Proses Produksi Pupuk ZK

Potasium sulfat (K2SO4) (juga dikenal sebagai garam abu sulfur) merupakan garam yang terdiri dari kristal putih yang dapat larutdalam air. Tak mudah terbakar. Bahan kimia ini biasanya digunakan dalam pupuk, menyediakan potasium dan sulfur. Potasium sulfat juga merupakan biproduk pada produksi asam sendawa.

Potasium sulfat, K2SO4, ialah garam yang awalnya dikenal pada abad ke-14, dan dipelajari oleh Glauber, Boyle dan Tachenius, disebut di abad ke-17 sebagai arcanuni atau sal duplicatum, dianggap sebagai kombinasi garam asam dengan garam alkalin.

Dihasilkan sebagai biproduk dalam banyak reaksi kimia, dan kemudian digunakan untuk disuling dari kainit, salah satu mineral Stassfurt, namun proses itu telah ditinggalkan karena garam dapat dibuat cukup murah dari klorida dengan membusukkannya denganasam belerang dan calcining residunya. Untuk memurnikan produk mentahnya maka dilarutkan dalam air panas dan larutan yang disaring dan bisa didinginkan, saat bagian terbesar garam yang dilarutkan itu menghablur dengan promptitule yang khas.

Kristal yang amat bagus memiliki bentuk piramida sisi 6 ganda, namun sesungguhnya termasuk sistem rhombik. Kristal-kristal itu transparan, amat keras dan sama sekali permanen di udara. Memiliki ras pahit, asin. Garamnya dapat larut dalam air, namun tak dapat larut dalam garam abu tajam dari sp. gr. 1,35, dan dalam alkohol sebenarnya. Melebur pada suhu 1078 °C. Garam mentah itu biasa digunakan dalam pengolahan kaca.

Sulfat asam atau bisulfat, KHSO4, siap diproduksi dengan memfusikan 13 bagian garam mormal berbubuk dengan 8 bagian asam belerang. Membentuk piramida rhombik, yang melebur pada 197. Melebur pada 3 bagian air 0°C. Kelarutannya menunjukkan reaksi banyak seolah 2 kongenernya, K2SO4 and H2SO4, hadir berdampingan satu sama lain yang tak tergabung. Kelebihan alkohol, nyatanya, endapan sulfat normal (dengan sedikit bisulfat) dan asam bebas tetap dalam larutan.

Kemiripannya ialah garam kering yang bergabung pada tekanan merah pudar; berlaku pada silikat, titanat, dsb., seolah merupakanasam belerang yang ditingkatkan melebihi titik didih alaminya. Itulah sebabnya penerapannya yang sering dalam analisis ialah sebagai alat penghancur. Untuk garam dari asam belerang lainnya, lihat sulfur.

SPESIFIKASI PUPUK ZK (SNI 02-2809-2005)
Spesifikasi

• Kalium ( K2O) : 50%
• Sulfur (S) : 17%
• Kadar Klorida (Cl) maksimal 2,5%
• Kadar air maksimal 1%
• Bentuk powder/serbuk
• Warna putih
• Dikemas dalam kantong bercap Kerbau Emas dengan isi 50 kg

Sifat, manfaat dan keunggulan pupuk ZK

1. Tidak higroskopis
2. Mudah larut dalam air
3. Sumber unsur hara Kalium dan Belerang dengan kadar cukup tinggi
4. Dapat dicampur dengan pupuk lain
5. Aman digunakan untuk semua jenis tanaman
6. Memperkuat daya tahan tanaman terhadap serangan hama penyakit
7. Merupakan pilihan terbaik untuk memenuhi kebutuhan unsur hara Kalium
8. Untuk tanaman Tembakau : memperbaiki kelenturan dan warna daun, meningkatkan produksi daun dan jumlah bulu serta minyak daun, memperbaiki aroma dan rasa rokok, meningkatkan daya bakar rokok
9. Untuk tanaman Kentang : meningkatkan produksi umbi, dan daya tahan umbi selama penyimpanan
10. Untuk tanaman Nanas : meningkatkan produksi buah, kadar gula, rasa dan aroma buah, meningkatkan daya tahan buah selama penyimpanan

Cara penggunaan pupuk ZK
Dapat digunakan sebagai pemupukan dasar (pemupukan awal) dan susulan



TEKNOLOGI PROSES PUPUK ZK

Potassium Sulphate (ZK) biasa digunakan sebagai pupuk pada tanaman. Potassium Sulphate (ZK) atau biasa disebutSulphate of Potash (SOP) telah dikenal sejak abad ke-14 yang merupakan garam berwarna putih dan memiliki sifat tidak mudah terbakar serta larut di dalam air. ZK digunakan sebagai pupuk yakni sumber senyawa kalium dan sulfur pada tanaman perkebunan seperti rami, kapas, dan tembakau. Di Indonesia pupuk ini tidak disubsidi sehingga harganya relatif tinggi di pasaran. Bahan baku pembuatan ZK yang berasal dari pertambangan antara lain :

1. Lanbeinite (K2SO4.2MgSO4)
2. Leonite (K2SO4.MgSO4.4H20)
3. Schoenite (K2SO4.MgSO4.6H2O)
4. Glaserite (K3Na(SO4)2)

Pertambangan sumber batuan tersebut banyak terdapat di negara Rusia, Kanada, benua Eropa, Israel, negara-negara timur tengah, Cina, Thailand, Kongo, dan Amerika Serikat.

Pemilihan proes produksi yang digunakan di dalam suatu pabrik pupuk ZK bergantung pada ketersediaan bahan baku. Secara umum ada 7 proses produksi pembuatan pupuk ZK, yaitu:

1. Dekomposisi KCl dengan Na2SO4

2. Dekomposisi KCl dengan CaSO4

3. Dekompisisi KCl dengan MgSO4

4. Dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

5. Proses Hargreaves yaitu mereaksikan gas SO2, O2, dan H2O dengan KCl

6. Proses Mannheim yaitu mencampur langsung KCl dengan H2SO4 dengan rasio mol tertentu

7. Pemurnian sumber sulfat alami seperti langbeinite dan kainit

A. Proses Produksi ZK dengan Dekomposisi KCl dengan Na2SO4
Dewasa ini, sumber yang umum digunakan berasal dari Sodium Sulphate Na2SO4 yang dapat diperoleh dari hasil samping dari beberapa proses produksi yakni:

1. Pengolahan bijih chromium

2. Pemurnian flue gas

3. Pembuatan serat (viscose fibres)

4. Produksi HCl, pigmen silica, asam lemak, dan trimethylolpropane

5. Pengolahan limbah asam sulfat

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan Na2SO4

Penjelasan proses:

Bahan baku yang digunakan adalah sodium sulphate baik dalam bentuk anhydrous (Na2SO4) maupun dalam bentuk hydrated (Na2SO4.10H2O). Selain itu digunakan juga potassium chloride (KCl) dalam bentuk larutan pada temperatur 20 – 25ºC. Umpan KCl, Na2SO4, dan recycle mother liquor yang mengandung kristalin glaserite K3Na(SO4)2 dan KCl, serta kondensat hasil kondensasi dari uap evaporator diumpankan ke reaktor. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4Na2SO4 + 6KCl --> 2K3Na(SO4)2 + 6NaCl

2KCl + 2K3Na(SO4)2 --> 4K2SO4 + 2NaCl

Rasio mol Na2SO4 : KCl dibuat sangat berlebih yakni antara 1 : 6 sampai 1 : 10 untuk mendapatkan konversi yang tinggi (96 – 99%), sedangkan untuk rasio mol ZK : Na2SO4 dijaga 2 : 1. Beberapa variasi rasio mol (mr) bahan baku dan produk terhadap konversi yang diperoleh di dalam reaktor ditampilkan pada Gambar 2.

Pengaruh rasio mol reagent terhadap derajat konversi Na2SO4 menjadi K2SO4

Setelah bereaksi di reaktor, produk ZK dipisahkan di filter dan selanjutnya mother liquor yang terbentuk diuapkan di unit konsentrasi 2 tingkat secara bertahap dan diikuti dengan proses kristalisasi pada temperatur rendah (-2ºC) untuk tahap 1. Setiap mother liquor yang sudah terpisah baik di tahap 1 maupun 2 akan dipisahkan di filter untuk selanjutnya di-recycle kembali ke reaktor, sedangkan uap dari unit konsentrasi akan dikondensasikan terlebih dahulu dan selanjutnya dikirim ke reaktor.

Selain produk ZK juga diperoleh by-product berupa NaCl. Adapun spesifikasi produk ZK adalah sebagai berikut:

K2SO4 : 96%-w
Cl- : 0,5%-w
Na+ : 0,2%-w

B. Proses Produksi ZK dengan bahan baku KCl dan CaSO4
Ada 3 tahapan utama dalam metode proses ini, yaitu:
1. Pelarutan gypsum
2. Konversi satu tahap (T = 25ºC)
3. Siklus amoniak dalam proses

Diagram alir proses produksi ZK dengan dekomposisi KCl dengan CaSO4

Reaksi yang terjadi dalam proses ini antara lain:

CaSO4.2H2O + (NH4)2CO3 --> (NH4)2SO4 + CaCO3

2KCl + (NH4)2CO3 --> K2SO4 + 2NH4Cl

Adapun reaksi samping:

CaCO3 --> CaO + CO2

2NH4Cl + CaO + H2O --> CaCl2 + 2NH4OH

2NH4OH + CO2 --> (NH4)2CO3

Karakter dasar dari proses ini ialah adanya sistem recovery multistage untuk gas amoniak dan KCl, juga produk ZK yang dihasilka akan selalu mengandung amonium sulfat yang sangat dipengaruhi oleh komposisi mother liquor.

C. Proses Produksi ZK melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4

Reaksi yang terjadi:

2KCl + 2MgSO4.xH2O + 5H2O --> K2Mg(SO4)2.6H2O + MgCl2

K2Mg(SO4)2.6H2O + 2KCl --> 2K2SO4 + MgCl2 + 6H2O

Proses produksi ZK melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4 terdiri dari dua tahap konversi, yakni magnesium sulphate bereaksi dengan sylvite (KCl) membentuk schoenite (K2Mg(SO4)2.6H2O) terlebih dahulu sebelum membentuk produk akhir yaitu SOP (ZK). Skema proses yang biasa digunakan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram alir proses produksi ZK dengan dekomposisi KCl dan MgSO4

D. Proses Produksi ZK melalui Dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

Reaksi yang terjadi:

2KCl + (NH4)2SO4 --> K2SO4 +2NH4Cl

Proses ini memiliki beberapa karakteristik, diantaranya yaitu konversi KCl menjadi pupuk K2SO4 atau K2SO4-(NH4)2SO4 pada temperatur 25ºC. Rasio K2O : N di pupuk dapat divariasikan dari 50 : 1 hingga 40 : 5. Selain itu NH4Cl dan KCl dapat direcover dengan proses kristalisasi dari larutan induk. PFD dari proses ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram alir proses produksi ZK dengan dekomposisi KCl dan (NH4)2SO4

Pengaruh kadar NH4 di larutan induk terhadap kadar K2SO4 pada garam yang telah dikristalisasi direpresentasikan oleh grafik. Terlihat bahwa semakin rendah kandungan NH4 di larutan induk maka semakin besar pula yield produk yang dapat diperoleh.

E. Proses Hargreaves

Tidak banyak literatur yang membahas proses ini. Dalam proses ini KCl dikeringkan, diayak, dan diumpankan ke chamber reaksi. Gas SO2 panas dari Sulfur burner direaksikan dengan uap air dan udara (kondisi excess) di masukan ke dalam converter secara batch dan counter-current. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4KCl + 2SO2 + O2 + 2H2O --> 2K2SO4 + 4HCl

F. Proses Mannheim dengan Mencampur Langsung KCl dengan H2SO4

Proses ini menggunakan furnace Mannheim yang berupa bejana silindris yang memiliki 2 ruang bakar, yaitu combustion chamber dan reaction chamber. Temperatur operasi furnace Mannheim adalah sebesar 800ºC. Karakteristik dari proses ini yaitu:

1. Temperatur tinggi
2. Banyak problem pada material (tingkat korosi, dll)
3. Diperoleh by-product HCl

Reaksi yang terjadi adalah:

KCl + H2SO4 --> KHSO4 + HCl

KCl + KHSO4 --> K2SO4 + HCl

Reaksi tahap pertama bersifat eksotermis dan terjadi pada temperatur yang rendah, sedangkan reaksi tahap kedua bersifat endotermis dan berlangsung pada temperatur 550 – 600ºC. Produk ZK selanjutnya didinginkan di cooling drum. Residu H2SO4 dinetralkan dengan penambahan Ca(OH)2 dan CaCO3 sedangkan by-product HCl yang terbentuk didinginkan di graphite heat exchanger dan selanjutnya dilakukan absorbsi 2 tahap dengan air.

Diagram alir Mannheim

Spesifikasi produk yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Emisi yang dihasilkan dikontrol dengan batasan HCl maksimum 5 ppm dan SO2 maksimum 800 ppm. Beberapa negara di dunia yang telah mendirikan pabrik ZK dengan proses Mannheim antara lain Belgia, Amerika Serikat, Indonesia, dan Cina.

G. Pemurnian Sumber Sulfat Alami seperti Langbeinite dan Kainite

Dasar pemurnian proses ini adalah reaksi kristal dan pertukaran ion. Proses pemurnian langbeinite dapat dilakukan dengan menggunakan Muriate of Potash (MOP) atau KCl dengan mencampurnya dengan langbeinite. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4KCl + K2SO4.2MgSO4 --> 3K2SO4 + 2MgCl2

Bijih langbeinite dipisahkan dari KCl dan NaCl dengan pencucian selektif, pengapungan, dan penambahan agen pemisah. Selanjutnya bijih tersebut dihaluskan dengan ball mill dan dicampur dengan larutan MOP yang telah dilarutkan dan di-clarified terlebih dahulu pada unit terpisah. Produk ZK yang terbentuk berupa larutan garam dan kristal. Kristal dapat difiltrasi atau disenrifugasi kemudian dikeringkan, dan terakhir diayak untuk memperoleh ukuran produk yang sesuai. Sedangkan garam dapat dievaporasi, kristalisasi, dan terakhir difiltrasi. Campuran dari garam yang diperoleh dapat diumpankan kembali ke reaktor, sedangkan filtratnya dapat dibuang sebagai limbah.

Proses pemurnian bijih kainite yang hampir mirip dengan pemrosesan langbainite terdiri dari 4 tahap:
1. Persiapan bijih dan pengapungan
2. Produksi schoenite (K2SO4.MgSO4.6H2O) dan recovery-nya
3. Leaching schoenite menjadi ZK
4. Pengolahan larutan induk

Kainite dihaluskan bersama garam recycle di ball mill dan hydroclasifier. Overflow akan menuju ke thickner dan filter utama sedangkan underflow diolah dengan flotasi dan filtrasi. Cake dari filter utama akan diumpankan ke reaktor schoenite dan cyclone. Setelah 2 tahap pemisahan, Schoenite diumpankan ke reaktor leaching dan ZK yang terbentuk dipisahkan di thickner lalu di sentrifugasi dan dikeringkan, sedangkan overflow thickner di-recycle kembali. Spesifikasi produk yang terbentuk juga cukup baik, yakni kadar K2O minimal 50% dan kandungan chlorine kurang dari 1%.


JENIS-JENIS PUPUK KALIUM

Jenis pupuk yang khusus mengandung kalium relatif sedikit jumlahnya. Umumnya sudah dicampur dengan pupuk atau unsur lain menjadi pupuk majemuk. Sehingga menjadi pupuk yang mengandung kalium, nitrogen dan atau fosfor (dua atau lebih hara tanaman). Kadar pupuk K dinyatakan sebagai % K2O. Konversi kadar K2O menjadi K adalah sebagai berikut:

% K2O = 1.2 X % K, dan % K = 0.83 X % K2O

Muriate (KCl)

Dianggap pupuk yang kadar hara K nya tinggi. Nama muriate berasal dari asam murit adalah sama dengan asam khlorida. Kadar K2O teoritis dapat mencapai 60-62%; tetapi dalam kenya taan pupuk muriate yang diperdagangkan hanya sekitar 50%. Bentuknya berupa butiran kecil-kecil atau berupa tepung dengan warna putih sampai kemerah-merahan. Dalam praktek lebih banyak digunakan jika dibandingkan dengan pupuk-pupuk K yang lain karena harganya relatif murah.

Pupuk ini kurang disenangi karena kadar Cl nya yang tinggi terutama untuk pemupukan tanaman yang peka terhadap kualitas maupun produksi. Banyak digunakan untuk perkebunan karet dan tebu, tetapi sekarang sebagian beralih ke pupuk KNO3. Pemupu kan KNO3 selain memupuk K juga berarti memupuk N.


Kalium sulfat (zwavelzuure kali = ZK)

Rumus kimia: K2SO4. Pupuk ini banyak digunakan baik untuk perkebunan maupun petani kecil. Harganya lebih mahal jika dibandingkan dengan pupuk muriate. Kadar K2O sekitar 48-50%. relatif mengandung Cl sedikit lebih kurang hanya 2.5%. Pupuk ZK dapat dibuat dari garam komplek K2SO4.2MgSO4. Garam komplek ini dilarutkan dalam air kemudian diberi KCl Reaksinya:

K2SO4.2MgSO4 + KCl --> 3 K2SO4 + 2 MgCl2.

K2SO4 akan mengendap dan untuk memisahkannya maka MgCl2 didekantir. Pupuk ini sejak lama banyak digunakan di Indonesia. Untuk tanaman sera misalnya rami, sosella dan kapas pemupukan K mmengakibatkan kualiats seratnya lebih tinggi. Atau dibuat dari garam KCl yang diasamkan dengan asam sulfat. Reaksinya sebagai berikut:

2 KCl + H2SO4 --> K2SO4 + HCl

Reaksi pencampuran dilakukan dalam bejana besi panas yang selalu diaduk agar bercampur sempurna. Gas HCl yang keluar didinginkan dan dilarutkan dalam air.

Kalium-magnesium sulfat

Rumus kimianya : K2SO4.2MgSO4. Kadar K2O berkisar antara 22-23% dan kadarMgO antara 18-129%. Dibuat dari garam komplek K2SO4. 2MgSO4. Seperti pupuk ZK kadar Cl rendah ialah kurang dari 3%. Kadar S= 18%. Perke bunan di sekitar Sumatra Utara dulu banyak menggunakan pupuk ini.

Kalium nitrat (Niter)

Selain mengandung unsur K juga mengandung unsur N. Kadar K2O cukup tinggi 44% dan kadar N sekitar 13%. Pupuk ini kurang penting dan tidak banyak digunakan. Tanaman yang banyak menggunkan pupuk ini ialah tanaman tembakau, kapas. Niter merupakan pupuk majemuk dengan grade fertilizer 13-0-44. 

Thermokopel

DEFINISI PENGUKURAN DAN SUHU
Pengukuran adalah kegiatan penentuan angka terhadap suatu obyek secara sistematis. Karakteristik yang terdapat dalam obyek yang diukur ditransfer menjadi bentuk angka sehingga lebih mudah untuk dinilai. Aspek-aspek yang terdapat dalam diri manusia seperti kognitif, afektif dan psikomotor dirubah menjadi angka. Karenanya, kesalahan dalam mengangkakan aspek-aspek ini harus sekecil mungkin. Kesalahan yang mungkin muncul dalam melakukan pengukuran khususnya dibidang ilmu-ilmu sosial dapat berasal dari alat ukur, cara mengukur dan obyek. Suhu adalah pernyataan tentang perbandingan (derajat) panas suatu zat.. Suhu dapat menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran.

TERMOKOPEL
Pada dunia elektronika, termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C. Termokopel terdiri dari setidaknya dua jenis logam berbeda yang dirangkai (kopel) dan ditempatkan pada dua kondisi temperatur berbeda. Perbedaan temperatur antara dua sambungan (hot junction dan cold junction) akan menghasilkan gaya gerak listrik (electromotive motion force, emf) yang besarnya sebanding dengan perbedaan temperatur antara dua titik sambungan, dikenal dengan hukum Seebeck. Gaya gerak listrik hanya dapat dihasilkan jika memenuhi dua kriteria:
1. Terdiri dari dua jenis logam berbeda
2. Memiliki perbedaan temperatur diantara dua sambungan (hot dan cold junction)

A. Prinsip Operasi
Pada tahun 1821, seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck menemukan bahwa sebuah konduktor (semacam logam) yang diberi perbedaan panas secara gradien akan menghasilkan tegangan listrik. Hal ini disebut sebagai efek termoelektrik. Untuk mengukur perubahan panas ini gabungan dua macam konduktor sekaligus sering dipakai pada ujung benda panas yang diukur. Konduktor tambahan ini kemudian akan mengalami gradiasi suhu, dan mengalami perubahan tegangan secara berkebalikan dengan perbedaan temperatur benda. Menggunakan logam yang berbeda untuk melengkapi sirkuit akan menghasilkan tegangan yang berbeda, meninggalkan perbedaan kecil tegangan memungkinkan kita melakukan pengukuran, yang bertambah sesuai temperatur. Perbedaan ini umumnya berkisar antara 1 hingga 70 microvolt tiap derajat celcius untuk kisaran yang dihasilkan kombinasi logam modern. Beberapa kombinasi menjadi populer sebagai standar industri, dilihat dari biaya, ketersediaanya, kemudahan, titik lebur, kemampuan kimia, stabilitas, dan hasil. Sangat penting diingat bahwa termokopel mengukur perbedaan temperatur di antara 2 titik, bukan temperatur absolut.
Pada banyak aplikasi, salah satu sambungan (sambungan yang dingin) dijaga sebagai temperatur referensi, sedang yang lain dihubungkan pada objek pengukuran. Sensor suhu yang lain akan mengukur suhu pada titik ini, sehingga suhu pada ujung benda yang diperiksa dapat dihitung. Termokopel dapat dihubungkan secara seri satu sama lain untuk membuat termopile, dimana tiap sambungan yang panas diarahkan ke suhu yang lebih tinggi dan semua sambungan dingin ke suhu yang lebih rendah. Dengan begitu, tegangan pada setiap termokopel menjadi naik, yang memungkinkan untuk digunakan pada tegangan yang lebih tinggi. Dengan adanya suhu tetapan pada sambungan dingin, yang berguna untuk pengukuran di laboratorium, secara sederhana termokopel tidak mudah dipakai untuk kebanyakan indikasi sambungan lansung dan instrumen kontrol. Mereka menambahkan sambungan dingin tiruan ke sirkuit mereka yaitu peralatan lain yang sensitif terhadap suhu (seperti termistor atau dioda) untuk mengukur suhu sambungan input pada peralatan, dengan tujuan khusus untuk mengurangi gradiasi suhu di antara ujung-ujungnya. Di sini, tegangan yang berasal dari hubungan dingin yang diketahui dapat disimulasikan, dan koreksi yang baik dapat diaplikasikan. Hal ini dikenal dengan kompensasi hubungan dingin. Biasanya termokopel dihubungkan dengan alat indikasi oleh kawat yang disebut kabel ekstensi atau kompensasi. Tujuannya sudah jelas, kabel ekstensi menggunakan kawat-kawat dengan jumlah yang sama dengan kondoktur yang dipakai pada Termokopel itu sendiri. Kabel-kabel ini lebih murah daripada kabel termokopel, walaupun tidak terlalu murah, dan biasanya diproduksi pada bentuk yang tepat untuk pengangkutan jarak jauh - umumnya sebagai kawat tertutup fleksibel atau kabel multi inti. Kabel-kabel ini biasanya memiliki spesifikasi untuk rentang suhu yang lebih besar dari kabel termokopel. Kabel ini direkomendasikan untuk keakuratan tinggi. Kabel kompensasi pada sisi lain, kurang presisi, tetapi murah. Mereka memakai perbedaan kecil, biasanya campuran material konduktor yang murah yang memiliki koefisien termoelektrik yang sama dengan termokopel (bekerja pada rentang suhu terbatas), dengan hasil yang tidak seakurat kabel ekstensi. Kombinasi ini menghasilkan output yang mirip dengan termokopel, tetapi operasi rentang suhu pada kabel kompensasi dibatasi untuk menjaga agar kesalahan yang diperoleh kecil. Kabel ekstensi atau kompensasi harus dipilih sesuai kebutuhan termokopel. Pemilihan ini menghasilkan tegangan yang proporsional terhadap beda suhu antara sambungan panas dan dingin, dan kutub harus dihubungkan dengan benar sehingga tegangan tambahan ditambahkan pada tegangan termokopel, menggantikan perbedaan suhu antara sambungan panas dan dingin.

B. Hubungan Tegangan dan Suhu
Hubungan antara perbedaan suhu dengan tegangan yang dihasilkan termokopel bukan merupakan fungsi linier melainkan fungsi interpolasi polynomial.
Koefisien an memiliki n antara 5 dan 9. Agar diperoleh hasil pengukuran yang akurat, persamaan biasanya diimplementasikan pada kontroler digital atau disimpan dalam sebuah tabel pengamatan. Beberapa peralatan yang lebih tua menggunakan filter analog.

C. Sensor Termokopel
Sensor termokopel dibuat berdasarkan pada sifat-sifat termal dari bahan logam, Jika sebuah batang logam dipanaskan pada salah satu ujungnya maka pada ujung tersebut elektron-elektron dalam logam akan bergerak semakin aktif dan akan menempati ruang yang semakin luas, elektron-elektron saling berdesakan dan bergerak ke arah ujung batang yang tidak dipanaskan. Dengan demikian pada ujung batang yang dipanaskan akan terjadi muatan positif dan yang tidak dipanaskan menjadi muatan negatif.
Kerapatan untuk setiap logam berbeda-beda, bergantung pada massa jenis logam, jika dua buah logam disatukan kedua ujungnya, dan dipanaskan, maka elektron yang mempunyai kepadatan yang tinggi akan bergerak ke arah logam yang mempunyai kepadatan yang rendah. dengan demikian terjadilah perbedaan tegangan antara kedua ujung logam yang tidak disatukan. besarnya termolistik yang dihasilkan, menurut T.J Seeback (1821) yang menemukan hubungan perbedaan panas (T1 danT2) dengan gaya gerak listrik yang dihasilkan E, Peltir (1834), menemukan gejala panas yang mengalir dan panas yang diserap pada titik hot-juction dan cold-junction,dan Sir William Thomson, menemukan arah arus mengalir dari titik panas ke titik dingin dan sebaliknya, sehingga ketiganya menghasilkan rumus sebagai berikut:

E = C1(T1-T2) + C2(T12 – T22)
dimana :
C1(T1-T2) : efek peltier
C2(T12 – T22) : efek Thomson

Bila ujung logam yang tidak dipanaskan dihubung singkat, perambatan panas dari ujung panas ke ujung dingin akan semakin cepat. Sebaliknya bila suatu termokopel diberi tegangan listrik DC, maka diujung sambungan terjadi panas atau menjadi dingin tergantung polaritas bahan (deret Volta) dan polaritas tegangan sumber. Dari prinsip ini memungkinkan membuat termokopel menjadi pendingin.

D. Tipe-tipe Termokopel
Tersedia beberapa jenis termokopel, tergantung aplikasi penggunaannya.

1. Tipe K (Chromel (Ni-Cr alloy) / Alumel (Ni-Al alloy))
Termokopel untuk tujuan umum. Lebih murah. Tersedia untuk rentang suhu −200 °C hingga +1200 °C.

2. Tipe E (Chromel / Constantan (Cu-Ni alloy))
Tipe E memiliki output yang besar (68 µV/°C) membuatnya cocok digunakan pada temperatur rendah. Properti lainnya tipe E adalah tipe non magnetik.

3. Tipe J (Iron / Constantan)
Rentangnya terbatas (−40 hingga +750 °C) membuatnya kurang populer dibanding tipe K. Tipe J memiliki sensitivitas sekitar ~52 µV/°C.

4. Tipe N (Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / Nisil (Ni-Si alloy))
Stabil dan tahanan yang tinggi terhadap oksidasi membuat tipe N cocok untuk pengukuran suhu yang tinggi tanpa platinum. Dapat mengukur suhu di atas 1200 °C. Sensitifitasnya sekitar 39 µV/°C pada 900°C, sedikit di bawah tipe K. Tipe N merupakan perbaikan tipe K.

Termokopel tipe B, R, dan S adalah termokopel logam mulia yang memiliki karakteristik yang hampir sama. Mereka adalah termokopel yang paling stabil, tetapi karena sensitifitasnya rendah (sekitar 10 µV/°C) mereka biasanya hanya digunakan untuk mengukur temperatur tinggi (>300 °C).

5. Type B atau W (Platinum-Rhodium/Pt-Rh)
Cocok mengukur suhu di atas 1800 °C. Tipe B memberi output yang sama pada suhu 0°C hingga 42°C sehingga tidak dapat dipakai di bawah suhu 50°C.

6. Type R (Platinum /Platinum with 7% Rhodium)
Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum.

7. Type S (Platinum /Platinum with 10% Rhodium)
Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum. Karena stabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk standar pengukuran titik leleh emas (1064.43 °C).

8. Type T (Copper / Constantan)
Cocok untuk pengukuran antara −200 to 350 °C. Konduktor positif terbuat dari tembaga, dan yang negatif terbuat dari constantan. Sering dipakai sebagai alat pengukur alternatif sejak penelitian kawat tembaga. Type T memiliki sensitifitas ~43 µV/°C.

E. Penggunaan Termokopel

Termokopel paling cocok digunakan untuk mengukur rentangan suhu yang luas, hingga 1800 K. Sebaliknya, kurang cocok untuk pengukuran dimana perbedaan suhu yang kecil harus diukur dengan akurasi tingkat tinggi, contohnya rentang suhu 0--100 °C dengan keakuratan 0.1 °C. Untuk aplikasi ini, Termistor dan RTD lebih cocok. Contoh Penggunaan Termokopel yang umum antara lain :
 Industri besi dan baja
 Pengaman pada alat-alat pemanas
 Untuk termopile sensor radiasi
 Pembangkit listrik tenaga panas radioisotop, salah satu aplikasi termopile.

F. Perbedaan Termometer dengan Termokopel

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti bahang dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa.
Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Suhu dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air raksa atau alkohol. Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang artinya panas dan meter yang artinya mengukur (to measure).
Pada dunia elektronika, termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan panas dalam benda yang diukur temperaturnya menjadi perubahan potesial/ tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C.
Termokopel paling cocok digunakan untuk mengukur rentangan suhu yang luas, hingga 1800 K. Sebaliknya, kurang cocok untuk pengukuran dimana perbedaan suhu yang kecil harus diukur dengan akurasi tingkat tinggi, contohnya rentang suhu 0--100 °C dengan keakuratan 0.1 °C. Untuk aplikasi ini, Termistor dan RTD lebih cocok.
Untuk termometer digital, biasanya digunakan termokopel sebagai sensornya. Secara sederhana termokopel berupa dua buah kabel dari jenis logam yg berbeda yang ujungnya, hanya ujungnya saja, disatukan (dilas). Titik penyatuan ini disebut hot junction. Prinsip kerjanya memanfaatkan karakteristik hubungan antara tegangan (volt) dengan temperatur. Setiap jenis logam, pada temperatur tertentu memiliki tegangan tertentu pula. Pada temperatur yang sama, logam A memiliki tegangan yang berbeda dengan logam B, terjadilah beda tegangan (kecil sekali, miliVolt) yang dapat dideteksi. Jadi dari input temperatur lingkungan setelah melalui termokopel terdeteksi sebagai perbedaan tegangan (volt). Beda tegangan ini kemudian dikonversikan kembali menjadi besaran temperatur yang ditampilkan melalui layar/monitor berupa seven segmen yang menunjukkan temperatur yang dideteksi oleh termokopel.

Pipa

Kriteria Desain Sistem Pipa

Dalam mendesain sistem pipa pada struktur bangunan laut dan kapal, maka hal terpenting yang harus diperhatikan adalah tentang beberapa parameter – parameter tertentu. Parameter / kriteria ini harus diperhatikan. Karena sistem perpipaan ini mempunyai faktor yang sangat penting dari sederatan proses dari operasi pengeboran minyak di lepas pantai. Dengan berpedoman pada parameter tersebu maka akan diharapkan sistem keamaanan / safety dari operasi sistem bangunan laut dan kapal itu akan sangat bergantung sekali pada susunan pipa dan beberapa peralatan lain.

Kita tahu bahwa operasi dari bangunan lepas pantai ini sangat bergantung pada kerja dari mesin utama dan kerja dari mesin bantu, efisiensi dari mesin ini akan berkurang fungsinya apabila tidak dilengkapi dengan sistem perpipaan. sistem perpipaan ini berguna untuk membawa tenaga dalam bentuk uap air keketel uap. Selain itu fungsi dari pipa ini adalah untuk memindahkan hasil kerja dari pompa – pompa ke tempat – tempat yang memerlukan baik dalam bentuk pengisapan atau pengeluaran. kriteria – kriteria yang harus dipenuhi dalam pendesainan sebuah sistem pipa pada struktur bangunan laut dan kapal adalah :

1. Pembagian Golongan pipa

2. Bahan dari Pipa.

3. Katup dan Peralatan ( Flens )

4. Pressure Drop

5. Perhitungan Tebal Pipa.



1. Pembagian Golongan Pipa

Dalam masalah perencanaan dan juga tentang konstruksi sistem pipa pada struktur bangunan laut dan kapal. Maka penggolongan jenis pipa yang digunakan dalam design pipa adalah dapat dibagi menjadi 2 golongan, yaitu:



1. Golongan I

Yang termasuk dalam dalam pipa golongan 1 adalah semua jenis pipa yang memiliki tekanan dan temperatur yang bermacam – macam , tergantung pada kerjanya , yaitu :

• Uap air dan udara diatas 150 psi atau diatas 370 F.

• Air diatas 150 psi atau diatas 200 F.

• Minyak diatas 150 psi atau diatas 150 F.

• Serta gas dan cairan yang beracun pada semua tekanan dan temperatur.



2. Golongan II

Yang termasuk dalam golongan 2 adalah semua jenis pipa , dengan tekanan kerja dan temperatur di bawah tekanan kerja dan temperatur yang dicantumkan dalam golongan I



2. Bahan Pipa

Dalam pemilihan bahan yang paling cocok untuk sistem pipa, yang harus diperhatikan adalah tentang kekuatan (strength) dan tahanan pipa terhadap korosi.

Bahan yang biasanya dipakai dalam design pipa adalah:



1. Seamless drawn steel pipe / pipa baja tanpa sambungan

Dengan ciri-cirinya sebagai berikut:

• Dipakai untuk pipa tekan pada sistem bahan bakar

• Injeksi bahan bakar dari motor pembakaran dalam

• Terbuat dari bahan baja atau dari kuningan



2. Lap welded / electric resistance welded stell pipe

Dengan ciri-cirinya sebagai berikut:

• Dipakai pada tekanan kerja  350 psi dan suhu  450 F

• Bahan daripipa terbuat dari timah hitam yang biasanya pipa jenis ini di gunkan untuk saluran suply air laut dan saluran pipa sistem bilga

• Semua pipa – pipa bahan bakar dan pipa lainnya yang melalui tangki minyak harus dibuat dari baja tempa dan besi tempa.



3. Katup dan Peralatan (Flens)

Katup dan peralatan kerja dari pipa ini biasanya terebuat dari bahan – bahan baja tempa, besi tuang, campuran setengah baja ( semi Steel ). Namun yang harus diperhatikan dari dalam pemilihan bahannnya adalah tentang batas – batas dari tekanan dan temperatur.

Flens yang digunakan pada sistem pipa, ada bermacam – macam. Selain itu juga harus mempertimbangkan tentang bahan yang akan digunakan, yaitu:

• Untuk pipa baja dengan diameter nominal lebih besar dari 2 inchi harus dimuaikan ke dalam flens baja atau dapat di sekrup kedalam flens kemudian di las

• Untuk pipa baja dengan diameter nominal lebih dari 2 inchi, harus dimuaikan ke dalam flens baja

• Flens dari besi tuang dapat digunakan dengan sistem sambungan yang di sekrup dan hanya boleh di pakai didalam sistem dimana penggunaanya tidak dilarang

• Untuk pipa yang tidak terbuat dari baja/besi harus di patri, tetapi diameter harus lebih kecil atau sama dengan 2 inchi dapat di sekrup.



4. Pressure Drop

Ukuran dari sebuah saluran pipa biasanya berdasarkan pada keseimbangan antara pressure drop di satu pihak dan biaya serta berat di pihak lain. Pressure drop dalam sebuah pipa adalah fungsi dari kecepatan berat jenis dan kekentalan / viscositas dari cairan dan panjang serta diameter pipa.

Pressure drop yang dipasang , disamping sebagai fungsi yang disebut diatas tadi, juga berfungsi sebagai sifat aliran / arus termasuk jumlah dan jari – jari serta tingkat turbulensi. Didalam penggunaanya dilaut , dimana saluran pipa biasanya pendek, bagian terbesar dari jumlah pressure drop dalam sebuah sistem akan terjadi didalam saluran keran .



5. Perhitungan Tebal Pipa

Ketebalan dari pipa pada struktur bangunan laut dan kapal, itu tergantung pada cara kerja dari sistem tersebut. Biasanya pipa tersebut dibuat menurut ukuran standart, sehingga apabila jika terjadi penyimpangan dari ukuran standart, akan menambah biaya extra. Semua jenis pipa, harus direncanakan, tidak hanya untuk menahan tekanan kerja bagian dalam, tetapi juga untuk melindungi terhadap kerusakan – kerusakan dari luar karena letak dari pipa ini adalah dari dalam struktur bangunan laut dan dari kapal itu sendiri.

Sebagai petunjuk di dalam menentukan ketebalan pipa, Maka harus memenuhi syarat – syarat dari American Bureau Of Shipping menyatakan; ”Tekanan kerja maximum dan tebal minimum harus dihitung dengan persamaan berikut, dimana perlu juga diperhatikan tentang terjadinya pengurangan ketebalan pipa pada radius luar dari pipa”.

Ukuran – ukuran dari pipa ini harus mengacu pada aturan dari American Standart Association. Didalam keadaan yang khusus, ukuran – ukuran dan ketebalan – ketebalan yang di peroleh, Tetapi sebaiknya ukuran – ukuran standart harus selalu dipergunakan dalam pertimbangan ekonomis dan juga kecepatan didalam pengiriman.

Efek Revolusi Industri Ditinjau Dari Sudut Pandang Psikologi Industri

PENDAHULUAN
Revolusi adalah perubahan sosial dan kebudayaan yang berlangsung secara cepat dan menyangkut dasar atau pokok kehidupan masyarakat. Di dalam revolusi, perubahan yang terjadi dapat direncanakan atau tanpa direncanakan terlebih dahulu dan dapat dijalankan tanpa kekerasan atau melalui kekerasan.
Revolusi Industri yaitu perubahan yang cepat di bidang ekonomi yaitu dari kegiatan ekonomi agraris ke ekonomi industri yang menggunakan mesin dalam mengolah bahan mentah menjadi bahan siap pakai. Revolusi Industri telah mengubah cara kerja manusia dari penggunaan tangan menjadi menggunakan mesin.
Sebelum adanya alat-alat mekanis dan otomatis, masyarakat Eropa bekerja dengan menggunakan alat-alat manual dan masih menggunakan kecepatan kedua tangan dan kaki. Contohnya seperti : cagkul, parang, sekop, gergaji, pisau, pengukur, palu, penenun, pemintal, jala, dan lain sebagainya. Oleh karenanya, jika kedua tangan dan kaki tidak bekerja dengan optimal, maka kinerja alat-alat tersebut pun tidak maksimal.

FAKTOR-FAKTOR REVOLUSI INDUSTRI
Pada masa Revolusi Industri, peralatan-peralatan tersebut sudah jarang digunakan. Karena sudah ditemukannya alat-alat yang menggunakan mesin. Yang secara otomatis digerakan oleh Mesin Uap yang berbahan bakar batu bara.
Revolusi Industri berawal di Negara Inggris, Faktor-faktor yang mendorong perkembangan Revolusi Industri terbagi menjadi dua, yaitu Faktor External dan Faktor Internal.
Adapun faktor-faktor yang termasuk faktor internal adalah sebagai berikut :

1. Keamanan dan politik dalam negeri yang mantap.
2. Berkembangnya kegiatan wiraswasta dari masyarakat kaya dan pemilik modal.
3. Munculnya minat masyarakat pada industri manufaktur.
4. Memiliki jajahan yang luas.
5. Kaya akan sumber alam antara lain batubara (cokes) dan biji besi yang tinggi mutunya.
6. Mulai muncul paham ekonomi liberal.
7. Munculnya revolusi agraria yaitu perubahan sangat cepat dalam penataan tanah dengan berlakunya metode baru dalam pertanian yaitu dengan pemagaran dan pengelolaan yang terus-menerus, pemupukan dan irigasi.
8. Pada abad 17 berkembanglah dunia pelayaran dan perdagangan. Di Inggris banyak berdiri kongsi dagang seperti : EIC, Virginia Co, Plymouth Co dan Massachussets Bay Co.

Adapun faktor-faktor yang termasuk faktor eksternal terjadinya revolusi industry adalah sebagai berikut :
1. Terjadinya revolusi ilmu pengetahuan abad 16 dengan munculnya para ilmuwan seperti Francis Bacon, Rene Descartes, Galileo Galilei, Copernicus, Isaac Newton dan lain-lain.
2. Ditunjang adanya lembaga-lembaga riset yaitu:
a. The Royal Society for Impjroving Natural Knowledge.
b. The Royal Society of England (1662).

Adapun tahapan revolusi industri :
a. Domestic sistem (kerajinan rumah tangga), ciri-cirinya adalah :
- Pengrajin membuat barang-barang di rumah masing-masing dan dikerjakan secara manual.
- Menggunakan alat produksi yang masih trasidional milik sendiri.
- Hasil produksi dijual kepada pengusaha.
b. Industri manufaktur
- Pekerja bekerja di rumah majikan dengan alat produksi yang masih digerakkan dengan tenanga manusia.
- Jumlah pekerja sekitar 10 orang.
- Rumah majikan berfungsi sebagai tempat tinggal, tempat bekerja sekaligus tempat berjualan.
c. Faktory sistem
- Memproduksi barang-barang secara masal
- Menggunakan mesin
- Tempat berproduksi di kawasan industry terpisah dengan tempat tinggal dan tempat penjualan barang.

DAMPAK REVOLUSI INDUSTRI
1. Dampak politik :
- Terjadinya persaingan menguasai tanah jajahan.
- Adanya paham kapitalisme, yaitu menjadikan tanah jajahan sebagai tempat penanaman modal, pemasaran hasil industry dan sumber bahan mentah.
2. Dampak social :
- Muncul pusat-pusat industry
- Meningkatnya urbanisasi ke kota-kota industry
- Terjadinya polusi udara
- Meningkatnya mutu kualitas kehidupan masyarakat
- Nasib buruh tidak diperhatikan, terutama penggunaan buruh anak-anak dan wanita
- Muncul kawasan industry “Black Country”
- Muncul revolusi social untuk memperbaiki nasib buruh
- Muncul 2 lapisan masyarakat, yaitu partai buruh dan partai liberal (penguasa)
Dampak negatif revolusi industry khususnya di Inggris adalah upah buruh yang murah yang menyebabkan timbulnya keresahan yang berakibat pada munculnya kriminalitas dan kejahatan. Upaya untuk memperbaiki nasib buruh dan masalah social di Inggris melahirkan aliran sosialisme dan revolusi social yang ditandai dengan keluarnya undang-undang berikut ini :
1. Catholic Emancipation Bill (1829) menetapkan hak yang sama bagi umat protestan dan katolik untuk menjadi pegawai negeri dan anggota parlemen . Sebelumnya berlaku Test Act sejak tahun 1673 yang melarang umat katolik menjadi pegawai negeri dan anggota Parlemen, sehingga mereka banyak yang pindah terutama ke Amerika
2. Abolition Bill (1833) berisi penghapusan system perbudakan di daerah jajahan Inggris.
3. Factory Act (1833) yang menetapkan:
a. Anak-anak yang berusia 9 tahun tidak boleh dipekerjakan sebagai buruh perusahaan dan tambang.
b. Anak-anak di atas usia 9 tahun boleh bekerja 9 jam sehari dengan 2 jam mendapat pendidikan dari majikan.
Pada tahun 1842 muncul undang-undang yang melarang kaum wanita dan anak-anak untuk bekerja di perusahaan tambang.
4. Poor Law (1834) berisi pendirian rumah-rumah bagi pengemis dan penganggur agar tidak berkeliaran. Bantuan bagi yang berusia lanjut serta perawatan bagi penganggur dan pengemis yang cacat atau sakit.

Perkembangan dunia industry, menimbulkan dampak terhadap adanya pergeseran pandangan terhadap peran manusia sebagai tenaga kerja yang menjadi bagian dari proses industrialisasi, yaitu :
1. Pendekatan mekanistik yang menekankan manusia sebagai faktor produksi yang dapat diganti. Ketika muncul revolusi industry dengan kemajuan teknologi alat-alat, mesin dan teknik produksi yang dapat menggantikan keterampilan manusia, maka dampaknya banyak terjadi tenaga kerja kehilanggan pekerjaannya, sehingga banyak pengangguran.
2. Pendekatan paternalistic, memandang manusia sebagai makhluk yang membutuhkan sandang, pangan dan papan. Pandangan ini muncul akibat kekhawatiran para industriawan atas kuatnya serikat-serikat para pekerja sebagai reaksi atas banyaknya pengurangan tenaga kerja dengan adanya revolusi industry. Pandangan paternalistic memandang bahwa manusia memiliki kebutuhan fisik-psikis yang harus dipenuhi.
3. Pendekatan hubungan antar manusia, yang menekankan aspek social dan harga diri manusia. Dimana produktivitas tenaga kerja akan meningkat ketika aktivitas mereka dinilai, dianggap penting dan berguna, serta dihargai martabatnya sebagai perseorangan maupun sebagai bagian dalam suatu teamwork.
4. Pendekatan pengembangan SDM, yang memandang manusia sebagai makhluk yang menghendaki perkembangan dan berhasrat mengaktualisasi dirinya. Mereka juga memiliki kebutuhan untuk mengaktualisasi dirinya yaitu bekerja dengan kemampuannya, menjadi lebih kreatif. Gaya manajemen partisipatif menjadi pilihan yang dapat memfasilitasi pendekatan ini, dimana bawahan lebih proaktif, dapat bekerja lebih aman dan nyaman, jelas apa yang diharapkan dan harus dilakukan, serta merasa atasan dapat mendengar dan memahami dirinya.