Makalah Klasifikasi Bahan Peledak [PDF]

Citation preview

MAKALAH KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK



DISUSUN OLEH NAMA : MAULIZAH NIM



: D1101151023



FAKULTAS TEKNIK PRODI TEKNIK PERTAMBANGAN UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2017



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur kita panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan Rahmatnya kepada seluruh umat manusia tanpa terkecuali, shalawat serta salam kita sanjungkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW, sehingga makalah ini dapat diselesaikan. Makalah ini saya ajukan kepada dosen pembimbing saya Bapak M.Khalid Syafrianto ST.MT sebagai tugas mata kuliah Bahan Peledak dan Teknik Peledakan. Tidak lupa saya ucapkan terima kasih kepada Bapak yang telah memberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini. Saya mengharapkan kepada Bapak serta pembaca, apabila menemukan kesalahan atau kekurangan dalam makalah ini, baik dari segi bahasa maupun isi, saya mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun, agar lebih baik kedepannya.



Pontianak, 20 September 2017



i



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ................................................................................................................ i BAB I ......................................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN ..................................................................................................................... 1 BAB II........................................................................................................................................ 3 PEMBAHASAN ........................................................................................................................ 3 A. PENGERTIAN BAHAN PELEDAK ............................................................................. 3 B. REAKSI DAN KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK .................................................... 3 C. JENIS BAHAN PELEDAK ............................................................................................ 7 1.



Agen peledakan (blasting agent) ................................................................................. 7



2.



Bahan peledak berbasis Nitrogliserin ( NG ) .................................................................... 8



3.



Permissible Berbasis Emulsi (ICI-Explosive, 1988) ................................................... 9



4.



Bahan peledak black powder..................................................................................... 10



5.



Detonator ................................................................................................................... 10



BAB III .................................................................................................................................... 12 KESIMPULAN ........................................................................................................................ 12 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................. 14



ii



BAB I



PENDAHULUAN



Bahan peledak merupakan zat yang apabila dikenai suatu aksi berupa panas, benturan, gesekan akan berubah secara kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahan tersebut berlangsung dalam waktu yang amat singkat, disertai efek panas dan tekanan yang sangat tinggi. Berikut penemuan bahan peledak oleh beberapa ahli : 1. Pada tahun 1802 group Du Pont telah mendirikan pabrik bahan peledak jenis Black Powder secara kontinue sampai tahun 1977. Bahan peledak ini memiliki sifat yang sensitif sekali terhadap percikan, panas dan api sehinga sulit dalam penanganannya. Karena sifat sensitif itu maka penggunaan bahan peledak tersebut terbatas hanya untuk kepentingan militer, bahan isian sumbu api dan pembuatan kembang api. 2. Nitroglyserine dan Nitroselulosa dikembangkan pada tahun 1846 tetapi tidak digunakan sebagai bahan peledak sampai Nobel menggunakan mercury fulminat untuk pembuatan detonator pada tahun 1867. 3. Pada tahun 1875, Nobel menemukan dinamit dengan menggunakan Blasting gelatin yang merupakan campuran dari Nitroglyserine dan Nitroselulosa. Selanjutnya banyak berkembang jenis bahan peledak dengan berbagai jenis campuran. Perkembangan lain dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1. Teknologi proses produksi 2. Teknologi bahan 3. Teknologi penggunaan dan pemanfaatan 4. Teknologi initiation device 4. Pada tahun 1955 Robert W. Akre menyatakan bahwa akremi merupakan campuran butiran amonium nitrat dan karbon membentuk suatu sumber peledak (Blasting agent).



Campuran



tersebut



disimpan



dalam



kantong



polyethylen



untuk



mempertahankan kondisi yang kering pada lubang peledakan. 5. Pada tahun 1956, ANFO (amonium nitrat fuel oil) yang diperkenalkan di amerika serikat sangat menekjubkan dari laju konsumsi hampir nol pada tahun 1956 menjadi 1



lebih dari satu juta ton. Di Eropa mulai tahun 1980 ANFO digunakan secara luas digunakan sebagai bahan peledak. Bahan Peledak ANFO ini lebih aman dibanding dengan bahan peledak yang tedahulu. Tidak sensitif terhadap peluru, akan tetapi kelemahannya adalah sangat sensitif terhadap udara dan air. Sehingga ANFO memerlukan teknik pembungkus tersendiri sehingga tidak mudah terkena air atau udara lembab. Mengingat kelemahannya ini mengakibatkan penggunaan ANFO terbatas yang kemudian menjadikan manusia berusaha untuk menyempurnakan dengan penemuan bahan peledak jenis Watergel yang terdiri atas ammonium nitrat, air, gellin agent, dan sensitizer yang tahan terhadap air dan udara lembab, slury yang terdiri dari nitroglyserine based, water based dan water based emulsion.



2



BAB II



PEMBAHASAN



A. PENGERTIAN BAHAN PELEDAK Bahan peledak (explosive) adalah bahan yang berbentuk padat, cair, menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang sebagian atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahan tersebut berlangsung dalam waktu yang sangat singkat disertai efek panas dan tekanan yang sangat tinggi. (Nurbudhi,1993:1) Bahan peledak memiliki peranan yang tidak kalah pentingnya dalam bidang industri modern, misalnya dapat menaikkan produksi tambang batubara, kapur, bijih besi, emas, tembaga, dll. Selain itu juga untuk pembuatan jalan raya, waduk – waduk, bahkan untuk pertambangan minyak dan gas bumi. Bahan peledak yang pertama dikenal adalah jenis Black Powder yang telah ditemukan lebih dari seratus tahun yang lalu. Bahan peledak ini pertama digunakan sebagai propellant untuk peluru dan senjata lain. Bahkan pada abad ke-17, bahan peledak ini telah mulai digunakan untuk memecahkan batu-batuan dalam pertambangan daerah eropa, yang kemudian berkembang secara pesat sehingga dapat digunakan dalam pembuatan konstruksi – konstruksi bangunan. B. REAKSI DAN KLASIFIKASI BAHAN PELEDAK



a. Reaksi Reaksi yang ditimbulkan oleh bahan peledak dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Pembakaran Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan unsur oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan 3



kebakaran cukup dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut : CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 ® 12 CO2 + 13 H2O 2. Deflagrasi Deflagrasi adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi merupakan fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat menjadi ledakan dan menimbulkan gelombang kejut (shock wave) dengan kecepatan rambat rendah, yaitu antara 300 – 1000 m/s atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic). Contohnya pada reaksi peledakan low explosive (black powder) sebagai berikut: Potassium nitrat + charcoal + sulfur 20NaNO3 + 30C + 10S ® 6Na2CO3 + Na2SO4 + 3Na2S +14CO2 + 10CO + 10N2 Sodium nitrat + charcoal + sulfur20KNO3 + 30C + 10S ® 6K2CO3 + K2SO4 + 3K2S +14CO2 +10CO + 10N2. 3. Ledakan Menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus menerus bisa meledak, dan lain-lain. 4. Detonasi Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula. Kecepatan reaksi yang sangat tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya.



4



Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini berkisar antara 3000 – 7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s. b. Klasifikasi bahan peledak 1. Berdasarkan komposisi a) Bahan Peledak senyawa tunggal Bahan peledak ini terdiri dari satu senyawa saja. Yang merupakan bahan peledak senyawa tunggal antara lain PETN (Penta Erythritol Tetra Nitrate) dan TNT (Trinitro Toluen). b) Bahan Peledak senyawa campuran Bahan peledak ini merupakan campuran dari berbagai senyawa tunggal misalnya : ANFO, dinamit dan sebagainya. 2. Berdasarkan Kepekaan Beberapa bahan peledak dengan mudah dapat meledak apabila terkena api, panas, gesekan dan benturan. Sebaliknya ada juga bahan peledak yang bila kena api hanya terbakar, dan apabila kena gesekan dan benturan sukar meledak, bahan peledak ini pada prinsipnya hanya akan meledak apabila ada ledakan lain yang mendahuluinya. Berdasarkan kepekaan ini bahan peledak dibagi menjadi dua, yaitu : a) Bahan Peledak primer Bahan peledak primer adalah bahan peledak yang mudah meledak dengan adanya api, benturan, gesekan dan sebagainya. Misalnya : Hg(OCN)2, DDNP, PbN6 dan lain-lain. Bahan peledak ini biasanya digunakan untuk mengisi detonator. b) Bahan Peledak sekunder Bahan peledak sekunder adalah bahan peledak yang relatif tidak mudah meledak dengan adanya api, benturan dan gesekan. Bahan peledak ini hanya akan meledak apabila ada ledakan yang mendahuluinya, misalnya adanya ledakan detonator. Bahan peledak sekunder antara lain DNT dan ANFO.Berdasarkan kepekaan ini maka penyimpanan kedua jenis bahan peledak ini tidak boleh disatukan, misalnya dinamit dengan detonator. Bila ditinjau dari kecepatan reaksinya, bahan peledak sekunder lebih tinggi. 3. Penggunaanya berdasarkan tujuan a) Bahan Peledak militer 5



Merupakan bahan peledak yang digunakan dalam operasi-operasi militer. b) Bahan Peledak komersil Merupakan bahan peledak yang digunakan dalam operasi-operasi konstruksi maupun pembangunan sarana dan prasarana untuk kesejahteraan manusia. Pada kenyataannya ada beberapa bahan peledak militer yang digunakan sebagai bahan peledak komersil dan sebaliknya, misalnya: PETN, Black powder,dsb. 4. Berdasarkan kecepatan rambat reaksi Ledakan merupakan reaksi kimia yang merambat dari satu titik ke titik yang lain dalam massa bahan peledak. Berdasarkan kecepatan rambat reaksinya bahan peledak dibagi menjadi : a) Low explosive Merupakan bahan peledak yang kecepaan rambat reaksinya di bawah 1000 meter per detik, misalnya black powder (sumbu api). Peristiwa perambatan reaksinya disebut pembakaran (sangat lambat) atau deflargasi (agak cepat). b) High explosive Merupakan bahan peledak yang kecepatan rambat reaksinya di atas 1000 meter per detik, misalnya : dinamit, TNT, PETN. Peristiwa perambatan reaksi disebut detonasi (ledakan). Ada juga klasifikasi bahan peledak kimia yang dibuat dengan bagan sebagai berikut : 1. Menurut R.L. Ash (1962



6



2. Menurut Anon (1977)



JENIS



REAKSI



CONTOH



Bahan peledak lemah



(low Deflagrate



explosive)



(terbakar)



black powder



explosive)



Detonate (meledak)



NG, TNT, PETN



Blasting agent



Detonate (meledak) ANFO, slurry, emulsi



Bahan peledak kuat



(high



C. JENIS BAHAN PELEDAK Jenis bahan peledak dapat di klasifikasikan sebagai berikut : 1. Agen peledakan (blasting agent) Agen peledakan adalah campuran bahan-bahan kimia yang tidak diklasifikasikan sebagai bahan peledak, di mana campuran tersebut terdiri dari bahan bakar (fuel ) dan oksida.Agen peledakan disebut juga dengan nama nitrocarbonitrate, karena kandungan utamanya nitrat sebagai oksidator yang diambil dari ammonium nitrat (NH4NO3) dan karbon sebagai bahan bakar.



Ammoniun nitrat (NH4NO3) Merupakan bahan dasar yang berperansebagai penyuplai oksida pada bahan peledak. Berwarna putih seperti garam dengan titik lebur sekitar 169,6°C. Ammonium nitrat adalah zat penyokong proses



7



pembakaran yang sangat kuat,namun ia sendiri bukan zat yang mudah terbakar dan bukan pula zat yang berperan sebagai bahan bakar sehingga pada kondisi biasa tidak dapat dibakar.



Karateristik Fisik Densitas



:



butiran berpori 0,74 – 0,78 gr/cc (untuk agen peledakan) butiran tak berpori 0,93 gr/cc (untuk pupuk urea)



Porositas



:



mikroporositas 15%makro plus mikroporositas 54%butiran tak berpori mempunyai porositas 0 – 2%



Ukuran partikel :



ukuran yang baik untuk agen peledakan antara 1 –2 mm



Tingkat kelarutan terhadap air bervariasi tergantung temperatur, yaitu: 5°C tingkat kelarutan 57,5% (berat); 10°C tingkat kelarutan 60% (berat); 20°C tingkat kelarutan 65,4% (berat); 30°C tingkat kelarutan 70% (berat) 40°C tingkat kelarutan 74% (berat)



Butiran ammonium nitrat berukuran sebenarnya 2 – 3 mm



2. Bahan peledak berbasis Nitrogliserin ( NG ) Kandungan utama dari bahan peledak ini adalah nitrogliserin, nitoglikol, nitrocotton dan material selulosa. Kadang-kadang ditambah juga ammonium atau sodiumnitrat. Nitrogliserin merupakan zat kimia berbentuk cair yang tidak stabil dan mudah meledak, sehingga pengangkutannya sangat beresiko



tinggi.



Alfred



Nobel



yang



pertama



kali



menemukan



kiieselguhr sebagai penyerap nitrogliserin yang baik dan hasil campurannya itu dinamakan bahan peledak dinamit. Saat itu kandungan kiieselguhr dan NG divariasikan untuk memberikan energi yang diinginkan dan keamanan dalam pengangkutannya. Bahan peledak ini mempunyai sifat plastis yang 8



konsisten (seperti lempung ataudodol), berkekuatan (strength) yang tinggi, densitas tinggi, dan ketahanan terhadap air sangat baik, sehingga dapat digunakan langsung pada lubang ledak yang berair. Bahan dikemas (dibungkus) oleh kertas



mengandung polyethylene untuk



mencegah



penyerapan air dari udara bebas.



Adapun kelemahan bahan peledak jenis ini : •



Mengandung resiko kecelakaan tinggi pada saatpembuatan di pabrik maupun pengangkutan



•



Sensitif terhadap gesekan, sehingga sangatberbahaya apabila tertabrak atau tergilas olehkendaraan



•



Membuat kepala pusing



•



Tidak dapat digunakan pada lokasi peledakanyang bertemperatur tinggi



•



Biaya pembuatan tinggi



3. Permissible Berbasis Emulsi (ICI-Explosive, 1988)



Bahan peledak permissible adalah bahan peledak yang khusus digunakan pada tambang batubara bawah tanah. Bahan peledak ini harus lulus beberapa tahapan uji keselamatan yang ketat sebelum dipasarkan. Pengujian terutama diarahkan pada keamanan peledakan dalam tambang batubara bawah tanah yang umumnya berdebu agar bahan peledak tersebut tidak menimbulkan kebakaran tambang.



9



4. Bahan peledak black powder



Black powder atau gun powder pertama kali dibuat pada abad ke 13 dan digunakan baik untuk keperluan militer maupun penambangan.Komposisi black powder adalah serbuk batubara, garam, dan belerang. Bahan peledak ini terbakar cepat sekali, bisa mencapai kecepatan rambat 100 ±10 detik per meter atau 60 meter per detik pada kondisi terselubung, tetapi tidak bisa meledak. Oleh sebab itu black powder diklasifikasikan sebagai bahan peledak lemah (low explosive)



5. Detonator Detonator adalah alat pemicu awal yang menimbulkan inisiasi dalam bentuk letupan (ledakan kecil) sebagai bentuk aksi yang memberikan efek kejut terhadap bahan peledak peka detonator atau primer. Detonator disebut dengan blasting capsule atau blasting cap. Dalam bidang teknik peleakan ada beberapa jenis detonator sesuai dengan cara penyalaan dan kegunaannya: a. Detonator biasa (plain detonator) Adalah jenis detonator yang penyalaannya dengan api/panas yang dihantarkan melalui sumbu bakar jadi boleh dikatakan detonator biasa selalu digunakan bersama-sama dengan sumbu bakar. b. Detonator listrik Adalah jenis detonator yang penyalaannya dengan arus listrik yang dihantarkan melalui kabel khusus untuk itu pada kedua ujung kabel kedalam tabung detonator listrik dilengkapi dengan jenis kawat halus yang telanjang yang apabila dilewati arus listrik akan berpijar. Keuntungan dan kerugian detonator listrik dibanding dengan detonator biasa : 10



1. Jumlah lubang ledak yang dapat diledakkan sekaligus relative lebih banyak. 2. Pola peledakan lebih leluasa 3. Hasil peledakan lebih leluasa 4. Penanganan lebih mudah dan praktis



11



BAB III KESIMPULAN A. Pengertian Bahan peledak (explosives) adalah bahan/zat yang berbentuk cair, padat, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu aksi berupa panas, benturan, gesekan akan berubah secara kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil, yang sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahan tersebut berlangsung dalam waktu yang amat singkat, disertai efek panas dan tekanan yang sangat tinggi. B. Komposisi Bahan Peledak Berdasarkan komposisi kimia, bahan peledak dapat diklasifikasikan sebagai berikut : Senyawa tunggal terdiri dari satu macam senyawa saja yang sudah merupakan bahan peledak. Senyawa tunggal ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu : (1) Senyawa an-organik misalnya : PbN6, Amonium nitrat. (2) Senyawa organik misalnya : Nitrogliserin, Trinitrotoluena dan lainnya. Campuran yang merupakan penggabungan dari berbagai macam senyawa tunggal. Misalnya : dinamit, black powder, ANFO, dan lain-lain. C. Jenis-jenis Peledak Ledakan merupakan reaksi kimia yang merambat dari satu titik ke titik lain dalam massa bahan peledak tersebut. Berdasarkan kecepatan rambat tersebut bahan peledak dibagi menjadi : a. Bahan peledak rendah (Low explosives). Kecepatan rambat reaksinya rendah (umumnya dibawah 1.000 m/detik), umumnya digunakan sebagai bahan pendorong atau propelan. Misalnya : black powder (sumbu api), propelan (single base, double base). b. Bahan peledak tinggi (High Explosives) yang terdiri dari : 



Bahan peledak non initial







Bahan peledak penghantar







Bahan peledak penghancur 12







Bahan peledak initial. Misalnya: Mercury fuminate, Tetrazene, Diazodiaminophenol



13



DAFTAR PUSTAKA



https://briandikayusni.wordpress.com/2015/02/26/detonator-elektronik/ https://www.google.com/search?q=fungsi+detonator&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b https://www.scribd.com/doc/14863711/Tipe-Dan-Jenis-Bahan-Peledak https://www.slideshare.net/FadlhieKuchiyose/tipe-dan-jenis-bahan-peledak https://bululengky.wordpress.com/tag/jenis-bahan-peledak/ https://www.slideshare.net/ipungji/dasar-dasar-peledakan-untuk-tambangumum?next_slideshow=1



14