Kalor yang Dihasilkan Bahan Bakar dan Dampak Pembakaran Tak Sempurna Bagi Lingkungan

Kalor yang Dihasilkan Bahan Bakar dan Dampak Pembakaran Tak Sempurna Bagi Lingkungan 

Bahan bakar yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan sangat banyak macam dan ragamnya. Kalor yang dihasilkan tiap bahan bakar berbeda-beda. Pada uraian ini akan dibahas kalor yang dihasilkan pada pembakaran beberapa bahan bakar dan membandingkan satu dengan lainnya untuk mengetahui bahan bakar mana yang paling ekonomis untuk digunakan.

Bahan bakar yang akan dibandingkan ialah arang kayu, etanol (alkohol), dan gas LPG. Arang kayu dianggap mengandung 60% karbon dan gas LPG dianggap berisi 40% etana dan 60% butana.

Untuk arang kayu

Harga 1 kg arang kayu Rp 400,00.

1 kg arang kayu mengandung:

= 60% x 1 kg x 1.000 g/1 kg
= 600 gram C.
= 600 g x 1 mol/12 g
= 50 mol C

Jika kalor pembakaran C = 395,2 kJmol–1; maka 50 mol C menghasilkan kalor sebanyak = 50 mol x 395,2 kJmol–1 = 19.760 kJ.

Jadi, 1 kg arang kayu menghasilkan = 19.760 kJ

Karena 1 kg arang kayu Rp 400,00, berarti tiap rupiah menghasilkan kalor sebanyak 49,4 kJ/Rp.

Untuk gas elpiji

1 kg gas LPG berisi = 40% x 1 kg x 1.000 g/1 kg

= 400 gram etana (C2H6)
= 400 g x 1 mol/30 g
= 13,33 mol C2H6

Berat gas butana = 60% x 1 kg x 1.000 g/1 kg

= 600 gram
= 600 g x1 mol/58 g
= 10,34 mol C4H10

Jika ∆Hf° CO2 = –395,2 kJmol–1
∆Hf° H2O = –286,9 kJmol–1
∆Hf° C2H6 = –84,8 kJmol–1
∆Hf° C4H10 = –114,3 kJmol–1

Reaksi pembakaran etana.

C2H6(g) + 3 ½ O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(l)

∆Hreaksi = ∆Hhasil – ∆Hreaktan

= 2 ∆Hf° CO2 + 3 ∆Hf° H2O – ∆Hf° C2H6
= 2(–395,2) + 3(–286,9) – (–84,8)
= –1.566,3 kJ

1 mol C2H6 menghasilkan kalor sebanyak 1.566,3 kJ

13,33 mol C2H6 menghasilkan kalor = 20.878,78 kJ

Reaksi pembakaran butana:

C4H10(g) + 6 ½ O2(g) → 4 CO2(g) + 5 H2O(l)

∆Hreaksi = 4 ∆Hf° CO2 + 5 ∆Hf° H2O – ∆Hf° C4H10
= 4(–395,2) + 5(–286,9) – (–114,3)
= 2.901 kJ

1 mol C4H10 menghasilkan kalor sebanyak 2.901 kJ
10,34 mol C4H10 menghasilkan kalor = 29.996,34 kJ

Jadi, kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1 kg gas LPG adalah (20.878,78 + 29.996,34) kJ = 50.875,12 kJ

Jika 1 kg gas LPG harganya Rp 900,00, berarti tiap rupiah menghasilkan kalor sebanyak 56,49 kJ/Rp.

Untuk alkohol

Reaksi pembakaran alkohol (etanol)

C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
∆Hreaksi = 2 ∆Hf° CO2 + 3 ∆Hf° H2O – ∆Hf° C2H5OH
= 2(–395,2) + 3(–286,9) – (–278,9)
= –1.372,2 kJ

1 mol C2H5OH menghasilkan kalor sebanyak 1.372,2 kJ

1 kg etanol = 1 kg x 1.000 g/1 kg x 1 mol/46 g

= 21,74 mol

Jadi, 1 kg etanol menghasilkan = 21,74 mol x 1.372,2 kJmol–1 = 29.831,62 kJ.

Jika harga 1 kg alkohol Rp 2.100,00, maka tiap rupiah menghasilkan kalor sebanyak 14,20 kJ/Rp.
\
Dengan melakukan perhitungan seperti di atas dapat diketahui bahan-bahan mana yang paling ekonomis. Tentu saja dalam memilih bahan bakar selain dilihat dari segi ekonomisnya tentu faktor-faktor lain perlu juga diperhitungkan misalnya faktor kebersihan dan kepraktisan. Bahan bakar sewaktu digunakan ada yang menimbulkan asap tebal/jelaga/debu.

Dampak pembakaran tidak sempurna

Pembakaran sempurna senyawa karbon menghasilkan gas CO2 dan uap air. Pada proses pembakaran yang tidak sempurna dapat terbentuk gas karbon monoksida (CO) dan serbuk karbon (jelaga). Gas karbon monoksida yang terbentuk pada proses pembakaran tidak sempurna sangat berbahaya bagi makhluk hidup (manusia dan hewan) karena gas CO sangat mudah diikat oleh hemoglobin membentuk COHb, sehingga hemoglobin tidak dapat mengikat gas oksigen untuk didistribusikan ke bagian tubuh. Apabila kita menghirup udara yang mengandung gas CO dengan kadar ± 100 ppm dalam waktu 5 menit akan timbul gejala keracunan CO. Tanda-tandanya keracunan gas CO badan gemetar kemudian pingsan dan jika tidak cepat ditolong akan menjadi koma dan berakhir dengan kematian.

Selain terbentuknya gas CO yang beracun pada proses pembakaran tak sempurna juga menyebabkan berkurangnya jumlah kalor yang dihasilkan pada proses pembakaran tak sempurna.

Socar de Lahoya!

Kalor yang Dihasilkan Bahan Bakar dan Dampak Pembakaran Tak Sempurna Bagi Lingkungan 2018-12-18T22:17:00+07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Lim Budi