTU. Semen jenis ini biasanya digunakan untuk beton yang diekspos terhadap sulfat.

Semen Putih
Semen putih adalah semen portland yang kadar oksida besinya rendah, kurang dari 0,5%. Bahan baku yang digunakan harus kapur murni, lempung putih yang tidak mengandung oksida besi dan pasir silika. Semen ini biasanya digunakan untuk membuat keramik dan beda yang lebih banyak nilai seninya, dan tidak digunakan untuk bangunan struktur.
Semen alumina
Semen alumina dihasilkan melalui pembakaran batu kapur dan bauksit yang telah digiling halus pada suhu 1600°C. Hasil pembakaran tersebut berupa klinker dan selanjutnya dihaluskan hingga menyerupai bubuk, jadilah semen alumina yang berwarna abu-abu. Semen ini digunakan untuk negara yang mempunyai musim dingin karena kekuatan semen ini akan perlahan-lahan berkurang apabila suhu lebih dari 29°C.

·         Dampak dan Penanggulangan dari Industri Semen
            Industri semen merupakan salah satu penyumbang polutan yang cukup besar pada pencemaran udara seperti emisi gas dan partikel debu. Dalam proses produksi industri semen sebagian besar menggunakan bahan bakar fosil, jadi menimbulkan dampak gas rumah kaca. Disamping itu, dalam proses produksi industri semen juga memberikan dampak fisik secara langsung baik pada Pekerja dan Masyarakat sekitar, yaitu dampak tingkat kebisingan serta getaran mekanik dari rangkaian proses poduksi semen.
Limbah yang terbesar dari industri semen atau pabrik semen adalah debu dan partikel, yang termasuk limbah gas dan limbah B3. Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara alamiah udara mengandung unsur kimia seperti O2, N2, NO2,CO2, H2 dan Jain-lain. Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia akan menurunkan kualitas udara.


·         Zat-Zat yang Mempengaruhi Pencemaran Udara
Limbah yang terbesar dari industri semen atau pabrik semen adalah debu dan partikel, yang termasuk limbah gas dan limbah B3. Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara alamiah udara mengandung unsur-unsur :
1.      CO (Karbon Monoksida)
Formasi CO merupakan fungsi dari rasio kebutuhan udara dan bahan bakar dalam proses pembakaran di dalam ruang bakar mesin diesel. Percampuran yang baik antara udara dan bahan bakar terutama yang terjadi pada mesin-mesin yang menggunakan Turbocharge merupakan salah satu strategi untuk meminimalkan emisi CO. Karbon monoksida yang meningkat di berbagai perkotaan dapat mengakibatkan turunnya berat janin dan meningkatkan jumlah kematian bayi serta kerusakan otak. Karena itu strategi penurunan kadar karbon monoksida akan tergantung pada pengendalian emisi seperti pengggunaan bahan katalis yang mengubah bahan karbon monoksida menjadi karbon dioksida dan penggunaan bahan bakar.
2.      Nitrogen Dioksida (NO2)
NO2 bersifat racun terutama terhadap paru. Kadar NO2 yang lebih tinggi dari 100 ppm dapat mematikan sebagian besar binatang percobaan dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala pembengkakan paru (edema pulmonari). Kadar NO2 sebesar 800 ppm akan mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Percobaan dengan pemakaian NO2 dengan kadar 5 ppm selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas.
3.        Sulfur Oksida (SOx)
Pencemaran oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur bentuk gas yang tidak berwarna, yaitu sulfur dioksida (SO2) dan Sulfur trioksida (SO3), yang keduanya disebut sulfur oksida (SOx). Pengaruh utama polutan SOx terhadap manusia adalah iritasi sistem pernafasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada kadar SO2 sebesar 5 ppm atau lebih, bahkan pada beberapa individu yang sensitif iritasi terjadi pada kadar 1-2 ppm. SO2 dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan penderita yang mengalami penyakit khronis pada sistem pernafasan kadiovaskular.
·         Upaya untuk Mengurangi Dampak Negatif yang Ditimbulkan oleh   Pabrik Semen
Dalam mengatasi limbah hasil industry, kita harus mengetahui jenis limbah yang akan kita tangani. Untuk limbah dari industry pabrik semen limbahnya berupa limbah gas. Limbah seperti ini dapat ditanggulangi dengan cara diminimalisasi. Artinya pihak perusahaan atau pabrik lebih memberlakukan bahan-bahan yang berpotensi menghasilkan  limbah non ekonomis dengan meminimalisasi penggunaannya atau memberikan zat yang mampu menetralisasi munculnya limbah yang melimpah ruah.
Selain itu, kesadaran manusia untuk menanggulangi limbah hasil industry sangat penting. Para pemilik serta pengolah industry adalah pihak pertama yang seharusnya memiliki kesadaran tersebut tanpa kesadaran dari mereka limbah hasil industri tidak akan berkurang begitu saja. Berbagai tindakan dan upaya perlu dilakukan agar pabrik-pabrik di Negara kita  bisa menghasilkan produk yang berkualitas tinggi tanpa menimbulkan limbah yang berbahaya bagi masyarakat serta lingkungan sekitar.



DAFTAR PUSTAKA:


1 komentar:

  1. @A31-ALAM

    POIN 3

    KOMENTAR : cukup baik dalam membuatartikel nya

    BalasHapus

Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.