Perbedaan Dampak Penggunaan Nitrogen dan Oksigen pada Ban Kendaraan

0
284

Oleh : Cinta Johanna Tessalonika Pasaribu
Penulis adalah mahasiswa Bilingual Pendidikan Kimia Universitas Negeri Medan

***

Mengenal Apa itu Nitrogen

Nitrogen (N2) adalah gas serba guna sejati diantara gas lainnya. Aplikasi Nitrogen didasarkan pada pemanfaatan dua karakteristik dasar, baik sendiri maupun secara bersama-sama rendahnya reaktivitas atau dinginnya Nitrogen dalam bentuk cairan kriogenik.

Nitrogen merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan sebagian besar merupakan gas diatomik.Nitrogen memiliki lima elektron di kulit terluarnya, sehingga merupakan trivalen dalam sebagian besar senyawanya.

Nitrogen menyumbang 78 persen atmosfer bumi dan merupakan konstituen dari semua jaringan hidup.Nitrogen merupakan elemen penting bagi kehidupan karena merupakan salah satu penyusun DNA, dan dengan demikian merupakan bagian dari kode genetik. Molekul nitrogen terjadi terutama di udara.

Dalam air dan tanah, nitrogen ditemukan pada senyawa nitrat dan nitrit. Semua zat ini adalah bagian dari siklus nitrogen sehingga semua saling berhubungan. Manusia telah mengubah keseimbangan nitrat dan nitrit alami terutama karena penggunaan pupuk yang mengandung nitrat.Nitrogen dihasilkan oleh berbagai industri sehingga meningkatkan kadar nitrat dan nitrit dalam tanah dan air. Fase gas

Titik lebur       63,15 K ​(-210,00 °C, ​-346,00 °F)
Titik didih       77,36 K ​(-195,79 °C, ​-320,33 °F)
Kepadatan pada sts (0 °C dan 101,325 kPa)   1,251 g/L
saat cair, pada t.d.       0,808 g/cm3
Titik tripel       63,1526 K, ​12,53 kPa
Titik kritis       126,19 K, 3,3978 MPa
Kalor peleburan           (N2) 0,72 kJ/mol
Kalor penguapan         (N2) 5,56 kJ/mol
Kapasitas kalor molar (N2) 29,124 J/(mol·K)

Dalam bentuk cairan (dengan temperatur -196oC), Nitrogen dipergunakan sebagai media pendingin dengan beragam aplikasi. Sebagai contoh, Nitrogen digunakan untuk membekukan makanan, mendaur ulang material komposit, mengawetkan material biologi, sebagai pendingin dalam pengobatan rematik atau sebagai pendingin untuk cryosurgery, Nitrogen disebut juga “protective gas”, karena ia menggantikan Oksigen dalam udara yang dapat merusak atau bahkan berbahaya untuk banyak proses. Dalam bentuk gas, Nitrogen digunakan sebagai gas atmosfir termodifikasi, gas lindung oleh industri kimia, petrokimia dan agro industri, dan dipergunakan untuk pompa ban.

Mengenal Apa itu Oksigen

Oksigen merupakan unsur yang menarik karena merupakan elemen penting dalam proses pernapasan sebagian besar sel-sel hidup serta berperan dalam proses pembakaran.Oksigen merupakan unsur paling melimpah di kerak bumi, dengan hampir seperlima (dalam volume) komposisi udara adalah oksigen.

Gas oksigen biasanya terdapat dalam bentuk molekul diatomik, O2, tetapi ada juga dalam bentuk triatomik, O3, bernama ozon. Dalam kondisi normal, oksigen merupakan gas tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak berasa.Oksigen adalah bagian dari sekelompok kecil gas paramagnetik, dan faktanya bahkan yang paling paramagnetik. Oksigen cair juga sedikit paramagnetik.

Oksigen sangat reaktif dan akan membentuk oksida dengan semua elemen lain kecuali helium, neon, argon, dan kripton. Kerak bumi terutama terdiri dari mineral silikon-oksigen, dan senyawa oksida lain.

Sifat – Sifat Oksigen

Oksigen lebih mudah larut ke dalam air dibandingkan nitrogen. Air mengandung sekitar satu molekul O2 untuk dua molekul N2, dan apabila dibandingkan dengan rasio atmosferik yang sekitar 1:4. Kelarutan oksigen ke dalam air disesuaikan pada suhu.Pada suhu 0 °C, konsentrasi oksigen dalam air yakni 14,6 mg·L−1, dan apabila pada suhu 20 °C oksigen yang larut yakni sekitar 7,6 mg·L−1. Pada suhu 25 °C dan 1 atm udara, air tawar mengandung 6, 04 mililiter (mL) oksigen per liter, dan dalam air laut mengandung sekitar 4,95 mL per liter. Lalu, pada suhu 5 °C, kelarutannya meningkat menjadi 9,0 mL (50% lebih banyak dibandingkan 25 °C) per liter pada air murni dan 7,2 mL (45% lebih) per liter untuk air laut.

Oksigen mengembun pada 90,20 K (−182,95 °C, −297,31 °F), dan membeku pada 54.36 K (−218,79 °C, −361,82 °F). Baik oksigen cair maupun oksigen padat ialah berwarna biru langit. Hal ini disebabkan pada penyerapan warna merah.

Oksigen cair dengan kadar kemurnian yang begitu tinggi umumnya diproduksi dengan distilasi bertingkat udara cair. Oksigen cair juga bisa dihasilkan dari pengembunan udara, memakai nitrogen cair dengan pendingin. Oksigen merupakan zat yang begitu sangat reaktif dan harus dipisahkan dari bahan-bahan yang rentan terbakar.

Oksigen merupakan unsur yang reaktif. Dalam keadaan bebas, unsur ini ada dalam dua bentuk molekul, yaitu molekul oksigen diatomik (O2) dan bentuk alotropinya, yaitu molekul triatomik yang dikenal dengan ozon (O3).

Penggunaan Oksigen dan Nitrogen pada Pengisian Udara Dalam Ban

Oksigen bisa bersenyawa dengan berbagai unsur. Oksigen yang bersenyawa dengan unsur lain dikenal dengan nama oksida. Oksigen merupakan gas yang memiliki peran dalam proses pembakaran (unsur pembakar), yang pertama kali dikenali oleh Carl Wilhelm Scheele pada saat memanaskan raksa(II) oksida.  

Umumnya angin yang digunakan untuk mengisi ban adalah Nitrogen dan Oksigen yang didapat di sekitar pompa angin. Namun sifat oksigen yang mudah berdifusi dari dalam ban seiring dengan kenaikan suhu mengakibatkan ketidaknyaman dan pemborosan dalam perawatan ban kendaraan.

Sifat Nitrogen yang lebih stabil dibandingkan oksigen terhadap kenaikan suhu menjadi salah satu alternative pemecahan masalah ini, yaitu dengan pengisian angin ban dengan menggunakan gas Nitrogen murni. Penggunaan Nitrogen ini selain menghemat biaya perawatan, juga memberikan kenyamanan pada penggunaan kendaraan bermotor. Namun, penggunaan gas Nitrogen ini masih ada kekurangannya karena belum banyak bengkel yang menyediakan isi gas Nitrogen untuk ban kendaraan. Ban yang digunakan pada setiap kendaraan mempunyai spesifikasi masing-masing. Spesifikasi itu meliputi spesifikasi ukuran, bahan, sampai tekanan gas (angin) yang dianjurkan.

Tekanan gas yang dianjurkan ini sudah diatur oleh pabrik ban tersebut. Jika tekanan gas di dalam ban lebih rendah dari yang disarankan, maka bidang ban yang menapak dan mencengkeram jalan tidak merata sehingga bidang tapaknya menjadi lebih sedikit yaitu hanya pada daerah pinggir ban saja.

Begitu juga jika tekanannya berlebihan dari yang dianjurkan, maka yang menapak hanya daerah tengah ban saja. Akibat dari kekurangan dan kelebihan tekanan gas tersebut adalah tapak ban akan menipis tidak merata, sering orang menyebut “botak luar, atau botak dalam”. Sebaliknya apabila tekanan gas di dalam ban diisi sesuai anjuran, maka bidang tapak ban yang mencengkram jalan menjadi lebih luas dan merata. Untuk keamanan berkendara akan lebih terjamin.

Perbedaan Penggunaan Nitrogen dan Oksigen Pada Ban

1. Adaptasi terhadap peningkatan suhu

Seperti yang diketahui, perbedaan jenis angin juga mempengaruhi tingkat suhu ban. Tingkat suhu tersebut dihasilkan oleh partikel molekul dari angin yang mengisi ban. Semakin besar partikel molekul angin, semakin rendah suhu ban.Partikel angin yang besar tersebut dimiliki oleh nitrogen. Oleh karena itu, peningkatan suhu yang dihasilkan oleh nitrogen tidak secepat angin biasa. Hal ini akan membuat suhu udara di dalam ban lebih stabil, sehingga resiko ban meletus akibat kepanasan otomatis berkurang.

2. Daya tahan ban

Perbedaan berikutnya adalah terhadap daya tahan ban. Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, suhu nitrogen yang lebih rendah dibandingkan dengan oksigen juga berdampak pada daya tahan ban. Apalagi saat mobil sedang dipacu dengan kecepatan tinggi, suhu ban akan jadi lebih panas akibat bergesekan dengan aspal. Panas yang dihasilkan oleh gesekan tersebut dapat memperpendek umur ban.

Suhu nitrogen yang lebih rendah daripada angin biasa membuat karet ban tidak cepat termakan oleh panas, sehingga ban jadi lebih awet. 

3. Efisiensi angin

Hal di atas juga mempengaruhi efisiensi angin pada ban. Menggunakan angin nitrogen membuat tekanan ban lebih awet daripada menggunakan angin biasa, karena molekul atau butiran nitrogen yang lebih besar tadi akan membuat angin lebih sulit keluar dari pori-pori ban. Kurangnya tekanan angin ban dapat menghambat laju kendaraan, sehingga kinerja mesin jadi lebih besar dan tekanan ban pun lebih cepat berkurang.

Sementara tekanan angin ban yang stabil akan mempengaruhi konsumsi bahan bakar. Tekanan angin ban yang sesuai dengan rekomendasi pabrikan juga membuat ban menapak maksimal dengan permukaan jalan, sehingga laju kendaraan lebih stabil, dan ban pun jadi lebih awet

TINGGALKAN KOMENTAR

Please enter your comment!
Please enter your name here