Sifat-sifat Air Superheated

Konstanta Dielektrik
Konstanta dielektrik atau juga dikenal dengan istilah permitivitas listrik, adalah sebuah konstanta yang menunjukkan rapatnya garis-garis gaya elektrostatik suatu material, jika material tersebut diberi potensial listrik. Molekul-molekul material yang sifatnya polar, memiliki nilai konstanta dielektrik yang tinggi. Begitu pula sebaliknya, molekul material non-polar memiliki nilai konstanta dielktrik rendah.

20131126-043721 PM.jpg

Konstanta Dielektrik Air Pada Berbagai Kondisi Temperatur
(Sumber)

Air menjadi salah satu material yang sifatnya sangat polar, karena kutub positif dan negatif dari atom-atom penyusun molekul H2O berada dalam jarak yang jauh. Sifat polar sebuah material identik dengan nilai konstanta dielektriknya, semakin polar material tersebut akan semakin tinggi pula nilai konstanta dielektriknya. Air memiliki nilai konstanta dielektrik 80,10 pada temperatur 20oC dan menjadi hanya 7 pada temperatur kritisnya. Hal ini menunjukkan bahwa kenaikan temperatur air superheater akan menurunkan nilai konstanta dielektriknya sekaligus turunnya sifat polar air.

Solubility
Air yang berada dalam kondisi superheater akan memudahkan senyawa-senyawa organik maupun anorganik untuk larut ke air. Hal ini disebabkan karena temperatur air yang sangat tinggi akan membuat senyawa-senyawa tersebut menjadi bersifat polar, sehingga akan menjadi mudah larut ke air. Bahkan senyawa-senyawa organik yang sifatnya tidak mudah larut akan menjadi mudah larut jika bertemu dengan air superheater.

Selain senyawa organik dan anorganik, air juga menjadi sangat mudah melarutkan molekul-molekul gas jika berada dalam kondisi superheater. Nitrogen misalnya akan larut ke air superheater bertekanan, pada temperatur minimum 74oC. Sedangkan oksigen akan larut pada temperatur di atas 94oC. Namun jika air sudah melewati temperatur kritisnya, semua jenis gas akan sepenuhnya membentuk larutan yang homogen.

Ionisasi Air
Pada kondisi superheated, air semakin mudah untuk mengalami ionisasi sendiri (self ionization). Pada temperatur tinggi ini air akan dengan mudah terionisasi membentuk H3O+ dan OH-. Terbentuknya dua ion tersebut ditandai dengan turunnya nilai pH air sekalipun sifat air yang masih netral karena jumlah yang sama antara ion positif dengan negatif.

Korosifitas
Air superheater yang terionisasi pada temperatur tinggi akan menghasilkan ion OH- yang bersifat korosif. Apalagi jika kandungan oksigen terlarut di dalam air berada dalam jumlah yang besar, maka air tersebut akan semakin bersifat korosif. Sifat korosif air superheater tidak selalu berdampak negatif, pada boiler misalnya, jika kondisi air dikontrol dengan baik maka terbentuknya lapisan magnetit -- sebagai hasil oksidasi air terhadap logam pipa boiler -- pada permukaan kontak pipa boiler dengan air justru akan berfungsi untuk mencegah korosi yang lebih parah. Dan baru-baru ini sebuah penelitian di Universitas Nasional Singapura menyimpulkan bahwa air yang berada pada temperatur 400oC mampu mengkorosi berlian.

Kebutuhan Energi
Energi yang dibutuhkan untuk membentuk air superheater lebih rendah daripada membentuk uap air. Sebagai ilustrasi mari kita perhatikan tabel properti uap air atau bisa juga menggunakan tabel online pada link berikut ini. Untuk membentuk uap air dari air bertemperatur 25oC ke uap air 250oC pada 1atm membutuhkan 2869 kJ/kg. Sedangkan untuk membentuk air superheater bertemperatur 250oC dari air bertemperatur 25oC dan tekanan 50 bar hanya membutuhkan energi panas sebesar 976 kJ/kg.

Sumber:

Steam Table:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *