EMISI HASIL PEMBAKARAN

I.Reaksi pembakaran dan hasil reaksi pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia antara unsur bahan bakar dengan oksigen. Oksigen didapat dari udara luar yang merupakan campuran dari beberapa senyawa kimia antara lain oksigen (O), nitrogen (N), argon (Ar), karbondioksida (CO2) dan beberapa gas lainnya. Dalam proses pembakaran maka tiap macam bahan bakar selalu membutuhkan sejumlah udara tertentu agar bahan bakar dapat dibakar secara sempurna. Bahan bakar bensin, untuk dapat terbakar sempurna membutuhkan udara kurang lebih 15 kali berat bahan bakarnya. Rumus kimia bahan bakar adalah Cn Hm. Dalam pembakaran dibutuhkan perbandingan udara bahan bakar dimana besarnya udara yang dibutuhkan dalam silinder untuk membakar bahan bakar. Perbandingan udara bahan bakar
atau AFR (air fuel ratio).

Berdasarkan jenis bahan bakar
1.Hidrogen
2H2 + O2 -> 2H2O
2.Bahan bakar minyak
2( -CH2-) + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O
3.Metana
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
4.Etanol
C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
5.Karbohidrat
-CHOH- + O2 ->CO2 + H2O
7. Untuk LPG (Liquified Petroleum Gas)
C3H8 +  C4H10 +    11.5 02   ->  7CO2   +   9H2O

Berdasarkan alat pembakaran

1.Pembakaran bensin pada mobil
Mekanisme mesin berbahan bakar bensin. Penjelasan berikut menunjukkan bagaimana bensin bekerja dalam mobil:
1. Bensin dicampur dengan udara dengan rasio perbandingan yang optimal (kondisi di mana terdapat kandungan oksigen yang minimum, yang diperlukan untuk membakar 1 gram bensin dengan sempurna)
2. Gas yang tercampur ini akan dibakar dalam mesin nantinya.
3. Gas yang tercampur ini selanjutnya dihembuskan ke dalam mesin. Gas dikompress dengan piston dengan gaya yang lembam, yang meningkatkan suhu dan tekanan dari gas yang dihembuskan.
4. Campuran gas ini lalu dipantik dengan kontak spark dengan penempatan waktu yang tepat (tepat sebelum suhu dan tekanan gas mencapai titik tertinggi) Campuran gas ini mulai terbakar di dekat kontak spark.
5. Nyala diperbanyak secara bertahap dalam campuran gas, lalu menyebar masuki interior mesin (wadah pembakaran dalam) Tekanan di dalam wadah pembakaran dinaikkan oleh adanya pembakaran gas, yang mendorong piston.
6. Gaya yang dihasilkan dilewatkan ke bagian luar mobil, yang menggerakkan roda. Ada mekanisme mesin bensin. Mekanisme inilah yang menjadikan mesin berbahan bakar bensin juga disebut “mesin pantikan spark”.

Gambar 1. Pembakaran pada mesin kendaraan bermotor

Tabel 1. Koefisien Emisi kendaraan bermotor

II.Jenis polutan

1.CO2
Karbon dioksida berasal dari pembakaran sempurna hidrokarbon di dalamnya termasuk minyak bumi dan gas alam. Sebenarnya gas karbon dioksida tidak berbahaya bagi manusia. Namun, kenaikan kadar CO2 di udara telah mengakibatkan peningkatan suhu di permukaan bumi. Fenomena inilah yang disebut efek rumah kaca (green house effect). Efek rumah kaca adalah suatu peristiwa di alam dimana sinar matahari dapat menembus atap kaca, tetapi sinar infra merah yang dipantulkan tidak bisa menembusnya. Sinar matahari yang tidak bisa keluar itu tetap terperangkap di dalam rumah kaca dan mengakibatkan suhu di dalam rumah kaca meningkat. Seperti itu pula karbon dioksida di udaraa, ia dapat dilewati sinar ultraungu dan sinar tampak, tetapi menahan sinar inframerah yang dipantulkan dari bumi. Akibatnya suhu dipermukaan bumi naik jika kadar CO2 di udara naik. Kenaikan suhu global dapat mencairkan sungkup es di kutub. Akibat selanjutnya adalah kenaikan permukaan laut sehingga dapat membanjiri kota-kota pantai di seluruh dunia.
a.Sumber: semua sumber pembakaran;
b.Membahayakan kesehatan pada > 5000 ppm lebih dari 2 – 8 jam,
c.Level di atmosfer meningkat dari 280 ppm (sebelum jaman industri) hingga > 350 ppm (1990an),
d.Terjadi percepatan laju.
e.Meskipun diinginkan CO2 merupakan gas rumah kaca. Bersama gas rumah kaca lain seperti metana, CO2 menyerap radiasi inframerah yang dipantulkan bumi, sehingga meningkatkan energi yang terdeposit di bumi oleh matahari dan meningkatkan temperatur atmosfer.
f.Oleh karena itu, emisi CO2 menjadi issue global, terutama setelah Kyoto Protocol 1997.

Gambar 2. World CO2 emissions by region (in 106 t)

2.CO
Gas karbon monoksida berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar dalam kendaraan bermotor. Gas buang hasil pembakaran bensin dari kendaraan bermotor mengandung 10.000 sampai 40.000 ppm CO. Gas ini tidak berwarna dan tidak berbau, oleh karena itu, kehadirannya tidak segera diketahui. Gas itu bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernafasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernafasan, CO bereaksi dengan hemoglobin dalam darah membentuk COHb (karboksihemoglobin) dengan reaksi sebagai berikut :
CO + Hb  COHb
Seperti kita ketahui, hemoglobin ini seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi O2Hb (oksihemoglobin) dan membawa oksigen yang diperlukan ke sel-sel jaringan tubuh dengan reaksi sebagai berikut : O2 + Hb  O2Hb.
Ikatan CO dengan Hb lebih kuat dibanding O2 dengan Hb sehingga menghalangi fungsi vital Hb untuk membawa oksigen bagi tubuh, yang berakibat tubuh kekurangan oksigen sehingga menimbulkan rasa sakit kepala dan gangguan pernafasan bahkan kematian.
a.Sumber: kendaraan bermotor, proses industri,
b.Membahayakan kesehatan: 9 ppm (10 mg/m3) lebih dari 8 jam, 35 ppm (40 mg/m3) lebih dari 1 jam, tidak lebih dari sekali setahun (untuk keduanya)
3.NOx
Dalam beberapa dasawarsa terakhir, jumlah kendaraan bermotor yang meningkat telah menimbulkan sejenis pencemaran udara yang tidak pernah dialami oleh peradaban sebelumnya. Pencemaran ini ditimbulkan oleh oksida nitrogen. Sumber utama oksida nitrogen adalah pembakaran bahan bakar dalam industri dan kendaraan bermotor. Nitrogen dan oksigen tidak bereaksi pada suhu rendah, tetapi pada suhu tinggi, kedua gas itu dimungkinkan bereaksi sebagai berikut :
N2 (g) + O2 (g)  2 NO (g)
Sekitar 10% dari gas NO yang dihasilkan, teroksidasi lebih lanjut membentuk NO2. Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. NOx di udara tidak beracun secara langsung pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut) atau smog dalam bahasa Inggris. Asbut ini mengakibatkan mata perih, nafas sesak dan tanaman layu. Asbut adalah campuran rumit yang terdiri dari berbagai gas dan partikel-partikel zat cair dan zat padat. Asbut dihasilkan dari serentetan reaksi fotokimia (yaitu reaksi kimia di bawah pengaruh energi sinar matahari).
NO2 (g) + sinar matahari NO (g) dan O (g).
Motor bakar, juga menghasilkan hidrokarbon yang tidak terbakar akibat reaksi pembakaran di dalam motor kurang sempurna. Hidrokarbon ini dapat bereaksi dengan atom oksigen yang dihasilkan dari dekomposisi fotokimia NO2. Reaksi ini menghasilkan radikal hidrokarbon bebas yang sangat reaktif. Radikal ini bereaksi dengan NO dan menghasilkan NO2 lagi, dan serentetan reaksi berulang lagi dan menghasilkan ozon. Radikal bebas itu juga bereaksi dengan O2 dan N2 dan menghasilkan senyawa yang disebut peroksiasilnitrat (PAN). PAN juga memberi efek asbut dan menimbulkan rasa perih di mata.
a.Sumber: kendaraan bermotor; pembangkit panas dan listrik; asam nitrat; peledak; pabrik pupuk,
b.Membahayakan kesehatan untuk NO2: 0,053 ppm (100 µg/m3) lebih setahun; bereaksi dengan HC dan sinar matahari membentuk oksidan fotokimia.

4.SOx
Senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemar yang berbahaya adalah gas-gasa SO2 dan SO3. Gas SO2 di atmosfer sebagian besar berasal dari hasil pembakaran minyak bumi dan batubara yang mengandung belerang, di samping ada juga yang berasal dari hasil oksidasi bijih-bijih sulfida di industri.
Udara yang mengadung SO2 dalam kadar cukup tinggi dapat menyebabkan radang paru-paru dan tenggorokan pada manusia serta khlorosis (kepucatan) pada daun-daun. Oksidasi SO2 akan menyebabkan terbentuknya SO3. SO3 bila bereaksi dengan uap air akan menyebabkan hujan asam (acid rain). pH air hujan yang mengandung oksida belerang akan turun menjadi 3 – 4. Akibatnya timbul korosi logam-logam, kerusakan bangunan yang terbuat dari batu pualam dan memudarnya cat-cat pada lukisan. SO2 apabila terisap oleh pernafasan, akan bereaksi dengan air dalam saluran pernafasan dan membentuk asam sulfit yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Apabila SO3 yang terisap, maka yang terbentuk adalah asam sulfat, dan asam ini lebih berbahaya.
a.Sumber: Fasilitas pembangkit listrik dan panas yang menggunakan minyak atau batu bara yang mengandung sulfur; pabrik asam sulfat,
b.Membahayakan kesehatan untuk SO2: 0,03 ppm (80 µg/m3) lebih setahun, 0,14 ppm (365 µg/m3) selbih 24 jam tidak lebih dari sekali setahun, 0,5 ppm (1300 µg/m3) lebih dari 3 jam.
Sumber pencemaran Sox, misalnya pembakaran arang, minyak bakar gas, kayu dan sebagainya Sumber SOx yang kedua adalah dari proses-proses industri seperti pemurnian petroleum, industri asam sulfat, industri peleburan baja dan sebagainya. Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan Sox. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida misalnya tembaga ( CUFeS2 dan CU2S ), zink (ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan sebagian akan terdapat di udara.

Gambar 3. Gas buang industri yang mengandung SOX

5.VOC termasuk etana, etilena, asetilena, propana, butana, pentana, aldehida, keton, pelarut
a.Sumber: kendaraan bermotor; penguapan pelarut; industri proses; pembuangan limbah padat; pembakaran bahan bakar; kilang minyak; SPBU; pembersih pakaian; pencetakan; cait,
b.Breaksi dengan NOx dan sinar matahari membentuk oksidan fotokimia. Formaldehida dan benzena berbahaya bagi eksehatan.
6.Pencemaran Timbal di udara
Timbal (Pb) merupakan pencemar udara yang berasal dari gas buangan kendaraan bermotor. Untuk menghasilkan pembakaran yang baik dan meningkatkan efisiensi motor bakar, bensin diberi zat tambahan, yaitu Pb(C2H5)4 atau tetra etil timbal (TEL). Setelah mengalami pembakaran di dalam motor, timbal dilepas ke udara dalam bentuk oksida timbal. Timbal merupakan racun keras yang bila menumpuk di dalam tubuh akan menimbulkan kerusakan permanen pada otak, darah dan organ tubuh lainnya.

Jenis Polutan
Deskripsi
Efek Kesehatan
Karbon Monoksida
Tidak berwarna
Tidak berbau
Gas beracun
Dihasilkan oleh proses pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar fosil
Kebanyakan dihasilkan oleh kendaran bermotor
Pembentukan formasi karbon hemoglobin
Mengurangi kapasitas pengangkutan oksigen dalam darah
Mengganggu aktifitas penglihatan
Gangguan stres fisiologis
Nitrogen Dioxide (NOx)
Gas berwarna coklat
Sangat reaktif
Hasil reaksi dari  NO dengan Oksigen
Kebanyakan dihasilkan oleh kendaran bermotor
Meningkatkan sensitifitas asthma bronkiale
Iritasi pada saluran pernapasan
Mempengaruhi kapasitas fungsi paru pada pajanan jangka panjang
Sulfur Dioxide (SO2)
Gas yang mudah larut dalam air
Terdapat dalam bahan bakar fosil dan kebanyakan logam.
Dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil dan logam
Kebanyakan dihasilkan oleh bahan bakar untuk pembangkit tenaga listrik
Iritasi saluran pernapasan
Menimbulkan kambuh (ekserbasi) penyakit saluran pernapasan
Meningkatkan prevalensi dari gejala penyakit saluran pernapasan
Partikulat
Padatan yang ditemukan di udara berupa debu, jelaga, asap, atau tetesan cairan (droplet).
Padatan dapat tersuspensi di udara dalam waktu yang cukup lama.
Partikel yang berukuran besar dapat  berupa jelaga atau asap.
Partikel yang penting bagi  kesehatan masyarakat adalah  PM10 & PM2,5
Partikulat juga dapat terbentuk di udara dari perubahan kimia dan fisik gas.
Terbentuk bila gas dari pembakaran bahan bakar bereaksi dengan sinar matahari atau uap air di udara sehingga ukuran partikelnya bertambah besar
Infeksi saluran pernapasan atas
Ozon
Gas dengan 3 atom oksigen
Terdapat pada lapisan stratosfir
Tidak dilepaskan secara langsung ke udara.
Pada lapisan troposfer, ozon dihasilkan dari reaksi kimia antara NOx dan VOC (senyawa organik yang mudah menguap)
Gangguan fungsi paru dan meningkatkan kerentanan pada infeksi saluran pernapasan
Iritasi dan inflamasi/ peradangan selaput lendir mata

1.Emisi pembakaran diesel pada mobil

a.Carbon Monoksida (CO)
Karbon dan oksigen dapat bergabung membentuk senyawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan karbon dioksida (CO2). Sebagai hasil pembakaran sempurna. karbon monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Gas ini akan dihasilkan bila karbon yang terdapat dalam bahan bakar (kira-kira 85% dari berat dan sisanya hidrogen) terbakar tidak sempurna karena kekurangan oksigen. Hal ini terjadi bila campuran udara bahan bakar lebih gemuk dari pada campuran stoikiometris dan terjadi selama idling dapat beban rendah atau pada output maksimum. Karbon monoksida tidak dapat dihilangkan jika campuran udara bahan bakar gemuk, bila campuran kurus karbon monoksida tidak terbentuk.

b.Nitrogen Oksida (NOX)
Senyawa nitrogen oksida yang sering menjadi pokok pembahasan dalam masalah polusi udara adalah NO dan NO2. Kedua senyawa ini terbuang langsung ke udara bebas dari hasil pembakaran bahan bakar. Nitrogen monoksida ((NO) merupakan gas berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Gas NO merupakan gas yang berbahaya karena mengganggu syaraf pusat.gas NO terjadi karena adanya reaksi antara N2 dan O2 (Naibaho, K., 2009 ). Persamaan reaksi N2 dan O2 sebagai berikut : N2 (g) + O2 (g)  2 NO (g)

2.Emisi pembakaran bensin pada kendaraan bermotor
Emisi gas buang pada motor konvensional merupakan sesuatu yang mendapatkan perhatian yang cukup serius dari berbagai kalangan di dunia. Hal ini disebabkan efek dari gas buang yang dapat merusak lingkungan hidup. Efek dari gas buang ini juga dapat menimbulkan efek rumah kaca yang tidak kita harapkan. Pada motor bakar konvensional emisi gas buang yang dihasilkan berupa HC, CO, CO2, O2, NOx dan partikulat lain. Berbagai penelitian dilakukan untuk menurunkan kandungan emisi gas buang motor bakar konvensional itu sendiri. Emisi gas buang dihasilkan dari proses tidak sempurnanya pembakaran di ruang bakar, dimana hanya sebagian bahan bakar bereaksi dengan oksigen terutama di dekat dinding silinder antara torak dan silinder, hal ini pada umumnya disebabkan karena lemahnya api dan rendahnya temperature pembakaran. Jika suhu pembakaran rendah dan perambatan nyala api lemah serta luasan dinding ruang bakarnya yang bersuhu rendah agak besar, kondisi ini akan dijumpai pada saat motor baru dihidupkan atau pada putaran langsam (idle), secara alamiah motor akan banyak menghasilkan emisi gas buang yang dapat menyebabkan dampak negatif bagi kesehatan. Beberapa parameter yang dapat ditimbulkan dari gas buang kendaraan bermotor adalah sebagai berikut :

a) Hidrokarbon (HC)
Adalah gas buang yang diakibatkan karena bahan bakar yang tidak terbakar. HC ini adalah bagian dari bensin yang dilepaskan baik dalam bentuk tidak berbakar atau terpecah dengan tidak sempurna. Ada beberapa faktor yang menyebabkan adanya HC; sebagi contoh: pembkaran yang tidak sempurna oleh oksigen yang tidak mencukupi, nyala yang tertekan di dekat dinding mesin interior, turunnya suhu yang disebabkan oleh rendahnya kandungan bensin, dan lain-lain. Dengan kata lain, kita dapat mengatakan bahwa hc adalah komponen bensin yang tersisa dan tidak terbakar atau bentuknya berubah tanpa terbkar dengan sempurna.
• Molekul ringan, tidak terlihat sehingga melayang di udara
• Berbahaya bagi kesehatan, mengikat hemoglobin darah kita
• Semakin kecil HC semakin bagus

b) Karbon dioksida (CO2)
CO2 adalah produk akhir proses oksidasi bensin. Senyawa ini dihasilkan dari penggabungan C dalam bensin dengan O2 dalam udara. CO2 itu sendiri bukan komponen yang berbahaya. Namun, jika konsentrasi CO2 tinggi di bumi, maka akan mencegah panas permukaan keluar ke angkasa luar, yang akhirnya akan meningkatkan suhu bumi. Gas-gas, seperti CO2, yang memiliki efek meningkatkan suhu di bumi, disebut “gas rumah kaca”.
• Mengindikasikan derajat thernis pembakaran
• Diukur dalam prosentase, semakin tinggi semakin bagus (tertinggi 16%)
• Bersifat ringan, tidak terlihat dan tidak berbahaya tetapi dapat menjadi gas rumah kaca
• Tumbuhan, Biota laut dan lahan gambut memerlukan gas ini
• Batas minimum 11%

c) Karbon monoksida (CO)
“Membakar sesuatu” adalah reaksi oksidasi. Ketika terdapat kekurangan oksigen sebagai zat oksidator, senyawa yang terbakar tidak teroksidasi dengan sempurna, yakni tidak menjadi CO2, tapi hanya menjadi CO.
• Adalah gas yang timbul sebagai reaksi dari pembakaran yang tidak sempurna
• Bersifat ringan, tidak terlihat sehingga melayang di udara
• Berbahaya bagi kesehatan, ISPA, Kanker, penurunan kecerdasan
• Diukur dalam prosentase, 0,5 – 3% adalah hasil yang ideal

d) NOx
Dua komponen di atas (HC dan CO) adalah produk yang dihasilkan karena mereka tidak terbakar dengan sempurna, sehingga mereka tidak menjadi CO2 selama proses pembakaran bensin (reaksi oksidasi). Di sisi lain, mekanisme pembentukan Nox adalah sangat jauh berbeda dari dua komponen ini. N dan O dalam NOx berasal dari udara. N2 dan O2 masing-masing bersifat inert di udara , namun, mereka bereaksi antara satu dengan lainnya dan menghasilkan NOx pada kondisi suhu tinggi ketika pembakaran bensin. Karena itu, semakin tinggi suhunya, semakin banyak NOx dihasilkan.
• Adalah gas buang yang ditimbulkan oleh nitrogen yang teroksidasi karena tekanan dan panas kompresi
• Berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan karena gas ini adalah racun.

3.Emisi pembakaran batubara
1.Abu
Abu batubara adalah bagian dari sisa pembakaran batubara pada boiler pembangkit listrik tenaga uap yang berbentuk partikel halus amorf dan bersifat Pozzolan, berarti abu tersebut dapat bereaksi dengan kapur pada suhu kamar dengan media air membentuk senyawa yang bersifat mengikat. Dengan adanya sifat pozzolan tersebut abu terbang mempunyai prospek untuk digunakan berbagai keperluan bangunan.
Abu merupakan bahan anorganik sisa pembakaran batubara dan terbentuk dari perubahan bahan mineral (miniral matter) karena proses pembakaran. Pada pembakaran batubara dalam pembangkit tenaga listrik terbentuk dua jenis abu yakni abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Partikel abu yang terbawa gas buang disebut abu terbang, sedangkan abu yang tertinggal dan dikeluarkan dari bawah tungku disebut abu dasar. Sebagian abu dasar berupa lelehan abu disebut terak (slag).
Komposisi antara abu terbang dan abu dasar tergantung sistem pembakarannya. Dalam tungku pulverized coal sistem basah antara 45-55 %, dan tungku underfeed stoker 30-80 % dari total abu batubara. Abu terbang ditangkap dengan Electric Precipitator sebelum dibuang ke udara melalui cerobong.
PLTU berbahan bakar batubara biasanya menghasilkan limbah padat dalam bentuk abu. Jumlah abu batubara yang dihasilkan per hari dapat mencapai 500 – 1000 ton. Sebagian besar abu terbang dan abu dasar dikumpulkan dalam pembuangan abu (ash disposal). Jumlah abu tersebut demikian banyaknya sehingga menjadi masalah dalam pembuangannya. Dengan bertambahnya jumlah abu batubara maka ada usaha-usaha untuk memanfaatkan limbah padat tersebut. Hingga saat ini abu batubara tersebut banyak dimanfaatkan untuk keperluan industri semen dan beton, bahan pengisi untuk bahan tambang dan bahan galian serta berbagai pemanfaatan lainnya.

2.Oksida Belerang
Unsur belerang terdapat pada batubara dengan kadar bervariasi dari rendah (jauh di bawah 1%) sampai lebih dari 4%. Unsur ini terdapat dalam batubara dalam 3 bentuk yakni belerang organik, pirit dan sulfat. Dari ketiga bentuk belerang tersebut, belerang organik dan belerang pirit merupakan sumber utama emisi oksida belerang. Dalam pembakaran batubara, semua belerang organik dan sebagian belerang pirit menjadi SO2. Oksida belerang ini selanjutnya dapat teroksidasi menjadi SO3. Sedangkan belerang sulfat disamping stabil dan sulit menjadi oksida belerang, kadar relatifnya sangat rendah dibanding belerang bentuk lainnya.
Oksida-oksida belerang yang terbawa gas buang dapat bereaksi dengan lelehan abu yang menempel dinding tungku maupun pipa boiler sehingga menyebabkan korosi. Sebagian SO2 yang diemisikan ke udara dapat teroksidasi menjadi SO3 yang apabila bereaksi dengan uap air menjadi kabut asam sehingga menimbulkan turunnya hujan asam.
Energi batubara merupakan jenis energi yang sarat dengan masalah lingkungan, terutama kandungan sulfur sebagai polutan utama. Sulfur batubara juga dapat menyebabkan kenaikan suhu global serta gangguan pernafasan. Oksida belerang merupakan hasil pembakaran batubara juga menyebabkan perubahan aroma masakan atau minuman yang dimasak atau dibakar dengan batubara (briket), sehingga menyebabkan menurunnya kualitas makanan atau minuman, serta berbahaya bagi kesehatan (pernafasan). Cara yang tepat untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan mewujudkan gagasan clean coal combustion melalui desulfurisasi batubara.

3.Oksida Nitrogen
Nitrogen umumnya terikat dengan material organik dalam batubara dan kadarnya kurang dari 2%. Pada pembakaran, nitrogen akan dirubah menjadi oksida nitrogen dan disebut NOx. Selain nitrogen dari batubara, NOx juga dapat terbentuk dari nitrogen dalam udara pembakaran.
Zat nitrogen oksida ini dapat menyebabkan kerusakan paru-paru. Setelah bereaksi di atmosfer, zat ini membentuk partikel-partikel nitrat amat halus yang menembus bagian terdalam paru-paru. Partikel-partikel nitrat ini pula, jika bergabung dengan air baik air di paru-paru atau uap air di awan akan membentuk asam. Akhirnya zat-zat oksida ini bereaksi dengan asap bensin yang tidak terbakar dan zat-zat hidrokarbon lain di sinar matahari dan membentuk ozon rendah atau “smog” kabut berwarna coklat kemerahan yang menyelimuti sebagian besar kota di dunia.

4.Karbon Monoksida
Gas karbon monoksida (CO) terbentuk pada pembakaran tidak sempurna. gas ini dihasilkan dari proses oksidasi bahan bakar yang tidak sempurna. Gas ini bersifat tidak berwarna, tidak berbau, tidak menyebabkan iritasi. Reaksi yang tidak sempurna antara karbon dan oksigen adalah sebagai berikut:
C + ½ O2 → CO
Selain menghasilkan energi lebih rendah, gas CO merupakan polutan yang dapat mencemari lingkungan terutama untuk para pekerja di lingkungan tertutup. Untuk pembakaran batubara dalam pembangkit listik yang modern, pembentukan CO biasanya kecil sehingga tidak perl dikhawatirkan karena jumlah oksigen (udara) yang dipasok biasanya sudah dihitung dan dipasok berlebih.

5.Asap dan Gas Hidrokarbon
Asap dan gas hidrokarbon terbentuk pada pembakaran yang sangat tidak sempurna. Asap terutama terdiri dari partikel-partikel karbon yang tidak terbakar. Sedangkan gas-gas hidrokarbon adalah senyawa-senyawa karbon dan hidrogen hasil pemecahan bahan organik batubara yang belum mengalami oksida oksigen lebih lanjut. Seperti karbon monoksida, pembentukan asap dan gas-gas hidrokarbon menyebabkan rendahnya efisiensi pembakaran bahkan jauh lebih rendah dari yang diakibatkan oleh pembentukan karbon monoksida.

6.Karbon Dioksida
Dalam pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara, tujuan utamanya adalah semaksimal mungkin mengkonversikan unsur utama dalam batubara yakni C (karbon) menjadi CO2 sehingga dihasilkan energi yang tinggi. Dikarenakan batubara mengandung kadar karbon paling tinggi dibanding bahan bakar fosil lainnya seperti minyak dan gas, maka pembakaran batubara dianggap merupakan sumber emisi CO2 terbesar.

III.Penanganan polutan

Terdapat 3 metode untuk mengendalikan pencemaran udara yang terdiri dari :
1.Input/preventive control (pengendalian di input)
Mencegah atau mengurangi terbentuknya polutan, contoh metode yang digunakan:
a.Mengurangi atau mencegah terbentuknya polutan yang masuk ke dalam atmosfir. Contohnya adalah dengan melakukan konservasi tanah.
b.Pemilihan bahan baku sehingga mengurangi polutan, contohnya adalah penggunaan  gas alam.
c.Mengganti polutan sebelum masuk ke proses produksi, contohnya adalah mengganti sulfur yang berasal dari batu bara dengan minyak.

2.Througput control ( pengendalian proses)
Mengurang sebagian kecil polutan dalam proses produksi dengan cara mengubah proses produksi, contoh metode yang digunakan:
a.Menurunkan jumlah produksi dan pemakainnya.
b.Merubah atau mengganti proses sehingga mengurangi polutan.
c.Membuat proses yang lebih efisien sehingga energi dan polutan yang dikeluarkan berkurang.

3.Output Control (Pengendalian pada output)
Memidahkan polutan setelah produksi pada waktu polutan sebelum atau sesudah masuk ke dalam ekosfir, metode yang digunakan adalah:
a.Memidahkan atau mendilusi polutan pada emisi, contoh dengan menggunakan pipa pembuangan, cerobong asap, saluran pembuangan limbah.
b.Mengubah polutan menjadi bentuk yang lebih aman (mengubah methyl mercury menjadi bentuk mercury)
c.Memilih tempat dan waktu untuk mebuang polutan sehingga menimalkan kerusakan, contohnya: penggunaan cerobong asap yang tinggi, karena pada ketinggian tertentu polutan yang terdispersi akan lebih efektif).

A.Penanggulangan Sox

1. Pengendalian SOx
Sumber Bergerak
a)Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baik
b)Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala
c)Memasang filter pada knalpot
Sumber Tidak Bergerak
a)Memasang scruber pada cerobong asap.
b)Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala.
c)Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar Sulfur rendah.
Bahan Baku
Pengelolaan bahan baku SO2 sesuai dengan prosedur pengamanan.
Manusia
Apabila kadar SO2 dalam udara ambien telah melebihi Baku Mutu (365mg/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan, dilakukan upaya-upaya :
a)Menggunakan alat pelindung diri (APD), seperti masker gas.
b)Mengurangi aktifitas diluar rumah.
2.Penanggulangan
Memperbaiki alat yang rusak
Penggantian saringan/filter

B.Pengendalian NOx

1.Pencegahan
Sumber Bergerak
a)Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.
b)Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala.
c)Memasang filter pada knalpot.

Sumber Tidak Bergerak
a)Mengganti peralatan yang rusak.
b)Memasang scruber pada cerobong asap.
c)Memodifikasi pada proses pembakaran.
Manusia
Apabila kadar NO2 dalam udara ambien telah melebihi baku mutu ( 150 mg/Nm3 dengan waktu pengukur 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya :
a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas.
b) Mengurangi aktifitas di luar rumah.

2. Exhause Gas Recirculation (EGR)
Merupakan suatu teknik untuk mengatur konsentrasi NO dalam gas buang kendaraan bermotor dengan cara menurunkan konsentrasi NO atau dengan nenurunkan temperatur siklus puncaknya.

(ditulis oleh: elsa M, Fahrul dan Ratna Mutiara, 2010)
Dari berbagai sumber

Diet Terunik Sepanjang Sejarah

Saat ini berkembang berbagai macam jenis diet, mulai dari diet protein tinggi, diet makanan bayi, diet karbohidrat, hingga diet golongan darah. Sebenarnya, program diet sudah ada sejak era 1700an. Beragam cara dilakukan untuk mendapatkan berat badan ideal termasuk cara-cara ekstrim.

Berikut lima belas jenis diet sepanjang sejarah, seperti dikutip dari Womans Day.

1. 1727: Menghindari tinggal di sekitar rawa
Pada 1727, Thomas Short menulis risalah yang berjudul ‘The Causes and Effects of Corpulence’. Untuk membuat tulisan tersebut Short melakukan observasi dan berkesimpulan, orang yang tinggal di sekitar rawa, cenderung bertubuh gemuk. Ia merekomendasikan orang harus memilih dan pindah ke tempat yang kering untuk menghindari efek samping dari rawa.

2. 1800an : Histeria kelaparan
Selama paruh kedua abad ke-19, suatu bentuk “Anorexia Victoria” adalah hal yang dilakukan di kalangan kelas menengah dan aristokrasi di Eropa Barat. Orang-orang sengaja membuat lapar dirinya sendiri untuk hidup sesuai dengan ide Victoria, yang berhubungan dengan kemurnian spiritual dan feminitas.

3. 1820: Diet cuka
Seorang penyair bulimia dan anokreksia, Lord Byron mempopulerkan diet cuka pada 1820an. Niatnya adalah untuk membersihkan rancun dalam tubuh dengan meminum cuka dan air setiap hari. Tetapi, yang terjadi adalah ia muntah dan terkena diare, dan tak heran jika berat badannya menurun.

4. 1903: Mengunyah tanpa menelan
Seorang kurator seni asal San Francisco, Horace Fletcher terkenal sebagai ‘The Great Masticator’, setelah ia kehilangan 40 pon berat badannya. Hal itu karena ia mengunyah makanan dan tidak menelannya. Pola makan Fletcher, ia mengunyah setiap makanan sebanyak 32 kali (satu untuk setiap gigi), lalu memuntahkannya. Ia melakukannya dengan logika, tubuh akan menyerap nutrisi yang dibutuhkan tanpa harus bertambah bobot berat badan.

5. 1925: Diet Rokok
Sulit memang membayangkan iklan rokok mempromosikan kehidupan yang sehat. Tetapi, pada 1920an, beberapa perusahaan rokok di Amerika Serikat, mempromosikan produk rokok dengan menonjolkan kelebihan ‘bisa menghilangkan nafsu makan’.

6. 1928: Diet daging mentah
Seorang pengembara benua Arktik, Vilhjalmur Stefansson, mempromosikan bahwa diet versi ekstrim yang dilakukan suku Atkin cukup efektif. Setelah tinggal di tundra utara, Stefánsson takjub melihat betapa sehatnya orang Inuit, yang hidup di Arktik, meskipun makan ikan mentah dan lapisan lemak ikan paus, tanpa mengonsumsi buah atau sayuran.

Stefánsson begitu tertarik pada diet tersebut dan mengklaim dia telah melakukannya sendiri dan membuktikan efektivitasnya. Ia lalu memeriksakan diri ke New York Bellevue Hospital, di mana oleh dokter dipantau kesehatannya selama beberapa bulan. Setelah observasi, dia dinyatakan sehat.

7. Awal 1930an: Sabun pelangsing
Cuci dan hilangkan lemak di kamar mandi? Walaupun kedengarannya mustahil, sabun pelangsing cukup populer pada 1930an, di Amerika Serikat. Produk sabun berlabel ‘Fatoff’, ‘Fat-O-NO’ dan ‘La-Mar Reducing Shop’, berhasil menipu para wanita untuk membeli. Meskipun perusahaan sabun tersebut mengklaim bisa mengurangi lemak, tetapi produk-produk itu sebenarnya seperti sabun mandi biasa.

8. 1954: Diet cacing
Ketika orang tahu bahwa cacing parasit yang hidup di usus, menghisap nutrisi dan menyebabkan kehilangan berat badan, ada beberapa orang yang jusru memanfaatkannya. Beberapa orang mulai menelan kista cacing pita (cacing pita bayi) untuk bisa makan banyak tanpa harus pusing memikirkan berat badan. Namun, diet ini sempat menuai kontroversi, karena ada fakta menyeramkan tentang cacing tersebut. Cacing itu dapat tumbuh hingga 25 kaki, sehingga bisa menyebabkan kejang, meningitis atau demensia. (umi)

sumber: http://kosmo.vivanews.com/news/read/151666-15_diet_terunik_sepanjang_sejarah

Proses pembuatan porselen

Ada tiga cara produksi pembuatan porselen, yaitu :
1.Proses basah yang digunakan untuk membuat isolator butiran halus berglasir tebal untuk peralatan listrik tegangan tinggi.
2.Proses kering digunakan untuk pembuatan alat-alat listrik tegangan rendah yang mempunyai tekstur terbuka secara cepat.
3.Proses cetak digunakan untuk membuat barang-barang yang terlalu besar atau terlalu rumit untuk kedua cara yang lain.
Ketiga proses ini didasarkan atas bahan baku yang sama. Perbedaan pembuatannya adalah dalam cara pengeringan dan pembentukan.
Proses basa:
Bahan baku dengan perbandingan dan sifat-sifat sesuai dengan yang diperlukan untuk menghasilkan porselen dengan kualitas yang dikehendaki, ditimbang dari hooper yang terletak diatas kekereta timbang .
Feldspar, lempung dan filn dicampur dengan air dalam lumer ( pencampur lempung air ) dan dilewatkan melalui separator magnetic, diayak dan disimpan air dibuang dalam filter pres semua udara yang didalam campuran dikeluarkan didalam penggiling cook, dibantu dengan vakum dan pisau pengiris.
Cara ini menghasilkan porselen yang lebih padat , lebih seragam dan kuat .
Lempung yang sudah disiapkan di bentuk menjadi blanko. Didalam pres hidraulik, atau dengan pengempaan pasan dalam pencetak pencetak sesuai keperluan .
Belangko tersebut mengalami pengeringan pendahuluan , dirapikan dan kemudian di keringkan sampai kering benar. Dibawah kondisi yang dikendalikan dengan baik.
Untuk mendapatkan permukaan yang cemerlang, dilakukan penglasiran dengan mengunakan bahan-bahan tertentu .

PROSES PEMBUATAN PORSELEN
Ada tiga cara/bentuk memproduksi poselen, yaitu : (1) Wet-Process Porcelain, digunakan untuk memproduksi poselain dalam bentuk butiran halus, alat penyekat atau bahan isolasi untuk tegangan tinggi; (2) Dry-Process Porcelain, dilakukan untuk memproduksi dengan cepat dengan bentuk yang beragam dan pembuatan bahan isolasi untuk tegangan rendah; dan (3) Cast Porcelain, merupakan proses yang penting untuk pembuatan potongan porselen yang terlalu sulit/ruwet atau besar dari dua metoda tersebut di atas. Tiga proses ini didasarkan pada bahan baku yang sama,sedangkan perbedaan di dalam memproduksi sebagian besar terdapat pada langkah pengeringan dan pembentukan.
Flowchart dari Wet-Process Porcelain ditunjukkan pada Gambar LC.1. Flowchart tersebut dapat dijelaskan dalam sebagai berikut:
Bahan baku (Feldspar, Tanah liat, dan batu api\geretan) dengan ukuran dan porsi yang sesuai dan dengan sifat-sifatnya untuk melengkapi mutu porselin yang diinginkan, dimasukkan ke dalam corong tuang (hopper) kemudian dilewatkan ke weight car. Feldspar, Tanah liat, dan batu api\geretan dimasukkan ke dalam blunger dan bercampur dengan air di dalam blunger (clay-water mixer) dan kemudian melewati suatu separator-magnit, disaring, dan kemuidan disimpan di dalam Storage Cistern. Kebanyakan dari air dipindahkan (dan dicuci) di dalam saringan tekan (Filter Press). Semua udara dari filter diambil atau disedot dengan bantuan vakum dan Slicing knives ke dalam Plug Mill. Dengan proses ini porselen yang diperoleh akan lebih padat, lebih menyatu, dan lebih kuat. Kemudian porselen yang telah disiapkan dibentuk di dalam cetakan yang kosong pada hidrolik tekanan (Hydroulic Press) atau pada sebuah cetakan yang sesuai dengan menggunakan panas. Cetakan tersebut pada awalnya dikeringkan, dihias, dan akhirnya dikeringkan dengan sempurna, semua proses tersebut harus di bawah dikendalikan atau dilakukan pada kondisi yang hati-hati.
Pada permukaan atas porselen yang berkilau diamankan dengan pemolesan dengan bahan-bahan terpilih.
Proses vitrifikasi pada badan dan lapisan kaca dilaksanakan pada tempat pengeringan (Tunnel Kiln), dengan benar-benar mengendalikan temperatur dan pergerakan. Porselen dilindungi dengan menempatkannya dalam saggers mencoba satu di atas sekali lain. Keadaan ini merupakan suatu one-fire process, dimana badan dari lapisan kaca dibakar secara simultan. Potongan porselen ini kemudian diperiksa dan kemudian diuji secara elektris.

outline industri keramik

Industri keramik atau tembikar merupakan salah satu industri paling tua dalam sejarah manusia. Industri keramik ini pun telah mengalami perkembangan-perkembangan, sehingga muncullah jenis-jenis keramik berdasarkan kebutuhan manusia. Jenis-jenis keramik tersebut diantaranya adalah, keramik putih, produk lempung struktural, refraktori, produk keramik khusus, dan Email dan logam lapis email. Keramik putih atau porselin dikelompokkan menjadi keramik tanah, keramik cina, porselin, keramik saniter, keramik batu, dan ubin keramik putih. Produk lempung structural seperti bata bangunan, bata dinding, pipa got dan ubin comber. Refraktori dibagi dalam beberapa jenis, yaitu bata lempung api, bata silica, refraktori alumina tinggi, refraktori basa, refraktori magnesia, bata isolasi, silicon karbida, dan refraktori dari alumina Kristal atau alumunium silikat.produk keramik khusus dibagi dalam dua jenis yaitu keramik feroelektrik-dan-feromagnetik dan keramik alumina tinggi. Tiga bahan baku dasar yang dipakai dalam pembuatan keramik adalah tanah lempung, feldspar dan pasir. Tanah lempung yang baik untuk pembuatan keramik yaitu memiliki sifat-sifat plastisitas yaitu kemampuan untuk dibentuk tanpa mudah retak dan fusibilitas yaitu kemampuan untuk dilebur, perbedaan kandungan tanah liat memberikan sifat keramik yang berbeda-beda. Pasir berfungsi sebagai bahan non-plastis mengandung silika yang membuat keramik lebih kuat, namun bila penambahannya terlalu banyak dapat menyebabkan keretakan saat pembakaran. Bahan baku feldspar berfungsi sebagai bahan pengikat dan menurunkan temperatur pembakaran, hal ini diperlukan agar dapat menghemat energi. Pembuatan keramik secara umum terdiri dari empat tahap, diantaranya dehidrasi pada suhu 150-650 oC, kalsinasi pada suhu 600-900 oC, oksidasi besi fero dan bahan organic pada suhu 350-900 oC dan pembentukan silica pada suhu 900 oC semua proses ini terjadi didalam tanur. Pembuatan keramik juga meliputi proses pembentukan berdasarkan kadar air, yaitu dengan dipres bila kadar air 6-7%, dibentuk dengan jiggering(pengecoran) bila kadar air 20-25% dan dengan penuangan kedalalam cetakan yang terbuat dari gips bila kadar air 40-60%, setelah pembentukan dilakukan pembakaran (vitrivikasi) untuk memperkecil porositas keramik. Namun untuk memperoleh jenis keramik yang sesuai dengan kebutuhan diperlukan proses-proses dan komposisi bahan baku tersendiri, diantaranya untuk mengahasilkan porselin digunakan 3 proses yaitu proses basah, proses kering, dan porselin cetak, proses ini menggunakan bahan baku yang sama, perbedaan pembuatannya dalam cara pengeringan dan pembentukan. Dalam pembuatan produk lempung structural(produk lempung konstruksi), misalnya dalam pembuatan bata bangunan bahan baku yang digunakanterdiri dari tiga macam lempung, yaitu lempung bakar merah, lempung bakar putih, dan lempung bakar buf, dan biasa dibuat dengan cara lumpur kaku. Proses pembuatan refraktori melalui beberapa tahapan, diantaranya: penggilingan/pengayakan, pencampuran, pencetakan, pengeringan dan pembakaran. Pada pembuatan email vitreo bahan baku yang digunakan harus bersih dan murni, memiliki kehalusan, komposisi mineral, dan bentuk butiran yang tepat, bahan baku yang digunakan dibagi menjadi enam kelompok, yaitu refraktori, fluks, opasifikator, warna, bahan pengembang, dan elektrolit sedangkan pembuatannya meliputi, bahan baku dengan komposisi tertentu dicampur dan dimasukkan kedalam tanur pada suhu 1370 oC dan didinginkan mendadak setelah itu dihancurkan dan diayak.

Cara kerja alat pemadam kebakaran

Bekerja di sebuah laboratorium jelas tak bisa lepas dari kemungkinan kecelakaan kerja atau bahaya yang salah satunya adalah kebakaran. Aspek bahaya ini menjadikan pekerja laboratorium membuat dan menciptakan suatu system keselamatan kerja. Selain itu perlu difahami pula bagaimana proses terjadinya kebakaran, bahan-bahan kimia apa saja yang mudah terbakar serta bagaimana cara penanggulangannya secara benar.
Bahasan ini akan saya uraikan secara lengkap mulai dari definisi api dan kebakaran. Definisi api adalahsuatu fenomena yang dapat diamati dengan adanya cahaya dan panas serta adanya proses perubahan zat menjadi zat baru melalui reaksi kimia oksidasi eksotermal. Api terbentuk karena adanya interaksi beberapa unsur/elemen yang pada kesetimbangan tertentu dapat menimbulkan api. Sedangkan kebakaran yaitu peristiwa bencana yang ditimbulkan oleh api, yang tidak dikehendaki oleh manusia dan bisa mengakibatkan kerugian nyawa dan harta.

Segitiga Api
Ditinjau dari jenis api, dapat dikategorikan menjadi jenis api jinak dan liar. Jenis api jinak artinya api yang masih dapat dikuasai oleh manusia, sedang jenis api liar tidak dapat dikuasai. Inilah yang dinamakan kebakaran.
Proses kebakaran atau terjadinya api sebenarnya bisa kita baca dari teori segitiga api yang meliputi elemen bahan, panas dan oksigen. Tanpa salah satu dari ketiga unsur tersebut, api tidak akan muncul. Oksigen sendiri harus membutuhkan diatas 10% kandungan oksigen di udara yang diperlukan untuk memungkinkan terjadinya proses pembakaran.

Sedang mengenai sumber panas bisa bisa muncul dari beberapa sebab antara lain :
1.Sumber api terbuka yaitu penggunaan api yang langsung dalam beraktifitas seperti : masak, las, dll. 
2.Listrik Dinamis yaitu panas yang berlebihan dari sistem peralatan/rangkaian listrik seperti : setrika, atau karena adanya korsleting. 
3.Listrik Statis yaitu panas yang ditimbulkan akibat loncatan ion negatif dengan ion positif seperti : peti. 
4.Mekanis yaitu panas yang ditimbulkan akibat gesekan/benturan benda seperti : gerinda, memaku, dll.


Tetrahidral Api
5.Kimia yaitu panas yang timbul akibat reaksi kimia seperti : karbit dengan air
Bisa terjadi juga kecenderungan terjadi reaksi kimia akibat adanya elemen ke empat. Inilah yang biasa dinamakan tetrahidral api seperti gambar disamping.

Ada beberapa klasifikasi kebakaran berdasarkan jenis bahan yang terbakar antara lain :
Kelas A : Benda padat seperti kertas, kayu, plastik, karet, kain, dsb. 
Kelas B : Benda cair seperti mInyak tanah, bensin, solar, tinner, gas elpiji, dsb. 
Kelas C : Kebakaran listrik, travo, kabel/konsleting arus listriknya. 
Kelas D : Kebakaran khusus seperti Besi, aluminium, konstruksi baja.
 Tipe Kebakaran :

Bagaimana caranya untuk memadamkan api? 
Agar bisa memadamkan secara cepat, perlu difahami segitiga api seperti yang telah diuraikan 
diatas yaitu menghilangkan salah satu unsur dari segitiga api.
Selain itu harus ada sarana dan prasarana alat pemadam kebakaran. Alat yang sifatnya tradisional masih bisa dipakai seperti karung goni, pasir, termasuk keperluan komunikasi kentongan dll. Sedang untuk alat pemadam kebakaran yang sifatnya umum antara antara lain Hidrant, Mobil pemadam kebakaran, Alat pemadam api ringan (APAR), sprinkler, dll.
Disamping itu alat pemadam api lain yang mempunyai sifat sebagai racun api, antara lain karbon dioksida, Bahan Kimia kering multi guna dan bubuk kering. Dari beberapa macam alat pemadam api tersebut masing‐masing mempunyai kegunaan dan aturan tersendiri.
Inilah contoh gambar Alat Pemadam Api Ringan (APAR)

Media Alat Pemadam, Karakteristik dan Sifat Pemadamannya
1. Hydrospray
Alat pemadam dengan air ini umumnya digunakan untuk kebakaran kelas A. Alat ini biasanya dilengkapi dengan penera untuk mengetahui tekanan air. Penera berwarna hijau menunjukkan alat aman untuk digunakan, sedangkan warna merah menunjukkan tekanan sudah berkurang.

2. Drychemical Powder
Jenis bubuk kering digunakan untuk kelas A,B, C dan D, sedang sifat pemadaman jenis bubuk kering antara lain :
Menyerap panas dan mendinginkan obyek yang terbakar. 
Menahan radiasi panas. 
Bukan penghantar arus listrik. 
Menutup dengan cara melekat pada obyek yang terbakar karena adanya reaksi kimia bahan tersebut saat terjadi kebakaran (reaksi panas api). 
Menghambat terjadinya oksidasi pada obyek yang terbakar.
Tidak berbahaya. 
Efek samping yang muncul adalah debu dan kotor.
Dapat berakibat korosi dan kerusakan pada mesin ataupun perangkat elektronik.
Sekali pakai pada tiap kejadian.

3. Gas Cair Hallon Free/AF 11/Halotron 1
Alat pemadam gas cair ini bisa digunakan untuk semua jenis klasifikasi kebakaran.Sifat alat pemadam ini antara lain :
Bukan penghantar listrik
Tidak merusak peralatan 
Non Toxic (tidak beracun)
Bersih tidak meninggalkan bekas.
Memadamkan api dengan cara mengikat O2 disekitar area kebakaran
Penggunaan yang multi purpose (semua klas kebakaran)
Bisa digunakan berulang-ulang 
Lebih tepat digunakan di dalam ruang
4. Carbon dioksida
Racun api CO2 ini cocok dan efektif digunakan untuk pemadaman api kelas B dan C. Sifat-sifatnya antara lain :

•         Bersih tidak meninggalkan bekas.
•         Non Toxide ( tidak beracun ).
•         Bukan penghantar listrik.
•         Tidak merusak peralatan ( elektronik / mesin )
•         Cara pemadaman dengan mendinginkan dan menyelimuti obyek yang terbakar.
•         Tepat untuk area generator dan instalasi listrik.
•         Tekanan kerja sangat besar.

5. Racun Api Busa 
Racun api berupa busa hanya digunakan untuk jenis kebakaran kelas A dan B. Cara kerjanya menyelimuti dan membasahi obyek yang terbakar. Jika obyek yang terbakar benda cair, racun api busa ini bekerja menutup permukaan zat cair.
Sifat lainnya yaitu penghantar arus listrik sehingga tidak dapat digunakan pada ruang yang berisi peralatan komponen listrik.


6. Fire Sprinkler System

Alat ini biasanya terinstal didalam gedung dan bersifat mengandung Hg. Mekanisme kerja sprinkler yaitu secara otomatis akan mengeluarkan air bila kepala sprinkler terkena panas.
Prinsip dasar alat ini adalah mampu menyerap kalor yang dihasilkan dari bahan yang terbakar.

 
8. Hydrant 
Digunakan untuk jenis api kelas A dan B.

Secara ringkas, penggunaan media racun api berdasarkan klasifikasi bahan terbakar jadi begini :

Agar bisa bekerja cepat dalam keadaan darurat perlu diperhitungkan persyaratan dan cara pemasangan APAR (Alat Pemadam Api Ringan) yang antara lain : 
Tempat mudah dilihat dan dijangkau, tidak boleh digembok atau diikat mati.
Jarak jangkauan maksimum 15 m.
Tinggi pemasangan maksimum 125 cm.
Jenis media dan ukuran sesuai dengan klasifikasi kebakaran dan beban api.

Diperiksa secara berkala.
Bisa diisi ulang (Refill).
Kekuatan konstruksi terstandar.
Fasilitas yang harus dipunyai oleh laboratorium :
APAR 
Tangga darurat 
Ada sistem alarm seperti Heat detector, Smoke detector dan Flame detector (lidah api) 
Hydrant (Box hydrant) 
Baju tahan panas pelindung kerja lengkap tahan api 
Pintu tahan Api 
Jumping sheet 
Penangkal petir
Perhatikan juga jika masuk ke laboratorium atau gedung manapun, cobalah lihat dan cari tanda arah evakuasi ataupun pintu darurat. Biasanya ditunjukkan dengan papan nama ‘pintu darurat’ atau “exit” seperi gambar ini :

Usaha Preventif  Tanggap Kebakaran
Penyuluhan dan pelatihan tentang pemadam kebakaran 
Adanya SOP cara pengoperasian pada tabung pemadam 
Pastikan listrik/api telah padam sebelum meniggalkan laboratorium 
Usahakan bak kamar mandi selalu penuh
Bagaimana cara pelaksanaan pemadaman?
Selalu siap mental dan jangan panik 
Perhatikan arah angin (dengan melihat lidah api) 
Membelakangi arah angin menghindar dari sisi lain 
Semprotkan/arahkan pada sumber api 
Harus tahu jenis benda yang terbakar 
Usahakan mengatur dan menahan nafas
Sedangkan prosedur emergensi evakuasi seperti berikut :
Bunyikan / tekan alarm terdekat 

Keluar lewat pintu terdekat 
Berkumpul ditempat yang berjarak minimal 30 meter dari sumber kebakaran 
Beritahu petugas emergensi mengenai orang-orang yang ada didalam 
Beritahu petugas emergensi mengenai alasan pengosongan ruangan
Jangan masuk kedalam gedung lagi sampai dijinkan oleh yang berwenang
Nah, itulah sedikit uraian penanganan kebakaran di dalam laboratorium. Satu hal paling utama yang perlu diperhatikan adalah ketelitian dan kewaspadaan kita sebagai pengguna laboratorium karena kecerobohan dan keteledoran tentu saja dapat mengundang segala resiko yang semua itu bisa saja terjadi. Demi keselamatan individual maupun bersama, sebelum bekerja didalam laboratorium kimia, terlebih dahulu memperhatikan tata tertib yang ada.

Sumber : berbagai sumber

AOP Berbasis O3 dan GAC

Ozonasi katalitik heterogen umumnya menggunakan katalis oksida logam (MnO2, TiO2, Al2O3), logam-logam atau logam oksida pada penyangga oksida, karbon aktif dan zeolit. Aktifitas katalis pada dekomposisi ozon dapat dilihat dari kecepatan terbentuknya OH atau laju degradasi kontaminan (Kasprzyk et al, 2003). Mekanisme reaksi yang terjadipada ozonasi katalitik heterogen umumnya adsorbsi, reaksi, dan desorpsi.
Karbon aktif adalah salah satu material yang bersifat oksidatif atau adsorptif dapat digunakan untuk mempercepat reaksi ozonasi. Mattson dan Mark (1971) menyatakan bahwa karbon aktif mampu menguraikan senyawa non polar hidrofobik dalam dengan ozon. Sifat adsorptif karbon aktif diperlihatkan oleh adanya permukaan (1) makropori dengan diameter > 50 nm, (2) mesopori diameter 2-50 nm dan mikropori diameter lebih kecil dari 2 nm (Laszlo et al, 2001). Permukaan oksidatif pada karbon aktif diperlihatkan oleh adanya gugus asam dan basa. Gugus asam diwakili oleh karbonil, karboksil, hidroksil fenolat, lakton dan kuinon, sedangkan sebagai gugus basa diwakili oleh eter dan karbonil (Laszlo et al, 2001).
Ozonasi dengan adanya karbon aktif dapat mempercepat dekomposisi ozon menjadi radikal hidroksida (Polo et al, 2005; Song et al, 2004; Rivas et al, 2002; Beltran et al, 2001; Ma Jun dan Minghao, 2001 dan Logemann dan Annee, 1997; Jans dan Hoigne, 1998) dan lebih cepat dibandingkan dengan ozonasi menggunaka zeolit (zeolit mordenit, HY), Al2O3, SiO2 dan TiO2 pada suhu 18oC (Lin et al, 2002). Karbon aktif dengan elektron dasar dan grup oksigen (Chromene dan pyrone) pada permukaannya dengan ozon dalam air dapat membentuk OH- dan H2O2 (Polo et al, 2005). Ion OH – dan H2O2 adalah iniasiator pada dekomposisi ozon menjadi *OH. Reaksi-reaksi dekomposisi ozon dengan karbon aktif sebagai katalis oleh Beltran et al (2002) dinyatakan sebagai berikut:
1.Dekomposisi Homogen :
O3 + OH-  HO2- + O2 (2.1)
O3 + HO2-  HO2• + O3•- (2.2)
O3 + in  O3•- + in+ (2.3)
HO2•  O2• + H+ (2.4)
2.Dekomposisi Heterogen pada permukaan,
Pada pH 2-6:
O3 + S  O3-S (2.5)
O3-S  O-S + O2 (2.6)
O3 + O-S  2O2 + S (2.7)
Pada pH ≥ 6 :
OH + S  OH-S (2.8)
O3 + OH-S  •O3-S + HO• (2.9)
•O3-S  •O-S + O2 (2.10)
O3 + •O-S  O2•- + S + O2 (2.11)
3.Reaksi Propagasi dan Terminasi Homogen
O3 + O2-  O3•- + O2 (2.12)
O3•- + H+  HO3• (2.13)
HO3•  HO• + O2 (2.14)
S adalah permukaan katalis dan in adalah inisiator.
Beberapa hasil penelitian tentang penggunaan karbon aktif dalam ozonasi diungkapkan bahwa ozonasi dengan kerbon aktif pada pH>5 dapat mempercepat dekomposisi ozon menjadi •OH (Jans dan Hoigne, 1998). Pada kondisi yang sangat asam atau alkalis ozonasi dengan karbon aktif kurang efektif mengasilkan •OH dan lebih banyak menghasilkan radikal oksigen pada permukaan karbon aktif (Logemann and Annee, 1997). Kemudian Sanchez et al, (2005) menyatakan, bahwa adanya karbon aktif selama ozonasi dapat meningkatkan rasio •OH terhadap O3 dan aktifitas karbon aktif menghasilkan •OH sangat tergantung adanya O3 sehingga karbon aktif berfungsi sebagai inisiator pembentukan •OH.
Kelebihan penggunaan ozon dalam proses ozonasi yaitu: setelah digunakan dalam ozonasi karbon aktif mempunyai luas permukaan yang lebih luas dibandingkan sebelum digunakan dalam ozonasi, karena gugus-gugus asam yang terdapat pada permukaan diuraikan oleh ozon menjadi CO dan CO2 (Valdes et al, 2003). Logemann and Annee (1997) menyatakan bahwa ozonasi dengan karbon aktif mempercepat reaksi dekomposisi ozon menjadi •OH dan radikal oksigen. Selanjutnya terjadi degradasi kontaminan pada permukaan karbon aktif oleh radikal oksigen akibatnya kebutuhan ozon berkurang.
Di Indonesia teknologi AOPs yang sudah dikembangkan dan mulai diterapkan adalah AOPs berbasis O3/H2O2 dan O3/UV. Kedua AOPs ini masing-masing mempunyai kelemahan seperti dijelaskan di atas, oleh karena itu potensi AOPs berbasis ozon dan karbon aktif berpeluang dikembangkan karena selain murah juga ampuh dalam mengolah limbah cair industri dan domestik.

2.2.1 Ozon
Ozon pertama kali ditemukan oleh C F Schonbein pada tahun 1840. Penamaan ozon diambil dari bahasa yunani “ozein” yang berarti smell atau bau. Ozon dikenal sebagai gas yang tidak memiliki warna.Pada tahun 1867 seorang ilmuan bernama Soret mengumunkan bahwa ozon adalah sebuah molekul gas yang terdiri tiga buah atom oksigen. Secara alamiah ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar Matahari. Chapman menjelaskan pembentukan ozon secara alamiah pada tahun 1930. Di mana ia menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dari pancaran sinar Matahari mampu menguraikan gas oksigen di udara bebas.
Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini kemudian dikenal dengan nama photolysis. Lalu atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Ozon yang terdapat pada lapisan stratosphere yang kita kenal dengan nama ozone layer (lapisan ozon) adalah ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah photolysis ini.
Proses semacam ini terjadi pula pada smog (kabut) yang banyak kita dapati di kota-kota besar seperti Jakarta, yang sarat dengan polusi udara. Gas NOx dan hydrocarbon dari asap buangan kendaraan bermotor dan berbagai kegiatan industri, merupakan sumber pembawa terbentuknya ozon.
Ozon (O3) pertama kali digunakan sebagai senyawa disinfeksi dalam distribusi air minum di negara Perancis pada awal tahun 1900-an. Penggunaan ozon pada instalasi pengolahan ini umumnya ditujukan untuk pengendalian rasa air, bau dan zat-zat yang dapat menimbulkan warna. Meskipun banyak digunakan sebagai senyawa disinfeksi air, namun sejalan dengan berkembangnya tehnologi dan rekayasa pembuatan senyawa ozon saat ini, penggunaan ozon sebagai senyawa disinfeksi untuk air limbah secara ekonomis telah semakin komperatif. Ozon juga dapat digunakan dalam pengolahan air limbah untuk pengendalian bau serta penghilangan zat-zat organik berbahaya yang terlarut di dalam air limbah.
Saat ini metoda pengolahan limbah cair secara kimiawi dipilih sebagai alternatif karena waktu prosesnya yang jauh lebih cepat dari pada proses pengolahan secara biologis. Di samping itu, kebutuhan ruang untuk proses kimiawi ini umumnya jauh lebih kecil dari pada yang dibutuhkan oleh metoda biologis. Tetapi metoda kimiawi memiliki kendala besar dalam hal kerumitan pengoperasian dan perawatan. Kerumitan proses kimiawi ini kebanyakan diakibatkan oleh dampak lain sifat reaksi kimia dalam sistem pengolahan limbah tersebut, misalnya; korosi, pembentukan kerak atau endapan lainnya. Sebagai alternative lain yang diberikan adalah dengan menggunakan tehnik ozonisasi

Karbon Aktif
Karbon aktif atau arang aktif merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara di dalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang merupakan nama lain dari karbon aktif yang lebih dikenal oleh masyarakat umum. Selain digunakan sebagai bahan bakar, arang juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap). Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan aktif faktor bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia. Karbon yang demikian disebut sebagai karbon aktif.
Karbon Aktif merupakan senyawa karbon amorf, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas permukaan arang aktif berkisar antara 300-3500 m2/gram dan ini berhubungan dengan struktur pori internal yang menyebabkan arang aktif mempunyai sifat sebagai adsorben. Karbon aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan.
Arang aktif merupakan adsorben adalah suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing- masing berikatan secara kovalen. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non polar. Selain komposisi dan polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang penting diperhatikan. Struktur pori berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori arang aktif, mengakibatkan luas permukaan semakin besar. Dengan demikian kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dianjurkan agar menggunakan arang aktif yang telah dihaluskan. Sifat arang aktif yang paling penting adalah daya serap. (Arifin Pararaja,2008)

resep brownies kukus favorite

hmmm..mau share ajah nie, resep ini udah sering banget dicoba and gak ada bosen-bosennya..awalnya resep ini dapet saat browsing di mbah google, seiring seringnya dibuat maka aku buat sedikit modifikasi supaya lebih menarik (sebenernya c iseng aja nyoba-nyoba)..mungkin resep ini gak jauh beda sama resep-resep yang muncul saat browsing, tapi kalo mau coba sih boleh juga.hehehehe). langsung ajah nih resepnya..

bahan:
125 gr tepung terigu (gampangnya terigu 1/4 kg dibagi 2)
225 gr gula pasir (yg aku pake c 250 gr)
6 butir telur (aku pake telur yang besar-besar)
50 gr coklat bubuk (aku suka pake sampai 75 gr)
100 gr Dark Cooking Chocolate (lebih dikit juga boleh)
175 ml minyak (kira-kira 3/4 gelas belimbing, minyak yg aku pake minyak barco)
1/2 kaleng susu kental manis
25 gr susu bubuk full cream
1 sdt emulsifier (TBM/SP)
1/2 sdt pasta coklat
1/2 sdt vanila essense
sejumput garam

Cara:
1. Ayak terigu dan coklat bubuk, sisihkan
2. lelehkan DarkCooking Chocolate(DCC), dan tambahkan minyak.
3. kocok telur, gula, emulsifier, pasta coklat, vanila essense, dan garam. kocok sampai putih kental dan hampir kaku (tapi kalau terlalu kaku juga ngga bagus)
4. masukan terigu dan lelehan DCC bergantian dan aduk sampai benar-benar rata
5. sisihkan 1/3 adonan dan beri susu kental manis
6. masukan adonan lapisan pertama dan kukus 10 menit dalam kukusan yang sudah benar-benar panas dan tutupnya dilapisi serbet, lalu masukan adonan dengan susu kental manis dan kukus kembali 10 menit, kemudian tambahkan sisa adonan awal dan kukus selama 20 menit.
7. tunggu sampai agak dingin baru keluarkan dari loyang.

biasanya aku pakai loyang persegi ukuran kurleb 20 X 20 cm. dan kalau mau bisa dikasih filling ganache atau chocolate mousse, hmmm tambah enak deh…..

selamat mencoba

Jenis dan tipe alat pembakaran berdasarkan jenis bahan bakar dan fungsi alat pembakaran

SISTEM PEMBAKARAN DENGAN BAHAN BAKAR CAIR

A. Bensin
1. Sistem Bahan Bakar Sepeda Motor Sistem bahan bakar sepeda motor pada umumnya terdiri dari beberapa komponen antara lain yaitu : Tangki bensin , Saringan bensin, selang bensin dan karburator. Pada tangki bensin dilengkapi dengan pengukur tinggi bensin, untuk tipe ini pada karburator dilengkapi kran bensin . Apabila keran bensin dibuka maka secara alamiah bensin akan mengalir menuju ke karburator. Agar bensin yang masuk ke karburator bersih dari kotoran terlebih dahulu disaring oleh saringan bensin. Komponen-komponen sistem bahan bakar dapat dilihat seperti gambar dibawah ini. Gambar Komponen Sistem Bahan Bakar Sepeda Motor

2. Karburator
a. Prinsip kerja karburator
Karburator memproses bahan bakar cair menjadi partikel kecil dan dicampur dengan udara sehingga memudahkan penguapan. Prosesnya serupa dengan penyemburan ( spray). Pada gambar
dibawah ini diterangkan prinsip dari penyemburan. Sebagai akibat dari derasnya tiupan angin di (a), suatu kondisi vacum (tekanan dibawah atmosfir) terjadi di (b).
Perbedaan tekanan antara vacum dan atmosfir udara di (c) mengakibatkan semburan terjadi pada gasoline (b). Berdasarkan proses ini, maka semakin cepat aliran udara (a) mengakibatkan semakin besar vacum yang terjadi pada (b), dan semakin banyak gasoline yang disemprotkan / disemburkan.

b. Aturan Kerja Karburator.
Bahan bakar dan udara dibutuhkan motor bensin untuk berjalan. Bahan bakar berupa bensin dicampur dengan udara oleh karburator supaya mudah terbakar dan di alirkan keruang bakar. Dengan kata lain, karburator bekerja sesuai aturan sebagai Berikut :
► Volume campuran udara dan bahan bakar sesuai kebutuhan mesin.
► Menciptakan campuran udara dan bahan bakar sedemikian rupa tepat sesuai kecepatan mesin.
► Merubah bensin menjadi partikel-partikel bercampur dengan udara sehingga mudah disemburkan atau dikabutkan.

3. Campuran Bahan Bakar dan Udara
Saat langkah isap pada mesin, tekanan didalam silinder lebih rendah dari atmosfir, maka aliran udara tercipta yang mengalir melalui karburator kedalam saluran pemasukan kesilinder. Pada bagian dari aliran ini, ada bagian yang menyempit yang disebut dengan Venturi. Dengan adanya venturi tersebut maka aliran menjadi lebih deras dan menciptakan Kevacuman pada bagian venturi tersebut.

Pada titik tersebut dipasang saluran dimana bahan bakar disemprotkan. Bahan bakar masuk, terpancar membentuk partikel–partikel kecil dan disemburkan. Pada dasarnya karburator digunakan untuk membedakan langkah ini dalam beberapa tingkatan dalam mekanisme yang komplek. Partikel bahan bakar yang terbentuk pada proses ini mengalir melalui pipa pemasukan (intake pipe) dan sebelum sampai ke silinder telah berubah menjadi uap dan secara sempurna membentuk campuran bahan bakar dan udara. Biasanya, saat proses peralihan dari cairan bahan bakar menjadi partikel ( disemburkan ) katup gas terbuka secara penuh dan putaran mesin pada putaran tinggi, dengan aliran udara mencapai kecepatan maksimum, maka pada saat ini merupakan titik optimum kerja proses penyemburan.
Ketika katup gas tertutup berarti kecepatan mesin perlahan, aliran angin juga turun maka tidak seluruh bahan bakar berubah menjadi partikel dan partikel-partikel bahan bakar yang besar tertinggal, tidak tersemburkan, dengan demikian pada putaran rendah konsentrasi perbandingan udara dan bahan bakar menjadi jenuh.

4. Menentukan Jumlah Campuran Udara dan Bahan Bakar
Diantara periode waktu tertentu, beberapa kali pembakaran terjadi saat mesin berputar pada kecepatan rendah adalah sedikit dan bila putaran mesin tinggi maka akan banyak. Bila ditentukan sejumlah campuran udara dan bahan bakar dibutuhkan untuk terjadinya pembakaran suatu saat, ternyata bahwa pembakaran terjadi banyak sekali, berindikasi bahwa volume campuran udara dan bahan bakar juga tinggi. Konsekuensinya, dengan meningkatkan atau menurunkan jumlah campuran bahan bakar yang disalurkan oleh karburator ke mesin, kecepatan mesin akan naik dan turun dan kemampuan akan naik atau turun. Dalam kenyataannya, bila tuas gas diputar dan kabel ditarik sejauh gerakan kabel tersebut.

Kebanyakan udara pada karburator memungkinkan lebih banyak campuran bahan bakar dan udara mengalir masuk dan meningkatkan cepat putaran mesin. Sebaiknya dengan menutup tuas gas, tertutup juga katup gas dan menurunkan laju putaran mesin

B. Solar (diesel)
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).
Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering. Bagaimana mesin diesel bekerja Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection). Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan komponen :

* Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak volume udara yang masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh turbin pada turbo/supercharger.
* Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.

Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake manifold” untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.

Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat mempengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.

Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau elektronik kontrol unit (ECU) – yang merupakan “komputer” dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.

Ada dua kelas mesin diesel: dua-stroke dan empat-stroke. banyak mesin diesel besar bertipe mesin dua tak. Mesin yang lebih kecil biasanya menggunakan tipe mesin empat tak.

Biasanya jumlah silinder dalam kelipatan dua, meskipun berapapun jumlah silinder dapat digunakan selama poros engkol dapat diseimbangkan untuk mencegah getaran yang berlebihan. Inline-6 paling banyak diproduksi dalam mesin tugas-medium ke tugas-berat, meskipun V8 dan straight-4 juga banyak diproduksi.

Mesin disel bekerja dengan kompresi udara yang cukup tinggi, sehingga pada mesin disel besar perlu ditambahkan sejumlah udara yang lebih banyak. Maka dugunakan Supercharger atau turbocharger pada intake manifold, dengan tujuan memenuhi kebutuhan udara kompresi
Keunggulan dan kelemahan dibanding dengan mesin busi-nyala
Untuk keluaran tenaga yang sama, ukuran mesin diesel lebih besar daripada mesin bensin karena konstruksi besar diperlukan supaya dapat bertahan dalam tekanan tinggi untuk pembakaran atau penyalaan. Dengan konstruksi yang besar tersebut penggemar modifikasi relatif mudah dan murah untuk meningkatkan tenaga dengan penambahan turbocharger tanpa terlalu memikirkan ketahanan komponen terhadap takanan yang tinggi. Mesin bensin perlu perhitungan yang lebih cermat untuk modifikasi peningkatan tenaga karena pada umumnya komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya murah.

Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin bertujuan meningkatkan jumlah udara yang masuk dalam ruang bakar dengan demikian pada saat kompresi akan menghasilkan tekanan yang tinggi dan pada saat penyalaan atau pembakaran akan menghasilkan tenaga yang besar. Penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin diesel tidak berpengaruh besar terhadap pemakaian bahan bakar karena bahan bakar disuntikan secara langsung ke ruang bakar pada saat ruang bakar dalam keadaan kompresi tertinggi untuk memicu penyalaan agar terjadi proses pembakaran. Sedangkan penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin bensin sangat mempengaruhi pemakaian bahan bakar karena udara dan bahan bakar dicampur dengan komposisi yang tepat sebelum masuk ruang bakar, baik untuk mesin bensin dengan sistem karburator maupun sistem injeksi.

SISTEM PEMBAKARAN DENGAN BAHAN BAKAR PADAT
Pembakaran Batubara pada PLTU
Pada dasarnya metode pembakaran pada PLTU terbagi 3, yaitu pembakaran lapisan tetap (fixed bed combustion), pembakaran batubara serbuk (pulverized coal combustion /PCC), dan pembakaran lapisan mengambang (fluidized bed combustion / FBC). Gambar 3 di bawah ini menampilkan jenis – jenis boiler yang digunakan untuk masing – masing metode pembakaran.

Pembakaran Lapisan Tetap
Metode lapisan tetap menggunakan stoker boiler untuk proses pembakarannya. Sebagai bahan bakarnya adalah batubara dengan kadar abu yang tidak terlalu rendah dan berukuran maksimum sekitar 30mm. Selain itu, karena adanya pembatasan sebaran ukuran butiran batubara yang digunakan, maka perlu dilakukan pengurangan jumlah fine coal yang ikut tercampur ke dalam batubara tersebut. Alasan tidak digunakannya batubara dengan kadar abu yang terlalu rendah adalah karena pada metode pembakaran ini, batubara dibakar di atas lapisan abu tebal yang terbentuk di atas kisi api (traveling fire grate) pada stoker boiler. Bila kadar abunya sangat sedikit, lapisan abu tidak akan terbentuk di atas kisi tersebut sehingga pembakaran akan langsung terjadi pada kisi, yang dapat menyebabkan kerusakan yang parah pada bagian tersebut. Oleh karena itu, kadar abu batubara yang disukai untuk tipe boiler ini adalah sekitar 10 – 15%. Adapun tebal minimum lapisan abu yang diperlukan untuk pembakaran adalah 5cm.
Pada pembakaran dengan stoker ini, abu hasil pembakaran berupa fly ash jumlahnya sedikit, hanya sekitar 30% dari keseluruhan. Kemudian dengan upaya seperti pembakaran NOx dua tingkat, kadar NOx dapat diturunkan hingga sekitar 250 – 300 ppm. Sedangkan untuk menurunkan SOx, masih diperlukan tambahan fasilitas berupa alat desulfurisasi gas buang.
Pembakaran Batubara Serbuk (Pulverized Coal Combustion/PCC)
Saat ini, kebanyakan PLTU terutama yang berkapasitas besar masih menggunakan metode PCC pada pembakaran bahan bakarnya. Hal ini karena sistem PCC merupakan teknologi yang sudah terbukti dan memiliki tingkat kehandalan yang tinggi. Upaya perbaikan kinerja PLTU ini terutama dilakukan dengan meningkatkan suhu dan tekanan dari uap yang dihasilkan selama proses pembakaran. Perkembangannya dimulai dari sub critical steam, kemudian super critical steam, serta ultra super critical steam (USC). Sebagai contoh PLTU yang menggunakan teknologi USC adalah pembangkit no. 1 dan 2 milik J-Power di teluk Tachibana, Jepang, yang boilernya masing – masing berkapasitas 1050 MW buatan Babcock Hitachi. Tekanan uap yang dihasilkan adalah sebesar 25 MPa (254.93 kgf/cm2) dan suhunya mencapai 600℃/610℃ (1 stage reheat cycle). Perkembangan kondisi uap dan grafik peningkatan efisiensi pembangkitan pada PCC ditunjukkan pada gambar 4 di di bawah ini.
Pada PCC, batubara diremuk dulu dengan menggunakan coal pulverizer (coal mill) sampai berukuran 200 mesh (diameter 74μm), kemudian bersama – sama dengan udara pembakaran disemprotkan ke boiler untuk dibakar. Pembakaran metode ini sensitif terhadap kualitas batubara yang digunakan, terutama sifat ketergerusan (grindability), sifat slagging, sifat fauling, dan kadar air (moisture content). Batubara yang disukai untuk boiler PCC adalah yang memiliki sifat ketergerusan dengan HGI (Hardgrove Grindability Index) di atas 40 dan kadar air kurang dari 30%, serta rasio bahan bakar (fuel ratio) kurang dari 2. Pembakaran dengan metode PCC ini akan menghasilkan abu yang terdiri diri dari clinker ash sebanyak 15% dan sisanya berupa fly ash.

Advanced Oxidation Processes (O3/H2O2)

Ozon (O3) pertama kali digunakan sebagai senyawa disinfeksi dalam distribusi air minum di negara Prancis pada awal 1900-an. Penggunaan ozon pada instalasi pengolahan ini umumnya ditujukan untuk pengendalian rasa air, bau, dan zat-zat yang dapat menimbulkan warna (Langlais, 1991)
Ozon (O3) merupakan molekul sangat aktif, tidak stabil, dan efisien dalam penyisihan polutan. Ozon sangat selektif terhadap senyawa yang mengandung heteroatom seperti S, N, O, dan Cl (Ying , 1999; Langlais, 1991). Ozon digunakan untuk banyak tujuan yang berbeda seperti: disinfeksi, pengendali ganggang, rasa, bau, pengontrol warna, oksidasi anorganik polutan (besi, mangan), oksidasi organik mikro dan makro polutan seperti untuk peningkatan koagulasi.
Oksidasi sianida dengan ozon berlangsung dalam 2 tahap:
CN- + O3 CNO + O2
2CNO- + 3O3 + H2O 2HCO3- + N2 + 3O2
Reaksi keseluruhan:
2CN- + 5O3 + H2O 2HCO3- + N2 + 5O2
Untuk oksidasi ini, kondisi pH diatur pada harga 12.

2.5.1 Reaksi Dekomposisi Ozon
Dekomposisi ozon pada fasa gas menjadi oksigen terjadi perlahan pada suhu kamar, dimana reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
O3 O2 + O
O + O3 2O2
Jika ada gas lain, hanya sebagai diluen seperti oksigen dan nitrogen atau sebagai mediator yang memberi efek pada perbedaan kecepatan reaksi. Sedangkan dalam larutan (cair) dekomposisi senyawa ozon sangat sulit dan kompleks dan sangat bergantung pada pH . Langkah-langkah reaksi dekomposisi dalam bentuk cairan secara keseluruhan adalah sebagai berikut :
O2 + H2O O2 + OH
O3 + OH O2 + HO2
O3 + HO2 2O2 + OH
OH + OH H2O2
OH + OH H2O + ½ O2
HO2 + HO2  H2O2 + O2
Pada pH tinggi terjadi tambahan reaksi yaitu terbentuk ion ozonida (O3) dan oxida radical (O-) ( Langlais,1991).
Molekul ozon jika di dalam air bersifat tidak stabil dan terdekomposisi membentuk radikal hidroksida. Reaksi dekomposisi ozon dengan adanya ion hidroksida (Gunten, 2003) adalah sebagai berikut:
O3 + OH- HO2- + O2 k = 70 M-1 S-1………..(2.1)
O3 + OH- OH + O2 + O2 k= 2,8.10-6 M-1 S-1….(2.2)
O3 + O2 O3 + O2 k= 1,6.109 M-1 S-1…..(2.3)
pH 8 :
O3 O + O2 k =5.1010 M-1 S-1……(2.7)
O + H2O OH + OH- k=1.108 S-1……………(2.8)
OH + O3 HO2- + O2 k=1.108–2.109 M-1S1..(2.9)

2.4Ozonasi
Proses ozonasi selalu meliputi dua spesies yaitu ozon (O3) dan radikal hidroksida (OH●). Peranan masing-masing spesies dalam proses ozonasi dapat diketahui dengan mengkondisikan pH reaksi.
Pada pH asam dominan terjadi ozonasi secara langsung oleh O3
Pada pH basa dominan ozonasi terjadi secara tidak langsung oleh radikal hidroksida.
Ozon sangat selektif terhadap senyawa yang mengandung heteroatom seperti S, N, O dan Cl. (Ying et al, 1999; Langlai et al, 1991).
Hasil reaksi ozonasi secara mekanistik sulit ditentukan, tetapi pada dasarnya reaktifitas senyawa organik terhadap ozon dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu: tinggi, sedang, dan rendah. Senyawa yang reaktifitasnya tinggi hanya akan bereaksi dengan ozon (O3), dan reaktifitas rendah hanya akan bereaksi dengan radikal hidroksida (OH●), sedangkan reaktifitas sedang akan beraksi dengan ozon dan radikal hidroksida (Guten, 2003).

2.6.1 Ozonasi Non Katalitik
Reaksi ozonasi non-katalitik dalam larutan adalah reaksi homogen, reaktan ozon dengan kontaminan organik berada dalam satu fasa yaitu cair dengan reaksi sebagai berikut :
Mox Reaksi Langsung

OH Mox Reaksi dengan radikal
Reaksi ozonasi dalam larutan organik terjadi secara langsung oleh ozon secara tidak langsung oleh radikal hidroksida hasil dekomposisi ozon. Reaksi ozon secara langsung dengan senyawa organik (M) terjadi secara seri melalui mekanisme reaksi, sebagai berikut:
Pembentukan siklo ( + & – ) pada senyawa organik tidak jenuh dan ozon berfungsi sebagai dipole

Elektrofilik (+) terjadi ditempat molekul yang densitas elektroniknya kuat, misal aromatis (fenol dan analin) elektronik kuat terjadi pada posisi orto dan para.
Nukleofilik (-) terjadi pada molekul di tempat densitas elektroniknya kurang dan lebih sering terjadi pada karbon yang mempunyai gugus yang lepas.

2.6.2 Ozonasi Katalitik
Ozonasi katalitik bertujuan untuk mengaktifkan ozon sehingga selektifitas ozon dan laju reaksi meningkat serta konsumsi ozon berkurang. Berdasarkan fasa katalis yang digunakan, ozonasi katalitik dibagi atas ozonasi katalitik homogen dan ozonasi katalitik heterogen.
Ozonasi katalitik homogen biasanya menggunakan logam – logam transisi sebagai katalis, seperti: Fe(II), Ni(II), Co(II), Cd(II), Cu(II), Ag(II), Cr(II),Zn(II).
Ozonasi katalitik heterogen umumnya menggunakan katalis oksida logam (MnO2, TiO2, Al2O3), logam – logam atau logam oksida pada penyangga oksida(Cu-Al2O3, Cu-TiO2, Ru-CeO2), karbon aktif dan zeolit.

2.6.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Ozonasi
1.Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman larutan sangat berpengaruh terhadap kestabilan atau dekomposisi ozon.
Pada pH rendah ( pH<3) dekomposisi ozon berlangsung sangat lambat dan
pada pH tinggi atau kondisi alkali dekomposisi ozon berlangsung cepat menjadi OH•, sedangkan
pada pH asam ( pH6) terjadi ozonasi secara tidak langsung oleh radikal bebas, pada pH tersebut ozon terdekomposisi membentuk radikal bebas (OH, O3, O2) yang mengoksidasi kontaminan dalam larutan. Pada pH>6,0 dekomposisi ozon dengan adanya karboin aktif signifikan meningkat, ion hidroksil (OH) terserap pada permukaan karbon aktif membentuk O3 dan OH.
2.Dosis Ozon
Dosis ozon penting sebagai dasar untuk merancang pembangkit ozon dan sistem kontak. Dalam penerapannya reaksi ozonasi, ozon tidak hanya digunakan untuk non targen dan dekomposisi ozon itu sendiri atau secara keseluruhan untuk merubah kualitas air.
3.Waktu kontak dan objek yang diolah
Waktu kontak yang diperlukan sangat tergantung pada objek yang diolah dan kereatifan senyawa tersebut terhadap ozon. Jika sebagai desinfeksi waktu kontak sangat berpengaruh pada perbandingan dosis ozon terhadap respon yang diberikan, residu dihasilkan dan kerusakan yang ditimbulkan. Umumnya reaksi oksidasi senyawa dengan ozon memerlukan waktu kontak yang pendek.
4.Suhu
Dalam proses ozonasi sangat berpebgaruh pada tersedianya ozon dalam larutan. Semakin besar suhu, kelarutan ozon akan semakin kecil, sementara laju reaksi akan meningkat dengan naiknya suhu. Dalam proses ozonasi akan lebih baik reaksi dilaksanakan pada suhu rendah, karena jumlah ozon lebih banyak dalam larutan pada suhu tersebut. Pengaruh suhu selama ozonasi dapat dilihat pada persamaan Archenius :
E/ RT
k = A e¯
Dimana :
A = Faktor Tumbukan
E = Energi aktifasi ( J/ mol atau kalori / mol )
R = Konstanta gas = 8,314 J / mol K = 1,987 Kalori /mol K
T = Suhu mutlak ( K)
5.Penggunaan Katalis
Penggunaan katalis dalam ozonasi dapat dilakukan jika kontaminan sukar diuraikan secara sempurna. Dengan adanya katalis akan dipercepat dekomposisi ozon menjadi OH dan selanjutnya radikal hidroksida akan berperan dalam reaksi degradasi. Beberapa katalis yang dapat digunakan diantaranya adalah:
Karbon aktif
Besi Oksida
Zeolit
Mangan

2.5Advanced Oxidation Processes (AOP)
AOP adalah satu atau kombinasi dari beberapa proses seperti ozone, hydrogen peroxide, ultraviolet light, titanium oxide, photo catalyst, sonolysis, electron beam, electrical discharges (plasma) serta beberapa proses lainnya untuk menghasilkan hidroksil radikal. Hidroksil radikal dihasilkan dari proses photochemical dan non-photochemical.
Hidroksil radikal (OH) adalah spesies aktif yang dikenal memiliki oksidasi potensial tinggi 2,8 V melebihi ozon (O3) yang memiliki oksidasi potensial hanya 2,07 V. Hal ini membuat hidroksil radikal sangat mudah bereaksi dengan senyawa-senyawa lain yang ada di sekitarnya.

Hidroksil radikal sesuai dengan namanya adalah spesies aktif yang memiliki sifat radikal, dimana mudah bereaksi dengan senyawa organik apa saja tanpa terkecuali, terutama senyawa-senyawa organik yang selama ini sulit atau tidak dapat diuraikan dengan metode mikrobiologi atau membran filtrasi.
Saat ini penelitian terkait pengembangan teknologi AOP meningkat sangat pesat. Hal ini terjadi dikarenakan AOP dengan hidroksil radikalnya tidak hanya memiliki kemampuan untuk menguraikan senyawa-senyawa organik, namun sekaligus dapat menghilangkan kandungan senyawa-senyawa turunan yang mungkin terbentuk selama proses oksidasi berlangsung.
Hal ini dapat ditunjukkan dengan hanya karbon dioksida dan air saja sebagai hasil akhir dari proses oksidasi dengan AOP. Proses ini sekaligus menjadikan air hasil dari proses pengolahan air limbah akan dapat dipergunakan kembali sebagai air baku dalam proses manufaktur.
Sedangkan untuk kandungan logam berat yang mungkin terkandung di dalam senyawa organik dapat teroksidasi sehingga dapat dengan mudah dilakukan proses pemisahan dari air yang telah terproses, dan selanjutnya logam berat akan dapat didaur ulang kembali dengan menggunakan proses selanjutnya.

2.6Hidrogen Peroksida (H2O2)
Hidrogen peroksida merupakan asam lemah. Ketika dikombinasikan dengan air akan terdisosiasi dalam bentuk hidro peroksida ion. Molekul hidrogen peroksida bereaksi sangat lambat dengan ozon, dimana hidro peroksida anion sangat reaktif. Kecepatan dekomposisi ozon dengan hidrogen peroksida meningkat seiring dengan kenaikan pH (Taube and Bray, 1940)
Reaksi dekomposisi O3 dengan H2O2 adalah sebagai berikut:
H2O2 + H2O HO2- + H3O+
O3 + HO2- OH + O2- + O2
O2- + H+ HO2
O3 + O2- O3- + O2
O3- + H2O HO3
HO3 OH + O2
Penelitian Masson tahun 1907 menemukan bahwa H2O2 dapat bereaksi dengan larutan NaCN dalam suasana basa.