You're Reading a Free Preview
Setelah mengetahui tentang kimia dan fisika api,pada akhir tulisan disebutkan bahwa api bisa terbentuk karena 3 unsur atau dalam ilmu firenya di sebut triangle of fire.Kemudian teori mengenai segitiga api mengalami pengembangan yaitu ditemukan unsur keempat terjadinya api atau Tetrahedron of Fire yaitu rantai-reaksi. Teori ini ditemukan berdasarkan penelitian dan pengembangan bahan pemadam tepung kimia (dry cemical )dan Halon (halogeneted hydrocarbon). Ternyata jenis bahan pemadam ini mempunyai kemampuan memutus rantai reaksi kontinuitas proses api.Tapi sayangnya khusus untuk bahan pemadam halon selain efektif untuk pemadaman ternyata mempunyai aspek samping yang sangat merugikan kehidupan di bumi yaitu merusak lapisan ozon. Dan direncanakan sekitar tahun 1995 bahan pemadam halon tidak digunakan lagi.Dalam Tetrahedron of Fire proses terjadinya api mempunyai 4 unsur yaitu :1. Bahan bakar (Fuel)2. Zat asam (oxygen)3. Sumber Panas4. Reaksi Pembakaran BerantaiUntuk lebih jelasnya saya akan mencoba menjabarkan 4 unsur dalam Tetrahedron of Fire.1.Bahan bakar (Fuel)Berdasarkan sifatnya bahan bakar dapat dibagikan atas 3 (tiga) kelompok, yaitu : • Bahan bakar padat, contoh : kayu, kertas, dll. • Bahan bakar cair, contoh : minyak bumi, bahan pelarut, dll. • Bahan bakar gas, contoh : LNG, LPGBahan bakar yang bisa terbakar kalau kontak dengan energi panas adalah bahan bakar yang mengandung unsur-unsur : magnesium, titanium, sulfur, dan kebanyakan senyawa yang mengandung unsur-unsur carbon, hidrokarbon, oxygen dan nitrogen (khusus oxygen dan nitrogen bukan bahan bakar).Hampir disemua tempat dan semua organisme hidup mengandung unsur-unsur carbon, hidrogen, oxygen dan nitrogen. Contohnya kayu, kertas dan textil adalah : bahan-bahan dengan rumus senyawa kimia (C6H10O5) disebut Cellulose. Senyawa hydrocarbon mempunyai susunan unsur hidrogen dan unsur carbon, yang mempunyai variasi bentuk gas, cair, sampai padat. Contoh hydrocarbon dalam bentuk cair dan gas yang semua mengandung hidrogen dan carbon. Seperti : Methane (CH4), Ethane (C2H6), Propane (C3H8), Butane (C4H10), Gasoline (C5H12) dan lain-lain.2. Zat asam (oxygen)Oxygen adalah alam unsur yang terbanyak, kira-kira 21% volume, 90% berat air laut, 50% berat kerak bumi dan 60% berat tubuh manusia terdiri unsur tersebut. Untuk mendukung proses kebakaran (api) diperlukan oksigen antara 10% - 20% volume udara.Pada beberapa reaksi kimia untuk terjadi proses kebakaran tidak diperlukan oksigen karena pada proses reaksi zat tersebut sudah cukup oksigen sehingga proses pembakaran dapat terjadi. Zat tersebut disebut zat pengoksida (oxidizing agents), misal : hydrogen peroxide, ozone, nitrat, chlorat, perchlorat perotide. Oksigen itu sendiri tidak bisa terbakar, tetapi adalah pendukung terhadap perubahan. Kandungan oksigen yang tinggi, akan menaikan panas pembakaran dan oksidasi atau proses pembakaran akan lebih cepat.Dalam kehidupan juga dibutuhkan oksigen sehingga untuk proses aksidasi, bila kandungan oksigen turun mencapai 6 sampai 10% maka proses hidup manusia juga turun sampai tidak bernafas lagi dan akan meninggal.3. Sumber Panas • Energi KimiaSalah satu contoh sumber panas yang berasal dari reaksi kimia adalah pemanasan spontan yang terjadi pada reaksi oksidasi beberapa bahan organik, reaksi oleh bakteri pada bahan organik hasil pertanian. • Energi ListrikOleh tenaga listrik dapat dihasilkan panas yang cukup tinggi sebagai sumber penyalaan panas yang dihasilkan ini misalnya dalam bentuk : bocoran arus listrik, listrik statis, busur listrik, petir atau kilat. • Energi mekanikTenaga panas dari proses mekanik dapat disebabkan oleh gesekan dua bahan yang sifatnya menahan panas, misalnya : batu gosok atau kayu kering.Contoh lain adalah gesekan dua logam yang mengandung zat besi (Fe).Contoh dan prinsip ini adalah mesin diesel dimana pertama-tama dimampatkan (ditahan) dalam selinder mesin, setelah itu kabut bahan bakar di injeksikan ke dalam silinder, sehingga oleh pemampatan udara akan timbul cukup panas untuk menyalakan bahan bakar. • Energi NuklirEnergi panas yang sangat besar dapat dihasilkan dari inti atom (nucleus), karena penembakan (bom barder) oleh energi partikel. Tenaga nuklir dapat dikeluarkan dalam bentuk panas, tekanan dan radiasi.Beberapa unsur di alam yang dapat menghasilkan energi nuklir disebut Radio-isotop, misalnya : uranium. Plutonium, atau radium.4. Reaksi Pembakaran BerantaiDari hasil penyelidikan yang terjadi dalam proses pembakaran yang normal (timbul nyala), reaksi kimia yang terjadi menghasilkan beberapa zat hasil pembakaran yaitu :CO, CO2, SO2, asap dan gas. Hasil yang lain dari reaksi ini adalah atom bebas (free atom) oxygen dan hydrogen yang disebut radicals, yaitu bentuk hydroxil (simbol OH).Bila ada 2 gugus OH, mungkin pecah menjadi H2O dan radical bebas O. (2OH 2H2O + O radical)O radical ini selanjutnya sebagai umpan lagi pada proses pembakaran sehingga disebut reaksi pembakaran berantai. Page 2
Api adalah Suatu proses kimia yaitu proses oksidasi cepat yang menghasilka panas dan cahaya. Sedangkan Kebakaran adalah Api yang tidak terkontrol dan tidak dikehendaki karena dapat menimbulkan kerugian baik harta benda maupun korban jiwa. Sebelumnya kita telah membahas tentang Teori Segitiga Api - Triangle of Fire Teori Bidang Empat Api (Tetrahedron of Fire)Teori segitiga api mengalami perkembangan yaitu dengan ditemukannya unsur keempat untuk terjadinya api yaitu rantai reaksi kimia/ Chemical Chain Reaction. Konsep ini dikenal dengan teori tetrahedron of fire. Teori ini ditemukan berdasarkan penelitian dan pengembangan bahan pemadam seperti tepung kimia (dry chemical) dan halon (halogenated hydrocarbon). Kedua jenis bahan pemadam ini mempunyai kemampuan memutus rantai reaksi kontinuitas proses api . Teori tetrahedron of fire ini didasarkan bahwa dalam panas pembakaran yang normal akan timbul nyala, reaksi kimia yang terjadi menghasilkan beberapa zat hasil pembakaran seperti CO, CO2, SO2 asap dan gas. Hasil lain dari reaksi ini adalah adanya radikal bebas dan atom oksigen dan hidrogen dalam bentuk hidroksil (OH). Bila 2 (dua) gugus OH pecah menjadi H2O dan radikal bebas oksigen. Oksigen radikal ini selanjutnya akan berfungsi lagi sebagai umpan pada proses pembakaran sehingga disebut reaksi pembakaran berantai (Karla, 2007; Goetsch, 2005). Rantai reaksi kimia dimana ketiga elem yang ada saling bereaksi secara kimiawi. BAHAN BAKAR bisa berbentuk padat, cair atau gas yang bila dipanaskan mengeluarkan uap mudah terbakar. Contohnya termasuk kertas, kayu, kardus, cat, minyak, asetilena, dll OKSIGEN biasanya hadir di udara dalam jumlah yang cukup untuk membentuk dan mempertahankan api. PANAS temperatur kritis harus dicapai untuk pengapian terjadi , tetapi setelah api telah terbentuk, biasanya api tersebut akan mempertahankan panasnya sendiri. Panas dapat muncul dengan sengaja, atau mungkin tidak disengaja. Sebagai contoh, pemanas yang ditempatkan terlalu dekat dengan furniture, gorden atau kertas; kelebihan beban pada suatu titik rangkaian listrik, dan komputer pribadi yang ditutupi dengan kertas kantor. REAKSI KIMIA BERANTAI Serangkaian reaksi yang terjadi secara berurutan. Kebakaran hanya dapat bertahan selama reaksi berantai yang mandiri ini dibiarkan berlanjut tanpa gangguan.
Api adalah hasil dari oksidasi cepat pada suhu yang tinggi disertai dengan munculnya produk gas panas dan emisi radiasi yang terlihat maupun tak terlihat. Api dapat terlihat maupun tidak terlihat. Oksidasi umumnya terjadi dalam bentuk karat pada logam, tetapi dalam pembakaran yang menciptakan api, oksidasi berlangsung sangat cepat. Secara tradisional pada konsep Segitiga Api (Fire Triangle), yang secara visual mewakili Bahan bakar (Fuel), Panas (Heat) dan Oksigen, digunakan untuk melambangkan kondisi yang diperlukan untuk terciptanya api. Api tidak dapat tercipta jika ada bagian dari segitiga yang hilang. Setelah api telah tercipta, komponen keempat kemudian muncul yaitu reaksi berantai kimia berurutan kompleks (Chemical Chain Reaction). Untuk tujuan pemahaman praktis saja, maka dapat dibayangkan bahwa reaksi keempat ini adalah ‘lem’ yang mencegah tiga komponen lain menjadi berantakan. Jadi ilustrasi yang sekarang digunakan adalah tetrahedron (empat piramida sisi). Api tidak akan tercipta apabila salah satu komponen segitiga api (oxygen/bahan bakar/panas) hilang Api tidak akan dapat terus berkobar apabila salah satu komponen tetrahedron (oxygen/bahan bakar/panas/ reaksi kimia berantai) hilang BAHAN BAKAR bisa berbentuk padat, cair atau gas yang bila dipanaskan mengeluarkan uap mudah terbakar. Contohnya termasuk kertas, kayu, kardus, cat, minyak, asetilena, dll OKSIGEN biasanya hadir di udara dalam jumlah yang cukup untuk membentuk dan mempertahankan api. PANAS temperatur kritis harus dicapai untuk pengapian terjadi , tetapi setelah api telah terbentuk, biasanya api tersebut akan mempertahankan panasnya sendiri. Panas dapat muncul dengan sengaja, atau mungkin tidak disengaja. Sebagai contoh, pemanas yang ditempatkan terlalu dekat dengan furniture, gorden atau kertas; kelebihan beban pada suatu titik rangkaian listrik, dan komputer pribadi yang ditutupi dengan kertas kantor. REAKSI KIMIA BERANTAI Serangkaian reaksi yang terjadi secara berurutan. Kebakaran hanya dapat bertahan selama reaksi berantai yang mandiri ini dibiarkan berlanjut tanpa gangguan. Pemadaman api dapat berhasil dengan cara menghilangkan satu atau lebih elemen dari tetrahedron api. |