duniaesai.com

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Selamat Datang di Dunia Esai

Di sini anda dapat menemukan referensi berupa esai, artikel, makalah yang telah dikumpulkan dan dikelompokkan ke dalam masing-masing subyek bahasan.
Anda dapat mencari referensi yang dibutuhkan melalui direktori yang ada, atau menggunakan mesin pencari yang kami sediakan. Saat ini Dunia Esai menyediakan lebih dari 450 artikel, esai, dan makalah yang terus diperbarui.

Kimia dan Fisika Kantong Udara

E-mail Print PDF
( 4 Votes )
User Rating: / 4
PoorBest 

Kantong udara ternyata tidak seperti balon udara biasa. Ada reaksi yang bekerja di dalamnya. Ini dia kantong yang penting
untuk meminimalkan risiko kecelakaan.

Kecelakaan di jalan raya sering menelan banyak nyawa. Kebanyakan karena faktor manusia. Namun, ada juga yang
disebabkan oleh faktor peralatan pada kendaraan. Melengkapi peralatan standar mobil setidaknya bisa mengurangi risiko
tinggi. Di mobil kita sabuk pengaman dan kantong udara adalah pengaman-pengaman yang wajib ada.
Sudahkah kita selalu kenakan? Sudahkah kita tahu cara kerjanya? Paparan di bawah ini mengajak teman-teman untuk
memahami kimia dan fisika di balik kantong udara.

Hukum Newton dan pengamanan

Tentu kita sudah paham betul hukum Newton I yang intinya suatu benda akan cenderung tetap pada kecepatan yang sama
(yang diam akan tetap diam, yang bergerak dengan kecepatan tertentu akan tetap bergerak dengan kecepatan itu), kecuali
ada gaya luar yang mempengaruhi.

Nah, saat terjadi tabrakan, hukum ini jelas berlaku. Saat sebelum terjadi tabrakan, orang yang ada di kendaraan bergerak
dengan kecepatan tertentu-akibat mobilnya bergerak. Sesaat setelah tabrakan terjadi, orang tadi tentu akan bertabrakan
dengan bagian mobil di hadapannya, bagi sopir tentu setirnya, dan akhirnya berhenti bergerak. Jadi, pasti ada gaya yang
bekerja pada orang itu.

Kecelakaan parah terjadi bila kendaraan bertabrakan saat kecepatan tinggi karena perubahan kecepatan besar yang
berarti gaya yang bekerja pada orang besar.

Untuk meminimalkan cedera akibat tumbukan itu, kantong udara dan sabuk pengaman digunakan. Kantong udara
melakukannya dengan memberikan bantalan untuk menurunkan besarnya gaya yang bekerja pada korban dan
mendistribusikan gaya itu pada permukaan yang lebih luas. Bantalan tadi dihasilkan dengan menggembungkan kantong
udara dengan gas N2. Kemudian, ketika orang menumbuk kantong udara yang berisi gas tadi, perlahan gas keluar dari
kantong.

Mengapa perlu dibuat gas dari kantong keluar perlahan-lahan? Seperti dibahas tadi, gaya bekerja pada orang dalam
kendaraan yang tabrakan. Dari hukum Newton II, gaya sebanding dengan percepatan, yakni perubahan kecepatan per
satuan waktu. Nah, kalau perubahan kecepatan (dari bergerak hingga diam) terjadi dalam waktu yang singkat, percepatan
besar sekali. Dengan demikian, gaya juga besar sekali, cedera akan parah. Sebaliknya, bila perubahan kecepatan bisa
dibuat untuk jangka waktu yang lebih lama, percepatan tidak terlalu besar, gaya yang bekerja tidak terlalu besar,
harapannya cederanya tidak parah atau selamat.

Selain itu, kantong udara meminimalkan cedera dengan mendistribusikan gaya itu pada permukaan yang lebih luas. Bila
tubuh bertabrakan langsung dengan setir, semua gaya akan bekerja hanya pada bagian tubuh seukuran setir (Gambar
1a), cedera yang serius dapat terjadi. Namun, bila tubuh bertubrukan dengan kantong udara yang telah menggembung,
gaya akan bekerja pada permukaan yang lebih luas (Gambar 1b), gaya yang bekerja pada bagian tertentu tubuh menjadi
lebih kecil dan cederanya pun menjadi lebih ringan atau terbebas sama sekali.

Bahan utama di kantong udara

Kantong udara di mobil menggunakan padatan yang menghasilkan gas. Kebanyakan kantong udara menggunakan
natrium azida, Na3. Dalam kecelakaan mobil, sensor tabrakan akan mengaktifkan rangkaian yang akan menyebabkan
natrium azida terbakar dan terurai (terdekomposisi) menghasilkan natrium dan gas nitrogen, yang dengan cepat dapat
menggembungkan kantong udaranya (Gambar 2).

Walaupun komposisi persisnya merupakan rahasia perusahaan, campuran yang paling populer adalah campuran yang
terdiri atasnatrium azida (Na3), kalium nitrat (KNO3), dan silikon dioksida (SiO2) sebagai reaktan sekunder. Dengan
rangsangan listrik NaN3 akan terurai sesuai reaksi:
2 NaN3 (s) - 2 Na (s) + 3N2 (g)

Logam natrium (Na), produk samping produksi gas nitrogen yang menggembungkan kantong udara itu, adalah logam
yang sangat reaktif. Seperti barangkali pernah ditunjukkan oleh guru di sekolah, sebutir kecil natrium yang dijatuhkan ke air
akan menghasilkan api yang cukup hebat. Untuk itulah kalium nitrat ditambahkan, kalium nitrat dan natrium akan bereaksi
menghasilkan lagi gas nitrogen:
10 Na (s) + 2 KNO3 (s) - K2O (s) + 5 Na2O (s) + N2 (g).

Kalium oksida (K2O) dan natrium oksida (Na2O) akan bereaksi dengan senyawa ketiga dalam komposisi kantong udara,
yakni silikon dioksida (SiO2), untuk membentuk alkali silikat, atau gelas, zat yang tidak reaktif dan tidak berbahaya bila
dibuang.

Natrium azida dalam dosis kecil pun merupakan racun. Senyawa ini dengan mudah akan diserap melalui kulit dan
paru-paru, dapat menimbulkan ketidaknormalan kardiovaskular, dan dengan pemaparan (exposure) untuk waktu yang
lama dapat menimbulkan kematian. Walaupun jumlah azida yang digunakan cukup kecil, kalau kita dapat mengganti
bahan ini dengan bahan yang lebih aman tentu lebih baik. Ini sampai sekarang masih merupakan tantangan yang harus
dijawab.

ISMUNANDAR Dosen di Departemen Kimia FMIPA ITB
Sumber: Kompas Cyber Media

You are here: Esai Esai Sains Kimia dan Fisika Kantong Udara