“TITIK NYALA, TITIK API dan API GRAVITY”

“TITIK NYALA, TITIK API dan ^oAPI GRAVITY”

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa mampu :

1.      Menjelaskan pengertian dan peranan titik nyala, titik api solar dan kerosin

2.      Menentukan titik nyala, titik api yang dimiliki solar dan kerosin

II. BAHAN DAN ALAT YANG DIGUNAKAN

-    Bahan yang digunakan :

1.      Solar                                       Secukupnya

2.      Kerosin                                   Secukupnya

-    Alat yang digunakan :

1.      Termometer                             1 buah

2.      Glass Nozzle                           1 buah

3.      Ruber Tubing                          1 buah

4.      Hot Plate                                 1 buah

5.      Cover plate for flame point     1 buah

6.      Klem, bisshed, joint clip         1 buah

III. TEORI

            Metoda yang digunakan untuk pemeriksaan terhadap minyak dan produknya adalah :

1.      ASTM       ( American Society for Testing Material )

2.      API           ( American Petroleum Institute )

3.      IP              ( Institute du Petrol )

4.      ISI             ( Indian Specification Institute )

            Macam-macam pemeriksaan rutin yang dilakukan dilaboratorium dimaksudkan untuk melakukan pengawasan dan pengendalian pada proses dan operasi pengilangan terutama menyangkut kualitas produk yang dihasilkan. Pemeriksaan rutin tersebut antara lain meliputi :

- Titik Nyala dan Titik Api

            Titik nyala atau flash point adalah suhu dimana uap berada di atas minyak dapat menyala sementara atau meledak seketika kalau ada api, sedangkan titik api atau fire point adalah suhu di mana uap yang berada di atas minyak akan cepat terbakar seluruhnya secara terus menerus.

            Titik nyala dan titik api menunjukkan indikasi jarak titik didih, dimana pada suhu tersebut minyak akan aman untuk dibawa tanpa adanya bahaya terhadap api       ( tidak terjadi kebakaran ). Peralatan umum yang digunakan untuk pemeriksaan titik nyala dan titik api adalah open cup ( ASTM-D56 ) dan ( ASTM-D93 ) untuk pemeriksaan minyak berat, sedangkan peralatan Tag-Tester ( ASTM-D56 ) dipakai untuk pemeriksaan minyak-minyak ringan.

            Minyak-minyak berat akan diperiksa dipanaskan pada keacepatan 10⁰ F per menit, sedangkan untuk minyak ringan pada kecepatan 1,8⁰F/menit. Pada tiap pemeriksaan nyala api dimasukkan ke dalam uap selama selang waktu 30 detik, lalu suhu dicatat.

-           KEROSEN ( Minyak tanah )

            Kerosen atau minyak tanah adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150⁰ C dan 275⁰ C ( rantai karbon dari C₁₂ sampai C₁₅ ). Pada suatu waktu dia banyak digunakan sebagai bahan bakar mesin jet ( lebih teknikal avtur , jet-A, jet-B, JP-4 atau JP-8 ). Sebuah bentuk dari minyak tanah dikenal sebagai RP-1 dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene diturunka dari bahasaYunani Keros ( malam ).

            Biasanya minyak tanah didistilasi langsung dari minyak mentah membutuhkan peralatan khusus, dalam sebuah unti merox atau hidrotreater, untuk mengurangi kadar belerang dan pengaratannya. Minyak tanah dapat juga diproduksi oleh hydrocracker yang digunakan untuk memperbaiki kualitas bagian dari minyak mentah yang akan bagus untuk bahan bakar minyak.

Sifat-sifat kerosene yaitu :

a.       Warna

-          Water spirit (tidak berwarna)

-          Prime spirit

-          Standar spirit

b.   Sifat Bakar

-          Jika mengandung banyak aromatic, maka apinya tidak dapat dibesarkan karena apinya mulai bersarang.

-          Alkana memiliki nyala api yang baik

-          Sifat bakar naftalen terletak antara aromatik dan alkana

c.   Viskositas

            Aliran kerosene tergantng pada viskositas, jika minyak cair kental dan lampu mempunyai titik didih yang besar, maka akan tetap rendah dan sumbu menjadi arang (hangus) karena kekurangan minyak.

d.   Kadar Belerang

      Kerugian yang disebabkan bila kadar belerang tinggi, yaitu sebagai berikut :

-          Memberikan bau yang tidak enak dari gas-gas yang dihasilkan

-          Mengakibatkan korosi-korosi dari bagian-bagian logam seperti rusaknya silinder-silinder disebabkan oleh asam yang mengembun pada dinding silinder.

- DIESEL ( Solar )

            Diesel adalah salah satu jenis bahan bakar minyak. Di Indonesia, Diesel lebih di kenal dengan nama solar. Solar adalah salah satu produk dari minyak bumi yang mempunyai titik didih antara 250^oC – 370^oC. Diesel khusus digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel, sebuah mesin yang diciptakan oleh Rudolf Diesel dan disempurnakan oleh Charles F.Kettering.

            Diesel digunakan dalam mesin diesel ( mobil, kapal, sepeda motor, dll )sejenis mesin pembakaran dalam. Rudolf Diesel awalnya mendesain mesin diesel untuk menggunakan batu bara sebagai bahan bakar, namun ternyata minyak  lebih efektif.

Dasar Teori Tambahan

Minyak tanah pertama kali diproduksi untuk penggunaan pada lampu oleh Kekhalifahan Abbasiyah di 850 AD dan telah digunakan sejak itu. Solar tidak didokumentasikan secara ilmiah atau banyak digunakan sampai penemuan mesin diesel pada tahun 1892 oleh Rudolf Christian Karl Diesel.

Meskipun minyak tanah dan minyak solar keduanya dibuat selama proses penyulingan minyak mentah, ada banyak perbedaan yang membedakan dua jenis bahan bakar tersebut. Perbedaan-perbedaan ini secara langsung mengarah pada cara-cara di mana dua bahan bakar yang digunakan.

Solar memiliki struktur molekul yang kaku yang terdiri dari 16 atom karbon dan 34 atom hidrogen. Sedangkan minyak tanah, di sisi lain, tidak memiliki struktur molekul yang disetel dan agak kompleks dari rantai hidrokarbon yang terdiri dari antara 12 dan 15 atom karbon.

Proses penyulingan minyak dilakukan dengan memanaskan dan penyulingan minyak mentah. Selama proses ini, pertama minyak tanah diproduksi pada suhu antara 150 derajat C dan 275 derajat C, sedangkan bahan bakar diesel dibuat kemudian atau diproses pada suhu antara 200 derajat C dan 350 derajat C.

Meskipun minyak tanah dan minyak solar keduanya dibuat selama proses penyulingan minyak mentah, ada banyak perbedaan yang membedakan dua jenis bahan bakar tersebut. Perbedaan-perbedaan ini secara langsung mengarah pada cara-cara di mana dua bahan bakar yang digunakan.

·         Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

·         Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar industri

Titik nyala (flash point) : adalah suhu terendah dimana bahan bakar apabila dipanaskan telah memberikan campuran uapnya yang cukup perbandingannya dengan udara,  sehingga akan menyala sekejap jika diberi api test.

Kegunaan

• Untuk mengetahui kemudahan menguap / terbakar dari suatu bahan bakar.
• Merupakan indikasi adanya kontaminasi dengan produk / bahan lain.
• Merupakan sifat penting untuk keselamatan pada saat penyimpanan dan penanganan (storage & handling) bahan bakar.

Titik Bakar (Combustion temperature)

                Titik bakar adalah temperatur di mana bahan yang dinyalakan akan terbakar terus menerus apabila di beri sumber panas (biasanya kira-kira 30 - 40°C lebih tinggi dari titik nyala)

Titik Sulut (Auto Ignition temperature)

•          Apabila campuran bahan bakar dimasukkan kedalam ruang bakar dan secara bertahap dipanasi, maka akan terbakar dengan sendirinya pada suhu tertentu, suhu ini disebut “self ignition temperature “ atau titik sulut

•          Titik sulut adalah suhu terendah di mana bahan dapat terbakar dengan sendirinya. Biasanya "temperatur operasi" lebih rendah dari titik sulut suatu bahan yang mudah terbakar

Contoh :gas alam sekitar 595 ºC.

IV. LANGKAH KERJA

-        Menyusun alat

-        Mengisi beaker dengan solar yang telah dingin

-        Memanaskan dengan laju pemanasan 3-4⁰ C per menit

-        Jika nyala warna biru kelihatan bearti ini menunjukkan titik nyala dan jika nyala terus membakar, ini menunjukkan bahwa titik bakar/api.

V. DATA PENGAMATAN

Sampel	Titik nyala sampel secara teori (oC)	Titik api sampel secara teori (oC)	Titik nyala sampel secara praktek (oC)	Titik api sampel secara praktek (oC)
Kerosene	>38-72 oC	>39-65 oC	41,2 oC	41,5 oC
Solar	>40-100 oC	>51-60 oC	78,1 oC	78,1 oC

 

TUGAS

1.      Jelaskan perbedaan titik nyala dengan titik api?

2.      Tuliskan 6 sifat fisik bahan bakar ?

3.      Mengapa sapel harus didinginkan terlebih dahulu sebelum diuji?

Jawaban :

1.      Titik nyala, adalah dimana timbul sejumlah uap yang apabila bercampur dengan udara membentuk suatu campuran yang mudah menyala. Titik nyala dapat diukur dengan jalan melewatkan nyala api pada bahan bakar yang dipanaskan secara teratur.

Titik Api, adalah suhu dimana ia akan terus menyala selama minimal 5 detik setelah kunci kontak dengan api terbuka. Fire point juga digunakan untuk mengukur karakteristik dari sampel untuk mendukung proses pembakaran.

2.      Sifat fisik bahan bakar :

-          Densitas          : Sebagai alat perbandingan massa bahan bakar terhadap                    volume bahan bakar pada suhu acuan 15^oC

-          Spesific Gravity    : Sebagai perbandingan berat dari sejumlah volume minyak bakar terhadap berat air untuk volume yang sama pada suhu tertentu.

-          Viskositas        : Merupakan ukuran resistansi bahan terhadap aliran, viskositas tergantung pada suhu dan berkurang dengan naiknya suhu.

-          Titik nyala       : Suhu terendah dimana bahan bakar dapat dipanaskan sehingga uap mengeluarkan nyala sebentar bila dilewatkan suatu nyala api.

-          Panas Jenis      : Adalah sejumlah kilokalori yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg minyak sebesar 1^oC. Panas jenis menentukan berapa banyak steam atau energy listrik yang digunakan untuk memanaskan minyak ke suhu yang dikehendaki.

-          Nilai Kalor      : Merupakan ukuran panas atau energy yang dihasilkan dan diukur sebagai nilai kalor kotor.

3.      Sampel harus didinginkan terlebih dahulu sebelum diuji karena, pada suhu tinggi senyawa yang diukur titik nyala dan titik apinya dapat menguap sehingga dapat mempengaruhi berat jenisnya, demikian pula halnya pada suhu yang sangat rendah dapat menyebabkan senyawa membeku sehingga sulit untuk menghitung titik nyala dan titik api. Oleh karena itu, digunakan suhu dimana biasanya senyawa stabil yaitu pada suhu 25^oC (suhu kamar)

VI. ANALISA PENGAMATAN

            Pada praktikum kali ini yaitu tentang “titik nyala, dan titik api” yag mempunyai tujuan untuk mengetahui titik nyala dan titik api dari kerosene dan soalr. Dimana, pada kerosene nyalanya bergantung pada susunan kimia dari minyak tanah, jika mengandung banyak aromatic maka apinya tidak dapat dibesarkan karena apinya mulai berarang.

            Pada proses percobaan, sampel mulai mendekati titik nyala ketika terlihat seperti berasap, hal ini disebabkan karena tekanan uap yang meningkat sejalan dengan meningkatnya suhu. Sehingga didapat titik nyala kerosene sebesar 41,2^oC dan titik apinya sebesar 41,5 ^oC. Sebelum melakukan uji pada sampel solar, maka pemanas didinginkan terlebih dahulu karena dapat menyebabkan peningkatan suhu yang cepat dan dapat membahayakan saat pengujian dan karena solar juga dapat terbakar spontan pada temperature tertentu. Titik nyala solar digunakan untuk kualitas minyak solar itu sendiri yang dinyatakan dalam bilangan setana (tolak ukur kemudian menyala suatu bahan bakar di dalam mesin diesel) dan menghasilkan titik nyala sebesar 78,1 ^oC dan titik api juga 78,1^oC.

            Dari data dapat terlihat bahwa titik nyala dan titik api kerosene lebih rendah dari solar. Hal ini disebabkan karena solar merupakan senyawa dengan jumlah atom C lebih banyak dan memiliki rantai yang panjang, sehingga titik nyalanya lebih besar dari kerosene.

VII. KESIMPULAN

Setelah melakukan analisa dapat disimpulkan  bahwa :

-        Titik nyala dan titik api digunakan untuk mengetahui titik aman suhu untuk penyimpanan dan pada temperature berapa bahan bakar itu dapat terbakar

-        Titik  nyala dan titik api kerosene yaitu 41,2 ^oC dan 41,5 ⁰C

-        Titik nyala dan titik api solar yaitu 78,1 ⁰C