Makalah Termokimia
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di
atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan mahkluk hidup, mengganggu
estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara juga dapat diartikan
masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat
mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara
umum serta menurunkan kualitas lingkungan.
Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan
manusia. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi
cahaya dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak
pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global.
1.2. Rumusan Masalah
1. Apa masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh hasil pembakaran
berbagai bahan bakar baik di bidang industri maupun domestik ?
2. Jenis bahan bakar apa yang menghasilkan kalor pembakaran yang efektif dan ramah
lingkungan ?
3. Kalor reaksi yang di hasikan pada pembakaran berbagai bahan bakar ?
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh hasil
pembakaran berbagai bahan bakar baik di bidang industri maupun domestic,
2. Untuk mengetahui Jenis bahan bakar apa yang menghasilkan kalor pembakaran yang
efektif dan ramah lingkungan,
3. Dan untuk mengetahui kalor reaksi yang di hasikan pada pembakaran berbagai bahan
bakar.
1
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pencemaran Udara oleh Hasil Pembakaran
Pencemaran udara yang yang teradi karena hasil pembakaran merupakan pencemaran
udara yang tergolong berbahaya, zat kimia yang berada dalam hasil pembakaran
menyebabkan penyakit dalam tubuh manusia terutama pada organ paru-paru. Dalam
pembahasan kali ini, akan di jelaskan pencemaran udara oleh hasil pembakaran di bidang
industry dan bidang domestik.
2.1.1. Pencemaran Udara oleh Hasil Pembakaran di Bidang Industri maupun
Bidang Domestik
1. Pencemaran Gas CO
Gas karbon monoksida berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar
dalam kendaraan bermotor dan mesin-mesin rumah tangga dan mesin di bidang
usaha perbengkelan, seperti mesin genset dan mesin kompresor. Gas buang hasil
pembakaran bensin dari kendaraan bermotor dan mesin-mesin yang lain bias
mengandung 10.000 sampai 40.000 ppm CO. Gas ini tidak berwarna dan tidak
berbau, oleh karena itu, kehadirannya tidak segera diketahui. Gas itu bersifat
racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernafasan, dan paruparu. Bila masuk ke dalam darah melalui pernafasan, CO bereaksi dengan
hemoglobin dalam darah membentuk COHb (karboksihemoglobin) dengan
reaksi sebagai berikut :
CO + Hb
COHb
Seperti kita ketahui, hemoglobin ini seharusnya bereaksi dengan oksigen
menjadi O2Hb (oksihemoglobin) dan membawa oksigen yang diperlukan ke selsel jaringan tubuh dengan reaksi sebagai berikut : O2 + Hb
O2Hb.
Ikatan CO dengan Hb lebih kuat dibanding O2 dengan Hb sehingga
menghalangi fungsi vital Hb untuk membawa oksigen bagi tubuh, yang
berakibat tubuh kekurangan oksigen sehingga menimbulkan rasa sakit kepala
dan gangguan pernafasan bahkan kematian.
2. Pencemaran Gas NOx
2
Pencemaran ini ditimbulkan oleh oksida nitrogen. Sumber utama oksida
nitrogen adalah pembakaran bahan bakar dalam industri dan mesin-mesin
yang menggunakan bahan bakar. Nitrogen dan oksigen tidak bereaksi pada
suhu rendah, tetapi pada suhu tinggi, kedua gas itu dimungkinkan bereaksi
sebagai berikut :
N2 (g) + O2 (g)
2 NO (g)
Sekitar 10% dari gas NO yang dihasilkan, teroksidasi lebih lanjut
membentuk NO2. Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa
ditandai dengan lambang NOx. NOx di udara tidak beracun secara
langsung pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan
pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut) atau smog
dalam bahasa Inggris. Asbut ini mengakibatkan mata perih, nafas sesak
dan tanaman layu. Asbut adalah campuran rumit yang terdiri dari berbagai
gas dan partikel-partikel zat cair dan zat padat. Asbut dihasilkan dari
serentetan reaksi fotokimia (yaitu reaksi kimia di bawah pengaruh energi
sinar
matahari).
Motor bakar, juga menghasilkan hidrokarbon yang tidak terbakar akibat
reaksi pembakaran di dalam motor kurang sempurna. Hidrokarbon ini
dapat bereaksi dengan atom oksigen yang dihasilkan dari dekomposisi
fotokimia NO2. Reaksi ini menghasilkan radikal hidrokarbon bebas yang
sangat reaktif. Radikal ini bereaksi dengan NO dan menghasilkan NO2
lagi, dan serentetan reaksi berulang lagi dan menghasilkan ozon. Radikal
bebas itu juga bereaksi dengan O2 dan N2 dan menghasilkan senyawa
yang disebut peroksiasilnitrat (PAN). PAN juga memberi efek asbut dan
menimbulkan rasa perih di mata. Sumber gas NOx ini berasal dari
kendaraan bermotor, pembangkit panas dan listrik (untuk bidang
domestic), asam nitrat, peledak, pabrik pupuk (untuk bidang industri).
3
3. Pencemaran Gas Sox
Senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemar yang
berbahaya adalah gas-gas SO2 dan SO3. Gas SO2 di atmosfer sebagian
besar berasal dari hasil pembakaran minyak bumi dan batubara yang
mengandung belerang, di samping ada juga yang berasal dari hasil
oksidasi bijih-bijih sulfida di industri. Udara yang mengadung SO2 dalam
kadar cukup tinggi dapat menyebabkan radang paru-paru dan tenggorokan
pada manusia serta khlorosis (kepucatan) pada daun-daun. Oksidasi SO2
akan menyebabkan terbentuknya SO3. SO3 bila bereaksi dengan uap air
akan menyebabkan hujan asam (acid rain). pH air hujan yang mengandung
oksida belerang akan turun menjadi 3 – 4. Akibatnya timbul korosi logamlogam, kerusakan bangunan yang terbuat dari batu pualam dan
memudarnya cat-cat pada lukisan. SO2 apabila terisap oleh pernafasan,
akan bereaksi dengan air dalam saluran pernafasan dan membentuk asam
sulfit yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Apabila
SO3 yang terisap, maka yang terbentuk adalah asam sulfat, dan asam ini
lebih berbahaya. Sumber gas ini adalah fasilitas pembangkit listrik dan
panas yang menggunakan minyak atau batu bara yang mengandung sulfur;
pabrik asam sulfat, Membahayakan kesehatan untuk SO2: 0,03 ppm
(80 µg/m3) lebih setahun, 0,14 ppm (365 µg/m3) selbih 24 jam tidak lebih
dari sekali setahun, 0,5 ppm (1300 µg/m3) lebih dari 3 jam. Sumber
pencemaran Sox, misalnya pembakaran arang, minyak bakar gas, kayu dan
sebagainya Sumber SOx yang kedua adalah dari proses-proses industri
seperti pemurnian petroleum, industri asam sulfat, industri peleburan baja
dan sebagainya. Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang
menghasilkan Sox. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam
bentuk garam sulfida misalnya tembaga ( CUFeS2 dan CU2S ), zink
(ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam
sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida
menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan
kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih
4
mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada
menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara
rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan
sebagian akan terdapat di udara.
4. VOC (senyawa organik yang mudah menguap)
VOC termasuk etana, etilena, asetilena, propana, butana, pentana,
aldehida, keton, pelarut. Sumber dari gas-gas ini kendaraan bermotor,
penguapan
pelarut;
industri
proses,
pembuangan
limbah
padat,
pembakaran bahan bakar, kilang minyak, SPBU, pembersih pakaian,
pencetakan, cait, gas-gas ini Breaksi dengan NOx dan sinar matahari
membentuk oksidan fotokimia. Formaldehida dan benzena berbahaya bagi
kesehatan.
2.2. Bahan Bakar yang Menghasilkan Kalor Pembakaran Terbaik
1. Bahan Bakar Hidrogen
Salah satu sumber energi baru adalah hasil reaksi dari gas H 2 dan O2. Di
laboratorium, reaksi ini dapat dilakukan dalam tabung eudiometer, yang dipicu oleh
bunga api listrik menggunakan piezoelectric. Ketika tombol piezoelectric ditekan
akan terjadi loncatan bunga api listrik dan memicu terjadinya reaksi H 2 dan O2.
Persamaan termokimianya:
H2(g) + ½ O2(g) → H2O( l) ΔH° = –286 kJ
Untuk jumlah mol yang sama, kalor pembakaran gas H 2 sekitar 2,5 kali lebih besar
dari kalor pembakaran gas alam. Di samping itu, pembakaran gas H 2 menghasilkan
produk ramah lingkungan (air). Masalah yang mengemuka dari sumber energi ini
adalah aspek ekonomi, terutama dalam biaya produksi dan penyimpanan gas H 2 serta
transportasi gas H2. Walaupun gas hidrogen melimpah di alam, tetapi jarang terdapat
sebagai gas H2 bebas, melainkan bersenyawa dengan berbagai unsur. Untuk
memperoleh sumber utama gas hidrogen, salah satunya adalah pengolahan gas
metana dengan uap air:
CH4(g) + H2O(g) → 3H2(g) + CO(g) ΔH° = 206 kJ mol–1
5
Reaksi tersebut sangat endotermik sehingga pengolahan metana dengan uap air tidak
efisien untuk memperoleh gas H2 sebagai bahan bakar. Dengan kata lain, lebih
ekonomis menggunakan metana langsung sebagai bahan bakar.
2. Gas Metana
Metana adalah salah satu bahan bakar yang penting dalam pembangkitan listrik,
dengan cara membakarnya dalam gas turbin atau pemanas uap. Jika dibandingkan
dengan bahan bakar fosil lainnya, pembakaran metana menghasilkan gas karbon
dioksida yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas yang dihasilkan. Panas
pembakaran yang dihasilkan metana adalah 891 kJ/mol. Jumlah panas ini lebih
sedikit dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon lainnya, tapi jika dilihat rasio
antara panas yang dihasilkan dengan massa molekul metana (16 g/mol), maka
metana akan menghasilkan panas per satuan massa (55,7 kJ/mol) yang lebih besar
daripada hidrokarbon lainnya. Di banyak kota, metana dialirkan melalui pipa ke
rumah-rumah dan digunakan untuk pemanas rumah dan kebutuhan memasak. Metana
yang dialirkan di rumah ini biasanya dikenal dengan gas alam. Gas alam mempunyai
kandungan energi 39 megajoule per meter kubik, atau 1.000 BTU per kaki kubik
standar.
Metana dalam bentuk gas alam terkompresi digunakan sebagai bahan bakar
kendaraan dan telah terbukti juga sebagai bahan bakar yang lebih ramah lingkungan
daripada bahan bakar fosil lain macam bensin dan diesel.
2.3. Kalor Reaksi yang Dihasilkan Pada Pembakaran Bahan bakar
Kalor pembakaran suatu zat yaitu jumlah kalor yang dihasilkan apabila suatu molekul
zat tersebut direaksikan dengan oksigen dalam suhu yang tinggi secara sempurna. Kalor
pembakaran zat organic dinyatakan sebagai banyaknya kalor yang dihasilkan untuk
mengoksidasi zat organic menjadi gas CO2 dan H2O untuk senyawa yang mengandung C, H
dan O sedangkan untuk zat organic yang mengandung N maka akan menghasilkan gas N2.
Kalor reaksi yang dihasilkan pada pembakaran beberapa bahan bakar, sebagai berikut :
Bahan Bakar
Metana (gas alam)
Rumus
CH4
Mr
Kalor Pembakaran
16
(kJ. Mol-1)
889
6
Propana
Butana
Isobutana
Methanol
Etanol (Alkohol)
Bensin
Minyak Tanah
C3H6
C4H10
C4H10
CH3OH
C2H5OH
C8H18
C12H26
44
58
58
32
46
114
170
2217
2874
2865
725
1364
5464
8072
Pada data di atas dapat di lihat bahwa suatu senyawa yang memiliki karbon yang
banyak maka kalor pembakaran yang dihasilkan juga akan besar
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang di ambil dari makalah ini adalah :
1. Pencemaran udara akibat hasil pembakaran di bidang industry maupun domestic adalah :
-
Pencemaran Gas CO (Monoksida)
-
Pencemaran Gas NOx
- Pencemaran Gas Sox
7
- VOC (senyawa organik yang mudah menguap)
2. Bahan bakar yang menghasilkan kalor pembakaran terbaik adalah Gas Hidrogen karena
sisa pembuangan dari gas ini merupakan air, sehingga sangat aman bagi manusia dan dan
bahan bakar yang menghasilkan kalor pembakaran terbaik juga adalah pembakaran
metana menghasilkan gas karbon dioksida yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas
yang dihasilkan dibandingkan dengan bahan bakar yang lain.
Daftar Pustaka
http://shiibhell.blogspot.co.id/2013/05/kimia-x.html
https://nayhndy.wordpress.com/2011/01/18/emisi-hasil-pembakaran/
https://id.wikipedia.org/wiki/Metana#Bahan_bakar
8
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di
atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan mahkluk hidup, mengganggu
estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara juga dapat diartikan
masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat
mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara
umum serta menurunkan kualitas lingkungan.
Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan
manusia. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi
cahaya dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak
pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global.
1.2. Rumusan Masalah
1. Apa masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh hasil pembakaran
berbagai bahan bakar baik di bidang industri maupun domestik ?
2. Jenis bahan bakar apa yang menghasilkan kalor pembakaran yang efektif dan ramah
lingkungan ?
3. Kalor reaksi yang di hasikan pada pembakaran berbagai bahan bakar ?
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh hasil
pembakaran berbagai bahan bakar baik di bidang industri maupun domestic,
2. Untuk mengetahui Jenis bahan bakar apa yang menghasilkan kalor pembakaran yang
efektif dan ramah lingkungan,
3. Dan untuk mengetahui kalor reaksi yang di hasikan pada pembakaran berbagai bahan
bakar.
1
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pencemaran Udara oleh Hasil Pembakaran
Pencemaran udara yang yang teradi karena hasil pembakaran merupakan pencemaran
udara yang tergolong berbahaya, zat kimia yang berada dalam hasil pembakaran
menyebabkan penyakit dalam tubuh manusia terutama pada organ paru-paru. Dalam
pembahasan kali ini, akan di jelaskan pencemaran udara oleh hasil pembakaran di bidang
industry dan bidang domestik.
2.1.1. Pencemaran Udara oleh Hasil Pembakaran di Bidang Industri maupun
Bidang Domestik
1. Pencemaran Gas CO
Gas karbon monoksida berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar
dalam kendaraan bermotor dan mesin-mesin rumah tangga dan mesin di bidang
usaha perbengkelan, seperti mesin genset dan mesin kompresor. Gas buang hasil
pembakaran bensin dari kendaraan bermotor dan mesin-mesin yang lain bias
mengandung 10.000 sampai 40.000 ppm CO. Gas ini tidak berwarna dan tidak
berbau, oleh karena itu, kehadirannya tidak segera diketahui. Gas itu bersifat
racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernafasan, dan paruparu. Bila masuk ke dalam darah melalui pernafasan, CO bereaksi dengan
hemoglobin dalam darah membentuk COHb (karboksihemoglobin) dengan
reaksi sebagai berikut :
CO + Hb
COHb
Seperti kita ketahui, hemoglobin ini seharusnya bereaksi dengan oksigen
menjadi O2Hb (oksihemoglobin) dan membawa oksigen yang diperlukan ke selsel jaringan tubuh dengan reaksi sebagai berikut : O2 + Hb
O2Hb.
Ikatan CO dengan Hb lebih kuat dibanding O2 dengan Hb sehingga
menghalangi fungsi vital Hb untuk membawa oksigen bagi tubuh, yang
berakibat tubuh kekurangan oksigen sehingga menimbulkan rasa sakit kepala
dan gangguan pernafasan bahkan kematian.
2. Pencemaran Gas NOx
2
Pencemaran ini ditimbulkan oleh oksida nitrogen. Sumber utama oksida
nitrogen adalah pembakaran bahan bakar dalam industri dan mesin-mesin
yang menggunakan bahan bakar. Nitrogen dan oksigen tidak bereaksi pada
suhu rendah, tetapi pada suhu tinggi, kedua gas itu dimungkinkan bereaksi
sebagai berikut :
N2 (g) + O2 (g)
2 NO (g)
Sekitar 10% dari gas NO yang dihasilkan, teroksidasi lebih lanjut
membentuk NO2. Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa
ditandai dengan lambang NOx. NOx di udara tidak beracun secara
langsung pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan
pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut) atau smog
dalam bahasa Inggris. Asbut ini mengakibatkan mata perih, nafas sesak
dan tanaman layu. Asbut adalah campuran rumit yang terdiri dari berbagai
gas dan partikel-partikel zat cair dan zat padat. Asbut dihasilkan dari
serentetan reaksi fotokimia (yaitu reaksi kimia di bawah pengaruh energi
sinar
matahari).
Motor bakar, juga menghasilkan hidrokarbon yang tidak terbakar akibat
reaksi pembakaran di dalam motor kurang sempurna. Hidrokarbon ini
dapat bereaksi dengan atom oksigen yang dihasilkan dari dekomposisi
fotokimia NO2. Reaksi ini menghasilkan radikal hidrokarbon bebas yang
sangat reaktif. Radikal ini bereaksi dengan NO dan menghasilkan NO2
lagi, dan serentetan reaksi berulang lagi dan menghasilkan ozon. Radikal
bebas itu juga bereaksi dengan O2 dan N2 dan menghasilkan senyawa
yang disebut peroksiasilnitrat (PAN). PAN juga memberi efek asbut dan
menimbulkan rasa perih di mata. Sumber gas NOx ini berasal dari
kendaraan bermotor, pembangkit panas dan listrik (untuk bidang
domestic), asam nitrat, peledak, pabrik pupuk (untuk bidang industri).
3
3. Pencemaran Gas Sox
Senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemar yang
berbahaya adalah gas-gas SO2 dan SO3. Gas SO2 di atmosfer sebagian
besar berasal dari hasil pembakaran minyak bumi dan batubara yang
mengandung belerang, di samping ada juga yang berasal dari hasil
oksidasi bijih-bijih sulfida di industri. Udara yang mengadung SO2 dalam
kadar cukup tinggi dapat menyebabkan radang paru-paru dan tenggorokan
pada manusia serta khlorosis (kepucatan) pada daun-daun. Oksidasi SO2
akan menyebabkan terbentuknya SO3. SO3 bila bereaksi dengan uap air
akan menyebabkan hujan asam (acid rain). pH air hujan yang mengandung
oksida belerang akan turun menjadi 3 – 4. Akibatnya timbul korosi logamlogam, kerusakan bangunan yang terbuat dari batu pualam dan
memudarnya cat-cat pada lukisan. SO2 apabila terisap oleh pernafasan,
akan bereaksi dengan air dalam saluran pernafasan dan membentuk asam
sulfit yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Apabila
SO3 yang terisap, maka yang terbentuk adalah asam sulfat, dan asam ini
lebih berbahaya. Sumber gas ini adalah fasilitas pembangkit listrik dan
panas yang menggunakan minyak atau batu bara yang mengandung sulfur;
pabrik asam sulfat, Membahayakan kesehatan untuk SO2: 0,03 ppm
(80 µg/m3) lebih setahun, 0,14 ppm (365 µg/m3) selbih 24 jam tidak lebih
dari sekali setahun, 0,5 ppm (1300 µg/m3) lebih dari 3 jam. Sumber
pencemaran Sox, misalnya pembakaran arang, minyak bakar gas, kayu dan
sebagainya Sumber SOx yang kedua adalah dari proses-proses industri
seperti pemurnian petroleum, industri asam sulfat, industri peleburan baja
dan sebagainya. Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang
menghasilkan Sox. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam
bentuk garam sulfida misalnya tembaga ( CUFeS2 dan CU2S ), zink
(ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam
sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida
menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan
kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih
4
mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada
menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara
rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan
sebagian akan terdapat di udara.
4. VOC (senyawa organik yang mudah menguap)
VOC termasuk etana, etilena, asetilena, propana, butana, pentana,
aldehida, keton, pelarut. Sumber dari gas-gas ini kendaraan bermotor,
penguapan
pelarut;
industri
proses,
pembuangan
limbah
padat,
pembakaran bahan bakar, kilang minyak, SPBU, pembersih pakaian,
pencetakan, cait, gas-gas ini Breaksi dengan NOx dan sinar matahari
membentuk oksidan fotokimia. Formaldehida dan benzena berbahaya bagi
kesehatan.
2.2. Bahan Bakar yang Menghasilkan Kalor Pembakaran Terbaik
1. Bahan Bakar Hidrogen
Salah satu sumber energi baru adalah hasil reaksi dari gas H 2 dan O2. Di
laboratorium, reaksi ini dapat dilakukan dalam tabung eudiometer, yang dipicu oleh
bunga api listrik menggunakan piezoelectric. Ketika tombol piezoelectric ditekan
akan terjadi loncatan bunga api listrik dan memicu terjadinya reaksi H 2 dan O2.
Persamaan termokimianya:
H2(g) + ½ O2(g) → H2O( l) ΔH° = –286 kJ
Untuk jumlah mol yang sama, kalor pembakaran gas H 2 sekitar 2,5 kali lebih besar
dari kalor pembakaran gas alam. Di samping itu, pembakaran gas H 2 menghasilkan
produk ramah lingkungan (air). Masalah yang mengemuka dari sumber energi ini
adalah aspek ekonomi, terutama dalam biaya produksi dan penyimpanan gas H 2 serta
transportasi gas H2. Walaupun gas hidrogen melimpah di alam, tetapi jarang terdapat
sebagai gas H2 bebas, melainkan bersenyawa dengan berbagai unsur. Untuk
memperoleh sumber utama gas hidrogen, salah satunya adalah pengolahan gas
metana dengan uap air:
CH4(g) + H2O(g) → 3H2(g) + CO(g) ΔH° = 206 kJ mol–1
5
Reaksi tersebut sangat endotermik sehingga pengolahan metana dengan uap air tidak
efisien untuk memperoleh gas H2 sebagai bahan bakar. Dengan kata lain, lebih
ekonomis menggunakan metana langsung sebagai bahan bakar.
2. Gas Metana
Metana adalah salah satu bahan bakar yang penting dalam pembangkitan listrik,
dengan cara membakarnya dalam gas turbin atau pemanas uap. Jika dibandingkan
dengan bahan bakar fosil lainnya, pembakaran metana menghasilkan gas karbon
dioksida yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas yang dihasilkan. Panas
pembakaran yang dihasilkan metana adalah 891 kJ/mol. Jumlah panas ini lebih
sedikit dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon lainnya, tapi jika dilihat rasio
antara panas yang dihasilkan dengan massa molekul metana (16 g/mol), maka
metana akan menghasilkan panas per satuan massa (55,7 kJ/mol) yang lebih besar
daripada hidrokarbon lainnya. Di banyak kota, metana dialirkan melalui pipa ke
rumah-rumah dan digunakan untuk pemanas rumah dan kebutuhan memasak. Metana
yang dialirkan di rumah ini biasanya dikenal dengan gas alam. Gas alam mempunyai
kandungan energi 39 megajoule per meter kubik, atau 1.000 BTU per kaki kubik
standar.
Metana dalam bentuk gas alam terkompresi digunakan sebagai bahan bakar
kendaraan dan telah terbukti juga sebagai bahan bakar yang lebih ramah lingkungan
daripada bahan bakar fosil lain macam bensin dan diesel.
2.3. Kalor Reaksi yang Dihasilkan Pada Pembakaran Bahan bakar
Kalor pembakaran suatu zat yaitu jumlah kalor yang dihasilkan apabila suatu molekul
zat tersebut direaksikan dengan oksigen dalam suhu yang tinggi secara sempurna. Kalor
pembakaran zat organic dinyatakan sebagai banyaknya kalor yang dihasilkan untuk
mengoksidasi zat organic menjadi gas CO2 dan H2O untuk senyawa yang mengandung C, H
dan O sedangkan untuk zat organic yang mengandung N maka akan menghasilkan gas N2.
Kalor reaksi yang dihasilkan pada pembakaran beberapa bahan bakar, sebagai berikut :
Bahan Bakar
Metana (gas alam)
Rumus
CH4
Mr
Kalor Pembakaran
16
(kJ. Mol-1)
889
6
Propana
Butana
Isobutana
Methanol
Etanol (Alkohol)
Bensin
Minyak Tanah
C3H6
C4H10
C4H10
CH3OH
C2H5OH
C8H18
C12H26
44
58
58
32
46
114
170
2217
2874
2865
725
1364
5464
8072
Pada data di atas dapat di lihat bahwa suatu senyawa yang memiliki karbon yang
banyak maka kalor pembakaran yang dihasilkan juga akan besar
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang di ambil dari makalah ini adalah :
1. Pencemaran udara akibat hasil pembakaran di bidang industry maupun domestic adalah :
-
Pencemaran Gas CO (Monoksida)
-
Pencemaran Gas NOx
- Pencemaran Gas Sox
7
- VOC (senyawa organik yang mudah menguap)
2. Bahan bakar yang menghasilkan kalor pembakaran terbaik adalah Gas Hidrogen karena
sisa pembuangan dari gas ini merupakan air, sehingga sangat aman bagi manusia dan dan
bahan bakar yang menghasilkan kalor pembakaran terbaik juga adalah pembakaran
metana menghasilkan gas karbon dioksida yang lebih sedikit untuk setiap satuan panas
yang dihasilkan dibandingkan dengan bahan bakar yang lain.
Daftar Pustaka
http://shiibhell.blogspot.co.id/2013/05/kimia-x.html
https://nayhndy.wordpress.com/2011/01/18/emisi-hasil-pembakaran/
https://id.wikipedia.org/wiki/Metana#Bahan_bakar
8