ANALISA GAS BUANG
I.
TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini,mahasiswa diharapkan dapat: •
Dapat melakukan melakukan analisa analisa gas buang buang kendaraan kendaraan bermotor bermotor menggunakan menggunakan alat
•
uji emisi. Memperoleh gambaran secara cepat tentang efisiensi pembakaran didalam mesin.
II.
ALAT DAN BA BAHAN YA YANG DI DIGUNAKAN Alat yang digunakan Portable combustion gas analyzers !!. • "abel dan terminal listrik. • Baan yang digunakan •
III.
#as buang kendaraan bermotor.
LANDASAN TEORI E!ISI GAS BUANG KENDARAAN !OTOR BENSIN
$misi zat pencemar udara yang berasal dari kendaraan bermotor bersumber dari: %. &low &low by gas gas meru merupa paka kan n gas gas yang yang lolos lolos keda kedalam lam ruang ruang engko engkoll melal melalui ui celah celah antara ring piston dan silinder ketika terjadi langkah kompresi. ' &erupa gas (ydrocarbon )(*+ ' &ila &ila dib dibiark iarkan an did didalam alam eng engkol kol bis bisaa mer meru usak sak ku kualit alitas as oli oli ' Dim Dimasuk asukka kan n lag lagii ked kedal alam am ruan ruang g bak bakar ar melal elalui ui P* -al-al-ee . $-aporated $-aporated fuel fuel merupakan merupakan penguapan penguapan bensin bensin dari dari dalam tangki tangki maupun maupun ruang ruang ' '
pelampung dalam karburator &erupa gas (ydrocarbon )(*+ &isa &isa dim dimas asuk ukka kan n keda kedala lam m salu salura ran n inta intake ke unt untuk uk dib dibak akar ar did didal alam am mes mesin in mel melal alui ui $/P system 0. $mis $misii gas buan buang g meru merup pakan akan gas gas hasil asil pemba embak karan aran di dalam alam mesin esin dan
' '
dikeluarkan melalui saluran pembuangan )knalpot+ #as buang: *1, (1, 1, (*, *1, 213, Pb, S13 dll $mis $misi: i: (* )(y )(ydro dro *arbo *arbon+ n+,, *1 )*ar )*arb bon Mon Mono3 o3id ide+ e+,, 213 213 )2it )2itro rog gen 13id 13ide+ e+,, S13 )Sulfur'o3ide+, Pb dan lain'lain.
4at pencemar udara utama yang terkandung dalam gas buangan kendaraan bermotor pada umumnya terdiri dari: ' ' ' ' '
"arbon Monoksida )*1+ "arbon Dioksida )*1+ (idrokarbon )(*+ 2itrogen 1ksida )213+ Partikulat
Sedang zat pencemar udara lainnya, seperti sulfur oksida )S13+ dan senyawa timah hitam )Pb+ biasanya berasal dari bahan bakar yang digunakan oleh kendaraan bermotor tersebut. TEKNOLOGI BAHAN BAKAR UNTUK KENDARAAN BER!OTOR
Dilihat dari fungsi kendaraan bermotor, yang dituntut selalu mampu bergerak )mobile+ ke seluruh penjuru jalan yang dikehendaki, maka kendaraan bermotor tersebut memerlukan jenis bahan bakar yang bukan saja memenuhi syarat kesempurnaan pembakaran, melainkan juga harus mudah dibawa, relatif ringan, mudah malakukan pengisian kembali, masih banyak lagi. &ahan bakar yang memenuhi kriteria tersebut adalah bahan bakar minyak. 2amun dewasa ini, bahan bakar fosil ini mengalami berbagai kendala, antara lain: keterbatasan sumber yang tersedia, tidak dapat diperbaharui, menimbulkan pencemaran udara yang dapat mengganggu kehidupan manusia serta keseimbangan lingkungan dan lain sebagainya. Salah satu zat pencemar yang dihasilkan oleh bahan bakar minyak pada waktu itu adalah munculnya timah hitam yang sengaja dicampurkan pada bahan bakar minyak itu. Dengan kenyataan tersebut maka pakar otomotif bekerjasama dengan pakar'pakar energi menciptakan bahan bakar minyak yang memenuhi persyaratan motor bakar tanpa mengandung timah hitam. ".
J#ni$ Baan Baka% K#nda%aan B#%&'t'%
Di 5ndonesia jenis bahan bakar yang secara komersial telah diperkenalkan dapat diklasifikasikan menjadi 0 kategori yakni: a.
&ensin )gasoline+
b.
Solar
c.
#as
Dilihat dari kadar zat pencemar udara yang dihasilkan dari hasil pembakaran bahan bakar tersebut, masing'masing memiliki keunggulan maupun kelemahan sesuai dengan karakteristik serta sistem pembakaran.
a.
Baan Baka% B#n$in (Ga$'lin#)
&ensin adalah salah satu jenis bahan bakar hasil tambang yang telah diproses pada kilang minyak. &eberapa sifat utama bensin adalah:
o o o
*.
Mempunyai bakar yang tinggi6 Mempunyai kesanggupan menguap pada suhu rendah6 *ampuran antara oksigen dan bahan bakar dapat terbakar dengan segera
Baan Baka% Di#$#l (S'la%)
Prinsip pembakaran pada motor diesel adalah karena terbakar dengan sendirinya antara campuran solar yang dinjeksikan )dikabutkan+ dengan udara yang dimasukkan ke ruang bakar hampir secara adiabatik. 4at pencemar karbon monoksida yang dihasilkan oleh motor disel melalui gas buangannya sangat kecill, karena biasanya mesin disel bekerja dengan kelebihan udara. 7etapi disisi lain, akan terbentuk nitrogen oksida. "ualitas penyalaan bahan bakar disel dapat diperhatikan dengan penambahan sejumlah kecil zat kimia tertentu, misalnya nitrat organik, dan peroksida )contoh amilnitrat, asetoperoksida+. /sap yang dipancarkan oleh motor disel adalah partikulat dalam gas buangan yang berisi P/(s dan jelaga. #as buangan yang berasap hitam merupakan 8 menandakan kegagalan pembakaran atau adanya pembentukan karbon diruang bakar atau kerusakan lainnya. Pembentukan jelaga pada pengoperasian mesin disel pada beban penuh dapat dikurangi dengan mengurangi beban mesin. Pada beban rendah, motor disel bekerja dengan campuran miskin, sehingga kemungkinan timbulnya jelaga dapat diperkecil. 1leh karena daya maksimum yang dapat dihasilkan oleh motor disel dilihat dari kehitaman warna asap gas buangannya. 9elaga berwarna hitam yang dipancarkan melalui gas buangan motor disel harus dihindari, karena bukan saja mengganggu lalu lintas, tetapi juga mengandung karsinogen yang dapat menyebabkan penyakit kanker pada manusia. +.
Baan Baka% Ga$ (BBG) , C'&-%#$$#d Natu%al Ga$ (CNG)
(ampir semua emzim kendaraan bermotor dapat diubah bahan bakarnya dengan bahan bakar gas )&&#+ yang menghasilkan polusi lebih rendah. Penggunaan bahan bakar gas )&&#+ pada kendaraan bermotor dapat mengurangi kadar karbon monoksida )*1+ sebanyak !; dan kadar hidrokarbon )(*+ !;. (al ini terjadi karena penggunaan &&# sangat memungkinkan terjadinya campuran udara'bahan bakar lebih merata, sehingga pembakaran dapat terjadi secara sempurna. DA!PAK E!ISI GAS BUANG TERHADAP LINGKUNGAN
7idak semua senyawa yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor diketahui dampaknya terhadap lingkungan selain manusia. &eberapa senyawa yang dihasilkan dari pembakaran sempurna seperti *1 yang tidak beracun, belakangan ini menjadi perhatian orang. Senyawa *1 sebenarnya merupakan komponen yang secara alamiah banyak terdapat di udara. 1leh karena itu *1 dahulunya tidak menepati urutan pencemaran udara yang menjadi perhatian lebih dari normalnya akibat penggunaan bahan bakar yang berlebihan setiap tahunnya. Pengaruh *1 disebut efek rumah kaca dimana *1 diatmosfer dapat menyerap energi panas dan menghalangi jalanya energi panas tersebut dari atmosfer ke permukaan yang lebih tinggi. "eadaan ini menyebabkan meningkatnya suhu rata 'rata di permukaan bumi dan dapat mengakibatkan meningginya permukaan air laut akibat melelehnya gunung' gunung es, yang pada akhirnya akan mengubah berbagai sirklus alamiah. Pengaruh pencemaran S1 terhadap lingkungan telah banyak diketahui. Pada tumbuhan, daun adalah bagian yang paling peka terhadap pencemaran S1 , dimana akan terdapat bercak atau noda putih atau coklat merah pada permukaan daun. Dalam beberapa hal, kerusakan pada tumbuhan dan bangunan disebabkan karena S1 dan S10 di udara, yang masing'masing membentuk asam sulfit dan asam sulfat. Suspensi asam di udara ini dapat terbawa turun ke tanah bersama air hujan dan mengakibatkan air hujan bersifat asam. Sifat asam dari air hujan ini dapat menyebabkan korosif pada logam'logam dan rangka 'rangka bangunan, merusak bahan pakian dan tumbuhan. 1ksida nitrogen, 21 dan 21 berasal dari pembakaran bahan bakar fosil. Pengaruh 21 yang utama terhadap lingkungan adalah dalam pembentukan smog . 21 dan 21 dapat memudarkan warna dari serat'serat rayon dan menyebabkan warna bahan putih menjadi kekuning'kuningan. "adar 21 sebesar < ppm yang pada umumnya dihasilkan adari emisi industri kimia, dapat menyebabkan kerusakan pada
banayak jenis tanaman. "erusakan daun sebanyak < ; dari luasnya dapat terjadi pada pemajanan dengan kadar '= ppm untuk % jam pemajanan. 7ergantung dari jenis tanaman, umur tanaman dan lamanya pemajanan, kerusakan terjadi dapat ber-ariasi. "adar 21 sebesar !, ppm dengan jangka waktu pemajanan = bualan terus menrus, dapat menyebabkan rontoknya daun berbagai jenis tanaman.
•
DA!PAK E!ISI GAS BUANG TERHADAP KESEHATAN !ANUSIA
Senyawa'senyawa di dalam gas buang terbentuk selama energi diproduksi untuk mejalankan
kendaraan
bermotor.
&eberapa
senyawa
yang
dinyatakan
dapat
membahayakan kesehatan adalah berbagai oksida sulfur, oksida nitrogen, dan oksida karbon, hidrokarbon, logam berat tertentu dan partikulat. Pembentukan gas buang tersebut terjadi selama pembakaran bahan bakar fosil'bensin dan solar didalam mesin. Dibandingkan dengan sumber stasioner seperti industri dan pusat tenaga listrik, jenis proses pembakaran yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor tidak sesempurna di dalam industri dan menghasilkan bahan pencemar pada kadar yang lebih tinggi, terutama berbagai senyawa organik dan oksida nitrogen, sulfur dan karbon. Selain itu gas buang kendaraa n bermotor juga langsung masuk ke dalam lingkungan jalan raya yang sering dekat dengan masyarakat, dibandingkan dengan gas buang dari cerobong industri yang tinggi. Dengan demikian maka masyarakat yang tinggal atau melakukan kegiatan lainnya di sekitar jalan yang padat lalu lintas kendaraan bermotor dan mereka yang berada di jalan raya seperti para pengendara bermotor, pejalan kaki, dan polisi lalu lintas, penjaja makanan sering kali terpajan oleh bahan pencemar yang kadarnya cukup tinggi. $stimasi dosis pemajanan sangat tergantung kepada tinggi rendahnya pencemar yang dikaitkan dengan kondisi lalu lintas pada saat tertentu. "eterkaitan antara pencemaran udara di perkotaan dan kemungkinan adanya resiko terhadap kesehatan, baru dibahas pada beberapa dekade be lakangan ini. Pengaruh yang merugikan mulai dari meningkatnya kematian akibat adanya episod smog sampai pada gangguan estetika dan kenyamanan. #angguan kesehatan lain diantara kedua pengaruh yang ekstrim ini, misalnya kanker pada paru'paru atau organ tubuh lainnya, penyakit pada saluran tenggorokan yang bersifat akut maupun khronis, dan kondisi yang diakibatkan karena pengaruh bahan pencemar terhadap organ lain sperti paru, misalnya sistem syaraf. "arena setiap indi-idu akan terpajan oleh banyak senyawa secara bersamaan, sering kali sangat sulit
untuk menentukan senyawa manaatau kombinasi senyawa yang mana yang paling berperan memberikan pengaruh membahayakan terhadap kesehatan. &ahaya gas buang kendaraan bermotor terhadap kesehatan tergantung dari toksiats )daya racun+ masing' masing senyawa dan seberapa luas masyarakat terpajan olehnya.
&erdasarkan sifat kimia dan perilakunya di lingkungan, dampak bahan pencemar yang di dalam gas buang kendaraan bermotor digolongkan sebagai berikut:
%. &ahan'bahan pencemar yang terutama mengganggu saluran pernafasan. >ang termasuk dalam golongan ini adalah oksida sulfur, partikulat, oksida nitrogen, ozon dan oksida lainnya. . &ahan'bahan pencemar yang menimbulkan pengaruh racun sistemik, seperti hidrokarbon monoksida dan timbel8timah hitam. 0. &ahan'bahan pencemar yang dicurigai menimbulkan kanker seperti hidrokarbon. . "ondisi yang mengganggu kenyamanan seperti kebisingan, debu jalanan, dll.
". BaanBaan P#n+#&a% yang T#%uta&a !#ngganggu Salu%an P#%na/a$an
1rgan pernafasan merupakan bagian yang diperkirakan paling banyak mendapatkan pengaruh karena yang pertama berhubungan dengan bahan pencemar udara. Sejumlah senyawa spesifik yang berasal dari gas buang kendaraan bermotor seperti oksida ' oksida sulfur dan
nitrogen,
partikulat dan
senyawa'senyawa
oksidan, dapat
menyebabkan iritasi dan radang pada saluran pernafasan. ?alaupun kadar oksida sulfur di dalam gas buang kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin relatif kecil, tetapi tetap berperan karena jumlah kendaraan bermotor dengan bahan bakar solar makin meningkat. Selain itu menurut studi epidemniologi, oksida sulfur bersama dengan partikulat bersifat sinergetik sehingga dapat lebih meningkatkan bahaya terhadap kesehatan.
a.
Ok$ida $ul/u% dan Pa%tikulat
Sulfur dioksida )S1 + merupakan gas buang yang larut dalam air yang langsung dapat terabsorbsi di dalam hidung dan sebagian besar saluran ke paruparu. "arena partikulat di dalam gas buang kendaraan bermotor berukuran kecil, partikulat tersebut dapat masuk sampai ke dalam al-eoli paru'paru dan bagian lain yang sempit. Partikulat gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri jelaga )hidrokarbon yang tidak terbakar+
dan senyawa anorganik )senyawa'senyawa logam, nitrat dan sulfat+. Sulfur dioksida di atmosfer dapat berubah menjadi kabut asam sulfat )(S1+ dan partikulat sulfat. Sifat iritasi
terhadap
saluran
pernafasan,
menyebabkan
S1 dan
partikulat
dapat
membengkaknya membrane mukosa dan pembentukan mukosa dapat meningkatnya hambatan aliran udara pada saluran pernafasan. "ondisi ini akan menjadi lebih parah bagi kelompok yang peka, seperti penderita penyakit jantung atau paru'paru dan para lanjut usia.
*.
Ok$ida Nit%'g#n
Diantara berbagai jenis oksida nitrogen yang ada di udara, nitrogen dioksida )21+ merupakan gas yang paling beracun. "arena larutan 21 dalam air yang lebih rendah dibandingkan dengan S1 , maka 21 akan dapat menembus ke dalam saluran pernafasan lebih dalam. &agian dari saluran yang pertama kali dipengaruhi adalah membran mukosa dan jaringan paru. 1rgan lain yang dapat dicapai oleh 21 dari paru adalah melalui aliran darah. "arena data epidemilogi tentang resiko pengaruh 21 terhadap kesehatan manusia sampai saat ini belum lengkap, maka e-aluasinya banyak didasarkan pada hasil studi eksprimental. &erdasarkan studi menggunakan binatang percobaan, pengaruh yang membahayakan seperti misalnya meningkatnya kepekaan terhadap radang saluran pernafasan, dapat terjadi setelah mendapat pajanan sebesar %!! @g8m0 . Percobaan pada manusia menyatakan bahwa kadar 21 sebsar
+.
O0'n dan 'k$ida lainnya
"arena ozon lebih rendah lagi larutannya dibandingkan S1 maupun 21 , maka hampir semua ozon dapat menembus sampai al-eoli. 1zon merupakan senyawa oksidan yang paling kuat dibandingkan 21 dan bereaksi kuat dengan jaringan tubuh. $-aluasi tentang dampak ozon dan oksidan lainnya terhadap kesehatan yang dilakukan oleh ?(1 task group menyatakan pemajanan oksidan fotokimia pada kadar !!'
1.
Baan*aan -#n+#&a% yang &#ni&*ulkan -#nga%u %a+un $i$t#&ik
&anyak senyawa kimia dalam gas buang kendaraan bermotor yang dapat menimbulkan pengaruh sistemik karena setelah diabsorbsi oleh paru, bahan pencemar tersebut dibawa oleh aliran darah atau cairan getah bening ke bagian tubuh lainnya, sehingga dapat membahayakan setiap organ di dalam tubuh. Senyawa'senyawa yang masuk ke dalam hidung dan ada dalam mukosa bronkial juga dapat terbawa oleh darah atau tertelan masuk tenggorokan dan diabsorbsi masuk ke saluran pencernaan. Selain itu ada pula pemaja nan yang tidak langsung, misalnya melalui makanan, seperti timah hitam. Diantara senyawa'senyawa yang terkandung di dalam gas kendaraan bermotor yang dapat menimbulakan pengaruh sistemik, yang paling penting adalah karbon monoksida dan timbel.
a.
Ka%*'n !'n'k$ida (CO)
"arbon monoksida dapat terikat dengan haemoglobin darah lebih kuat dibandingkan dari oksigen membentuk karboksihaemoglobin )*1(b+, sehingga menyebabkan terhambatnya pasokan oksigen ke jaringan tubuh. Pajanan *1 diketahui dapat mempengaruhi kerja jantung )sistem kardio-askuler+, system syaraf pusat, juga janin, dan semua organ tubuh yang peka terhadap kekurangan oksigen. Pengaruh *1 terhadap sistem kardio-askuler cukup nyata teramati walaupun dalam kadar rendah. Penderita penyakit jantung dan penyakit paru merupakan kelompok yang paling peka terhadap pajanan *1. Studi eksperimen terhadap pasien jantung dan penyakit pasien paru, menemukan adanya hambatan pasokan oksigen ke jantung selama melakukan latihan gerak badan pada kadar *1(b yang cukup rendah ,B ;. Pengaruh pajanan *1 kadar rendah pada system syaraf dipelajari dengan suatu uji psikologi. ?alaupun diakui interpretasi dari hasil uji seperti ini sulit ditemukan bahwa kadar *1(b %C; dianggap membahayakan kesehatan. Pengaruh bahaya ini tidak ditemukan pada kadar *1(b sebesar <;. Pengaruh terhadap janin pada prinsipnya adalah karena pajanan *1 pada kadar tinggi dapat menyebabkan kurangnya pasokan oksigen pada ibu hamil yang konsekuennya akan menurunkan tekanan oksigen di dalam plasenta dan juga pada janin dan darah. (al ini dapat menyebabkan kelahiran prematur atau bayi lahir dengan berat badan rendah dibandingkan normal. Menurut e-aluasi ?(1, kelompok penduduk yang peka )penderita penyakit jantung atau paru'paru+ tidak boleh terpajan oleh *1 dengan ka dar yang dapat membentuk *1(b di atas ,<;. "ondisi ini eki-alen dengan pajanan oleh *1 dengan kadar sebesar 0< mg8m0 selama % jam, dan ! mg8mg selama = jam. 1leh karena itu, untuk menghindari tercapainya kadar *1(b ,<'0,!; ?(1
menyarankan pajanan *1 tidak boleh melampaui < ppm ) mg8m0+ untuk waktu % jam dan %! ppm )%%,< mg8mg0+ untuk waktu = jam.
*.
Ti&*#l
7imbel ditambahkan sebagai bahan aditif pada bensin dalam bentuk timbel organik )tetraetil'Pb atau tetrametil'Pb+. Pada pembakaran bensin, timbel organik ini berubah bentuk menjadi timbel anorganik. 7imbel yang dikeluarkan sebagai gas buang kendaraan bermotor merupakan partikel'partikel yang berukuran sekitar !,!% @m. Partikel'partikel timbel ini akan bergabung satu sama lain membentuk ukuran yang lebih besar, dan keluar sebagai gas buang atau mengendap pada kenalpot. Pengaruh Pb pada kesehatan yang terutama adalah pada sintesa haemoglobin dan sistem pada syaraf pusat maupun syaraf tepi. Pengaruh pada sistem pembentukkan (b darah yang dapat menyebabkan anemia, ditemukan pada kadar Pb'darah kelompok dewasa C!'=!@g8%!! ml dan kelompok anak ! @g8%!! ml. Pada kadar Pb'darah kelompok dewasa sekitar ! @g8%!! ml diamati telah ada gangguan terhadap sintesa (b, seperti meningkatnya ekskresi asam aminolevulinat )/E/+. Pengaruh pada enzim F'/E/D dapat diamati pada kadar Pb'darah sekitar %!@g8%!! ml. /kumulasi protoporfirin dalam eritrosit )G$P+ yang merupakan akibat dari terhambatnya akti-itas enzim ferrochelatase , dapat terlihat pada wanita edngan kadar Pb'darah ! ' 0! @g8%!! ml, pada pria dengan kadar <'0< @g8%!! ml, dan pada anak dengan kadar %< @g8%!! ml.
I2.
PROSEDUR KERJA
a+ Menghubungkan selang penyaring udara,selang sampling udara dan kabel termokopel ke alat. b+ Menghubungkan alat ke sumber arus. c+ Menekan tombol HON” beberapa detik sampai layar alat menyala. d+ Menunggu beberapa saat, alat akan melakukan analisa autozero proses ini dilakukan sebanyak tiga kali. e+ Memasukan ujung selang analisa kebagian mesin yang akan diukur gas buangnya. f+ Menekan tombol HOK”, maka alat akan melakukan analisa satu kali analisa ± 115 detik ,
pada layar muncul hitungan mundur alat akan melakukan analisa
sebanyak tiga kali. g+ Intuk mencetak hasil analisa menekan tombol H print”.
2.
DATA PENGA!ATAN
J#ni$ K#nda%aan (onda &eat (onda Spacy
2I.
Taun
O1
' '
ANALISA PERCOBAAN
CO
NO
NO3
2II. KESI!PULAN
2III.
PERTANYAAN
%. Sebutkan peraturan pemberintah baik dari "ementerian Eingkungan (idup, "ementrian "esehatan Maupun Peraturan Daerah yang mengatur mengenai nilai ambang batas dari emisi dari kendaraan bermotorJ
Ja4a*5 "eputusan Menteri 2egara Eingkungan (idup 2omor 0< 7ahun %0. • Peraturan Pemerintah Kepublik 5ndonesia 2omor % 7ahun %. • Peraturan Menteri 2egara Eingkungan (idup 2omor !< 7ahun !!C • Mentri 2egara Eingkungan (idup 2omor %% 7ahun !!0. • Mentri 2egara Eingkungan (idup 2omor ! 7ahun !!. • Peraturan Mentri 2egara Eingkungan (idup Kepublik 5ndonesia 2omor •
0
I6.
7ahun !%.
DA7TAR PUSTAKA
9obsheet.!%C.Penuntun Praktikum "imia /nalisis 5nstrumen.Politeknik 2egeri Sriwijaya:Palembang.
'
http:88hariripriyanto.blogspot.co.id8!%8!C8modul'pembelajaran'sistem'gas' buang.html )diakses pada ! maret !%C+
6.
GA!BAR ALAT
•
% Set portable *ombustion /nalyzers !!
