Sifat Gas Metana: Bau, Flammable, Titik Leleh, Titik Didih, Berat Jenis

Metana lebih ringan dari udara, memiliki berat jenis 0,554. Ini hanya sedikit larut dalam air. Mudah terbakar di udara, membentuk karbon dioksida dan uap air; nyalanya pucat, sedikit bercahaya, dan sangat panas. Titik didih metana adalah −162 °C (−259,6 °F) dan titik lelehnya adalah −182,5 °C (−296,5 °F).

Sifat Gas Metana

Gas metana (CH₄) adalah senyawa kimia yang memiliki sifat-sifat unik yang mempengaruhi banyak aspek kehidupan kita. Dalam bagian ini, kita akan menjelajahi sifat-sifat penting dari gas metana, termasuk struktur molekulnya, sifat fisik, dan karakteristik kimiawinya.

Gambar produksi metana dari UNL

Struktur Molekul

Metana terdiri dari satu atom karbon (C) yang terikat dengan empat atom hidrogen (H). Secara kimia, metana merupakan salah satu dari kelompok senyawa yang disebut hidrokarbon, yang terdiri dari unsur karbon dan hidrogen saja.

Struktur molekul yang sederhana ini menyebabkan gas metana menjadi sangat stabil dan memiliki ikatan kovalen antara atom karbon dan hidrogen.

Sifat Fisik

Gas metana memiliki beberapa sifat fisik yang menarik. Salah satu sifat utamanya adalah bahwa metana lebih ringan dari udara dengan berat jenis sekitar 0,554.

Sifat ini menyebabkan metana cenderung naik dan terkumpul di atas atmosfer, yang dapat berdampak pada perubahan iklim dan keamanan.

Selain itu, metana hanya sedikit larut dalam air. Hal ini berarti bahwa ketika terdapat emisi metana di perairan atau air limbah, sebagian besar metana akan berada dalam bentuk gas dan bisa dengan mudah dilepaskan ke atmosfer.

Karakteristik Kimia

Metana adalah gas yang sangat mudah terbakar di udara. Ketika terjadi reaksi pembakaran, metana akan bereaksi dengan oksigen (O₂) untuk membentuk karbon dioksida (CO₂) dan uap air (H₂O).

Proses ini melepaskan energi panas dan menghasilkan nyala api yang berwarna pucat, sedikit bercahaya, namun sangat panas.

Titik didih metana adalah -162 °C (-259,6 °F), sedangkan titik leburnya adalah -182,5 °C (-296,5 °F). Dengan titik didih dan titik lebur yang sangat rendah, metana dapat dengan mudah berubah menjadi gas atau padatan, tergantung pada kondisi suhu dan tekanan.

Kemampuan metana untuk terbakar dan energi yang dihasilkannya menjadikannya bahan bakar yang berpotensi sebagai sumber energi alternatif.

Banyak negara dan perusahaan sedang mengkaji potensi pemanfaatan metana sebagai sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan.

Penggunaan Metana

Sifat-sifat khusus dari metana membuatnya memiliki beragam aplikasi dalam berbagai industri. Salah satu penggunaan utama metana adalah sebagai bahan bakar.

Metana digunakan sebagai bahan bakar dalam industri seperti pembangkit listrik, pengolahan limbah, dan transportasi.

Penggunaan metana sebagai bahan bakar membantu mengurangi emisi karbon dioksida dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar fosil lainnya.

Metana juga dapat diolah menjadi berbagai produk kimia seperti metanol dan etilen, yang memiliki berbagai aplikasi dalam industri kimia.

Selain itu, metana juga digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan berbagai produk plastik.

Potensi Dampak Lingkungan

Walaupun metana memiliki manfaat dalam penggunaannya sebagai bahan bakar dan bahan kimia, emisi metana juga berkontribusi pada pemanasan global dan perubahan iklim.

Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang lebih kuat dibandingkan dengan karbon dioksida, meskipun jumlahnya lebih sedikit dalam atmosfer.

Ketika metana dilepaskan ke atmosfer, ia dapat menyerap radiasi inframerah dan menyimpan panas di atmosfer.

Hal ini menyebabkan efek pemanasan bumi, yang dapat menyebabkan perubahan suhu global, pola cuaca yang tidak stabil, dan peningkatan tingkat permukaan air laut akibat mencairnya es di kutub.

Oleh karena itu, mengurangi emisi metana menjadi prioritas dalam upaya melawan perubahan iklim.

Pengelolaan limbah, pemulihan metana dari tempat-tempat seperti pertambangan batubara, dan penggunaan teknologi yang lebih efisien adalah beberapa cara yang dapat membantu mengurangi dampak lingkungan dari gas metana.

Apakah Gas Metana Bau?

Gas metana (CH₄) pada dasarnya adalah gas yang tidak berbau. Ini berarti bahwa metana tidak memiliki aroma atau bau yang khas. Jika Anda mencium bau tertentu saat berurusan dengan gas alam mentah atau gas metana, bau tersebut berasal dari komponen lain dalam gas, bukan dari metana itu sendiri.

Bau Gas Alam Mentah

Gas alam mentah, yang merupakan campuran gas alam sebelum diolah lebih lanjut, memang memiliki aroma khas. Bau ini disebabkan oleh komponen lain yang hadir dalam gas alam, terutama hidrogen sulfida (H₂S) atau sulfur. Gas hidrogen sulfida dapat memberikan bau yang sangat tidak sedap seperti bau telur busuk.

Penting untuk mencatat bahwa bau hidrogen sulfida ini adalah indikator penting karena gas ini dapat sangat beracun dan berbahaya bagi manusia.

Kehadiran bau ini dalam gas alam mentah memungkinkan orang untuk mengidentifikasi potensi risiko dan mengambil tindakan keamanan yang diperlukan dalam penanganan gas tersebut.

Kenapa Gas Memiliki Bau?

Meskipun gas metana sendiri tidak berbau, dalam banyak kasus, bau khas ditambahkan ke gas alam untuk tujuan keamanan.

Contohnya adalah pada LPG yang terdiri dari propana, butana, dan lain-lain. Penambahan bau ini bertujuan untuk memberikan indikator visual bagi orang bahwa gas bocor dan mengalir ke lingkungan.

Sehingga, jika terjadi kebocoran gas metana di dalam rumah atau fasilitas lainnya, orang dapat segera mengidentifikasinya berdasarkan bau yang tercium.

Senyawa yang umum digunakan untuk memberikan bau pada gas metana adalah zat kimia yang disebut metil merkaptan atau etil merkaptan.

Metil merkaptan memiliki aroma yang mirip dengan bau busuk, sedangkan etil merkaptan memiliki bau yang lebih mirip dengan bau bawang atau bau khas kentang.

Jadi, menjawab kenapa etil merkaptan ditambahkan pada LPG adalah agar orang dapat dengan cepat merespons kebocoran gas dan mengambil langkah-langkah pencegahan untuk menghindari risiko kebakaran, ledakan, atau paparan gas beracun.

Apakah Gas Metana Mudah Terbakar?

Gas metana (CH₄) memiliki sifat yang sangat mudah terbakar, dan kemudahan terbakarnya ini menimbulkan bahaya potensial dalam penanganan dan penggunaan gas ini.

Apakah Gas Metana Bisa Meledak?

Metana dapat menjadi bahaya ledakan di area tertutup atau terkurung. Ketika gas metana bocor ke ruangan atau ruang tertutup lainnya, dan mencapai konsentrasi yang cukup tinggi, ledakan dapat terjadi ketika gas tersebut bersentuhan dengan sumber panas atau percikan api.

Bahkan percikan api kecil saja dapat menyebabkan ledakan yang serius jika ada konsentrasi metana yang cukup tinggi di udara.

Metana dalam bentuk cair (metana yang sudah dipadatkan) akan mengapung di atas permukaan air dan akan menguap ketika bersentuhan dengan udara.

Uap metana yang dihasilkan dari cairan metana juga sangat mudah terbakar, sehingga membentuk awan uap yang sangat FLAMABEL atau mudah terbakar.

Saat terjadi kebakaran, gas metana dapat menyebabkan produksi gas beracun, yang dapat menjadi bahaya tambahan bagi kesehatan manusia yang terpapar oleh gas tersebut.

Campuran Eksplosif dengan Udara

Metana dapat membentuk campuran eksplosif dengan udara. Campuran eksplosif ini terjadi ketika ada konsentrasi gas metana dalam udara yang mencapai rentang yang tepat untuk terjadinya ledakan.

Campuran yang paling eksplosif adalah ketika satu volume metana dicampur dengan 10 volume udara (atau 2 volume oksigen).

Ketika campuran eksplosif terbentuk dan kemudian terpapar oleh sumber panas atau percikan api, akan terjadi ledakan yang sangat berbahaya.

Ledakan semacam itu dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan atau infrastruktur, serta mengancam nyawa dan keselamatan orang yang berada di sekitar area ledakan.

Bukan hanya gas metana saja yang dapat membentuk campuran eksplosif, tetapi partikel-partikel halus dari debu batubara dalam konsentrasi yang tepat juga dapat menjadi bahan peledak yang eksplosif ketika terkena sumber panas.

Kondisi seperti itu sering ditemui di pertambangan batubara dan dapat menjadi bahaya potensial bagi pekerja tambang.

Proses Pembentukan Metana dari Limbah Ternak

Gas metana terbuat dari sampah apa? Salah satuny adalah dari limbah ternak. Pembentukan metana (CH₄) dicapai melalui proses pencernaan anaerobik (oksidasi biologis dalam ketiadaan oksigen) dari bahan organik seperti limbah ternak dan sisa tanaman.

Gas yang dihasilkan dari sistem pencernaan anaerobik di peternakan hanya sekitar 65 persen metana, sisa sisanya adalah karbon dioksida dan gas organik jejak lainnya.

Pembentukan metana memerlukan dua kelompok utama bakteri anaerobik, yaitu 'pembentuk asam', yang mengubah limbah menjadi asam organik; dan 'pembentuk metana', yang kemudian mengubah asam organik ini menjadi metana dan karbon dioksida.

Selain itu, ada dua rentang suhu yang berbeda di mana bakteri ini dapat menghasilkan jumlah gas metana yang signifikan - rentang mesofilik (90-110F) dan rentang termofilik (120-140F).

Kelebihan Gas Metana dari Limbah Ternak

Keuntungan utama dari pembentukan metana adalah bahwa gas metana yang bermanfaat dihasilkan sebagai produk akhir. Selain itu, potensi bau limbah ternak yang dicerna dengan baik jauh berkurang.

Meskipun limbah yang telah dicerna memiliki nilai pupuk sedikit lebih rendah daripada limbah yang belum dicerna, namun lebih mudah diakses oleh tanaman. Limbah yang dicerna hanya diubah menjadi bentuk yang lebih mudah digunakan oleh tanaman.

Kekurangan Gas Metana dari Limbah Ternak

Ada beberapa kerugian yang harus dipertimbangkan dengan cermat dalam menilai potensi pembentukan metana di peternakan.

• Sebuah digester metana memiliki ukuran yang besar dan mahal. Biaya mahal berasal dari fakta bahwa digester metana harus bermutu baik, rapat udara, dan dipasok dengan sumber panas. Ukuran digester konvensional sama dengan 15-20 kali volume limbah harian yang dihasilkan, atau lebih besar jika limbah diencerkan sebelum dicerna. Volume limbah yang harus dibuang bertambah sesuai dengan penggunaan air pengenceran.
• Memerlukan tingkat manajemen yang sangat tinggi. Digester metana dapat sangat peka terhadap perubahan lingkungan, dan gangguan biologis dapat memerlukan waktu berbulan-bulan untuk diperbaiki. Pembentukan metana berhenti atau sangat rendah selama gangguan.
• Memulai digester metana, biasanya adalah fase paling kritis dalam pembentukan metana, adalah sulit. Bakteri pembentuk metana tumbuh sangat lambat, dan beberapa minggu diperlukan untuk membentuk populasi bakteri yang besar.
• Metana sulit disimpan, karena pada suhu normal gas dapat dikompres tetapi tidak dapat dicairkan tanpa peralatan khusus yang sangat mahal.
• Akhirnya, metana dapat membentuk campuran yang mudah terbakar jika terpapar udara.