Plastics and Tools: 2016

Cukup sering saya diminta membuat tabung reaktor berbahan acrylic ("Menerima Jasa Pembuatan Tabung Berbahan Akrilik"), beberapa diantaranya dipakai untuk melihat pemisahan partikel, ataupun untuk tujuan pemurnian suatu reaksi, ataupun sebagai perangkat untuk mendukung desain membran biofilm reaktor MBfR.

Dan biasanya digunakan mesh screen baik berbahan plastik polypropilene, nylon maupun berbahan stainless steel, bahkan woven cloth. Berikut saya share pengertian mesh dan mikron untuk pengetahuan bersama.

stainless steel mesh screen filter

nylon screen mesh

woven cloth filter

Apa itu micron, micron adalah satuan ukuran yang biasa digunakan untuk menyebut ukuran suatu partikel, ukuran satu micron sama dengan seper-satu juta meter, atau seper-seribu mm atau seper-duapuluhlimaribu inch.

Apa itu ukuran mesh, sederhananya mesh adalah banyaknya jumlah lubang/bukaan dalam panjang satu inch, jadi apabila ada empat buah lubang dalam satu inch maka disebut berukuran 4 mesh, kalau ada 100 lubang dalam satu inch, maka disebut ukuran 100 mesh. Jadi apabila jumlah lubang semakin banyak dalam 1 inch (semakin rapat), maka ukuran lubang (opening) semakin kecil, atau dengan kata lain partikel semakin sulit lolos melalui screen/filter. Atau dengan kata lain angka mesh semakin besar digunakan bila ingin menyaring partikel dengan ukuran yang lebih kecil/ halus, supaya partikel tersebut tidak mudah lolos pada screen/ filter/ media penyaring.

Untuk mengetahui berapa ukuran mesh screen yang dibutuhkan untuk menyaring suatu partikel tertentu. Kita mesti mengetahui partikel apa yang akan disaring, berapa rata-rata ukuran partikelnya. Sebagai contoh kita ingin menyaring garam dapur yang memiliki ukuran sekitar 100 mikron (sepersepuluh mm) maka kita dapat menggunakan ukuran 170 mesh (dalam 1 inch terdapat 170 lubang atau besar perlubang/ opening sekitar 88 mikron), sehingga diharapkan partikel garam yang berukuran > 88 mikron dapat tertahan pada screen tersebut.

Linear Equivalents:

1 micron = .0000394 inches

25,400 microns = 1 inch

1,000 microns = 1 millimeter

Berikut beberapa contoh perbandingan ukuran partikel :

Radius of a hydrogen atom = 0.00005 microns

Bacteria = 2 microns

Diameter of a red blood cell = 8 microns

Talcum powder = 10 microns

Diameter of a white blood cell = 25 microns
Human sperma = 55 microns

Naked-eye visibility threshold = 40 microns

Pollen = 60 microns

Diameter of a human hair, typical human = 70 microns

Table salt = 100 microns

Beach sand = 700 microns

Fine sand = 250 microns

Portland cement = 74 microns

Silt = 44 microns

Cigarette smoke = 2 microns

Terkadang dalam penulisan diberi penegasan tanda - atau + ; misal -170 mesh artinya partikel yang berukuran kurang dari 170 mesh akan lolos melalui saringan, atau +170 mesh artinya partikel yang berukuran lebih besar dari 170 mesh akan tertahan dalam saringan. (tentunya kita bertanya 170 mesh itu seukuran berapa micron ?)

Bagaimana mengetahui kesesuaian ukuran mesh dengan ukuran lubang/opening dalam micron ? Tidak ada formula khusus/ rumus tertentu. Kita hanya dapat menggunakan konversi antara mesh dan micron mengikuti kesepakatan (konvensi) pada dunia industri.

Pada tabel konversi tersebut terjawab sudah 170 mesh = berukuran partikel 88 mikron, jadi + 170 mesh berarti partikel yang berukuran lebih besar dari 88 mikron akan tertahan pada saringan.

Contoh soal : kita ingin agar partikel yang lebih kecil dari 1 mm, akan lolos pada saringan dan partikel yang sama atau lebih besar dari 1 mm akan tertahan, maka kita dapat menggunakan saringan berukuran 16 mesh.
Contoh lain : kita ingin supaya sperma manusia tidak lolos pada alat penyaring, maka kita dapat menggunakan filter berukuran 325 mesh (diketahui ukuran sperma manusia sekitar 55 mikron)

Apakah plastic acrylic tahan terhadap bensin ?

Hal ini sering ditanyakan konsumen yang berniat mengganti material tabung kaca pada kios pertamini* (*kios usaha kecil bensin dengan menggunakan pompa manual yang dinaikkan ke skala pengukur literan tabung kaca) yang rentan pecah.

Baiklah saya mencoba menjawab berdasarkan literature yang ada :

Dalam banyak data chemical resistance plastic PMMA (Polymethylmetaacrylate)/ plastic acrylic tidak ditemukan istilah BENSIN, namun ditemukan senyawa BENZENE/ BENZENA/ BENZOL.

Apakah BENSIN sama dengan BENZENE ?

Benzena ditemukan pada tahun 1825 oleh seorang ilmuwan Inggris, Michael Faraday, yang mengisolasikannya dari gas minyak dan menamakannya bikarburet dari hidrogen. Pada tahun 1833, kimiawan Jerman, Eilhard Mitscherlich menghasilkan benzena melalui distilasi asam benzoat (dari benzoin karet/gum benzoin) dan kapur. Mitscherlich memberinya nama benzin. Pada tahun 1845, kimiawan Inggris, Charles Mansfield, yang sedang bekerja di bawah August Wilhelm von Hofmann, mengisolasikan benzena dari tir (coal tar). Empat tahun kemudian, Mansfield memulai produksi benzena berskala besar pertama menggunakan metode tir tersebut.

Benzena; BENZENE atau disebut dengan nama lain Benzol adalah senyawa organik dengan rumus molekul C6H6.

Rumus Kimia Benzene

Benzene merupakan cairan tak berwarna dan mudah terbakar serta mempunyai bau yang manis. Benzena tersusun atas 6 buah atom karbon yang bergabung membentuk sebuah cincin, dengan satu atom hidrogen yang terikat pada masing-masing atom. Benzena merupakan salah satu jenis hidrokarbon aromatik siklik dengan ikatan pi yang tetap. Benzena adalah salah satu komponen dalam minyak bumi, dan merupakan salah satu bahan petrokimia yang paling dasar serta pelarut yang penting dalam dunia industri. Benzene bersifat sebagai pelarut digunakan dalam pembuatan obat, plastik, karet sintetis, styrene, nylon, dan pewarna.

Senyawa-senyawa turunan benzene umumnya adalah pelarut terhadap bahan plastik, sehingga hampir sebagian besar jenis plastik tidak tahan terhadap benzene dan turunannya : untuk itu penting mendapat perhatian seperti Toluene, Cyclohexanon, Acetone, Ethylbenzene, Xylene, Phenol, Nitrobenzol, dll.

Dalam salah satu data chemical resistance PMMA/ acrylic disebut bahwa http://brainresearchlab.com/wp-content/uploads/Plexiglass-Chemical-Resistance-Properties.pdf

BENZENE N Not Recommended for continuous use (crazing, cracking and permeation loss)

Jadi jelas bahwa acrylic tidak tahan terhadap BENZENE.

Yang jadi pertanyaan belum terjawab ; Apakah Benzene sama dengan BENSIN yang kita kenal sebagai bahan bakar minyak untuk kendaraan bermotor (atau lebih kita kenal dengan nama PREMIUM (produksi PERTAMINA) ?”

Apa rumus kimia bensin (premium) ?

Bahan bakar ini adalah sejenis campuran bukan senyawa. Jadi rumus kimia dari bensin sebenarnya tidak ada karena yang namanya bensin bukan merupakan suatu senyawa tetapi terdiri dari dua atau lebih senyawa karbon yang dicampur. Campuran pada bensin bukan campuran sederhana seperti pada air atau etanol. Bensin bisa terdiri dari puluhan bahkan ratusan senyawa. Ada campuran berbagai jenis hidrokarbon yang berbeda di dalamnya. Jenis senyawa hidrokarbon yang paling banyak terdapat dalam bensin adalah alkana rantai lurus. mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11, sisanya bisa berbagai macam senyawa hidrokarbon siklis dan aromatik.

Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda pula.

Dalam bahasa internasional bensin (bahan bakar kendaraan bermotor) disebut sebagai GASOLINE http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/514gasoline.html

Dalam salah satu data chemical resistance PMMA/ acrylic disebut pula bahwa acrylic tahan terhadap GASOLINE

http://brainresearchlab.com/wp-content/uploads/Plexiglass-Chemical-Resistance-Properties.pdf

Gasoline G No Damage

Petrol Fuel G No Damage

Namun karena bensin adalah campuran berbagai senyawa hidrokarbon dan adanya senyawa yang ditambahkan (biasanya untuk menaikkan oktan), kita tidak dapat memastikan apakah gasoline tersebut sama komposisinya dengan bensin premium yang kita kenal dan dijual pada kios pertamini eceran.

Daripada ragu-ragu baiklah kita uji coba material saja apakah tabung acrylic tahan terhadap bensin Premium produksi Pertamina (xixixi kenapa gak dari tadiiiiii pakai mutermuter nyari referensi !!!)