MUSEUM SENJATA NUKLIR ERA UNI SOVIET

Museum Sarov tentang Senjata Nuklir untuk semua pengunjung dari kota tertutup. Kiri bawah adalah RDS-2 - bom nuklir Soviet.

Iconographer Pavel Busalayev mengambil foto dari model biara yaitu latar belakang Bom nuklir pertama Uni Soviet

                           RDS-3 adalah salah satu bom nuklir pertama uni soviet

Sebuah peluru artileri nuklir berdiri di depan bom hidrogen di Museum Senjata Nuklir

Hulu ledak nuklir pertama untuk rudal taktis memiliki hasil ledakan hingga 10 kiloton dan dalam pelayanan sampai 1967

Sebuah peluru artileri nuklir berdiri di depan bom hidrogen pertama dengan bom nuklir pertama, RDS-2, di latar belakang, di sebelah kiri

Viktor Lukyanov, pendiri dan direktur Museum Senjata Nuklir di Sarov, di depan "Tsar-Bomb" - bom hidrogen terbesar yang pernah ada dengan bobot 50 megaton.

ISOSIANAT

Isosianat adalah golongan fungsional atom-atom – N=C=O (1 nitrogen, 1 karbon, 1 oksigen), untuk golongan fungsional sianat diatur sebagai – O–C≡N. senyawa organik yang berisi satu kelompok isosianat boleh juga disebut sebagai satu isosianat. Satu isosianat mungkin punya kelompok isosianat lebih dari satu. Satu isosianat yang mempunyai dua isosianat dikenal sebagai diisocyanate. Diisocyanates dihasilkan untuk reaksi dengan poliol-poliol di dalam produksi poliuretan-poliuretan.

                                             Struktur molekul isosianat

Isosianat adalah perekat yang memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada perekat lainnya. Isosianat bereaksi bukan hanya dengan aquarous tetapi juga dengan kayu yang menghasilkan ikatan kimia yang kuat sekali (chemical bonding). Isosianat juga memiliki gugus kimia yang sangat reaktif, yaitu R-N=C=O. Keunikan perekat isosianat adalah dapat digunakan pada variasi suhu yang luas, tahan air, panas, cepat kering, PH netral dan kedap terhadap solvent (pelarut organik). Perekat ini juga memiliki daya guna yang luas untuk merekatkan berbagai macam material alam (Widjaja,1995)

isosianat-isosianat dengan tiga atau lebih kelompok isosianat bereaksi dengan suatu poliol, polimer yang hasilnya adalah crosslinked. dengan poliol polimer yang dihasilkan adalah crosslinked. Jumlah dari crosslinking mempengaruhi Jumlah silang mempengaruhi kekakuan dari polimer. Bertentangan dengan polimer linear, polimer crosslinked Berlawanan dengan polimer linier, polimer crosslinked  tidak mengalir ketika dipanaskan. Semua lem struktural bersifat crosslink karena crosslinked ini mengeliminasi (deformasi cross section beban konstan). Di mana ada satu kelebihan Dalam sistem reaksi terdapat kelebihan dari isosianat crosslink bisa reaksi-reaksi  terjadi. Reaksi-reaksi ini membentuk pertalian-pertalian dari Reaksi-reaksi ini bentuk keterkaitan (Berend Eling dan Dr Chris Phanopolous,)

KARET ALAM

Pengertian Karet

Karet merupakan politerpena yang disintesis secara alami melalui polimerisasi enzimatik isopentilpirofosfat. Unit ulangnya adalah sebagaimana 1,4-poliisoprena. Dimana isoprena merupakan produk degradasi utama karet.

Bentuk utama dari karet alam, yang terdiri dari 97% cis-1,4-isoprena, dikenal sebagai Hevea Rubber. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari 32-35% karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol ester dan garam. Lateks biasa dikonversikan ke karet busa dengan aerasi mekanik yang diikuti oleh vulkanisasi. (Malcom,P.S.,2001)

1. Sifat-sifat Karet Alam

Karet alam merupakan suatu senyawa hidrokarbon alam yang memiliki rumus empiris (C₅H₈)_n. Hidrokarbon ini membentuk lateks alam yang membentuk globula-globula kecil yang memiliki diameter sekitar 0,5μ (5.10^-5 cm) yang tersuspensi di dalam medium air atau serum, dimana konsentrasi hidrokarbon adalah sekitar 35 persen dari total berat. Partikel hidrokarbon ini tentunya akan bersenyawa, dan tidak menutupi konstituen non-karet, yang merupakan protein, dimana protein ini akan diadsorpsi pada permukaannya dan berfungsi untuk melindungi koloid. Dari lateks ini, karet padat dapat diperoleh baik dengan pengeringan air maupun dengan pengendapan dengan menambahkan asam. Cara terakhir ini dapat digunakan untuk menghasilkan karet yang lebih murni, karena akan lebih banyak meninggalkan konstituen non-karet di dalam serum. (Treloar, L.R.G., 1958)

2. Jenis-jenis Karet Alam

Ada beberapa macam karet alam yang dikenal, diantaranya merupakan bahan olahan. Bahan olahan yang ada yang setengah jadi atau sudah jadi. Ada juga karet yang diolah kembali berdasarkan bahan karet yang sudah jadi.

Jenis-jenis kkaret alam yang dikenal luas adalah :

-    Bahan olahan karet (lateks kebun, sheet angin, slab tipis dan lump segar)

-    Karet konvensional (RSS, white crepes, dan pale crepe)

-    Lateks pekat

-    Karet bongkah atau block rubber (SIR 5, SIR 10, SIR 20)

-    Karet spesifikasi teknis atau crumb rubber

-    Karet siap olah atau tyre rubber

-    Karet reklim atau reclaimed rubber   (Tim Penulis, 1992)

3. Karet alam SIR-20

Standar mutu karet bongkah Indonesia tercantum dalam standar Indonesia Rubber (SIR). SIR adalah karet bongkah (karet remah) yang telah dikeringkan dan dikilang menjadi bandela-bandela dengan ukuran yang telah ditentukan. Karet alam SIR-20 berasal dari koagulum (lateks yang sudah digumpalkan) atau hasil olahan seperti lum, sit angin, getah keping sisa, yang diperoleh dari perkebunan karet rakyat dengan asal bahan baku yang sama dengan koagulum.

Prinsip tahapan proses pengolahan karet alam SIR-20 yaitu :

-    Sortasi bahan baku

-    Pembersihan dan pencampuran makro

-    Peremahan

-    Pengeringan

-    Penempaan bandela

-    Pengemasan

Perbedaan SIR 5, SIR 10, dan SIR 20 adalah pada standar spesifikasi mutu kadar kotoran, kadar abu dan kadar zat menguap yang sesuai dengan Standar Indonesia Rubber. Langkah proses pengolahan karet alam SIR 20 bahan baku koagulum (lum mangkok, sleb, sit angin, getah sisa).

Karet alam SIR-20 mempunyai spesifikasi berdasarkan Standar Indonesia Rubber (SIR) sebagai berikut.

                                             Karet alam yang disadap dari pohon

Tabel 1. Standar Indonesia Rubber 20

      Spesifikasi                                           jenis karet alam SIR-20

                        Kadar kotoran maksimum                               0,20 %

                        Kadar abu maksimum                                     1,0 %

                        Kadar zat atsiri maksimum                             1,0%

                        PRI maksimum                                               40

                        Plastisitas-P_o minimum                                    30

                        Kode warna                                                    merah

Karet alam SIR 20 berasal dari koagulum (lateks yang sudah menggumpal) atau hasil olahan seperti : lum mangkok, sit angin, getah keeping, sisa dan lain-lain, yang dioeroleh dari perkebunan rakyat dengan asal bahan baku yang sama dengan koagolum. Digolongkan dalam bahan baku rendah.

Lanngkah Proses pengolahan karet alam SIR 20 :

Bahan baku koagulum (lum mangkok, sleb, sit angin, getah sisa, dll) disortasi dan dilakukan pembersihan dan pencampuran makro juga pembersihan dan pencampuran mikro, pengeringan gantung selama 10 hari sampai 20 hari. Peremahan, Pengeringan, Pengempaan Bendela ( Setiap bandela 33 kg atau 35 kg), Pengemasan dan karet alam SIR 20 siap untuk diekspor. (Ompusunggu. 1987)

Ban

Suatu ban yang modern terdiri dari gabungan cord/rubber. Ban roda dihasilkan dan juga beberapa komponen-komponen yang terpisah, seperti injakan, innerliner, manik-manik, sabuk-sabuk, dll, dan komponen-komponen yang berbeda mempunyai komposisi-komposisi karet yang berbeda. Karet ban bukanlah murni, tetapi dalam wujud campuran-campuran, yang terdiri dari elastomer-elastomer dan  berbagai bahan tambahan. Bahan tambahan dapat digolongkan sebagai bahan vulkanisasi, penggerak-penggerak vulkanisasi dan accelerators, pengisi-pengisi penguatan, semi reinforcing, atau pencampur, antidegradants, pelunak-pelunak. ( Lan Liang, Texas A&M University, 2004)

perumusan campuran dan fungsi Campuran-campuran karet bersifat rancang bangun kritis memiliki banyak kekayaan yang khusus yang diperlukan oleh ban industry, 38 seperti fleksibilitas, histeresis rendah, friksi baik di kebanyakan permukaan-permukaan, hambatan ampelas tinggi, dan sifat tak tembus baik ke udara. Kekayaan ini memastikan bahwa ban roda melaksanakan bermacam fungsi-fungsi di bawah kondisi-kondisi yang parah, sulit, keras, berat.

Untuk menggabungkan kekayaan ini menuntut teknologi pencampuran karet canggih dan pencampuran yang tepat, yang sebaliknya membuat sisa pembuangan lebih hebat.

Teknologi pencampuran karet-karet dan bahan-bahan secara langsung mempengaruhi yang berkenaan dengan; panas, proses pembusukan, katalitis dari campuran-campuran karet ban dan produk-produk. Beberapa pencampuran bisa disimpan di dalam residu yang padat atau di dalam karbon black yang terdiri dari Rantai-rantai polimer karet murni hampir dengan sempurna seragam dan simetris. (Rader, C. P., Baldwin, 1995)

Molekular antara bahan campuran tersebut akan mengurangi fleksibilitas dan bahkan menjurus kepada kristal  dan kemantapan dimensi periode dari waktu, rantai-rantai molekular terhubung bersama-sama oleh crosslinks sekali-kali untuk membentuk suatu tiga yang dimensional jaringan.

Dalam daur ulang ban bekas, banyak sekali metoda yang dicoba baru-baru ini, terutama terhadap alternatif temuan teknologi yang bersifat lebih ekonomis dan lebih banyak sumber daya konservatif. metoda hemat untuk memperoleh kembali bahan-bahan yang berharga dari bermacam-macam bahan yang berbasis polimer. metoda pendaur-ulangan ini dapat diterapkan tetapi tidak terbatas pada ban roda sisa saja, bisa jua plastik, dan sejumlah produk-produk polymerized yang berbeda atau campuran-campuran kompleks

1 Vulkanisasi

Selama vulkanisasi, tiga struktur dimensional dibentuk antara agen vulkanisasi dan rantai-rantai polimer oleh reaksi-reaksi closslinking. Reaksi ini penting untuk dijadikan kuat dan lebih sedikit yang elastis. Setelah vulkanisasi, menjadi karet yang tak mampu larut di dalam bahan pelarut dan lebih resistan kepada penurunan derajad secara normal yang disebabkan oleh panas, cahaya, dan penuaan. Sebaliknya, kesukaran dengan pendaur-ulangan karet juga diakibatkan oleh struktur yang crosslinked. Vulkanisasi karet adalah suatu proses tak terbalikkan,  yang disebabkan oleh polimer itu sendiri merupakan satu molekul yang besar. (Goodyear, C., U.S. Patent,1855, 2010)

2. Bahan vulkanisasi

Secara umum, semua unsur pokok dapat membentuk crosslinks antara polimer karet, rantai-rantai bisa digolongkan ketika vulkanisir teknologi karet Successful (agents39, 2000)

3. Activator vulkanisir

Suatu penggerak vulkanisir bertindak seperti suatu katalisator; penambahan-penambahan relatif kecil dapat  meningkatkan derajat tingkat Oksidas seng, mungkin hampir semua penggerak yang tidak tersusun teratur adalah penting, sedangkan oksida magnesium juga bermanfaat. Pengaktifan oleh oksida seng tergantung pada ukuran partikel yang digunakan. Secara normal, hal itu memerlukan 3-5 phr (per seratus hidrokarbon karet), tetapi sangat bagus ukuran partikel dapat memerlukan sedikitnya 1 phr dari oksida seng untuk activasi yang cukup. Zat asam yang mengandung gemuk, seperti yang stearic, palmitic, dan asam laurat, adalah penggerak-penggerak organik yang paling penting untuk pemercepat vulkanisir.

Metoda-metoda modern untuk vulkanisasi karet yang menggunakan belerang sering kali menggunakan jumlah yang kecil. Ada pemercepat yang baik yang tersedia saat ini, kebanyakan mereka adalah nitrogenor belerang berisi senyawa organik yang digolongkan sebagai sulfenamides (Bhowmick, A. K., Hall, 1994)

2.4.4. Penguatan sifat dari Karet ban

Stabilitas-stabilitas dimensional campuran-campuran karet diperbaiki lebih lanjut dan  biaya-biaya itu dikurangi dengan menemani pengisi-pengisi.  Karena pengenalan tentang karet sintetis, terutama sekali dari SBR selama Perang II, agen penguatan paling umum menggunakan adalah karbon black. Dengan karbon black dicapai posisinya yang optimal, pengisi-pengisi yang tidak tersusun teratur lain, seperti tanah liat, kapur halus yang telah dibersihkan, oksida seng dan berbagai jenis-jenis dari tanah kerikil, beberapa masih digunakan saat ini di dalam karet industri.

Karbon Black

Kebanyakan carbon black yang digunakan di dalam industri karet karbon, 99% berkenaan dengan unsur. Komponen-komponen lain yang ditemukan di dalam karbon black bisa oksigen, hidrogen, khlor, , belerang, pohon dengan kayu keras. Oxygen dan hidrogen adalah unsur-unsur yang utama selain dari karbon. Kandungan belerang dari 0,6% bersifat umum di dalam tungku. Beberapa karbon black mungkin punya belerang 15%. Bagaimanapun, studi-studi menunjukkan bahwa, seperti yang terdapat di dalam kisi kristal dari yang arang, sumbangan belerang kepada proses vulkanisir adalah golongan fungsional oxygenated, seperti carboxyls, lakton-lakton, zat asam karbol, juga telah dikenali di permukaan karbon black. Arang biasanya mempunyai suatu pH dari 71 sampai 90. Kadar abu, kebanyakan zat anorganik, secara normal, sangat rendah untuk karbon black yang digunakan di dalam industri karet. ( Lan Liang, Texas A&M University, 2004)

                                                             karbon black

1. Produksi Karbon Black

Karbon black adalah satu karbon amorf dari struktur seperti grafit, yang menurut sejarah sudah dihasilkan dari bahan baku gas-alam atau minyak yang menggunakan aluran,  proses sebagian besar digunakan untuk membuat suatu ukuran partikel kasar yang mendominasi di dalam aplikasi-aplikasi bukan ban. Di dalam proses ini, gas alam memisahkannya dengan dipanaskan dulu pada temperatur setinggi 1300^OC.

Pada proses yang lain dibuat karbon yang unik dengan panas berkelanjutan dari gas karbit pada temperatur di atas 1500^OC dengan ketidakhadiran udara. karbon ini digunakan di dalam bahan pengisi karet karena struktur nya dan  hantaran termal. (Barlow, F. W, 1993)

2. Komposisi Kimia

Hidrokarbon-hidrokarbon bobot molekular yang kebanyakan aromatik dan campuran-campuran keduanya. Kehadiran zat arang ditetapkan oleh analisa komposisi TGA dan GC/MS.

Atas pertolongan suatu imbangan massa dimungkinkan untuk membuat suatu taksiran secara kasar dari jumlah zat arang ini. % hasil karbon black digambarkan sebagai :

%hasil karbon black =   massa dari residu padat yang diperlakukan

            massa dari bahan baku karet  

Aspal

Aspal adalah suatu unsur dari minyak bumi paling kasar yang bukan hasil proses utama dalam distilasi minyak bumi. Tetapi merupakan residu dari minyak mentah. Residu minyak bumi ini memiliki komponen yang bervariasi mulai dari 1 persen hingga 58 persen berat. (Colbert , 1984)

Aspal terdiri bahan hidrokarbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang dimanfaatkan sebagai lapis permukaan lapis perkerasan lentur. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton} atau aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan aspal cair.

                                                           Aspal cair

Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cair bila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten. ( wikipedia, 2010)

Minyak tanah kasar dari sumur minyak dipisahkan pada suatu instalasi penyulingan yang disebut proses penyulingan. Selama proses, minyak tanah kasar diberi umpan ke dalam suatu tabung dengan perbedaan temperatur, kemudian dengan cepat diangkat karena masih proses-proses penyulingan awal. lalu masuk ke suatu menara fraksinasi di mana bagian-bagian lebih mudah menguap akan dipisahkan dari minyak tanah yang kasar melalui suatu instalasi penyulingan. Residu dari proses fraksinasi ini adalah yang memiliki berat komponen yang kasar, termasuk aspal. Bagaimanapun, penyulingan/perbaikan lebih lanjut perlu dilakukan untuk menghasilkan semen aspal. (S.joon lee, Y.Richard Kim, 2005)

Penggunaan modern dari aspal untuk konstruksi jalan-jalan mulai pada tahun 1800 yang kemudian tumbuh dengan cepat dengan muncul industri mobil. Sejak itu, teknologi aspal sudah membuat langkah-langkah raksasa sehingga hari ini peralatan dan teknik-teknik digunakan untuk membangun aspal, struktur perkerasan sangat canggih.  sepanjang sejarah aspal yang panjang di dalam konstruksi trotoar dapat dibuat lebih baik tanpa harus menggunakan peralatan yang begitu camggih.

Pada kenyataannya semua aspal yang digunakan, dihasilkan oleh instalasi penyulingan minyak yang modern dan disebut aspal minyak bumi. Aspal minyak bumi digunakan dalam trotoar-trotoar biasanya disebut semen aspal. Aspal semen secara normal dan temperature kamar, berbentuk  hitam, lengket, semipadat, sangat merekat. Hal ini disebabkan oleh susunan dari molekul-molekul hidrokarbon yang kompleks. Karena semen aspal lengket, akan  bertahan pada kumpulan partikel-partikel dan dapat digunakan untuk semen atau di dalam beton aspal. Semen aspal dibersihkan dari asam, alkali-alkali, dan garam-garam. Hal ini merupakan suatu material non-termoplastik karena akan mengurangi pengerasan pada proses pendinginan. Kombinasi unik ini karakteristik-karakteristik dan kekayaan ini memberi alasan mengapa aspal memiliki peranan yang sangat penting.

Jenis-jenis aspal dibedakan oleh  temperatur. Konsistensi adalah istilah itu digunakan untuk menurunkankan derajat tingkat dari ketidakstabilan atau kekenyalan aspal-aspal pada setiap temperatur yang tertentu. Konsistensi dari  aspal memiliki temperature yang bervariasi. Aspal-aspal dinilai didasarkan pada cakupan-cakupan dari konsistensi pada suhu standar. Ketika Aspal itu diunjukkan ke udara di dalam selaput tipis dan diperlakukan pemanasan. Bagaimanapun, temperatur berlebihan dapat menyebabkan kerusakan lebih pada aspal. Aspal yang mengandung l.ilin (wax) lebih peka terhadap temperatur dibandingkan dengan aspal yang tidak mengandung lilin. Hal ini terlihat pada aspal yang mempunyai viskositas yang sama pada temperatur tinggi, tetapi sangat berbeda viskositas pada temperatur rendah.

Kepekaan terhadap temperatur akan menjadi dasar perbedaan umur aspal untuk menjadi retak/mengeras. Parameter pengukur kepekaan aspal terhadap temperatur adalah indeks penetrasi (penetration index = PI). (Sukirman,S., 2003)

Metode Rostler menentukan komponen fraksional aspal melalui daya larut aspal di dalam asam belerang (sulfuric acid). Terdapat 5 komponen fraksional aspal berdasarkan daya reaksi kimiawinya di dalam asam belerang, yaitu :

1.Asphaltenes (A)

2.Nitrogen bases (N)

3.Acidaffin I (A₁)

4.Acidaffin II (A₂)

5.Parafins (P)

Secara garis besar komposisi kimiawi aspal terdiri dari asphaltenes, resin dan oils. Asphaltenes terutama terdiri dari senyawa hidrokarbon, merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang tidak larut dalam n-heptane. Asphaltenes menyebar di dalam larutan yang disebut maltenes. Maltenes larut dalam n-heptane, merupakan cairan kental yang terdiri dari resins dan oils. Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat tua yang memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakan  bagian yang mudah hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan, sedangkan oils berwarna lebih muda merupakan media dari asphaltenes dan resins.

1. Kemurnian Aspal

Semen Aspal hampir sama sekali dengan aspal, yang menurut definisi dapat larut didalam disulfida karbon. Aspal-aspal disuling dan biasanya lebih dari 99,5 persen yang dapat larut di dalam disulfida karbon. Secara normal, aspal bebas dari air atau embun karena diperolah dari instalasi penyulingan. Bagaimanapun, tangki aspal pemuatan dan pengangkutan mungkin punya beberapa uap air ditank mereka. Bila ada air pada aspal, dapat menyebabkan aspal itu untuk berbusa ketika aspal  dipanaskan atau diaduk di atas 212°F (100°C).

2. Ketahanan

Ketahanan adalah seberapa baik suatu aspal mempertahankan karakteristik-karakteristiknya yang asli ketika mengalami proses-proses kerusakan karena iklim dan lingkungan. Penilaian ketahanan aspal termasuk uji laboratorium berupa peniruan proses-proses kerusakan karena iklim dan penuaan. Kinerja semen aspal  masih sangat yang dipengaruhi oleh desain campuran, karakteristik-karakteristik kumpulan, pengerjaan dan variabel-variabel lain

3. Adhesi dan Kohesi

Adhesi adalah kemampuan aspal itu untuk berikatan dengan kumpulan di dalam campuran semen aspal. Kohesi adalah kemampuan aspal itu untuk memegang partikel-partikel kumpulan pada tempatnya di dalam campuaran semen aspal akhir. Kemampuan dari aspal yang memiliki kedua sifat itu yang dimanfaatkan untuk dijadikan sebagai perekat selain issosianat yangmemberikan sifat mekanis yang baik bila digunakan dalam pembuatan genteng Polymer. Dan aspal juga bisa mencegah air merembes kesisi lain pada sebuah lempengan daril sampel yang menngunakan aspal sebagai bahan perekat dan anti air.

4. Kepekaan Temperatur

Semua aspal-aspal adalah termoplastik, yang mana akan menjadi  lebih keras lebih merekat dengan berkurangnya temperatur dan akan menjadi lebih lembut, lebih sedikit yang merekat sebagai bila temperatur mereka meningkat. karakteristik ini dikenal sebagai kepekaan temperatur. Aspal pada temperatur-temperatur yang berbeda. Saat temperatur meningkat, aspal menjadi lebih sedikit yang merekat (lebih banyak cair).  Mengetahui kepekaan temperatur aspal itu yang sedang digunakan di suatu campuran seman aspal sangat penting, karena itu menandai temperatur yang tepat untuk mencampur aspal dengan bahan lainnya,

5. Partikel-partikel

Selama pencampuran pertikel akan bergearak saat temperatur tinggi karena bentuk fisik aspal adalah cair.  Yang kemudian merekat pada temperatur-temperatur udara normal untuk mengikat partikel-partikel pada campuran.

Gambar 2.1. Variasi Kekentalan Aspal-aspal PG pada Temperatur-temperatur Yang Berbeda

6. Penuaan dan pengerasan

Aspal-aspal menngalami pengerasan di dalam campuran semen aspal, dan didalam konstruksi terjadi Pemadatan disebabkan terutama oleh oksidasi kombinasi aspal dengan oksigen. Pemadatan terjadi menunjukkan peningkatan di dalam kekentalan disebabkan oleh pemanasan dari aspal. Tidak semua aspal-aspal mengeras di tingkat yang sama ketika yang dipanaskan. Oleh karena itu, masing-masing aspal yang digunakan harus diuji untuk menentukan karakteristik-karakteristik, penuaannya sehingga konstruksi dan teknik-teknik dapat disesuaikan untuk memperkecil kesalahan. Penyesuaian-penyesuaian seperti itu biasanya melibatkan pencampuran aspal pada temperatur yang mungkin yang paling rendah dan waktu yang praktis.

7. Cairan Aspal

Aspal secara temperatur normal berbentuk semipadat dan sangat merekat, harus dilelehkan atau dicairkan sementara untuk menangani selama operasi konstruksi. Aspal dapat sementara dicairkan dalam tiga cara:

1. Dengan peleburan dengan panas.
2. Dengan penghancuran aspal di dalam bahan pelarut yang terpilih. Proses ini disebut stek yang dikenal sebagai Aspal Potong Pendek.
3. Dengan menjadikan emulsi aspal dengan air. Produk hasilnya disebut spal Emulsi.

Aspal-aspal yang dijadikan emulsi disebut cairan-cairan aspal untuk membedakan dengan kelompok dari aspal-aspal normal.

8. Aspal Potong Pendek

Bahan pelarut minyak tanah digunakan untuk menghancurkan aspal kadang-kadang disebut hasil penyulingan, pencampur, atau bursa/stock pemotong. Jika bahan pelarut yang digunakan di dalam membuat aspal potong pendek itu adalah itu sangat mudah menguap akan dengan cepat meloloskan diri oleh penguapan. Bahan pelarut dari sifat volatile yang lebih rendah menguapkan lebih lambat.

Dasar dari kecepatan relatif penguapan, aspal potong pendek yang dibagi menjadi tiga jenis

1. Rapid-Curing ( RC) -aspal dan suatu pelarut hasil penyulingan ringan, secara umum didalam cakupan titik didih bensin atau minyak nafta.
2. Medium-Curing ( MC) -aspal dan suatu bahan pelarut dari sifat volatil intermediate/antara atau hasil penyulingan medium, secara umum dalam cakupan titik didih minyak tanah.
3. Slow-Curing ( SC) -aspal dan satu pencampur yang berminyak dari sifat volatil yang rendah. (Sekarang,

9. Aspal-aspal Dijadikan Emulsi

Oleh pilihan dari emulgator, aspal yang dijadikan emulsi mungkin:

1. Anionic - aspal dengan elektron bermuatan negatif.
2. Cationic - aspal dengan elektron bermuatan positif.

                                   Aspal buton, adalah aspal dengan kualiats tinggi dari indonesia

10. Uji Coba Aspal

 Suatu aspal memiliki kestabilan pada rentang temperatur  tinggi (70°C), sedangkan suhu rendah (-22°C). Tujuan dari ujian aspal untuk memastikan bahwa aspal memenuhi spesifikasi untuk jenis aspal dan masa ketahanan aspal. Waktu ketahanan dari suatu aspal dapat digolongkan ke dalam tiga langkah-langkah sebagai berikut:

1. Pengangkutan, ruang simpan, dan penanganan (Aspal Asli)

2. Produksi campuran dan konstruksi (RTFO Aspal tua)

3. Setelah suatu periode suatu semen aspal (PAV Aspal tua)

Menguji langkah tahap nomor 1 dilaksanakan di material aspal asli. Menguji langkah tahap 2 menirukan aspal melalui suatu pabrik. Menguji langkah tahap 3 menirukan aspal setelah satu periode waktu yang diperluas di dalam trotoar atau jalan. 

STUDI CAMPURAN ASPAL DENGAN BAN BEKAS (TIRE RUBBER) SEBAGAI BAHAN BAKU GENTENG POLYMER MENGGUNAKAN BAHAN PEREKAT ISOSIANAT

ABSTRAK

Ban bekas dapat dijadikan bahan baku genteng polymer dengan menggunakan aspal sebagai anti air (waterproof) dan penambahan 10% karet alam SIR 20 untuk mendapatkan sifat lentur. Pencampuran dan Karakterisasi sifat fisik dari genteng polymer dengan bahan baku ban bekas, karet alam dan aspal dengan perbandingan 90 : 10, penambahan issosianat sebagai perekat menunjang meningkatkan Sifat mekanik yang dilakukan dengan metode blending dengan temperatur 145^OC  yang kemudian ditekan dengan 30 atm. Untuk menetukan kekuatan mekanik dilakukan uji fisik yang ditentukan dari tegangan dan regangan, nilai kekuatan tegangan tarik 0.80 kg.f dan regangan 10.37 mm/menit. Analisa digunakan untuk mengkarakterisasi perubahan struktural dari genteng polymer dmana dengan adanya penambahan sulfur yang membentuk radikal akan menjadikan ikatan antara karbon pada monomer yang kuat. Pengujian  terhadap daya serapan air yang diserap oleh genteng polmer cukup kecil dengan 0.024 gram dan sesuai dengan standart SNI.

Kata kunci : Ban Bekas, Karet Alam SIR-20, Aspahlat, Sifat Mekanik Genteng.

Latar Belakang

Karakteristik-karakteristik dari suatu atap, tergantung atas tujuan dari bangunan yang ditutup, bahan-bahan konstruksi, konsep-konsep yang berhubungan dengan  desain dan praktek, ditentukan oleh metoda dan bagaimana atap itu dipasang. Berbagai bahaya yang mungkin terjadi apabila atap dari suatu bangunan memiliki sifat seperti material yang keras dan berat, sifat diatas ketahan bagik tetapi ada kemungkinan dari badai dan gempa yang dapat membahyakan. (Daniel friedman, inspect Apedia, 1991-2007)

Aspal adalah material yang pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat, dan bersifat termoplastis. Jadi, aspal akan mencair jika dipanaskan sampai temperatur tertentu, dan kembali membeku jika temperatur turun. Bersama dengan agregat, aspal merupakan material pmebentuk campuran perkerasan jalan. (Sukirman,S., 2003).

Aspal merupakan distilat paling bawah dari minyak bumi, yang memiliki banyak sekali manfaat dan kegunaan. Aspal sisa dapat digunakan di dalam bermacam produk-produk, termasuk:

• Jalan aspal,
• Dasar pondasi  dan subdasar,
• Tambalan dingin untuk lubang di jalanan, trotoar kakilima, jalan untuk mobil, lereng-lereng, jembatan-jembatan, dan bidang parkir,
• Tambalan lubang di jalanan,
• Jalan dan penutup tanah,
• Atap bangunan, dan
• Minyak bakar

karena ketersediaan timbunan tanah berkurang untuk bahan genteng roofing, dan persenan peningkatan limbah padat, menjadi semakin tertarik akan menemukan cara alternatif memanage shingle limbah, dan dapat dibuat dari asphalt. ( The Blue Book--Building & Construction, 2009)

            pada penelitian ini digunakan aspal yang berasal dari aspal curah dari departemen pekerjaan umum jalan pasar dua Medan.

Disisi lain Ban merupakan  bahan buangan sisa roda. ban modern terdiri dari seutas gabungan cord/rubber. Ban roda dihasilkan dari beberapa komponen-komponen yang terpisah, seperti innerliner, dawai dan kabel, sabuk-sabuk, dll., dan komponen-komponen yang berbeda mempunyai komposisi-komposisi karet yang berbeda. . ( Lan Liang, Texas A&M University, 2004)

Karet ban bukanlah murni, terdiri dari berbagai campuran, campuran itu terdiri dari elastomer-elastomer dan berbagai bahan tambahan. Bahan tambahan ini dapat digolongkan sebagai bahan vulkanisasi, penggerak-penggerak vulkanisasi dan retarders/accelerators, pengisi, atau pencampur, antidegradants,, bahan pelunak, warna pigmen-pigmen dan organic.( Lan Liang, Texas A&M University, 2004)

Beberapa peneliti telah membuat genteng dari bahan baku asphalt dengan berbagai variasi, seperti variasi apal dengan serat, campura pasir, campuran kerikil (hot mix), dan ada beberpa percobaan yng memakai tanah liat, (wikipedia, 2010)

Sifat Bahan yang diperlukan oleh ban seperti fleksibilitas, histeresis rendah, friksi baik  di kebanyakan permukaan-permukaan, hambatan ampelas tinggi, dan sifat tak tembus baik ke udara yang dimasukkan. kemampuan ini memastikan bahwa ban roda melaksanakan bermacam fungsi-fungsi di bawah kondisi-kondisi yang parah, sulit, keras, berat. Sifat-sifat khusus ini menuntut teknologi pencampuran karet canggih dan persentase pencampuran tepat, yang sebaliknya menghasilkan limbah  pembuangan lebih hebat.  ( Lan Liang, Texas A&M University, 2004)

Penggunaan issosianat pada pembuatan genteng polimer dimaksudkan untuk memberi daya rekat yang baik antara bahan dalam campuran, issosianat akan berekasi dengan polimer yang akan memebentuk crosslink.yang mana campuran tersebut mempunyai daya rekat yang buruk bila hanya menggunakan aspal sebagai bahan untuk  merekatkan antara bahan-bahan lainnya.

Dari uraian diatas maka peneliti ingin meneliti campuran asphalt dengan ban (luar) bekas manggunakan perekat isosianat dengan harapan bahan yang dihasilkan dapat digunakan sebagai genteng.

Prosedur untuk mendapatkan campuran optimum ban bekas, karet alam SIR-20 dan asphalt.

1. Sebanyak 40,5 gram ban bekas dan sebanyak 4,5 gram karet alam sir 20 dicampurkan dengan 1 gram sulfur dalam beaker glass, kemudian dimasukkan kedalam alat blending, lalu diblending selama 10 menit .
2. Menambahkan asphalt sebanyak 5 gram, dan diblending selama 20 menit.
3. Setelah diblending, kemudian dimasukkan kedalam cetakan besi yang sudah diberi alas aluminium foil. Kemudian diletakkan kedalam alat kompresor dan ditekan untuk mendapatkan lempengan genteng dengan tekanan 35 atm dan temperatur 145 ^OC dalam waktu 120 menit.
4. setelah 120 menit sampel dikeluarkan dan dibuka dari  cetakan dan aluminium foil lalu  didinginkan.
5. sampel dianalisa tegangan dan regangan (Tensile Test), FTIR, dan daya serapan sampel terhadap air.
6. Untuk sampel berikutnya dilakukan perlakuan yang sama dengan pengubahan persentase dari Ban bekas dan aspal yaitu :

-          Persentase ban bekas dan karet alam : 90%, 80%, 70%, 60%, 50%,  40%, 30%, 20%, 10%.

-          Persentase aspalt : 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%.

Kesimpulan

            Karakteristik dan pengujian terhadap genteng polymer yang terdiri dari campuran ban bekas, karet alam dan aspal dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Material genteng polymer tidak harus  dari bahan baku komersil, namun bisa dibuat dari limbah ban bekas, yang dapat dipadukan dengan karet alam, dengan mengatur formula konsentrasinya agar bisa mendapatkan sifat mekanis yang baik.
2. Dari pengujian tegangan tarik dan regangan, campuran yang optimum adalah campuran ban bekas dengan karet alam dengan perbandingan 90:10%, dengan aspal 10% dan sulfur 1 % dan daya serap air dibawah 10% yang Sudah memenuhi standarat SNI.
3. Karakteristik fisik dari genteng polimer yang diperoleh sangat baik dengan permukaan yang rata, memiliki kelenturan, ringan dan tahan terhadap rembesan air.

BIODIESEL

DESKRIPSI PROSES

Biodisel merupakan bahan bakar alternatif mesin diesel yang dibuat dari  bahan baku RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Olein). Proses yang digunakan pada pra rancangan pabrik pembuatan biodiesel ini adalah proses transesterifikasi dengan menggunakan reaktor yang memiliki pengaduk atau CSTR dimana RBDPO bereaksi dengan metanol dan katalis KOH menghasilkan biodiesel / metil ester dan gliserol.

1 Proses Pencampuran dan Transesterifikasi 

            Metanol dari tangki bahan baku metanol (T-02), dipompakan ke dalam mixer (M), yang mana kedalamnya sudah dimasukkan terlebih dahulu KOH yang jumlahnya 1,2 % dari jumlah bahan baku RBDPO. RBDPO kemudian di pompakan ke reaktor transestrifikasi (RT). Pada reaktor terjadi reaksi transesterifikasi dimana RBDPO bereaksi dengan campuran metanol dan katalis KOH (metoksi). Reaksi yang terjadi adalah:

 CH₂ – OOC – R_{3                                          KOH}                    R₁ – COO – CH₃         CH₂ – OH

 CH – OOC – R₂ + 3 CH₃OH                          R₂  - COO  – CH₃  +   CH – OH

CH₂ – OOC – R_{3                                   70} ^o_{C, 1 atm}             R₃ – COO – CH₃          CH₂ – OH

Trigliserida (RBDPO)              Metanol                                                 Biodiesel / metil ester                     Gliserol

                  Kondisi operasi pada reaktor ini yaitu : tekanan 1 atm dan temperatur reaksi 70 ^oC (Gerhard knote, dkk, 2005)

2 Proses separasi / pemisahan

                  Campuran yang keluar dari reaktor transesterifikasi (R) berupa biodiesel, sisa RBDPO, metanol, dan katalis KOH dialirkan ke distilasi flash (DF) dengan kondisi proses 70^oC dan tekanan 1 atm. Alat ini bertujuan untuk memisahkan produk yang  yang dihasilkan dari proses transesterifikasi yaitu produk bawah yang berupa  tri gliserida, Biodiesel yang masih mengandung sedikit air, produk atas yang terdiri dari metanol yang direcycle kembali ketangki bahan baku metanol.

3 Proses pendinginan

            Untuk mendinginkan produk, dapat dilakukan dengan menggunakan cooler, karena hasil keluaran dari alat distilasi, suhu mencapai 70^OC, maka temperatur harus diturunkan hingga 35^OC. Kemudian produk masuk ke tangki pencucian.

4 Proses Pencucian 

                  Campuran keluaran dari proses distilasi masuk ke tangki pencucian (TP) bersamaan dengan air hangat yang jumlahnya sama dengan jumlah biodiesel yang masuk ke tangki pencucian (TP). Proses pencucian ini gunanya untuk mengikat sisa RBDPO sehingga mudah dipisahkan. Keluaran dari tangki pencucian (TP) mempunyai temperatur 35 ^oC dan tekanan 1 atm.

5 Proses Pemisahan Secara Dekantasi 

                  Proses dekantasi dilakukan untuk memisahkan fraksi metil ester/biodiesel dengan RBDPO yang masih terlarut, biodiesel berada pada lapisan atas karena mempunyai densitas lebih kecil yaitu 0.8924 gr/cm³. Sedangkan RBDPO berada pada lapisan bawah yang kemudian dilairkan ke pengolahan limbah dan Biodiesel masuk ke Biodiesel storage tank.

6 Proses Pengeringan Biodiesel

                  Keluaran dari Dekanter dialirkan ke dryer. Pada alat ini akan dipisahkan antara biodiesel dan kemungkinan kandungan air yang masih terdapat dalam produk biodiesel. Kemudian produk dapat langsung dialirkan kedalam storage tank dan dapat dimanfaatkan.