LFL – UFL CAMPURAN FLAMMABLE MATERIAL (LFL –UFL MIXTURE)

Dalam kejenuhan saya membuka kembali buku-buku mengenai process safety saat kuliah dulu, eh secara tidak sengaja menemukan bab yang menarik yaitu cara menentukan LFL-UFL campuran bahan –bahan mudah terbakar. Mengingat banyak kasus didunia industry terutama di industry bahan kimia yang mencampur dua atau lebih bahan kimia flammable atau bahan kimia flammable dicampur dengan bahan kimia non flammable, yang tentunya proses pencampuran tersebut akan merubah suhu flashpoint dari suatu bahan kimia. Dalam kesempatan ini saya akan mencoba share mengenai metode perhitungan LFL – UFL campuran (LFL-UFL Mixture).

Flash Point Campuran Bahan cair / liquid

            Suhu flash point banyak digunakan untuk menunjukkan karateristik dari bahaya kebakaran dan peledakan suatu bahan cair. Suhu flash point ini ditentukan dengan metode open-cup apparatus, Besarnya flash point suatu campuran bahan kimia dapat kita perkirakan apabila hanya terdapat satu bahan kimia yang bersifat flammable dan suhu flash point dari bahan kimia tersebut diketahui.  Pada kasus ini besarnya suhu flash point dapat diperkirakan dengan menentukan besarnya suhu saat tekanan uap dari campuran tersebut sama dengan tekanan uap bahan flammable murni saat mencapai flash pointnya.  Melakukan percobaan untuk menentukan flash point lebih dari satu campuran bahan flammable sangatlah direkomendasikan.

Contoh kasus.

Methanol dengan flash point 54 F dan besarnya tekanan uap pada temperature tersebut adalah 62 mm Hg,  berapakah besarnya flash point campuran bahan yang mengandung 75% methanol dan 25% air..?

Jawaban:

Fraksi mol dari masing –masing komponen dibutuhkan untuk perhitungan Raoult, asumsikan total berat campuran adalah 100 lb

Air :

Massa = 25 lb,

Berat molekul (Mr) = 18

Mol=25/18 = 1,39

Methanol :

Flash point = 54 F , pada tekanan uap (p) = 62 mm Hg

Massa =75 lb

Berat molekul (Mr) = 32

Mol = 75/32 = 2.34

Gunakan Hukum Raoult’s untuk menghitung tekanan uap (Psat ) dari methanol murni, berdasarkan pada tekanan parsial yang dibutuhkan untuk penyalaan.

Gunakanlah grafik tekanan uap versus temperature dibawah ini, untuk melihat besarnya flash point dari campuran kedua bahan cair tersebut, pada grafik dengan tekanan uap 98,4 mm Hg maka flash point dari campuran tersebut adalah 20,5 C

LFL – UFL Campuran Uap/vapor

            LFL dan UFL Campuran  2 atau lebih uap dari bahan flammable dapat dihitung menggunakan rumus Le Chatelier

Dimana

LFLi adalah LFL bahan i (dalam % Vol)

Yi adalah fraksi mol atau volum dari bahan i berdasarkan sifat mudah terbakar dalam campuran

n adalah banyaknya bahan mudah terbakar

sedangkan UFL dapat dicari dengan:

Dimana UFLi adalah UFL dari bahan i (dalam % Vol)

Dalam menggunakan Rumus Le Chatelier kita berasumsi bahwa :

• Kapasitas panas konstan
• Jumlah mol gas Konstan
• Combustion kinitek dari salah satu bahan tidak bisa berubah oleh kehadiran bahan-bahan lainya
• Kenaikan temperatur adaiabatik antara bahan yang satu dengan yang lain adalah sama

            Sebaiknya dalam penggunaan rumus Le Chtelier menggunakan Flammability limit data dalam tempertur  dan tekanan yang sama, Juga literatur flammability data yang dipakai haruslah bersumber sama, Karena menggabungkan  data dari berbagai macam sumber dapat menyebabkan hasil perhitungan yang diperoleh kurang memuaskan.

Contoh kasus

Hitunlah LFL – UFL Campuran uap dari bahan mudah terbakar dengan komposisi sebagia berikut

Penyelesaian :

Karena total volum campuran uap bahan flammable di udara adalah 3,3 % (berada dalam range LFL-UFL), berarti campuran uap tersebut mudah terbakar.

            OK semoga oret-oretan ringan ini bisa berguna bagi para pembaca sekalian,  saya mohon maaf bila ada kesalahan penerjemahan mengingat kemampuan bahasa inggris penulis kurang baik.

Diterjemahkan dan dirangkum dari :

Chemical process safety second edition, Daniel A.Crowl , Josep F.Louvar