372
secara tidak langsung adalah : kalor diubah menjadi nergi mekanik, misalnya pada motor bakar ; kalor diubah menjadi energi listrik,
misalnya pada pembangkit listrik tenaga diesel ; tenaga gas dan tenaga uap.
5.5.1. Macam-macam Bahan Bakar Beberapa macam bahan bakar yang dikenal adalah:
a. Bahan bakar fosil, seperti: batubara, minyak bumi, dan gas
bumi. b.
Bahan bakar nuklir, seperti: uranium dan plutonium. Pada bahan bakar nuklir, kalor diperoleh dari hasil reaksi rantai
penguraian atom-atom melalui peristiwa radioaktif. c.
Bahan bakar lain, seperti: sisa tumbuh-tumbuhan, minyak nabati, minyak hewani.
Bahan bakar konvensional, ditinjau dari keadaannmya dan wujudnya adalah :
a. Padat b. Cair
c. Gas
Bahan bakar ditinjau dari cara terjadinya dapat alamiah dan non-alamiah atau buatan :
a. Termasuk bahan bakar padat alamiah ialah: antrasit, batubara bitumen, lignit, kayu api, sisa tumbuhan.
b. Termasuk bahan bakar padat nonalamiah antara lain: kokas, semi-kokas, arang, briket, bris, serta bahan bakar nuklir.
c. Bahan bakar cair non-alamiah antara lain: bensin atau gasolin, kerosin atau minyak tanah, minyak solar, minyak
residu, dan juga bahan bakar padat yang diproses menjadi bahan bakar cair seperti minyak resin dan bahan bakar
sintetis.
Di unduh dari : Bukupaket.com
373
d. Bahan bakar gas alamiah misalnya: gas alam dan gas petroleum.
e. Bahan bakar gas non-alamiah misalnya gas rengkah atau cracking gas dan “producer gas”.
5.5.2. Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan
menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor
yang dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala.
Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas
CO
2
, air = H
2
O, dan gas SO
2
, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.
5.5.3. Komposisi dan Spesifikasi Bahan Bakar A. Komposisi
Bahan bakar fosil dan bahan bakar organik lainnya umumnya tersusun dari unsur-unsur C karbon, H hidrogen, O
oksigen, N nitrogen, S belerang, P fosfor dan unsur-unsur lainnya dalam jumlah kecil, namun unsur-unsur kimia yang penting
adalah C, H dan S, yaitu unsur-unsur yang jika terbakar menghasilkan kalor, dan disebut sebagai “bahan yang dapat
terbakar” atau “combustible matter”, disingkat dengan BDT. Unsur- unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar namun tidak dapat
terbakar adalah O, N, bahan mineral atau abu dan air. Komponen- komponen ini disebut sebagai “bahan yang dapat terbakar” atau
“combustible matter”, disingkat dengan BDT. Unsur -unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar namun tidak dapat terbakar
adalah O, N, bahan mineral atau abu dan air. Komponen-
Di unduh dari : Bukupaket.com
374
komponen ini disebut sebagai “bahan yang tidak dapat terbakar” atau “non-combustible matter”, disingkat dengan non-BDT.
B. Spesifikasi Bahan Bakar 1. Nilai Kalor atau “Heating Value” atau “Calorific Value” atau
Kalor Pembakaran.
Nilai kalor adalah kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna 1 kilogram atau satu satua n berat
bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik atu 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan baku. Nilai kalor atas
atau “gross heating value” atau “higher heating value” adalah kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan
berat bahan bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan tetap, suhu 250C, apabila
semua air yang mula -mula berwujud cair setelah pembakaran mengembun menjadi cair kembali. Nilai kalor bawah atau “net
heating value” atau “lower heating value” adalah kalor yang besarnya sama dengan nilai kalor atas dikurangi kalor yang
diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar untuk menguap
pada 25 C dan tekanan tetap. Air dalam sistem, setelah
pembakaran berwujud uap air pada 25 C.
2. Kandungan Air di dalam Bahan Bakar
Air yang terkandung dalam bahan bakar padat terdiri dari:
- kandungan air internal atau air kristal, yaitu air yang terikat
secara kimiawi. -
kandungan air eksternal atau air mekanikal, yaitu air yang menempel pada permukaan bahan dan terikat secara fisis
atau mekanis.
Di unduh dari : Bukupaket.com
375
Air yang terkandung dalam bahan bakar menyebabkan penurunan mutu bahan bakar karena:
- menurunkan nilai kalor dan memerlukan sejumlah kalor
untuk penguapan, menurunkan titik nyala, -
memperlambat proses pembakaran, dan menambah volume gas buang.
Keadaan tersebut mengakibatkan: -
pengurangan efisiensi ketel uap ataupun efisiensi motor bakar, penambahan biaya perawatan ketel,
- menambah biaya transportasi, merusak saluran bahan
bakar cair “fuel line” dan ruang bakar.
3. Kandungan Abu
Abu yang terkandung dalam bahan bakar padat adalah mineral yang tak dapat terbakar non-BDT yang tertinggal
setelah proses pembakaran dan perubahan perubahan atau reaksi-reaksi yang menyertainya selesai.
Abu berperan menurunkan mutu bahan bakar karena menurunkan nilai kalor.
Di dalam dapur atau dalam generator gas, abu dapat meleleh pada suhu tinggi, menghasilkan massa yang disebut “slag”.
Sifat kandungan abu dapat ditandai oleh perubahan-perubahan yang terjadi bila suhunya naik.
- Kalau abu meleleh pada suhu t3 13000C, maka abu
bertitik leleh rendah. -
Kalau abu meleleh pada suhu 13000C t3 14250 C; abu bertitik leleh sedang.
- Kalau abu meleleh pada suhu t3 14250 C; abu bertitik
leleh tinggi.
Di unduh dari : Bukupaket.com
376
Slag dapat menutup aliran udara yang masuk di antara batang-batang rooster kisikisi dalam ruang pembakaran,
menutupi timbunan bahan bakar dan merusak dapur, serta abu yang terbawa oleh gas asap mengikis bidang pemanasan ketel.
4. Kandungan Belerang
Apabila bahan bakar yang mengandung belerang dibakar, belerang akan terbakar membentuk gas belerang
dioksida SO2 dan belerang trioksida SO3. Gas-gas ini bersifat sangat korosif terhadap logam dan meracuni udara
sekeliling.
5. Berat Jenis
Banyak hubungan antara berat jenisspesific gravity dengan sifat-sifat penting bahan bakar minyak, yaitu:
a. Untuk pembakaran pada volume tetap; Nilai kalor atas, Btulb = 22 320 – [3 780 ´ sg2]
b. Untuk pembakaran pada tekanan tetap; Nilai kalor bawah, Btulb = 19 960 – [3 780 ´ sg2] + 1 362 ´
sg c. Persen hidrogen, = 26 – 15 ´ sg
6. Viskositas atau Kekentalan
Viskositas adalah kebalikan fluiditas atau daya alir. Makin tinggi viskositas makin sukar mengalir. Mengingat
kecepatan mengalir juga tergantung pada berat jenis, maka pengukuran viskositas demikian dinyatakan sebagai “viskositas
kinematik”. Viskositas absolut = viskositas kinematik x ?
berat jenis cairan. Satuan viskositas antara lain: poise, gramcm detik, atau
dengan skala Saybolt Universal diukur dalam detik. Pengaruh viskositas pada pengabutan sangat menentukan
dalam mencapai pembakaran sempurna dan bersih. Jika
Di unduh dari : Bukupaket.com
377
pengabutan berlangsung dengan viskositas 100 detik SU dan tekanan udara 1 psi, maka butiran-butiran kabut minyak
terlalu besar hingga susah bercampur dengan udara sekunder. Akibatnya akan terbentuk gumpalan karbon yang mengganggu
burner dan dapur. Bagi minyakminyak berat, pemanasan pendahuluan harus dilakukan sebelum pengabutan.
Pemanasan pendahuluan ini gunanya untuk menurunkan viskositas sampai di bawah 100 detik SU.
7. Flash Point
Flash point adalah suhu dimana bahan bakar terbakar dengan sendirinya oleh udara sekelilingnya disertai kilatan
cahaya. Untuk menentukan kapan minyak terbakar sendiri, Pensky-Martens memakai
sistem “closed cup”, sedang Cleveland memakai “open cup”. Uji dengan
open cup menunjukkan angka 20-300F lebih tinggi daripada dengan
closed cup.
8. Titik Bakar atau “Ignition Point”
Titik bakar adalah suhu dimana bahan bakar cair yang dipanaskan pada keadaan baku dapat terbakar selama waktu
sekurang-kurangnya 5 detik.
Di unduh dari : Bukupaket.com
378
9. Bau
Bau tak enak yang khas biasanya ditimbulkan oleh senyawa belerang dalam bahan bakar cair. Senyawa itu adalah
belerang hidrokarbon atau merkaptan yang bersifat korosif.
10.Titik Anilin
Titik anilin adalah suhu dimana sejumlah volume yang sama dari bahan bakar cair dan anilin tepat bercampur. Atau,
suhu terendah dimana terjadi awan yang disebabkan karena batas pemisahan fase cair dari campurannya yang homogeny
sejumlah volume anilin yang sama dengan volume sampel menjadi hilang.
11.Faktor Karakterisasi dan Titik Didih
Faktor karakterisasi ini memberi petunjuk tentang watak dan sifat-sifat termal fraksi minyak bumi. Di samping itu, juga
menyatakan perbedaan sifat parafinitas.
5.5.3 Bahan Bakar Padat
Tabel 5 -1. Nilai Panas Bahan Bakar Padat
Baban bakar : nilai panas dan sifat pembakaran Bahan bakar padat yang penting ialah batu bara dan kokas.
Batu bara : merupakan campuran karbon, hidrokarbon, dan
sedikit bahan mineral. Makin tua batu bara, makin tinggi kadar karbonnya batu bara mineral, antrasit. Sebaliknya batu bara
Di unduh dari : Bukupaket.com
379
muda batu bara coklat mengandung lebih banyak hidrokarbon. Hidrokarbon ini akan terbuang pada waktu pemanasan. Batu
bara diperoleh dari tambang batu bara di bawah tanah atau tambang batu bara terbuka. Pengolahan batu bara agar siap
pakai hanya terbatas pada proses pengecilan ukuran dan klasifikasi menurut besar dan mutunya. Batu bara dipakai
terutama untuk tujuan-tujuan pembangkitan panas membuat kukus, memanaskan ruangan dll. Pembakarannya dilakukan
dalam bentuk potongan atau dalam bentuk serbuk halus. Alat pembakar batu bara yang masih dalam bentuk potongan ialah
kisi berjalan chain grate yang dihembus dengan udara, sedangkan serbuk batu bara menggunakan pembakar yang
disertai penginjeksian udara.
5.5.4. Bahan Bakar Cair
