Dalam keadaan ini ΔH reaksi tanpa katalis dan dengan katalis adalah – 15
kJ. ΔH tidak tergantung pada rangkaian reaksi dan tidak berubah dengan adanya
katalis. Ea energi aktivasi untuk reaksi tanpa katalis adalah = +25 kJ, sedangkan Ea energi aktivasi untuk reaksi dengan katalis = + 10 kJ.
Energi minimum yang dibutuhkan untuk terjadinya tubukan antara partikel – partikel adalah 10 kJ dan kecepatan reaksi akan bertambah Dara S.S, 2008.
2.5. Kesetimbangan Oksigen Oxygen Balance
Suatu hal yang paling penting dalam proses ledakan adalah reaksi oksidasi-reduksi dimana pengoksidasi bereaksi dengan pereduksi yang terjadi
secara cepat dan menghasilkan produk baru seperti karbon dioksida, air dan oksida karbon padat dan lain-lain. Kenyataan menunjukkan bahwa bila reduktor
teroksidasi sempurna misalnya: karbon dan hidrogen teroksidasi menjadi karbon dioksida dan air dapat terjadi ledakan dan melepaskan energi maksimum dan
mennghasilkan gas beracun yang minimum. Oleh sebab itu dari sudut pandang energi dan volume gas beracun yang dihasilkan maka pada peristiwa ledakan
terdapat fenomena kelebihan atau kekurangan pengoksidasi. Oxygen Balance OB adalah suatu parameter thermal kimia terukur yang
dikandung oleh pengoksidasi dalam suatu bahan peledak atau suatu material yaitu dalam keadaan berlebih atau kekurangan setelah bahan pereduksi reduktor habis
teroksidasi. Berdasarkan kandungan dari zat pengoksidasi oksigen dari suatu bahan
peledak, maka kesetimbangan oksigen dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu : a. Kesetimbangan Oksigen positip.
Kesetimbangan oksigen positip adalah apabila bahan pengoksidasi berlebih setelah pereduksi teroksidasi sempurna.
b. Kesetimbangan Oksigen Nol. Kesetimbagan oksigen nol adalah apabila pengoksidasi cukup untuk
menoksidasi pereduksi dengan sempurna.
Universitas Sumatera Utara
c. Kesetimbangan Oksigen Negatip. Kesetimbangan oksigen negatip adalah apabila pengoksidasi tidak cukup
untuk mengoksidasi pereduksi secara sempurna. Oleh karena itu dalam dunia industri, formulasi bahan peledak selalu dirancang
dengan nilai kesetimbangan oksigen sama dengan nol atau mendekati nol sehingga dapat melepaskan energi maksimum.
Pada proses ledakan dengan kesetimbangan oksigen negatip biasanya dihasilkan gas karbon monoksida, gas hidrogen dan oksida karbon padat,
sedangkan ledakan dengan kesetimbangan oksigen positip dihasilkan NO dan NO
2
. Dari kedua pesistiwa tersebut terlihat pada ledakan dihasilkan sejumlah gas beracun sehingga tidak baik digunakan untuk tujuan bahan peledak komersil.
Untuk bahan peledak organik dapat digunakan dalam senyawa tunggal misalnya sistim karbon-hidrogen-Oksigen-nitrogen dengan rumus molekul
CaH
b
OcN
d
, kesetimbangan oksigen ditentukan oleh perbandingan masing-masing unsur yang membentuk molekul bahan peledak bersangkutan, dan dapat dihitung
menggunakan rumus berikut ini :
16 2
2 ×
⎥⎦ ⎤
⎢⎣ ⎡
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛ +
− b
a c
M Oxygen balance =
gg
dimana : a,b,c,d = nomor atom C,H,O,N 16 = berat atom Oksigen
M = molar bahan peledak Jika bahan pleledak dalam bentuk campuran beberapa senyawa seperti
bahan peledak emulsi emulsion explosive atau bahan peledak anorganik seperti propellant, pyrotechnic, black powder dan lain-lain, nilai kesetimbangan oksigen
ditentukan oleh komposisi atau perbandingan masing-masing campuran bahan peledak tersebut dan secara sederhana dapat dihitung dari perkalian persentase
dengan nilai kesetimbangan masing-masing senyawa dan secara sederhana dapat dihitung sebagai berikut :
OB = h
1
H
1
+ h
2
H
2
......... + h
n
H
n
Universitas Sumatera Utara
Dengan rumus diatas kesetimbangan oksigen untuk bahan peledak yang kompleks atau bahan peledak campuran dapat dihitung dengan cepat dan mudah.
Contoh : Bahan peledak emulsi American Atlas Powder Co, yang terdiri dari campuran seperti yang terdapat pada Tabel 2.2 berikut:
Tabel 2.2. Formulasi dan oxygen balance bahan peledak emulsi American Atlas Powder Co.
Bahan yang digunakan Persentase Oxygen balance gg
Ammonium nitrat 60,0 + 0,20 Natrium nitrat 19,0 + 0,471
Air 15,0 0 Minyak 0,5 - 3,42
Wax 4,5 - 3,46 Emulsifier 1,0 - 2,39
Dari formulasi bahan dan nilai oxygen balance seperti yang terdapat pada Tabel 2.8 dapat dihitung nilai oxygen balance untuk bahan peledak emulsi
tersebut diatas yaitu :
Oxygen balance = +0,20 x 0,60 + + 0,471 x 0,19 + -3,42 x
0,005 + - 3,46 x 0,045 + - 2,39 x 0,01. = + 0,2095 + - 0,1967
= 0,0128 gg .
2.6. Analisa Residu Bahan Peledak.
