Peralatan TG-DTA dan karakteristik temperatur pada termogram
Uji pembakaran spontan dimaksudkan untuk mengetahui kerentanan batubara terhadap bahaya pembakaran spontan. Hasil uji ini berguna untuk mendesain stockpile serta menetapkan SOP (Standard Operation Procedure) penyimpanan dan pengiriman batubara.
Banyak metode yang digunakan untuk pengujian pembakaran spontan batubara. Metode yang paling umum digunakan adalah metode thermogravimetri dan metode crossing point.
Metode Thermogravimetri (TG-DTA)
Pengujian dengan TG-DTA dimaksudkan untuk mendapatkan indek TGspi (slope dari turunan kedua kurva berat terhadap temperatur) dan karakteristik temperatur (onset temperature) dari kurva Differerential Thermal Analysis (DTA). Dari kedua indek di atas, didapatkan klarifikasi terhadap batubara yang diuji termasuk dalam kategori sangat reaktif, reaktif, kurang reaktif atau tidak reaktif.
Pengujian dilakukan menggunakan Shimadzu TG-DTA 60. Sampel batubara seberat 30-40 mg ditempatkan pada aluminium/platinum crucible dan dipanaskan dengan laju kenaikan temperatur 3, 5, 7, 10, dan 20oC/min hingga mencapai 600oC. Untuk mendapatkan DTA, sebuah material reference berupa gamma alumina (γ-Al2O3) ditempatkan dalam alumunium crucible bersebelahan dengan sampel batubara. Udara disuplai dari tabung dengan laju aliran sekitar 50 ml/min.
Metode Crossing Point
Pengujian dengan metode crossing point dimaksudkan untuk mendapatkan CPT (crossing point temperature) yaitu titik di mana temperatur batubara sama dengan temperatur oven. Nilai CPT ini dapat digunakan untuk mengklasifikasi reaktifitas batubara yang diuji termasuk dalam kategori tinggi, sedang atau rendah.
Pada metode ini sekitar 50 gr serbuk batubara diletakkan di dalam sebuah reaktor berbentuk tabung. Udara/oksigen dialirkan dari bagian bawah tabung dan keluar pada bagian atas tabung. Selanjutnya tabung tersebut diletakkan di dalam oven dan pada tahap awal gas N2 dialirkan ke dalam reaktor dengan laju 20 ml/menit sampai temperatur oven mencapai temperatur awal yang diinginkan (misalnya 40oC), untuk mencegah terjadinya reaksi oksidasi batubara.
Setelah temperatur awal tercapai aliran N2 dihentikan dan diganti dengan mengalirkan udara/oksigen dengan laju yang sama dan tempertur oven diprogram dengan kenaikan tetap (1oC/menit). Pengujian dihentikan pada saat temperatur batubara telah melebihi temperatur oven. Selanjutnya aliran udara dihentikan dan diganti dengan mengalirkan N2 untuk mencegah terjadinya kebakaran dan ledakan di dalam tabung reaksi yang dapat merusak tabung reaksi. (MKS)
Bagan Skematik Metode Pengujian Crossing Point