BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA

BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK KIMIA

‘

’Kriteria Pemilihan Bahan Konstruksi Berdasarkan Biaya,

Ketersediaan, dan Sifat Umum Bahan ‘’

Nama : Zubeir Saleh Daulay

NIM : 03111003001

Dosen Pembimbing : Ir. Faisol Asip

Makalah Ini Diselesaikan Sebagai Tugas Mata Kuliah

Bahan Konstruksi Teknik Kimia (BKTK)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah, tuhan semesta alam yang telah memberikan kami kemampuan dan kesanggupan untuk menyelesaikan tugas Bahan Konstruksi Teknik Kimia ini. Shalawat dan salah kami curahkan kepada nabi Muhammad SAW yang telah menerangi, membimbing umat manusia yang jahil menuju manusia yang berpengetahuan luas dan beriman.

Makalah ini berisikan tentang dasar-dasar pemilihan bahan konstruksi sebagai landasan pemilihan bahan dalam industri kimia. Yaitu aspek biaya, aspek ketersediaan dan sifat-sifat umum dari bahan.

BAB 1. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Seorang teknik kimia adalah sosok yang harus bertanggung jawab terhadap suatu proses industri kimia. Termasuk juga dalam pemilihan material konstruksi pabrik. Pemilihan material konstruksi untuk peralatan teknik kimia bukan masalah mudah. Pemilihan material mempengaruhi keselamatan, kehandalan, seumur hidup, dan biaya peralatan. Banyak kriteria yang harus dipertimbangkan, dan ada berbagai jenis bahan yang sedikit jumlah ketersediaannya.

Perancangan pabrik untuk industri kimia tentu harus memperhatikan berbagai macam pertimbangan. Hal semacam ini dilakukan untuk mengefektifkan dan mengefesienkan pengunaan bahan konstruksi kimia tersebut. Seorang sarjana teknik kimia harus mengedepankan aspek ekonomi dalam setiap rancangan yang dibuat. Menjadi satu keharusan bagi kita untuk mengetahui sifat-sifat dari bahan itu sendiri. Jadi diharapkan ketika kita mengenali sifat bahan yang kita gunakan, maka penggunaan yang nanti dilakukan akan efektif karena kita mengetahui kekurangan dan kelebihan bahan yang digunakan.

Dalam makalah ini ada beberapa aspek pertimbangan pemilihan BahanKonstruksi Kimia sebagai landasan pemilihan bahan dalam industri kimia. Yaitu aspek biaya, aspek ketersediaan dan sifat-sifat umum bahan yang ditinjau dari sifat mekanik, sifat thermal, dan sifat listrik bahan

.

B. TUJUAN

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1. Sebagai bahan pembelajaran guna untuk menambah pengetahuan terutama dalam pembahasan pemilihan bahan konstruksi kimia

BAB 2. PEMBAHASAN

A. BIAYA

Aspek biaya menjadi salah satu yang dipertimbangkan dalam memilih bahan konstruksi. Karena seorang sarjana teknik kimia tidak lepas dengan yang namanya perhitungan ekonomi. Sehingga didapat bahan konstruksi yang bagus dan murah.

Yang termasuk hal biaya dalam pemilihan bahan konstruksi adalah :

a. Biaya banyaknya bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan produk atau biaya kuantitas.

b. Biaya produksi, termasuk diantaranya biaya kemampuan di las, dibentuk dan diproses secara mesin maupun tradisional.

c. Umur pelayanan yan g diharapkan.

Penambahan biaya mungkin baru bisa terasa efeknya pada saat pengadaan bahan tersebut yang meliputi biaya transportasi, penempatannya dilapangan dan biaya diluar dari biaya yang langsung tetap menjadi perhatian dalam aspek ekonominya.

Penambahan bahan dalam sebuah campuran konstruksi kimia atau tidak mengubah komposisi yang besar dari bahan yang lainnya, karena penggunaan bahan tambah cenderung merupakan pengganti atau substitusi dari dalam campuran konstruksi itu sendiri.OLOGIN KONSKarena tujuannya memperbaiki atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari beton atau mortar yang akan dihasilkan, maka kecenderungan perubahan komposisi dalam berat – volume tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan komposisi awal konstruksi tanpa bahan tambah.

Peralatan dengan biaya fabrikasi rendah, dan dimana kegagalan prematur tidak akan menyebabkan serius bahaya. Misalnya, baja karbon dapat ditentukan untuk limbah cair baris di tempat stainless steel, menerima kebutuhan kemungkinan untuk penggantian. Pipa Tebal dinding akan dipantau in situ sering untuk menentukan kapan pengganti dibutuhkan.

Lebih mahal tahan korosi, paduan sering digunakan sebagai cladding pada baja karbon. Jika piring tebal diperlukan untuk kekuatan struktural, penggunaan bahan berpakaian secara substansial dapat mengurangi biaya.

Adapun Yang dimaksud ketersediaan bahan disini adalah tersedianya peralatan untuk pabrikasi, dan tersedianya bahan baku dilingkungan sekitar yang cukup dekat, sehingga tidak perlu mendatangkan bahan dari tempat lain.

C. SIFAT UMUM BAHAN

Yang dimaksud sifat-sifat umum bahan ialah :

 Sifat mekanik

 Sifat thermal

 Sifat listrik



a. Sifat Mekanik Bahan

Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting, karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban / gaya / energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan / komponen tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan. Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan dasar pemilihan bahan. Baja mempunyai sifat mekanik yang cukup baik, dimana baja memenuhi syarat untuk suatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang kurang baik. Untuk mengatasi hal itu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahan terhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara pengecatan atau galvanising, dan cara lainnya. Jadi tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga harus tahan korosi, tetapi cukup mencari bahan yang syarat pada sifat mekaniknya sudah terpenuhi namun sifat kimianya kurang terpenuhi.

Berikut adalah beberapa sifat mekanik yang penting untuk diketahui :

 Kekuatan (strength)

Kekuatan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah. Kekuatan ini ada beberapa macam, tergantung pada jenis beban yang bekerja atau mengenainya. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.

 Kekerasan (hardness)

Kekerasan dapat didefenisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk tahan terhadap penggoresan, pengikisan (abrasi), identasi atau penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus (wear resistance). Kekerasan juga mempunya korelasi dengan kekuatan.

Kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu benda mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Apabila tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi hanya bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan hilang bersama dengan hilangnya tegangan yang diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang bekerja telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian dari perubahan bentuk tersebut akan tetap ada walaupun tegangan yang diberikan telah dihilangkan. Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, atau dapat dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima beban yang menimbulkan deformasi.

 Kekakuan (stiffness)

Kekakuan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting daripada kekuatan.

 Plastisitas(plasticity) / keuletan (ductility)

Plastisitas menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastik (permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai macam pembentukan seperti forging, rolling, extruding dan lain sebagainya. Sifat ini juga sering disebut sebagai keuletan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik cukup besar dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan tinggi, bahan yang ulet (ductile). Sebaliknya bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastik dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau getas (brittle).

 Ketangguhan(toughness)

Ketangguhan menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit diukur.

 Kelelahan (fatigue)

Kelelahan merupakan kecendrungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang – ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastiknya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan ini. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting, tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya.

Creep atau bahasa lainnya merambat atau merangkak, merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya berubah sesuai dengan fungsi waktu, pada saat bahan atau komponen tersebut tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap.

Beberapa sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu: :

a. Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban statis yang besarnya tetap atau bebannya mengalami perubahan yang lambat.

b. Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban dinamis yang besar berubah – ubah, atau dapat juga dikatakan mengejut.

Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda.

b. Sifat Thermal Bahan

Sifat termal baha adalah perubahan sifat yang berkaitan dengan sihi. Sifat termal ini dipengaruhi beberapa faktor yaitu :

 Kandungan Uap Air

Apabila suatu benda berpori diisi air, maka akan berpengaruh terhadap konduktifitas termal. Konduktifitas termal yang rendah pada bahan insulasi adalah selaras dengan kandungan udara dalam bahan tersebut.

 Suhu

Pengaruh suhu terhadap konduktifitas termal suatu bahan adalah kecil, namun secara umum dapat dikatakan bahwa konduktifitas termal akan meningkat apabila suhu meningkat.

 Kepadatan dan Porositas

 Keadaan tetap (steady heat flow)

 Keadaan berubah (transien heat flow)

c. Sifat Elektrik Bahan

Berdasarkan sifat listriknya, material/bahan dikelompokkan menjadi 3 sebagai berikut :

 Konduktif – jika resistansinya < 105 ohm ; disini elektron mudah bergerak atau mengalir, jadi netralisasi dapat dilakukan dengan mudah dengan cara grounding. Contoh : logam dan tubuh manusia.

 Insulatif – jika resistansinya > 1011 ohm ; elektron bisa dikatakan tak dapat bergerak, jadi netralisasi hanya mungkin dilakukan dengan ionisasi. Contoh : plastik dan karet Dari pengukuran tribocharging, kita bisa menentukan apakah muatan listrik mudah ditimbulkan pada bahan tersebut – jika tidak mudah membangkitkan muatan (atau muatan yang dihasilkan cukup rendah), maka bahan itu dapat dikatakan sebagai anti-statik.

(sumber muatan yang tak-terhingga). Sebaliknya, untuk bahan yang tak dapat mengalirkan muatan, maka tidak ada jalan lain untuk menetralkan muatan kecualim memberikan muatan yang berlawanan dari udara. Sebetulnya udara mengandung sejumlah molekual uap air yang dapat menetralkan permukaan suatu benda, tapi netralisasi secara alami ini akan berlangsung sangat lama. Untuk mempercepat proses netralisasi, maka digunakan alat/peralatan yang disebut Ionizer. Ionizer dirancang untuk menghasilkan sejumlah besar ion positif maupun negatif dan ion-ion tersebut diarahkan ke permukaan benda yang akan dinetralisasi. Selain itu, netralisasi juga dapat dilakukan dengan membasahi permukaan bahan bersangkutan dengan air biasa (bukan DI water) atau larutan yang mengandung air seperti IsoPropyl Alcohol (IPA).

DAFTAR PUSTAKA

http://fakeplasticworlds.wordpress.com/2009/12/18/bahan-konstruksi-teknik-kimia-bahan-konstruksi-korosi-pengantar/

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan

http://mustazamaa.wordpress.com/2010/04/15/sifat-sifat-mekanik-bahan/ http://novirita.blogspot.com/2011/01/deformasi-plastic-dan-delastic.html

http://rudydwi.wordpress.com/2010/03/28/mengetahui-sifat-mekanik-material-dengan-uji-tarik/ http://www.fisika-ceria.com/sifat-listrik-bahan-semikonduktor.html