Bahan Peledak TNT, NG, PETN, dan ANFO

BAHAN PELEDAK

A.   Pengertian

Bahan peledak (explosives) adalah bahan/zat yang berbentuk  cair, padat, gas atau campurannya yang apabila dikenai suatu  aksi berupa panas, benturan, gesekan akan berubah secara  kimiawi menjadi zat-zat lain 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 sangat tinggi.

B.   Komposisi Kimia Bahan Peledak

Berdasarkan komposisi kimia, bahan peledak dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1)    Senyawa tunggal terdiri dari satu macam senyawa saja yang sudah merupakan bahan peledak. Senyawa tunggal ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu :

     (1) Senyawa an-organik misalnya : PbN6, Amonium nitrat.

     (2) Senyawa organik misalnya : Nitrogliserin, Trinitrotoluena  dan lain-lain.

2)    Campuran yang merupakan penggabungan dari berbagai macam senyawa tunggal. Misalnya : dinamit, black powder, ANFO, dan lain-lain.

C.   Jenis-jenis Peledak

Ledakan merupakan reaksi kimia yang merambat dari satu titik ke titik lain dalam massa bahan peledak tersebut. Berdasarkan kecepatan rambat tersebut bahan peledak dibagi menjadi :

a)    Bahan peledak rendah (Low explosives). Kecepatan rambat reaksinya rendah (umumnya dibawah 1.000 m/detik), umumnya digunakan sebagai bahan pendorong atau propelan. Misalnya : black powder (sumbu api), propelan (single base, double base).

b)    Bahan peledak tinggi (High Explosives) yang terdiri dari :

·         Bahan peledak non initial

·         Bahan peledak penghantar

·         Bahan peledak penghancur

·         Bahan peledak initial. Misalnya: Mercury fuminate, Tetrazene,  Diazodiaminophenol.

D.   Kepekaan Ledakan

1.    Peledak pertama, Peledak inisiasi yaitu bahan peledak yang mudah meledak dengan adanya api, benturan, gesekan dan semacamnya. Misalnya : PbN6, Hg(ONC)2, C6H2N4O5 dan lain-lain. Bahan ini biasanya digunakan sebagai muatan primer dalam pemicu.

2.    Peledak kedua, Peledak non inisiasi yaitu bahan peledak  yang hanya meledak bila telah dipicu oleh peledak pertama.

E.    Permissible explosive

Khusus untuk tambang batubara bawah tanah. Untuk menghindari ledakan dari gas metan (CH4) dan debu akibat aktifitas peledakan

Ciri-Ciri:

   - Temperatur peledakan rendah

   - Volume gas sedikit dan tidak beracun

   - Penyalaan singkat

Contoh: Nitroglyserin, Straight dynamite, Amonium   dynamite

F.    Propelan

Propelan merupakan suatu bahan bakar yang proses pembakarannya tidak memerlukan udara (oksigen), karena kebutuhan oksigen yang diperlukan untuk proses pembakaran telah terkandung dalam Propelan itu sendiri.

1.    Berdasarkan fasa propelan dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu :

a.    Propelan padat terdiri dari : dasar tunggal (single base),  dasar ganda (double base) dan komposisi.

b.    Propelan cair dapat dibedakan menjadi monopropelan dan bipropelan. Monopropelan artinya dalam propelan tersebut telah mengandung unsur utama dalam tiap molekulnya.Bipropelan berarti bahan bakar dan oksidator terpisah dan baru akan tercampur di dalam ruang bakar.

2.    Berdasarkan sifat campurannya, propelan padat dapat menjadi dua macam, yaitu:

a.    Tipe propelan padat homogen, yaitu propelan padat dengan nitroselulosa   sebagai bahan dasar dalam komposisinya dan bahan lain yang pada umumnya berupa senyawa organik.

1)    Disebut single base propelan kalau propelan homogen tersebut dibuat dari nitroselulosa   sebagai bahan utama dalam komposisinya.

2)    Disebut double base propelan bila propelan homogen tersebut dibuat dengan nitroselulosa dan nitrogliserin sebagai bahan utama dalam komposisinya.

3)    Disebut triple base propelan bila propelan homogen tersebut dibuat dengan nitroselulosa, nitrogliserin, dan nitroguanidin sebagai bahan utama dalam komposisinya.

b.    Tipe komposisi propelan padat, yaitu suatu jenis propelan padat yang dibuat dengan mencampurkan bahan bakar dengan bahan pengikat lainnya dengan oksidator ditambah berbagai macam additive.

TRINITROTOLUENA  (TNT)

Preparasi

Ø  Dalam industri, TNT disintesis dalam tiga langkah. Pertama, toluena dinitrasi dengan campuran asam sulfat dan asam nitrat untuk menghasilkan mono-nitrotoluene atau MNT. MNT dipisahkan dan kemudian direnitrasi membentuk dinitrotoluene atau DNT. Pada tahap akhir, DNT dinitrasi membentuk Trinitrotoluena atau TNT menggunakan campuran asam nitrat anhidrat dan oleum.

Ø  Asam nitrat habis dikonsumsi untuk proses industri, tapi asam sulfat encer dapat digunakan kembali. Setelah nitrasi, TNT distabilkan dengan proses yang disebut sulphitation, di mana crude TNT diperlakukan dengan larutan sulfit dan larutan natrium untuk menghilangkan isomer TNT dan produk reaksi yang tidak diinginkan.

Ø  Air bilasan dari sulphitation dikenal sebagai red water dan merupakan polutan yang signifikan dan merupakan produk limbah dari pembuatan TNT.

Karakter Explosive

ü  TNT berbeda dengan dinamit. TNT adalah senyawa kimia yang spesifik, sementara dinamit adalah suatu campuran nitrogliserin yang dikompresi menjadi bentuk silinder dan dibungkus dengan kertas.

ü  Setelah ledakan, TNT terurai sebagai berikut:

       2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

Reaksi ini eksotermik dengan energi aktivasi yang tinggi. Adanya karbon pada produk, menyebabkan ledakan TNT memiliki penampilan jelaga. Dan karena TNT memiliki kelebihan karbon, campuran bahan peledak yang kaya dengan senyawa oksigen dapat menghasilkan lebih banyak energi per kilogram dari TNT saja.

Aplikasi

TNT paling umum digunakan untuk bahan peledak dan industri aplikasi militer. Hal ini dinilai karena ketidakpekaannya terhadap shock dan gesekan, yang mengurangi risiko ledakan disengaja. TNT meleleh pada 80°C (176°F), jauh di bawah suhu di mana ia akan meledak secara spontan, sehingga aman bila dikombinasikan dengan bahan peledak lain. TNT tidak menyerap atau larut dalam air, yang memungkinkan untuk digunakan secara efektif dalam lingkungan basah. Selain itu, cukup stabil bila dibandingkan bahan peledak tinggi lainnya.

Meskipun TNT tersedia dalam berbagai ukuran (misalnya 250 g, 500 g, 1.000 g), namun lebih sering ditemui dalam campuran dengan bahan peledak lain/ditambah bahan lainnya.

NITROGLISERIN (NG)

Kandungan utama dari bahan peledak ini adalah nitrogliserin, nitoglikol, nitrocotton dan material selulosa.Kadang-kadang ditambah juga ammonium atau sodiumnitrat. Nitrogliserin merupakan zat kimia berbentuk cair yang tidak stabil dan mudah meledak, sehingga pengangkutannya sangat beresiko tinggi.

Alfred Nobel yang pertama kali menemukan kiieselguhr sebagai penyerap nitrogliserin yang baik dan hasil campurannya itu dinamakan bahan peledak dinamit. Saat itu kandungan kiieselguhr dan NG divariasikan untuk memberikan energi yang diinginkan dan keamanan dalam pengangkutannya.

Bahan peledak ini mempunyai sifat plastis yang konsisten (seperti lempung atau dodol), berkekuatan (strength) yang tinggi, densitas tinggi, dan ketahanan terhadap air sangat baik, sehingga dapat digunakan langsung pada lubang ledak yang berair. Bahan dikemas (dibungkus) oleh kertas mengandung polyethylene

untuk mencegah penyerapan air dari udara bebas.

Adapun kelemahan bahan peledak jenis ini :

Ø  Mengandung resiko kecelakaan tinggi pada saat pembuatan di pabrik maupun pengangkutan.

Ø  Sensitif terhadap gesekan, sehingga sangatberbahaya apabila tertabrak atau tergilas olehkendaraan.

Ø  Membuat kepala pusing.

Ø  Tidak dapat digunakan pada lokasi peledakan yang bertemperatur tinggi.

Ø  Biaya pembuatan tinggi.

ANFO

Adalah singkatan dari ammoniun nitrat (AN) sebagai zat pengoksida dan

fuel oil (FO) sebagai bahan bakar. Setiap bahan bakar berunsur karbon, baik berbentuk serbuk maupuncair, dapat digunakan sebagai pencampur dengansegala keuntungan dan kerugiannya. Pada tahun1950-an di Amerika masih menggunakan serbukbatubara sebagai bahan bakar dan sekarangsudah diganti dengan bahan bakar minyak,khususnya solar.

Di Indonesia perusahan bahan peledakyang sudah memproduksi ANFO (bukanhanya AN) adalah PT. Dahana denganmerk dagang “Danfo” dan PT. Pindaddengan merk dagang “Panfo”.

PENTA ERYTHRITOL TETRANITRATE (PETN)

Pentaeritritol tetranitrate (PETN) sangat terkenal sebagai bahan peledak. Karena PETN merupakan salah satu bahan peledak tinggi yang paling kuat dan dikenal dengan faktor efektivitasrelatif dari 1,66. PETN praktis tidak larut dalam air (0,01 g/100 ml pada suhu 50 ° C), lemah larut dalam nonpolar umum pelarut seperti hidrokarbon alifatik (seperti bensin) atau tetrachloromethane , tetapi larut dalam beberapa pelarut organik lainnya, terutama dalam aseton

Di lingkungan, PETN mengalami biodegradasi . Beberapa bakteri denitrate PETN untuk trinitrat dan kemudian dinitrate, yang kemudian lebih lanjut terdegradasi. PETN memiliki rendahvolatilitas dan kelarutan rendah dalam air, dan karena itu memiliki rendah bioavailabilitas untuk sebagian besar organisme. Its toksisitas relatif rendah, dan yang transdermal penyerapan jugatampaknya menjadi rendah. Ini merupakan ancaman bagi air organisme . Hal ini dapat terdegradasike pentaeritritol oleh besi logam. Senyawa ini dihasilkan oleh reaksi pentaetritiol dengankonsentrasi asam nitrat. Dalam reaksi ini, membentuk endapan. Mentah dapat direkristalisasi dariaseton untuk memberikan kristal processable.

C (CH2 OH)4 + 4 HNO3 → C (CH2ONO2) 4+ 4 H2O

PETN diproduksi oleh berbagai produsen sebagai bedak tentang konsistensi garam popcorn halus,atau bersama-sama dengan nitroselulosa dan plasticizer sebagai lembar plasticized tipis (misalnya primasheet 1000 atau detasheet). Residu PETN mudah terdeteksi di rambut orang menanganinya..Retensi residu tertinggi adalah pada rambut hitam;. beberapa residu tetap ada bahkan setelah dicuci.