Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan baku
Bahan baku utama yang digunakan untuk memproduksi O
2
, N
2
dan Argon baik dalam bentuk cair maupun gas adalah udara. Sebagai bahan
baku utama udara dapat diperoleh secara cuma – cuma yaitu dengan mengambil udara dari lingkungan sekitar perusahaan.
Udara dapat sebagai gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Tabel 2.1. Komposisi udara terdiri dari :
Gas Volume
Nitrogen 78,084
Oksigen 20,946
Argon 0,934
Hidrogen 0,00005
Neon 0,001921
Helium 0,0005239
Kripton 0,0001139
Xenon 0,0000087
Karbon dioksida 0,02004
Pada suhu -140°C dan tekanan 1 atmosfir udara akan mengalami suhu cair dan suhu ini dapat disebut juga sebagai “suhu kritis” yaitu batas
suhu dimana suatu senyawa tidak akan mengembun menjadi cair, meskipun tekanannya diperbesar.
Sifat – sifat fisik udara : •
Berat molekul : 28,975
• ρ gas pada 1 atm 21,1°C
: 1,2 kgm
3
• Spesifik gravity sg pada 1 atm 21,1°C
: 1,00
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
• Spesifik volume pada 1 atm 21,1°C
: 0,833 m
3
kg •
Titik didih pada 1 atm : -194,3°C
• Titik beku pada 1 atm
: -216,2°C •
Temperatur kritis : -140,7°C
• Tekanan kritis
: -3,770 kpa dbs •
ρ kritis : 315 kgm
3
• Panas laten pada penguapan titik didih normal
: 205 klkg •
Kapasitas panas pada 1 atm 21,1°C Cp
: 1,01 kjkg°C Cv
: 0,72 kjkg°C •
Rasio panas spesifik : 1,4
• Solubility dalam udara
: 0,0292 •
ρ liquid pada titik didih normal : 874 kgm
3
• Konduktivitas thermal :
Pada -100°C : 0,0164 Wm°C Pada 0°C
: 0,0242 Wm°C Pada 100°C : 0,0317 Wm°C
• Perbandingan antara liquid dan gas pada titik didih adalah 1:728,1 VV2
2.2 Produk
PT. Samator gas industri merupakan perusahaan yang memproduksi bermacam – macam gas, sedangkan produk yang dihasilkan
pada “Air Separation Plant” adalah :
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
2.2.1. Gas dan liquid oksigen O
2
Oksigen merupakan unsur yang ringan dan sangat penting bagi proses pembakaran dan kehidupan. Oksigen adalah gas
reaktifitas yang tinggi sehingga semua unsur dapat bereaksi, kecuali inert, membentuk oksida pada temperatur kondisi yang sesuai, tetapi
dengan logam mulia oksigen lebih lambat beroksidasi karena hanya dapat bereaksi pada suhu tinggi. Untuk zat – zat yang mudah
terbakar denga udara, akan meledak lebih hebat lagi apabila bereaksi dengan oksigen murni.
Oksigen murni merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau, yang dapat mengkondensasi menjadi liquid
pada suhu rendah -297°F -183°C pada tekanan atmosfir tetap sebagai liquid oksigen murni berwarna biru laut. Oksigen tidak
mudah terbakar, namun dapat dengan mudah menyebabkan terbakarnya bahan – bahan combustible seperti minyak, pelumas,
kerosene, cat, kayu, baja, dan endapan yang mengandung minyak dari pelumas.
Sifat – sifat spesifik oksigen : a. Sifat kimia
• Tidak dapat terbakarinflammable
• Membantu pembakaran
• Tidak berwarna
• Tidak mempunyai rasa
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
• Tidak berbau
• Oksidator
b. Sifat fisik •
Jenis unsur : gas
• Bentuk unsur
: gas •
Massa atom : 15,94
• Berat molekul
: 32 •
Rapat massa Gas
: 1,42 gramliter pada 0°C Cair
: 1,14 gramliter pada -183°C Padat
: 1,426 gramliter pada -252,5°C •
Spesifik gravity gas : 1,1649 pada 21,1°C atm
• Spesifik volume gas
: 0,7541 m
3
kg pada 21,1°C atm •
Massa jenis liquid : 0,645 kgliter
• Massa jenis gas
: 1,2505 kgm
3
• Massa jenis kritis
: 0,31 kgm
3
• Suhu liquid
: -183°C •
Suhu kritis : -118,80°C
• Tekanan kritis
: 49,7 atm •
Spesific heat : 0,2177kcalkg°C
c. Bahaya – bahaya •
Mudah menimbulkan kebakaran dan ledakan. •
Jika terkena liquid O
2
dapat menyebabkan luka bakar.
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
• Berbahaya menghirup dalam jumlah yang besar
• Gas O
2
dalam botol , bertekanan tinggi. 2.2.2. Gas dan liquid nitrogen N
2
Nitrogen adalah komponen yang memiliki bagian terbesar dalam udara. Nitrogen pertama kali ditemukan oleh Daniel
Rutherford pada tahun 1772, dengan nama ilmiah nitrogenium dan dilambangkan dengan N. Nitrogen tidak dapat terbakar pada tekanan
atmosfer, suhu kurang dari -196°C, serta sedikit lebih ringan daripada air, nitrogen terdapat pada semua makhluk hidup dalam
bentuk senyawa yaitu protein. Gas nitrogen adalah gas inert, sifatnya seperti gas oksigen, tidak berbau, tidak berasa dan tidak
berwarna.liquid nitrogen terbentuk pada suhu -320°F -196°C pada tekanan atmosfer normal. Nitrogen tidak mudah terbakar dan tidak
beracun, tetapi dapat menyebabkan phyxiation, ruang tertutup dengan ventilasi yang baik.
Sifat – sifat spesifik nitrogen : a. Sifat kimia
• Gas inert
• Tidak berwarna
• Tidak berbau
• Tidak mempunyai rasa
• Tidak mudah terbakar
• Sukar larut dalam air
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
• Merupakan unsur yang tidak reaktif
• Tidak mudah bereaksi dengan unsur lain
• Bersenyawa dengan logam – logam aktif dan O
2
b. Sifat fisik •
Jenis unsur : gas
• Bentuk unsur
: gas •
Massa atom : 14,0067
• Berat molekul
: 28,053 •
Rapat massa Gas
: 1,1605 kgm
3
pada 21,1°C dan 1 atm Cair
: 0,645 kgl pada 21,1°C dan 1 atm •
Spesifik volume gas : 0,560 m
3
kg pada 21,1°C , 1 atm •
Suhu liquid : -185,9°C
• Suhu kritis
: -122,4°C •
Tekanan kritis : 48,0 atm
• Spesifik heat
: 0,24770 c. Bahaya – bahaya
• mengakibatkan tercekik aspisia pada konsentrasi tinggi.
• Gas N
2
dalam botol baja bertekanan tinggi. •
Jika terkena liquid N
2
dapat menyebabkan luka bakar. 2.2.3. Gas dan liquid argon Ar
Argon merupakan suatu gas inert pada suhu dan tekanan atmosfir, argon tidak berwarna, tidak berasa dan mempunyai berat
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
yang lebih besar dari udara. Titik didih pada tekanan 1 atm adalah - 180°C 87°K yang sangat dekat dengan O
2
. argon membeku pada suhu -185°C 84°K, sehingga argon mempunyai rentang suhu yang
sangat sempit sebagai liquid. Seperti halnya nitrogen, argon tidak mendukung pembakaran dan tidak memiliki sifat paramagnetic
seperti O
2
, argon mempunyai berat molekul 39,944 gramgram mol. Titik kritis argon berada diantara pada titik kritis N
2
dan O
2
sehingga argon secara kimia merupakan unsur yang tidak aktif. Titik beku argon di atas titik didih O
2
dan N
2
, karenanya sangat memungkinkan argon membeku dalam plant. Sehingga harus
dihindari untuk mendinginkan argon sampai kondisi sub nol kalau tidak ingin adanya penyumbatan pada plant.
Sifat – sifat fisik argon: a. Sifat kimia
• Gas inert
• Tidak berwarna
• Tidak berbau
• Tidak mempunyai rasa
• Tidak mudah terbakar
b. Sifat fisik •
Jenis unsur : gas
• Bentuk unsur
: gas •
Berat molekul : 39,940
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
• Rapat massa
Gas : 1,7828 kgm
3
Cair : 0,78kgl pada 21,1°C dan 1 atm
• Spesifik volume gas
: 0,7990m
3
kg pada 21,1°C, 1 atm •
Suhu liquid : -195,81°C
• Suhu kritis
: -147,10°C •
Tekanan kritis : 33,5 atm
• Spesifik heat
: 0,24770 c. Bahaya – bahaya
• Mengakibatkan tercekik aspisia pada konsentrasi tinggi
• Gas argon dalam botol baja bertekanan tinggi
• Jika terkena liquid argon dapat menyebabkan luka bakar
2.2.4. Oxycan Produk lainnya yang dihasilkan oleh air separation plant di
PT. Samator Gas Industri adalah oxycan, yaitu oksigen yang dimasukkan dalam botol kecil. Dalam botol kaleng oxycan terdapat 5
liter oksigen pada 25°C.
Jurusan Teknik Kmia Fakultas Teknik Industri UPN “VETERAN” Jawa Timur
Laporan Praktek Kerja lapangan PT. Samator Gas Industri Unit Air Separation Plant ASP
BAB III PROSES PRODUKSI
