29
Balon pertama yang diisikan dengan hidrogen diciptakan oleh Jacques Charles pada tahun 1783. Hidrogen memberikan tenaga dorong untuk perjalanan
udara yang aman dan pada tahun 1852 Henri Giffard menciptakan kapal udara yang diangkat oleh hidrogen. Bangsawan Jerman Ferdinand von
Zeppelin mempromosikan idenya tentang kapal udara yang diangkat dengan hidrogen dan kemudian dinamakan Zeppelin dengan penerbangan perdana pada
tahun 1900. Penerbangan yang terjadwal dimulai pada tahun 1910 dan sampai pecahnya Perang dunia II, Zeppelin telah membawa 35.000 penumpang tanpa
insiden yang serius. Penerbangan tanpa henti melewati samudra atlantik pertama kali
dilakukan kapal udara Britania R34 pada tahun 1919. Pelayanan penerbangan udara dipulihkan pada tahun 1920 dan penemuan cadangan helium di Amerika
Serikat memberikan peluang ditingkatkannya keamanan penerbangan, namun pemerintah Amerika Serikat menolak menjual gas tersebut untuk digunakan
dalam penerbangan. Oleh karenanya, gas H
2
digunakan di pesawat Hindenburg, yang pada akhirnya meledak di langit New Jersey pada tanggal 6 Mei 1937.
Insiden ini ditayangkan secara langsung di radio dan direkam. Banyak yang menduga terbakarnya hidrogen yang bocor sebagai akibat insiden tersebut,
namun investigasi lebih lanjut membuktikan sebab insiden tersebut karena terbakarnya salut fabrik oleh keelektrikan statis. Walaupun demikian, sejak itu
keragu-raguan atas keamanan penggunaan hidrogen muncul.
2.5.2 Sifat-sifat Bahan Bakar Hidrogen
Hidrogen merupakan unsur pertama dalam tabel periodik. Dalam kondisi normal, hidrogen merupakan gas yang tidak berbau dan tidak berwarna yang
dibentuk oleh molekul diatomik, H2. Atom hidrogen, simbol H, dibentuk oleh inti dengan satu unit muatan
positif dan satu elektron. Nomor atom hidrogen adalah 1 dan berat atom 1,00797 gmol. Hidrogen merupakan salah satu unsur utama dalam air dan semua bahan
organik serta tersebar luas tidak hanya di bumi tetapi juga di seluruh alam semesta.
Terdapat tiga isotop hidrogen yaitu protium, massa 1, ditemukan di lebih dari 99.985 unsur alami; deuterium, massa 2, ditemukan di alam sekira
Universitas Sumatera Utara
30
0,015; dan tritium, massa 3, yang muncul dalam jumlah kecil di alam, tetapi dapat diproduksi secara artifisial oleh berbagai reaksi nuklir.
Hidrogen memiliki berat molekul 2,01594 g. Dalam bentuk gas, hidrogen memiliki kerapatan 0,071 gl pada 0 ºC dan 1 atm.
Kepadatan relatif hidrogen dibandingkan udara adalah 0,0695. Hidrogen adalah yang paling mudah terbakar dari semua zat yang dikenal.
Atom hidrogen adalah agen reduktif kuat, bahkan pada suhu kamar. Unsur ini bereaksi dengan oksida dan klorida untuk menghasilkan logam bebas.
Tabel 2.1
Properties of Hydrogen and other fuels [Lit 7]
Description Hidrogen Gasoline Methana Etanol LPG
Biogas Density kgm
3
0.081 4.4
0.6512 789
2.24 1.1
Mol. Wt
2.016 107
16.043 46.07
44.1 25.46
Auto ignition temp
O
C 500
257 537
423 493-549 700
Boiling Point
O
C at 1 atm -252
25-225 -162
78 -42
Ignition energy in Air MJ 0.02
0.24 NA
Flame temp in air
O
C 2045
2197 1918
1980 1911
Lower flammability limit vol in air
4 1.4
5 4.3
2.2 7.7
Upper flammability vol in air
74 7.6
15 19
9.5 23
Buoyancy: Gas or vapor density relative to air
0.07 2-4
0.6 1.51
1.51 0.863
Carbon Constituent NA
85-88 75
50-52 82
Hydrogen Constituent 100
12-15 25
13-15 18
Lower heat of combustion MJkg
119.93 44.5
50.02 26.9
46
Burning Velocity in air msec
2.65-3.25 0.37 NA
Specific Heat Ratio of NTP gas
1.383 1.05
1.308 1.303
Universitas Sumatera Utara
31
Diffusion coefficient in NTP air cm
2
sec
0.61 0.005
0.16 0.11
Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen
lebih ringan dari ledakan hidrokarbon. Dalam kasus kecelakaan Hidenburg, dua pertiga dari penumpang pesawat selamat dan kebanyakan kasus meninggal
disebabkan oleh terbakarnya bahan bakar diesel yang bocor. H2 bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia
bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan fluorin, menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida.
2.5.3 Hidrolisis Air H
