Tetrahedron of Fire

Setelah mengetahui tentang kimia dan fisika api,pada akhir tulisan disebutkan bahwa api bisa terbentuk karena 3 unsur atau dalam ilmu firenya di sebut triangle of fire.Kemudian teori mengenai segitiga api mengalami pengembangan yaitu ditemukan unsur keempat terjadinya api atau Tetrahedron of Fire yaitu rantai-reaksi. Teori ini ditemukan berdasarkan penelitian dan pengembangan bahan pemadam tepung kimia (dry cemical )dan Halon (halogeneted hydrocarbon).

Ternyata jenis bahan pemadam ini mempunyai kemampuan memutus rantai reaksi kontinuitas proses api.

Tapi sayangnya khusus untuk bahan pemadam halon selain efektif untuk pemadaman ternyata mempunyai aspek samping yang sangat merugikan kehidupan di bumi yaitu merusak lapisan ozon. Dan direncanakan sekitar tahun 1995 bahan pemadam halon tidak digunakan lagi.

Dalam Tetrahedron of Fire proses terjadinya api mempunyai 4 unsur yaitu :

1. Bahan bakar (Fuel)
2. Zat asam (oxygen)
3. Sumber Panas
4. Reaksi Pembakaran Berantai

Untuk lebih jelasnya saya akan mencoba menjabarkan 4 unsur dalam Tetrahedron of Fire.

1.Bahan bakar (Fuel)
Berdasarkan sifatnya bahan bakar dapat dibagikan atas 3 (tiga) kelompok, yaitu :
• Bahan bakar padat, contoh : kayu, kertas, dll.
• Bahan bakar cair, contoh : minyak bumi, bahan pelarut, dll.
• Bahan bakar gas, contoh : LNG, LPG

Bahan bakar yang bisa terbakar kalau kontak dengan energi panas adalah bahan bakar yang mengandung unsur-unsur : magnesium, titanium, sulfur, dan kebanyakan senyawa yang mengandung unsur-unsur carbon, hidrokarbon, oxygen dan nitrogen (khusus oxygen dan nitrogen bukan bahan bakar).

Hampir disemua tempat dan semua organisme hidup mengandung unsur-unsur carbon, hidrogen, oxygen dan nitrogen. Contohnya kayu, kertas dan textil adalah :

bahan-bahan dengan rumus senyawa kimia (C6H10O5) disebut Cellulose. Senyawa hydrocarbon mempunyai susunan unsur hidrogen dan unsur carbon, yang mempunyai variasi bentuk gas, cair, sampai padat. Contoh hydrocarbon dalam bentuk cair dan gas yang semua mengandung hidrogen dan carbon. Seperti : Methane (CH4), Ethane (C2H6), Propane (C3H8), Butane (C4H10), Gasoline (C5H12) dan lain-lain.

2. Zat asam (oxygen)
Oxygen adalah alam unsur yang terbanyak, kira-kira 21% volume, 90% berat air laut, 50% berat kerak bumi dan 60% berat tubuh manusia terdiri unsur tersebut. Untuk mendukung proses kebakaran (api) diperlukan oksigen antara 10% - 20% volume udara.
Pada beberapa reaksi kimia untuk terjadi proses kebakaran tidak diperlukan oksigen karena pada proses reaksi zat tersebut sudah cukup oksigen sehingga proses pembakaran dapat terjadi. Zat tersebut disebut zat pengoksida (oxidizing agents), misal : hydrogen peroxide, ozone, nitrat, chlorat, perchlorat perotide. Oksigen itu sendiri tidak bisa terbakar, tetapi adalah pendukung terhadap perubahan. Kandungan oksigen yang tinggi, akan menaikan panas pembakaran dan oksidasi atau proses pembakaran akan lebih cepat.

Dalam kehidupan juga dibutuhkan oksigen sehingga untuk proses aksidasi, bila kandungan oksigen turun mencapai 6 sampai 10% maka proses hidup manusia juga turun sampai tidak bernafas lagi dan akan meninggal.

3. Sumber Panas

• Energi Kimia
Salah satu contoh sumber panas yang berasal dari reaksi kimia adalah pemanasan spontan yang terjadi pada reaksi oksidasi beberapa bahan organik, reaksi oleh bakteri pada bahan organik hasil pertanian.

• Energi Listrik
Oleh tenaga listrik dapat dihasilkan panas yang cukup tinggi sebagai sumber penyalaan panas yang dihasilkan ini misalnya dalam bentuk : bocoran arus listrik, listrik statis, busur listrik, petir atau kilat.

• Energi mekanik
Tenaga panas dari proses mekanik dapat disebabkan oleh gesekan dua bahan yang sifatnya menahan panas, misalnya : batu gosok atau kayu kering.
Contoh lain adalah gesekan dua logam yang mengandung zat besi (Fe).
Contoh dan prinsip ini adalah mesin diesel dimana pertama-tama dimampatkan (ditahan) dalam selinder mesin, setelah itu kabut bahan bakar di injeksikan ke dalam silinder, sehingga oleh pemampatan udara akan timbul cukup panas untuk menyalakan bahan bakar.

• Energi Nuklir
Energi panas yang sangat besar dapat dihasilkan dari inti atom (nucleus), karena penembakan (bom barder) oleh energi partikel. Tenaga nuklir dapat dikeluarkan dalam bentuk panas, tekanan dan radiasi.
Beberapa unsur di alam yang dapat menghasilkan energi nuklir disebut Radio-isotop, misalnya : uranium. Plutonium, atau radium.

4. Reaksi Pembakaran Berantai
Dari hasil penyelidikan yang terjadi dalam proses pembakaran yang normal (timbul nyala), reaksi kimia yang terjadi menghasilkan beberapa zat hasil pembakaran yaitu :
CO, CO2, SO2, asap dan gas. Hasil yang lain dari reaksi ini adalah atom bebas (free atom) oxygen dan hydrogen yang disebut radicals, yaitu bentuk hydroxil (simbol OH).
Bila ada 2 gugus OH, mungkin pecah menjadi H2O dan radical bebas O. (2OH 2H2O + O radical)
O radical ini selanjutnya sebagai umpan lagi pada proses pembakaran sehingga disebut reaksi pembakaran berantai.