Dynamite

Latar Belakang dan Bahan Baku

Dinamit adalah bahan peledak komersial yang digunakan terutama untuk pembongkaran dan penambangan. Diciptakan pada tahun 1866 oleh Alfred Bernhard Nobel (1833-1896), lebih tepatnya digambarkan sebagai kemasan nitrogliserin, cairan peledak yang sangat beracun, atau senyawa volatil lainnya seperti amonium nitrat peka. Dinamit dapat dikemas dalam muatan terukur, diangkut dengan mudah, dan, dengan detonator yang tepat, meledak dengan aman. Karena ledakan dinamit menciptakan "api dingin", yang lebih kecil kemungkinannya untuk menyalakan campuran metana dan debu batu bara yang ada di tambang, dinamit sering digunakan dalam operasi pertambangan batu bara.

Sejarah

Alfred Nobel, ayahnya Immanuel, dan adik laki-lakinya Emil mulai bereksperimen dengan nitrogliserin di dekat Stockholm pada tahun 1862. Ditemukan oleh ahli kimia Italia Ascario Sobrero pada tahun 1846, nitrogliserin sangat tidak stabil dan sulit ditangani, dan ledakan yang tidak disengaja tidak jarang terjadi. Salah satu kecelakaan yang menewaskan Emil, antara lain, di sebuah pabrik pada tahun 1864. Terlepas dari tragedi pribadinya, Alfred melanjutkan pekerjaannya dengan cairan berbahaya ini, bekerja di kapal di tengah danau sebelum melakukan eksperimen di pabrik. Pada tahun 1866 ia menemukan bahwa mencampur nitrogliserin dengan kieselguhr (tanah diatom) menstabilkan dan mengurangi volatilitas bahan peledak. Tanah diatom dibentuk oleh sisa-sisa fosil plankton bersel tunggal yang disebut diatom, dan hasilnya adalah bahan penyerap yang "menyerap" nitrogliserin. Alfred menamai produk tersebut "dinamit"—berasal dari bahasa Yunani "dinamis" yang berarti "kekuatan"—dan menerima paten untuk proses tersebut pada tahun 1867. Nobel kemudian mengembangkan beberapa bahan peledak dan propelan lainnya, termasuk bubuk balistik tanpa asap. Dia memegang lebih dari 355 paten dan kekayaannya yang besar memberikan dasar finansial untuk Hadiah Nobel, yang dianugerahkan "kepada mereka yang, selama tahun sebelumnya, telah memberikan manfaat terbesar bagi umat manusia."

Dinamit diklasifikasikan sebagai Bahan Peledak Tinggi Sekunder, yang berarti detonator Bahan Peledak Primer atau Inisiasi Tinggi (misalnya merkuri fulminat) digunakan untuk memicu muatan utama. Dinamit dianggap sebagai bahan peledak komersial, berbeda dengan bahan peledak TNT (trinitrotoluene), yang dianggap sebagai bahan peledak amunisi militer. Penggunaan dinamit skala besar pertama untuk tujuan konstruksi adalah pada pembuatan Terowongan Hoosac, selesai pada tahun 1876.

Desain Proses dan
Fasilitas

Pembuatan dinamit sangat diatur dan prosesnya dikontrol secara ketat untuk mencegah ledakan yang tidak disengaja. Peralatan yang digunakan dirancang khusus untuk mengurangi paparan campuran terhadap panas, gaya pemadatan, atau sumber pengapian. Bantalan dalam pencampur produk, misalnya, dipasang di luar rangka peralatan untuk mencegah kontak dengan campuran bahan peledak. Bangunan dan area penyimpanan (disebut majalah) dibangun pada jarak yang sangat jauh dari struktur lain dan dengan sistem pemanas, ventilasi, dan listrik khusus. Bangunan-bangunan ini "dikeraskan" dengan anti peluru Pembuatan dinamit dapat digambarkan sebagai kemasan aman nitrogliserin, cairan peledak yang sangat beracun. atap dan dinding dan sistem keamanan yang luas. Tindakan pencegahan penting lainnya termasuk sistem inspeksi menyeluruh yang memastikan pencampuran, penilaian, pengemasan, dan pengendalian inventaris yang benar. Karyawan juga sangat terlatih untuk bekerja dengan bahan peledak, dan tindakan pencegahan kesehatan khusus diperlukan. Paparan nitrogliserin umumnya menghasilkan sakit kepala berdenyut, meskipun kekebalan terhadap efek toksik dapat berkembang. Menariknya, nitrogliserin juga digunakan dalam pengobatan untuk mengobati beberapa bentuk angina dan penyakit lainnya. Di dalam tubuh, ia bertindak sebagai vasodilator dan melemaskan jaringan otot.

Manufaktur
Proses

Prosesnya dimulai dengan senyawa cair seperti nitrogliserin (minyak eksplosif), zat "obat bius", dan antasida. Etilen glikol dinitrat, menyusun sekitar 25-30% dari minyak peledak, digunakan untuk menekan titik beku nitrogliserin. Hal ini memungkinkan dinamit untuk digunakan dengan aman pada suhu rendah. Faktanya, nitrogliserin dalam keadaan semi-beku dengan hadirnya cair dan padat sebenarnya lebih sensitif dan tidak stabil daripada keadaan beku atau cair saja. Dalam keadaan semi-padat, nitrogliserin sangat berbahaya untuk ditangani.

Mencampur minyak

• 1 Minyak eksplosif ditambahkan dengan hati-hati ke mixer mekanis, di mana ia diserap oleh "obat bius", yang dapat berupa tanah diatom (sekarang tidak lagi digunakan), bubur kayu, serbuk gergaji, tepung, pati, dan/atau zat karbon lainnya dan kombinasi zat.

Menetralkan keasaman

• 2 Sekitar 1% antasida seperti kalsium karbonat atau seng oksida ditambahkan untuk menetralkan keasaman yang ada dalam obat bius. Campuran dipantau dengan hati-hati dan ketika tingkat bahan yang benar tercapai, campuran siap untuk dikemas ke dalam berbagai bentuk. Proses ini menghasilkan apa yang disebut "dinamit lurus", di mana obat bius tidak berkontribusi pada kekuatan ledakan dinamit. Misalnya, 40% dinamit lurus mengandung 40% nitrogliserin dan 60% obat bius; 35% dinamit lurus mengandung 35% nitrogliserin dan 65% obat bius. Dalam beberapa kasus, natrium nitrat dicampur dengan obat bius, yang bertindak sebagai pengoksidasi dan memberikan kekuatan tambahan pada bahan peledak.

Dinamit kemasan

• 3 Penampilan dinamit biasanya menyerupai selongsong peluru kira-kira Bentuk dinamit biasanya menyerupai selongsong peluru berdiameter sekitar 1,25 inci dan panjang 8 inci. Selungkup parafin melindungi dinomit dari kelembaban dan, sebagai hidrokarbon yang mudah terbakar, berkontribusi pada reaksi eksplosif. Diameter 1,25 inci (3,2 cm) dan panjang 8 inci (20 cm). Jenis ini diproduksi dengan menekan campuran dinamit ke dalam tabung kertas yang disegel dengan parafin. Selungkup parafin melindungi dinamit dari kelembaban dan, sebagai hidrokarbon yang mudah terbakar, berkontribusi pada reaksi eksplosif. Dinamit juga bisa ada dalam banyak bentuk lain, mulai dari ukuran kartrid yang lebih kecil untuk pekerjaan pembongkaran khusus hingga muatan berdiameter besar 10 inci (25 cm) yang digunakan untuk operasi penambangan strip besar. Peraturan membatasi panjang muatan besar ini hingga 30 inci (76 cm) dan berat hingga 50 pon (23 kg). Dinamit juga tersedia sebagai bubuk kantong dan dalam bentuk agar-agar untuk penggunaan di bawah air.

  Dinamit juga dibuat menggunakan zat lain selain nitrogliserin. Misalnya, mengganti sebagian besar minyak peledak dengan amonium nitrat dapat meningkatkan kekuatan ledakan dinamit. Bentuk dinamit ini disebut sebagai dinamit amonia.

Kontrol Kualitas

Pengukuran dan pengujian kekuatan dinamit yang akurat dengan peledakan memastikan kinerja bahan peledak yang aman. Kekuatan relatif dinamit dinilai dengan perbandingan dengan dinamit lurus dan dengan persentase berat minyak peledak. Misalnya, dinamit amonia dibandingkan dengan dinamit lurus dan dinilai sesuai. Lima puluh persen dinamit amonia sama dengan kekuatan ledakan 50% dinamit lurus. Dalam hal ini, "50%" mencerminkan perbandingan kekuatan daripada kandungan bahan peledak.

Setelah pembuatan dan pengujian batch dinamit, dinamit disalurkan ke lokasi kerja di bawah peraturan transportasi dan penyimpanan yang ketat.

Aplikasi

Contoh singkat berikut adalah salah satu dari banyak skenario untuk aplikasi dinamit yang tepat. Harus dicatat bahwa tidak seorang pun kecuali ahli peledakan bersertifikat dengan prosedur dan peralatan yang benar yang boleh mencoba meledakkan dinamit.

Dalam contoh ini, formasi batuan harus diledakkan untuk membuka jalan bagi proyek konstruksi. Langkah pertama dalam prosedur peledakan adalah menentukan ukuran muatan dengan berbagai cara, termasuk grafik, perhitungan, dan pengalaman blaster. Pemeriksaan dekat daerah yang terkena dampak dan medan sekitarnya dilakukan untuk menentukan zona aman. Rambu-rambu ditempatkan minimal 1000 kaki (305 m) di luar zona aman untuk memperingatkan masyarakat tentang peledakan. Pemancar radio dimatikan dan dikunci untuk mencegah penembakan detonator listrik yang tidak disengaja. Muatan kemudian ditarik dari magasin dan diangkut ke lokasi ledakan menggunakan truk tertutup dan aman. Detonator dibawa ke lokasi kerja dengan kendaraan terpisah.

Muatan dibongkar dan ditempatkan ke dalam lubang ledakan yang dibor di formasi batuan. Mereka meluncur ke dalam lubang ledakan dengan tekanan udara atau dengan tamping dengan batang kayu atau plastik. Blaster sangat berhati-hati agar kabel timah ke detonator dipendekkan bersama-sama sampai semua muatan telah ditempatkan. Ini menyediakan jalur hubung singkat untuk kabel yang mencegah pengapian yang tidak disengaja. Hanya blaster yang diizinkan untuk membuat sambungan listrik terakhir ke sakelar pengapian utama.

Selama waktu ini, celah 5 kaki (1,5 m) di kabel tepat di depan sakelar utama digunakan sebagai "celah petir", praktik keselamatan lain untuk menghilangkan kemungkinan listrik statis memicu muatan. Setelah semua persiapan ledakan selesai, klakson peringatan membunyikan serangkaian ledakan satu menit sebelum sinyal ledakan. Pada saat ini, koneksi terakhir ke sakelar pengapian dibuat. Pada satu menit sebelum ledakan, serangkaian ledakan klakson pendek dibunyikan. Blaster kemudian membuka kunci sakelar utama dan meledakkan muatan. Setelah ledakan, semua sirkuit listrik ke peralatan peledakan sekali lagi dikunci ke posisi aman, dan area tersebut diperiksa untuk mengetahui apakah ada muatan yang salah tembak dan keselamatan umum. Ledakan klakson yang berkepanjangan menandakan semuanya jelas.

Produk Sampingan/Limbah

Pembuatan dan penggunaan bahan peledak menyumbang sejumlah limbah berbahaya bagi lingkungan. Nitrogliserin menghasilkan beberapa produk sampingan beracun seperti asam, kaustik, dan minyak yang terkontaminasi logam berat. Ini harus dibuang dengan benar dengan netralisasi atau stabilisasi dan diangkut ke tempat pembuangan limbah berbahaya. Penggunaan bahan peledak menciptakan sejumlah besar debu dan partikel dari ledakan, dan, dalam beberapa kasus, melepaskan asbes, timbal, dan bahan berbahaya lainnya ke atmosfer. Selain itu, ledakan yang tidak terkontrol atau tidak diperhitungkan dengan benar dapat merusak tangki dan saluran pipa terdekat, serta melepaskan isinya ke lingkungan.

Masa Depan

Sejak pengembangannya pada 1950-an, bentuk-bentuk lanjutan dari bahan peledak plastik dan muatan berbentuk telah menggantikan dinamit. Bahan peledak ini sekarang disebut sebagai bahan peledak, karena stabilitasnya ditingkatkan dan membutuhkan primer yang lebih kuat untuk meledak. Salah satu bahan peledak yang paling umum adalah ANFO, atau amonium nitrat dan bahan bakar minyak. ANFO sudah tersedia, jauh lebih murah daripada dinamit, dan dapat dicampur di lokasi. Namun, kru pembongkaran beton yang membutuhkan biaya yang relatif kecil masih menggunakan dinamit sebagai bahan peledak.