Gas industri adalah bahan gas yang diproduksi untuk digunakan dalam industri. Gas utama yang disediakan adalah nitrogen, oksigen, karbon dioksida, argon, hidrogen, helium, dan asetilena, meskipun banyak gas dan campuran lain yang juga tersedia dalam tabung gas. Industri yang memproduksi gas-gas ini juga dikenal sebagai gas industri, yang juga mencakup pasokan peralatan dan teknologi untuk memproduksi dan menggunakan gas-gas tersebut. Produksi mereka adalah bagian dari Industri kimia yang lebih luas (di mana gas industri sering dilihat sebagai "bahankimia khusus").

Gas industri digunakan di berbagai industri, yang meliputi minyak dan gas, petrokimia, bahan kimia, listrik, pertambangan, pembuatan baja, logam, perlindungan lingkungan, obat-obatan, farmasi, bioteknologi, makanan, air, pupuk, tenaga nuklir, elektronik, dan kedirgantaraan. Gas industri dijual ke perusahaan industri lain; biasanya terdiri dari pesanan besar untuk klien industri korporat, yang mencakup berbagai ukuran mulai dari membangun fasilitas proses atau jaringan pipa hingga pasokan gas tabung.
Beberapa bisnis skala perdagangan dilakukan, biasanya melalui agen lokal yang terikat yang dipasok secara grosir. Bisnis ini mencakup penjualan atau penyewaan tabung gas dan peralatan terkait kepada pedagang dan kadang-kadang masyarakat umum. Ini termasuk produk seperti balon helium, gas pengeluaran untuk tong bir, gas las dan peralatan las, LPG dan oksigen medis.

Penjualan eceran pasokan gas skala kecil tidak terbatas hanya pada perusahaan gas industri atau agen mereka. Berbagai macam wadah gas kecil yang dibawa dengan tangan, yang dapat disebut silinder, botol, kartrid, kapsul atau tabung tersedia untuk memasok LPG, butana, propana, karbon dioksida atau dinitrogen oksida. Contohnya adalah pengisi daya whipped-cream, powerlet, campingaz, dan sodastream.

Sejarah awal gas

Udara pertama di lingkungan yang digunakan manusia adalah udara, ketika mereka melihat cahaya dan memberi makan pada api yang menyala. Orang juga menggunakan gas panas dari api untuk mengasapi makanan dan uap dari air mendidih untuk memasak makanan.

Karbon dioksida telah dikenal sejak zaman dahulu, terutama sebagai produk fermentasi pada minuman, pertama kali terjadi antara tahun 7000 dan 6600 SM. di Jiahu, Tiongkok. Gas alam digunakan pertama kali pada tahun 500 a. C. ketika orang Cina menemukan kemampuan untuk mengangkut gas dari tanah melalui pipa bambu mentah ke tempat gas tersebut digunakan untuk merebus air laut. Bangsa Romawi menggunakan sulfur dioksida dalam pembuatan anggur karena mereka menemukan bahwa membakar lilin yang terbuat dari belerang di dalam tong anggur tidak dapat menjaga kesegaran anggur dan tidak berbau seperti cuka.

Pemahaman pertama adalah bukti empiris dan kimia pertama. Namun, dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan kimia, gas-gas ini dapat dikenali dan dipahami.

Sejarah ilmu kimia menyatakan bahwa banyak gas ditemukan, ditemukan, atau pertama kali diciptakan dalam bentuk murni oleh ahli kimia di laboratorium pada masa Revolusi Industri pada abad ke 19 dan 19. Banyak jenis gas yang ditemukan: oksigen (1754), hidrogen (1766 ), nitrogen (1772), oksigen (1772), oksigen (1773), amonia (1774), karbon dioksida (1774), dan metana (1776), hidrogen sulfida (1777), karbon monoksida (1800), hidrogen klorida (1810), asetilena (1836), helium (1868), fluor (1886), argon (1894), kripton, nitrogen, dan xenon (1898) dan radon (1899). 

Karbon, hidrogen, dinitrogen oksida, oksigen, amonia, klorin, belerang, dan gas hasil produksi digunakan pada awal abad ke-19, terutama untuk makanan, pendingin, obat-obatan, bahan bakar, dan penerangan gas. Misalnya, air berkarbonasi ditemukan pada tahun 1772 dan digunakan secara komersial sejak tahun 1783, klorin pertama kali digunakan dalam pemutihan kain pada tahun 1785, dan dinitrogen oksida pertama kali digunakan dalam pasta gigi pada tahun 1844. Udara digunakan pada masa itu. Biasanya dibuat untuk digunakan segera melalui reaksi kimia. Contoh generator yang bagus adalah peralatan Kipps, yang dibuat pada tahun 1844 yang dapat menghasilkan gas seperti hidrogen, hidrogen sulfida, klor, asetilena, dan karbon dioksida melalui reaksi pelepasan gas. Asetilena pertama kali diproduksi secara komersial pada tahun 1893, dan generator asetilena digunakan untuk memproduksi gas memasak dan penerangan gas sejak tahun 1898, namun seiring dengan semakin pentingnya penerangan, listrik pun semakin penting, dan LPG mulai tersedia secara komersial pada tahun 1912. Setelah itu, asetilena. mulai digunakan sebagai gas. 

Setelah gas-gas tersebut ditemukan dan diproduksi dalam jumlah kecil, proses industri mendorong inovasi dan penemuan teknologi untuk menghasilkan gas-gas tersebut dalam jumlah besar. Perkembangan utama dalam produksi gas industri adalah elektrolisis air untuk menghasilkan hidrogen (1869) dan oksigen (1888), proses garam untuk menghasilkan oksigen ditemukan pada tahun 1884, proses kloralkali untuk menghasilkan klorin pada tahun 1892, dan proses Haber untuk menghasilkan amonia. 1908.

Perkembangan teknologi pendingin menyebabkan berkembangnya teknologi pengkondisian udara dan dehumidifikasi. Pada tahun 1823, karbon dioksida diperkenalkan untuk pertama kalinya. Proses kondensasi uap menggunakan eter pertama kali ditemukan oleh Jacob Perkins pada tahun 1834, proses serupa menggunakan amonia ditemukan pada tahun 1873, dan proses serupa menggunakan sulfur dioksida ditemukan pada tahun 1876. Oksigen cair dan nitrogen cair pertama kali dibuat pada tahun 1883. Hidrogen cair dibuat pada tahun 1898 dan helium cair pertama kali dibuat pada tahun 1908. LPG pertama kali diproduksi pada tahun 1910. Pada tahun 1914 dikeluarkan paten untuk LNG dan pada tahun 1917 diproduksi diproduksi untuk pertama kalinya secara komersial.

Meskipun tidak ada peristiwa yang menandai dimulainya industri gas, banyak yang percaya bahwa hal itu berasal dari penemuan tabung gas bertekanan tinggi pertama pada tahun 1880. Awalnya, silinder banyak digunakan untuk menyimpan karbon dioksida untuk emisi karbon atau minuman Pada tahun 1895, perkembangan lebih lanjut dalam siklus pendinginan kompresi memungkinkan pencairan udara, terutama oleh Carl von Linde, yang mampu menghasilkan oksigen dalam jumlah besar, dan pada tahun 1896, sejumlah besar asetilena dilarutkan dalam aseton untuk menghasilkan oksigen. Telah ditemukan bahwa oksigen non-eksplosif dapat diproduksi. Botol asetilena pengaman.

Sejak awal tahun 1900-an, perkembangan pengelasan dan pemotongan logam, yang dilakukan dengan oksigen dan asetilena, sangatlah penting. Seiring dengan kemajuan produksi gas, semakin banyak gas yang dijual dalam silinder tanpa generator gas.

Teknologi produksi gas

Pabrik pemisahan udara dapat menghasilkan nitrogen dan argon selain oksigen dengan menyaring udara dalam proses pemisahan. Ketiganya menjadi air pemakaman. Untuk mencapai suhu pemanasan yang rendah, unit pemisahan udara (ASU) menggunakan siklus pendinginan yang bekerja berdasarkan efek Joule-Thomson. Selain gas raksasa, fisi gas adalah satu-satunya sumber penting gas mulia langka neon, kripton, dan xenon.

Teknologi kriogenik juga memungkinkan pencairan gas alam, hidrogen, dan helium. Dalam pemrosesan gas alam, teknologi kriogenik digunakan untuk menghilangkan nitrogen dari gas alam di unit penghilangan nitrogen. Proses ini juga dapat digunakan untuk memproduksi helium dari gas alam, yang memiliki cukup helium untuk penggunaan ekonomis. Perusahaan gas besar sering kali berinvestasi pada perpustakaan paten di semua bidang bisnis mereka, terutama kriogenik.

Teknologi produksi penting lainnya dalam industri ini adalah energi terbarukan. Reformasi uap adalah proses kimia yang mengubah gas alam dan uap menjadi syngas, yang mengandung hidrogen dan karbon monoksida serta karbon dioksida sebagai produk sampingan. Oksidasi dan regenerasi autotermal adalah proses serupa tetapi memerlukan oksigen di ASU. Gas sintesis biasanya dihasilkan dari sintesis kimia amonia dan metana. Karbon dioksida adalah gas asam dan sebagian besar dihilangkan melalui pengolahan dengan amina. Ini dapat dimasukkan ke dalam reservoir karbon yang ditangkap atau digunakan untuk meningkatkan perolehan minyak.

Teknologi konversi gas dan hidrogen merupakan landasan industri gas industri dan juga merupakan bagian dari teknologi yang diperlukan untuk banyak bahan bakar fosil (termasuk IGCC), kogenerasi, dan proses Fischer-Tropsch gas-cair. Ada banyak cara untuk menghasilkan hidrogen, dan jika hidrogen berasal dari pembangkit listrik tenaga air, kita hampir menjadi bahan bakar bebas karbon. budaya dominan). Orkney adalah contoh penggunaan alternatif hidrokarbon. Untuk informasi lebih lanjut mengenai penggunaan hidrogen, lihat Ekonomi Hidrogen. Hidrogen cair digunakan oleh NASA sebagai bahan bakar roket di pesawat ulang-alik.

Teknologi pemisahan gas yang lebih sederhana seperti membran atau saringan molekuler digunakan dalam kompresi ayunan tekanan atau sintesis ayunan vakum, dan juga digunakan dalam generator nitrogen dan pabrik oksigen untuk menghasilkan udara bersih. Contoh lain yang menggunakan lebih sedikit udara adalah generator oksigen kimia, atau natrium oksigen.

Selain gas utama yang dihasilkan dari pemisahan gas dan reforming gas sintesis, industri juga menghasilkan gas lainnya. Beberapa gas merupakan produk sampingan dari industri lain, sementara gas lainnya dimurnikan, dikumpulkan, dan terkadang dibeli dari produsen bahan kimia besar lainnya. Beberapa memiliki proses produksi sendiri. Misalnya hidrogen klorida yang dihasilkan dari pembakaran hidrogen dengan klorin, dinitrogen oksida yang dihasilkan dari pemanasan amonium nitrat ketika dipanaskan secara perlahan, fluor, klorida, dan hidrogen yang dihasilkan oleh listrik, dan mahkota listrik yang menghasilkan ozon dari udara atau oksigen.

Anda dapat menawarkan layanan dan teknologi terkait, seperti penyedot debu yang disediakan dalam sistem pemanas rumah sakit. udara terkompresi murni; Atau pendinginan. Sistem alternatif lainnya adalah penyedot debu. Beberapa perusahaan gas industri juga mengeluarkan bahan kimia terkait, terutama cairan seperti brom, hidrogen fluorida, dan etilen oksida.

Distribusi Gas

Sebagian besar material berbentuk gas pada suhu dan tekanan sekitar dan disuplai sebagai udara bertekanan. Kompresor udara digunakan untuk mengompresi udara melalui sistem perpipaan ke dalam bejana bertekanan penyimpanan (misalnya silinder udara, silinder udara, atau wadah silinder). Kantong udara adalah bentuk penyimpanan udara yang paling umum, dan diproduksi dalam jumlah besar di area "pengisian titik".

Namun, tidak semua gas industri dilepaskan dalam bentuk gas. Beberapa gas merupakan uap yang hanya dapat dicairkan pada suhu kamar dan tekanan tertentu, sehingga dapat didistribusikan kembali sebagai cairan dalam wadah tipis. Perubahan fasa ini membuat gas-gas ini berguna sebagai pemanas ruangan; amonia industri yang paling umum dan zat-zat ini adalah amonia (R717), propana (R290), butana (R600) dan sulfur dioksida (R764). Klorin juga memiliki sifat-sifat ini, namun terlalu beracun, korosif dan reaktif untuk digunakan sebagai pendingin. Gas lain menunjukkan perubahan fase ini jika suhu lingkungan terlalu rendah. Ini termasuk etilen (R1150), karbon dioksida (R744), etana (R170), nitrogen oksida (R744A) dan sulfur heksafluorida. Namun, bahan ini hanya dapat dicairkan dengan tekanan jika tetap berada di bawah suhu kritis 9 °C untuk C 2 H 4 . 31°C untuk CO2; 32 °C untuk C 2 H 6 ; 36 °C untuk N 2 O; 45 °C untuk SF 6. [30] Semua zat ini membentuk gas (bukan uap) pada tekanan 200 bar di dalam tabung gas, yang berada di atas tekanan maksimum. 

Gas stabil (gas yang suhunya di bawah suhu kamar) dapat dilepaskan dalam bentuk cair jika gas didinginkan. Seluruh udara dapat digunakan untuk mendinginkan suhu air. Misalnya, nitrogen (R728) dan metana (R50) digunakan sebagai zat pendingin pada suhu yang sangat rendah. 

Sejumlah besar karbon dioksida dapat dibentuk dalam bentuk padatan dingin yang disebut es kering, yang terurai bila dipanaskan dalam kondisi alami. Karena sifat karbon dioksida, ia tidak dapat menjadi cair pada tekanan di bawah titik tripelnya, yaitu 5,1 bar. 

Acetylene juga memiliki rilis yang berbeda. Karena sangat mudah menguap dan mudah meledak, ia dibuang ke dalam silinder sebagai gas yang dilarutkan dalam aseton. Asetilena adalah satu-satunya gas industri yang mengurangi tekanan atmosfer.

Pengiriman gas

Gas industri pertama dapat diproduksi dalam jumlah besar dan dikirim ke konsumen melalui jaringan pipa, kargo dan transportasi.

Sebagian besar gas dijual dalam botol gas, sebagian dalam bentuk cair dalam wadah tipis (misalnya Dewar) atau dalam bentuk cairan curah yang dikirim dengan truk. Awalnya, industri memasok gas dalam bentuk silinder untuk menghindari kebutuhan menghasilkan gas lokal. Namun, untuk konsumen besar seperti pabrik baja atau kilang minyak, ladang angin besar dapat dibangun di dekatnya (disebut "di lokasi") untuk menghindari penggunaan beberapa silinder yang saling terhubung. Perusahaan gas industri dapat memasok pabrik dan peralatan untuk memproduksi gas, bukan gas itu sendiri. Perusahaan gas industri juga menawarkan untuk bertindak sebagai operator pembangkit listrik berdasarkan kontrak untuk mengoperasikan dan memelihara pembangkit listrik tenaga angin bagi pelanggan mereka. Pasalnya, perusahaan-perusahaan tersebut memiliki pengalaman dalam mengelola kawasan produksi atau pemrosesan gas tersebut.

Beberapa zat berbahaya jika digunakan dalam bentuk gas. Misalnya, fluor sangat reaktif, dan bahan kimia industri yang membutuhkan fluor sering kali menggunakan hidrogen fluorida (atau asam hidrokarbon). Cara lain untuk menetralisir reaksi gas adalah dengan memproduksi gas sesuai kebutuhan, misalnya dengan menggunakan ozon.

Pilihan pengiriman mencakup produksi gas lokal, jaringan pipa, transportasi curah (truk, kereta api, kapal) dan gas dalam tangki gas atau wadah lainnya. 

Banyak gas cair disuplai ke tangki penyimpanan pengguna akhir. Tabung gas (dan wadah berisi gas cair) digunakan oleh pengguna akhir dalam sistem distribusi kecil mereka. Sensor gas beracun atau mudah terbakar sering kali disimpan di lemari gas oleh pengguna akhir untuk melindunginya dari kebakaran atau kebocoran eksternal.

Kode warna tabung gas

Meskipun ada upaya untuk meningkatkan keselamatan pengguna dan responden pertama, tidak ada kode internasional untuk silinder yang mengandung gas industri, sehingga banyak standar kode warna yang digunakan. Di sebagian besar negara maju di dunia, terutama di negara-negara Uni Eropa dan Inggris, standar EN 1089-3 digunakan, kecuali untuk silinder minyak bumi. Di Amerika Serikat tidak ada peraturan yang sah mengenai penandaan warna wadah gas dan peraturan tersebut tidak ditegakkan.

Apa yang dimaksud dengan Gas Industri

Gas industri adalah sekelompok bahan kimia yang dirancang untuk keperluan industri dan tetap berbentuk gas pada suhu atau tekanan apa pun. Ini adalah zat yang dapat berupa unsur gas atau senyawa yang bersifat organik atau anorganik, dan memiliki berat molekul yang relatif rendah. Campuran gas-gas individual juga dimungkinkan. Ini penting sebagai sebuah substansi. Mereka digunakan sebagai bahan mentah, perbaikan proses, produk akhir yang berguna atau tujuan khusus. Dibandingkan dengan memiliki nilai "sederhana".

Istilah "gas industri" terkadang didefinisikan secara sempit hanya berarti gas komersial: nitrogen, oksigen, karbon dioksida, argon, hidrogen, asetilena, dan helium. Ada banyak nama perusahaan gas industri di luar daftar utama ini, namun termasuk dalam kategori "gas swasta". udara sehat " bahan bakar gas " sebuah “udara pendingin.” Namun, udara juga dapat didefinisikan berdasarkan penggunaan atau industri, sehingga disebut “udara ventilasi” atau “udara pernapasan”, dll.; atau, menurut sumbernya, sebagai "angin"; atau dengan metode pengiriman seperti "udara dalam kemasan". Angin pertama bisa disebut “angin besar”. Atau "tonase gas".

Pada umumnya gas atau campuran gas yang dijual oleh “industri gas industri” dapat digunakan untuk keperluan industri dan dapat disebut “gas industri”. Dalam praktiknya, "gas industri" adalah senyawa atau campuran murni dengan komposisi kimia yang benar, pekat atau kurang, tetapi sangat murni atau cocok untuk aplikasi khusus (misalnya oksiasetilen). Ada daftar gas yang lebih penting di "Gasand". 

Terkadang tidak disebut "gas industri". Terutama ketika gas tersebut diproses lebih lanjut untuk digunakan sebagai energi, bukan diproduksi untuk digunakan sebagai produk atau persiapan kimia.

Industri minyak dan gas berbeda. Jadi memang benar gas alam merupakan “gas advantage”. Ini digunakan dalam "industri". - Sering digunakan sebagai bahan bakar, terkadang sebagai bahan mentah, dalam arti "gas industri". Istilah ini tidak umum digunakan oleh perusahaan industri di industri perminyakan untuk hidrokarbon yang diproduksi langsung dari sumber alam atau fosil. Bahan kimia seperti LPG dan LNG merupakan campuran kompleks yang tidak memiliki komposisi kimia yang tepat sehingga berubah selama penyimpanan.

Industri minyak juga berbeda. Oleh karena itu, bahan kimia (bahan kimia yang berasal dari minyak bumi) seperti etilen tidak dianggap sebagai “gas industri”.

Bahan kimia industri terkadang dianggap berbeda dengan gas industri. Oleh karena itu, zat seperti amonia dan klorin bersifat " Kimia " Seperti yang kadang-kadang dianggap, gas ini bukan merupakan "gas industri" (terutama bila disuplai dalam bentuk cair).

Gas kecil yang disuplai dari wadah portabel tidak dianggap sebagai gas industri karena ditujukan untuk penggunaan pribadi dan bukan gas industri. Pemasok tidak selalu ahli di bidang udara.

Batasan ini didasarkan pada batasan industri (sebenarnya ada yang tumpang tindih) dan sulit untuk memberikan definisi ilmiah. Memikirkan tentang "tumpang tindih"; Transmisi industri:

Gas alam yang diproduksi (misalnya udara kota) dianggap sebagai gas industri. Gas sintesis sering disebut sebagai produk kimia. Meskipun konstruksinya merupakan teknologi gas industri utama. Demikian pula, proyek yang menggunakan tenaga angin atau biogas, proyek limbah menjadi energi, dan produksi hidrogen memiliki teknologi yang tumpang tindih.

Helium merupakan gas industri meskipun berasal dari pengolahan gas alam. Semua gas yang terkandung dalam tabung gas dianggap gas industri (kecuali bila digunakan sebagai bahan bakar).

Propana dianggap sebagai gas industri bila digunakan untuk pemanasan, namun tidak untuk pemanasan. Meskipun produksi LNG merupakan teknologi yang tumpang tindih.

Gas unsur

Unsur kimia yang diketahui ada dalam bentuk gas atau dapat (tanpa konversi) dari sumber alam antara lain hidrogen, nitrogen, oksigen, fluor, klor, dan gas mulia. Ahli kimia menyebutnya sebagai "gas unsur". Unsur-unsur ini semuanya merupakan unsur primer, kecuali gas mulia radon, yang merupakan unsur radioaktif yang terbentuk karena semuanya merupakan radionuklida melalui peluruhan radioaktif. Semua unsur ini adalah non-logam.

(Unsur sintetis tidak ada hubungannya dengan industri gas. Namun, untuk realisasi ilmiah, unsur logam 112 (copernicium) dan 114 (plerovium) telah diidentifikasi, namun belum dibuktikan secara ilmiah. ) adalah gas.[35] )

Unsur stabil molekul diatomik homonuklir pada suhu dan tekanan standar (STP) adalah hidrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ) dan oksigen (O 2 ). Selain itu juga mengandung halogen fluor (F 2) dan klorin (Cl 2). Semua gas mulia bersifat monoatomik.

Industri pembangkit listrik tenaga angin menggunakan istilah "angin super". (atau terkadang, kurang akuratnya, "gas molekuler") digunakan untuk memisahkan gas-gas ini dari molekul yang juga merupakan senyawa kimia.

Radon adalah zat kimia namun bersifat radioaktif dan tidak mempunyai isotop stabil. Analit paling stabil, Rn-222, memiliki waktu paruh 3,8 hari. Ini digunakan karena radiasi tidak memiliki sifat kimianya dan dikontrol secara terpisah di luar standar industri gas. Namun, dapat diproduksi sebagai produk sampingan dalam pengolahan bijih uranium. Radon adalah elemen jejak bahan radioaktif (NORM) yang ditemukan di udara yang diolah di ASU.

Klorin adalah satu-satunya unsur gas yang secara teknis berbentuk uap karena STP-nya berada di bawah suhu kritisnya. Brom dan merkuri berwujud cair pada STP, sehingga uap dan air berada dalam kesetimbangan pada STP.

Gas udara

• nitrogen (N 2 )

• oksigen (O 2 )

• argon (Ar)

Gas mulia

• helium (Dia)

• neon (Ne)

• argon (Ar)

• kripton (Kr)

• xenon (Xe)

• radon (Rn)

Gas unsur lainnya

• hidrogen (H 2 )

• klorin (Cl 2 ) (uap)

• fluor (F 2 )

Gas industri umum lainnya

Daftar ini menunjukkan gas lain yang paling umum dijual oleh perusahaan gas industri. 

• Gas majemuk

  • amonia (NH 3 )

  • karbon dioksida (CO 2 )

  • karbon monoksida (CO)

  • hidrogen klorida (HCl)

  • dinitrogen oksida (N 2 O)

  • nitrogen trifluorida (NF 3 )

  • belerang dioksida (SO 2 )

  • belerang heksafluorida (SF 6 )

• Gas hidrokarbon

  • metana (CH 4 )

  • asetilena (C 2 H 2 )

  • etana (C 2 H 6 )

  • etena (C 2 H 4 )

  • propana (C 3 H 8 )

  • propena (C 3 H 6 )

  • butana (C 4 H 10 )

  • butena (C 4 H 8 )

• Campuran gas yang signifikan

  • udara

  • gas pernapasan

  • membentuk gas

  • gas pelindung las

  • gas sintesis

  • Campuran pena

  • Refrigeran Campuran yang digunakan dalam siklus LNG

Gas Cair yang penting

Daftar ini menunjukkan gas cair yang paling penting:

• Diproduksi dari udara

  • nitrogen cair (LIN)

  • oksigen cair (LOX)

  • argon cair (LAR)

• Dihasilkan dari berbagai sumber

  • karbon dioksida cair

• Diproduksi dari bahan baku hidrokarbon

  • hidrogen cair

  • helium cair

• Campuran gas dihasilkan dari bahan baku hidrokarbon

  • Gas alam cair (LNG)

  • Gas minyak cair (LPG)

Aplikasi gas industri

Pemanfaatan gas industri bermacam-macam.

Berikut ini adalah daftar kecil area penggunaan:

• propelan aerosol

• Senapan angin / paintball

• widget bir

• gas kalibrasi

• Pendingin

• Kriogenik

• Bahan bakar kriogenik

• Pemotongan dan pengelasan

• Gas dielektrik

• Perlindungan lingkungan

• Pemadaman kebakaran / pemadaman kebakaran gas

• Pengolahan makanan

• gas kemasan

• Lampu pelepasan gas

• Metrologi & pengukuran

• Laboratorium dan instrumentasi

• Gas untuk keamanan dan kelembaman

• Kaca , keramik , mineral lainnya

• Mengangkat gas

• Terapi gas medis

• Metalurgi

• Bahan pembakar

• Lemari es

• bahan bakar roket

• Karet , plastik , cat

• Industri semikonduktor di pabrik fabrikasi semikonduktor

• Kedai es krim

• Pengolahan air / Pengolahan air industri

• Menyelam di bawah air

 

Perusahaan

• AGA AB (bagian dari Grup Linde )

• Airgas (bagian dari Air Liquide )

• Udara cair

• Produk Udara & Bahan Kimia

• BASF

• Dewan Komisaris (bagian dari The Linde Group )

• Teluk Cryo

• INOX Air Products (bagian dari INOX Group)

• Grup Linde (sebelumnya Linde AG )

• Grup Messer

• Gas MOX-Linde

• Praxair (bagian dari Grup Linde )

• Pro Gas Inggris

• Nippon Gases (bagian dari Taiyo Nippon Sanso Corporation )

• Matheson Tri-Gas (bagian dari Taiyo Nippon Sanso Corporation )

• Rotarex

Disandur dari : en.m.wikipedia.org

Mineral adalah senyawa kimia padat yang murni, seragam, terbentuk secara alami dan mempunyai bentuk yang sama (sistem kristal). Istilah mineral mencakup struktur suatu mineral dan komposisi kimianya. Mineral berkisar dari unsur murni dan garam sederhana hingga silikat kompleks dengan ribuan spesies yang diketahui (tidak termasuk senyawa organik). Ilmu yang mempelajari tentang mineral disebut mineralogi. Mineral sangat penting bagi tubuh.

Dalam geologi dan mineralogi, mineral adalah zat padat dengan komposisi kimia sempurna dan struktur kristal unik yang hanya terdapat dalam bentuk murni.

Definisi geologis mineral adalah bahwa mineral bukanlah senyawa yang hanya ditemukan pada organisme hidup. Namun, beberapa mineral bersifat organik (misalnya kalsit) atau senyawa organik dalam bentuk kimia (misalnya melit). Selain itu, organisme hidup mensintesis mineral anorganik (misalnya hidroksiapatit) yang juga ditemukan dalam batuan.

Mineral secara konseptual berbeda dengan batuan, yang pada dasarnya sama dengan sebagian besar material geologi padat dalam skala yang sangat besar. Batuan dapat terdiri dari satu jenis mineral atau kombinasi dua atau lebih jenis mineral berbeda, yang terpisah secara spasial dalam fase berbeda.

Beberapa padatan alami yang tidak memiliki struktur kristal bening, seperti opal atau obsidian, paling tepat digambarkan sebagai zat mineral. Ketika suatu senyawa kimia terdapat pada struktur kristal yang berbeda, setiap struktur disebut mineral yang berbeda. Misalnya, kuarsa dan stishovite adalah dua mineral berbeda yang tersusun dari senyawa yang sama, karbon dioksida.

Asosiasi Mineralogi Internasional (IMA) adalah badan standar yang diterima untuk definisi dan tata nama mineral. Hingga Juli 2023, IMA telah mensertifikasi 5.955 jenis mineral.

Komposisi kimia berbagai mineral sedikit berbeda karena adanya pengotor kecil. Beberapa spesies mempunyai nama umum atau nama resminya sendiri. Misalnya, batu kecubung adalah sejenis mineral berwarna ungu. Beberapa mineral mempunyai proporsi berbeda dari dua atau lebih unsur kimia yang menempati tempat yang sama dalam komposisi mineral. Misalnya rumus Mackinawite diberikan sebagai (Fe,Ni)9S8 yang artinya FeXNot9-xS8. dimana x adalah bilangan bulat antara 0 dan 9. Mineral dengan komposisi berbeda kadang-kadang dipisahkan menjadi spesies berbeda, membentuk kelompok mineral tetapi mereka umum. Disosiasi silikat Ca, berat jenis, magnetisme, fluoresensi, radioaktivitas dan rasa, bau dan reaksi dengan asam.

Mineral diklasifikasikan menurut sifat kimia utamanya. Dua sistem utama adalah klasifikasi Dana dan klasifikasi Strunz. Mineral silikat membentuk 90% kerak bumi. Kelompok mineral penting lainnya termasuk unsur alami, sulfida, oksida, hidrogen, karbonat, sulfat, dan fosfat..

Definisi

Masyarakat Mineralogi Internasional

Masyarakat Mineralogi Internasional telah menetapkan persyaratan berikut agar suatu zat dapat dianggap sebagai mineral khusus:

1. Zat ini adalah zat alami yang terbentuk dari proses alami di Bumi, dalam kehidupan eksternal lainnya. Tidak ada senyawa yang dihasilkan langsung oleh manusia (antropogenik) atau proses biologis (biologis), seperti tungsten karbida, batu urin, kristal kalsium oksalat dari jaringan tumbuhan, dan cangkang kerang. Namun, zat tersebut juga dapat berasal dari daratan (seperti evenkite dari bahan tumbuhan, taranakite dari bat guano, dan alpersite dari limbah tambang). Substansi hipotetis yang diperkirakan terdapat di lingkungan alami yang tidak dapat diakses, seperti inti bumi atau planet lain, tidak disertakan.

2. Harus kuat. Pengecualian utama terhadap aturan ini adalah merkuri alami. Karena merkuri diperkenalkan sebelum peraturan saat ini disahkan, maka merkuri masih diklasifikasikan sebagai mineral oleh IMA meskipun merkuri hanya mengkristal di bawah -39°C. Meskipun air dan karbon dioksida tidak dianggap sebagai mineral, keduanya sering kali tercampur dengan mineral lain. Namun, air beku dianggap mineral.

3. Struktur kristal harus jelas. Atau dengan kata lain susunan atom. Sifat ini berkaitan dengan sifat fisik makroskopis tertentu seperti bentuk kristal, kekerasan dan segregasi. Ini tidak termasuk ozokerit, limonit, obsidian, dan bahan amorf (non-kristal) lainnya yang terdapat di alam.

4. Harus mempunyai komposisi kimia yang cukup. Namun, beberapa zat kristal dengan komposisi stabil tetapi komposisi berbeda dianggap sebagai jenis mineral yang sama. Contoh umum adalah larutan padat seperti mackinawite ((Fe,Ni)9S8), suatu besi sulfida yang sebagian besar atom besinya digantikan oleh atom nikel. Contoh lainnya adalah kristal berlapis dengan susunan lapisan berbeda, atau kristal yang hanya berbeda pada susunan situs dan substitusinya. Di sisi lain, beberapa zat yang memiliki rangkaian komposisi konstan dapat dipecah secara acak menjadi banyak mineral. Contoh tipikalnya adalah gugus olivin (Mg, Fe) 2 SiO 4 , di mana anggota ujung magnesium dan besi dianggap sebagai mineral terpisah (forsterit dan fayalit).

Isi undang-undang ini agak kontroversial. Misalnya, ada beberapa usulan baru-baru ini untuk mengklasifikasikan bahan amorf sebagai mineral, namun usulan tersebut belum diterima oleh IMA. IMA juga tidak mengizinkan penerimaan mineral dalam bentuk nanopartikel yang diameternya beberapa ratus atom, namun ukuran kristal kecilnya belum ditentukan.

Beberapa penulis berpendapat bahwa bahan tersebut harus berupa padatan stabil atau metastabil pada suhu kamar (25 °C). Namun IMA membutuhkan materi yang terstruktur dan terstruktur untuk mengambil keputusan yang tepat. Misalnya, meridian (magnesium sulfat hidrat) terbentuk secara bebas dan stabil di bawah 2 °C, namun baru belakangan ini dikenal sebagai mineral.

Pada bulan Juli 2023, IMA menyetujui 5.955 jenis mineral. Biasanya mereka mencantumkan nama orang tersebut, diikuti dengan tempat ditemukannya. Nama-nama yang berkaitan dengan komposisi kimia atau sifat fisik adalah dua kelompok utama nama mineral. Kebanyakan nama diakhiri dengan “-iteandquot;”. Pengecualian adalah nama-nama yang sudah mapan sebelum mineral tersebut menjadi bahan penelitian ilmiah (misalnya, galena dan intan).

Biomineralisasi

Isu kontroversial di kalangan ahli geologi dan mineralogi adalah keputusan IMA untuk mengecualikan bahan biokristalin. Misalnya, Lowenstam (1981) menyatakan bahwa “organisme dapat membentuk berbagai mineral, beberapa di antaranya tidak dapat dibentuk sebagai mineral dalam sistem biologis”. 

Skinner (2005) Skinner (2005) menganggap semua padatan adalah mineral dan mencakup sedimen biologis dari kingdom mineral, yaitu mineral yang dihasilkan dari aktivitas biologis. Skinner memperluas definisi mineral sebelumnya dengan mengklasifikasikannya sebagai "zat atau senyawa amorf atau kristal yang dibentuk oleh proses biologis". 

Kemajuan terkini dalam genomik resolusi tinggi dan spektroskopi resolusi spasial memberikan wawasan tentang hubungan biologis antara organisme dan mineral untuk memberikan pencerahan baru pada masalah ini. Misalnya, "Kelompok Kerja Mineralogi Lingkungan dan Geokimia" yang ditugaskan oleh IMA untuk menangani mineral dalam hidrokimia, gas, dan biokimia.  Kisaran kelompok ini mencakup mikroba pembentuk mineral, pada permukaan batuan, tanah, dan semua partikel, dan meluas ke seluruh bumi hingga kedalaman 1.600 m di bawah dasar laut dan (mungkin) di atasnya. hingga 70 km di stratosfer. memasuki mesosfer). 

Perubahan biogeokimia telah berkontribusi pada pembentukan mineral selama miliaran tahun. Mikroorganisme dapat membentuk endapan mineral dengan melepaskan logam dari larutan. Ini juga dapat mendorong penghapusan mineral. 

Lebih dari 60 biomineral telah ditemukan, diberi nama dan dipublikasikan sebelum daftar Asosiasi Mineralogi Internasional. Mineral-mineral ini (bagiannya diidentifikasi dalam Lowenstam (1981)) dianggap sebagai mineral yang tepat menurut definisi Skinner (2005). Mineral organik ini tidak terdaftar sebagai mineral oleh International Mineral Society. Namun, banyak dari biomineral ini diklasifikasikan dalam 78 kelas mineral yang tercantum dalam sistem klasifikasi Dana.

Definisi mineral Skinner (2005) mempertimbangkan hal ini dengan menyatakan bahwa mineral dapat berbentuk kristal atau amorf. Meskipun biodegradasi bukanlah jenis mineralisasi yang paling umum, hal ini membantu menentukan batas-batas mineralisasi yang sebenarnya. Definisi formal Nickel (1995) dengan jelas menyatakan bahwa kristalinitas adalah kunci untuk mengidentifikasi suatu zat sebagai mineral. Makalah tahun 2011 menjelaskan icosahedron, paduan aluminium-besi-tembaga, sebagai mineral. Dinamakan berdasarkan simetri ikosahedral alaminya, kristal ini berbentuk kristal. Tidak seperti kristal asli, quasicrystals serupa tetapi tidak periodik.

Batuan, bijih, dan permata

Batuan adalah kumpulan satu atau lebih mineral dan zat mineral. Beberapa batuan, seperti batu kapur atau kuarsit, sebagian besar terdiri dari satu mineral: kalsit atau aragonit untuk batu kapur dan kuarsa untuk batu kapur. Batuan yang berbeda dapat diidentifikasi berdasarkan banyaknya mineral utama (utama). Granit ditentukan oleh komponen kuarsa, alkali feldspar dan plagioklas feldspar. Mineral lain dalam batuan disebut mineral aksesori, yang tidak mempengaruhi komposisi massa batuan secara signifikan. Batuan juga dapat tersusun dari zat non-mineral. Batubara merupakan batuan sedimen yang sebagian besar terdiri dari karbon dioksida. 

Beberapa jenis dan kelompok mineral lebih melimpah di batuan dibandingkan yang lain. Ini disebut mineral pembentuk batuan. Contohnya termasuk kuarsa, feldspar, mika, amphibole, piroksen, olivin, dan kalsit. Semua mineral ini, kecuali yang terakhir, adalah silikat.Total ada sekitar 150 mineral yang dianggap sangat penting nilai estetikanya dalam koleksinya.

Mineral dan batuan yang bernilai komersial selain batu kapur, bijih atau bijih logam disebut mineral industri. Misalnya muscovite, muscovite, dapat digunakan sebagai jendela (kadang disebut isinglass), pengisi, atau insulasi.

Mineral adalah mineral dengan konsentrasi suatu unsur yang tinggi, biasanya logam. Contohnya termasuk cinnabar (HgS), senyawa merkuri; Sphalerite (ZnS), seng anorganik; kasiterit (SnO 2 ), mineral timah; dan colemanite, mineral boron.

Mineral adalah mineral bernilai hias, yang dibedakan dari batu tidak mulia berdasarkan keindahan, daya tahan dan kelangkaannya. Sekitar 20 jenis mineral berbeda dikenal sebagai batu mineral, terhitung sekitar 35 jenis batu yang paling umum. Jenis mineral batu ada banyak sekali, sehingga satu mineral dapat menghasilkan jenis batu yang berbeda-beda. Misalnya batu rubi dan safir merupakan korundum (Al 2 O 3 ).

Disadur dari: en.wikipedia.org

Air adalah senyawa organik dengan rumus kimia H2O. Ini adalah bahan kimia ringan, tidak berasa, tidak berbau, dan hampir tidak berwarna yang merupakan komponen utama cairan tubuh (logam) bumi, panas bumi, dan semua makhluk hidup yang diketahui. Mereka penting bagi semua bentuk kehidupan, namun mereka tidak menyediakan energi makanan atau mikronutrien organik. Rumus kimianya, H2O, menunjukkan bahwa setiap molekul mengandung satu atom oksigen dan dua atom hidrogen yang dihubungkan melalui ikatan kovalen. Atom hidrogen terikat pada atom oksigen dengan sudut 104,45°. “Water” juga merupakan nama yang diberikan untuk bentuk cair H2O pada suhu dan tekanan standar.

Karena bumi dan lingkungannya berada di dekat titik tripel air, maka air ada di bumi dalam bentuk padat, cair, dan gas. Hal ini menimbulkan presipitasi dalam bentuk hujan dan aerosol dalam bentuk kabut. Awan terdiri dari tetesan air dalam suspensi air padat dan es. Ketika es beku pecah menjadi potongan-potongan kecil, salju menyusut. Bentuk gas dari air adalah steam atau uap air.

Air menutupi 71% permukaan bumi, dengan lautan dan samudra penyusun sebagian besar air (96,5%). Sebagian kecil air yang dihasilkan adalah air tanah (1,7%), gletser dan lapisan es di Antartika dan Greenland (1,7%), uap atmosfer, awan (air beku dan air cair yang tersuspensi di udara), dan hujan. (0,001%). Air terus bergerak melalui siklus air evaporasi, evapotranspirasi, kondensasi, presipitasi, dan limpasan hingga mencapai laut.

Air memainkan peran penting dalam perekonomian dunia. Sekitar 70% air tawar yang digunakan manusia digunakan untuk pertanian. Perikanan air asin dan air tawar tetap menjadi sumber makanan penting di banyak belahan dunia, menyediakan 6,5% protein global. Sebagian besar perdagangan jarak jauh (minyak, gas alam, barang-barang manufaktur, dll.) dilakukan dengan kapal melintasi lautan, sungai, danau, dan kanal. Bisnis dan rumah menggunakan air, es, dan uap dalam jumlah besar untuk pemanasan dan pendinginan. Air merupakan pelarut yang baik untuk banyak zat, termasuk mineral dan bahan organik. Oleh karena itu, banyak digunakan dalam aplikasi industri dan dapur serta pembersihan. Air, es, dan salju merupakan dasar dari banyak olahraga dan bentuk rekreasi lainnya, seperti berenang, berlayar, balap perahu, selancar, memancing, menyelam dan seluncur es, seluncur salju, dan ski.

Etimologi

Kata air berasal dari bahasa Inggris Kuno wæter, dari Proto-Jermanik *watar (sumber juga dari watar Saxon Kuno, wetir Frisia Kuno, air Belanda, wazzar Jerman Tinggi Kuno, Wasser Jerman, tong, Gotik 𐍅𐌰𐍄𐍉 (wato)), dari Proto- Indo-Eropa *wod-atau, bentuk akhiran dari akar kata *wed- ('air'; 'basah').[27] Juga serumpun, melalui akar kata Indo-Eropa, dengan bahasa Yunani ύδωρ (ýdor; dari bahasa Yunani Kuno ὕδωρ (hýdōr), dari mana bahasa Inggris 'hydro-'), bahasa Rusia вода́ (vodá), uisce Irlandia, dan ujë Albania.

Sejarah

Bumi

Salah satu faktor untuk memperkirakan kapan air muncul di Bumi adalah hilangnya air secara terus-menerus ke luar angkasa. Molekul H2O terurai di atmosfer akibat fotosintesis dan atom hidrogen bebas terkadang lepas dari tarikan gravitasi alam semesta. Jika lahan semakin mengecil, air akan mudah hilang di area tersebut. Unsur-unsur yang lebih ringan seperti hidrogen dan helium diperkirakan akan terus mengalir dari atmosfer, namun rasio es dari gas mulia di udara segar menunjukkan bahwa bahkan unsur-unsur terberat di atmosfer sebelumnya pernah menderita penyakit parah. Xenon sangat berguna untuk menghitung kehilangan air seiring berjalannya waktu. Bukan saja merupakan gas netral (sehingga tidak hilang dari atmosfer melalui reaksi kimia dengan unsur-unsur lain), namun membandingkan jumlah sembilan unsur berbeda di atmosfer modern, menunjukkan bahwa bumi kehilangan lautan air di masa lalu. . Antara periode Hadean dan Archean dalam sejarah.

Selama paruh kedua pendakian, seluruh air di bumi hilang akibat pengaruh Bulan (4,5 miliar tahun yang lalu). Hal ini mungkin menyebabkan sebagian besar bumi, kerak bumi, dan mantel atasnya mencair, membentuk batuan. Awan gas di sekitar planet baru. Gas serpih akan mengembun dalam waktu sekitar 2.000 tahun, meninggalkan uap panas dan gas hidrogen yang mengandung hidrogen dan uap air. Belakangan, peningkatan tekanan atmosfer CO2 menyebabkan lautan tetap cair meskipun suhu permukaannya 230 °C (446 °F). Seiring dengan berlanjutnya pendinginan, sebagian besar CO2 hilang dari atmosfer melalui sedimentasi dan pelarutan dalam air laut, namun kadarnya berfluktuasi seiring dengan perubahan pada permukaan dan lapisan baru.

Bukti geospasial juga membantu mengurangi durasi air di permukaan tanah. Sampel intrusi basal (sejenis batuan yang terbentuk selama letusan bawah air) telah ditemukan di Sabuk Batu Isua, yang menunjukkan bahwa air sudah ada di Bumi 3,8 miliar tahun yang lalu. Di Sabuk Batu Hijau Nuvvuagittuq di Quebec, Kanada, batuan yang berusia 3,8 miliar tahun dalam satu penelitian dan 4,28 miliar tahun dalam penelitian lain menunjukkan tanda-tanda adanya air pada usia tersebut. Jika lautan sudah ada sebelum ini, maka tidak ada bukti geologis yang ditemukan (mungkin karena beberapa bukti telah hilang akibat proses geologi seperti daur ulang kerak bumi). Baru-baru ini, pada Agustus 2020, para peneliti mengatakan bahwa air di bumi masih cukup untuk memenuhi lautan sejak dunia diciptakan.

Berbeda dengan batuan, mineral bernama zirkon ini sangat tahan terhadap pelapukan dan kondisi geologi sehingga digunakan untuk memahami kondisi bumi di masa lalu. Bukti mineral zirkon dengan jelas menunjukkan bahwa air dan udara cair telah ada 4,44 miliar ± 0,8 miliar tahun yang lalu, tak lama setelah bumi terbentuk. Hipotesis Dingin Bumi Awal agak paradoks karena menyatakan bahwa suhu cukup dingin untuk membekukan air antara 4,4 dan 4,0 miliar tahun yang lalu. Penelitian lain mengenai lingkaran yang ditemukan di Batu Hades Australia menunjukkan adanya lempeng tektonik 4 miliar tahun yang lalu. Jika benar, ini berarti bahwa permukaan bumi awal (menurut definisinya) sama dengan permukaan bumi saat ini, dan bukan permukaan bumi yang panas, cair, dan berisi gas. Fungsi lempeng tektonik adalah untuk memerangkap kelebihan CO2, mengurangi efek rumah kaca, menurunkan suhu permukaan dan menciptakan batuan padat dan air cair.

Properti

Air (H2O) merupakan senyawa polar murni. Pada suhu kamar, berbentuk cairan tidak berasa, tidak berbau, hampir tidak berwarna dan agak biru. Hidrogen kalkogenida yang paling sederhana adalah senyawa yang paling banyak dipelajari dan disebut "fusi universal". Karena kemampuannya menghilangkan banyak zat. Hal ini memungkinkan air menjadi katalis kehidupan, karena air di lingkungan terdekat selalu mengandung berbagai zat terlarut, dan diperlukan proses khusus untuk mendapatkan air yang murni secara kimia. Air adalah zat umum yang ada dalam bentuk padat, cair, atau gas dalam kondisi normal di bumi.

Status

Selain karbon dioksida, air adalah salah satu dari dua nama resmi senyawa H2O. H2O juga berbentuk cair. Dua bentuk air lainnya adalah es yang berbentuk padat, uap air, atau uap yang berbentuk gas. Penambahan atau penghilangan panas menghasilkan fase transisi. Pembekuan (air menjadi es), peleburan (es menjadi air), uap (air menjadi uap), kondensasi (uap menjadi air), kondensasi (es menjadi uap) dan penyerahan (es ke uap menjadi es).

Kepadatan

Air berbeda dari kebanyakan air karena massa jenisnya menjadi berkurang ketika dibekukan. Pada tekanan 1 atm, mencapai 999,972 kg/m3 (62,4262 lb/cu ft) pada 3,98 °C (39,16 °F), hampir 1.000 kg/m3 (62,43 lb/cu ft) pada 4 °C. (39°F). Kepadatan es meningkat sebesar 9% menjadi 917 kg/m3 (57,25 lb/cuft). Pemuaian ini dapat menimbulkan tekanan tinggi, memecahkan pipa, dan memecahkan batu.

Di danau atau lautan, ketika air tenggelam di bawah 4°C (39°F), es terbentuk dan mengapung di atas air. Es ini membekukan air di bawahnya dan mencegahnya membeku. Tanpa perlindungan ini, sebagian besar kehidupan di danau akan hilang selama musim dingin.

Daya tarik

Air adalah zat radioaktif. Meskipun interaksinya lemah, interaksi yang signifikan dapat dicapai dengan menggunakan magnet superkonduktor.

Pada tekanan 1 atmosfer (atm), es mencair atau air membeku (mengembun) pada suhu 0 °C (32 °F), dan air mendidih atau mengembun pada suhu 100 °C (212 °F). Namun, bahkan di bawah titik didihnya, air berubah menjadi uap di permukaan melalui penguapan (penguapan seluruh air disebut mendidih). Kondensasi dan pengendapan juga terjadi pada permukaan. Misalnya, embun beku terakumulasi di permukaan yang dingin, sedangkan salju terbentuk dari pelepasan partikel aerosol atau inti es. Dalam proses pengeringan beku, makanan dibekukan dan disimpan di bawah tekanan rendah untuk meminimalkan embun beku di permukaan.

Titik leleh dan titik didih bergantung pada tekanan. Perkiraan yang baik mengenai laju perubahan suhu dan tekanan leleh diberikan oleh hubungan Clausius-Clapeyron.

dimana vL dan vS masing-masing adalah volume molar fase cair dan padat, dan Lf adalah panas laten peleburan. Sebagian besar zat memuai volumenya ketika meleleh, sehingga suhu leleh meningkat seiring dengan peningkatan tekanan. Namun, karena massa es lebih kecil dibandingkan air, suhu lelehnya lebih rendah. Di gletser, sejumlah besar es beku dapat mencair karena tekanan, sehingga menciptakan danau es.

Hubungan Clausius-Clapeyron berlaku untuk titik didih, tetapi pada antarmuka cair/gas massa jenis fase uap lebih kecil dibandingkan fase cair, sehingga titik didih meningkat seiring dengan tekanan. Air tetap cair meskipun dipanaskan jauh di dalam lautan atau di bawah tanah. Misalnya, suhu di Old Faithful, sebuah geyser di Taman Nasional Yellowstone, melebihi 205 °C (401 °F). Gas termal dapat mencapai suhu melebihi 400 °C (752 °F).

Titik didih air di permukaan laut adalah 100°C (212°F). Ketika tekanan atmosfer menurun seiring bertambahnya ketinggian, titik didih berkurang 1 °C untuk setiap 274 m. Memasak dengan suhu tinggi memerlukan waktu lebih lama dibandingkan memasak. Misalnya, untuk mencapai hasil yang diinginkan pada ketinggian 1.524 meter (5.000 kaki), waktu memasak harus ditambah seperempatnya. Namun penggunaan kompor dapat meningkatkan panas panci dan mempersingkat waktu memasak. Dalam ruang hampa, air mendidih pada suhu kamar.

Poin rangkap tiga dan kritis

Diagram fase tekanan/suhu (lihat gambar) berisi kurva yang memisahkan zat padat dari uap, uap dari cairan, dan cairan dari padat. Ketika mereka bertemu di titik yang sama yang disebut titik tripel, ketiga bagian tersebut bersatu. Titik tripelnya berada pada suhu 273,16 K (0,01 °C; 32,02 °F) dan tekanan 611,657 pascal (0,00604 atm; 0,0887 psi). Ini adalah tekanan terendah dimana air dapat mengalir. Hingga tahun 2019, titik tripel digunakan untuk menentukan skala suhu Kelvin.

Kurva fase cair/uap berakhir pada 647,096 K (373,946 °C, 705,103 °F) dan 22,064 megapascal (3,200,1 psi, 217,75 atm). Ini dikenal sebagai titik kritis. Pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi, fase cair dan uap membentuk fase kontinu yang disebut fluida superkritis. Itu dapat dikompresi atau diperluas antara kepadatan seperti udara dan air. Sifat-sifat air (yang sangat berbeda dengan air di sekitarnya) peka terhadap kepadatan. Misalnya, pada tekanan dan suhu yang tepat, ia mudah bercampur dengan senyawa non-polar, termasuk sebagian besar senyawa organik. Ia berguna dalam banyak aplikasi, termasuk elektrokimia berenergi tinggi, dan sebagai pelarut yang baik untuk radiasi atau sebagai katalis dalam reaksi kimia yang melibatkan senyawa organik. Di Bumi dan di mantel, ia bertindak sebagai pelarut dalam pembentukan, pembubaran, dan pengendapan mineral.

Fase Es dan Air

Bentuk es yang paling umum di permukaan bumi adalah es Ih, suatu fase yang membentuk kristal dengan simetri heksagonal. Es Ic lainnya dengan simetri kristal kubik mungkin terdapat di atmosfer bagian atas. Ketika tekanan meningkat, es membentuk berbagai struktur kristal. Pada tahun 2019, 17 telah dikonfirmasi oleh bukti dan yang lainnya terindikasi. Bentuk 18 es, Es Struktur padat atom oksigen dan atom hidrogen yang mengembun bebas pada suhu ribuan derajat. Ketika es terjepit di antara lapisan graphene, itu menciptakan jaringan persegi panjang.

Informasi tentang sifat kimia air cair belum banyak diketahui. Beberapa teori menyatakan bahwa perbedaan tersebut disebabkan oleh fakta bahwa air memiliki dua bentuk.

Tebu dan jagung

Air murni dikatakan tidak memiliki rasa dan bau. Namun, katak diketahui memiliki sensor khusus di mulutnya yang mendeteksi air. Namun air dari sumber air biasa (termasuk air mineral) mengandung banyak zat terlarut yang menghasilkan berbagai rasa dan bau. Manusia dan hewan lain telah mengembangkan indra untuk menilai kemampuan meminum air untuk menghindari air yang terlalu asin atau tidak sehat.

Warna dan Penampilan

Air murni tampak berwarna biru karena penyerapan cahaya di area tersebut. C. 600~800nm. Warnanya mudah terlihat pada segelas air keran yang diletakkan di atas latar belakang putih di siang hari bolong. Pita masukan utama untuk warna adalah resonansi getaran regangan OH. Menurut hukum Beerand, intensitas suatu warna meningkat seiring dengan kedalaman kolom air. Begitu pula dengan kolam, misalnya sumber cahayanya adalah sinar matahari yang terpantul dari kolam dan ubin berwarna putih.

Di lingkungan, warnanya dapat berubah dari biru menjadi hijau karena adanya padatan tersuspensi atau alga.

Dalam industri, spektroskopi inframerah dekat digunakan dengan larutan air karena suara bawah air yang lebih kuat memungkinkan penggunaan kuvet kaca dengan panjang jalur yang lebih pendek. Untuk mengamati spektrum regangan air atau larutan berair pada wilayah sekitar 3500 cm-1 (2,85 μm), diperlukan panjang jalur 25 μm. Selain itu, kuvet harus transparan pada ukuran sekitar 3500 cm−1 dan tidak larut dalam air. Magnesium fluorida merupakan salah satu bahan yang digunakan pada kuvet jendela yang mengandung larutan air.

Getaran dasar Raman yang kuat dapat dideteksi menggunakan, misalnya, sampel berukuran 1 cm.

Tumbuhan air, alga, dan organisme fotosintetik lainnya dapat hidup di air hingga kedalaman ratusan meter karena sinar matahari dapat menjangkaunya. Faktanya, matahari tidak mencapai bagian lautan yang berada di bawah 1.000 meter (3.300 kaki).

Indeks bias air (1,333 pada 20 °C (68 °F)) lebih besar dibandingkan udara (1,0) dan serupa dengan alkana dan etanol, tetapi lebih kecil dibandingkan gliserol (1,473) dan benzena (1,501), karbon disulfida (1,627) dan jenis kaca umum (1,4-1,6). Xeo memiliki indeks bias lebih rendah (1,31) dibandingkan air cair.

Polaritas molekul

Dalam molekul air, atom hidrogen membentuk sudut 104,5° dengan atom oksigen. Atom hidrogen di dekat kedua sudut tetrahedron berpusat pada oksigen. Dua sudut lainnya memiliki pasangan elektron bebas valensi yang tidak berbagi ikatan. Dalam tetrahedron sempurna, atom-atom membentuk sudut 109,5°, tetapi tolakan antar pasangan elektron bebas lebih besar daripada tolakan antar atom hidrogen. Panjang ikatan O-H adalah 0,096 nm.

Zat lain memiliki struktur molekul tetrahedral, seperti metana (CH4) dan hidrogen sulfida (H2S). Namun, karena oksigen memiliki keelektronegatifan yang lebih tinggi dibandingkan kebanyakan unsur lainnya, atom oksigen membawa muatan negatif, sedangkan atom hidrogen membawa muatan positif. Bersama dengan struktur terlipat, molekul menerima momen dipol listrik dan diklasifikasikan sebagai molekul polar.

Air merupakan pelarut polar yang baik untuk melarutkan banyak garam dan molekul hidrokarbon hidrofilik seperti gula dan alkohol sederhana seperti etanol. Air juga melarutkan banyak gas, seperti oksigen dan karbon dioksida. Busa muncul pada minuman berkarbonasi, anggur bersoda, dan bir. Selain itu, organisme hidup banyak mengandung zat yang larut dalam air, antara lain protein, DNA, dan polisakarida. Interaksi antara air dan subunit biomakromolekul ini membentuk lipatan protein, pasangan basa DNA, dan faktor lain yang penting bagi kehidupan (efek hidrofobik).

Banyak zat organik (misalnya lemak, minyak, alkana) merupakan hidrogen, artinya zat-zat tersebut tidak larut dalam air. Banyak zat anorganik yang tidak larut, termasuk sebagian besar oksida logam, sulfida, dan silikat.

Ikatan hidrogen

Karena polaritasnya, molekul air dalam bentuk cair atau padat dapat membentuk hingga empat ikatan hidrogen dengan molekul tetangganya. Ikatan hidrogen sekitar 10 kali lebih kuat daripada gaya van der Waals yang menyatukan molekul-molekul di sebagian besar cairan. Inilah sebabnya mengapa air memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi dibandingkan senyawa serupa lainnya, seperti hidrogen sulfida. Ini juga menjelaskan panas jenis (sekitar 4,2 J/(g·K)), panas peleburan (sekitar 333 J/g), panas peleburan (2257 J/g), dan konduktivitas termal (0,561–0,679). W/(m·K)). Sifat-sifat ini membuat air lebih mampu mengendalikan bumi dan iklimnya dengan menyimpan dan mentransfer panas antara laut dan atmosfer. Ikatan hidrogen air adalah 23 kJ/mol (dibandingkan dengan ikatan OH-H sebesar 492 kJ/mol). Diperkirakan 90% dari hal ini disebabkan oleh elektrostatika dan 10% sisanya sebagian disebabkan oleh ikatan kovalen.

Hubungan ini bertanggung jawab atas tegangan permukaan dan kapasitas oklusif air. Aksi kapiler mengacu pada kemampuan air untuk bergerak melalui tabung sempit melawan gaya. Properti ini tergantung pada semua tanaman, seperti pohon.

Ionisasi

Air adalah larutan lemah hidronium hidroksida, terdapat kesetimbangan 2H2O ⇌ H3O+ + OH− pada gabungan dengan larutan ion hidrogen dan ion hidrogen.

Konduktivitas dan Listrik

Air murni memiliki konduktivitas listrik yang rendah, namun sejumlah kecil zat ionik seperti garam biasa larut dan meningkatkan konduktivitas listrik.

Air dapat dipecah menjadi unsur hidrogen dan oksigen dengan mengalirkan arus listrik melaluinya (proses yang disebut elektrolisis). Masukan energi harus lebih besar dari panas yang dilepaskan pada proses sebaliknya (285,8 kJ/mol atau 15,9 MJ/kg).

Mekanika

Air dapat diasumsikan bersifat inert untuk sebagian besar tujuan. Dalam kondisi tertentu, kompresibilitas berkisar antara 4,4 hingga 5,1×10−10 Pa−1. Bahkan di lautan pada kedalaman 4 km dan tekanan 400 atm, volume air hanya berkurang 1,8%.

Viskositas air adalah 10−3 Pa·s, atau 0,01 poise, pada 20°C (68°F), dan kecepatan suara untuk air cair berkisar antara 1.400 hingga 1.540 meter per detik (4.600 hingga 5.100 kaki). /S).) tergantung pada suhu. Suara merambat dalam waktu lama di dalam air dengan sedikit redaman, terutama pada frekuensi rendah (sekitar 0,03 dB/km untuk 1 kHz). Ini adalah fitur yang digunakan cetacea dan manusia untuk komunikasi dan kesadaran lingkungan (sonar).

Reaksi

Unsur logam yang secara kelistrikan lebih stabil dibandingkan hidrogen, terutama logam alkali dan alkali tanah seperti litium, natrium, magnesium, kalium, dan cesium, menggantikan hidrogen dari air untuk menghasilkan uap air dan melepaskan hidrogen. Pada suhu tinggi, karbon bereaksi dengan uap membentuk karbon monoksida dan hidrogen.

Di dunia

Hidrologi adalah studi tentang pergerakan, distribusi dan kualitas air di seluruh bumi. Ilmu yang mempelajari distribusi air adalah hidrografi. Ilmu yang mempelajari sebaran dan pergerakan air tanah adalah hidrogeologi, ilmu gletser adalah glasiologi, ilmu perairan pedalaman adalah limnologi, dan ilmu persebaran lautan adalah oseanografi. Proses ekologi melalui nutrisi merupakan fokus ekologi.

Kumpulan air di atas, di bawah, dan di atas permukaan bumi disebut hidrosfer. Ia memiliki 1,386 miliar kilometer kubik (333 juta mil kubik).

Air cair ditemukan di badan air seperti laut, samudera, danau, sungai, sungai kecil, parit, kolam atau mata air. Sebagian besar air yang ada di bumi adalah air laut. Air juga ada di udara dalam bentuk padat, cair, atau uap. Air tanah juga ada di akuifer.

Air penting dalam banyak kegiatan pertanian. Air tanah terkandung di sebagian besar batuan, dan tekanan air tanah mempengaruhi pola patahan. Air mantel bertanggung jawab atas pencairan yang menyebabkan gunung berapi di zona subduksi. Di permukaan bumi, air berperan penting dalam proses pelapukan fisik dan kimia. Air dan, pada tingkat lebih rendah, es bertanggung jawab atas pergerakan sebagian besar sedimen yang muncul di permukaan bumi. Endapan sedimen yang terangkut membentuk berbagai batuan sedimen, yang berfungsi sebagai catatan geologis sejarah bumi.

Siklus air

Siklus air (disebut juga siklus hidrotermal) adalah pertukaran air secara terus menerus di hidrosfer antara atmosfer, air tanah, air permukaan, air tanah, dan tumbuhan.

Air berpindah secara terus menerus dari satu daerah ke daerah lain dalam siklus air, berikut proses pertukarannya:

• Penguapan dari laut dan perairan lainnya ke atmosfer dan pelepasan tumbuhan dan hewan darat ke angkasa.

• Hujan merupakan suatu fenomena dimana uap air dari langit meledak dan jatuh ke tanah atau laut.

• Limpasan dari daratan biasanya sampai ke laut.

Sebagian besar uap air yang terdapat di lautan dikembalikan ke lautan, namun uap air tersebut dibawa ke daratan oleh angin dan mengalir ke lautan dengan laju yang sama (47 Tt per tahun). Di sisi lain, evapotranspirasi dan evaporasi dari daratan juga menyumbang 72 Tt per tahun. dubur. Di Bumi, curah hujan 119 Tt per tahun sangat bervariasi. Hujan, salju, dan hujan es biasa terjadi, dan kabut serta embun mempunyai beberapa dampak. Embun adalah tetesan air kecil yang menguap ketika uap air padat bertemu dengan permukaan dingin. Embun biasanya muncul pada pagi hari saat suhu sedang rendah, sesaat sebelum matahari terbit, saat suhu bumi dan permukaannya mulai meningkat. Angin juga dapat menggeser matahari dan menimbulkan pelangi.

Limpasan sering kali terkumpul di cekungan dan mengalir ke sungai. Melalui erosi, limpasan menciptakan lingkungan yang menciptakan saluran sungai dan parit yang menyediakan tanah subur dan dataran datar untuk pembangunan pemukiman manusia. Banjir biasanya terjadi ketika wilayah kecil tertutup air, seperti ketika sungai meluap atau saat terjadi badai. Kekeringan yang berlangsung berbulan-bulan atau bertahun-tahun menandakan kekurangan air di suatu daerah. Hal ini terjadi ketika curah hujan di bawah rata-rata karena topografi atau garis lintang.

Sumber air

Sumber daya air adalah sumber air alami yang berguna bagi manusia, seperti sumber air minum atau air radioaktif. Air adalah “makanan pokok” yang mempengaruhi semua orang. dan "mengalir". Air dapat disimpan di danau, air yang menguap, air tanah atau mata air, es dan salju. Sekitar 69% dari total air tawar di dunia terkandung dalam gletser dan salju permanen. 30% berada di air tanah. 1% sisanya berada di danau, sungai, udara, dan biomassa. Lamanya waktu penyimpanan air bervariasi. Meskipun sebagian airnya telah tersimpan selama ribuan tahun, ukuran danau bervariasi dari tahun ke tahun, menyusut pada musim kemarau dan meluas pada musim hujan. Sebagian besar pasokan air di beberapa daerah adalah air yang diambil dari cadangan, dan cadangan air semakin berkurang seiring dengan meningkatnya pengambilan air. Menurut beberapa perkiraan, sekitar 30% dari total air digunakan untuk irigasi, karena pengambilan air tanah yang tidak memadai, permukaan air tanah menurun.

Air Laut dan Pasang Surut Air

Air laut mengandung rata-rata sekitar 3,5% natrium klorida dan sejumlah kecil zat lainnya. Air asin berbeda dari air tawar dalam beberapa hal. Ia membeku pada suhu rendah (sekitar −1,9 °C (28,6 °F)) dan tidak mencapai kepadatan maksimum pada suhu di atas titik beku, kepadatannya meningkat seiring menurunnya suhu menjadi daging. Salinitas lautan luas bervariasi dari 0,7% di Laut Baltik hingga 4,0% di Laut Merah. (Laut Mati, yang dikenal memiliki salinitas 30-40%, adalah danau garam.) Matahari bekerja di lautan. Pasang surut mengubah kedalaman perairan laut dan muara serta menciptakan arus berosilasi yang disebut arus pasang surut. Perubahan musim yang terjadi pada suatu lokasi antara lain perubahan posisi bulan dan matahari relatif terhadap bumi, serta pengaruh rotasi bumi dan pasang surut setempat. Zona intertidal adalah pantai yang terendam pada saat air pasang dan terbuka pada saat air surut, yang merupakan produk ekologi yang penting.

Manfaat Bagi Kehidupan

Dari sudut pandang biologis, air memiliki banyak sifat unik yang penting bagi pertumbuhan kehidupan. Hal ini dilakukan dengan membiarkan senyawa organik bereaksi sehingga pada akhirnya dapat terulang kembali. Semua kehidupan yang diketahui bergantung pada air. Air sangat penting sebagai pelarut yang melarutkan banyak zat dan zat terlarut dalam tubuh, serta merupakan bagian penting dari banyak proses fisiologis dalam tubuh. Metabolisme adalah kombinasi anabolisme dan katabolisme. Dalam anabolisme, air dikeluarkan dari molekul (melalui reaksi kimia enzimatik untuk menghasilkan energi) untuk menghasilkan molekul yang lebih besar (seperti pati, trigliserida, dan protein untuk menyimpan bahan bakar dan informasi). Dalam katabolisme, air digunakan untuk memutuskan ikatan dan menghasilkan molekul kecil (seperti glukosa, asam lemak, dan asam amino, yang digunakan sebagai bahan bakar untuk penggunaan energi, untuk beberapa atau tujuan lain). Tanpa air, proses metabolisme unik ini tidak akan ada.

Air sangat penting untuk fotografi dan pernapasan. Sel fotosintetik menggunakan sinar matahari dan energi untuk memisahkan air dan hidrogen dari oksigen. Dengan adanya sinar matahari, hidrogen dan CO2 (diserap dari udara atau air) bergabung membentuk gula dan melepaskan oksigen. Semua sel hidup menggunakan bahan bakar ini dan menangkap energi dari matahari dengan mengoksidasi hidrogen dan karbon, meregenerasi air dan CO2 dalam prosesnya (respirasi sel).

Air adalah kunci netralitas asam basa dan aktivitas enzim. Asam yang mempunyai ion hidrogen (H+ atau proton), dapat menetralkan basa yang mempunyai ion proton, seperti ion hidroksida (OH-), untuk membentuk air. Air dianggap netral jika pH (rasio negatif konsentrasi ion hidrogen) sebesar 7. Asam memiliki nilai pH di bawah 7 dan basa memiliki nilai pH di atas 7.

Bentuk Kehidupan Bawah Air

Daratan dan perairan permukaan penuh dengan kehidupan. Makhluk hidup pertama kali keluar dari air. Hampir semua ikan hidup secara eksklusif di air, begitu pula berbagai mamalia laut seperti lumba-lumba dan paus. Beberapa hewan, seperti amfibi, menghabiskan sebagian hidupnya di air dan hidup di darat. Tumbuhan seperti alga dan alga tumbuh di air dan menjadi dasar beberapa ekosistem perairan. Plankton merupakan dasar rantai makanan laut pada umumnya.

Vertebrata air membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup, dan ada banyak cara untuk mendapatkan oksigen. Seekor ikan mempunyai paru-paru, bukan paru-paru, tetapi beberapa ikan, seperti lungfish, mempunyai keduanya. Mamalia laut seperti lumba-lumba, paus, berang-berang, dan anjing laut harus muncul ke permukaan untuk mencari udara. Beberapa amfibi dapat menyerap oksigen melalui kulitnya. Invertebrata menunjukkan banyak adaptasi untuk bertahan hidup di perairan yang kekurangan oksigen, termasuk tabung pernapasan (lihat Serangga dan siphon moluska) dan gas (Carcinus). Namun, karena jangkrik tumbuh subur di habitat perairan, kebanyakan dari mereka hanya memiliki sedikit atau bahkan tidak memiliki pengalaman dalam biologi perairan.

Dampaknya terhadap dunia manusia

Secara historis, kota-kota berkembang di sekitar sungai dan saluran air utama. Mesopotamia, salah satu tempat paling terkenal di dunia, terletak di antara sungai besar Tigris dan Eufrat. Masyarakat Mesir kuno sepenuhnya bergantung pada Sungai Nil. Peradaban Lembah Indus pertama (c. 3300 SM hingga c. 1300 SM) muncul dari Sungai Indus dan anak-anak sungainya di Himalaya. Roma juga didirikan di tepi Sungai Tiber di Italia. Kota-kota seperti Rotterdam, London, Montreal, Paris, New York, Buenos Aires, Shanghai, Tokyo, Chicago, dan Hong Kong berhasil sebagian karena kemudahan akses terhadap air dan sebagai hasil dari pertumbuhan komersial. Pulau-pulau dan tempat berlindung yang aman seperti Singapura juga ideal karena alasan yang sama. Di wilayah yang kekurangan air, seperti Afrika Utara dan Timur Tengah, akses terhadap air bersih tetap penting bagi pembangunan manusia.

Kesehatan dan Polusi

Air yang layak untuk dikonsumsi manusia disebut air minum atau air minum. Air yang tidak dapat diminum dapat dibuat dapat diminum dengan penyaringan, penyaringan atau metode lainnya. Lebih dari 660 juta orang tidak memiliki akses terhadap air bersih.

Air yang tidak layak untuk diminum tetapi tidak berbahaya bagi tubuh manusia bila digunakan untuk berenang atau mandi mempunyai berbagai nama selain air minum, contohnya "safe water" atau aman untuk mandi. Klorin adalah kulit dan selaput lendir yang melindungi dari air untuk mandi atau minum. Penggunaannya sangat teknis dan diawasi sesuai peraturan pemerintah (biasanya 1 ppm untuk air minum dan 1-2 ppm untuk air mandi, (klorin tanpa bereaksi dengan kotoran) Air mandi dapat dijaga dalam kondisi mikrobiologis yang baik dengan menggunakan disinfektan kimia seperti klorin atau ozon, atau dengan menggunakan sinar ultraviolet.

Desalinasi adalah transformasi air limbah (juga dikenal sebagai air limbah dan air limbah kota) menjadi air yang dimaksudkan untuk keperluan lain. 2,3 miliar orang tinggal di negara-negara yang kekurangan air. Ini berarti kurang dari 1.700 meter kubik (60.000 kaki kubik) air per tahun. Setiap tahunnya, 380 miliar meter kubik (13 × 1012 kaki kubik) air limbah perkotaan dihasilkan di seluruh dunia.

Air alami merupakan sumber daya terbarukan yang didaur ulang oleh siklus air alami, namun tidak merata dalam ruang dan waktu, meningkatkan kebutuhan ekonomi pertanian dan industri, dan pertumbuhan penduduk berisiko terhadap akses terhadap air tersebut. Saat ini, hampir 1 miliar orang di dunia tidak memiliki akses terhadap air yang aman dan terjangkau. Pada tahun 2000, PBB menetapkan Tujuan Pembangunan Milenium untuk mengurangi separuh populasi dunia yang tidak memiliki akses terhadap air bersih dan sanitasi pada tahun 2015. Kemajuan menuju tujuan tersebut belum tercapai, dan pada tahun 2015 PBB berkomitmen untuk mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan. akses universal. air dan sanitasi yang aman dan mudah diakses pada tahun 2030. Kualitas air dan sanitasi yang buruk merupakan sebuah masalah. Sekitar 5 juta orang meninggal setiap tahun karena penyakit yang berhubungan dengan air. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), air minum dapat mencegah 1,4 juta kematian akibat diare pada anak setiap tahunnya.

Di negara-negara berkembang, 90% air limbah perkotaan masih mengalir ke sungai-sungai setempat. Sekitar 50 negara, hampir sepertiga populasi dunia, juga mengalami kelangkaan air tingkat sedang atau parah, dan 17 negara di antaranya mengekstraksi lebih banyak air setiap tahunnya seiring dengan pengisian kembali air melalui siklus air alami. Ketegangan ini tidak hanya berdampak pada badan air permukaan alami seperti sungai dan danau, namun juga menguras sumber daya air tanah.

Penggunaan air oleh manusia

Pertanian

Penggunaan air terbesar oleh manusia adalah pertanian, termasuk pertanian basah, yang menyumbang 80-90% dari konsumsi air manusia. Di Amerika Serikat, 42% air tawar diambil untuk digunakan untuk irigasi, namun sebagian besar air dikonsumsi dan quot; (digunakan, tidak dikembalikan ke lingkungan) dan digunakan dalam pertanian.

Akses terhadap air bersih terabaikan, terutama di negara-negara berkembang, yang telah membangun sistem air bersih untuk mengumpulkan, memurnikan dan mendistribusikan air serta membuang air limbah. Namun, seiring dengan meningkatnya tekanan ekonomi, demografi dan iklim, kekhawatiran terhadap masalah air meningkat, persaingan untuk mendapatkan sumber daya air berkelanjutan meningkat dan konsep air puncak pun muncul. Seiring dengan pertumbuhan populasi dan perekonomian, konsumsi daging yang haus air meningkat, permintaan baru terhadap biofuel dan industri baru yang padat air meningkat, dan tantangan baru terhadap air kemungkinan besar akan muncul.

Pada tahun 2007, Institut Internasional Pengelolaan Air di Sri Lanka melakukan penilaian pengelolaan air di bidang pertanian untuk menentukan apakah tersedia cukup air untuk memberi makan populasi yang terus bertambah. Laporan ini menilai ketersediaan air untuk pertanian di seluruh dunia dan mengidentifikasi daerah-daerah yang mengalami kerawanan air. Laporan tersebut menemukan bahwa lebih dari 1,2 miliar orang, atau seperlima populasi dunia, hidup di wilayah yang mengalami kelangkaan air secara fisik dan tidak memiliki cukup air untuk memenuhi seluruh kebutuhan mereka. 1,6 miliar orang tinggal di wilayah yang penggunaan airnya intensif. Di wilayah-wilayah ini, pihak berwenang tidak mampu memenuhi kebutuhan air karena kurangnya investasi di bidang air atau kurangnya kapasitas sumber daya manusia. Menurut laporan tersebut, produksi pangan dapat dilakukan di masa depan, namun jika produksi pangan dan kondisi lingkungan saat ini terus berlanjut, maka masalah akan terjadi di banyak belahan dunia. Untuk menghindari krisis air global, petani harus berupaya meningkatkan produktivitas guna memenuhi permintaan pangan yang terus meningkat, dan dunia usaha serta kota harus menemukan cara untuk menggunakan air secara lebih efisien.

Karena kekurangan air akibat produksi produk yang membutuhkan banyak air. Misalnya, untuk membuat 1 kg kapas (setara dengan celana jeans) kita membutuhkan 10,9 meter kubik (380 kaki kubik) air. Kapas menyumbang 2,4% dari penggunaan air global, namun mengkonsumsi air di wilayah yang berisiko mengalami kelangkaan air. Banyak sekali kerusakan lingkungan yang terjadi. Misalnya, pengalihan air dari sungai Amu Darya dan Syr Darya untuk produksi kapas di bekas Uni Soviet adalah salah satu penyebab utama hilangnya Laut Aral.

Sebagai standar ilmiah

Gram didefinisikan di Prancis pada tanggal 7 April 1795, sebagai berat absolut air murni yang setara dengan seratus meter kubus dan suhu saat es mencair. ;. Namun, untuk keperluan praktis, diperlukan standar acuan logam yang 1000 kali lebih besar dari kilogram. Oleh karena itu, diberikan tugas untuk mengukur massa 1 liter air secara akurat. Meskipun definisi hukum satu gram menggambarkan air pada suhu yang paling dapat direproduksi yaitu 0 °C (32 °F), para ilmuwan memutuskan untuk mendefinisikan ulang standar tersebut dan mengukur suhu air dengan kepadatan tinggi. Suhu yang diukur saat itu adalah 4 °C (39 °F).

Skala suhu Kelvin dalam sistem SI didasarkan pada titik tripel air, yang ditetapkan secara tepat pada 273,16 K (0,01 °C; 32,02 °F), tetapi pada Mei 2019 didasarkan pada konstanta Boltzmann. Skala tersebut merupakan skala suhu absolut dengan derajat yang sama dengan skala suhu Celcius, awalnya ditentukan oleh titik didih (100 °C (212 °F)) dan titik leleh (0 °C (32 °C)). F)) air.

Air alami sebagian besar terdiri dari hidrogen-1 dan oksigen-16, tetapi juga mengandung sejumlah kecil hidrogen-18, oksigen-17, dan hidrogen-2 (deuterium). Meskipun proporsi logam berat sangat kecil, namun mempengaruhi sifat-sifat air. Air di sungai dan danau kurang padat dibandingkan air laut. Oleh karena itu air standar didefinisikan dalam Spesifikasi Standar Air Laut Standar Wina.

Untuk diminum

Tubuh manusia mengandung antara 55% dan 78% air, tergantung ukuran tubuhnya. Agar tubuh Anda berfungsi dengan baik, dibutuhkan 1 hingga 7 liter (0,22 hingga 1,54 imp gal, 0,26 hingga 1,85 US gal) air per hari untuk mencegah dehidrasi. Jumlah yang tepat bergantung pada tingkat aktivitas, suhu, kelembapan, dan faktor lainnya. Sebagian besar dikonsumsi melalui makanan atau minuman selain air kemasan. Tidak jelas berapa banyak air yang harus dikonsumsi oleh orang sehat. Namun British Dietetic Association merekomendasikan minum kurang dari 2,5 liter air sehari agar tetap terhidrasi, hingga 1,8 liter (6-7 gelas) dikonsumsi langsung dari minuman. Literatur medis merekomendasikan untuk membatasi asupan rata-rata seseorang hingga 1 liter, tidak termasuk kebutuhan tambahan akibat dehidrasi akibat olahraga dan cuaca panas.

Ginjal yang sehat dapat menghasilkan 0,8 hingga 1 liter air per jam, namun stres, seperti olahraga, mengurangi jumlah ini. Seseorang mungkin minum lebih banyak air saat berolahraga, yang dapat menyebabkan dehidrasi. Seperti kata pepatah, "Seseorang harus minum delapan gelas air sehari", tampaknya tidak ada masalah ilmiah yang nyata. Penelitian menunjukkan bahwa menambahkan hingga 500 mililiter air, terutama saat makan, dikaitkan dengan penurunan berat badan. Minum banyak air dapat membantu mengatasi sembelit.

Rekomendasi asli untuk asupan air pada tahun 1945 oleh Dewan Pangan dan Gizi Dewan Riset Nasional AS berbunyi: danquot;Standar umum untuk beragam orang adalah 1 mililiter untuk setiap kalori makanan. Sebagian besar dari jumlah ini terkandung dalam makanan siap saji.andquot; Laporan referensi asupan makanan terbaru oleh Dewan Riset Nasional AS secara umum merekomendasikan, berdasarkan median total asupan air dari data survei AS (termasuk sumber makanan): 3,7 liter (0,81 imp gal; 0,98 US gal) untuk pria dan 2,7 liter (0,81 imp gal; 0,98 US gal) untuk pria dan 2,7 liter ( 0,59 imp gal; 0,71 US gal) dari total air untuk perempuan, dengan catatan bahwa air yang terkandung dalam makanan menyediakan sekitar 19% dari total asupan air dalam survei.

Khususnya, ibu hamil dan menyusui membutuhkan cairan tambahan agar tetap terhidrasi. Institut Kedokteran AS merekomendasikan rata-rata pria mengonsumsi 3 liter (0,66 imp gal; 0,79 U.S. gal) dan wanita 2,2 liter (0,48 imp gal; 0,58 U.S. gal); wanita hamil harus meningkatkan asupannya menjadi 2,4 liter (0,53 imp gal; 0,63 US gal) dan wanita menyusui harus menambah 3 liter (12 gelas), karena banyak sekali cairan yang hilang selama menyusui. Perlu diketahui juga bahwa biasanya sekitar 20% asupan air berasal dari makanan, sedangkan sisanya berasal dari air minum dan minuman (termasuk berkafein). Air memisahkan tubuh dengan berbagai cara. Ini terbentuk oleh tekanan uap air dalam urin, feses, keringat dan nafas. Olahraga dan suhu panas dapat membuat Anda semakin haus dan meningkatkan kebutuhan air harian.

Masyarakat menginginkan air yang lebih sedikit polusinya. Kontaminan umum termasuk garam logam dan oksida, termasuk tembaga, besi, kalsium dan timbal, serta bakteri berbahaya seperti Vibrio. Beberapa obat baik dan diinginkan untuk meningkatkan rasa dan menyediakan elektrolit yang dibutuhkan.

Perairan tawar terbesar (berdasarkan volume) yang cocok untuk diminum adalah Danau Baikal di Siberia.

Pencucian

Mencuci adalah proses pembersihan, biasanya dengan sabun dan air atau deterjen. Mencuci dan membasuh badan serta pakaian merupakan bagian penting dari kebersihan dan kesehatan.

Orang sering menggunakan sabun dan deterjen untuk menghilangkan partikel minyak dan kotoran serta membersihkannya. Sabunnya bisa diaplikasikan langsung atau menggunakan handuk.

Seseorang mencuci atau mandi sebagai ritual keagamaan, sebagai kegiatan penyembuhan atau sebagai kegiatan rekreasi.

Di Eropa, alih-alih menggunakan tisu toilet, sebagian orang menggunakan bidet untuk membersihkan alat kelamin dan area merah setelah menggunakan toilet. Bidet digunakan di negara-negara Katolik di mana air dianggap penting untuk wudhu.

Mencuci tangan saja sudah bisa memberikan lebih banyak manfaat. Mencuci tangan sebelum dan sesudah menyiapkan dan memakan makanan, setelah menggunakan kamar mandi, dan setelah memegang barang-barang kotor penting dilakukan untuk mengurangi penyebaran kuman. Mencuci muka setelah bangun tidur atau menyegarkan diri di siang hari adalah hal yang lumrah. Menyikat gigi penting untuk kebersihan dan merupakan bagian dari pembersihan.

“Mencuci” juga bisa berarti mencuci pakaian dan bahan kain lainnya, seperti seprai, dengan tangan atau menggunakan mesin cuci. Ini bisa berarti mencuci mobil, seperti mencucinya dengan sabun dan air menggunakan selang, atau membersihkan peralatan dapur.

Mencuci secara berlebihan dapat menyebabkan rambut rontok, menyebabkan ketombe, kulit kasar, atau infeksi kulit.

Transportasi

Angkutan laut (atau kapal), berarti angkutan laut, yaitu angkutan orang (penumpang) dan barang (kargo) melalui jalur air. Kendaraan pelayaran telah banyak digunakan sepanjang sejarah. Dengan munculnya pesawat terbang, perjalanan laut menjadi kurang penting bagi penumpang, namun masih populer untuk perjalanan singkat dan tamasya. Pengiriman melalui laut lebih murah dibandingkan melalui udara atau darat, namun lebih lambat untuk jarak jauh. Menurut UNCTAD pada tahun 2020, ini akan mewakili 80% perdagangan dunia.

Transportasi laut dapat dilakukan dalam jarak berapa pun dengan perahu, kapal laut, kapal pesiar atau perahu, melalui laut dan melalui danau, kanal dan sungai. Pelepasan untuk tujuan komersial, rekreasi atau militer. Meskipun lalu lintas daratan saat ini lebih sedikit, jalur air utama dunia, termasuk banyak kanal, tetap penting dan menjadi bagian penting dalam perekonomian dunia. Secara khusus, air dapat mengkatalisis semua zat. Namun, jika bahan-bahannya tidak tersedia, seperti berbagai produk pertanian yang mudah rusak, maka bahan-bahan tersebut tidak dapat dibawa melalui laut. Namun biaya pengiriman sangat mahal untuk pengiriman produk konsumen, terutama untuk kargo yang dapat dipesan, seperti kargo berat seperti batu bara, kokas, bijih, atau biji-bijian. Tidak diragukan lagi, Revolusi Industri adalah dampak pertama dari berkurangnya transportasi kanal, navigasi atau transportasi oleh jenis kapal apa pun di jalur air alami dan mendukung angkutan massal.

Kontainerisasi telah merevolusi pelayaran sejak tahun 1970an. danquot;kargo curah" Ini termasuk barang-barang dalam kotak, peti, palet, kontainer, dll. Jika kargo diangkut dengan lebih dari satu cara, itu adalah transshipment atau pengangkutan bersama.

Penggunaan Bahan Kimia

Air banyak digunakan dalam reaksi kimia sebagai pelarut atau reaktan dan pada tingkat lebih rendah sebagai pelarut atau katalis. Dalam reaksi organik, air merupakan pelarut umum yang melarutkan banyak senyawa ionik serta senyawa polar lainnya seperti amonia dan senyawa yang dekat dengan air. Dalam reaksi organik tidak digunakan sebagai pelarut reaksi karena bukan merupakan zat penetral yang baik, bersifat amfoter (asam dan basa) dan nukleofilik. Namun, terkadang barang-barang ini diperlukan. Selain itu, percepatan reaksi Diels-Alder oleh air juga diamati. Fluida superkritis telah menjadi topik penelitian. Air beroksigen secara efektif membakar polutan organik.

Pertukaran Panas

Air dan uap adalah fluida yang umum digunakan dalam pertukaran panas karena kapasitas panasnya dan ketersediaannya untuk pemanasan dan pendinginan. Air dingin juga bisa didapat dari danau atau laut. Khususnya karena panas laten kondensasi air tinggi, maka berguna untuk memindahkan panas melalui kondensasi dan kondensasi air. Kerugiannya adalah logam-logam yang biasa ditemukan di industri, seperti besi dan tembaga, lebih cepat terkorosi oleh air dan uap. Di hampir semua pembangkit listrik tenaga panas, air digunakan sebagai fluida kerja (digunakan dalam sirkuit tertutup antara boiler, mesin uap, dan turbin) dan sebagai pendingin (digunakan untuk memindahkan dan mengangkut limbah panas ke badan air). penguapan di menara pendingin). Di Amerika Serikat, pembangkit listrik pendingin merupakan pengguna air terbesar.

Dalam industri nuklir, air juga dapat digunakan sebagai moderator neutron. Di sebagian besar reaktor nuklir, air digunakan sebagai pendingin dan moderator. Ini adalah semacam tindakan keamanan pasif karena menghilangkan air dari reaktor juga memperlambat reaksi nuklir. Namun cara lain untuk mencegah reaksi lebih baik, seperti menutupi inti nuklir dengan air agar tetap dingin.

Pertimbangan Kebakaran

Air merupakan bahan pemadam yang baik karena panas uap dan inersianya yang tinggi. Penguapan air menghilangkan panas dari api. Penggunaan air pada kebakaran minyak atau bahan bakar gas cair sangatlah berbahaya karena banyak zat organik larut dalam air dan air mengembang menjadi air panas.

Penggunaan air untuk memadamkan kebakaran juga harus memperhitungkan risiko ledakan uap, yang dapat terjadi jika air digunakan pada kebakaran yang sangat panas di ruang terbatas, dan risiko ledakan hidrogen terjadi ketika zat bereaksi dengan air, seperti: Beberapa logam atau karbon panas, seperti karbon, batu bara, kokas grafit, menguraikan air untuk menghasilkan gas cair.

Kekuatan ledakan ini terlihat pada bencana Chernobyl. Bahkan dalam kasus ini air yang masuk bukan dari pemadam kebakaran, melainkan dari reaktor dan sistem pemanasnya sendiri. Inti yang terlalu panas menyebabkan uap meledak saat air mengalir ke dalam uap. Reaksi antara uap dan zirkonium panas menghasilkan ledakan hidrogen.

Beberapa oksida, terutama logam alkali dan oksida alkali tanah, bereaksi dengan air dan menghasilkan panas yang cukup untuk menimbulkan bahaya kebakaran. Oksida alkali tanah, juga dikenal sebagai kalsium oksida, diproduksi secara massal dan dikirim dalam kantong kertas. Jika bahan-bahan ini jenuh, bahan-bahan tersebut akan bereaksi dengan air di dalamnya dan terbakar.

Rekreasi

Orang menggunakan air untuk berbagai tujuan rekreasi, termasuk olahraga dan olah raga. Beberapa di antaranya termasuk berenang, ski air, berperahu, selancar, dan selam scuba. Selain itu, beberapa olah raga dimainkan di atas es, seperti hoki es dan seluncur es. Pantai, pantai, dan taman air adalah tempat populer di mana orang bersantai dan menikmati rekreasi. Banyak orang menyukai suara dan pemandangan air mengalir, dan air mancur serta bangunan air mengalir lainnya adalah fitur dekoratif yang populer. Yang lain memelihara ikan dan tumbuhan serta hewan lainnya di kolam atau danau untuk dipajang, bersenang-senang, dan berteman. Orang juga menggunakan air untuk olahraga salju seperti ski, naik kereta luncur, mobil salju, atau seluncur salju, dan airnya harus dingin, baik beku atau beku.

Industri air

Industri air menyediakan layanan air minum dan air limbah (termasuk pengolahan air limbah) untuk rumah tangga dan bisnis. Sarana penyediaan air meliputi sumur, tangki penampung air hujan, jaringan distribusi air, sarana pencucian, tangki air, menara air dan jaringan pipa air, termasuk saluran air tua. Perangkat produksi air gas sedang dikembangkan.

Air minum biasanya dikumpulkan dari sumur, diambil dari tangki bawah tanah (sumur) atau dipompa dari danau dan sungai. Jadi jika akuifer bisa mengalir dengan baik, membangun sumur di tempat yang tepat adalah salah satu cara untuk mendapatkan lebih banyak air. Sumber air lainnya adalah kumpulan air hujan. Air mungkin perlu dimurnikan untuk konsumsi manusia. Hal ini mungkin melibatkan penghilangan bahan yang tidak larut, zat terlarut dan organisme berbahaya. Metode yang paling umum digunakan adalah penyaringan pasir, yang hanya menghilangkan bahan yang tidak larut, sedangkan klorin dan perebusan membunuh mikroorganisme berbahaya. Perlindungan memenuhi tiga fungsi. Ada teknologi yang lebih maju, seperti reverse osmosis. Desalinasi air laut adalah solusi yang lebih hemat biaya jika digunakan pada iklim pesisir kering.

Distribusi air minum melalui sistem air kota, transportasi dengan truk atau air kemasan. Pemerintah di banyak negara mempunyai program untuk mendistribusikan air gratis kepada masyarakat miskin.

Mengurangi konsumsi dengan hanya menggunakan air minum manusia adalah cara lain. Beberapa kota, seperti Hong Kong, menggunakan air laut secara ekstensif untuk menyiram toilet di seluruh kota guna melestarikan sumber daya air alami.

Polusi mungkin merupakan penyalahgunaan air yang paling besar. Jika polutan membatasi penggunaan air untuk hal lain, maka sumber daya tersebut akan terbuang percuma, tidak peduli manfaatnya. Seperti jenis polusi lainnya, polusi ini tidak dimasukkan dalam penghitungan harga pasar standar dan dianggap sebagai eksternalitas yang tidak dapat dikompensasi oleh pasar. Jadi, ketika negara lain menanggung akibat dari polusi air, perusahaan swasta dan manfaat yang diperoleh tidak dirasakan oleh penduduk di wilayah yang terkena dampak polusi. Obat-obatan untuk konsumsi manusia sering kali masuk ke saluran air dan dapat terakumulasi secara biologis serta membahayakan kehidupan akuatik jika tidak terdegradasi.

Air limbah perkotaan dan industri biasanya diolah di instalasi pengolahan. Pengurangan jumlah limbah permukaan yang terkontaminasi ditentukan oleh sejumlah metode pencegahan dan pengobatan.

Aplikasi Industri

Banyak proses industri bergantung pada reaksi yang melibatkan zat terlarut dalam air, zat padat tersuspensi dalam air limbah, atau penggunaan air untuk melarutkan dan menghilangkan bahan kimia, produk pembersih, atau peralatan pengolahan. Proses seperti pertambangan, sintesis kimia, pembuatan bubur kertas, pembuatan kertas, manufaktur tekstil, pewarnaan, percetakan, dan pendinginan pembangkit listrik menggunakan air dalam jumlah besar, memerlukan sumber air khusus, dan seringkali airnya sangat tercemar.

Air digunakan untuk menghasilkan listrik. Energi listrik adalah energi yang diperoleh dengan menghasilkan energi listrik. Tenaga listrik berasal dari air yang menggerakkan pembangkit listrik tenaga air yang terhubung dengan listrik. Listrik merupakan sumber energi terbarukan yang murah dan tidak menimbulkan polusi. Listrik dihasilkan oleh pergerakan air. Pada dasarnya bendungan dibangun di atas sungai untuk membuat danau buatan di belakangnya. Air mengalir dari danau ke turbin yang mengubah listrik.

Air bertekanan digunakan dalam pengaliran air dan mesin pemotong. Pistol air bertekanan tinggi digunakan untuk pemotongan yang presisi. Ini berfungsi dengan baik, terlihat aman dan tidak membahayakan lingkungan. Juga digunakan untuk mendinginkan mesin agar tidak terlalu panas dan membakar mata gergaji.

Selain digunakan sebagai pelarut kimia, air juga digunakan dalam banyak proses industri dan mekanis, seperti mesin uap dan penukar panas. Pembuangan air yang tidak diolah dari proses industri merupakan polutan. Kontaminasi meliputi pelepasan pelarut (kontaminasi kimia) dan pelepasan cairan pendingin (keringat). Industri membutuhkan air murni untuk berbagai keperluan dan menggunakan berbagai teknologi pemurnian untuk penyediaan dan distribusi air.

Pengolahan makanan

Merebus, mengukus, dan memanggang merupakan metode memasak yang memerlukan perendaman makanan dalam air atau uap. Air juga digunakan untuk mencuci piring. Air juga memainkan banyak peran dalam ilmu pangan.

Zat terlarut seperti garam dan gula yang terdapat dalam air dapat mempengaruhi kondisi fisik. Titik didih dan titik beku air tidak hanya dipengaruhi oleh kelarutan tetapi juga oleh tekanan atmosfer, yang dipengaruhi oleh ketinggian. Air menguap pada suhu rendah karena rendahnya tekanan udara yang terjadi di ketinggian. Satu mol sukrosa (gula) per kg air menaikkan titik didih air sebesar 0,51 °C (0,918 °F) dan satu mol garam per kg menaikkan titik didih sebesar 1,02 °C (1,836 °F F). Selain itu, peningkatan jumlah partikel terlarut akan menurunkan air dan titik beku.

Zat terlarut dalam air mempengaruhi proses air, mempengaruhi banyak reaksi kimia dan pertumbuhan mikroorganisme dalam makanan. Aktivitas air dapat dinyatakan sebagai perbandingan tekanan uap air dalam larutan dengan tekanan uap air murni. Zat yang larut dalam air mengurangi aktivitas air. Hal ini penting untuk diketahui karena bakteri akan berhenti tumbuh jika air terlalu sedikit. Pertumbuhan mikroba tidak hanya mempengaruhi keamanan pangan, tetapi juga pemeliharaan dan kesehatan tanah.

Kesadahan air juga penting dalam pengolahan makanan dan dapat dimodifikasi atau diolah menggunakan sistem pertukaran ion kimia. Hal ini berdampak signifikan terhadap kebersihan dan kualitas produk. Kesadahan air diklasifikasikan berdasarkan konsentrasi kalsium karbonat di dalam air. Air tergolong lunak dengan kandungan kurang dari 100 mg/L (Inggris) dan 60 mg/L (AS).

Menurut laporan tahun 2010 oleh organisasi Water Footprint, 1 kg daging membutuhkan 15.000 liter air. Namun, penulis juga menjelaskan bahwa ini adalah rata-rata global dan faktor kontekstual menentukan jumlah air yang digunakan dalam produksi daging.

Penggunaan medis

Air untuk injeksi ada dalam daftar obat-obatan esensial Organisasi Kesehatan Dunia.

Distribusi di alam

Di alam semesta

Sebagian besar air di alam semesta dihasilkan sebagai produk sampingan dari pembentukan bintang. Pembentukan bintang disertai dengan hembusan angin gas dan debu yang kuat. Ketika aliran material yang keluar ini akhirnya berdampak pada gas di sekitarnya, gelombang kejut yang dihasilkan akan memampatkan dan memanaskan gas. Air yang diamati dengan cepat diproduksi dalam gas padat yang hangat ini.

Pada tanggal 22 Juli 2011, sebuah laporan menggambarkan penemuan awan uap air raksasa yang mengandung "140 triliun kali lebih banyak air daripada gabungan seluruh lautan di bumi" di sekitar quasar yang terletak 12 miliar tahun cahaya dari Bumi. Menurut para peneliti, “penemuan ini menunjukkan bahwa air telah banyak terdapat di alam semesta hampir sepanjang keberadaannya”.

Air telah terdeteksi di awan antarbintang di Bima Sakti. Air mungkin juga terdapat dalam jumlah melimpah di galaksi lain, karena komponennya, hidrogen, dan oksigen, merupakan salah satu unsur paling melimpah di alam semesta. Berdasarkan model pembentukan dan evolusi Tata Surya dan sistem bintang lainnya, sebagian besar sistem planet lain kemungkinan besar memiliki unsur serupa.

Uap air

Air hadir sebagai uap di:

• Atmosfer Matahari: dalam jumlah jejak yang dapat dideteksi

• Atmosfer Merkurius: 3,4%, dan sejumlah besar air di eksosfer Merkurius

• Suasana Venus: 0,002%

• Atmosfer bumi: ≈0,40% di seluruh atmosfer, biasanya 1–4% di permukaan; serta Bulan dalam jumlah kecil

• Suasana Mars: 0,03%

• Suasana Ceres

• Suasana Yupiter: 0,0004% – hanya dalam es; dan bulannya Europa

• Suasana Saturnus – hanya dalam es; Enceladus: 91% dan Dione (eksosfer)

• Suasana Uranus – dalam jumlah sedikit di bawah 50 bar

• Suasana Neptunus – ditemukan di lapisan yang lebih dalam

• Atmosfer planet ekstrasurya: termasuk HD 189733 b dan HD 209458 b, Tau Boötis b, HAT-P-11b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b, dan WASP-19b.

• Atmosfer bintang: tidak terbatas pada bintang yang lebih dingin dan bahkan terdeteksi pada bintang panas raksasa seperti Betelgeuse, Mu Cephei, Antares, dan Arcturus.

• Cakram sirkumbintang: termasuk lebih dari separuh bintang T Tauri seperti AA Tauri serta TW Hydrae, IRC +10216 dan APM 08279+5255, VY Canis Majoris dan S Persei.

Liquid Water

Ada air di bumi yang menutupi 71% permukaan bumi. Air cair terkadang langka di Mars. Para ilmuwan yakin terdapat air cair di lautan setebal 10 km, sekitar 30 hingga 40 km dari bulan Saturnus, Enceladus (Enceladusand#039). Permukaan Antartika dan mungkin Titan bercampur dengan amonia di ruang bawah tanah. Jupiter dan bulannya Europa membentuk permukaan lautan bawah tanah. Jupiter dan bulannya Ganymede mengandung air cair di lapisan antara es dan batu.

Air es

Air hadir sebagai es di:

• Mars: di bawah regolit dan di kutub.

• Sistem Bumi-Bulan: terutama sebagai lapisan es di Bumi dan di kawah Bulan serta batuan vulkanik NASA melaporkan deteksi molekul air oleh Moon Mineralogy Mapper NASA di pesawat luar angkasa Chandrayaan-1 milik Organisasi Penelitian Luar Angkasa India pada bulan September 2009.

• Ceres

• Bulan-bulan Jupiter: permukaan Europa dan juga permukaan Ganymede dan Callisto

• Saturnus: dalam sistem cincin planet dan di permukaan serta mantel Titan dan Enceladus

• Sistem Pluto–Charon

• Komet dan objek sabuk Kuiper dan awan Oort terkait lainnya

Dan kemungkinan juga hadir pada:

• Merkuri dan kutub

• Tethys

Bentuk-bentuk eksotis

Air dan zat-zat volatil lainnya mungkin menyusun sebagian besar struktur internal Uranus dan Neptunus dan air di lapisan yang lebih dalam mungkin berbentuk air ionik yang molekulnya terurai menjadi sup ion hidrogen dan oksigen, dan yang lebih dalam lagi berbentuk air superionik. air tempat oksigen mengkristal, tetapi ion hidrogen mengapung bebas di dalam kisi oksigen.

Kelayakan air dan planet

Keberadaan air dalam bentuk cair, dan pada tingkat lebih rendah dalam bentuk gas dan padat, di Bumi sangat penting bagi keberadaan kehidupan di Bumi seperti yang kita kenal. Bumi terletak di zona layak huni Tata Surya; jika jaraknya sedikit lebih dekat atau lebih jauh dari Matahari (sekitar 5%, atau sekitar 8 juta kilometer), maka kondisi yang memungkinkan ketiga bentuk tersebut hadir secara bersamaan akan jauh lebih kecil kemungkinannya untuk ada.

Bumi dan kekuatannya memungkinkan kita mengikuti angin. Uap air dan karbon dioksida di atmosfer menyediakan penyangga suhu (tujuan dari rumah kaca) untuk membantu menjaga suhu permukaan tetap konstan. Jika Bumi lebih kecil, atmosfer akan lebih tipis, mungkin lebih hangat, dan air tidak akan terakumulasi kecuali di lapisan es kutub (seperti Mars).

Suhu permukaan bumi tetap sama sepanjang waktu geologi meskipun tingkat radiasi matahari (insolasi) berbeda-beda. Hal ini menunjukkan bahwa proses dinamis mengendalikan bumi dan suhunya melalui kombinasi gas rumah kaca dan permukaan, albedo atmosfer. Usulan ini dikenal sebagai hipotesis Gaia.

Keadaan air di suatu planet bergantung pada tekanan di sekitarnya, yang ditentukan oleh planet tersebut dan gravitasinya. Jika planet memiliki massa yang besar, air permukaan dapat membeku bahkan pada suhu tinggi akibat tekanan tinggi akibat gravitasi, seperti yang terlihat pada eksoplanet Gliese 436 b dan GJ 1214 b.

Hukum, politik dan keamanan

Politik air adalah gerakan politik yang dipengaruhi oleh air dan sumber daya air. Air, khususnya air tawar, merupakan sumber daya strategis di seluruh dunia dan merupakan isu utama dalam banyak konflik politik. Hal ini berdampak pada kesehatan dan merusak keanekaragaman hayati.

Meskipun akses terhadap air bersih telah meningkat di hampir seluruh wilayah di dunia selama beberapa dekade terakhir, hampir 1 miliar orang masih belum memiliki akses terhadap air bersih, lebih dari 2,5 miliar orang tidak memiliki akses terhadap sanitasi yang memadai. Namun, beberapa pengamat memperkirakan bahwa lebih dari separuh populasi dunia akan menghadapi kerentanan air pada tahun 2025. Menurut laporan yang diterbitkan pada bulan November 2009, kebutuhan air di beberapa negara di dunia akan mencapai 50% pada tahun 2030.

Sejak tahun 1990, 1,6 miliar orang mempunyai akses terhadap sumber air minum. Proporsi penduduk di negara-negara berkembang yang memiliki akses terhadap air minum yang aman diperkirakan meningkat dari 30% pada tahun 1970 menjadi 71% pada tahun 1990 dan 79% pada tahun 2000. 84% pada tahun 2004.

Laporan PBB tahun 2006 menyatakan bahwa "airnya melimpah". untuk semua', namun akses terhadap air terganggu oleh salah urus dan korupsi. Selain itu, inisiatif internasional untuk meningkatkan efektivitas penyaluran bantuan, seperti Deklarasi Paris tentang Efektivitas Bantuan, belum mendapat pengakuan luas dari para donor di sektor air seperti di sektor pendidikan dan kesehatan sehingga dapat menyebabkan banyak cacat. dan bekerja.Saya melakukannya.Pemerintah penerima tidak berwenang untuk bertindak.

Para penulis Penilaian Komprehensif Pengelolaan Air Pertanian tahun 2007 mengidentifikasi praktik pengelolaan yang buruk sebagai salah satu penyebab beberapa bentuk kerawanan air. Pengelolaan air merupakan kombinasi proses formal dan informal dalam pengambilan keputusan terkait pengelolaan air. Praktik pengelolaan air yang baik terdiri dari mengetahui proses mana yang paling efisien baik dalam konteks fisik maupun sosio-ekonomi. Terkadang terjadi kesalahan saat mencoba menggunakan peta. Ia bekerja sesuai dengan lokasi dan kondisi negara maju dan berkembang. Sungai Mekong adalah contohnya. Tinjauan Institut Manajemen Air Internasional terhadap kebijakan enam negara yang mengandalkan air Sungai Mekong hanya menemukan sedikit, jika tidak ada, analisis efektivitas biaya. Mereka juga menemukan bahwa tagihan air di Kamboja lebih rumit dari yang seharusnya.

Pada tahun 2004, badan amal Inggris WaterAid mengatakan bahwa satu anak meninggal setiap 15 detik karena penyakit yang berhubungan dengan air lunak. Hal ini sering dikaitkan dengan kebersihan yang buruk.

Sejak tahun 2003, Laporan Perkembangan Air Dunia PBB, yang diterbitkan oleh Program Penilaian Air Dunia UNESCO, telah memberikan alat bagi para pengambil keputusan untuk mengembangkan kebijakan air berkelanjutan. Laporan tahun 2023 menemukan bahwa 2 miliar orang (26% penduduk) tidak memiliki akses terhadap air bersih dan 3,6 miliar orang (46%) tidak memiliki akses terhadap sanitasi yang memadai. Pada tahun 2050, penduduk perkotaan (2,4 miliar jiwa) akan menghadapi kelangkaan air. Kekurangan air disebabkan oleh pemberian makan yang berlebihan dan polusi. Menurut laporan tersebut, 10% populasi dunia tinggal di negara-negara dengan kekurangan air yang tinggi. Namun, selama 40 tahun terakhir, penggunaan air telah meningkat sebesar 1% per tahun, dan angka tersebut diperkirakan akan meningkat lagi pada tahun 2050. Sejak tahun 2000, banjir pada musim gugur meningkat empat kali lipat, dan banjir di Timur Laut dan Timur Laut meningkat empat kali lipat. 2,5 kali lipat Dari tahun 2000 hingga 2019, kerugian akibat banjir ini adalah 100.000 kematian dan $650 juta.

Organisasi yang terlibat dalam konservasi air antara lain International Water Association (IWA), WaterAid, Water 1st, dan American Water Association. Institut Manajemen Air Internasional mengembangkan program untuk mengurangi kemiskinan melalui pengelolaan air yang efisien. Konvensi-konvensi yang berhubungan dengan air termasuk Konvensi PBB untuk Memerangi Desertifikasi (UNCCD), Konvensi Internasional untuk Pencegahan Polusi dari Kapal, Konvensi PBB tentang Hukum Laut, dan Konvensi Ramsar. Hari Air Sedunia jatuh pada tanggal 22 Maret dan Hari Laut Sedunia jatuh pada tanggal 8 Juni.

Dalam tradisi

Agama

Air dianggap sebagai pembersih di sebagian besar agama. Agama yang terlibat dalam pembersihan antara lain Kristen, Hindu, Islam, Yudaisme, Rastafari, Shinto, Tao, dan Wicca. Pencelupan (pencelupan atau pemasukan) seseorang ke dalam air adalah sakramen utama agama Kristen (disebut juga baptisan). Ini juga merupakan bagian dari praktik agama lain, termasuk Islam (Mandi), Yudaisme (mikvah), dan Sikhisme (Amrit Sanskar). Selain itu, banyak agama, seperti Islam dan Yudaisme, memandikan orang mati dengan air bersih. Dalam Islam, shalat lima waktu dapat dilakukan setelah mencuci bagian tubuh tertentu dengan air bersih (wudu) dalam banyak kasus, tetapi dalam kasus di mana air tersedia. Dalam Shinto, air digunakan dalam semua ritual untuk menyucikan seseorang atau suatu tempat (misalnya, ritual Misogi).

Dalam Kekristenan, air suci adalah air yang disucikan oleh seorang imam untuk membaptis, untuk memberkati seseorang, suatu tempat atau sesuatu, atau untuk mengusir kejahatan.

Dalam Zoroastrianisme menghargai air (āb) sebagai sumber kehidupan.

Filsafat

Filsuf Yunani kuno Empedocles melihat air sebagai salah satu dari empat unsur, bersama dengan api, tanah dan udara, dan menyebutnya Ilem, unsur dasar alam semesta. Thales, digambarkan oleh Aristoteles sebagai seorang astronom dan insinyur, mengusulkan bahwa bumi, yang lebih lambat dari air, muncul dari air. Thales, seorang penganut monisme, percaya bahwa segala sesuatu itu cair. Plato percaya bahwa air berbentuk seperti ikosahedron. Sangat mudah untuk terbang ke tanah dalam bentuk kubus.

Konsep empat humor tersebut adalah tentang air dan kabut yang dingin dan basah. Unsur klasik air adalah salah satu dari lima unsur (bersama dengan tanah, api, kayu dan logam) dalam filsafat Tiongkok.

Beberapa filosofi Asia kuno dan populer menggunakan air sebagai metafora. “Ini sama pentingnya dengan air,” kata James Legge dan dalam terjemahan Dao De Jing tahun 1891, tempat-tempat kecil yang dibenci semua orang. Oleh karena itu, (jalannya) dekat dengan Tombak. Dan "Tidak ada apa pun di dunia ini yang lebih lunak atau lebih lemah daripada air, tetapi ketika menyerang sesuatu yang kuat dan padat, tidak ada yang lebih kuat dari air, karena tidak ada yang bisa diubah". Guanzi dalam bab "Shui di" untuk air menjelaskan lebih dari sekedar simbol air, dikatakan "manusia adalah air". Masyarakat di wilayah Tiongkok mengaitkan kondisi lingkungan dengan karakteristik sumber air setempat.

Cerita rakyat

"Air hidup" Dalam cerita rakyat Jerman dan Slavia, ada cara untuk menyembuhkan orang mati. Lihat perbedaan antara air hidup [ru] dan air mati [ru] dalam dongeng Grimm (dan "air kehidupan") dan Rusia. The Fountain of Youth mengacu pada konsep air ajaib yang dikatakan dapat mencegah penuaan.

Seni dan Aktivisme

Pelukis dan aktivis Fredericka Foster mengkurasi The Value of Water di Katedral St. John the Divine (Katedral St. John the Divine) di New York, yang menjadi landasan inisiatif katedral selama setahun mengenai ketergantungan kita pada air. Pameran terbesar yang pernah ada di katedral, menampilkan lebih dari empat puluh seniman termasuk Jenny Holzer, Robert Longo, Mark Rothko, William Kentridge, April Gornik, Kiki Smith, Pat Steir, Alice Dalton Brown, Teresita Fernandez dan Bill Viola. Foster menciptakan Think About Water, sebuah kolektif seniman ekologi yang menggunakan air sebagai subjek atau media. Anggotanya termasuk Basia Irland, Aviva Rahmani, Betsy Damon, Diane Burko, Leila Daw, Stacy Levy, Charlotte Coté, Meridel Rubenstein dan Anna Macleod.

Untuk memperingati 10 tahun air dan sanitasi dinyatakan sebagai hak asasi manusia oleh PBB, badan amal WaterAid menugaskan sepuluh seniman visual untuk menunjukkan dampak air bersih terhadap manusia dan kehidupan.

Parodi dihidrogen monoksida

Nama kimia yang benar secara teknis namun jarang digunakan untuk air, dihidrogen monoksida, telah digunakan dalam serangkaian tipuan yang mengejek buta huruf ilmiah. Ini dimulai pada tahun 1983 ketika April Mop; artikel hari itu muncul di surat kabar Durand, Michigan. Kebohongannya adalah tentang keamanan bahan tersebut.

Musik

Kata Watedanquot; banyak rapper yang berbasis di Florida menggunakannya sebagai semacam slogan atau adlib. Di antara para rapper, BLP Kosher dan Ski Mask the Slump God melakukannya. Lebih jauh lagi, para rapper telah membuat seluruh lagu yang didedikasikan untuk perairan Florida, seperti lagu tahun 2023 "Florida Water" oleh Danny Towers. Yang lain telah membuat seluruh lagu yang didedikasikan untuk air secara keseluruhan, seperti XXXTentacion dan Ski Mask the Slump God dengan lagu hit mereka "H2O".

Disandur dari : en.wikipedia.org

Bahan bakar alam (juga dikenal sebagai gas fosil, bensin metana, atau sebenarnya gas) adalah kombinasi gas hidrokarbon yang terjadi secara alami terutama terdiri dari metana (97%) serta sejumlah alkana besar lainnya dalam jumlah yang lebih kecil. Gas-gas tingkat rendah seperti karbon dioksida, nitrogen, hidrogen sulfida, dan helium juga sering ditemukan. Metana tidak berwarna dan tidak berbau, dan merupakan penyumbang gas rumah kaca terbesar kedua bagi perubahan iklim dunia setelah karbon dioksida. Karena bahan bakar herbal tidak berbau, bahan pengharum seperti merkaptan (yang berbau seperti belerang atau telur busuk) sering kali diberikan untuk keamanan sehingga kebocoran dapat dengan mudah dideteksi.

Bensin alam adalah gas fosil dan sumber daya tak terbarukan yang terbentuk ketika lapisan-lapisan organisme alami (terutama mikroorganisme laut) terurai di bawah kondisi anaerobik dan terkena panas dan tekanan ekstrem di bawah tanah selama puluhan juta tahun. Listrik yang awalnya diperoleh organisme pembusukan dari matahari melalui fotosintesis disimpan sebagai energi kimia dalam molekul metana dan hidrokarbon lainnya.

Bensin alami dapat dibakar untuk pemanasan, memasak, dan pembangkit energi listrik. Ia juga digunakan sebagai bahan baku kimia dalam pembuatan plastik dan senyawa kimia alami penting komersial lainnya dan lebih jarang digunakan sebagai gas untuk kendaraan.

Ekstraksi dan konsumsi bensin herbal merupakan kontributor utama dan berkembang terhadap perubahan cuaca setempat. Baik bensin itu sendiri (khususnya metana) maupun karbon dioksida, yang dilepaskan saat bahan bakar nabati dibakar, merupakan gas rumah kaca. Ketika dibakar untuk menghasilkan panas atau listrik, bahan bakar herbal mengeluarkan lebih sedikit polutan udara beracun, lebih sedikit karbon dioksida, dan hampir tidak ada jumlah partikel dibandingkan dengan bahan bakar fosil dan biomassa lainnya. Namun, pelepasan bahan bakar dan emisi yang tidak disengaja pada tahap tertentu dalam rantai pasokan dapat menyebabkan bensin herbal memiliki jejak karbon yang sebanding dengan bahan bakar fosil lainnya secara keseluruhan.

Bahan bakar alami dapat ditemukan dalam formasi geologi bawah tanah, seringkali bersamaan dengan bahan bakar fosil lainnya seperti batu bara dan minyak bumi (minyak bumi). Kebanyakan bensin herbal dibuat melalui proses biogenik atau termogenik. Bahan bakar biogenik terbentuk ketika organisme metanogenik di rawa, rawa, tempat pembuangan sampah, dan sedimen dangkal terurai secara anaerobik tetapi tidak terkena suhu dan tekanan tinggi. Bahan bakar termogenik membutuhkan waktu lebih lama untuk terbentuk dan terbentuk ketika material alami dipanaskan dan dikompresi jauh di bawah tanah.

Selama produksi minyak bumi, bahan bakar herbal kadang-kadang dibakar, bukannya dikumpulkan dan digunakan. Sebelum bensin herbal dapat dibakar sebagai gas atau digunakan dalam proses produksi, biasanya bensin tersebut harus diproses untuk menghilangkan kotoran seperti air. Produk sampingan dari pemrosesan ini meliputi etana, propana, butana, pentana, dan hidrokarbon dengan berat molekul lebih besar. Hidrogen sulfida (yang juga dapat diubah menjadi belerang murni), karbon dioksida, uap air, dan terkadang helium dan nitrogen juga perlu dihilangkan.

Bensin alam terkadang secara informal disebut sebagai "gas", khususnya jika dibandingkan dengan sumber energi lain, seperti minyak, batu bara, atau energi terbarukan. Namun, tidak lagi dibebani dengan bensin, yang juga disingkat dalam penggunaan sehari-hari menjadi "gas", khususnya di Amerika Utara.

Bahan bakar alami diukur dalam meter kubik terkenal atau kaki kubik pilihan. Kepadatan berbeda dengan tingkat udara dari 0,58 (16,8 g/mol, 0,71 kg per meter kubik luas) hingga setinggi 0,79 (22,9 g/mol, 0,97 kg per scm), namun biasanya kurang dari 0,64 (18,5 g/mol , 0,78 kg per scm). Sebagai perbandingan, metana murni (16,0425 g/mol) memiliki massa jenis 0,5539 kali lipat dari udara (0,678 kg per meter kubik total).

Nama

Pada awal tahun 1800-an, gas alam dikenal sebagai "alami" untuk membedakannya dari bahan bakar gas yang dominan pada saat itu, gas batubara. Berbeda dengan gas batubara, yang dihasilkan dengan memanaskan batubara, gas alam dapat diekstraksi dari dalam tanah dalam bentuk gas aslinya. Ketika penggunaan gas alam melampaui penggunaan gas batu bara di negara-negara berbahasa Inggris pada abad ke-20, penggunaan gas tersebut semakin sering disebut sebagai "gas". Namun, untuk menyoroti perannya dalam memperburuk krisis iklim, banyak organisasi mengkritik penggunaan kata “alami” yang terus menerus dalam merujuk pada gas. Para pendukung ini lebih memilih istilah "gas fosil" atau "gas metana" karena lebih mampu menyampaikan ancaman iklim kepada publik. Sebuah studi pada tahun 2020 mengenai persepsi masyarakat Amerika terhadap bahan bakar menemukan bahwa, di seluruh identifikasi politik, istilah "gas metana" menghasilkan perkiraan yang lebih baik mengenai dampak buruk dan risikonya.

Sejarah

Gas alam dapat keluar dari dalam tanah dan menyebabkan kebakaran yang berlangsung lama. Di Yunani kuno, nyala api gas di Gunung Chimaera berkontribusi pada legenda makhluk bernapas api Chimera. Di Tiongkok kuno, gas yang dihasilkan dari pengeboran air garam pertama kali digunakan sekitar 400 SM. Orang Tiongkok mengangkut gas yang merembes dari tanah melalui pipa bambu mentah ke tempat gas tersebut digunakan untuk merebus air garam untuk mengekstraksi garam di Distrik Ziliujing, Sichuan.

Gas alam tidak digunakan secara luas sebelum pengembangan jaringan pipa jarak jauh pada awal abad ke-20. Sebelumnya, sebagian besar penggunaan dilakukan di dekat sumber sumur, dan gas yang dominan untuk bahan bakar dan penerangan selama revolusi industri adalah gas batubara yang diproduksi.

 

Sejarah gas alam di Amerika dimulai dengan penggunaan lokal. Pada abad ketujuh belas, misionaris Perancis menyaksikan suku Indian Amerika membakar rembesan gas alam di sekitar danau Erie, dan pengamatan tersebar terhadap rembesan ini dilakukan oleh pemukim keturunan Eropa di sepanjang pesisir timur selama tahun 1700-an. Pada tahun 1821, William Hart menggali sumur gas alam komersial pertama di Amerika Serikat di Fredonia, New York, Amerika Serikat, yang pada tahun 1858 mengarah pada terbentuknya Perusahaan Lampu Gas Fredonia. Usaha serupa selanjutnya dilakukan di dekat sumur di negara bagian lain, hingga inovasi teknologi memungkinkan pertumbuhan jaringan pipa besar jarak jauh sejak tahun 1920-an dan seterusnya.

Pada tahun 2009, 66.000 km3 (16.000 cu mi) (atau 8%) telah digunakan dari total 850.000 km3 (200.000 cu mi) perkiraan sisa cadangan gas alam yang dapat diperoleh kembali.

Sumber

Gas alam

Pada abad ke-19, gas alam terutama diperoleh sebagai produk sampingan dari produksi minyak. Rantai karbon gas yang kecil dan ringan keluar dari larutan saat cairan yang diekstraksi mengalami pengurangan tekanan dari reservoir ke permukaan, mirip dengan membuka tutup botol minuman ringan tempat karbon dioksida berbuih. Gas tersebut sering dipandang sebagai produk sampingan, bahaya, dan masalah pembuangan di ladang minyak aktif. Volume besar yang dihasilkan tidak dapat digunakan sampai fasilitas pipa dan penyimpanan yang relatif mahal dibangun untuk menyalurkan gas ke pasar konsumen.

Hingga awal abad ke-20, sebagian besar gas alam yang terkait dengan minyak dilepaskan begitu saja atau dibakar di ladang minyak. Ventilasi gas dan pembakaran produksi masih dilakukan di zaman modern, namun upaya terus dilakukan di seluruh dunia untuk menghentikan penggunaan gas tersebut, dan menggantinya dengan alternatif lain yang layak secara komersial dan bermanfaat. Gas yang tidak diinginkan (atau gas yang terdampar tanpa pasar) seringkali dikembalikan ke reservoir melalui sumur 'injeksi' sambil menunggu kemungkinan pasar di masa depan atau untuk memberikan tekanan ulang pada formasi, yang dapat meningkatkan laju ekstraksi minyak dari sumur lain. Di wilayah dengan permintaan gas alam yang tinggi (seperti AS), jaringan pipa dibangun jika memungkinkan secara ekonomi untuk mengalirkan gas dari lokasi sumur ke konsumen akhir.

Selain mengangkut gas melalui pipa untuk digunakan dalam pembangkit listrik, penggunaan akhir gas alam lainnya mencakup ekspor sebagai gas alam cair (LNG) atau konversi gas alam menjadi produk cair lainnya melalui teknologi gas ke cairan (GTL). Teknologi GTL dapat mengubah gas alam menjadi produk cair seperti bensin, solar, atau bahan bakar jet. Berbagai teknologi GTL telah dikembangkan, termasuk Fischer–Tropsch (F–T), metanol menjadi bensin (MTG) dan syngas menjadi bensin plus (STG+). F–T menghasilkan minyak mentah sintetis yang dapat disuling lebih lanjut menjadi produk jadi, sedangkan MTG dapat memproduksi bensin sintetis dari gas alam. STG+ dapat memproduksi bensin, solar, bahan bakar jet, dan bahan kimia aromatik langsung dari gas alam melalui proses satu putaran. Pada tahun 2011, pabrik F–T milik Royal Dutch Shell yang berkapasitas 140.000 barel (22.000 m3) per hari mulai beroperasi di Qatar.

Gas alam dapat “terkait” (ditemukan di ladang minyak), atau “tidak terkait” (terisolasi di ladang gas alam), dan juga ditemukan di lapisan batubara (sebagai metana lapisan batubara). Kadang-kadang mengandung sejumlah besar etana, propana, butana, dan pentana—hidrokarbon yang lebih berat yang dibuang untuk penggunaan komersial sebelum metana dijual sebagai bahan bakar konsumen atau bahan baku pabrik kimia. Non-hidrokarbon seperti karbon dioksida, nitrogen, helium (jarang), dan hidrogen sulfida juga harus dihilangkan sebelum gas alam dapat diangkut.

Gas alam yang diambil dari sumur minyak disebut gas casinghead (baik benar-benar diproduksi di annulus dan melalui saluran keluar casinghead maupun tidak) atau gas ikutan. Industri gas alam semakin banyak mengekstraksi gas dari jenis sumber daya yang menantang dan tidak konvensional: gas asam, gas ketat, gas serpih, dan metana batubara.

Ada beberapa perbedaan pendapat mengenai negara mana yang memiliki cadangan gas terbukti terbesar. Sumber yang menganggap Rusia memiliki cadangan terbukti terbesar adalah Badan Intelijen Pusat AS (47.600 km3) dan Administrasi Informasi Energi (47.800 km3), serta Organisasi Negara-negara Pengekspor Minyak (48.700 km3). Sebaliknya, BP memberi kredit kepada Rusia hanya dengan 32.900 km3, yang berarti Rusia berada di peringkat kedua, sedikit di belakang Iran (33.100 hingga 33.800 km3, bergantung pada sumbernya).

Diperkirakan terdapat sekitar 900.000 km3 gas "non-konvensional" seperti shale gas, dan 180.000 km3 di antaranya dapat diperoleh kembali. Sebaliknya, banyak penelitian dari MIT, Black & Veatch, dan Departemen Energi AS memperkirakan bahwa gas alam akan menyumbang porsi yang lebih besar dalam pembangkitan listrik dan panas di masa depan.

Ladang gas terbesar di dunia adalah ladang Gas-Kondensat South Pars / North Dome lepas pantai, yang digunakan bersama antara Iran dan Qatar. Diperkirakan terdapat 51.000 kilometer kubik (12.000 cu mi) gas alam dan 50 miliar barel (7,9 miliar meter kubik) kondensat gas alam.

Karena gas alam bukanlah produk murni, karena tekanan reservoir turun ketika gas non-asosiasi diekstraksi dari ladang dalam kondisi superkritis (tekanan/suhu), komponen dengan berat molekul lebih tinggi mungkin akan mengembun sebagian pada penurunan tekanan isotermik—efek yang disebut kondensasi retrograde . Cairan yang terbentuk mungkin terperangkap karena pori-pori reservoir gas habis. Salah satu metode untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menginjeksi kembali gas kering yang bebas kondensat untuk menjaga tekanan bawah tanah dan memungkinkan penguapan kembali dan ekstraksi kondensat. Lebih sering, cairan mengembun di permukaan, dan salah satu tugas pabrik gas adalah mengumpulkan kondensat ini. Cairan yang dihasilkan disebut natural gas liquid (NGL) dan mempunyai nilai komersial.

Gas Serpih

Gas serpih adalah gas alam yang dihasilkan dari serpih. Karena permeabilitas matriks serpih terlalu rendah untuk memungkinkan gas mengalir dalam jumlah yang ekonomis, sumur gas serpih bergantung pada rekahan untuk memungkinkan gas mengalir. Sumur gas serpih awal bergantung pada rekahan alami tempat gas mengalir; hampir semua sumur gas serpih saat ini memerlukan rekahan yang dibuat secara artifisial oleh rekahan hidrolik. Sejak tahun 2000, shale gas telah menjadi sumber utama gas alam di Amerika Serikat dan Kanada. Karena peningkatan produksi gas serpih, Amerika Serikat pada tahun 2014 menjadi produsen gas alam nomor satu di dunia. Produksi gas serpih di Amerika Serikat digambarkan sebagai "revolusi gas serpih" dan sebagai "salah satu peristiwa penting di abad ke-21".

Menyusul peningkatan produksi di Amerika Serikat, eksplorasi gas serpih dimulai di negara-negara seperti Polandia, Tiongkok, dan Afrika Selatan. Ahli geologi Tiongkok telah mengidentifikasi Cekungan Sichuan sebagai target yang menjanjikan untuk pengeboran gas serpih, karena kesamaan serpih dengan yang terbukti produktif di Amerika Serikat. Produksi dari sumur Wei-201 berkisar antara 10.000 hingga 20.000 m3 per hari. Pada akhir tahun 2020, China National Petroleum Corporation mengklaim produksi harian 20 juta meter kubik gas dari zona demonstrasi Changning-Weiyuan.

Gas kota

Gas kota adalah bahan bakar gas yang mudah terbakar yang dibuat melalui penyulingan batu bara yang merusak. Ini mengandung berbagai gas berkalori termasuk hidrogen, karbon monoksida, metana, dan hidrokarbon mudah menguap lainnya, bersama dengan sejumlah kecil gas non-kalori seperti karbon dioksida dan nitrogen, dan digunakan dengan cara yang mirip dengan gas alam. Ini adalah teknologi bersejarah dan biasanya tidak bersaing secara ekonomi dengan sumber bahan bakar gas lainnya saat ini.

Sebagian besar "rumah gas" kota yang terletak di AS bagian timur pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 merupakan oven kokas produk sampingan sederhana yang memanaskan batu bara bitumen dalam ruangan kedap udara. Gas yang dikeluarkan dari batubara dikumpulkan dan didistribusikan melalui jaringan pipa ke pemukiman dan bangunan lain yang digunakan untuk memasak dan penerangan. (Pemanasan gas baru digunakan secara luas pada paruh terakhir abad ke-20.) Tar batubara (atau aspal) yang terkumpul di dasar oven rumah gas sering digunakan untuk atap dan keperluan kedap air lainnya, dan bila dicampur dengan pasir dan kerikil digunakan untuk pengerasan jalan.

Gas alam yang mengkristal – klatrat

Gas alam dalam jumlah besar (terutama metana) terdapat dalam bentuk klatrat di bawah sedimen di landas kontinen lepas pantai dan di daratan di wilayah Arktik yang mengalami permafrost, seperti di Siberia. Hidrat memerlukan kombinasi tekanan tinggi dan suhu rendah untuk terbentuk.

Pada tahun 2013, Perusahaan Nasional Minyak, Gas dan Logam Jepang (JOGMEC) mengumumkan bahwa mereka telah memulihkan gas alam dalam jumlah yang relevan secara komersial dari metana hidrat.

Pengolahan

Gambar di bawah adalah diagram alir blok skema dari pabrik pengolahan gas alam pada umumnya. Ini menunjukkan berbagai unit proses yang digunakan untuk mengubah gas alam mentah menjadi gas penjualan yang disalurkan ke pasar pengguna akhir.

Diagram alir blok juga menunjukkan bagaimana pengolahan gas alam mentah menghasilkan produk sampingan belerang, produk sampingan etana, dan cairan gas alam (NGL) propana, butana, dan bensin alam (dilambangkan sebagai pentana +).

Tuntutan

Pada pertengahan tahun 2020, produksi gas alam di AS telah mencapai puncaknya tiga kali lipat, dengan tingkat saat ini melebihi kedua puncak sebelumnya. Jumlah tersebut mencapai 24,1 triliun kaki kubik per tahun pada tahun 1973, diikuti dengan penurunan, dan mencapai 24,5 triliun kaki kubik pada tahun 2001. Setelah penurunan singkat, penarikan meningkat hampir setiap tahun sejak tahun 2006 (karena booming gas serpih), dengan produksi tahun 2017 sebesar 33,4 triliun kaki kubik dan produksi 2019 sebesar 40,7 triliun kaki kubik. Setelah puncak ketiga pada bulan Desember 2019, ekstraksi terus menurun mulai bulan Maret dan seterusnya karena penurunan permintaan yang disebabkan oleh pandemi COVID-19 di AS.

Krisis energi global pada tahun 2021 didorong oleh lonjakan permintaan global seiring dengan keluarnya dunia dari resesi ekonomi yang disebabkan oleh COVID-19, terutama karena tingginya permintaan energi di Asia.

Penyimpanan dan transportasi

Karena kepadatannya yang rendah, tidak mudah untuk menyimpan gas alam atau mengangkutnya dengan kendaraan. Jaringan pipa gas alam tidak praktis untuk melintasi lautan, karena gas perlu didinginkan dan dikompresi, karena gesekan pada pipa menyebabkan gas memanas. Banyak jaringan pipa yang ada di AS hampir mencapai kapasitasnya, sehingga mendorong beberapa politisi yang mewakili negara bagian utara untuk berbicara tentang potensi kekurangan pasokan. Besarnya biaya perdagangan menunjukkan bahwa pasar gas alam secara global kurang terintegrasi, sehingga menyebabkan perbedaan harga yang signifikan antar negara. Di Eropa Barat, jaringan pipa gas sudah padat. Jaringan pipa baru sedang direncanakan atau sedang dibangun antara Eropa Barat dan Timur Dekat atau Afrika Utara.

Setiap kali bahan bakar dijual atau dibeli di titik peralihan hak asuh, peraturan dan perjanjian dibuat mengenai kualitas bahan bakar. Ini mungkin juga mencakup konsentrasi CO2, H2S dan H2O yang paling diperbolehkan. Biasanya bensin berkualitas baik yang telah diolah untuk mencegah penyakit diperdagangkan dengan dasar "gas kering" dan harus bebas secara komersial dari bau, bahan, dan kotoran yang tidak menyenangkan atau bahan stabil atau cair lainnya, lilin, getah dan bahan pembentuk getah. , yang mungkin dapat membahayakan atau berdampak buruk pada pengoperasian peralatan di bagian hilir titik saklar penahan.

Kapal layanan LNG mengangkut bensin herbal cair (LNG) melintasi lautan, sementara mobil tangki dapat mengangkat LNG atau bensin herbal terkompresi (CNG) dalam jarak yang lebih pendek. Transportasi laut Penggunaan kapal layanan CNG yang kini dalam tahap pengembangan juga bisa agresif dengan transportasi LNG di kondisi tertentu.

Gas menjadi cair di pabrik pencairan, dan dikembalikan ke bentuk bahan bakar di pabrik regasifikasi di terminal. Peralatan regasifikasi yang dibawa melalui kapal juga digunakan. LNG adalah struktur yang diinginkan untuk pengangkutan gas alam jarak jauh dan luas, sedangkan pipa lebih disukai untuk pengangkutan jarak hingga 4.000 km (2.500 mil) melalui darat dan sekitar 1/2 jarak tersebut di lepas pantai.

CNG diangkut pada tekanan berlebihan, umumnya di atas 200 bar (20.000 kPa; 2.900 psi). Kompresor dan peralatan dekompresi tidak terlalu padat modal dan harganya juga terjangkau dalam ukuran unit yang lebih kecil dibandingkan pabrik pencairan/regasifikasi. Kendaraan dan pengangkut bahan bakar alami juga dapat mengangkut bahan bakar herbal tanpa penundaan ke pengguna akhir, atau ke faktor distribusi seperti jaringan pipa.

Di masa lalu, bahan bakar nabati yang pernah diperoleh melalui proses penyembuhan minyak bumi tidak boleh dijual secara menguntungkan, dan dulunya hanya dibakar di ladang minyak dengan cara yang disebut pembakaran. Flaring kini melanggar hukum di banyak negara. Selain itu, permintaan yang lebih besar dalam 20-30 tahun terakhir telah membuat produksi bensin yang berhubungan dengan minyak menjadi layak secara ekonomi. Sebagai pilihan tambahan, bensin sekarang kadang-kadang diinjeksikan kembali ke dalam formasi untuk meningkatkan perolehan minyak melalui pemeliharaan tegangan serta banjir yang dapat bercampur atau tidak dapat bercampur. Konservasi, injeksi ulang, atau pembakaran bensin herbal yang terkait dengan minyak khususnya dilakukan berdasarkan kedekatannya dengan pasar (jalur pipa), dan pembatasan peraturan.

Bensin alami dapat diekspor secara bergantian melalui penyerapan output tubuh yang berbeda. Penelitian baru-baru ini menunjukkan bahwa pertumbuhan produksi gas serpih di AS telah menyebabkan penurunan harga dibandingkan dengan negara lain. Hal ini telah memicu peningkatan ekspor manufaktur intensif kekuatan pada kuartal tersebut, dimana unit ekspor manufaktur AS dalam greenback rata-rata meningkat hampir tiga kali lipat kandungan kekuatannya antara tahun 1996 dan 2012.

Sebuah "sistem bahan bakar utama" pernah ditemukan di Arab Saudi pada akhir tahun 1970an, yang mengakhiri segala kebutuhan akan pembakaran bahan bakar. Namun pengamatan satelit dan kamera inframerah jarak dekat menunjukkan bahwa pembakaran dan pelepasan gas masih terjadi di beberapa negara.

Bensin alami digunakan untuk menghasilkan energi listrik dan panas untuk desalinasi. Demikian pula, beberapa tempat pembuangan sampah yang juga mengeluarkan gas metana telah dibangun untuk menyerap metana dan menghasilkan listrik.

Bahan bakar alami secara teratur disimpan di dalam reservoir bahan bakar internal yang habis di bawah tanah dari sumur bensin sebelumnya, kubah garam, atau dalam tangki sebagai gas herbal cair. Bensin disuntikkan pada saat permintaan rendah dan diekstraksi ketika jumlah permintaan meningkat. Penyimpanan di dekat pelanggan yang berhenti membantu memenuhi permintaan yang tidak stabil, namun penyimpanan seperti itu mungkin tidak lagi dapat dilakukan.

Dengan 15 negara menyumbang 84% ekstraksi global, akses terhadap bahan bakar nabati telah menjadi tantangan penting dalam politik internasional, dan negara-negara bersaing untuk mendapatkan kendali atas jaringan pipa. Pada dekade pertama abad ke-21, Gazprom, badan usaha energi milik negara di Rusia, terlibat dalam perselisihan dengan Ukraina dan Belarusia mengenai harga gas alam, yang menimbulkan kekhawatiran bahwa pengiriman bensin ke sebagian Eropa seharusnya dilakukan. mengurangi karena alasan politik. Amerika Serikat sedang bersiap mengekspor gas herbal.

Gas herbal cair yang mengambang

Bensin herbal cair terapung (FLNG) adalah teknologi modern yang dirancang untuk memungkinkan pengembangan sumber bahan bakar lepas pantai yang mungkin masih belum dimanfaatkan karena faktor lingkungan atau ekonomi yang saat ini membuatnya tidak praktis untuk dikembangkan melalui darat. operasi berbasis LNG. Ilmu FLNG juga memberikan berbagai manfaat lingkungan dan finansial:

• Lingkungan – Karena semua pemrosesan dilakukan di ladang bahan bakar, tidak diperlukan jaringan pipa yang panjang ke darat, perangkat kompresi untuk memompa bahan bakar ke darat, pengerukan dan konstruksi dermaga, serta pembangunan pabrik pemrosesan LNG di darat, yang secara signifikan mengurangi dampak lingkungan. tapak. Menghindari pembangunan juga membantu menjaga lingkungan laut dan pesisir. Selain itu, gangguan lingkungan akan diminimalkan selama masa dekomisioning karena fasilitas tersebut dapat dengan mudah diputus dan dihilangkan sebelum direnovasi dan digunakan kembali di tempat lain.

• Ekonomis – Ketika memompa bensin ke pantai bisa menjadi sangat mahal, FLNG menjadikan pembangunan layak secara ekonomi. Akibatnya, hal ini akan membuka peluang bisnis baru bagi negara-negara untuk mengembangkan ladang bahan bakar lepas pantai yang jika tidak akan terus terbengkalai, seperti yang terjadi di lepas pantai Afrika Timur.

Banyak lembaga bahan bakar dan minyak memikirkan keuntungan finansial dan lingkungan dari bensin herbal cair terapung (FLNG). Saat ini terdapat inisiatif yang sedang dilakukan untuk merakit 5 fasilitas FLNG. Petronas hampir menyelesaikan FLNG-1 mereka di Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering dan sedang menjalankan misi FLNG-2 mereka di Samsung Heavy Industries. Shell Prelude akan mulai berproduksi pada tahun 2017. Perusahaan Telusuri LNG akan memulai FEED pada tahun 2019.

Kegunaan

Bensin alami secara khusus digunakan di belahan bumi utara. Amerika Utara dan Eropa adalah konsumen utama.

Seringkali gas dengan tekanan tinggi memerlukan penghilangan sejumlah molekul hidrokarbon yang terkandung di dalam gas. Beberapa gas tersebut antara lain heptana, pentana, propana, dan hidrokarbon lain dengan berat molekul di atas metana (CH4). Jalur transmisi bahan bakar herbal meluas ke pabrik atau unit pemrosesan bahan bakar herbal yang menghilangkan hidrokarbon dengan berat molekul lebih tinggi untuk menghasilkan bahan bakar herbal dengan kandungan energi antara 35–39 megajoule per meter kubik (950–1.050 perangkat termal Inggris per kaki kubik). Bahan bakar herbal yang diolah juga kemudian dapat digunakan untuk keperluan perumahan, bisnis dan industri.

Gas herbal aliran tengah

Bahan bakar alami yang mengalir di jalur distribusi dikenal sebagai bensin herbal aliran tengah dan sering digunakan untuk menggerakkan mesin yang memutar kompresor. Kompresor ini diperlukan di saluran transmisi untuk memberi tekanan dan memberi tekanan ulang pada bensin herbal aliran tengah saat bahan bakar mengalir. Biasanya, mesin bertenaga bensin herbal memerlukan bensin herbal 35–39 MJ/m3 (950–1.050 BTU/cu ft) agar dapat berfungsi sesuai spesifikasi pelat judul rotasi. Beberapa teknik digunakan untuk menghilangkan gas dengan berat molekul lebih besar ini untuk digunakan dengan menggunakan mesin bensin herbal. Beberapa ilmu terapan adalah sebagai berikut:

• selip Joule–Thomson

• Sistem kriogenik atau chiller

• Sistem enzimologi kimia

Pembangkit listrik

Pembangkit listrik berbahan bakar gas, kadang-kadang disebut sebagai pembangkit listrik berbahan bakar gas, pembangkit listrik tenaga bensin herbal, atau pembangkit listrik tenaga bahan bakar metana, adalah pembangkit listrik tenaga panas yang membakar bensin herbal untuk menghasilkan listrik. Pembangkit listrik berbahan bakar gas menghasilkan hampir seperempat energi listrik dunia dan merupakan sumber emisi gas rumah kaca yang sangat besar. Namun, mereka dapat menyediakan teknologi listrik musiman yang dapat dikirim untuk mengkompensasi defisit energi terbarukan yang bervariasi, ketika pembangkit listrik tenaga air atau interkonektor tidak tersedia lagi. Pada awal tahun 2020-an baterai menjadi agresif dengan pabrik bensin peaker.

Penggunaan rumah tangga

Di AS, lebih dari sepertiga rumah tangga (>40 juta rumah) memasak makan malam dengan bahan bakar gas. Bensin alami yang digunakan di lingkungan perumahan dapat menghasilkan suhu lebih dari 1.100 °C (2.000 °F) menjadikannya bahan bakar memasak dan pemanas rumah yang efektif. Ilmuwan Stanford memperkirakan bahwa kompor bahan bakar mengeluarkan 0,8–1,3% bensin yang mereka gunakan sebagai metana yang tidak terbakar dan total emisi di AS adalah 28,1 gigagram metana. Di banyak negara maju, gas ini disuplai melalui pipa ke rumah-rumah, di mana ia digunakan untuk berbagai fungsi seperti kompor dan oven, pemanas/pendingin, pemanggang luar dan portabel, dan pemanas sentral. Pemanas di rumah dan bangunan lain juga dapat mencakup ketel, tungku, dan pemanas air. Amerika Utara dan Eropa merupakan pembeli utama gas herbal.

Peralatan rumah tangga, tungku, dan ketel uap menggunakan tekanan rendah, umumnya dengan tekanan populer sekitar 1,7 kilopascal (0,25 psi) di atas tekanan atmosfer. Tekanan dalam tegangan suplai bervariasi, baik tegangan pemanfaatan umum (UP) yang disebutkan di atas atau tegangan peningkatan (EP), yang mungkin juga berkisar antara 7 hingga 800 kilopascal (1 hingga seratus dua puluh psi) di atas tekanan atmosfer. Sistem penggunaan EP mempunyai pengatur di pintu masuk operator untuk turun ke UP.

Konstruksi internal struktur perpipaan bahan bakar alami dirancang secara teratur dengan tekanan 14 hingga 34 kilopascal (2 hingga 5 psi), dan memiliki pengatur regangan hilir untuk mengurangi regangan sesuai kebutuhan. Di Amerika Serikat, tekanan kerja yang paling diperbolehkan untuk struktur perpipaan bensin alami di dalam gedung didasarkan sepenuhnya pada NFPA 54: Kode Bahan Bakar Gas Nasional, tanpa diakreditasi oleh Otoritas Keamanan Publik atau ketika lembaga asuransi memiliki persyaratan yang lebih ketat.

Secara umum, tekanan perangkat bensin herbal kini tidak diperbolehkan melebihi 5 psi (34 kPa) kecuali seluruh ketentuan berikut dipenuhi:

• AHJ akan memungkinkan tekanan yang lebih besar.

• Pipa distribusi dilas. (Catatan: dua Beberapa wilayah hukum juga dapat mewajibkan sambungan las dilakukan radiografi untuk memastikan kontinuitasnya).

• Pipa ditutup demi keamanan dan ditempatkan di area berventilasi yang tidak memungkinkan penumpukan bahan bakar.

• Pipa dipasang di area yang digunakan untuk proses industri, penelitian, penyimpanan atau ruang peralatan mekanis.

Secara umum, tekanan bahan bakar minyak bumi maksimum sebesar 20 psi (140 kPa) diperbolehkan, asalkan bangunan tersebut digunakan terutama untuk keperluan industri atau pencarian dan dikembangkan sesuai dengan NFPA 58: Liquefied Petroleum Gas Code, Bab 7.

Katup gempa seismik yang beroperasi pada tegangan lima puluh lima psig (3,7 bar) dapat menghentikan aliran bahan bakar nabati ke dalam jaringan pipa distribusi bensin herbal yang luas (yang mengalir (di luar ruangan di bawah tanah, di atas atap bangunan, dan atau di dalam atap bangunan). dari atap penutup).Katup gempa seismik dirancang untuk digunakan pada tekanan maksimum 60 psig.

Di Australia, bahan bakar herbal diangkut dari layanan pemrosesan bahan bakar ke stasiun pengatur melalui pipa transmisi. Gas kemudian diatur hingga tekanan yang dikeluarkan dan bahan bakar disalurkan ke seluruh komunitas bensin melalui saluran bahan bakar. Cabang-cabang kecil dari jaringan, yang dikenal sebagai layanan, bergabung dengan karakter rumah tinggal, atau struktur multi-tempat tinggal ke dalam jaringan. Jaringan umumnya memiliki tekanan yang bervariasi dari 7 kPa (tekanan rendah) hingga 515 kPa (tekanan tinggi). Gas kemudian diatur turun menjadi 1,1 kPa atau 2,75 kPa, sebelum diukur dan diserahkan kepada pelanggan untuk digunakan di rumah. Saluran listrik bensin alami dibuat dari berbagai bahan: besi tempa tradisional, meskipun saluran listrik masa kini lebih banyak terbuat dari logam atau polietilen.

Di beberapa negara bagian di AS, bahan bakar herbal dapat disediakan melalui bantuan grosir/pemasok bensin herbal yang independen menggunakan infrastruktur pemilik pipa yang ada melalui program Pilihan Gas Alam.

LPG (liquefied petroleum gas) biasanya digunakan sebagai bahan bakar di luar ruangan dan pemanggang yang dapat diangkut. Meskipun demikian, bahan bakar herbal terkompresi (CNG) tersedia dalam jumlah sedang untuk tujuan serupa di Amerika Serikat di daerah pedesaan yang kurang terlayani oleh mesin pipa dan komunitas distribusi LPG (liquefied petroleum gas) yang harganya lebih murah dan lebih banyak jumlahnya.

Transportasi

CNG adalah pilihan yang lebih bersih dan lebih murah dibandingkan bahan bakar mobil lainnya seperti gas (bensin). Pada akhir tahun 2014, terdapat lebih dari 20 juta mobil berbahan bakar herbal di seluruh dunia, dipimpin oleh Iran (3,5 juta), Tiongkok (3,3 juta), Pakistan (2,8 juta), Argentina (2,5 juta), India (1,8 juta). juta), dan Brasil (1,8 juta). Efisiensi listrik umumnya sama dengan mesin gas, namun lebih rendah dibandingkan dengan mesin diesel modern. Mobil berbahan bakar bensin/bensin yang diubah menjadi bahan bakar herbal mengalami kesulitan karena rendahnya rasio kompresi mesinnya, sehingga mengakibatkan berkurangnya tenaga yang disalurkan saat berjalan dengan bahan bakar herbal (10–15%). Namun, mesin khusus CNG menggunakan rasio kompresi yang lebih besar karena kisaran oktan bahan bakar ini lebih besar yaitu 120–130.

Selain digunakan pada kendaraan jalan raya, CNG juga dapat digunakan pada pesawat terbang. Bensin herbal terkompresi telah digunakan di beberapa pesawat seperti Aviat Aircraft Husky 200 CNG dan Chromarat VX-1 KittyHawk

LNG juga digunakan di pesawat terbang. Produsen pesawat Rusia Tupolev misalnya sedang menjalankan program pengembangan untuk memproduksi pesawat bertenaga LNG dan hidrogen. Perangkat lunak ini telah diluncurkan sejak pertengahan tahun 1970-an, dan berupaya untuk meningkatkan variasi LNG dan hidrogen pada pesawat penumpang Tu-204 dan Tu-334, serta pesawat kargo Tu-330. Tergantung pada harga pasar terkini untuk bahan bakar jet dan LNG, bahan bakar untuk pesawat bertenaga LNG mungkin akan berharga 5.000 rubel (US$100) lebih murah per ton, sekitar 60%, dengan penghematan karbon monoksida, hidrokarbon, dan nitrogen yang signifikan. emisi oksida.

Keuntungan metana cair sebagai bahan bakar mesin jet adalah ia memiliki energi spesifik yang lebih tinggi daripada campuran minyak tanah modern dan suhunya yang rendah dapat membantu mendinginkan udara yang dikompres oleh mesin untuk efisiensi volumetrik yang lebih tinggi, yang pada gilirannya mengubah intercooler. Sebagai alternatif, dapat digunakan untuk menurunkan suhu knalpot.

Pupuk

Bahan bakar alami merupakan bahan baku terpenting untuk pembuatan amonia, dengan bantuan proses Haber, untuk digunakan dalam produksi pupuk. Perkembangan pupuk nitrogen buatan telah sangat mendukung peningkatan populasi dunia — diperkirakan hampir separuh manusia di bumi saat ini diberi makan sebagai akibat dari penggunaan pupuk nitrogen buatan.

Hidrogen

Bahan bakar alami dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen, dengan salah satu pendekatan yang sering digunakan adalah pembaharu hidrogen. Hidrogen memiliki banyak kegunaan: sebagai bahan baku penting untuk industri kimia, bahan hidrogenasi, komoditas penting untuk kilang minyak, dan pasokan bensin pada kendaraan hidrogen.

Pakan hewan dan ikan

Pakan hewan dan ikan yang kaya protein diproduksi dengan memberi makan bensin herbal ke bakteri Methylococcus capsulatus pada skala industri.

Olefin (alkena)

Komponen bahan bakar alami (alkana) dapat diubah menjadi olefin (alkena) atau sintesis kimia yang berbeda. Etana melalui dehidrogenasi oksidatif diubah menjadi etilen, yang juga dapat diubah menjadi etilen oksida, etilen glikol, asetaldehida, atau olefin lain. Propana melalui hidrogenasi oksidatif diubah menjadi propilena atau dapat dioksidasi menjadi asam akrilat dan akrilonitril.

Lainnya

Bensin alami juga digunakan dalam pembuatan kain, kaca, baja, plastik, cat, minyak buatan, dan produk lainnya.

Bahan bakar untuk proses pemanasan dan pengeringan industri.

Kain mentah untuk pembuatan gas skala besar yang menggunakan metode gas-to-liquid (GTL) (misalnya untuk memproduksi solar bebas sulfur dan aromatik dengan pembakaran rendah emisi).

Dampak lingkungan

Dampak rumah kaca dan pelepasan bahan bakar herbal

Aktivitas manusia bertanggung jawab atas sekitar 60% dari seluruh emisi metana dan sebagian besar peningkatan metana di atmosfer. Bensin alam sengaja dilepaskan atau diketahui bocor selama ekstraksi, penyimpanan, pengangkutan, dan distribusi bahan bakar fosil. Secara global, metana menyumbang sekitar 33% pemanasan gas rumah kaca antropogenik. Penguraian sampah kota (pasokan gas TPA) dan air limbah menyumbang 18% tambahan dari emisi tersebut. Perkiraan ini mencakup ketidakpastian besar yang harus dikurangi dalam waktu dekat dengan peningkatan pengukuran televisi satelit untuk komputer, seperti yang direncanakan untuk MethaneSAT.

Setelah dilepaskan ke atmosfer, metana dihilangkan melalui oksidasi bertahap menjadi karbon dioksida dan air melalui radikal hidroksil (OH−) yang terbentuk di troposfer atau stratosfer, menghasilkan respons kimia umum CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. Meskipun umur metana di atmosfer sangat cepat dibandingkan dengan karbon dioksida, dengan waktu paruh sekitar 7 tahun, metana lebih ramah lingkungan dalam memerangkap panas di atmosfer, sehingga volume metana tertentu mempunyai 84 kali masa hidup global. -pemanasan karbon dioksida yang mungkin terjadi dalam jangka waktu 20 tahun dan 28 kejadian dalam jangka waktu 100 tahun. Oleh karena itu, bahan bakar alami merupakan bahan bakar rumah kaca yang kuat karena kekuatan radiasi metana yang kuat dalam jangka pendek, dan dampak karbon dioksida yang berkelanjutan dalam jangka panjang.

Upaya yang ditargetkan untuk membatasi pemanasan dengan cepat melalui penurunan emisi metana antropogenik adalah metode mitigasi pertukaran cuaca lokal yang didukung melalui Global Methane Initiative.

Emisi gas rumah kaca

Jika canggih dan dibakar, bahan bakar nabati dapat menghasilkan 25–30% lebih sedikit karbon dioksida per joule yang dihasilkan dibandingkan minyak, dan 40–45% lebih sedikit dibandingkan batu bara. Ini juga dapat menghasilkan polusi beracun yang jauh lebih sedikit dibandingkan bahan bakar hidrokarbon lainnya. Namun, tidak seperti bahan bakar fosil utama lainnya, bensin nabati menghasilkan lebih banyak emisi secara relatif selama produksi dan pengangkutan bahan bakar, yang berarti bahwa emisi bahan bakar rumah kaca dalam siklus hidup sekitar 50% lebih tinggi daripada emisi langsung dari bahan bakar fosil. situs web konsumsi online.

Dalam hal dampak pemanasan selama seratus tahun, produksi dan penggunaan bahan bakar herbal menyumbang sekitar seperlima emisi bahan bakar rumah kaca yang dihasilkan manusia, dan kontribusi ini berkembang pesat. Secara global, penggunaan bahan bakar herbal mengeluarkan sekitar 7,8 miliar tumpukan CO2 pada tahun 2020 (termasuk pembakaran bahan bakar), sementara penggunaan batu bara dan minyak masing-masing mengeluarkan 14,4 dan 12 miliar ton. IEA memperkirakan wilayah pembangkit listrik (minyak, gas herbal, batu bara, dan bioenergi) bertanggung jawab atas sekitar 40% emisi metana yang dihasilkan manusia. Menurut Laporan Penilaian Keenam IPCC, konsumsi bahan bakar herbal tumbuh sebesar 15% antara tahun 2015 dan 2019, dibandingkan dengan peningkatan konsumsi minyak dan produk minyak sebesar 5%.

Pembiayaan yang terus berlanjut dan pembangunan jaringan pipa bahan bakar baru menunjukkan bahwa emisi gas rumah kaca fosil dalam jumlah besar mungkin perlu dipertahankan selama empat puluh hingga 50 tahun ke depan.[121] Di wilayah Texas, AS saja, lima jaringan pipa bensin jarak jauh baru sedang dibangun, dengan yang pertama mulai disalurkan pada tahun 2019, dan yang lainnya dijadwalkan akan mulai beroperasi pada tahap tertentu pada tahun 2020–2022.

Larangan instalasi

Untuk membatasi emisi rumah kaca, Belanda mensubsidi transisi dari bensin alami untuk semua properti di Inggris. S. hingga tahun 2050. Di Amsterdam, tidak ada tagihan bahan bakar perumahan baru yang diizinkan sejak tahun 2018, dan semua properti di kota tersebut diperkirakan akan diubah pada tahun 2040 untuk memanfaatkan kehangatan ekstra dari bangunan dan operasi industri yang berdekatan. Beberapa kota di Amerika Serikat telah mulai melarang sambungan bensin untuk rumah baru, dengan pedoman hukum negara yang terlampaui dan tidak dipertimbangkan untuk mewajibkan elektrifikasi atau membatasi persyaratan di sekitar. Sambungan peralatan bahan bakar baru dilarang di Negara Bagian New York dan Wilayah Ibu Kota Australia. Selain itu, Kerajaan Victoria di Australia akan memberlakukan larangan penggunaan bahan bakar herbal baru mulai tanggal 1 Januari 2024, sebagai bagian dari peta jalan substitusi bensinnya.

Pemerintah Inggris juga bereksperimen dengan teknologi pemanas domestik pilihan untuk memenuhi tujuan iklimnya. Untuk mempertahankan bisnis mereka, perusahaan bahan bakar herbal di Amerika Serikat telah melobi untuk mendapatkan pedoman hukum yang menghentikan peraturan elektrifikasi terdekat, dan mengiklankan bahan bakar herbal dan bahan bakar hidrogen yang terbarukan.

Polutan lainnya

Meskipun bensin nabati menghasilkan jumlah sulfur dioksida dan nitrogen oksida (NOx) yang jauh lebih rendah dibandingkan bahan bakar fosil lainnya, NOx dari pembakaran bahan bakar herbal di properti dapat menimbulkan bahaya kesehatan.

Radionuklida

Ekstraksi bahan bakar alami juga menghasilkan isotop radioaktif polonium (Po-210), timbal (Pb-210) dan radon (Rn-220). Radon adalah bahan bakar dengan kadar awal 5 hingga 200.000 becquerel per meter kubik gas. Ia membusuk dengan cepat menjadi Pb-210 yang dapat terbentuk sebagai lapisan tipis pada peralatan ekstraksi bahan bakar.

Masalah keamanan

Staf ekstraksi bahan bakar herbal menghadapi tantangan kebugaran dan perlindungan khusus.

Produksi

Beberapa ladang bahan bakar menghasilkan bahan bakar pahit yang mengandung hidrogen sulfida (H2S), senyawa beracun jika terhirup. Pengolahan bensin amina, suatu teknik skala industri yang menghilangkan komponen gas asam, sering digunakan untuk menghilangkan hidrogen sulfida dari gas alam.

Ekstraksi bensin herbal (atau minyak) menyebabkan penurunan tekanan di reservoir. Batasan tegangan pada gilirannya juga dapat mengakibatkan penurunan permukaan tanah, tenggelamnya lantai di atasnya. Subsiden juga dapat berdampak pada ekosistem, saluran air, saluran pembuangan dan sistem penyediaan air, fondasi, dan sebagainya.

Fracking

Melepaskan bensin herbal dari formasi batuan berpori bawah permukaan juga dapat dilakukan dengan cara yang disebut rekahan hidrolik atau "fracking". Sejak operasi rekah hidrolik bisnis pertama pada tahun 1949, sekitar satu juta sumur telah mengalami rekahan hidrolik di Amerika Serikat. Pembuatan bensin herbal dari sumur rekahan hidrolik telah menggunakan kecenderungan teknologi pengeboran terarah dan horizontal, yang mempercepat masuknya bensin herbal dalam formasi batuan padat. Peningkatan besar dalam produksi bahan bakar non-konvensional dari sumur rekahan hidrolik terjadi antara tahun 2000 dan 2012.

Dalam rekahan hidrolik, operator dengan tepat menekan air yang dicampur dengan berbagai senyawa kimia melalui selubung lubang sumur ke dalam batuan. Tekanan air yang berlebihan memecah atau "memecahkan" batuan, sehingga melepaskan bahan bakar dari formasi batuan. Pasir dan partikel lain dimasukkan ke dalam air sebagai penyangga untuk menjaga retakan pada batuan tetap terbuka, sehingga memungkinkan bahan bakar mengalir mengikuti aliran ke dalam selubung dan kemudian ke permukaan. Bahan kimia dimasukkan ke dalam fluida untuk menjalankan fitur-fitur seperti mengurangi gesekan dan menghambat korosi. Setelah "frack", minyak atau bahan bakar diekstraksi dan 30–70% cairan frack, yaitu kombinasi air, bahan kimia, pasir, dll., mengalir kembali ke permukaan. Banyak formasi yang mengandung gas juga mengandung air, yang akan mengangkat lubang sumur ke permukaan bersama dengan gas, baik di sumur yang retak secara hidrolik maupun yang tidak retak secara hidrolik. Air yang dihasilkan ini seringkali memiliki kandungan garam yang tinggi dan mineral terlarut lainnya yang terwujud dalam pembentukannya.

Jumlah air yang digunakan untuk memecahkan sumur secara hidrolik bervariasi sesuai dengan teknik rekahan hidrolik. Di Amerika Serikat, tingkat umum penggunaan air per rekahan hidrolik diperkirakan hampir 7.375 galon untuk sumur minyak dan bensin vertikal sebelum tahun 1953, hampir 197.000 galon untuk sumur minyak dan bensin vertikal antara tahun 2000 dan 2010, dan hampir tiga juta galon. untuk sumur bensin horizontal antara tahun 2000 dan 2010.

Menentukan pendekatan fracking mana yang baik untuk produktivitas yang baik umumnya bergantung pada lokasi batuan reservoir tempat mengekstraksi minyak atau gas. Jika batuan tersebut memiliki karakteristik permeabilitas yang rendah – yang mengacu pada kemampuannya untuk membiarkan zat, misalnya gas, melewatinya, maka batuan tersebut juga dapat dianggap sebagai sumber gas padat. Fracking untuk shale gas, yang saat ini juga dianggap sebagai sumber gas nonkonvensional, meliputi pengeboran lubang bor secara vertikal hingga mencapai formasi batuan serpih lateral, yang kemudian bor berputar mengikuti batuan untuk tumpukan atau tumpukan kaki secara horizontal. Sebaliknya, sumber minyak dan bensin tradisional dicirikan oleh permeabilitas batuan yang lebih besar, yang secara alami memungkinkan minyak atau bahan bakar mengapung ke dalam lubang sumur dengan metode rekahan hidrolik yang jauh lebih sedikit dibandingkan dengan yang dibutuhkan dalam pembuatan bensin padat. Perkembangan teknologi pengeboran selama bertahun-tahun untuk produksi minyak dan bensin tradisional dan non-konvensional tidak hanya melipatgandakan akses terhadap bahan bakar nabati pada batuan reservoir dengan permeabilitas rendah, namun juga menimbulkan dampak buruk yang besar terhadap kesehatan lingkungan dan masyarakat.

EPA AS telah menceritakan bahwa bahan kimia beracun dan karsinogenik, misalnya benzena dan etilbenzena, telah digunakan sebagai bahan pembentuk gel dalam air dan kombinasi bahan kimia untuk terjadinya rekahan horizontal tingkat berlebihan (HVHF). Setelah rekahan hidrolik di HVHF, air, bahan kimia, dan cairan frak yang kembali ke permukaan sumur, disebut sebagai air aliran balik atau air terproduksi, mungkin juga terdiri dari bahan radioaktif, logam berat, garam herbal, dan hidrokarbon yang ada secara alami di batuan serpih. formasi. Bahan kimia fracking, bahan radioaktif, logam berat, dan garam yang dihilangkan dari HVHF dengan baik melalui operator yang benar sangat sulit untuk dihilangkan dari air yang dicampur dengannya, dan akan sangat mencemari siklus air, sehingga sebagian besar aliran baliknya adalah keduanya. didaur ulang ke dalam operasi fracking yang berbeda atau disuntikkan ke sumur bawah tanah, menghilangkan air yang dibutuhkan HVHF dari siklus hidrologi.

Secara historis, biaya bahan bakar yang rendah telah menunda kebangkitan nuklir, serta pengembangan energi panas fotovoltaik.

Menambahkan bau

Bensin alami di negara asalnya tidak berwarna dan hampir tidak berbau. Untuk membantu pelanggan dalam mendeteksi kebocoran, ditambahkan bahan pengharum dengan aroma yang mirip dengan telur busuk, tert-Butylthiol (t-butyl mercaptan). Kadang-kadang senyawa terkait, tiofan, juga dapat digunakan dalam campuran. Situasi di mana bau yang dimasukkan ke dalam bahan bakar herbal dapat dideteksi melalui instrumentasi analitis, namun tidak dapat dideteksi secara tepat dengan bantuan pengamat yang memiliki pengalaman penciuman secara teratur, telah terjadi di industri bahan bakar herbal. Hal ini dipicu oleh penggunaan penyamaran bau, ketika suatu bau mengalahkan sensasi bau lainnya. Pada tahun 2011, perusahaan sedang melakukan pencarian atas alasan penyembunyian aroma.

Risiko ledakan

Ledakan yang disebabkan oleh kebocoran bahan bakar herbal terjadi beberapa kali setiap tahun. Rumah individu, bisnis kecil, dan bangunan lain paling sering terkena dampak ketika kebocoran internal Banyak peraturan bangunan sekarang melarang pemasangan pipa bahan bakar di dalam partisi rongga atau papan bawah tanah untuk mengurangi risiko ini. menumpuk bahan bakar di dalam struktur. Kebocoran sering kali diakibatkan oleh pekerjaan penggalian, seperti ketika kontraktor menggali dan merusak jaringan pipa, kadang-kadang tanpa menyadari adanya kerugian yang diakibatkannya. Seringkali, ledakannya cukup kuat untuk melukai sebuah bangunan namun tetap membiarkannya berdiri. Dalam kasus ini, interior manusia cenderung mengalami cedera ringan hingga wajar. Kadang-kadang, bahan bakar dapat terkumpul dalam jumlah yang cukup besar untuk menyebabkan ledakan mematikan, menghancurkan satu atau lebih bangunan dalam prosesnya. Gas biasanya hilang begitu saja di luar ruangan, namun kadang-kadang dapat diperoleh dalam jumlah yang berbahaya jika harga yang dihembuskan cukup tinggi. Namun, mengingat puluhan juta bangunan yang menggunakan bahan bakar tersebut, risiko penggunaan bensin herbal bagi manusia rendah.

Risiko menghirup karbon monoksida

Struktur pemanas bahan bakar alami juga dapat menyebabkan keracunan karbon monoksida jika tidak memiliki ventilasi atau ventilasi yang buruk. Perbaikan dalam desain tungku bahan bakar herbal telah secara signifikan mengurangi kekhawatiran keracunan CO. Detektor juga tersedia yang memperingatkan adanya karbon monoksida atau gas yang mudah meledak seperti metana dan propana.

Konten energi, statistik, dan harga

Jumlah bensin herbal diukur dalam meter kubik terkenal (meter kubik bensin pada suhu 15 °C (59 °F) dan tegangan 101,325 kPa (14,6959 psi)) atau kaki kubik trendi (kaki kubik bensin pada suhu 60,0 °F dan tegangan 14,73 psi (101,6 kPa)), 1 meter kubik luas = 35,301 kaki kubik luas. Panas kotor pembakaran bensin herbal berkualitas tinggi industri adalah sekitar 39 MJ/m3 (0,31 kWh/cu ft), namun angka ini bisa berkisar hingga jutaan persen. Ini sekitar 50 hingga 54 MJ/kg tergantung pada kepadatannya. Sebagai perbandingan, panas pembakaran metana murni adalah 37,7 MJ per meter kubik modern, atau 55,5 MJ/kg.

Kecuali di Uni Eropa, AS, dan Kanada, bensin herbal dibeli dalam satuan ritel gigajoule. LNG (liquefied herbal gas) dan LPG (liquefied petroleum gas) diperdagangkan dalam metrik ton (1.000 kg) atau juta BTU sebagai pengiriman spot. Kontrak distribusi bahan bakar herbal jangka panjang ditandatangani dalam meter kubik, dan kontrak LNG dalam metrik ton. LNG dan LPG diangkut melalui kapal pengangkut khusus, karena bahan bakarnya dicairkan pada suhu kriogenik. Spesifikasi setiap kargo LNG/LPG biasanya akan mencantumkan kandungan energinya, namun fakta ini sering terjadi dan tidak dapat diakses oleh publik. Uni Eropa bertujuan untuk mengurangi ketergantungan bahan bakarnya pada Rusia dengan bantuan dua pertiganya pada tahun 2022.

Pada bulan Agustus 2015, mungkin penemuan bahan bakar herbal terbesar dalam sejarah dibuat dan diumumkan oleh perusahaan bahan bakar Italia, ENI. Organisasi ketenagalistrikan mengindikasikan bahwa mereka telah menemukan wilayah bahan bakar "super raksasa" di Laut Mediterania yang melindungi sekitar empat puluh mil persegi (100 km2). Ini dulunya dikenal sebagai kawasan bahan bakar Zohr dan seharusnya menghemat 30 triliun kaki kubik (850 miliar meter kubik) gas alam. ENI menyatakan listriknya sekitar 5,5 miliar barel minyak setara [BOE] (3,4×1010 GJ). Disiplin Zohr pernah diamati di perairan dalam lepas pantai utara Mesir dan ENI mengklaim bahwa disiplin ini akan menjadi yang terbesar yang pernah ada di Mediterania dan bahkan di dunia.

Uni Eropa

Pengeluaran bahan bakar untuk pelanggan yang menyerah berbeda secara signifikan di seluruh UE. Kekuatan pasar tunggal Eropa, yang merupakan salah satu tujuan utama UE, harus menyeimbangkan pengeluaran bahan bakar di semua negara anggota UE. Selain itu, hal ini akan membantu mengungkap masalah pasokan dan pemanasan global, serta memperkuat anggota keluarga di negara-negara Mediterania lainnya dan mendorong investasi di wilayah tersebut. Qatar telah diminta dengan bantuan AS untuk memberikan bahan bakar darurat kepada UE jika terjadi gangguan hibah dalam krisis Rusia-Ukraina.

Amerika Serikat

Dalam Unit AS, satu kaki kubik total (28 L) bahan bakar herbal menghasilkan sekitar 1.028 perangkat termal Inggris (1.085 kJ). Biaya pemanasan sebenarnya ketika air yang dihasilkan tidak lagi mengembun adalah panas bersih pembakaran dan akan berkurang sebanyak 10%.

Di Amerika Serikat, pendapatan ritel biasanya dalam satuan therms (th); 1 term = 100.000 BTU. Pendapatan gas untuk konsumen rumah tangga seringkali dalam jumlah seratus kaki kubik luas (scf). Meteran gas mengukur jumlah bahan bakar yang digunakan, dan ini diubah ke dalam term dengan mengalikan volume dengan kandungan energi bahan bakar yang digunakan selama periode tersebut, yang sedikit bervariasi dari waktu ke waktu. Konsumsi tahunan tradisional dari satu tempat tinggal rumah tangga adalah 1.000 term atau satu Setara Pelanggan Perumahan (RCE). Transaksi grosir biasanya diselesaikan dalam satuan decatherm (Dth), ribuan decatherm (MDth), atau juta decatherm (MMDth). Satu juta decatherm sama dengan satu triliun BTU, kira-kira satu miliar kaki kubik gas alam.

Harga bensin herbal sangat bervariasi tergantung wilayah dan jenis konsumen. Biaya kalori rata-rata bahan bakar herbal adalah sekitar 1.000 BTU per kaki kubik, tergantung pada komposisi bahan bakar. Bahan bakar alami di Amerika Serikat diperdagangkan sebagai kontrak berjangka di New York Mercantile Exchange. Setiap kontrak bernilai 10.000 juta BTU atau 10 miliar BTU (10.551 GJ). Jadi, jika harga bensin adalah $10/juta BTU di NYMEX, maka kontrak tersebut bernilai $100.000.

Kanada

Kanada menggunakan ukuran metrik untuk perubahan interior produk petrokimia. Oleh karena itu, bahan bakar herbal ditawarkan dalam satuan gigajoule (GJ), meter kubik (m3) atau seribu meter kubik (E3m3). Infrastruktur distribusi dan meter biasanya luasnya hampir satu meter (kaki kubik atau meter kubik). Beberapa yurisdiksi, seperti Saskatchewan, mempromosikan bahan bakar hanya dengan bantuan kuantitas. Yurisdiksi lain, seperti Alberta, bensin dibeli melalui Power Content Content (GJ). Di wilayah ini, hampir semua meteran untuk pelanggan perumahan dan usaha kecil mengukur kuantitas (m3 atau ft3), dan laporan tagihan menyertakan pengganda untuk mengubah kuantitas menjadi konten kekuatan pasokan bahan bakar lokal.

Satu gigajoule (GJ) adalah satuan yang setara dengan delapan puluh liter (0,5 barel) minyak, atau 28 m3 atau 1.000 cu kaki atau 1 juta BTU gas. Kandungan listrik dari hibah bahan bakar di Kanada dapat bervariasi dari 37 hingga 43 MJ/m3 (990 hingga 1,150 BTU/cu ft) tergantung pada hibah bensin dan pemrosesan antara kepala sumur dan pelanggan.

Bensin herbal teradsorpsi (ANG)

Bahan bakar alami juga dapat dihemat dengan cara mengadsorpsinya ke padatan berpori yang disebut sorben. Situasi ideal untuk penyimpanan metana adalah pada suhu kamar dan tekanan atmosfer. Tekanan hingga empat MPa (sekitar empat puluh kali tekanan atmosfer) akan menghasilkan kapasitas penyimpanan yang lebih besar. Sorben yang paling sering digunakan untuk ANG adalah karbon aktif (AC), terutama dalam tiga bentuk: Serat Karbon Aktif (ACF), Karbon Aktif Serbuk (PAC), dan monolit karbon aktif.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Minyak adalah bahan kimia nonpolar yang biasanya terdiri dari hidrokarbon yang bersifat hidrofobik (tidak dapat bergabung dengan air) dan lipofilik (bercampur dengan minyak lain). Minyak sering kali mudah terbakar dan permukaannya aktif. Mayoritas minyak adalah lipid tak jenuh yang berbentuk cair pada suhu kamar.

Definisi populer minyak mencakup pelajaran tentang senyawa kimia yang mungkin tidak berhubungan dalam struktur, sifat, dan kegunaannya. Minyak mungkin juga berasal dari hewani, nabati, atau petrokimia, dan mungkin juga tidak stabil atau tidak mudah menguap. Mereka digunakan untuk makanan (misalnya minyak zaitun), gas (misalnya minyak pemanas), fungsi ilmiah (misalnya minyak mineral), pelumasan (misalnya oli motor), dan pembuatan berbagai jenis cat, plastik, dan berbagai bahan. . Minyak yang diorganisasikan secara khusus digunakan dalam beberapa upacara dan ritual spiritual sebagai bahan pemurnian.

Etimologi

Pertama kali dibuktikan dalam bahasa Inggris tahun 1176, frasa minyak berasal dari bahasa Prancis Kuno oile, dari bahasa Latin oleum, yang pada gilirannya berasal dari bahasa Yunani ἔλαιον (elaion), "minyak zaitun, minyak" dan dari ἐλαία (elaia), "pohon zaitun", "buah zaitun". Variasi frasa yang paling awal dibuktikan adalah bahasa Yunani Mycenaean, e-ra-wo dan, e-rai-wo, yang ditulis dalam skrip suku kata Linear B.

Jenis

Minyak organik

Minyak organik diproduksi dalam jumlah yang sangat baik dengan bantuan tumbuhan, hewan, dan organisme lain melalui proses metabolisme herbal. Lipid adalah istilah ilmiah untuk asam lemak, steroid, dan bahan kimia serupa yang biasanya ditemukan dalam minyak yang dihasilkan oleh makhluk hidup, sedangkan minyak mengacu pada kombinasi umum bahan kimia. Minyak organik juga dapat mengandung senyawa kimia selain lipid, termasuk protein, lilin (kelas senyawa dengan sifat mirip minyak yang kuat pada suhu konstan) dan alkaloid.

Lipid dapat dikategorikan berdasarkan cara pembuatannya oleh organisme, bentuk kimianya, dan kelarutannya yang terbatas dalam air dibandingkan dengan minyak. Mereka memiliki kandungan karbon dan hidrogen yang tinggi dan banyak kekurangan oksigen dibandingkan dengan senyawa dan mineral alami lainnya; mereka cenderung menjadi molekul yang sangat nonpolar, namun juga dapat terdiri dari wilayah polar dan nonpolar seperti dalam kasus fosfolipid dan steroid.

Minyak mineral

Minyak mentah, atau minyak bumi, dan komponen-komponen canggihnya, yang secara bersama-sama disebut petrokimia, merupakan sumber penting dalam perekonomian mutakhir. Minyak mentah berasal dari bahan-bahan alami yang menjadi fosil, seperti zooplankton dan alga, yang diubah menjadi minyak melalui strategi geokimia. Sebutan "minyak mineral" adalah sebuah istilah yang keliru, karena mineral tidak lagi menjadi sumber minyak—tumbuhan dan hewan purba adalah sumbernya. Minyak mineral bersifat organik. Namun, ia dikategorikan sebagai "minyak mineral" dan bukan sebagai "minyak organik" karena asal mula alaminya sangat jauh (dan dulunya tidak diketahui pada saat penemuannya), dan karena berasal dari sumber lain. lingkungan bebatuan, perangkap bawah tanah, dan pasir. Minyak mineral juga mengacu pada berbagai sulingan minyak mentah yang unik.

Aplikasi

Memasak

Beberapa minyak nabati dan hewani yang cocok untuk dikonsumsi, serta lemak, digunakan untuk berbagai fungsi dalam memasak dan menyiapkan makanan. Khususnya, banyak makanan yang digoreng dengan minyak yang jauh lebih panas daripada air mendidih. Minyak juga digunakan untuk memberi rasa dan mengubah tekstur bahan (misalnya tumisan). Minyak goreng berasal dari lemak hewani, seperti mentega, lemak babi dan jenis lainnya, atau minyak nabati dari zaitun, jagung, bunga matahari, dan banyak spesies berbeda.

Kosmetik

Minyak digunakan pada rambut untuk memberikan tampilan berkilau, mencegah kusut dan kasar, serta menstabilkan rambut untuk meningkatkan pertumbuhan.

Agama

Minyak telah digunakan dalam sejarah sebagai media spiritual. Ini sering dianggap sebagai bahan pemurni spiritual dan digunakan untuk tujuan pengurapan. Sebagai contoh unik, minyak urapan suci telah menjadi cairan ritual penting bagi Yudaisme dan Kristen.

Kesehatan

Minyak telah dikonsumsi mengingat masa-masa bersejarah itu. Minyak menyimpan banyak lemak dan sifat klinis. Contoh yang tepat adalah minyak zaitun. Minyak zaitun mengandung banyak lemak di dalamnya, itulah sebabnya minyak zaitun juga digunakan dalam lampu di Yunani dan Roma kuno. Jadi manusia akan menggunakannya untuk membuat makanan dalam jumlah besar sehingga mereka memiliki kekuatan ekstra untuk membakar sepanjang hari. Minyak zaitun dulunya juga digunakan untuk menenangkan tubuh saat ini karena dapat menarik kelembapan pada kulit sekaligus menarik kotoran ke permukaan. Itu pernah digunakan sebagai struktur sejarah sabun sederhana. Ini digunakan pada kulit kemudian digosok dengan tongkat kayu untuk menghilangkan debu berlebih dan menumbuhkan lapisan di mana kotoran baru akan terbentuk tetapi dapat dengan mudah dibersihkan di dalam air karena minyak bersifat hidrofobik. Minyak ikan menjaga asam lemak omega-3. Asam lemak ini membantu mengatasi infeksi dan mengurangi lemak dalam aliran darah.

Lukisan

Pigmen warna mudah tersuspensi dalam minyak, sehingga cocok sebagai media pembantu cat. Karya seni minyak tertua yang masih ada berasal dari tahun 650 Masehi.

Perpindahan panas

Minyak digunakan sebagai pendingin dalam pendinginan minyak, misalnya pada transformator bertenaga listrik. Oli pengalih panas digunakan baik sebagai pendingin (lihat pendingin oli), untuk pemanasan (misalnya dalam pemanas oli) dan dalam berbagai tujuan perpindahan panas.

Pelumasan

Karena bersifat non-polar, minyak tidak mudah menempel pada zat lain. Hal ini menjadikannya bermanfaat sebagai pelumas untuk berbagai keperluan teknik. Minyak mineral lebih sering digunakan sebagai pelumas desktop dibandingkan minyak organik. Minyak ikan paus lebih disukai untuk melumasi jam karena tidak menguap sehingga meninggalkan debu, meski penggunaannya pernah dilarang di AS pada tahun 1980.

Sudah lama menjadi mitos bahwa spermaceti dari ikan paus tetap digunakan dalam inisiatif NASA seperti Teleskop Luar Angkasa Hubble dan wahana Voyager karena fakta suhu bekunya yang sangat rendah. Spermaceti memang bukan minyak, namun merupakan kombinasi dari ester lilin, dan tidak ada bukti bahwa NASA telah menggunakan minyak ikan paus.

Bahan bakar

Beberapa minyak terbakar dalam bentuk cair atau aerosol, menghasilkan cahaya dan panas yang dapat langsung digunakan atau diubah menjadi berbagai jenis listrik seperti energi listrik atau kerja mekanis. Untuk menghasilkan banyak gas minyak, minyak mentah dipompa dari permukaan tanah dan dikirim dengan bantuan kapal tanker minyak atau pipa ke kilang minyak. Di sana, ia diubah dari minyak mentah menjadi gas diesel (petrodiesel), etana (dan alkana rantai pendek lainnya), minyak gas (bahan bakar industri terberat, digunakan dalam kapal/tungku), bahan bakar (bensin), bahan bakar jet, minyak tanah, benzena (secara historis), dan gas minyak cair. Satu barel minyak mentah berukuran 42 US-galon (35 imp gal; seratus enam puluh L) menghasilkan sekitar 10 US galon (8.3 imp gal; 38 L) solar, empat US galon (3.3 imp gal; 15 L) jet bahan bakar, 19 galon AS (16 imp gal; tujuh puluh dua L) bensin, 7 galon AS (5,8 imp gal; 26 L) produk berbeda, tiga galon AS (2,5 imp gal; sebelas L) terbagi antara minyak gas berat dan gas minyak bumi cair, dan dua galon AS (1,7 imp gal; 7,6 L) minyak pemanas. Seluruh produksi satu barel minyak mentah menjadi beberapa produk menghasilkan peningkatan hingga empat puluh lima galon AS (37 imp gal; seratus tujuh puluh L).

Pada abad ke-18 dan ke-19, minyak ikan paus sering digunakan untuk lampu, yang kemudian diganti dengan bahan bakar herbal dan kemudian listrik.

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Industri kimia terdiri dari perusahaan dan organisasi lain yang mengembangkan dan memproduksi bahan kimia industri, khusus dan lainnya. Inti perekonomian modern adalah konversi bahan mentah (minyak, gas alam, gas, air, logam, mineral) menjadi bahan kimia untuk produk industri dan konsumen. Hal ini mencakup industri petrokimia, seperti polimer untuk plastik dan serat sintetis. Zat murni seperti asam dan basa; pestisida seperti pupuk, pestisida dan herbisida; Kategori lainnya mencakup gas industri, bahan kimia khusus, dan obat-obatan.

Banyak profesional, termasuk insinyur kimia, ahli kimia, dan teknisi laboratorium, bekerja di industri kimia.

Sejarah

Meskipun bahan kimia telah diciptakan dan digunakan sepanjang sejarah, lahirnya industri kimia berat (industri yang memproduksi bahan kimia dalam jumlah besar untuk berbagai kegunaan) bertepatan dengan dimulainya Revolusi Industri. .

Revolusi Industri

Salah satu bahan kimia pertama yang diproduksi dalam jumlah besar melalui proses industri adalah asam sulfat. Pada tahun 1736, ahli kimia Joshua Ward menemukan proses yang memanaskan belerang dan nitrogen untuk mengembunkannya dan menggabungkannya dengan air. Ini adalah produksi asam sulfat skala besar yang pertama. John Roebuck dan Samuel Garbett mendirikan pabrik skala besar pertama di Prestonpans, Skotlandia pada tahun 1749, menggunakan ruang ber-AC untuk produksi asam sulfat.

Pada awal abad ke-19, jaringan didisinfeksi dengan cara mengawetkannya dengan urin tua atau susu asam, dan dengan menjemurnya di bawah sinar matahari dalam jangka waktu lama, karena sangat beracun. Asam sulfat mulai digunakan sebagai bahan penyempurna, seperti kapur, pada pertengahan abad ke-20, namun penemuan pemutih oleh Charles Tennantlah yang mendorong lahirnya industri kimia besar pertama. Bubuk ini dibuat dengan mereaksikan klorin dengan kapur kering, dan diperoleh hasil yang kecil dan berhasil. Dia membuka Pabrik Kimia St Rollox di utara Glasgow dan meningkatkan produksi dari 52 ton pada tahun 1799 menjadi hampir 10.000 ton hanya lima tahun kemudian.

Natrium karbonat telah digunakan untuk membuat kaca, tekstil, sabun dan kertas sejak zaman kuno, dan sumber alkali adalah abu kayu di Eropa Barat. Pada abad ke-18, sumber ini tidak lagi menguntungkan karena hutannya, dan Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis menganugerahkan hadiah sebesar 2.400 pound untuk metode produksi alkali dari garam laut (natrium klorida). Proses Leblanc dipatenkan pada tahun 1791 oleh Nicolas Leblanc, yang kemudian membangun pabrik Leblanc di Saint-Denis. Kekayaannya ditolak oleh Revolusi Perancis.

Proses LeBlanc menjadi populer di Inggris. William Losh mendirikan pabrik soda pertama di Inggris di pabrik Losh, Wilson dan Bell di Sungai Tyne pada tahun 1816, tetapi pabrik tersebut dibatasi oleh tingginya biaya produksi garam hingga tahun 1824. Penerapan tarif ini menyebabkan pertumbuhan pesat pabrik soda di Inggris. industri. Pabrik kimia James Muspratt di Liverpool dan pabrik Charles Tennant dekat Glasgow menjadi pusat produksi bahan kimia terbesar di dunia. Pada tahun 1870-an, produksi soda di Inggris mencapai 200.000 ton, lebih banyak dibandingkan negara lain di dunia..

Pabrik-pabrik besar ini mulai memproduksi lebih banyak bahan kimia seiring dengan matangnya Revolusi Industri. Awalnya, produksi soda melepaskan sejumlah besar limbah alkali ke lingkungan, yang memicu salah satu undang-undang lingkungan hidup pertama yang disahkan pada tahun 1863. Undang-undang tersebut mengatur kontrol ketat terhadap pabrik dan mengenakan denda yang besar pada penyeberangan perbatasan. polusi Metode ini dirancang untuk menghasilkan produk sampingan yang berguna dari alkali.

Proses Solvay dikembangkan oleh ahli kimia industri Belgia Ernest Solvay pada tahun 1861. Pada tahun 1864, Solvay dan saudaranya Alfred membangun pabrik di Charleroi, Belgia. Pada tahun 1874 mereka memperluas ke pabrik yang lebih besar di Nancy, Perancis. Metode baru ini terbukti lebih ekonomis dan lebih sedikit polusi dibandingkan metode Leblanc, dan penggunaannya pun tersebar luas. Pada tahun yang sama, Ludwig Mond mengunjungi Solvay untuk mendapatkan hak atas proses tersebut dan, bersama John Brunner, mendirikan Brunner, Mond and Co., dan membangun pabrik Solvay di Winnington, Inggris. Mond membantu mengubah proses Solvay menjadi sukses secara komersial. Dia membuat beberapa perbaikan antara tahun 1873 dan 1880 yang menghilangkan produk sampingan yang dapat mempengaruhi produksi natrium karbonat dalam prosesnya.

Produksi produk kimia dari bahan bakar fosil dimulai secara besar-besaran pada awal abad ke-19. Residu tar batubara dan amonia cair dari produksi gas batubara untuk penerangan gas diproses pada tahun 1822 di Bonnington Chemical Works di Edinburgh untuk menghasilkan minyak bumi, minyak pitch (kemudian kreosot), pitch, karbon hitam (jelaga) dan garam-amonia. . (amonium klorida). Setelah itu, pupuk amonium sulfat, pelapis aspal, minyak kokas dan kokas ditambahkan ke lini produk.

Ekspansi dan Pematangan

Pada akhir abad ke-19, jumlah produksi dan variasi bahan kimia yang dihasilkan meledak. Industri kimia besar lahir di Jerman dan kemudian di Amerika Serikat.

Produksi pupuk pertanian dirintis oleh Sir John Lawes di pusat penelitian yang dibangun khusus di Rothamsted. Pada tahun 1840-an, ia mendirikan pabrik besar di dekat London untuk produksi kapur superfosfat. Proses vulkanisasi karet dipatenkan pada tahun 1840-an oleh Charles Goodyear di Amerika Serikat dan Thomas Hancock di Inggris. Pewarna sintetis pertama ditemukan oleh William Henry Perkin di London. Dia mengubah sebagian anilin menjadi campuran kasar yang bila diekstraksi dengan alkohol, menghasilkan zat berwarna ungu tua. Ia juga mengembangkan parfum sintetis pertama. Industri Jerman dengan cepat mendominasi bidang pewarna sintetis. Tiga perusahaan besar BASF, Bayer dan Hoechst memproduksi beberapa ratus pewarna berbeda. Pada tahun 1913, industri Jerman memproduksi hampir 90% pewarna dunia dan menjual sekitar 80% produksinya ke luar negeri. Di Amerika Serikat, penggunaan elektrokimia oleh Herbert Henry Dow untuk memproduksi bahan kimia dari air garam merupakan kesuksesan komersial yang membantu meningkatkan industri kimia negara tersebut.

Industri petrokimia dapat ditelusuri kembali ke ahli kimia Skotlandia James Young dan Abraham Pineo Gesner dari Kanada. Plastik pertama ditemukan oleh ahli metalurgi Inggris Alexander Parkes. Pada tahun 1856 ia mematenkan Parkesin, seluloid berbahan dasar nitroselulosa yang diolah dengan berbagai pelarut. Dipamerkan di Pameran Internasional London tahun 1862, bahan ini membayangkan banyak kegunaan plastik secara estetika dan modern. William Lever dan saudaranya James memulai produksi industri sabun dari minyak nabati di Lancashire pada tahun 1885, berdasarkan proses kimia modern William Hough Watson menggunakan gliserin dan minyak nabati.

Pada tahun 1920an, perusahaan kimia bergabung menjadi konglomerat besar; IG Farben di Jerman, Rhône-Poulenc di Perancis dan Imperial Chemical Industries di Inggris Raya. Dupont menjadi perusahaan kimia besar di Amerika pada awal abad ke-20.

Produk

Polimer dan plastik seperti polietilen, polipropilen, polivinil klorida, polietilen tereftalat, polistiren, dan polikarbonat menyumbang sekitar 80% produksi industri dunia. Bahan kimia digunakan di banyak produk konsumen yang berbeda dan juga digunakan di banyak industri berbeda. Ini termasuk pertanian, konstruksi dan jasa. Pelanggan utama industri ini adalah produk karet dan plastik, tekstil, aksesoris, penyulingan minyak, pulp dan kertas, serta logam primer. Bahan kimia merupakan bisnis global senilai hampir $5 triliun, dengan perusahaan kimia UE dan AS sebagai produsen terbesar di dunia.

Penjualan komersial bahan kimia dapat dibagi menjadi beberapa kategori besar, termasuk bahan kimia dasar (sekitar 35-37% dari produksi dolar), ilmu hayati (30%), bahan kimia khusus (20-25%) dan barang konsumsi (sekitar 10) . %).

Ringkasan

Bahan kimia dasar atau "bahan kimia berguna"; adalah kategori kimia luas yang mencakup polimer, produk massal dan produk antara petrokimia, turunan lainnya dan industri dasar, bahan kimia anorganik, dan pupuk.

Polimer merupakan segmen pendapatan terbesar dan mencakup semua kategori plastik dan serat buatan. Pasar plastik utama adalah kemasan, diikuti oleh konstruksi rumah, kontainer, peralatan rumah tangga, pipa, transporter, mainan dan permainan.

• Produk polimer terbesar berdasarkan volume, polietilen (PE), terutama digunakan dalam film kemasan dan pasar lainnya seperti botol susu, wadah dan tabung.

• Polivinil klorida (PVC), produk berskala besar lainnya, digunakan di pasar konstruksi terutama untuk pipa, bahan penutup dinding dan pada tingkat lebih rendah untuk bahan transportasi dan pengemasan.

• Polipropilena (PP), yang volumenya serupa dengan PVC, digunakan di pasar mulai dari pengemasan, peralatan dan wadah hingga pakaian dan karpet.

• Polystyrene (PS), plastik bervolume tinggi lainnya, digunakan terutama dalam peralatan dan kemasan, serta mainan dan rekreasi.

• Serat buatan yang utama adalah poliester, nilon, polipropilen, dan akrilik, dan digunakan, misalnya, dalam pakaian, perabot rumah tangga, serta aplikasi industri dan konsumen lainnya.

Bahan baku utama polimer adalah petrokimia curah seperti etilen, propilena, dan benzena.

Petrokimia dan bahan kimia antara sebagian besar dihasilkan dari fraksi gas minyak cair (LPG), gas alam, dan minyak mentah. Produk curah meliputi etilen, propilena, benzena, toluena, xilena, metanol, vinil klorida monomer (VCM), stirena, butadiena, dan etilen oksida. Bahan kimia dasar atau komoditas ini merupakan bahan awal yang digunakan dalam produksi banyak polimer dan bahan kimia organik lain yang lebih kompleks, terutama yang ditujukan untuk digunakan dalam kelas kimia khusus.

Produk turunan dan produk dasar lainnya termasuk karet sintetis, surfaktan, cat dan pigmen, terpentin, resin, karbon hitam, bahan peledak dan produk karet dan mencakup sekitar 20 persen penjualan bahan kimia dasar di luar negeri.

Bahan kimia anorganik (sekitar 12% dari omset) adalah kategori bahan kimia tertua. Produknya meliputi garam, klorin, batu sabun, soda abu, asam (seperti asam nitrat, asam fosfat, dan asam sulfat), titanium dioksida, dan hidrogen peroksida.

Pupuk merupakan kategori terkecil (sekitar 6 persen) dan mengandung bahan kimia fosfat, amonia, dan kalium.

Ilmu Hayati

Ilmu Hayati (sekitar 30% dari dolar bisnis kimia) mencakup serangkaian bahan kimia dan biologi, obat-obatan, diagnostik, produk kesehatan hewan, vitamin dan pestisida. Meskipun volume produksinya jauh lebih kecil dibandingkan industri kimia lainnya, harganya cenderung tinggi – lebih dari sepuluh dolar per pon – dengan tingkat pertumbuhan 1,5 hingga 6 kali PDB, dan biaya penelitian dan pengembangan sebesar 15 hingga 25 persen dari penjualan. Produk ilmu hayati umumnya diproduksi dengan standar tinggi dan diawasi secara ketat oleh lembaga pemerintah seperti Badan Pengawas Obat dan Makanan. Insektisida, juga disebut "agen perlindungan tanaman", mencakup sekitar 10% dari kelompok ini dan mencakup herbisida, insektisida, dan fungisida.

Bahan Kimia Khusus

Bahan Kimia Khusus adalah kelas bahan kimia yang bernilai relatif tinggi dan berkembang pesat dengan pasar produk akhir yang beragam. Tingkat pertumbuhan umumnya adalah satu hingga tiga kali PDB lebih dari satu dolar per pon. Mereka biasanya dicirikan oleh aspek inovatifnya. Produk dijual karena propertinya, bukan karena bahan kimia yang dikandungnya. Produk-produknya meliputi bahan kimia elektronik, gas industri, perekat dan penyegel serta pelapis, bahan kimia pembersih industri dan fasilitas, serta katalis. Pada tahun 2012, pasar bahan kimia khusus global senilai $546 miliar, tidak termasuk bahan kimia, terdiri dari 33% cat, pelapis dan perawatan permukaan, 27% polimer canggih, 14% perekat dan penyekat, 13% bahan aditif, serta 13% pigmen dan tinta.

Bahan kimia khusus dijual sebagai bahan kimia kuat atau kuat. Kadang-kadang merupakan campuran sediaan, bukan "bahan kimia", yang hampir selalu merupakan produk molekul tunggal.

Barang konsumsi

Barang konsumsi meliputi penjualan langsung produk kimia seperti sabun, deterjen dan kosmetik. Tingkat pertumbuhan umumnya adalah 0,8-1,0 kali PDB.

Konsumen jarang bersentuhan dengan bahan kimia dasar. Polimer dan bahan kimia khusus adalah bahan yang ditemui di mana-mana setiap hari. Misalnya plastik, produk pembersih, kosmetik, cat dan pelapis, elektronik, mobil, dan bahan yang digunakan dalam konstruksi rumah.[15] Perusahaan kimia memasarkan produk khusus ini ke industri hilir seperti pestisida, polimer khusus, bahan kimia elektronik, surfaktan, bahan kimia konstruksi, bahan pembersih industri, perasa dan wewangian, pelapis khusus, tinta cetak, polimer yang larut dalam air, bahan tambahan makanan, dan bahan kimia kertas, bahan kimia ladang minyak, perekat plastik, perekat dan penyegel, bahan kimia kosmetik, bahan kimia penyedia air, katalis dan bahan kimia tekstil. Perusahaan kimia jarang mengirimkan produk ini langsung ke konsumen.

Dewan Kimia Amerika setiap tahun menyusun tabel volume produksi 100 bahan kimia terbesar di Amerika Serikat. Pada tahun 2000, produksi gabungan dari 100 bahan kimia teratas adalah 502 juta ton, pada tahun 1990 menjadi 397 juta ton. Bahan kimia anorganik biasanya menyumbang volume terbesar, namun pendapatan dolar jauh lebih rendah karena harganya yang rendah. Dari 100 bahan kimia pada tahun 2000, 11 teratas adalah asam sulfat (44 juta ton), nitrogen (34), etilen (28), oksigen (27), kapur (22), amonia (17), propilena (16), polietilen (15), klorin (13), asam fosfat (13) dan diammonium fosfat (12).

Perusahaan

Produsen bahan kimia utama saat ini adalah perusahaan global dengan operasi internasional dan pabrik di banyak negara. Di bawah ini adalah daftar 25 perusahaan kimia teratas berdasarkan penjualan bahan kimia pada tahun 2015. (Catatan: Penjualan bahan kimia hanya sebagian kecil dari total penjualan beberapa perusahaan.)

Perusahaan Kimia Teratas berdasarkan Penjualan Bahan Kimia pada tahun 2015

Teknik

Dari sudut pandang seorang insinyur kimia, industri kimia melibatkan penggunaan proses kimia, seperti reaksi kimia dan metode pemurnian, untuk menghasilkan berbagai bahan padat, cair, dan gas. Sebagian besar produk ini digunakan untuk membuat barang lain, meskipun sebagian kecil langsung disalurkan ke konsumen. Contoh barang konsumsi meliputi pelarut, pestisida, deterjen, soda cuci, dan semen portland.

Industri ini mencakup produsen bahan kimia industri anorganik dan organik, produk keramik, petrokimia, bahan kimia pertanian, polimer dan karet (elastomer), petrokimia (minyak, lemak dan lilin), bahan peledak, wewangian dan perasa. Contoh produk tersebut diberikan pada tabel di bawah ini.

Industri terkait meliputi industri minyak, kaca, cat, tinta, sealant, perekat, farmasi dan makanan.

Proses kimia, seperti reaksi kimia, terjadi di pabrik kimia untuk membentuk zat baru di berbagai jenis reaktor. Dalam banyak kasus, reaksi berlangsung dalam peralatan khusus tahan korosi pada suhu dan tekanan tinggi menggunakan katalis. Produk dari reaksi-reaksi tersebut dipisahkan dengan menggunakan berbagai teknik, antara lain distilasi, terutama distilasi fraksional, pengendapan, kristalisasi, adsorpsi, filtrasi, sublimasi dan pengeringan.

Proses dan produk biasanya diuji selama dan setelah produksi menggunakan instrumen khusus dan laboratorium kendali mutu di lokasi untuk memastikan pengoperasian yang aman dan kepatuhan produk terhadap spesifikasi yang disyaratkan. Semakin banyak organisasi industri yang menerapkan perangkat lunak kepatuhan bahan kimia untuk menjaga kualitas produk dan standar manufaktur. Produk dikemas dan diangkut dengan berbagai cara, termasuk pipa, tanker dan tangki (untuk bahan padat dan cair), silinder, drum, botol dan kotak. Industri kimia sering kali memiliki laboratorium penelitian dan pengembangan untuk pengembangan dan pengujian produk dan proses. Fasilitas ini dapat mencakup fasilitas pengujian, dan fasilitas penelitian tersebut dapat berlokasi di lokasi selain fasilitas produksi.

Produksi Bahan Kimia Dunia

Skala industri kimia cenderung terorganisir dari jumlah besar (petrokimia dan bahan kimia dasar), hingga bahan kimia khusus dan hingga bahan kimia terkecil.

Unit produksi bahan kimia dasar dan petrokimia berlokasi di pabrik pengolahan produk individual yang beroperasi secara berkelanjutan. Tidak semua produk atau pasokan petrokimia diproduksi di satu tempat, namun kelompok bahan terkait sering kali bertujuan untuk mendorong simbiosis industri dan efisiensi bahan, energi dan komoditas serta skala ekonomi lainnya.

Bahan kimia yang diproduksi dalam volume terbesar diproduksi di beberapa fasilitas produksi di seluruh dunia, seperti Texas dan Louisiana di Gulf Coast Amerika Serikat, Teesside (Inggris) dan Rotterdam di Belanda. Fasilitas manufaktur besar seringkali mempunyai kelompok departemen manufaktur yang berbagi fasilitas umum dan infrastruktur skala besar seperti pembangkit listrik, fasilitas pelabuhan, dan terminal jalan raya dan kereta api. Untuk menggambarkan klaster dan integrasi di atas, sekitar 50% bahan baku petrokimia dan kimia Inggris diproduksi di Klaster Industri Proses Timur Laut Inggris di Teesside.

Bahan kimia khusus dan bahan kimia halus sebagian besar diproduksi dalam proses batch terpisah. Produsen-produsen ini seringkali berlokasi di lokasi yang serupa, namun dalam banyak kasus mereka berlokasi di kawasan multifungsi..

Benua dan Negara

Terdapat 170 perusahaan kimia besar di Amerika Serikat. Mereka beroperasi secara internasional dengan lebih dari 2.800 lokasi di luar Amerika Serikat dan 1.700 anak perusahaan atau afiliasi yang beroperasi di luar negeri. Produksi bahan kimia AS adalah $750 miliar per tahun. Industri Amerika mempunyai surplus perdagangan yang besar dan mempekerjakan lebih dari satu juta orang di Amerika Serikat saja. Industri kimia juga merupakan konsumen energi terbesar kedua di industri dan menghabiskan lebih dari $5 miliar per tahun untuk mengurangi polusi.

Di Eropa, sektor kimia, plastik, dan karet merupakan salah satu industri terbesar. Bersama-sama, mereka menciptakan sekitar 3,2 juta lapangan kerja di lebih dari 60.000 perusahaan. Sejak tahun 2000, industri kimia sendiri bertanggung jawab atas 2/3 surplus perdagangan produk UE..

Pada tahun 2012, pangsa industri kimia dalam nilai tambah industri manufaktur UE adalah 12%. Eropa tetap menjadi kawasan perdagangan bahan kimia terbesar di dunia, menyumbang 43 persen ekspor global dan 37 persen impor, meskipun angka terbaru menunjukkan bahwa Asia menyumbang 34 persen ekspor dan 37 persen impor. Meskipun demikian, Eropa masih memiliki surplus perdagangan dengan seluruh wilayah di dunia kecuali Jepang dan Tiongkok, yang memiliki neraca perdagangan bahan kimia pada tahun 2011. Surplus perdagangan Eropa dengan negara-negara lain di dunia saat ini berjumlah 41,7 miliar euro.

Dalam 20 tahun antara tahun 1991 dan 2011, omset industri kimia Eropa meningkat dari 295 miliar euro menjadi 539 miliar euro, yang berarti pertumbuhan berkelanjutan. Meskipun demikian, pangsa industri Eropa di pasar kimia dunia turun dari 36% menjadi 20%. Hal ini disebabkan oleh peningkatan besar dalam produksi dan penjualan di pasar negara berkembang seperti India dan Tiongkok. Data menunjukkan bahwa 95% pengaruh ini berasal dari Tiongkok saja. Pada tahun 2012, data dari Dewan Industri Kimia Eropa menunjukkan bahwa lima negara Eropa menyumbang 71 persen penjualan bahan kimia UE. Ini termasuk Jerman, Perancis, Inggris, Italia dan Belanda.

Industri kimia berkembang di Cina, India, Korea, Timur Tengah, Asia Tenggara, Nigeria dan Brazil. Pertumbuhan dipercepat oleh perubahan ketersediaan dan harga bahan mentah, biaya tenaga kerja dan energi, perbedaan pertumbuhan ekonomi dan tekanan lingkungan.

Meskipun perusahaan tampak sebagai produsen bahan kimia yang penting, di seluruh dunia kita juga dapat melihat peringkat negara-negara industri berdasarkan output miliaran dolar yang dapat diekspor oleh suatu negara atau wilayah. Meskipun industri kimia tersebar di seluruh dunia, sebagian besar dari produksi bahan kimia senilai $3,7 triliun di dunia hanya diproduksi oleh segelintir negara industri. Amerika Serikat sendiri menghasilkan $689 miliar pada tahun 2008, atau 18,6 persen dari produksi bahan kimia global.

Disadur dari: en.wikipedia.org