31
ANALISIS ULTIMAT DAN PROKSIMAT BATUBARA DAN KOKAS ANALISIS KANDUNGAN AIR PADA BATUBARA DAN KOKAS Kandungan air di dalam batubara dapat dibagi menjadi dua jenis. Yang pertama adalah inherent moisture atau residual moisture, yaitu air yang terserap ke dalam batubara manakala batubara berada dalam kesetimbangan kelembaban dengan udara bebas. Yang kedua adalah surface moisture atau hygroscopic moisture (uap air higroskopis), yaitu air yang terserap dan menempel pada batubara oleh adanya proses sekunder, misalnya dari air tanah, air penyiraman saat penambangan, air yang dipakai untuk hydraulic mining, air pada proses preparasi batubara, air hujan, dan sebagainya. Jumlah kandungan kedua jenis air di dalam batubara inilah yang disebut dengan kandungan air total (total moisture). Moisture di sini diartikan dengan menghitung berat sampel yang hilang ketika dipanaskan pada kondisi yang telah diatur sebelumnya seperti suhu, waktu, tekanan, berat sampel dan spesifikasi alat. Sample analisis adalah sampel yang telah dihlauskan melewati sieve (no 60) 250 m seperti yang telah dipersiapkan berdasarkan metode D346 atau D2013. ANALISIS PROKSIMAT BATUBARA DAN KOKAS

Analisa Ultimate

Embed Size (px)

DESCRIPTION

analisa batubara

Citation preview

Page 1: Analisa Ultimate

ANALISIS ULTIMAT DAN PROKSIMAT BATUBARA DAN KOKAS

ANALISIS KANDUNGAN AIR PADA BATUBARA DAN KOKAS

Kandungan air di dalam batubara dapat dibagi menjadi dua jenis. Yang pertama

adalah inherent moisture atau residual moisture, yaitu air yang terserap ke dalam

batubara manakala batubara berada dalam kesetimbangan kelembaban dengan udara

bebas. Yang kedua adalah surface moisture atau hygroscopic moisture (uap air

higroskopis), yaitu air yang terserap dan menempel pada batubara oleh adanya proses

sekunder, misalnya dari air tanah, air penyiraman saat penambangan, air yang dipakai

untuk hydraulic mining, air pada proses preparasi batubara, air hujan, dan sebagainya.

Jumlah kandungan kedua jenis air di dalam batubara inilah yang disebut dengan

kandungan air total (total moisture).

Moisture di sini diartikan dengan menghitung berat sampel yang hilang ketika

dipanaskan pada kondisi yang telah diatur sebelumnya seperti suhu, waktu, tekanan, berat

sampel dan spesifikasi alat. Sample analisis adalah sampel yang telah dihlauskan

melewati sieve (no 60) 250∏m seperti yang telah dipersiapkan berdasarkan metode D346

atau D2013.

ANALISIS PROKSIMAT BATUBARA DAN KOKAS

Standard bagi analisis proksimat batubara akan dilakukan suatu analisis kuantitatif

untuk mendapatkan nilai kandungan air, abu, zat terbang (volatile matter), dan karbon

tetap (fixed carbon).

Tidak seperti analisis ultimat yang bertujuan untuk mendapatkan nilai “mutlak” dari

unsur-unsur yang terkandung dalam batubara, analisis proksimat lebih merupakan suatu

“kesepakatan”, agar pengguna dapat lebih mengetahui karakteristik batubara yang

dibelinya. Selain itu, analisis ini juga relatif mudah untuk dilakukan.

Untuk menghitung persentase moisture pada analisa sample sebagai berikut :

Page 2: Analisa Ultimate

Moisture sample(%) =

( A−B )A x 100%

Dimana :

A = berat sampel awal

B = berat sampel setelah dipanaskan

Contoh soal :

Diketahui sampel batubara seberat 2.2gr setelah dikeringkan pada suhu 107oC selama 1

jam dan beratnya menjadi 1,64 gr. Tentukan kandungan moisturenya?

IM(%) =

(2,2−1 , 64 )2,2 x 100%

= 25,45%

ANALISIS ABU PADA BATUBARA DAN KOKAS

Meliputi pengertian kandungan abu dalam analisis sampel batubara/kokas

sebagaimana dipersiapkan berdsarkan metode ASTM D 2013. Hasil yang diperoleh dapat

digunakan seperti abu dalam proksimat, metode D 3172 dalam analisis ultimat, metode D

3176.. Adapun metode yang dilakukan menurut ASTM adalah : D 346 pengumpulan

dan preparasi sample kokas pada analisis lab, D 388 klasifikasi batubara berdasarkan

rank, D 2013 preparasi untuk sample batubara analisis, D 2795 untuk analisis batubara

dan kokas, D 3176 analisis ultimat batubara dan kokas

Menghitung persen abu dalam analisis sample :

Ash analisis (Ash %) =

( A−B )C x 100%

Dimana

A = berat kapsul dan sisa abu

Page 3: Analisa Ultimate

C = berat sample analisis yang digunakan

B =berat kapsul kosong (wadah)

Contoh soal :

Ditentukan suatu sampel batubara dengan berat 6,8gr beserta kapsulnya dipanaskan pada

suhu 600oC selama 3jam dan sebelumnya diketahu berat wadah 3,11 gr dan berat sampe

akhir sesudah dipanaskan seberat 4,27 gr, berapakah kandungan abu dari sample batubara

tersebut?

Ash (%) =

(4 ,27−3 ,11)6,8 x 100%

= 17,05%

ANALISIS VOLATILE MATTER

Untuk batubara dan kokas yang tidak berpijar :

1. Sampel dimasukkan ke dalam krusibel bertutup, lalu sambil diupayakan agar

tidak terjadi kontak dengan udara, sampel dipanaskan dalam waktu yang cukup

singkat. Setelah itu, kehilangan massa akibat pemanasan terhadap sampel

dihitung berdasarkan persen massa, kemudian nilai tersebut dikurangi nilai

kandungan air dari analisa kuantitatif yang dilakukan bersamaan. Hasilnya inilah

yang berupa kandungan zat terbang, yang terdiri dari unsur-unsur yang mudah

menguap (volatile) di dalam batubara itu sendiri, atau zat-zat yang terlepas ke

udara akibat proses pemanasan.

2. Pertama-tama, sampel 1 gram dipanaskan selama 7 menit pada temperatur

900±20°C, kemudian ditimbang penurunan berat/massa-nya. Setelah itu,

dikurangi dengan nilai kandungan air untuk mendapatkan kandungan zat terbang.

Nilai kandungannya dinyatakan dengan perhitungan persen berat.

Untuk batubara yang berpijar ;

Page 4: Analisa Ultimate

1. Bahan bakar yang tidak ditutup rapat sebaiknya diperhatikan selama pemanasan.

Semua bahan bakar yang berpijar dapat diamati, perhitungan sebaiknya ditolak

dan dilakukan pemanasan kembali sampai pemijaran tidak nampak dan tidak

terjadi. Pindahkan wadah dari furnace kemudian dinginkan dan lalu timbang.

Sebaiknya semua analisis dari sampel ditandai dengan tujuan bahwa prosedur

modifikasi telah dilakukan.

2. Perhitungan berat yang hilang :

Weight Loss (% ) =

( A−B )A x 100%

Dimana :

A = berat sampel yang digunakan

B = berat sampel setelah dipanaskan

Untuk perhitungan persentase Volatile matter (VM%)

% VM = C – D

Dimana :

C = berat yang hilang % (weigh loss)

D = moisture %

Contoh soal :

Tentukan kadungan moisture bila diketahui 45 % dan total berat yang hilang

selama pemanasan suhu 780oC selama 5 menit adalah sebesar 46,87%,

tentukanlah nilai volatile matter dari batuara tersebut?

VM(%) = persentase berat yang hilang (C) – persentase moisture (D)

= 46,87 – 45%

= 1,87%

METODE STANDAR ANALISIS ULTIMAT

Page 5: Analisa Ultimate

Analisis ultimat terhadap batubara, ditetapkan dan diatur di dalam standard D 2361

dan terbagi atas 5 buah kandungan unsur, yaitu (abu) karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen,

dan belerang. Bila dibandingkan dengan heavy oil, persentase kandungan karbon,

hidrogen, oksigen, dan nitrogen dalam batubara sangat berbeda. Untuk heavy oil,

kandungan hidrogen meliputi kira-kira separuhnya, sedangkan oksigen dan nitrogen

hampir tak ada sama sekali. Berlawanan dengan itu, di dalam batubara terkandung

oksigen sekitar 10% dan nitrogen 1-3%. Untuk mengetahui struktur kimia ataupun

karakteristik batubara, analisis ultimat memiliki peranan yang sangat penting.

Syarat syarat khusus metode ini adalah :

Karbon dan hydrogen (sesuai dengan metode D 3178)

Sulfur (D 3177)

Nitrogen (D 3179)

Abu ( D 3174)

Oksigen (tidak ada metode ASTM yang mendeterminasikan oksigen secara

langsung) ini dihitung dengan pengurangan 100 dengan jumlah dari komponen

komponen lainnya dalam analisis ultimat)

Symbol symbol yang digunakan antara lain :

M : moistur/kelengasan

P : symbol yang digunakan dalam perubahan dalam table untuk menunjukkan menjadi abu, karbon atau nitrogen (%)

H : hydrogen (%)

Ox : oksigen

METODE STANDAR UNTUK UJI COBA TOTAL SULFUR

Prosedur dalam penentuan total kandungan sulfur antara lain ;

Metode A-Eschka Methods(BAGIAN 5 -8)

Page 6: Analisa Ultimate

Sampel ditimbang dan dicampur dengan campuran Eschka lalu dibakar semua

dan sulfur diendapkan dari hasil larutan sebagai Barium Sulfat (BaSO4). Endapan

disaring, dikeringkan/dipanggang lalu ditimbang beratnya (gr)

Peralatan dan perlengkapan yang digunakan :

1. Gas untuk membakar sampel

2. Cawan (Crucible) dan kapsul, tinggi 22mm, diameter 44mm atau cawan dengan

kapasitas 30mlbentuk tinggi atau rendah, cawan platina yangv sama ukurannya.

Metode B-Bomn Washing Methods (BAGIAN 9 – 1)

BaSO4 diendapkan ntuk mengambil sulfurnyadengan menggunakan oksigen

bomb calorimeter washing lalu endapannya BaSO4b disaring, dikeringkan/dipanggang

dan ditimbang beratnya (gr)

Metode C-High Temperature Combustion Method (BAGIAN 12 – 16)

Sampel yang sudah ditimbang dibakar dalam kotak furnace pada temperature

1350oC dengan mengalirkan oksigen. Zat oksida sulfur dan klorin diserap dengan larutan

hydrogen piroksida sehingga menghasilkan asam klorida dan asam sulfat. Jumlah

kandungan asam diketahui dengan mentitrasi sodium nitrat.

Menghitung kadar sulfur dengan persamaan ;

% Sulfur =

( A−B )x 13 ,738¿C ¿¿

¿

S =

1. 603 {F 1 (a−a 1)−F 2(b−b 2)}W

Dimana

A = berat endapan baSO4 (gr)

S = persentase sulfur dalam batubara

Page 7: Analisa Ultimate

B = berat baSO4 seharusnya (gr)

a = ml NaOH dalam determinasi lengkap

C = berat sampel yang digunakan (gr)

a1 = ml NaOH blank determinasi

b = ml H2SO4 determinasi lengkap

b1 = ml H2SO4 blank determinasi

F1 = normality larutan NaOH

F2 = normality H2SO4

W = berat sampel batubara yang digunakan

Adapun reagen yang digunakan adalah : reagen murni, air murni, ammonium

hidroksida, air jenuh, asam hidrochlorik,larutan sodium karbonat dan larutan pembersih.

Sedangkan alat yang dipakai adalah tabung furnace, tabung combustion, silinder oksigen,

flow meter (untuk mengukur aliran oksigen hingga 300ml/min)

Hasil dari duplikat diambil dari tab yang berbeda pada representative sampel

dengan tidak boleh beda dari :

Batubara dengan kurang dari 2% sulfur 0,10

Batubara dengan kurang dari 2% sulfur 0,20

Kokas dengan kurang dari 2% sulfur 0,05

Contoh soal

Dari suatu analisis sampel penentuan kadar sulfur didapatkan endapan BaSO4 seberat

0,31gr dan menurut perhitungan seharusnya seberat 0,28gr dan berat sampel batubara

yang digunakan seberat 18gr. Tentukan berapa kandungan sulfur dalam batubara?

S(%) =

(0 ,31−0 , 28 )x 13 ,738 ¿18 ¿

¿¿

Page 8: Analisa Ultimate

= 0,0623%

Page 9: Analisa Ultimate

HIGH TEMPERATURE COMBUSTION METHOD

Reproductbility yaitu hasil determinasi yang berurutan dari sampel yang sama

oleh operatir ysang sama dan hasil dari duplikat diambil dari tab yang berbeda pada

representative sampel dengan tidak boleh beda dari :

Batubara dengan kurang dari 2% sulfur 0,115

Batubara dengan kurang dari 2% sulfur 0,25

Kokas dengan kurang dari 2% sulfur 0,15

Metode ini mencakup determinasi total karbon dan hydrogen pada sample

batubara. Karbon dan hydrogen dideterminasi dalam satu prosedur Determinasi karbon

dan hydrogen dibuat dengan memanaskan sejumlah sampel pada system tertutup dan

meletakkan sampel pada peralatan absorbsi setelah oksidasi lengkap Dan penyaringan

substansi campuran. Bahan yang digunakan adalah reagen murni, air murni, oksigen

99,5%, reagen pada combustion, CuO, PbCrO4, Cooper gauze, reagen purifikasi untuk

absorbs, water absorbent dan carbon dioxide absorbent.

Persamaan dalam menentukan persentase karbon dalam analisis sampel adalah sebagai

berikut :

C (%) =

( Ax 2 ,283 )B

Dimana

A = peningkatan berat penyerapan gelembung CO2 9gr)

B = gram sampel yang digunakan.

Persamaan dalam menentukan persentase hydrogen dalam analisis sampel adalah

sebagai berikut :

H (%) =

( Ax 11 ,19)B x 100%

Page 10: Analisa Ultimate

Dimana

B = berat (gram) sampel yang digunakan

C = peningkatan berat oleh penyerapan gelembung air

Contoh soal :

Dalam suatu percobaan praktikum batubara diketahui parameter kandungan

proksimatnya inherent moisture 38%, kandungan abu 6,2% dan kandungan zat

terbangnya sebesar 35%, tentukan jumlah fixed carbonnya pada sampel tersebut?

FC (%)= 100% - (IM% + A% + VM%)

= 100 – ( 38 + 6,2 + 35)

= 100 – 79,2

= 20,8%

ANALISIS KANDUNGAN NITROGEN PADA SAMPEL BATUBARA DAN

KOKAS

Penentuan kandungan nitrogen dilakukan dengan metode Kjeldahl atau metode semi-

mikro Kjeldahl. Di dalam batubara, terdapat kandungan nitrogen sekitar 0,5~2,0%.

Pada saat terjadi pembakaran, sebagian nitrogen dalam batubara akan berubah

menjadi NOx dan dilepas ke udara, sehingga berpengaruh terhadap lingkungan.

Rasio/persentase perubahan ini sangat tergantung kepada kondisi persenyawaan dalam

batubara dan kondisi pembakarannya itu sendiri. Sebenarnya tidak terdapat hubungan

yang khusus antara kandungan nitrogen di dalam batubara dengan tingkat

pembatubaraan, namun terdapat kecenderungan bahwa kandungan nitrogen cukup tinggi

untuk batubara berasap, dan sedikit untuk batubara antrasit.

Prosedur Metode Kjedahl Gunning

Sampel dipindahkan dengan hati hati kedalam botol Kjedahl 500-800ml yang

berisi 7-10g K2SO4 dan 0,6-0,8 Mercuri. Tambahkan H2SO4 kedalam campuran dengan

menyiraminya kebotol tersebut secara berputar, supaya dalam material bersih dari

Page 11: Analisa Ultimate

material pemgikat sample. Putar isi botol beberapa kali untuk menjamin ketelitian

campuran. Miringkan botol pada sudut 45 – 60o pada pemanas dengan penutup uap dan

panaskanlarutan hingga mendidih sehingga semua sampel teroksidasi ditandai dengan

perubahan warna jadi kuning. Ketika proses pengupan selesai dan larutan telah

didinginkan sedikit Kristal KMnO4 dapat ditambahkan untuk menyempurnakan proses

oksidasi, selajutnyan dilakukan pemanasan untuk menghilangkan kelebihan

permanganate dan memurnikan larutan.

Persamaan dalam menentukan persentase nitrogen dalam analisis sample :

N (%) =

( B−A )Nx 0 ,014C x 100%

Dimana :

A = NaOH 0,1 – 0,2 N yang dibutuhkan untuk titrasi sampel

B =NaOH 0,1 – 0,2 N yang dibutuhkan untuk titrasi pemurnian

N = nornalitas NaOH

C = berat sampel yang digunakan (gr)

Contoh soal :

Jika sampel batubara seberat 5,57gr dianalisis secara kimia dengan menggunakan larutan

NaOH dimana konsentrasi yang dibutuhkan untuk titrasi pemurnian dan sampel masing

masing 0,17N dan 0,14N dengan Molaritas dari NaOH 0,5N, berapa persentase

kandungan Nitrogen dalam batubara?

N (%) =

(0 , 17−0 ,14 ) x0,5 x 0 ,014¿5 , 57 gr ¿

¿¿x 100%

= 0,0377%

Page 12: Analisa Ultimate

BASIS BASIS DALAM MENGHITUNG BATUBARA DAN PENELITIAN COKE

(KOKAS)

1. Basis penentuan, diperolehan data dari analisa batubara atau coke setelah

dipengaruhi keadaan dan persiapan ayakan menurut metode D 2013. Data

penentuan memberikan nilai nilai yang kuantitatif diperoleh pada pengukuran

moisture tertentu ketika dianalisa.

2. Basis sebagai penerima, . Jika contoh telah dirawat dalam status disegel

sedemikian sehingga tidak ada keuntungan atau kerugian, basis penentuan sama

dengan moisture ketika pemercontohan lalu dilakukan perhitungan data analisis

pada kondisi moisture dari contoh ketika tiba di laboratorium dan sebelum

pengolahan atau pengaruh keadaan

3. Basis kering, data yang dihitung kedasar teoritis tidak ada moisture yang

dihubingkan dengan contoh. Dibentuk dengan metode D 3173

4. Basis kering, kadar abu bebas, Nilai kuantitatif dengan metode D 3173 ditentukan

dan untuk mengubah data penentuan moisture dan basis kadar abu bebas dengan

metode D 3174. Dengan cara melakukan perhitungandata ke dasar teoritis tidak

ada kadar abu atau moisture yang dihubungkan dengan contoh. Nilai kuantitatif

dengan metode D 3173 ditentukan dan untuk mengubah data penentuan moisture

dan basis kadar abu bebas dengan metode D 3174.

Pada saat terjadi pembakaran, semua oksigen di dalam batubara dianggap bereaksi

dengan hidrogen membentuk air. Hidrogen yang tersisa, yang merupakan hidrogen di

dalam batubara yang siap dimanfaatkan secara efektif, disebut dengan available

hydrogen, dan dicari dari persamaan berikut ini:

Available Hydrogen (%) = Hydrogen (%) – Oxygen (%) / 8

Penentuan kandungan oksigen tidak dilakukan secara langsung, akan tetapi dihitung

dari persamaan berikut ini:

O (%) = 100 – {C (%) + H (%) + S (%) + N (%) + ash (%) 100 / (100-water)}

Page 13: Analisa Ultimate

METODE STANDAR UNTUK GROSS CALORITIC VALUE OF SOLIF FUEL

DENGAN ISOTHERMAL JACKET BOMB CALORIMETER

Yang dimaksud dengan gross calorivic value adalah nilai kalori total, dan nilai ini adalah

nilai yang diperoleh dari hasil analisis. Di dalam nilai tersebut, terkandung pula nilai

kalor laten (= panas tersembunyi) dari uap air yang terbentuk akibat pembakaran

kandungan air dan hidrogen dalam batubara. Akan tetapi, pada pembakaran sebenarnya

dengan menggunakan boiler dan sebagainya, uap air ini dilepaskan begitu saja lewat

cerobong asap tanpa proses kondensasi, sehingga pada hakikatnya kalor laten tersebut

tidak dapat dimanfaatkan.

Nilai kalori ditentukan dengan metode membakar sampel yang ditimbang dalam

oksigen disesuaikan dengan isothermal jacket bomb calorimeter dibawah pengawasan

keadaan.kalorimeter distandarisasi dengan membakar asam benzoic. Nilai kalori dari

sampel diperhitungkan dengan membakar yang dibuat sebelumnya, selama dan sesudah

pembakaran dan membuat pemberian kontribusi panas yang tepat.

Persamaan dalam menentukan nilai koreksi kenaikan suhu t :

t = tc – tn + Ce + Cx + Cr………1

dimana

Ce = koreksi emergen jika diperlukan

Cx = pengaturan koreksi jika diperlukan

Cr = koreksi radiasi

tn = koreksi pembacaan thermometer pada waktu pembakaran

tc = koreksi pembacaan akhir thermometer

Standarisasi Kalorimeter

Penentuan persamaan energy calorimeter khusus untuk kenaikan khusus rata rata

dilakukan dalam periode tidak kurang dari 3 hari atau tidak lebih dari 5 hari. Untuk

kecocokan seri standardeviasi akan 0,15% atau ebih kecil. Untuk tujuan ini, sembarang

Page 14: Analisa Ultimate

tes bias dibuang jika disana terdapat fakta fakta yang mengindikasikan pembakaran tidak

sempurna.

persamaan dalam menentukan energy, W dengan mensubstitiusi nilai koreksi kenaikan

suhu :

W = (H x G + e1 + e3) x t

Dimana

W = persamaan energy

H = energy pembakaran asam benzoic

e1 = koreksi titrasi

e3 = koreksi fuse wire

t = kenaikan suhu

factor yang menentukan dalam penentuan konversi analisis sample batubara

seperti yang dijelaskandalam metode D 3120 adalah sebagai berikut :

1. Ketepatan

2. Repeatabilitas

Hasil dari analisa air dibawa dari tempat yang sama pada laboratorium yang sama

oleh operator yang sama dengan alat yang sama, harusnya tidak berbeda

3. Reproduktivitas

Pada laboratorium yang berbeda, tempat beda, alat beda dan beda proporsi sampel

tidak akan berbeda lebih dari 0,5%.

KOREKSI

1. Koreksi Thermometer

Dibutuhkan untuk membuat koreksi berikut dimana hasilnya berubah sebesar

0,001oC atau lebih, koreksi thermometer terdiri atas :

Page 15: Analisa Ultimate

a. Koreksi pengaturan

b. Koreksi differential dari emergent stem

2. Koreksi Radiasi

Digunakan untuk menghitung head loss (panas yang hilang), berdasarkan

formula/persamaan Dickinson & Regnault pfaundlet atau Bearau of Mine

Method. Adapun jenisnya antara lain sebagai berikut ;

a. Dickinson formula

Cr = r1 (b – a) – r2 (c – b)

Dimana

r1 = rata peningkatan temperatur/menit pada tahap persiapan

r2 = rata rata peningkatan temperature/menit pada tahap akhir

ta = firing temperature

tc = temperature akhir

a = waktu pada saat temperature ta

b = waktu pada saat temperature ta + 0,60 (tc – ta)

c = waktu pada saat tc

b. Regnault – Pfaundler formula∑½

Cr = n r1 + k s

Dimana

n = waktu pembakaran

k = (r1 – r2) (t`` - t`)

s = ∑tn – 1 + (½) (ta + tc) – n t`

t` = rata rata temperature ta

Page 16: Analisa Ultimate

t`` = rata rata temperature akhir periode

3. Koreksi Thermochemical

Dalam proses pengoreksi ini, factor yang berpengaruh antara lain :

a. Energi dari formasi asam nitrit

b. Energi asam sulfat

c. Fuse wire/ kabel sumbu

Diketahui :

Nilai Air Kalorimeter (NA) = 2448 Berat Sampel digunakan (g) = 0,9999 gram

Temperatur Awal (To)= 81oC Temperatur Akhir (Ta)= 110oC

Koreksi kawat =1,8 kal/cm Koreksi HNO3 = 5,25 kal/ml

Koreksi H2SO4 = 14 Kal/ml Jumlah Koreksi (b) = 1,8 + 5,25 + 14 = 21,05

Ditanya : Nilai Kalor ?

Jawab :

Nilai Kalor=(Ta−To ) x ( NA−b )

Berat Sampel Nilai Kalor=

(110−81 ) x (2448−21 ,05 )0 ,9999

Nilai Kalor=(29 ) x (2426 ,95 )

0 ,9999 Nilai Kalor=

(70 .381 ,55 )0 ,9999

Nilai Kalor=70 . 388 ,59 Nilai Kalor=

(324 .376 , 49 )0 ,9999

Nilai Kalor=324 . 408 , 87

Page 17: Analisa Ultimate

PERHITUNGAN

1. Percent Total Moisture

TM(%) =

R (100−A )100 + A

M = total moisture (%)

L = berat yang hilang pada air dry

A = Air dry loss (%)

G = air sisa (residual moisture) (%)

R = Air sisa (residual moisture) (%)

A (%) = (

LG ) x 100%

Dimana

W = berat sampel yang dipakai

H = berat sampel setelah dipanaskan

Contoh soal :

Berapa total kandungan air setelah kita mendapatkan hasil analisis residual

moisture sebesar 12,9% dan persentase kehilangan air drynya sebesar 35,20%.

TM (%) =

{12 , 9(100−35 ,20 )}100 + 35,20

=

835 , 92100 + 35,20

= 8,359 + 35,20

= 43,559%

Page 18: Analisa Ultimate

TOTAL MOISTURE PADA BATUBARA

Kandungan air total (total moisture) adalah keseluruhan jumlah kandungan air

berbagai jenis yang terdapat dalam sampel batubara yang diambil. Kandungan air di

dalam batubara dapat dibagi menjadi dua jenis. Yang pertama adalah inherent moisture

atau residual moisture, yaitu air yang terserap ke dalam batubara manakala batubara

berada dalam kesetimbangan kelembaban dengan udara bebas. Yang kedua adalah

surface moisture atau hygroscopic moisture (uap air higroskopis), yaitu air yang terserap

dan menempel pada batubara oleh adanya proses sekunder, misalnya dari air tanah, air

penyiraman saat penambangan, air yang dipakai untuk hydraulic mining, air pada proses

preparasi batubara, air hujan, dan sebagainya. Jumlah kandungan kedua jenis air di dalam

batubara inilah yang disebut dengan kandungan air total (total moisture).

Adapun definisi dari total moisture adalah sebagai berikut :

1. Air drying adalah suatu proses pengeringan yang parsial untuk mencapai/dekat

dengan atmosfer dimana pengurangan menyangkut sampel tersebut lebih lanjut

akan berlangsung

2. Air dry basis adalah kehilangan berat sampel dilihat dari perentase hasil dari

pengeringanparsial batubarapada tiap masing masing tingkat reduksi

3. Residual Moisture adalah air yang tersisa pada batubara setelah menentukan dari

air dry basis

4. Total moisture adalah berat yang hilang pada saat air drying + residual moisture

5. Gross Moisture sampel adalah sampel yang mewakili satu lot batubara dan terdiri

dari nomor increment yang diambil dimana tak satu pun pengurangan yang

diperlihatkan.

Page 19: Analisa Ultimate

AKURASI PENENTUAN KANDUNGAN AIR DALAM BATUBARA

Kesulitan terbesar yang dihadapi dalam penentuan keakurasian kandungan air

dalam batubara adalah kesulitan dalam proses pemisahaannya. Sumber sumber air dalam

batubara menurut Gauger adalah sebagai berikut ;

1. Dekomposisi mineral organic

2. Permukaan yang diserap oleh air

3. Air kapiler yang terkondesasi

4. Jumlah air yang terlarut

5. Hidrasi dari air anorganik

Pemisahan mutlak pada pemisahan air tanpa kehilangan sedikit pun secara kiia

merupakan hal sulit, terutama untuk pemisahan secara geologi pada batubara muda kadar

rendah. Adapun cara yang dilakukan para peneliti untuk mrendapatkan jumlah air yang

diekstrak pada suhu dan waktu yang sama adalah :

a. Pemanasan di udara pada suhu dan interval waktu yang beragam

b. Pemanasan pada kondisi lembab (inert)

c. Pemisahan air dengan distilasi benzene, toluene, xylene dan kerosin

d. Pengukuran jumlah air dengan metode kimia titrasi Karl Fischer

METODE PENGUJIAN STANDARD FREE–SWELLING INDEX PADA

BATUBARA

1. Scope

Merupakan metode pengujian skala kecil untuk meperoleh informasi free

swelling indeks batubara, hasilnya menunjukkan karakteristik batubara jenis

caking ketika dibakar menjadi bahan bakar.

2. Apparatus

Page 20: Analisa Ultimate

Dilakukan dengan pemanasan gas atau elektrik, ketika menggunakan elektrik

hasil yang diperoleh harus sama dengan metode yang menggunakan pemanasan

gas. Apparatus gas terdiri atas :

a. Crucible

b. Sight tube

c. Thermocouple dan Potentiometer

Sedangkan bagiian bagian alat apparatus elektrik terdiri atas :

a. Furnace yang terdiri atas dasar, elemen pemanas dan chimney (cerobong asap)

b. Penyokong crucible

c. Elektrik Control yang terdiri atas ; Ammeter, Rheostat dan Timer

3. Kalibrasi

Proses kalibrasi dalam penentuan keakurasian kandungan air dalam batubara

dapat dilakukan dengan cara :

a. Tanur Elektrik

b. Gas Burner

PREPARASI SAMPLE

1. Metode Elektrik, masukkan sample ke dalam crucible dan lakukan ketukan

sebanyak 12kali, aturlah pngatur waktu pada tanda waktu 1,5 menit sesudah itu

masukkan crucible rendah ke dalam tanur dan catatlah dengan Rhesostat Sesudah

buanglah partikel partikel kokas dan ambil secukupnya untuk dianalisis (3

sampel)

2. Metode gas, masukkan sample ke dalam crucible dan lakukan ketukan sebanyak

12kali pada permukaaan yang keras dan berputar. Panaskan crucible di atas lidah

api sampai kandungan zat terbangnya hilang. Sesudah buanglah partikel partikel

kokas dan ambil secukupnya untuk dianalisis (3 sampel)

Page 21: Analisa Ultimate

SIFAT PENGGERUSAN BATUBARA DENGAN METODE HARDGROVE

MACHINE

Ketergerusan merupakan sifat mudah-sulitnya batubara untuk diremuk atau digerus.

Besar kecilnya nilai ketergerusan ini, dinyatakan dengan suatu indeks yang disebut

Hardgrove Grindability Index atau HGI. Semakin kecil nilai HGI, berarti semakin sulit

penggerusannya; dan begitu pula sebaliknya.

Pertama-tama, sampel digerus dan diayak hingga ukuran tertentu, yaitu antara

1190~ 590µm. Setelah itu, 50g sampel dimasukkan ke dalam alat uji ketergerusan

Hardgrove bersama dengan 8 buah bola. Setelah diputar sebanyak 60 kali, lalu diayak

dengan ayakan 75µm (200 mesh).

Adapun prosesnya dari metode ini terdiri atas apparatusnya

a. Balance ; dua keseimbangan yang dibutuhkan dengan sensitivitas10mg dan

kapasitas 100gr.

b. Sample divider ; riffle pembagi dengan metode ASTM D 2012. Persiapan

sampel batubara dibutuhkan untuk analisis.

c. Sieves ; rangkaian ayakan yang berdiameter 8 inch dan sesuai spesifikasi

ASTM

d. Crusher ; plate mill laboratorium dapat mereduksi ayakan No. 4 partisi

batubara dari minimum material kurang No Ayakan 30

PERSIAPAN DAN PENENTUAN INDEKS KEKUATAN PENGHANCURAN

DARI STANDAR SAMPEL MENDASAR

Sampel dalam jumlah yang cukup banyak dikarbonisasi, lalu kokas yang terbentuk diuji

kekuatannya untuk melihat sifat pengkokasan yang terjadi. Pada metode standard, diatur

tentang metode karbonisasi sampel seberat 1,5 kg. Pertama-tama, sampel sebanyak 1,5

kg dicampur air sebanyak 180 ml (12%), kemudian diaduk sampai merata. Setelah itu,

sampel dimasukkan ke dalam retort dan permukaannya diratakan. Diatasnya kemudian

Page 22: Analisa Ultimate

diletakkan papan asbes setebal 3~4 mm, dan ditindih lagi dengan pemberat 5±0,5 kg.

Retort kemudian dimasukkan ke dalam tungku listrik yang sebelumnya telah dipanaskan

terlebih dahulu. Proses pemanasan berlangsung selama 2 jam pada temperatur 700±10°C.

Setelah 2 jam, tegangan dinaikkan hingga temperatur mencapai 1050±10°C dalam waktu

90~100 menit. Setelah temperatur yang ditentukan tercapai, aliran listrik dimatikan.

Retort kemudian dikeluarkan dan didinginkan pada suhu kamar. Setelah itu, kokas

dikeluarkan, dan semua bongkahan berukuran 15 mm atau lebih digunakan sebagai

sampel untuk uji kekuatan. Hasil 3 kali pengujian lalu dirata-rata hingga satu angka

desimal, dan digunakan sebagai indeks kekuatan retort-kecil (Small-Retort Strength

Index).