Bahan Kimia Berbahaya Dan Tindakan Perlindungan Yang Digunakan dalam Produksi Superplasticizer Asam Polikarboksilat

Dalam proses sintesis superplasticizer polikarboksilat, bahan baku yang digunakan antara lain inisiator, monomer kecil, zat pemindah rantai, dan serpihan soda kaustik. Inisiator utamanya adalah persulfat dan peroksida, yang umum digunakan adalah hidrogen peroksida (H2O2) dan amonium persulfat [(NH4)2S2O8]. Monomer kecil yang paling umum digunakan adalah asam akrilat dan hidroksietil akrilat. Agen transfer rantai yang umum termasuk merkaptoetanol dan asam merkaptoasetat.

3.1 Pemrakarsa

Inisiator yang digunakan dalam reaksi polimerisasi superplasticizer polikarboksilat terutama adalah peroksida dan persulfat, umumnya hidrogen peroksida (H2O2) dan amonium persulfat [(NH4)2S2O8], yang merupakan zat pengoksidasi kuat yang mudah terurai bila dipanaskan. Mereka digunakan dalam polimerisasi dan kopolimerisasi radikal vinil dalam superplasticizer polikarboksilat. Inisiator adalah bahan baku penting dalam sintesis zat pereduksi air. Dosisnya mempengaruhi panjang rantai dan berat molekul superplasticizer, dan panjang rantai yang sesuai diperlukan untuk kinerja terbaik dari superplasticizer.

Karena hidrogen peroksida dan amonium persulfat bersifat korosif, keamanan harus dipastikan selama proses produksi sambil mendapatkan superplasticizer polikarboksilat berkualitas tinggi.

Hidrogen peroksida adalah oksidator yang sangat mudah meledak. Bahan ini tidak mudah terbakar namun bereaksi dengan bahan yang mudah terbakar, melepaskan sejumlah besar panas dan oksigen, yang dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Ia paling stabil pada pH 3.5-4.5, mudah terurai dalam larutan basa, dan dapat terurai bila terkena cahaya kuat, terutama radiasi gelombang pendek.

Amonium persulfat bersifat korosif dan mengiritasi serta dapat menyebabkan luka bakar pada tubuh manusia. Ini dapat meledak jika terkena panas atau benturan tinggi dan membentuk campuran yang mudah meledak dengan zat pereduksi, bahan organik, atau zat yang mudah terbakar. Amonium persulfat juga dapat digunakan untuk memproduksi hidrogen peroksida. Dalam produksi superplasticizer polikarboksilat, amonium persulfat atau hidrogen peroksida digunakan sebagai tambahan inisiator untuk menginduksi polimerisasi monomer kecil. Dalam pengujian laboratorium, pemberian makan, dan penyimpanan, peralatan pelindung diri harus dipakai, termasuk sarung tangan karet, kacamata pengaman bahan kimia, dan pakaian kerja anti korosi untuk menghindari cedera. Jika tidak sengaja terkena kulit, sebaiknya segera dibilas dengan air.

3.2 Monomer Kecil

Banyak jenis monomer kecil yang digunakan dalam produksi superplasticizer polikarboksilat, dengan yang paling umum digunakan adalah asam akrilat dan hidroksietil akrilat. Asam akrilat merupakan bahan baku utama pembuatan superplasticizer polikarboksilat. Ini adalah monomer vinil yang berpolimerisasi cepat dan asam karboksilat tak jenuh yang paling sederhana. Sebagai monomer molekul kecil, ia bereaksi dengan monomer yang lebih besar, membentuk struktur molekul seperti sisir di bawah pengaruh zat pemindah rantai.

Asam akrilat bersifat asam kuat dan korosif, dengan sifat kimia yang sangat reaktif. Uapnya membentuk campuran yang mudah meledak dengan udara, yang dapat menyebabkan pembakaran atau ledakan bila terkena api terbuka atau panas tinggi. Bereaksi hebat dengan zat pengoksidasi. Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan reaksi polimerisasi, melepaskan panas dalam jumlah besar, menyebabkan pecahnya wadah penyimpanan dan kecelakaan ledakan [4].

Hidroksietil akrilat dapat dibuat dari asam akrilat dan etilen oksida melalui aksi katalis. Perannya dalam superplasticizer polikarboksilat mirip dengan asam akrilat, tetapi menggunakan asam akrilat secara langsung dapat mengurangi langkah produksi, dan umumnya lebih efisien bagi pabrik kimia untuk memilih asam akrilat untuk keuntungan ekonomi yang lebih baik.

Keduanya merupakan cairan beracun dan korosif, mengandung gugus fungsi kimia reaktif. Tindakan perlindungan harus diambil saat memproduksi superplasticizer polikarboksilat. Tindakan pencegahan khusus meliputi:

1. Bila konsentrasi di udara melebihi batas, kenakan masker gas; dalam keadaan darurat, gunakan alat bantu pernapasan mandiri untuk menyelamatkan atau melarikan diri.
2. Kenakan kacamata pengaman bahan kimia.
3. Kenakan pakaian pelindung yang terbuat dari bahan tahan korosi.
4. Kenakan sarung tangan karet.
5. Sepulang kerja, mandi dan berganti pakaian dengan memperhatikan kebersihan diri.

3.3 Agen Pemindahan Rantai

Tiol umumnya digunakan sebagai agen transfer rantai dalam sintesis superplasticizer polikarboksilat, seperti merkaptoetanol dan asam merkaptoasetat. Agen pemindah rantai tidak secara signifikan mempengaruhi kecepatan reaksi sintesis superplasticizer polikarboksilat tetapi mengontrol panjang rantai polimer dan secara efektif dapat mentransfer radikal bebas. Umumnya, peningkatan dosis zat pemindah rantai akan memperpendek rantai polimer dan mengurangi viskositas.

Baik asam merkaptoasetat maupun merkaptoetanol mengandung gugus tiol dan merupakan cairan yang sangat beracun dengan bau yang menyengat. Bahan-bahan ini dapat menyebabkan ledakan jika terkena api terbuka atau panas tinggi dan menghasilkan asap belerang beracun jika terurai oleh panas. Bahan-bahan tersebut sangat korosif. Langkah-langkah keselamatan harus dipatuhi dengan ketat, termasuk mengenakan masker gas, kacamata pelindung, sarung tangan karet tahan asam dan alkali, dan pakaian kerja tahan asam.

1. Kontak dengan kulit: Lepaskan pakaian yang terkontaminasi dan cuci kulit dengan banyak air mengalir.
2. Kontak dengan mata: Segera angkat kelopak mata dan bilas dengan air mengalir atau garam selama minimal 15 menit; mencari pertolongan medis.
3. Penghirupan: Pindah ke udara segar dan pastikan saluran pernapasan tidak terhalang. Jika sulit bernapas, berikan oksigen; jika pernapasan berhenti, lakukan pernapasan buatan dan dapatkan bantuan medis.
4. Tertelan: Minumlah banyak air hangat, dimuntahkan, dan dapatkan bantuan medis.
5. Metode pemadaman kebakaran: Gunakan air, kabut, bubuk kering, atau pasir untuk memadamkan api. Jika terjadi kebocoran, evakuasi personel ke tempat yang aman.

3.4 Alkali Anorganik

Dalam proses produksi superplasticizer polikarboksilat, alkali anorganik biasanya digunakan untuk menetralkan dan menghentikan reaksi. Alkali anorganik yang paling umum digunakan adalah natrium hidroksida. Natrium hidroksida serpihan padat, umumnya dikenal sebagai soda kaustik, adalah bahan baku basa yang paling banyak digunakan dalam industri asam karboksilat.

Soda kaustik tidak mudah terbakar, namun melepaskan sejumlah besar panas ketika bersentuhan dengan air atau uap air, sehingga membentuk larutan korosif. Bereaksi dengan asam, melepaskan panas. Ini sangat korosif dan sangat mengiritasi. Debu atau asapnya dapat mengiritasi mata dan saluran pernapasan, menimbulkan korosi pada septum hidung, serta menyebabkan luka bakar jika bersentuhan langsung dengan kulit dan mata. Jika tertelan secara tidak sengaja dapat menyebabkan luka bakar pada saluran pencernaan, erosi mukosa, pendarahan, dan syok.

Karyawan harus mengenakan pakaian pelindung, sarung tangan, kacamata, atau masker sebelum mulai bekerja. Pabrik harus menyediakan fasilitas mandi dan cuci mata yang aman. Jika terkena mata, segera bilas dengan air atau larutan garam selama 15 menit, lalu oleskan novokain 2%. Dalam kasus yang parah, dapatkan perawatan medis.