Sejarah Bahan Peledak

Bahan peledak yang pertama dikenal adalah jenis Black Powder yang telah ditemukan lebih dari seratus tahun yang lalu. Bahan peledak ini pertama digunakan sebagai propellant untuk peluru dan senjata lain. Bahkan pada abad ke-17, bahan peledak ini telah mulai digunakan untuk memecahkan batu-batuan dalam pertambangan daerah eropa, yang kemudian berkembang secara pesat sehingga dapat digunakan dalam pembuatan konstruksi – konstruksi bangunan.

Black Powder

Pada tahun 1802 group Du Pont telah mendirikan pabrik bahan peledak jenis Black Powder secara kontinue sampai tahun 1977. Bahan peledak ini memiliki sifat yang sensitif sekali terhadap percikan, panas dan api sehinga sulit dalam penanganannya. Karena sifat sensitif itu maka penggunaan bahan peledak tersebut terbatas hanya untuk kepentingan militer, bahan isian sumbu api dan pembuatan kembang api.

Nitroglyserine dan Nitroselulosa dikembangkan pada tahun 1846 tetapi tidak digunakan sebagai bahan peledak sampai Nobel menggunakan mercury fulminat untuk pembuatan detonator pada tahun 1867.

Pada tahun 1875, Nobel menemukan dinamit dengan menggunakan Blasting gelatin yang merupakan campuran dari Nitroglyserine dan Nitroselulosa. Selanjutnya banyak berkembang jenis bahan peledak dengan berbagai jenis campuran.

Perkembangan lain dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Tekhnologi proses produksi
2. Tekhnologi bahan
3. Tekhnologi penggunaan dan pemanfaatan
4. Tekhnologi initiation device

Pada tahun 1955 Robert  W. Akre menyatakan bahwa akremi merupakan campuran butiran amonium nitrat dan karbon membentuk suatu sumber peledak (Blasting agent). Campuran tersebut disimpan dalam kantong polyethylen untuk mempertahankan kondisi yang kering pada lubang peledakan.

Pada tahun 1956, ANFO (amonium nitrat fuel oil) yang diperkenalkan di amerika serikat sangat menekjubkan dari laju konsumsi hampir nol pada tahun 1956 menjadi lebih dari satu juta ton. Di Eropa mulai tahun 1980 ANFO digunakan secara luas digunakan sebagai bahan peledak. Bahan Peledak ANFO ini lebih aman dibanding dengan bahan peledak yang tedahulu. Tidak sensitif terhadap peluru, akan tetapi kelemahannya adalah sangat sensitif terhadap udara dan air. Sehingga ANFO memerlukan teknik pembungkus tersendiri sehingga tidak mudah terkena air atau udara lembab. Mengingat kelemahannya ini mengakibatkan penggunaan ANFO terbatas yang kemudian menjadikan manusia berusaha untuk menyempurnakan dengan penemuan bahan peledak jenis Watergel yang terdiri atas ammonium nitrat, air, gellin agent, dan sensitizer yang tahan terhadap air dan udara lembab, slury yang terdiri dari nitroglyserine based, water based dan water based emulsion.

ANFO

Klasifikasi Bahan Peledak

1. Berdasarkan komposisi

• Bahan Peledak senyawa tunggal

Bahan peledak ini terdiri dari satu senyawa saja. Yang merupakan bahan peledak senyawa tunggal antara lain PETN (Penta Erythritol Tetra Nitrate) dan TNT (Trinitro Toluen).

• Bahan Peledak senyawa campuran

Bahan peledak ini merupakan campuran dari berbagai senyawa tunggal misalnya : ANFO, dinamit dan sebagainya.

2. Berdasarkan Kepekaan

Beberapa bahan peledak dengan mudah dapat meledak apabila terkena api, panas, gesekan dan benturan. Sebaliknya ada juga bahan peledak yang bila kena api hanya terbakar, dan apabila kena gesekan dan benturan sukar meledak, bahan peledak ini pada prinsipnya hanya akan meledak apabila ada ledakan lain yang mendahuluinya. Berdasarkan kepekaan ini bahan peledak dibagi menjadi dua, yaitu :

• Bahan Peledak primer

Bahan peledak primer adalah bahan peledak yang mudah meledak dengan adanya api, benturan, gesekan dan sebagainya. Misalnya : Hg(OCN)₂, DDNP, PbN₆ dan lain-lain. Bahan peledak ini biasanya digunakan untuk mengisi detonator.

• Bahan Peledak sekunder

Bahan peledak sekunder adalah bahan peledak yang relatif tidak mudah meledak dengan adanya api, benturan dan gesekan. Bahan peledak ini hanya akan meledak apabila ada ledakan yang mendahuluinya, misalnya adanya ledakan detonator. Bahan peledak sekunder antara lain DNT dan ANFO.

Berdasarkan kepekaan ini maka penyimpanan kedua jenis bahan peledak ini tidak boleh disatukan, misalnya dinamit dengan detonator. Bila ditinjau dari kecepatan reaksinya, bahan peledak sekunder lebih tinggi.

Dalam suatu alat peledak atau sistem peledakan bahan peledak primer hanya dipakai dalam jumlah yang terbatas, sekedar untuk memulai terjadinya ledakan. Ledakan yang sebenarnya diperoleh dari meledaknya bahan peledak sekunder. Meskipun bahan peledak sekunder dikatakan tidak mudah meledak dengan adanya api, benturan, gesekan dan sebagainya, namun segala upaya pencegahan terjadinya kebakaran harus benar-benar diusahakan pada saat kita mengelola bahan peledak. Bila sebagian massanya sudah mulai terbakar maka api akan segera menjalar ke seluruh massa bahan peledak. Dan apabila bahan peledak tersebut tertutup atau menumpuk akan terjadi ledakan. Peristiwa ini disebut pemanasan lokal.

3. Penggunaanya berdasarkan tujuan

• Bahan Peledak militer

Merupakan bahan peledak yang digunakan dalam operasi-operasi militer.

• Bahan Peledak komersil

Merupakan bahan peledak yang digunakan dalam operasi-operasi konstruksi maupun pembangunan sarana dan prasarana untuk kesejahteraan manusia. Pada kenyataannya ada beberapa bahan peledak militer yang digunakan sebagai bahan peledak komersil dan sebaliknya, misalnya: PETN, Black powder,dsb.

4. Berdasarkan kecepatan rambat reaksi

Ledakan merupakan reaksi kimia yang merambat dari satu titik ke titik yang lain dalam massa bahan peledak. Berdasarkan kecepatan rambat reaksinya bahan peledak dibagi menjadi :

• Low explosive

Merupakan bahan peledak yang kecepaan rambat reaksinya di bawah 1000 meter per detik, misalnya black powder (sumbu api). Peristiwa perambatan reaksinya disebut pembakaran (sangat lambat) atau deflargasi (agak cepat).

• High explosive

Merupakan bahan peledak yang kecepatan rambat reaksinya di atas 1000 meter per detik, misalnya : dinamit, TNT, PETN. Peristiwa perambatan reaksi disebut detonasi (ledakan).

Karakteristik Bahan Peledak

Bahan peledak adalah barang yang relatif peka (Mudah terbakar/mudah meledak terhadap panas, api, benturan, gesekan dll). Oleh karena itu bahan peledak harus ditangani oleh orang – orang yang mengerti, penuh kewaspadaan, dan hati – hati serta disimpan ditempat yang dingin (suhu 0-35⁰C) dimana bahan peledak yang higroskopis harus disimpan ditempat kering karena bahan peledak tersebut mudah rusak dengan adanya air (lembab).

Berikut ini beberapa karakteristik bahan peledak :

1. Sensitivitas

Sensitivitas adalah kepekaan peledak terhadap suatu aksi. Ada beberapa macam kepekaan bahan peledak, diantaranya :

• Kepekaan bahan peledak terhadap benturan.
• Kepekaan bahan peledak terhadap suatu gesekan.
• Kepekaan bahan peledak terhadap suatu ledakan pendahuluan.
• Kepekaan bahan peledak terhadap adanya gelombang ledakan dari bahan peledak yang letaknya berjauhan dari bahan peledak tersebut.
• Kepekaan bahan peledak terhadap panas.

Kepekaan bahan peledak dipengaruhi oleh diameter isian dan tingkat keterkurungan. Jika diameternya besar, maka perambatan reaksi akan mudah karena luas permukaan kolom bahan peledak lebih besar. Sedangkan tingkat keterkurungan cenderung memusatkan tenaga reaksi disepanjang isian, sehingga menghindari penyebaran tenaga reaksi. Bahan peledak yang peka belum tentu dinilai sebagai bahan peledak yang baik. Bahkan bahan peledak yang sangat peka mempunyai kemungkinan besar untuk meledak secara prematur, sehingga sangat berbahaya (Koesnaryo, 1988:31).

2. Permisibilitas

Permisibilitas adalah sifat bahan peledak yang menggambarkan dapat tidaknya bahan peledak tersebut dipakai untuk peledakan dalam tambang batu bara yang umumnya banyak mengandung gas metana (CH₄) dan debu – debu batu bara yang mudah tebakar. Untuk mengatasi kebakaran dari gas metana, biasanya di tambahkan garam NaCl kedalam campuran bahan peledak komersil untuk merendahkan panas pembakaran.

Alat penguji permisibilitas adalah suatu terowongan yang berisi gas metana dan debu-debu batu bara. Bahan peledak yang tidak menimbulkan kebakaran dalam keadaan tertentu disebut bahan peledak permisibel (Nurbudhi, 1983:8).

3. Sifat Gas Beracun

Sifat gas beracun adalah sifat bahan peledak yang menggambarkan banyak sedikitnya bahan beracun yang terjadi setelah peledakan. Bahan peledak yang meledak dapat menghasilkan dua jenis gas yang sifatnya berbeda, yaitu smoke dan fumes. Smoke tidak berbahaya sedangkan fumes berbahaya, karena terdiri dari karbon monoksida(CO) dan Nitrogen Dioksida (NO₂).

Fumes dapat terjadi bila bahan peledak yang diledakkan tidak memiliki kesetimbangan oksigen. Dapat juga terjadi bila bahan peledak tersebut telah rusak serta ledakkan yang tidak sempurna.

Alat untuk menentukan konsentrasi gas-gas beracun dalam suatu campuran gas hasil ledakkan adalah berupa tabung gelas berskala yang berisi bahan kimia. Campuran gas yang akan diukur dihisap melalui tabung ini dengan sebuah pompa sehingga bahan kimia yang terdapat dalam tabung gelas akan mengalami perubahan warna sampai skala tertentu yang merupakan konsentrasi yang diukur.

4. Kecepatan rambat ledak

Kecepatan rambat ledak adalah kecepatan reaksi gelombang ledakkan sepanjang kolom isian bahan peledak. Kecepatan rambat ledak dinyatakan dalam meter per detik.

Kecepatan rambat ledak suatu bahan peledak tergantung pada :

• Berat jenis dan komposisi bahan peledak (perbedaan bobot, isi, bahan campuran dan ukuran butiran).
• Diameter bahan peledak atau isian kolom.
• Derajat keterkurungan.

Ukuran butiran yang semakin kecil memungkinkan terjadi kontak antar partikel semakin besar, sehingga dapat meningkatkan kecepatan reaksi. Pada umumnya kecepatan rambat ledak akan menigkat apabila diameter semakin bertambah meskipun tidak secara linear (Koesnaryo, 1988:20).

Pengukuran cepat rambat ledak dapat dilakukan secara langsung dengan menggunakan sepotong sumbu yang telah diketahui kecepatannya, yang dikenal dengan metode Dautrice. (Nurbudhi, 1983:9).

5. Ketahanan terhadap air

Sifat ketahanan terhadap air adalah kemampuan suatu bahan peledak untuk menahan rembesan air dalam waktu tertentu dan masih dapat diledakkan dengan baik. Ketahanan terhadap air dinyatakan dalam jam. Sifat ketahanan terhadap air sangat penting terutama sebagai parameter terhadap pemilihan bahan peledak, dalam hubungannya dengan tempat kerja. Untuk sebagian besar jenis bahan peledak, adanya air dalam lubang tembak dapat memperlambat reaksi pemanasan. Air akan mengakibatkan penambahan unsur H dan O, karenanya diperlukan panas yang lebih banyak untuk menguapkan menjadi air. Selain itu, adanya air yang mengalir lewat tanah dapat mengakibatkan aksi pelerutan bahan peledak (ANFO), atau dengan kata lain bahan peledak tersebut telah rusak.

6. Kekuatan ledak

Kekuatan ledak (strength) adalah ukuran yang menunjukkan kekuatan ledak dari bahan peledak. Kekuatan ledak dapat dibedakan menjadi :

• Relative Weight Strength

Merupakan persen kuadrat perbandingan antara “Balistik Pendulum” yang disebabkan oleh bahan peledak yang diukur, dibandingkan dengan simpangan balistik yang disebabkan oleh bahan peledak pembanding apabila keduanya diledakkan pada berat yang sama.

• Relative Bulk Strength

Merupakan persen kuadrat perbandingan antara simpangan “Balistik Pendulum” yang disebabkan oleh bahan peledak yang diukur, dibandingkan dengan simpangan balistik yang disebabkan oleh bahan peledak pembanding apabila keduanya diledakkan pada volume yang sama.

• Relative Effective Energy Weight Strength

Merupakan perbandingan energi ledakan bahan peledak jenis batangan terhadap bahan peledak ANFO sebagai acuan pada berat yang sama.

• Relative Effective Energy Bulk Strength

Merupakan perbandingan energi ledakan bahan peledak jenis batangan terhadap bahan peledak ANFO sebagai acuan pada volume yang sama. Relative Effective Energy Weight Strength dan Relative Effective Energy Bulk Strength diukur dengan menggunakan metode Under Water Test.