BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bahan Keramik Bahan keramik terdiri dari fasa kompleks yang merupakan senyawa unsure metal dan non metal yang terikat secara ionic maupun kovalen. Keramik pada umumnya mempunyai struktur kristalin dan sedikit electron bebasnya. Susunan kimia keramik sangat bermacam-macam yang terdiri dari senyawa yang sederhana hingga campuran beberapa fasa kompleks. Hampir semua keramik merupakan senyawa-senyawa antara unsur elektropositif dan elektronegatif. Keramik memiliki sifat-sifat antara lain mudah pecah dan getas. Kekuatan dan ikatan keramik menyebabkan tingginya titik lebur, tahan korosi, rendahnya konduktivitas termal, dan tingginya kekuatan kompresif dari material tersebut. Secara umum keramik mempunyai senyawa-senyawa kimia antara lain: SiO2, Al2O3, CaO, Na2O, TiC, UO2, PbS, MgSiO3, dan lain-lain. 2.2. Jenis bahan keramik 2.2.1. Kaolin Kaolin diklasifikasikan dalam 2 jenis yaitu pertama suatu endapan residu berasal dari perubahan batu-batuan. Kedua adalah jenis pengendapan yang mana batu bagus dan partikel-partikel clay telah dipisahkan dari endapan. Kaolin yang berasal dari preshidrotermal yaitu pengikisan yang terjadi akibat pengaruh air panas yang terdapat pada retakan dan patahan serta daerah permeable lainnya dalam batu-batuan. Kaolin yang berasal dari proses pelapukan (sedimentasi) yaitu pelapukan batuan beku dan batuan metamorpik

yang

reaksinya adalah sebagai berikut : KAlSi 3 O8

HAlSi3O8 + KOH

(Hydrolysis)

HAlSi3O8

HAlSiO4 + 2Si O2

(Desilikation)

Universitas Sumatera Utara

2HAlSiO4 + H2O

(OH)4Al2Si2O5 (Hydration)

Kaolin yang dipergunakan dalam pembuatan sampel adalah kaolin yang berasal dari Kecamatan Bandar Pulau Kabupaten Asahan Sumatera Utara dengan cadangan dan potensi cukup banyak ± 7.913.000 ton (Dinas Pertambangan dan Energi Sumut, 2007). Garis besar deretan reaksi atau perubahan fasa kaolin yang dipanaskan adalah sebagai berikut : a. Tahap pertama :

Sekitar

500oC

yaitu

reaksi

endotermis

yang

sehubungan dengan hilangnya struktur air atau dehidrasi kaolinit dan pembentukan metakaolin, 2Al2O3.4SiO2. b. Tahap kedua :

Sekitar 950oC yakni reaksi eksotermis, sehubungan dengan pengkristalan yang cepat fasa bentuk jarum (spinel), disebut γ-Al2O3, oleh Brinley dan Nakahira dinyatakan dengan 2Al2O3.3SiO2.

c. Tahap ketiga

:

Sekitar 1050 – 1100oC, sehubungan dengan reaksi eksotermis kedua dimana struktur bentuk jarum berubah menjadi fasa mullit dan selanjutnya muncul kristobalit. Jika pemanasan diteruskan akhirnya mullit akan mengkristal dengan baik dengan komposisinya 3Al2O3.2SiO2. (Syukur, 1982)

2.2.2. Feldspar Feldspar merupakan silikat alamiah pada umumnya digunakan dalam pembuatan keramik sebagai bahan fluks (Fluxing Material) yaitu sebagai sumber alumina dalam gas dan sumber alkali dalam gelas serta sumber alkali dalam glasir dan enamel.


Bahan ini dapat berupa pelebur (fondaut) dengan kandungan alumino-sifat-alkali yang beraneka ragam terdiri dari: a. Arthose

: (Si3Al)O8K, Potasis

b. Albite

: (Si3Al)O8Na, Sodis

c. Anorthite

: (Si3Al)O8Ca, Kalsis

Dari komposisinya dapat dilihat bahwa struktur feldspar tidak berbeda dengan struktur tanah liat, merupakan

silikat alamiah, berwarna merah jambu

ataukecoklat-coklatan dan merupakan mineral keramik dengan salah satu komposisinya adalah NaAlSi3O8. Feldspar juga merupakan jaringan silikat dan satu diantara empat atom silicon digantikan oleh atom aluminium. Diatas temperature 900oC feldspar umumnya masih dalam keadaan stabil dan tidak mengalami perubahan fasa.(www.themineralorthoclase.com)

2.2.3. Clay (Lempung). Clay dikenal sebagai tanah liat (argiles), merupakan sejenis mineral halus berbentuk kepingan, gentian atau hablur yang terbentuk dari batuan sediment (sediment rock) dengan ukuran butir < 1/256 mm. pada umumnya ada 2 jenis clay yaitu: ball clay, dan fire clay. Ball clay digunakan pada keramik karena memiliki plastisitas tinggi dengan tegangan patah tinggi serta pernah digunakan sendiri. Fire clay terdiri dari tiga jenis yaitu: flin fire clay yang memiliki struktur kuat, plastic fire clay yang memiliki workability yang baik, serta high alumina clay yang sering dipergunakan sebagai refraktori dan bahan tahan api.


2.2.4. Kuarsa (silica) Kuarsa adalah salah satu mineral yang berupa kristal sempurna, terdiri dari Kristal-kristal silica (SiO2). Kuarsa merupakan hasil dari proses pelapukan yang mengandung mineral utama seperti: Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, Na2O3, TiO2, K2O. Kuarsa berwarna putih bening,memiliki sifat-sifat fisis dan mekanis tertentu. (www.refractron.com)

2.3. Pembentukan keramik Proses pembentukan keramik dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain: a. Die pressing: Pada proses ini bahan keramik dihaluskan hingga mebentuk bubuk, lalu dicampur dengan pengikat (binder) organic, kemudian dimasukkan kedalam cetakan dan ditekan hingga mencapai bentuk padat yang cukup kuat. Metode ini umumnya digunakan dalam pembuatan ubin, keramik elektronik, atau produksi dengan cukup sederhana karena metode ini cukup murah. b. Rubber mold pressing Metode ini dilakukan untuk menghasilkan bubuk padat yang tidak seragam dan disebutrubber mold pressing, karena dalam pembuatannya menggunakan sarung yang terbuat dari karet. Bubuk dimasukkan kedalam sarung karet, kemudian dibentuk kedalam cetakan hidrostatis. c. Extrusion Molding. Pembentukan keramik pada metode ini melalui lobang cetakan. Metode ini bias digunakan untuk membuat pipa saluran, pipa reaktor, atau material lain yang memiliki suhu normal untuk penampang lintang tetap.


d. Slip Casting Metode ini dilakukan untuk memperkeras suspensi dengan air dari cairan lainnya, dituang kedalam plaster berpori, air akan diserap dari daerah kontak kedalam cetakan dan lapisan yang kuat akan terbentuk.

e. Injection molding Bahan yang bersifat plastis diinjeksikan dan dicampur dengan bubuk pada cetakan. Metode ini banyak digunakan untuk memproduksi benda-benda yang mempunyai bentuk yang kompleks.

2.4. Bahan Dasar Keramik Bahan dasar keramik terdiri dari fasa kompleks yang merupakan senyawa netral dan non netral yang terikat secara ionic maupun kovalen. Keramik pada umumnya mempunyai struktur kristallin dan sedikit electron bebasnya. Susunan senyawa kimianya sangat bervariasi, terdiri dari senyawa yang sederhana hingga campuran dari beberapa fasa kompleks. Pada dasarnya bahan baku keramik terdiri dari : a. Bahan Plastis Bahan ini berupa tanah liat (argiles) dengan kandungan mineral yang bersifat liat dan mineral tambahannyang berasal dari endapan kotoran. Mineral berupa silikat, Mg, Fe, bersifat kapur dan alkali. b. Bahan Pelebur Bahan ini berupa feldspar dengan kandungan alumino silikat alkalin yang beraneka ragam terdiri dari :


Orthose

: (Si3Al)O8K, Potasis

Albithe

: (Si3Al)8Na, Sodis

Anorthite

: (Si3Al)O8Ca, Kalsis

c. Bahan penghilang Lemak Bahan ini adalah bahan baku yang mudah di haluskan dan koefisien penyusutannya sangat rendah. Biasanya bahan ini berfungsi sebagai penutup kekurangan-kekurangan yang ada karena plastisitas yang eksesif dari tanah liat, terdiri silica (SiO2) atau kwarsa yang berbeda bentuknya. d. Bahan tahan panas Bahan ini terdapat bahan yang mengandung Mg dan SIlikat aluminium (Sembiring, Anwar D, 1990) e. Bahan pencampur Bahan penguat selalu digunakan kaolin, bahan ini merupakan bahan baku utama dalam pembuatan keramik, berfungsi untuk mengontrol tentang pembahasan dan distorsi selama pembakaran. Kaolin akan membentuk fasa cair pertama dalam system pada sekitar suhu 9000C. kemudian fasa kristalisasi utama dan berkutnya Mullite (Relva,C,Buchanan, 1990).

2.5. Keramik Berpori Keramik berpori memiliki sifat-sifat yang dibutuhkan sebagai filter antara lain tahan korosi, tidak bereaksi dengan campuran yang dipisahkan serta pori dan kekuatannya dapat diatur. Porositas dapat diatur antara lain dengan menambahkan bahan aditif seperti serbuk kayu dan bahan lain misalnya grog yang dapat menghasilkan gas pada saat dibakar sehingga meninggalkan rongga yang disebut pori. Hasil pengukuran keramik cordierite berpori menunjukkan bahwa densitas


berkisar 0,75-1,17 gr/cm3, porositas 58µ½, kekuatan patah 0,5-2 MPa, kekerasan (HV) 0,3-1,8 GPa (Sebayang.P, 2006). Swedish Ceramic Institute dapat membuat keramik berpori dengan tehnik yang berbeda yang dinamakan tehnik protein suspensi hingga memperoleh porositas antara 50-80% dari volume keramik. Refractron Technologies Corp New York USA adalah badan yang meneliti dan memproduksi keramik berpori, dimana mereka memproduksi keramik berpori dengan karakteristik standar porositas antara 40-50% sedangkan HP Technical Ceramics memproduksi keramik berpori dengan standar porositas 35-50%. Pembuatan keramik berpori dari bahan limbah juga telah dilakukan oleh Sasai, dkk (2003) dengan mencampur limbah pabrik kertas, serbuk gergajian kayu (K2CO3) sebagai activator dan clay sebagai aditif dan dikalsinasi pada suhu 8500 C selama 1 jam pada tekanan 2 atmosfer. (Sasai,dkk. 2003)

2.6. Limbah Padat Pulp Limbah padat pada umumnya merupakan sisa olahan dari suatu industri, terkadang jumlahnya cukup besar tergantung pada jenis industrinya. Limbah padat pulp pada dasarnya dapat mengganggu aktivitas maupun lingkungan pabrik itu sendiri maupun kawasan sekitarnya. Pencemaran lingkungan bisa berdampak negatif pada kenyamanan dan kesehatan di sekitarnya baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang justru itulah pemerintah harus bijaksana dalam menanggulangi dan mengambil keputusan melalui “AMDAL”. Nama baru yang merupakan komitmen setelah berganti nama dari sebelumnya PT. Indorayon dan sekarang berganti nama menjadi PT. Toba Pulp Lestari, Tbk menegaskan komitmen untuk menjaga kelestarian lingkungan. Sejak kembali beroperasi pada akhir Maret 2003 setelah sekitar 4,5 tahun berhenti. Perusahaan ini telah menutup produksi yang berpotensi ini menjadi polutan,


melakukan pengelolaan limbah, serta menggunakan kayu eucalyptus dan akasia yang berasal dari tanaman industry sendiri. Saat ini pabrik yang beberapa waktu lalu sempat mengalami beberapa kali penutupan karena masalah lingkungan tersebut baru memproduksi bubur kertas sebanyak 90 – 100 ribu ton dari kapasitas maksimalnya yaitu 240 ribu ton per tahun. Sekitar 60 – 70 persen produksinya saat ini ditujukan untuk diekspor dengan negara tujuan Korea, Jepang, Taiwan dan Hongkong. Untuk ekspor pulp ini, mereka harus melakukan tes kualitas ke Cina. Bentuk limbah pada dasarnya cair atau padat, terkadang jumlahnya cukup besar. Menurut pantauan dilapangan, jumlah limbah padat pulp di PT. TPL Porsea Tobasa ini mencapai 7 ton perhari. Dapat dibayangkan penumpukan limbah ini setiap bulan dan bagaimana pula setiap tahunnya. Untuk tujuan dan menjaga kelestarian ini tentu pihak terkait akan mengupayakan jalan keluarnya. Timbullah pemikiran bagaimana cara mengolah limbah padat menjadi material baru yang berguna dan bernilai dalam meningkatkan nilai ekonomi masyarakat. Berdasarkan pantauan dan analisis senyawa kimia di lapangan, limbah padat ini sangat dominan mengandung senyawa bahan baku keramik, logam dan polimer. Oleh sebab itu diharapkan limbah padat pulp dapat dijadikan sebagai basis bahan keramik berpori. (lihat lampiran E) Limbah padat pulp terdiri dari gugusan yang merupakan proses-proses sisa olahan secara bertahap. Gugusan ini terdiri dari : grit, dreg dan bio sludge. Grit berasal dari proses recousstisizing berupa bahan yang tidak bereaksi antara green liquoer dan kapur tohor, yang kandungan utamanya adalah bata dan pasir yang mengandung hidrokarbon Dreg merupakan bahan endapan dari green liquoer yaitu smelt yang dilarutkan dengan weak wash dari lime mud washer. Kandungan utamanya adalah silika dan bahan karbon residu organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler. Bahan ini kaya akan karbon karena tidak bereaksi.


Bio sludge : Merupakan campuran dari endapan limbah cair, yang diperoleh dari proses primary dan secondary yang kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati. Dengan demikian perlu dilakukan pengamatan dan analisa lebih lanjut tentang senyawa-senyawa atau fasa yang dominan dari kandungan limbah padat pulp tersebut, sehingga cocok digunakan untuk membentuk material keramik. Dengan demikian perlu dilakukan pengamatan dan analisis lebih lanjut tentang senyawa-senyawa kimianya maupun fasa dominan agar dipadukan dengan bahan campuran yang ideal, sehingga dapat dilakukan pembuatan keramik berpori yang tepat guna.

2.7. Absorbsi Absorbsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi (absorbet) pada permukaan yang dapat menyerap (absorbent) . Absorbsi dapat terjadi diantara zat padat dan zat cair, zat padat dengan gas, zat cair dengan zat cair, dan zat cair dengan gas. Absorbsi terjadi karena molekul-molekul pada permukaan zat yang memiliki gaya tarik dalam keadaan tidak setimbang yang cenderung tertarik kearah dalam (gaya kohesi absorben lebih besar dari gaya adhesinya). Ketidakseimbangan gaya tarik tersebut mengakibatkan zat yang digunakan sebagai absorben cenderung menarik zat-zat lain yang bersentuhan dengan permukaannya. Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorbent dengan absorbet, absorbsi dibagi menjadi dua bagian, yaitu absorbsi fisika dan absorbsi kimia. Absorbsi fisika terjadi bila gaya intermolekuler lebih besar dari gaya tarik antar molekul atau gaya tarik menarik yang relatif lemah antara absorbet dengan permukaan absorbent, gaya ini disebut gaya Van der Waals. Adsorbsi ini berlangsung cepat, dapat membentuk lapisan jamak (multilayer), dan dapat bereaksi balik (reversible) karena energi yang dibutuhkan relatif rendah.


Absorbsi kimia terjadi karena adanya reaksi antara molekul-molekul absorbet dengan adsorbent dimana terbentuk ikatan kovalen dengan ion. Gaya ikat absorbent ini bervariasi tergantung pada zat yang bereaksi. Absorbsi jenis ini bersifat

dan

irreversible

hanya

dapat

membentuk

lapisan

tunggal

(monolayer).(Moressi, 1978)

2.8. Porositas Porositas adalah untuk mengetahui pori-pori (porositas) yang terdapat dalam sampel. Porositas merupakan

satuan yang menyatakan keporositasan suatu

material yang dihitung dengan mencari persen (%) berdasarkan daya serap bahan terhadap air dengan perbandingan volume air yang diserap terhadap volume total sampel. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut : porositas =

Dimana :

(m b − m k ) × 100% ρ air × Vt

..........(2.1)

mb

= massa basah (g)

mk

= massa kering (g)

ρ

= massa jenis (g/cm3)

Vt

= Volume total sample (cm3)

2.9. Densitas Densitas pada material didefinisikan sebagai perbandingan antara massa (m) dengan volume (V). Densitas dinyatakan dalam g/cm3 dan dilambangkan dengan ρ (rho) ρ=

m V

..........(2.2)


Dimana : m = massa

(g)

: V = Volume (cm3) : ρ = Densitas (g/cm3) 2.10. Kekerasan Kekerasan didefenisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi pada permukaan, namun pada umumnya kekerasan menyatakan ketahanan terhadap deformasi plastis karena pada bahan yang ulet kekerasan memiliki hubungan yang sejajar dengan kekuatan. Untuk menguji kekerasan suatu material bisa digunakan berbagai macam cara, salah satu diantaranya adalah metode Vickers. Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat digital Equotip Hardness Tester, dimana hasilnya dapat dibaca secara langsung dan diperoleh dalam satuan HB (Hardness of Brinnel) yang dapat dikorelasikan nilainya ke satuan Hardness of Vickers dari tabel korelasi nilai kekerasan Brinell, Rockwell dan Vickers . Hv = 1,854

…………………. (2.3)

Dimana : d = panjang rata-rata garis diagonal (mm) Ρ = beban penekanan grf

2.11. Kuat Tekan Nilai kuat tekan sampel didapat melalui tata cara pengujian secara manual dengan memberikan beban tekan bertingkat dengan peningkatan beban tertentu atas benda uji. Kekuatan tekan τ = Dimana :

………..(2.4)

= beban tekan maksimum (kgf)


A

= luas penampang (mm)

2.12. Kuat impak (Impact Strength) Suatu bahan mungkin memiliki kekuatan tarik yang tinggi tetapi tidak memenuhi syarat untuk kondisi pembebanan kejut. Ketahanan impak biasanya diukur dengan menggunakan metod Izod atau Charpy yang bertakik maupun tidak bertakik. Pada pengujian ini beban diayun dari ketinggian tertentu untuk memukul benda uji, kemudian diukur energi yang diserap oleh perpatahan (Smallmann, 1991). ............(2.5.) dimana

:

= kuat impak (J/m3) E = energi yang dihasilkan godam (J/m) A = Luas Benda Uji di bawah takik (m2)

2.13. Susut Massa Pengukuran susut massa dilakukan pada sampel uji yang berbentuk pelet dengan massa awal (sebelum dibakar).

mo − ms x100% mo = massa sebelum dibakar Susut massa =

Dimana : mo ms

..........(2.6)

= massa sesudah dibakar


2.14. Susut Volume Pengukuran susut volume dilakukan pada benda uji yang berbentuk pelet dengan volume awal (sebelum dibakar). Susut Volume =

Dimana : Vo Vs

Vo − Vs x100% Vo

..........(2.7)

= Volume sebelum dibakar = Volume sesudah di bakar (Sembiring, A.D, 1990)

2.15. Difraksi Sinar-X Difraksi merupakan gejala hamburan yang terjadi apabila sinar-X datang pada atom-atom dalam bidang kristal. Pada tahun 1912 fisikawan Jerman Max Van Laue menyatakan bahwa jika kristal terdiri dari barisan-barisan atom-atom yang teratur dan sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang yang sama dengan jarak antar atom pada kristal, maka kristal tersebut dapat mendifraksikan sinar-X. Apabila suatu kristal dihamburkan dengan berkas sinar-X, maka setiap atom dalam kristal yang dilalui oleh sinar-X mengabsorbsi energi dan kemudian memancarkan kembali ke segala arah. Dengan demikian atom-atom itu merupakan sumber energi sekunder atau dapat dikatakan bahwa sinar x dihamburkan oleh atom-atom dalam kristal. Sinar sekunder yang berasal dari berbagai atom saling berinterferensi, ada yang saling menguat dan ada pula yang saling memusnahkan. Kemudian pada tahun 1913 teori tersebut dikembangkan oleh W. L. Bragg, yang beranggapan bahwa sinar-x yang menembus kristal akan dipantulkan oleh lapisan atom yang berikutnya seperti terlihat pada gambar dibawah ini :


1

2

Bidang

Bidang

Gambar.2.4 Difraksi Sinar X (Glenn, 2007) Agar terjadi interferensi maksimum (saling menguat), sinar 1 dan sinar 2 harus se-fase. Ini berarti bahwa beda lintasan kedua harus sama dengan panjang gelombang sinar atau kelipatannya. Jadi hubungannya memenuhi persamaan : 2d sin θ = n λ.

Persamaan

tersebut dikenal dengan Hukum Bragg. Dimana : λ= Panjang gelombang n = orde difraksi θ = sudut hamburan Bragg d = Jarak antar bidang. Besar Sudut difraksi θ tergantung pada panjang gelombang λ berkas sinar x dan jarak d antar bidang. (Syukur.M, 1982).

2.16. Gas Analyzer Untuk mengetahui besar persentase gas buang dari kendaraan bermotor yang terserap oleh sampel dapat ditentukan dengan persamaan matematis sebagai berikut : Perubahan emisi

=

Xo − Xs x 100% Xo

.......... (2.8)

Dimana : Xo = banyaknya gas CO, CO2 dan HC sebelum menggunakan filter


Xs = banyaknya gas CO, CO2 dan HC sesudah menggunakan filter (Tugaswati, T.A, 2000)

2.17. Pencemaran Udara

Secara umum, terdapat 2 sumber pencemaran udara, yaitu pencemaran akibat sumber alamiah (natural sources) seperti letusan gunung berapi, dan yang berasal dari kegiatan manusia (antropogenic sources), seperti yang berasal dari transportasi , emisi pabrik, dan lain-lain. Di dunia, dikenal 6 jenis zat pencemar udara utama yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources) yaitu : karbon monoksida(CO), Oksida Sulfur (SOx), Oksida nitrogen (NOx), Partikulat, Hidrokarbon (HC), dan Oksida fotokimia, termasuk ozon. Pencemaran udara yang terjadi di kota-kota besar telah menyebabkan menurunnya kualitas udara sehingga mengganggu kenyamanan, bahkan telah menyebabkan terjadinya gangguan terhadap kesehatan. Menurunnya kualitas udara tersebut terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil untuk sarana transportasi dan industri yang umumnya terpusat di kota-kota besar. Proses pembakaran fosil tersebut sepenuhnya tidaklah sempurna, sehingga gas hasil buangannya mengandung gas-gas yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Selain itu, efek rumah kaca juga menjadi penyebab utama atas meningkatnya pencemaran udara, sehingga memicu terjadinya “global warming”, yaitu meningkatnya suhu permukaan bumi akibat adanya pencemaran di berbagai lingkungan, salah satunya pencemaran udara yang disebabkan oleh meningkatnya produksi polusi udara dari hasil pembakaran bahan bakar fosil. Untuk mencegah terjadinya pencemaran udara tersebut ini, perlu dilakukan usaha untuk mengendalikan pencemaran, yaitu dengan mengurangi konsentrasi zat-zat berbahaya yang dilepaskan ke lingkungan. Cara yang dilakukan dapat berupa usaha untuk mengkonversikan gas-gas berbahaya tersebut menjadi gas yang ramah lingkungannya.


Saat ini sudah banyak dikembangkan berbagai teknologi yang ditujukan untuk mengurangi pencemaran lingkungan akibat berbagai aktivitas mesin-mesin kendaraan dan industri. Salah satu penelitian yang dikembangkan adalah mengenai “Catalytic Converter”. Catalytic Converter adalah merupakan pengembangan dari jenis katalis padatan yang digunakan untuk membantu proses konversi, reduksi dan oksidasi zat-zat berbahaya dari hasil pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor dan industri. Pada dasarnya, mesin-mesin sudah di desain untuk dapat melakukan pembakaran dengan sempurna terhadap bahan bakar mesin, sehingga zat-zat hasil pembakaran adalah berupaH2O, CO2 dan NO2 yang ramah lingkungan. Namun keadaan yang terjadi di lapangan, pembakaran yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor dan industri selalu tidak sempurna, sehingga zat-zat yang dihasilkan berupa gas-gas beracun yang berbahaya bagi lingkungan dan mahkluk hidup, yaitu :gas CO, NOxdan HC. Gas CO, jika terhirup dan masuk kedalam saluran pernafasan selanjutya akan berikatan dengan Haemoglobin (Hb), sehingga mengganggu transportasi oksigen. Gas NOx selain berakibat langsung pada tanaman dan meracuni manusia, hasil akhir pencemarannya adalah asam nitrat (HNO3) yang terinsepsi ke dalam lingkungan dalam bentuk garam-garam nitrat dalam air hujan, sehingga terjadilah hujan asam. Hujan asam dapat menyebabkan tumbuh-tumbuhan rusak, bahkan mati adapun senyawa HC bersifat karsinogenik, yang jika masuk ke dalam tubuh mahluk hidup, dengan oksida dan nitrogen, HC akan bereaksi secara foto-oksidasi dan membentuk Smog. Selanjutnya dengan adanya katalis converter yang berfungsi untuk mengatasi pencemaran zat-zat yang berbahaya tersebut dengan proses konversi, yaitu mereduksi dan mengoksidasi gas CO dan HC menjadi CO2 dan H2O, mereduksi gas NOx menjadi N2, O2 dan NO2 dengan bantuan sebuah pengemban (media/support) dari bahan alam yang ada di Indonesia, seperti batuan alam zeolit yang memiliki ketahanan termal yang tinggi, sehingga tahan pada proses bersuhu tinggi. Uji emisi terhadap gas buang

kendaraan bermotor dilakukan sesuai

dengan peraturan Menteri No. 05/2006 tentang ambang batas Emisi Gas Buang kendaraan bermotor,. Peraturan Pemerintah tersebut juga mewajibkan kepada


Pemda / Pemko untuk melakukan uji Emisi setiap enam bulan di daerahnya masing-masing. Dalam uji tersebut, besarnya polusi yang dihasilkan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar premium, yaitu kendaraan tahun pembuatan dibawah 2007, gas buang yang dihasilkan berupa Hidro Carbon (HC) tidak melebihi 1200 dan karbondioksida (CO2) sekitar 4,5%. Sementara untuk kendaraan tahun pembuatan diatas 2007, ketentuannya lebih ketat, yaitu tingkat HC sebesar 200 dan CO2 1,5%. Untuk kendaraan yang menggunakan bahan bakar solar, opastias atau ketebalan asap yang dihasilkan mencapai70%. Pada dasarnya menurut pengalaman uji emisi yang dilakukan bahwa tinggi polusi yang dihasilkan kendaraan bermotor tidak selalu dipengaruhi oleh tahun pembuatan, tetapi lebih kepada perawatan mesin kendaraan. Dari 300 kendaraan roda empat pribadi maupun umum yang diuji di setiap provinsi, rata-rata ada sebanyak 40 kendaraan tidak lulus uji emisi. Hal ini menandakan cukup tinggi polusi yang dihasilkan kendaraan bermotor. Emisi kendaraan bermotor juga mengandung dinitro oksida(N2O) dan methane(CH4) yang merupakan gas rumah kaca yang menghalangi pantulan sinar matahari, sehingga dapat meningkatkan suhu bumi atau dapat menimbulkan pemanasan global.

2.18. Bahaya Karbon monoksida.(CO)

Karbon Monoksida yang dihasilkan dari proses bahan bakar yang tidak sempurna, karbon monoksida umumnya tidak berwarna, tidak berbau, tidak mudah larut dalam air, tidak menyebabkan iritasi, beracun, dan berbahaya. Kendaraan bermotor merupakan sumber polutan karbon monoksida yang utama, itulah mengapa di kota yang padat lalu lintasnya terdapat banyak sekali gas karbon monoksida. Karbon monoksida ini dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui pernafasan dan diabsorbsi di dalam peredaran darah. Karbon monoksida akan berkaitan dengan haemoglobin yang berfungsi untuk mengangkut oksigen ke


seluruh tubuh. Kalau karbon monoksida terhisap ke dalam paru-paru, dengan sendirinya akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas karbon monoksida bersifat racun metabolisme, ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah. Haemoglobin + O2

O2H6 (Oksihemoglobin)

Hemoglobin + CO

COH6 (Karbonsihemaglobin)

Secara sederhana, pembakaran karbon dalam melalui beberapa tahap seperti 2C + O2

minyak

2CO dan 2CO + O2

bakar terjadi 2CO2.

Reaksi pertama berlangsung sepuluh kali lebih cepat dari pada reaksi ke dua. Oleh karena itu karbon monoksida merupakan intermediate pada reaksi pembakaran tersebut dapat merupakan produk akhir, jika jumlah O2 tidak cukup untuk melangsungkan reaksi kedua. Gas karbon monoksida memang sangat berbahaya bagi tubuh kita. Massa jenisnya sedikit lebih ringan dari udara. Karbon monoksida bersifat tidak stabil dan membentuk oksigen (O2) untuk mencapai kestabilan gas. Gejala awal yang dialami penderita yang keracunan gas karbon monoksida adalah: pusing, rileks, mengantuk, bahkan bisa tidak sadar, fungsi sistem kontrol tubuh menurun, serta fungsi jantung dan paru-paru menurun. Pencegahan karbon monoksida dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain: -

melakukan pemeriksaan rutin terhadap sistem pembuangan kendaraan bermotor setiap tahunnya.

-

Jangan menghidupkan mesin kendaraan dalam garasi yang tertutup, karena gas karbon monoksida dapat memenuhi ruangan.

-

Jika ingin beristirahat dalam mobil, jangan menutup seluruh kaca mobil ketika menghidupkan AC.

-

Jangan lupa menggunakan masker pada saat mengendarai sepeda motor. (Budhi Antariksa, 2009).


2.19. Fluks Emisi Gas Buang

Jumlah fluks emisi gas buang kendaraan bermotor dengan bahan bakar premium /solar menjadi salah satu factor penting yang harus diperhitungkan pada saat ini. Hal ini berhubungan dengan angka pertambahan atau pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor setiap tahunnya. Untuk itu perlu di cari solusinya dengan mengupayakan suatu system yang berkaitan dengan tingkat kemampuan dalam menggunakan suatu bentuk material yang disebut dengan “keramik berpori” yang dirancang sebagai filter yang berfungsi sebagai penyerap emisi gas buang yang dikeluarkan oleh kendaraan bermotor. Jumlah fluks ini dapat diukur dengan menggunakan alat “Emissi Analyzer Gas” dan pengkurannya dilakukan berdasarkan pertambahan konsentrasi gas buang terhadap waktu saat mesin kendaraan diaktifkan. Hasil pengamatan ini dapat jelas terlihat bahwa jumlah emisi gas buang akan berkurang selama filter masih ditempatkan pada posisinya. Dengan pertambahan waktu pemakaiannya, maka filter sebagai pengabsorb, hingga batas waktu tertentu harus diganti. Pengukuran fluksi ini dapat dilakukan terhadap interval jangkauan lintasan (kilometer). Tingkat kelayakan pemakaian filter dan emisinya akan disesuaikan dengan ketentuan “Baku Mutu” berdasarkan peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1994, tentang pengendalian Lingkungan Hidup (Departemen Lingkungan Hidup).


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents