TINJAUAN PUSTAKA
A.
Bahan Peledak Bahan peledak (explosive) adalah bahan atau zat yang berbentuk cair, padat, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu aksi berupa panas, benturan, gesekan akan berubah secara kimiawi menjadi zat-zat yang lebih stabil yang sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dan perubahan tersebut berlangsung dalam waktu yang amat singkat, disertai efek panas dan tekanan yang tinggi. Secara legal bahan peledak banyak digunakan dalam dunia industri yang digunakan dalam pertambangan seperti pada pengeboran minyak, mmenghancurkan batu-batuan dipegunungan dan kebutuhan pertambangan lainnya, demikian juga banyak digunakan untuk kepentingan militer misalnya sebagai demolisi, roket, propellant dan kebutuhan militer yang lain, dimana bahan peledak untuk kedua kegunaan tersebut diatas setelah diproduksi secara berkala dianalisa untuk quality control. Akan tetapi secara illegal bahan peledak juga digunakan oleh kelompok terorist dan pelakupelaku kriminal untuk pembuatan bom rakitan yaitu dengan rancangan sedemikian rupa dengan bahan-bahn lain secara tidak sah untuk tujuan dapat menimbulkan ledakan. Pada prinsipnya suatu ledakan adalah merupakan reaksi kimia yang terjadi secara spontan dimana pada umumnya kita mengenal reaksi kimia dapat terjadi secara termodinamika dan termokinetika. Peledakan akan memberikan hasil yang berbeda dari yang diharapkan karena tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan tersebut dilakukan yang
mempengaruhi kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut. Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia pembentuk bahan peledak yang menimbulkan pembakaran, dilanjutkan dengan deflragrasi dan terakhir detonasi. Proses dekomposisi bahan peledak diuraikan sebagai berikut: a) Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri
1
dan produknya
berupa pelepasan
gas-gas.
Reaksi
pembakaran
memerlukan unsur oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan kebakaran cukup dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut: CH3(CH2)10CH3 + 18 O2 12 CO2 + 13 H2O
b) Deflagrasi adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi merupakan fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat menjadi ledakan dan menimbulkan gelombang kejut (shock wave) dengan kecepatan rambat rendah, yaitu antara 300 1000 m/s atau lebih rendah dari kecepatan suara (subsonic). Contohnya pada reaksi peledakan low explosive (black powder) sebagai berikut: - Potassium nitrat + charcoal + sulfur 20NaNO3 + 30C + 10S 6Na2CO3 + Na2SO4 + 3Na2S +14CO2 + 10CO + 10N2 - Sodium nitrat + charcoal + sulfur 20KNO3 + 30C + 10S 6K2CO3 + K2SO4 + 3K2S +14CO2 +10CO + 10N2 c) Ledakan adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus menerus bisa meledak, dan lain-lain. d) Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula. Kecepatan reaksi yang sangat tinggi tersebut menyebarkan tekanan
2
panas ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya. Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini berkisar antara 3000 7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s. Sementara itu shock compression wave mempunyai daya dorong sangat tinggi dan mampu merobek retakan yang sudah ada sebelumnya menjadi retakan yang lebih besar. Disamping itu shock wave dapat menimbulkan symphatetic detonation. Oleh sebab itu peranannya sangat penting di dalam menentukan jarak aman (safety distance) antar lubang. Contoh proses detonasi terjadi pada jenis bahan peledakan antara lain: - TNT : C7H5N3O6 - NG : C3H5N3O9 1,75 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 5,25 C CO2 + 7 H2O + 3 N2 6 CO2 + 7 H2O + 4 N2 + O2 3 CO2 + 2,5 H2O + 1,5 N2 + 0,25 O2
- ANFO: 3 NH4NO3 + CH2 - NG + AN : 2 C3H5N3O9 + NH4NO3
B. Sifat Bahan Peledak Sifat bahan peledak mempengaruhi hasil peledakan, diantaranya yaitu : 1. Kekuatan (Strength) Kekuatan suatu bahan peledak berkaitan dengan kandungan energi yang dimiliki oleh bahan peledak tersebut dan merupakan ukuran kemampuan bahan peledak tersebut untuk melakukan kerja, biasanya dinyatakan dalam %. 2. Kecepatan detonasi Kecepatan detonasi (velocity of detonation = VOD) merupakan kecepatan gelombang detonasi yang menerobos sepanjang kolom isian bahan peledak, dinyatakan dalam meter/detik. kecapatannya
tergantung dari : jenis bahan peledak (ukuran butir, bobot isi), diameter dodol (diameter lubang ledak), derajat pengurungan (degree of confinement), penyalaan awal (initiating).
3
3. Kepekaan (sensivity) Kepekaan (Sensivity) adalah ukuran besarnya impuls yang diperlukan oleh bahan peledak untuk mulai bereaksi dan menyebarkan reaksi peledakan keseluruh isian. Kepekaan ini tergantung pada : komposisi kimia, ukuran butir, bobot isi, pengaruh kandungan air, dan temperatur. 4. Bobot isi bahan peledak (density) Bobot Isi Bahan Peledak (density) adalah perbandingan antara berat dan volume bahan peledak, dinyatakan dalam gr/cm3. Bobot isi ini biasanya dinyatakan dalam specific gravity (SG). stick count (SC) atau loading density (d). 5. Tekanan detonasi (Detonation Pressure) Tekanan Detonasi (Detonation Pressure) merupakan penyebaran tekanan gelombang ledakan dalam kolom isian bahan peledak, dinyatakan dalam kilobar (kb). 6. Ketahanan terhadap air (Water Resistance) Ketahanan Terhadap Air (Water Resistance) merupakan kemampuan bahan peledak itu sendiri dalam menahan air dalam waktu tertentu tanpa merusak, merubah atau mengurangi kepekaannya, dinyatakan dalam jam. 7. Sifat Gas Beracun (Fumes) Bahan peledak yang meledak menghasilkan dua kemungkinan jenis gas yaitu smoke atau fumes. Smoke tidak berbahaya karena hanya terdiri dari uap atau asap yang berwarna putih. Sedangkan fumes berwarna kuning dan berbahaya karena sifatnya beracun, yaitu terdiri dari karbon monoksida (CO) dan oksida nitrogen (NOx). Fumes dapat terjadi jika bahan peledak yang diledakkan tidak memiliki keseimbangan oksigen, dapat juga jika bahan peledak itu rusak atau sudah kadaluarsa selama penyimpanan dan oleh sebab lain.
4
8. Mudah terbakar (Flammability) Kemudahan bahan peledak terhadap initasi dari bunga api atau nyala api. Beberapa kandungan bahan peledak dapat diledakkan dengan api. Flammability merupakan pertimbangan yang sangat penting untuk penyimpanan, transportasi, dan pemakaiannya. 9. Tahan beku (Resistance to Freezing) Pada negara-negara yang terjadi musim dingin dengan temperatur di bawah 0o C, dibutuhkan bahan peledak yang tahan beku. Dinamit menjadi lebih keras pada temperatur rendah dan akan merugikan dalam pengisian lubang tembak.
C.
Klasifikasi Bahan Peledak Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi bahan peledak mekanik, kimia dan nuklir. Karena pemakaian bahan peledak dari sumber kimia lebih luas dibanding dari sumber energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih intensif diperkenalkan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain, harga relatif murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda (delay time) dan dibanding nuklir tingkat bahayanya lebih rendah. Bahan peledak permissible dalam klasifikasi di atas perlu dikoreksi karena tidak semua merupakan bahan peledak lemah. Bahan peledak permissible digunakan khusus untuk memberaikan batubara ditambang batubara bawah tanah dan jenisnya adalah blasting agent yang tergolong bahan peledak kuat. Sampai saat ini terdapat berbagai cara pengklasifikasian bahan peledak kimia, namun pada umumnya kecepatan reaksi merupakan dasar pengklasifikasian tersebut. Pengklasifikasian bahan peledak dapat dilihat pada diagram berikut:
5
Gambar 1. Diagram Klasifikasi Bahan Peledak Berdasarkan kelasnya bahan peledak dapat digolongkan sebagai berikut: 1. Bardasarkan pemakaiannya a. Bahan peledak militer (bursting) Umumnya dipakai dalam operasi militer, misalnya untuk
peperangan, melukai, membunuh (bom napalm, granat,dsb). Karakteristik Bahan peledak militer harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain : Harus memiliki daya hancur yang dahsyat (very brissant). Tidak peka terhadap pukulan atau tumbukan. Tidak mudah terbakar. Dapat disimpan dengan stabil. Tidak menyerap air. Tidak reaktif terhadap logam. Dapat dibuat dengan cepat.
6
Macam-macam bahan peledak militer. Isian Utama (Main Charges): TNT, RDX, PTEN, TATP (Triacetontriperoksida), Tetryl, Asam Pikrat, Amatol, Tritonal, Pentolite, Tetrytol, Pikratol, Amonal, Ednatol, Explosive D, Composition B, HMK, Haleite, PBX, C-4, dan sejenisnya. Isian Pendorong (Propellants) 1. Nitro Glycerine Based, seperti : Single Base Propellants, Double Base Propellants (Ball Powder), Triple Base Propellants, Composite Elastomeric Extruded Modified Modified Impregnated Cast Cast Double Double Propellants Based Based (EIP),
(CMCDB), (EMCDB),
Crosslinked Cast Double Based (XLCBD), dan sejenisnya. 2. Composite, seperti : Hydroxyl Terminated Poly Butadieene (HTPB), Carboxyl Terminated Poly Butadiene (CTPB), Glycidyl Azide Polymer (GAP), Poly Urethane, Poly Sulfide dan sejenisnya. b. Bahan peledak komersial (blasting) Bahan peledak ini dalam pemakaian industri pertambangan, konstruksi, dll. Karakteristik bahan peledak komersial harus memiliki beberapa persyaratan antara lain: Peka terhadap suatu reaksi: panas, getaran, gesekan atau benturan. Mempunyai kecepatan detonasi teertentu (high dan low explosive). Memiliki daya tahan air (water resistance) terbatas. Dapat disimpan dengan stabil. Menghasilkan gas-gas hasil peledak, yaitu : gas dalam bentuk molekul lebih stabil Memerlukan stemming/penyumbatan dalam penggunaannya.
7
Macam-macam bahan peledak komersial, yaitu: Dinamit, yang dikenal dengan nama Nitro Glycerine Based Explosives, Blasting Agents (ANFO), Water Based Explosives (slurry, Watergel, Emulsion Explosives). Bahan peledak pembantu (Blasting Accessories) seperti Primer (Booster), Detonator, Sumbu Api, Sumbu Peledak, MS Connector (Detonating Relay), Igniter, Igniter Cord,
Connector dan sejenisnya. Shaped Charges seperti RDX, HMX, dan sejenisnya. Kegunaannya: Pekerjaan tambang yaitu untuk melepaskan batuan dari batuan induknya antara lain : batu bara, emas, tembaga, aspal industri semen, industri batu belah, industri batu kapur, dan sebagainya serta untuk operasi penambangan minyak dan gas bumi. Pekerjaan umum diantaranya, untuk pembuatan jalan raya, pembuatan jalan kereta api, pembuatan lapangan terbang, pembuatan terowongan, pembuatan waduk dan irigasi, untuk pekerjaan tambang, pembersihan pelabuhan, penghancuran kepal bekas, penghancuran bangunan tua. 2. Berdasarkan kecepatan rambatnya a. High Explosive (high action explosive) High explosive mempunyai karakteristik dengan: Kecepatan peledakan yang tinggi yang tinggi (>4000 m/s) Tekanan impact yang tinggi, densitas tinggi, dan sensitif High compressibility sampai dengan 100 kbar
Bahan peledak kuat berupa campuran ini banyak digunakan baik dalam bidang militer maupun sipil (komersial) dengan tujuan sebagai penghancur. Tergolong bahan peledak kuat disini adalah : Amatol, Ammona, Amonium Nitrat Fuel Oil (ANFO), Siklotol, Dinamit, Oktol, Pentolit, Pikratol, Torpeks, Tritoal, Bom plastik.
8
b. Low explosive atau blasting agent Umumnya berupa campuran antara fuel dengan oxidizer system, dimana tidak satu pun dapat diklasifikasikan sebagai bahan peledak. Cirri khasnya yaitu: Perubahan kimia di bawah kecepatan suara (
