MOISTURE BATUBARA (bagian 1)

Pada dasarnya air yang terdapat di dalam batubara maupun yang terurai dari batubara apabila dipanaskan sampai kondisi tertentu, terbagi dalam bentuk-bentuk yang menggambarkan ikatan serta asal mula air tersebut di dalam batubara.

Ada dua bentuk/wujud moisture pada batubara yakni air yang terdapat di dalam batubara dalam bentuk H2O dan air hasil penguraian zat organik yang ada dalam batubara karena adanya oksidasi terhadap batubara tersebut.

Air yang terdapat dalam batubara dalam bentuk H2O dibagi dalam 3 bentuk yakni.

1. Inherent moisture ialah air yang secara fisik terikat di dalam rongga-rongga kapiler serta pori2 batubara yang relatif kecil, serta mempunyai tekan uap air yang lebih kecil jika dibandingkan dengan tekanan uap air yang terdapat pada permukaan batubara.

2. Adherent moisture ialah air yang terdapat permukaan batubaraatau di dalam pori2 batubara yang relatif besar. Air dalam bentuk ini mudah menguap pada suhu ruangan.

3. Air kristal ialah air yang terikat secara kimia pada mineral-mineral dalam batubara. Bentuk ini menguap pada suhu yang cukup tinggi, tergantung dari jenis mineral yang mengikatnya, penguapan pada umumnya mulai terjadi pada suhu diatas 450 derajat celcius. Beberapa badan standarisasi international membuat metode untuk penetapan air kristal ini, namun jarang orang mempergunakannya, amerika menetapkan bahwa air kristal yang terdapat di dalam batubara ialah 8% dari kadar abu batubara, sedangkan negara-negara eropa menetapkan sebesar 9% dari kadar abu batubara.

PENGERTIAN MOISTURE PADA BATUBARA

Moisture pada batubara bukanlah seluruh air yang terdapat dalam pori-pori batubara baik besar maupun kecil dan yang terbentuk dari penguraian batubara selama pemanasan.

Moisture batubara ialah air yang menguap dari batubara apabila dipanaskan sampai pada suhu 105 – 110 derajat celcius.

Berdasarkan pengertian diatas, serta melihat kembali kepada bentuk2 air yang terdapat di dalam batubara, maka hanya air dalam bentuk inherent dan bentuk adherent sajalah yang dapat dikategorikan sebagai moisture batubara, sedangkan 2 bentuk lainnya, yaitu air kristal mineral dan air hasil penguaraian zat organik karena oksidasi, tidak termasuk sebagai air batubara.

ISTILAH YANG DIPAKAI

Berdasarkan bentuk-bentuk air yang dianggap sebagai air batubara, kemudian muncullah bermacam istilah yang dipergunakan, istilah-istilah tersebut antara lain :

Kondisi 1 : Inherent moisture (moisture holding capacity : bed moisture, equilibrium moisture) dan Adherent moisture (surface moisture, free moisture).

Kondisi 2 : Total moisture  terdiri dari 2 yakni Free moisture (air dry loss, extraneous moisture) dan Residual moisture.

Kondisi 3 : Free moisture dan moisture (air dried moisture, moisture in the analysis sample)

selain istilah-istilah tersebut masih banyak istilah lainnya yang dipergunakan orang, seperti natural moisture, internal moisture, critical moisture, chemically combined moisture, as received moisture dan lain sebagainya.

PEMBAHASAN ISTILAH

Kondisi 1

1. Inherent moisture

Inherent moisture ialah moisture yang dianggap terdapat di dalam rongga-rongga kapiler dan pori-pori batubara yang relatif kecil, pada kedalaman aslinya yang secara teori dinyatakan bahwa kondisi tersebut ialah kondisi dengan tingkat kelembapan 100% serta suhu 30 derajat celcius.

Karena sulitnya mengsimulasi kondisi batubara di kedalaman aslinya, maka badan-badan standarisasi menetapkan kondisi pendekatan untuk dipergunakan pada metode standar pengujian di laboratorium.

Standar internasional, British, Australia dan Amerika menetapkan bahwa kondisi pendekatan tersebut ialah kondisi dengan tingkat kelembapan 96 – 97 % dengan suhu 30 derajat celcius. sedangkan standar jepang menetapkan kondisi tersebut pada tingkat kelembapan 67 % dengan suhu 30 derajat celcius. sehingga hasil yang diperoleh dengan standar jepang selalu lebih kecil dibandingkan dengan hasil yang didapat dengan standar lainnya.

Banyaknya jumlah inherent moisture dalam suatu batubara dapat dipergunakan sebagai tolok ukur tinggi rendahnya tingkat rank batubara tersebut. Semakin tinggi nilai inherent moisture suatu batubara, semakin rendah tingkat rank batubara tersebut.

Bed moisture ialah istilah lain inherent moisture yang banyak dipakai, sedangkan moisture holding capacity (MHC) ialah istilah yang dipakai oleh international standard (ISO), British Standard (BS) dan Australia Standard (AS), sedangkan American Standard (ASTM) mempergunakan istilah Equipment moisture, Moisture Holding Capacity dan equilibrium moisture ialah istilah yang dipergunakan untuk nama pengujian.

2. Adherent moisture

Adherent moisture ialah moisture yang dianggap terdapat pada permukaan batubara dan pori-pori batubara yang relatif besar.

Surface moisture ialah istilah yang dipergunakan oleh international standard (ISO),BS,AS sedangkan ASTM mempergunakan istilah free moisture.

Nilai adherent moisture diperoleh dari pengurangan nilai total moisture oleh nilai inherent moisture (Adherent moisture = total moisture – inherent moisture).

Keberadaan adherent moisture pada batubara dimungkinkan terjadi dalam beberapa situasi, antara lain :

  1. Bercampurnya air tanah dengan batubara pada waktu penambangan maupun pada kondisi asalnya di dalam tanah.
  2. Taburan air hujan pada tumpukan batubara
  3. sisa-sisa air yang tertinggal pada permukaan batubara setelah proses pencucian.
  4. Air yang disemprotkan untuk mengurangi debu pada tumpukan batubara.

Keberadaan adherent moisture ini dapat dikurangi jumlahnya dengan proses penirisan (drainage), centrifuge, pengeringan di udara terbuka, pengeringan dengan pemanasan.

Oleh karena sebagian besar moisture ini terdapat pada permukaan batubara, maka semakin luas permukaan suatu batubara, semakin besar pula jumlah surface moisture-nya, ini berarti bahwa semakin halus suatu batubara, semakin besar pula surface moisture-nya.

Pada batubara yang halus, keberadaan surface moisture-nya sangat kuat, karena adanya ikatan antara moisture pada permukaan partikel-partikelnya, yang disebut dengan “bridging” sehingga sulit sekali untuk dikurangi, dan apabila mencapai jumlah yang cukup besar terlebih lagi kalau mengandung mineral cukup besar pula, maka akan menimbulkan masalah yang serius pada penanganan batubara tersebut (coal handling), oleh karena itulah pada waktu pembelian batubara selalu diperiksa jumlah partikel halusnya.

Kondisi 2

1.Total Moisture ialah seluruh jumlah air yang terdapat pada batubara dalam bentuk inherent dan adherent pada kondisi saat batubara tersebut diambil contohnya (as sampled) atau pada pada kondisi saat batubara tersebut diterima (as received).

      Nilai total moisture diperoleh dari hasil perhitungan niali free moisture dengan nilai residual moisture dengan rumus.

      % TM = % FM + % RM x (1 – % FM/100)

Nilai-nilai free moisture dan residual moisture diperoleh dari hasil analisis penetapan total moisture metode dua tahap (two state determination).

a. Free Moisture (FM) ialah jumlah air yang menguap apabila contoh batubara yang baru diterima atau yang baru diambil, dikeringkan dalam ruangan terbuka pada kondisi tertentu sampai didapat berat konstannya.

Berat konstan ialah berat penimbangan terakhir apabila pada dua penimbangan terakhir dicapai perbedaan berat < 0,1%/jam.

Free moisture istilah yang dipakai ISO, BS dan AS sedangkan ASTM mempergunakan istilah air dry loss (ADL) . Pada ASTM dikenal juga istilah free moisture akan tetapi istilah tersebut mempunyai pengertian yang berbeda dengan istilah free moisture yang dipergunakan oleh ISO, BS, AS.

b. Residual Moisture  ialah jumlah air yang menguap dari contoh batubara yang sudah kering (setelah free moisturenya menguap) apabila dipanaskan kembali pada suhu 105 – 110 derajat celcius, proses pengerjaan untuk  mendapatkan nilai residual moisture merupakan tahap kedua dari penetapan total moisture (metode dua tahap).

Kondisi 3

1. Free Moisture (informatif) ialah istilah yang dipergunakan untuk mengambarkan persen jumlah air yang menguap dari contoh batubara yang dikeringkan pada kondisi ruangan (suhu dan kelembapan ruangan) yang kadang2 dibantu dengan hembusan kipas angin. Pengeringan tidak perlu dilakukan sampai dicapai berat konstan. Pengeringan justru harus mengikuti ketentuan yang ditetapkan oleh metode standar. Hal ini dilakukan agar pengeringan tidak terlalu berlebihan karena akan terjadi oksidasi terhadap batubara tersebut sehingga mengurangi nilai calorific value.

Air dry loss ialah istilah yang dipergunakan dalam ASTM . Nilai free moisture ini sifatnya hanya informatif dan nilainya dari satu laboratorium ke laboratorium lainnya tidak selalu harus sama.

2. Air dried moisture, ISO, BS dan AS mempergunakan ukuran partikel -212 um, sedangkan ASTM mempergunakan partkel ukuran -250 um. Air dried moisture ialah air yang menguap dari contoh yang halus apabila dipanaskan pada suhu 105 – 110 derajat celcius dan penetapannya merupakan bagian dari analisis proximate, istilah lain yang banyak dipergunakan ialah moisture in the analysis sample atau moisture saja. Nilai moisture ini hanya dipergunakan untuk menghitung hasil-hasil analisis lainnya, yang ada hubungannya dengan moisture ke dalam basis yang diinginkan. Hal ini perlu dilakukan apabila kita akan memperbandingkan dua hasil analisis dari contoh yang sama atau diperlukan juga untuk pengklasifikasian batubara tersebut.

bersambung

4 Komentar

  1. Icemael Glb said,

    Januari 30, 2014 pada 2:03 pm

    ada bukunya ga gan

    • idhamds said,

      April 14, 2015 pada 6:24 pm

      Terima kasih atas komennya Bang Mael.
      Rencana kami akan menulis buku perihal ini semoga ada penerbit yang berminat

  2. Budi Santoso said,

    April 9, 2015 pada 1:54 pm

    ada baiknya ditelanjutkan dengan pembahasan analisa lainya supaya lebih kompleted

    • idhamds said,

      April 14, 2015 pada 6:23 pm

      Terima kasih atas komennya Bang Budi.
      Akan dilanjtukan dengan parameter yang lain


Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: