Kalor Pembakaran Bahan Bakar

Malam sobat.. udah 1 bulan lebih gw ngga posting nih, soalnya lagi fokus aja ama real life. Kali ini gw cma skedar posting arsip tgs gw. yg ini tgs kimia tentan kalor pembakaran bahan bakar. Semoga bisa membantu sobat yg lagi mencari tentan kalor pembakaran bahan bakar. yg pengen ngopy boleh aja, asalkan jangan copas ini aja klo bisa cari yang lain. okeh,!!

Edit by :Hafizh A.

KALOR  PEMBAKARAN  BAHAN  BAKAR

A. Kalor Pembakaran Bahan Bakar Dalam Kehidupan Sehari hari

Dalam kehidupan sehari-hari, untuk melakukan aktivitasnya, manusia memerlukan banyak energi. Sumber energi tersebut dapat diperoleh dari minyak bumi seperti Bensin untuk kendaraan bermotor, minyak tanah dan LPG untuk keperluan rumah tangga, solar untuk mesin diesel, sumber energi pembangkit listrik dan lain-lain. Bensin, Minyak Tanah, LPG dan Solar disebut juga bahan bakar Fosil karena terbentuk dari sisa sisa tumbuhan dan hewan yang mati jutaan tahun yang lalu. Bahan bakar Fosil ini mengandung unsur HidroKarbon (C dan H). Untuk memperoleh energi dari minyak bumi biasanya melalui reaksi pembakaran dari sumber energi tersebut. Jika dibakar bahan bakar ini akan menghasilkan energi (ΔH_c) berupa panas disertai gas karbon dioksida (CO₂) dan uap air (H₂O) jika pembakaranya sempurna dan Karbon Monoksida (CO) dengan uap air (H₂O) jika pembakaranya tidak sempurna. Selain energi panas, pembakaran ada juga yang menghasilkan energi bunyi dan energi cahaya, seperti kembang api dan petasan.

Secara teoritis, pembakaran dapat diartikan sebagai reaksi kimia berantai antara oksigen dengan elemen yang mudah terbakar (combustible element). Proses pembakaran digunakan pada berbagai kebutuhan manusia. Rekayasa konversi energi memanfaatkan proses pembakaran untuk pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, dan kebutuhan-kebutuhan lainnya.

Untuk mendapatkan manfaat yang maksimal dari proses pembakaran, dibutuhkan proses pembakaran yang sempurna. Syarat-syarat agar dapat terjadi pembakaran sempurna yaitu:
1. Kuantitas udara (oksigen) yang disupply ke bahan bakar cukup.
2. Oksigen dan bahan bakar benar-benar tercampur.
3. Campuran bahanbakar-udara terjaga di atas temperatur pengapiannya.
4. Volume furnace cukup luas sehingga memberikan waktu yang cukup bagi campuran bahanbakar-udara untuk terbakar sempurna.

Bahan bakar yang bermacam-macam, memiliki spesifikasi campuran dengan udara yang berbeda pula.

Pada kondisi ideal, proses pembakaran dapat terjadi apabila jumlah bahan bakar dan udara pada proporsi tertentu, yang berdasarkan prinsip kimia (stoikiometrik). Namun kenyataan yang terjadi adalah, campuran bahan bakar dengan udara di dalam furnace (ruang bakar) sangat mustahil untuk mencapai kondisi sempurna. Untuk itulah dibutuhkan adanya excess air yang disupply ke dalam proses pembakaran untuk memastikan terjadinya pembakaran yang sempurna. Jumlah dari excess air tergantung dari bahan bakar yang digunakan pada proses pembakaran.

Reaksi Pembakaran
Reaksi pembakaran dari bahan bakar, dapat terjadi jika syarat-syarat kimia berikut tercapai:

• Terjadi kombinasi yang sempurna antara dua atau lebih reaktan berdasarkan rasio stoikiometrik.
• Massa elemen reaktan harus sama dengan massa hasil reaksi (hukum kekekalan massa)
• Senyawa kimia terbentuk dari elemen-elemen kombinasi dengan hubungan massa yang tetap.
• Formasi dari senyawa yang menghasilkan panas (reaksi eksotermik) ataupun yang membutuhkan panas (reaksi endotermik), berdasarkan atas perubahan energi bebas dari reaksi.

Contoh lain :

Gas butana yang ada dalam gas elpiji :

C₄H₁₀ + 4,5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O ΔH = -685,6 kkal/mol

Untuk setiap mol dihasilkan 685,6 kkal, anda dapat mengecek berapa kg gas yang ada di dapur dan kamu dapat menghitung berapa panas yang dihasilkan.

Contoh lainnya kita ambil dari beberapa senyawa yang tergolong dalam kelompok parafin, olefin dan naften.

Parafin :

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O ΔH = -192 kkal

C₄H₁₀ + 4,5O₂ → 4CO₂ + 5H₂O ΔH = -685,6 kkal

Olefin :

C₂H₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O ΔH = -647,1 kkal

C₃H₆ +4,5O₂ → 3CO₂ + 3H₂O ΔH = -646,1 kkal

Naften :

C₅H₁₀ + 7,5O₂ → 5CO₂ + 5H₂O ΔH = – 793.5 kkal

C₆H₁₂ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O ΔH = – 944,5 kkal

Dari data diatas tampak bahwa semakin banyak jumlah atom karbon semakin besar panas yang dihasilkan yang diindikasikan dengan besarnya ΔH yang dihasilkan.

  

PERTANYAAN ? 

1.  Sebutkan 3 Faktor Penyebab Terjadinya Pembakaran

Kalor pembakaran adalah kalor yang dilepas di dalam suatu reaksi pembakaran. Ada 3 faktor agar pembakaran dapat terjadi, yakni:

a.      adanya bahan bakar

b.      oksigen

c.       kalor untuk memulai pembakaran..

2. Apa Kelebihan Dan Kekurangan Pembakaran Sempurna Dan Tidak Sempurna

Suatu bahan bakar dapat dipandang ekonomis atau tidak bergantung pada kalor pembakaran bahan-bahan tersebut. Semakin besar jumlah kalor yang dilepaskan pada reaksi pembakaran, semakin besar pula nilai ∆H pembakarannya (∆Hc). jadi, bahan bakar akan bernilai ekonomis jika dalam pembakarannya dapat dilepaskan kalor dalam julah yang besar, sedangkan harga bahan bakarnya murah.

Akan tetapi, tidak semua bahan bakar dapat terbakar sempurna, sebagian ada yang pembakarannya tidak sempurna. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon apabila pembakaran tersebut mendapat suplai oksigen yang cukup akan menghasilkan gas Karbon dioksida (CO₂) dan Uap air (H₂O). Pembakaran tidak sempurna senyawa hidrokarbon apabila pembakaran tersebut tidak mendapat suplai oksigen yang cukup akan menghasilkan gas Karbon monoksida (CO) dan Uap air (H₂O)

       Pembakaran Sempurna

Pembakaran sempurna terjadi jika semua unsur C, H dan S yang terkandung dalam bahan bakar bereaksi membentuk CO₂, H₂O dan SO₂. Pembakaran sempurna dapat dicapai dengan pencampuran antara bahan bakar dan oksidator tepat/baik, dengan rasio udara dengan bahan bakar yang tepat pula tepat. Jumlah bahan bakar dan oksidatornya (oksigen atau udara) dalam pembakaran sempurna harus stoikiometris. Campuran stoikiometris yaitu jika jumlah oksigen dalam campuran tepat untuk bereaksi dengan C, H dan S membentuk CO₂, H₂O dan SO₂.

Dampak Positif :

-          Lebih Efisien bahan bakar (Tidak boros bahan bakar)

-          Mesin tidak cepat panas

Dampak Negatif: 

-           Menghasilkan gas buangan yg berbahaya bagi lingkungan seperti:

1.      Karbon dioksida akan menimbulkan pemanasan global

2.      Sulfur dioksida akan menimbulkan iritasi saluran pernapasan, iritasi mata, batuk dan hujan asam

          Pembakaran Tidak Sempurna

Dalam pembakaran tidak sempurna ada sejumlah oksigen yang tidak memadai untuk terjadi pembakaran sepenuhnya. Reaktan akan terbakar di oksigen, tetapi akan menghasilkan berbagai produk. Ketika hidrokarbon terbakar di oksigen, reaksi akan menghasilkan karbon dioksida, air, karbon monoksida, dan berbagai senyawa lain seperti oksida nitrogen.

                       

Dampak Negatif :

1.      pembakaran tidak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tidak sempurna dapat mengurangi efisiensi bahan bakar

2.      Menghasilkan gas buangan yang berbahasa seperti :

-          Karbon monoksida: akan menimbulkan sakit kepala dan gangguan pernapasan

-          Nitrogen oksida: akan akan menghasilkan asap kabut yang menyebabkan tumbuhan layu dangangguan pernapasan

-          Timbal: akan menimbulkan ititasi kulit, gatal-gatal, mata perih, infeksi saluran pernapasan, memicu serangan jantung, merusak ginjal dan mempengaruhi kemampuan otak

3.      Mesin cepat panas

3.     Disurat kabar sering dimuat kasus orang meninggal dalam mobil berhenti yang tertutup rapat dengan mesin & AC menyala.  Jelaskan apa penyebab kematian orang tersebut?

                    

Penyebab utama keracunan dalam mobil kebanyakan dari keluarnya gas karbon monoksida (CO) pada sistem pembuangan yang tidak berfungsi baik karena pipa pembuangan yang tidak dirawat alias bocor. Hanya sedikit sekali keracunan di mobil yang diakibatkan oleh zat-zat yang terdapat dalam perabotan mobil.Ketika seseorang menghidupkan AC dalam waktu lama saat mobil diam dan kondisinya tertutup rapat akan membuat sirkulasi udara tidak berjalan. Akibatnya gas karbon monoksida akan terakumulasi di dalam mobil. Orang yang terpapar gas karbon monoksida yang lama kebanyakan berakhir dengan kematian. Karbon monoksida sangat cepat menyingkirkan oksigen sehingga menghalangi hemoglobin darah mengikat oksigen dan mengalirkannya ke seluruh tubuh hingga ke paru-paru dan otak. Suplai oksigen yang berkurang ini bisa berbahaya bagi jaringan dalam tubuh dan mengakibatkan kematian.

Biasanya orang yang terpapar gas karbondioksida akan lemas, luar biasa mengantuk dan seperti berhalusinasi. Sedikit sekali yang begitu sadar mampu mencari pertolongan karena begitu lemasnya hingga tidak bisa menggerakkan tangan untuk sekedar membuka pintu mobil. Jika si korban masih bisa diselamatkan, efek keracunan karbon monoksida bisa merusak otak dan sistem saraf, mempengaruhi kelakuan dan tingkat kepintaran, pertumbuhan lambat, sakit kepala, mual dan muntah. Tapi kebanyakan korban yang terpapar karbon monoksida tidak bisa diselamatkan.

Gejala umum yang ditimbulkan jika keracunan karbon monoksida adalah sakit kepala, pusing, lemas, mual, muntah, sakit pada dada dan merasa linglung. Jika kadarnya sudah tinggi maka bisa menyebabkan kehilangan kesadaran dan kematian yang cepat.

Untuk itu periksakan selalu seluruh kondisi kendaraan , terutama jika ingin melakukan perjalanan jauh. Bukan hanya menghindarkan dari kecelakaan lalu lintas tapi bisa menghindari keracunan akibat gas buang yang masuk ke dalam mobil.