Physical Properties Hexane terkait Keselamatan

Flammable Limits (% vol) : 1,2 - 7,4

     Flammable Limit merupakan batas konsentrasi hexane di udara yang bisa memunculkan terjadinya reaksi pembakaran. Hexane di udara dengan konsentrasi dibawah 1,2% atau diatas 7,4% tidak akan bisa terbakar. Tetapi perlu diingat, gas mempunyai sifat memenuhi ruangan sehingga ketika ada uap hexane dengan konsentrasi tinggi di udara, maka uap tersebut akan menyebar dan  lama-kelamaan konstentrasinya akan menurun dan akhirnya pasti masuk dalam range flammable limits sehingga potensi bahaya muncul.

     Dalam proses industri (umumnya hexane dipakai sebagai solvent dalam pabrik ekstraksi), munculnya konsentrasi hexane dalam range flammable limit harus dihindari baik di area lingkungan proses maupun di dalam peralatan proses. Ketika muncul sumber api diarea atau didalam ruang dengan konsentrasi hexane dalam range flammable, maka kebakaran bahkan ledakan akan terjadi. Proses kebakaran maupun ledakan yang terjadi akan berlangsung sangat cepat, dimungkinkan dalam hitungan detik. Jadi ketika kejadian tersebut terjadi, hampir tidak ada yang bisa dilakukan lagi.

     Untuk mencegah munculnya konsentrasi flammable di dalam peralatan proses bisa dilakukan dengan penambaan gas inert misalnya Nitrogen, Karbon Dioksida, Argon maupun Steam pada kondisi tertentu, misalnya saat start-up maupun purge. Sedangkan untuk mencegah munculnya konsentrasi flammable di area lingkungan sekitar pabrik bisa dilakukan dengan pencegahan kebocoran peralatan

     Sebagai catatan, range flammable tersebut berlaku pada kondisi suhu dan tekanan atmosferis, serta dalam ruang tube 2”.   Range tersebut akan melebar bila suhu, tekanan dan diameter ruang makin besar.

Ignition Temperature (oC):  225

     Ignition temperature merupakan suhu yang diperlukan untuk memulai atau menyebabkan ledakan dengan sendirinya walaupun tidak ada pemicu luar berupa api atau percikan. Kondisi operasi pabrik yang menggunakan hexane tidak boleh bersuhu diatas ignition temperature dan dalam prakteknya perlu 10% sebagai faktor keselamatan.

Flash Point (oC):  -26 

     Flash point merupakan cairan dimana bahan cair atau bahan mudah menguap memberikan uap yang cukup untuk membentuk campuran yang bisa terbakar dengan udara yang berada pada permukaan bahan cair tersebut. Jadi ketika hexane pada suhu lingkungan diberi api, maka hexane tersebut akan terbakar. Hal ini berbeda dengan cairan yang mempunyai flash point diatas suhu lingkungan, misalnya  minyak goreng yang mempunyai flash point 135oC, maka minyak goreng tidak akan terbakar pada suhu lingkungan, bahkan aman untuk menggoreng karena flash point-nya yang tinggi.

     Cairan dengan titik nyala dibawah 0 oC tergolong cairan sangat mudah sekali menyala.

Vapor Density (udara = 1):  2,975

     Vapor density menunjukkan perbandingan berat uap hexane dibanding dengan udara pada volume yang sama, suhu dan tekanan tertentu. Uap hexane 2,975 kali lebih berat daripada udara, sehingga uap cenderung mengalir dipermukaan, mengumpul di area bawah dalam ruang yang terkurung/tertutup. Oleh karena itu, dalam pabrik yang menggunakan hexane, tidak boleh terdapat basement, input vent blower diambil dari bagian bawah tangki, semua peralatan proses harus terdapat jalur drain dibagian dasar dan semua permukaan peralatan tidak boleh bersuhu diatas ignition point hexane. 

Boiling Point, pada tekanan 1 atm (oC):  69

     Boiling point merupakan suhu dimana hexane akan mendidih. Alat proses untuk penguapan hexane, misalnya evaporator, stripper dan toaster, suhu operasinya harus diatas boiling point, umumnya untuk memperoleh hasil penguapan yang maksimal digunakan suhu diatas 100oC. Sedangkan alat proses yang menggunakan hexane dalam bentuk cair, misalnya ekstraktor, suhu operasinya harus dibawah boiling point, biasanya dalam kisaran 50 - 60 oC.

     Dari sisi keselamatan, hexane tergolong mempunyai titik didih rendah. Hal ini berarti bila terjadi kebakaran pada tangki hexane, maka tekanan akan cepat meningkat. Bila tangki tidak menpunyai relief valve, maka ledakan besar akan cepat terjadi. Sedangkan bila tangki dilengkapi dengan relief valve, maka proses penyusutan quantity hexane akan berlangsung dengan cepat, akibatnya proses penyerapan panas oleh cairan hexane berkurang dan akhirnya tangki akan sobek dan meledak.

Vapor  Pressure, pada suhu 38 oC (atm):  0.34

     Vapor pressure adalah tekanan parsial suatu uap pada kesetimbangan dengan fase bukan uapnya. Nilai tekanan uap sangat dipengaruhi oleh suhu operasi, semakin tinggi suhu semakin besar tekanan uapnya dan semakin mudah cairan hexane menguap hingga dicapai suhu didih. 

     Tekanan uap menunjukkan jumlah fraksi uap dari suatu cairan dalam kondisi kesetimbangan. Dalam aplikasi di dunia industri, sifat tekanan uap ini digunakan dalam perancangan jumlah stage dalam proses destilasi maupun kondensasi. Sebagai contoh adalah kondesor untuk mengkondensari hexane, diperlukan jumlah kondensor yang lebih banyak (secara seri) bila dibandingkan jumlah kondensor untuk mengkondensasi air karena tekanan uap hexane yang jauh lebih besar dibanding tekanan uap air.

     Dari sisi keselamanan, peran tekanan uap serupa dengan boiling point. Hexane mempunyai tekanan uap yang tergolong besar, sehingga hexane di area terbuka dan pada suhu lingkungan akan menguap habis. Oleh karena itu, bila terjadi kebakaran, alat pemanam api yang tepat digunakan adalah alat pemanam api untuk gas yaitu tepung dan dilanjutkan dengan busa atau air untuk pendinginan lanjut.

Specific gravity, pada 16 oC (air=1): 0,664

     Specific gravity menunjukkan perbandingan berat cairan hexane per satuan volume, dibandingkan dengan berat air pada volume yang sama, suhu dan tekanan tertentu. Hal ini berarti, bila hexane dicampur dengan air, maka hexane akan berada di atas.

     Proses pemandaman api hexane dengan air tidak efektif  karena hexane akan muncul di permukaan sehingga oksigen sebagai bahan baku reaksi pembakaran akan terus tersedia. Selain itu, air juga bisa membuat api menyebar. Tetapi air bisa berfungsi sebagai pendingin peralatan atau bangunan.

Ekstraksi

EKSTRAKSI

            Ekstraksi merupakan proses pemisahan didasarkan prinsip pelarutan. Gaya pendorong pada ekstraksi adalah perbedaan konsentrasi ekstrak di dalam bahan ekstraksi dan pelarut. Salah satu cara untuk untuk memperoleh gaya pendorong yang besar adalah dengan menggunakan pelarut segar atau pelarut yang tidak mengandung ekstrak, tetapi pemakaian pelarut segar berarti diperlukan pelarut yang banyak dan hal ini berarti diperlukan biaya lebih untuk recovery. Cara lain untuk memperoleh gaya pendorong besar adalah dengan segera mengeluarkan larutan ekstrak dari permukaan perpindahan.

            Beberapa contoh  pelarut yang biasa dipakai adalah air, asam-asam organik dan anorganik, hidrokarbon jenuh, toluen, karbon disulfit, eter, aseton, hidrokarbon yang mengandung khlor, isopropanol dan etanol. Untuk ekstraksi minyak nabati dalam industri biasa digunakan Hexane sebagai pelarut karena mempunyai tekanan uap yang besar sehingga mudah direcovery.

Dalam satu tahap ekstraksi tunggal, yaitu mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut satu kali, umumnya tidak mungkin seluruh ekstrak terlarutkan. Hal ini karena adanya proses kesetimbangan. Ekstraksi akan lebih menguntungkan jika dilaksanakan dalam jumlah tahap yang banyak, setiap tahap menggunakan pelarut yang sedikit tetapi kerugiannya adalah konsentrasi larutan ekstrak makin lama makin rendah dan jumlah total pelarut yang dibutuhkan menjadi besar, sehingga untuk mendapatkan pelarut kembali biayanya menjadi mahal. Operasi yang lebih ekonomis adalah dengan menggunakan proses dengan aliran berlawanan.

Dalam proses ekstraksi, luas permukaan bidang antarmuka untuk perpindahan massa antara bahan ekstraksi dan pelarut harus sebesar mungkin. Pada ekstraksi padat-cair hal tersebut dapat dicapai dengan memperkecil ukuran bahan ekstraksi dan pada ekstraksi cair-cair dengan mencerai-beraikan salah satu cairan menjadi tetes-tetes (dengan bantuan pengaduk). Pada ekstraksi padat-cair memperkecil ukuran bahan ekstraksi bisa berpengaruh pada mengecilnya porositas bulk material yang berakibat terhambatnya pencampuran pelarut dan akhirnya proses ekstraksi menjadi tidak optimal.

Tahanan yang menghambat pelarutan ekstrak sedapat mungkin bernilai sekecil mungkin. Tahanan tersebut terutama tergantung pada ukuran dan sifat partikel dari bahan ekstraksi. Semakin kecil partikel ini, semakin pendek jalan yang harus ditempuh pada perpindahan massa dengan cara difusi, sehingga semakin rendah tahanannya. Pada ekstraksi bahan padat tahanan makin besar jika kapiler-kapiler bahan padat semakin halus (porositas kecil) dan jika ekstrak semakin terbungkus di dalam sel (misalnya pada bahan-bahan alami).

Pada proses ekstraksi, suhu juga seringkali memainkan peranan penting dalam unjuk kerja ekstraksi. Semakin tinggi suhu, semakin kecil viscositas fasa cair dan semakin besar kelarutan ekstrak dalam pelarut. Selain itu, kecenderungan membentuk emulsi berkurang pada suhu yang tinggi.

            Pada ekstraksi padat-cair, ketika bahan ekstraksi dicampur dalam pelarut, maka pelarut menembus kapiler-kapiler dalam bahan ekstraksi. Larutan ekstrak dengan konsentrasi tinggi terbentuk di bagian dalam bahan ekstraksi dan dengan cara difusi akan terjadi kesetimbangan keonsentrasi antara larutan tersebut dengan larutan di luar bahan padat. Karena adanya gaya adhesi setelah pemisahan larutan ekstrak, maka akan selalu tertinggal larutan ekstrak dalam kuantitas tertentu di dadalam bahan ekstraksi. Untuk memperoleh efisiensi yang tinggi pada tiap bahan ekstraksi, perlu diusahakan agar kuantitas cairan yang tertinggal sekecil mungkin. Biasanya hal ini dapat dilakukan dengan membiarkan menetes keluar (jarang dilakukan dengan cara penekanan atau sentrifugasi).

            Untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi atau kecepatan ekstraksi yang tinggi pada ekstraksi padat-cair, syarat-syarat berikut harus dipenuhi:

·   Luas permukaan kontak yang sebesar mungkin. Hal ini dapat dicapai dengan memperkecil ukuran bahan ekstraksi. Dalam hal ini lintasan-lintasan kapiler, yang harus dilewati dengan cara difusi menjadi lebih pendek sehingga mengurangi tahanan. Untuk alat ekstraksi tertentu harus dijaga agar pada pengecilan bahan ekstraksi ukuran partikel yang diperoleh tidak menjadi terlalu kecil karena bila hal itu terjadi, maka tidak dapat dipastikan bahwa bahan ekstraksi cukup permeabel untuk pelarut.

·   Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin besar dibanding dengan laju alir bahan ekstraksi agar ekstrak yang terlarut dapat segera diangkat keluar dari permukaan bahan padat. Hal ini juga tergantung pada jenis ekstraktor yang digunakan karena agar ekstrak yang terlarut dapat segera diangkat bisa dilakukan dengan pengadukan secara turbulen atau dengan pemberian laju alir pelarut yang tinggi.

·   Suhu yang lebih tinggi (viscositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak lebih besar) pada umunya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi.

Dalam industri ekstraksi minyak nabati, sering digunakan ekstraktor keranjang dengan sistem counter-current 6 stage dan digunakan pelarut Hexane. Sebagai contoh adalah ekstraksi bungkil kelapa yang mengandung minyak 22%, dengan ekstraktor keranjang counter-currrent 6 stage dan waktu tinggal 3,4 jam bisa diperoleh bungkil kelapa dengan kandungan minyak sekitar 2%.

Waste Detection:

· Defect: produk rusak/outspec, effect:
   1. Biaya perbaikan/reproses
   2. Biaya material, produk, energy…
   3. Kerugian atas waktu
   4. Kerugian penumpukan dan tempat
   5. Kerugaian ‘Brand’ & ‘Company Image’
   6. Kerusakan lingkungan
· Overproduction: Obuatlah sesuai kebutuhan dan tepat waktu, effect:
  1. Biaya kelebihan stock (excess inventory)
  2. Kerusakan barang (penumpukan/handling, expired >> material, energy, waktu)
  3. Biaya tempat (pallet, ruang)
  4. Uang modal yang terhenti. Work in progress.
· Transportation: kecepatan dan efektivitas = biaya, kerusakan, waktu, inventory, ruang, kelelahan, kecelakaan.
· Inventory: stock barang atau inventory sama dengan modal kerja. Penumpukan
hanya memperlemah daya saing dan kerugian.
· Waiting: menunggu adalah pemborosan yang sulit untuk dihitung, dan cash flow
memerlukan kecepatan dan ketepatan.
· Over Processing: sesuatu yang tidak memberikan nilai tambah produk, ex: jika
pakai steam 10 bar cukup, mengapa harus pakai 15 bar.
· Motion: tidak semua gerakan dan aktivitas menghasilkan nilai tambah >>
kelelahan.
· People: ketidakhadirannya di tempat kerja tidak mempengaruhi hasil kerja