Karakteristik dan Perilaku Api

Manajemen Kebakaran I

Karakteristik dan Perilaku Api

1.1 Pengertian tentang api

1.1.1 Reaksi terjadinya api

Api merupakan hasil peristiwa / reaksi kimia antara bahan bakar,

oksigen dan sumber panas / sumber nyala dalam perbandingan

          tertentu.

Api adalah proses oksidasi yg sangat cepat dan berangsung secara terus menerus.

Api bukanlah tergolong pada zat. Api, atau lebih tepatnya panas adalah Energi. Panas adalah pancaran radiasi berupa kuanta yang berupa paket energi (kuantum) yang dihasilkan oleh zat atau materi.

Api adalah zat panas yang ditimbulkan dari benda yang terbakar, berasal dari proses oksidasi sehingga berupa energi berintensitas yang bervariasi dan memiliki bentuk cahaya (dengan panjang gelombang juga di luar spektrum visual sehingga dapat tidak terlihat oleh mata manusia) dan panas yang juga dapat menimbulkan asap.

Api (warnanya-dipengaruhi oleh intensitas cahayanya) biasanya digunakan untuk menentukan apakah suatu bahan bakar termasuk dalam tingkatan kombusi sehingga dapat digunakan untuk keperluan manusia (misal digunakan sebagai bahan bakar api unggun, perapian atau kompor gas) atau tingkat pembakar yang keras yang bersifat sangat penghancur, membakar dengan tak terkendali sehingga merugikan manusia (misal, pembakaran pada gedung, hutan, dan sebagainya).

1.1.2 Unsur unsur api

         

a. Bahan bakar (fuel) : sesuatu benda yang dapat dibakar atau

    terbakar.

1) Padat seperti kayu, kertas, batu, kain, plastik

2) Cair seperti gasoline, kerosine, solar, olie dll

3) Gas seperti LPG, LNG dan sejenisnya

b. Oksigen (zat asam) diperlukan untuk proses pembakaran

1) Tubuh manusia dan terjadinya api diperlukan min. 15% O2.

2) Komposisi O2 di udara + 21% , Nitrogen + 78%, CO2 dan

     gas lainnya + 1%

c. Sumber Panas (source of heat)

1) Secara umum sumber panas dapat juga disebut sumber

     nyala , tetapi secara khusus keduanya berbeda

2) Perbedaan sumber panas dan sumber nyala

a) Sumber panas : benda atau keadaan / kejadian yang

     menghasilkan panas

b) Sumber nyala : sumber panas pada tingkatan

     temperatur tertentu dianggap

     berbahaya bagi timbulnya nyala api

3) Terjadinya sumber nyala

a) Peristiwa alam (natural process)

- Pancaran sinar matahari

- Gunung meletus

- Tenaga panas bumi, halilintar dlsb

b) Reaksi kimia

- Karbid / batu kapur dicelupkan air

c) Peristiwa listrik (electrical process)

- Hubungan pendek (short circuit)

- Timbunan listrik statis yang merembes/meloncat

d) Peristiwa mekanik (mechanical process)

- Pergesekan dua buah benda padat

- Benturan antara paku dengan pemukul

- Udara yang dimampatkan

e) Peristiwa nuklir

- Reaktor nuklir

- Pembangkit tenaga nuklir

- Senjata nuklir

4) Cara Pemindahan panas

a) Konduksi (conduction)

    Proses pemindahan panas karena hubungan

    langsung dengan perantara benda padat penghantar

    panas

b) Konveksi (convection)

    Proses pemindahan panas melalui benda cair udara

    dan gas seperti panas yang dirasakan pada bangunan

    yang berdekatan dengan bangunan lain yang terbakar

c) Radiasi (radiation)

    Proses pemindahan panas tanpa perantara,

    (pancaran gelombang panas dari sumber panas itu

    sendiri), sebagai contoh panas matahari ke bumi

5) Alat Pengukur Panas

a) Disebut thermometer (menggunakan air raksa)

b) Reaumur (R)    : titik beku Oº dan titik didih 80º

             R = 80 perbandingan = 4

c) Celcius (C)        : titik beku Oº dan titik didih 100º

             C=100 perbandingan = 5

d) Fahrenheit (F)  : titik beku = 32º dan titik didih 212º

             F = 180 perbandingan 9 + 32

             Contoh R = 60º , maka C = 5/4 x 60º = 75º

             F = (9/4 x 60º) + 32º = 167º

1.2 Proses terjadinya api

1.2.1 Reaksi dari 3 unsur api (Fuel, O2 dan Source of ignition)

Api akan terjadi kalau ke tiga unsur api tersebut bereaksi pada

perbandingan tertentu dan bahan bakar telah menjadi uap.

1.2.2 Chain reaction (tetra hedron of fire)

Reaksi ke 3 unsur api tersebut disebut chain reaction dan fuel,

O2, dan source of ignition plus reaksi disebut tetra hedron of fire

1.3 Oksidasi

1.3.1 Peristiwa Oksidasi

a) Definisi

    Peristiwa persenyawaan / reaksi kimia anatara suatu unsur

    atau lebih dengan oksigen

b) Tingkatan oksidasi

    1) Oksidasi lambat

        Proses oksidasi terjadi secara lambat, hingga hasil yang

        terbentuk dari proses tersebut perlu waktu lama untuk

        dapat dilihat contoh besi berkarat.

    2) Oksidasi cepat

        Proses oksidasi terjadi secara cepat, hingga hasil dari

        proses tersebut secara cepat dapat dilihat

        Contoh : proses terjadinya api

    3) Oksidasi sangat cepat

        Proses oksidasi terjadi secara sangat cepat, hingga hasil

        dari proses tersebut sangat cepat dapat dilihat

        Contoh : proses terjadinya ledakan

1.4 Intensity (Banyaknya Panas)

1.4.1 Banyaknya panas dari suatu kebakaran , tergantung dari jenis

         benda / bahan yang terbakar

1.4.2 Banyaknya panas tergantung dari luasnya permukaan bahan yang

          terbakar

1.4.3 Banyaknya panas tergantung dari banyaknya persentase O2

         dalam proses pembakaran

1.5 Perambatan Nyala

1.5.1 Pengertian

a. Nyala api akan menjalar / merambat ke segala arah pada

     semua permukaan bahan yang terbakar

b. Perambatan nyala memerlukan waktu untuk mencapai jarak

    tertentu

1.5.2 Faktor yang mempengaruhi perambatan nyala :

a. Jenis bahan bakar

b. Temperatur

c. Oksigen

1.6 Sifat sifat fisik api

1.6.1 Flash Point

         Suatu temperatur terendah ketika suatu bahan bakar telah

         menguap dan bila diberi sumber nyala maka akan terbakar

         sebentar lalu padam kembali

1.6.2 Fire Point

         Suatu temperatur terendah ketika suatu bahan bakar telah

         menguap dengan jumlah yang memadai dan bila diberi sumber

         nyala maka akan terbakar terus sampai bahan bakarnya habis

1.6.3 Ignition Temperature

         Suatu temperatur terendah ketika suatu bahan bakar telah

         menguap dengan jumlah yang memadai dan tanpa diberi sumber

         nyala maka bahan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya

         Contoh : Avgas 100 – 130 Ignition temperature 824ºF

1.6.4 Ledakan (explosive)

         Merupakan proses energi (kejadian yang menimbulkan /

         menghasilkan tenaga)

         Contoh : Terbakarnya tempat penimbunan bahan bakar

         Terbakarnya ruangan tertutup rapat

1.7 Klasifikasi Api / Kebakaran

1.7.1 Definisi

         Ditentukan atas dasar jenis benda / bahan yang terbakar

1.7.2 Klasifikasi :

         a. Api kelas A : bahan bakar benda padat selain metal / logam

         b. Api kelas B : bahan bakar benda cair atau gas

         c. Api kelas C : bahan bakar yang mengandung aliran listrik

         d. Api  kelas  D : bahan bakar benda logam/metal

1.8 Penjelasan Tentang Warna Api

1.8.1 Spoiler for Api Merah:

Api berwarna merah / kuning ini biasanya bersuhu dibawah 1000 derajat celcius. Api jenis ini termasuk api yang "kurang panas" dikarenakan jarang atau kurang sering digunakan di pabrik-pabrik industri baja / material. Kalau pada matahari, api ini berada pada bagian paling luarnya, yaitu bagian yang paling dingin.

1.8.2 Spoiler for Api Biru:

Api berwarna biru merupakan api yang mungkin sering kita jumpai di dapur. Biasanya api ini sering kita lihat di kompor gas. Rata-rata suhu api yang berwarna biru kurang dari 2000 derajat celcius. Api ini berbahan bakar gas dan mengalami pembakaran sempurna. Jadi tingkatan api biru diatas merah.

1.8.3 Spoiler for Api Putih:

Ini merupakan api paling panas yang ada di bumi. Warna putihnya itu dikarenakan suhunya melebihi 2000 derajat celcius. Api inilah yang berada di dalam inti matahari, dan muncul akibat reaksi fusi oleh matahari. Api ini paling banyak digunakan di pabrik-pabrik yang memproduksi material besi dan sejenisnya.

1.8.4 Spoiler for Api Hitam:

Tapi tahukah kalian bahwa api yang paling panas itu berwana Hitam, dan api hitam murni yang sesungguhnya ada di Neraka.
Ini bisa dibuktikan dari waktu Allah yang memerintahkan malaikat mengambil api dari neraka buat kehidupan di bumi, Si Penjaga Neraka memberikan api dari neraka hanya seukuran semut, lalu didinginkan dahulu sampai 70 masa (sekitar 350 ribu tahun kalau di bumi), lalu perlahan api tersebut berubah warna dari HITAM > PUTIH > BIRU > MERAH
Api hitam itu bisa saja disimulasikan (disimulasikan ya, bukan dibuat aslinya). Kalau misalnya kita lihat nyala api lilin atau kompor bunsen dengan seksama, maka ada perbedaan spektrum warna di dalamnya.

1.8.5 Spoiler for Simulasi membuat warna api:

Warna dari api juga bisa dibuat dengan pembakaran bahan kimia atau unsur golongan alkali / alkali tanah, contoh :
1. Red Strontium Chloride      =  api merah (pakai Stronsium)
2. Orange Calcium Chloride    =  api oranye (pakai Kalsium)
3. Yellow Sodium Chloride     =  api kuning (pakai Sodium)
4. Green Copper Sulfate                   =  api hijau
5. Blue Copper Chloride                   =  api biru
6. Violet 3 parts Potassium Sulfate 1 part Potassium Nitrate = api ungu
7. White Magnesium Sulfate   =  api putih (pake Magnesium
Dan terakhir kalau semua bahan itu dicampur akan menghasilkan api warna warni.

1.8.6 Spoiler for mengapa api selalu ke atas

Udara hasil pembakaran pasti akan lebih panas dari sekitarnya, sehingga kerapatannya menjadi lebih renggang. hal itu menjadikan masa jenis udara di dekat proses pembakaran menjadi lebih kecil dari yang lebih jauh. Sifat alam kan slalu ingin seimbang, jadi ya udara yang panas mengarah ke atas untuk mencari masa jenis yang sama dengan dirinya. Kerapatan udara di bumi kan semakin ke atas semakin kecil, sehingga udara di tempat pembakaranakan naik ke atas hingga masa jenisnya sama dengan yang lainnya, ruang udara yang naik ke atas akan di gantikan udara di sampingnya, sehingga terjadi sirkulasi udara dari samping ke atas, dan api menjadi terbawa ke arah atas.