Prinsip Dasar & Teori Terjadinya Api dan Kebakaran

Prinsip Dasar & Teori Terjadinya Api dan Kebakaran

Oleh: Muhyidin, SKM, MKKK

Ada pepatah yang mengatakan “Kecil menjadi kawan, besar menjadi lawan”. Api sangat dibutuhkan dalam kehidupan manusia, untuk memasak, menyalakan api unggun, sumber cahaya (untuk obor), sumber energi dan lain sebagainya. Namun jika api membesar dan tidak terkendali, akan menjadi bencana bagi manusia, seperti terjadinya kebakaran hutan, kebakaran rumah, ledakan, kerusakan properti, luka bakar, kematian dan lain sebagainya.

Definisi Api Menurut Beberapa Literatur

Di bawah ini berbagai definisi api:

• ‘Suatu reaksi kimiawi antara bahan bakar, oksigen, dan terbentuknya panas yang menyebabkan terjadinya ignisi’ (Furness & Muckett, 2007);
• ‘Reaksi kimiawi oksidasi-reduksi yang menghasilkan panas (eksotermik) melibatkan oksidator (umumnya oksigen), reduktor (bahan bakar) yang menghasilkan panas atau energi’ (Center for Chemical Process Safety/CCPS, 2003).
• “A fire is self-sustained oxidation of a fuel that emits heat and light” yang artinya “Api adalah oksidasi mandiri dari bahan bakar yang memancarkan panas dan cahaya” (Factory Mutual Engineering Corporation, 1967).
•  “A rapid oxidation process, which is a chemical reaction resulting in the evolution of light and heat in varying intensities” yang artinya “Proses oksidasi cepat, yang merupakan reaksi kimia yang menghasilkan evolusi cahaya dan panas dalam berbagai intensitas.” (NFPA 921)

Berbagai Teori Tentang Api

1.Teori Segitiga Api

Di dalam teori ini, terjadinya api apabila adanya 3 komponen dasar pembentuk api. Jika salah satu komponen tidak ada, maka tidak akan terjadi api, yaitu:

a. Bahan Bakar (Fuel)

Bahan bakar ada yang berbentuk padat, cair maupun gas. Bahan bakar merupakan sumber energi untuk mempertahankan panas yang dibutuhkan. Bahan bakar padat dan cair memiliki karakteristik yang sama; mereka harus diubah menjadi gas untuk mendukung pembakaran. Bahan bakar gas dapat mengalami oksidasi langsung karena molekulnya sudah dalam keadaan gas.

Contoh bahan bakar padat: batu bara, kertas, kain, plastik dan sebagainya. Contoh bahan bakar cair: bensin, cat, minyak tanah, oli, alkohol dan sebagainya. Sedangkan contoh bahan bakar cair yaitu propana, asetilen dan gas alam.

b. Sumber Oksigen atau oksidator (Oxygen)

Ketika kandungan oksigen di atmosfer turun di bawah 15%, api yang menyala bebas akan mulai membara. Ketika kandungan oksigen di atmosfer turun di bawah 8%, api yang membara akan berhenti menyala (Bryan, 1982). Oksigen juga dapat disediakan oleh sumber lain yang melepaskan molekul oksigen selama reaksi kimia.

Ada juga teori yang mengatakan bahwa oksigen diperbarui dengan oksidator. Oksidator disini bukan hanya oksigen, tetapi juga bahan kimia lain seperti asam sulfat, klorat, hidrogen peroksida, ozon, klorin dan sebagainya.

c. Sumber Panas (Heat)

Bahan bakar harus dipanaskan terlebih dahulu untuk menghasilkan konsentrasi gas yang cukup untuk mendukung pembakaran. Contoh sumber panas: percikan api, permukaan yang panas, energi listrik, reaksi kimia, api terbuka, petir, rokok dan sebagainya.

Faktor yang paling penting adalah rasio permukaan terhadap massa bahan bakar. Pertama, semakin banyak luas permukaan yang terpapar, semakin mudah api menyala dan semakin cepat api dapat terbakar. Kedua, semakin banyak massa bahan bakar padat, semakin sulit untuk memulai dan mempertahankan pembakaran. Titik nyala mengacu pada suhu di mana uap yang cukup diproduksi untuk membentuk campuran yang mudah terbakar di udara. Oleh karena itu, cairan yang dipanaskan pada suhu di atas atau di atas titik nyalanya akan menyala dengan adanya sumber penyalaan seperti percikan api, rokok, permukaan panas, atau nyala api terbuka.

Teori Segitiga Api (Fire Service Extension, West Virginia University, 1980–1981)

2.Teori Tetrahedron Api

Teori tetrahedron api merupakan pembaruan dari teori segitiga api. Yang membedakan hanyalah tambahan komponen reaksi kimia berantai. Api akan terbentuk jika variabel segitiga api saling bertemu satu sama lain. Ketika muncul api, variabel keempat yaitu reaksi kimia berantai diperlukan untuk mempertahankan reaksi pembakaran.

Reaksi kimia berantai adalah produk dari proses pembakaran. Reaksi kimia pada akhirnya menghasilkan produk sampingan pembakaran seperti karbon monoksida, karbon dioksida, karbon, dan molekul lain, bergantung pada bahan bakar tertentu. Produk sampingan dari pembakaran inilah yang ditemukan dalam asap yang biasanya mempengaruhi keselamatan dan kesehatan penghuni dan petugas pemadam kebakaran.

Dengan menghilangkan bahan bakar, oksigen, atau panas, atau menghambat reaksi berantai kimia, api dapat dipadamkan. Konsep proteksi kebakaran mengasumsikan kebakaran akan terjadi, dan berfokus pada pengendalian kebakaran dengan menghilangkan atau mengendalikan variabel tetrahedron api. Sedangkan konsep pencegahan kebakaran berupaya mengendalikan variabel segitiga api sebelum kebakaran terjadi.

Teori Tetrahedron Api (Ilustrasi foto: en.wikipedia.org)

Referensi:

Lestari, Fatma et al (2021). Keselamatan Kebakaran (Fire Safety). Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia

Della-Giustina (2014). Fire Safety Management Handbook (Third Edition). CRC Press

https://www.nist.gov

https://id.wikipedia.org/wiki/Oksidator