Apa itu Gas Nitrogen?

Dewasa ini, orang lebih mengenal Nitrogen mungkin hanya sebatas gas pengisi ban pada kendaraan bermotor seperti untuk ban mobil dan ban motor, dimana gas ini digunakan sebagai pengganti pengisian udara yang dipompa melalui kompresor yang sering kita temui di tempat tambal ban di pinggir jalan, padahal sebenarnya Nitrogen mempunyai banyak kegunaan lain yang dipakai oleh berbagai industri yang tanpa terasa sudah melekat pada kehidupan manusia.

Nitrogen dengan lambang rumus molekul kimia N2 berasal dari kata Bahasa Latin “Nitrum” dan Bahasa Yunani “Nitron” yang berarti “Pembentukan”, “Gen”, atau “Soda Asli”, dimana pada abad ke-18 telah banyak ahli kimia yang menyelidiki gas ini berdasarkan pengetahuan bahwa memang ada pecahan udara yang tidak membantu dalam proses pembakaran (combustion) namun secara resmi Nitrogen ditemukan oleh seorang fisikawan, kimiawan, dan ahli botani berkebangsaan Skotlandia Daniel Rutherford pada tahun 1772 dan juga dipelajari oleh beberapa ahli kimia dan ahli fisika lainnya  seperti Joseph Priestley, Carl Wilhelm Scheele, dan Henry Cavendish.

Banyak nama yang dipakai untuk Nitrogen seperti “zat lemas” yang dikarenakan zat ini bersifat malas dan tidak aktif bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. Seorang ahli fisika Perancis Antoine Lavoisier menyebut Nitrogen dengan sebutan Azote bangsa Yunani menyebutnya yang berati “tak Bernyawa”.

Nitrogen (N2) merupakan gas yang tak berbau (odorless), tak berwarna (colorless), tidak ada rasa (tasteless), dan bersifat Inert yaitu gas diatomik bukan logam yang stabil dimana sangat sulit berekasi dengan unsur dan senyawa lainnya. Nitrogen (N2) mengisi kurang lebih 78% atmosfer bumi sisanya Oxygen (O2) 21%, Argon (Ar) 1% dan gas lainnya. Nitrogen (N2) terdapat dalam banyak jaringan hidup dan pembentuk banyak senyawa penting seperti asam amino dan asam nitrat yang merupakan komponen terpenting pembentuk DNA dan RNA yaitu sejenis protein cikal bakal kehidupan makhluk hidup.

Seiring dengan arus industrialisasi dan meningkatnya permintaan Nitrogen (N2) untuk berbagai keperluan industri, Nitrogen (N2) diproduksi untuk skala industri dalam volume dan jumlah yang besar di pabrik pemisahan udara dimana udara dihisap, disaring, dibagi, dipampatkan dan didinginkan pada suhu ekstrem, dan terakhir dicairkan menjadi tiga jenis gas yaitu Nitrogen (N2), Oksigen (O2), dan Argon (Ar). Nitrogen (N2) berubah wujud dari bentuk gas menjadi cair pada suhu cryogenic yang sangat rendah yaitu -210 derajat celcius.

Jenis Bentuk Nitrogen (N2)

Secara garis besar Nitrogen (N2) terbagi atas dua bentuk yaitu dalam bentuk gas dan dalam bentuk cair atau liquid.

1. Nitrogen (N2) pada bentuk gas disimpan dan ditransport dalam wadah kontainer bejana yang terbuat dari bahan baja atau dari bahan aluminium yang pada umumnya disebut tabung baja (high Pressure cylinders) dengan berbagai ukuran volume mulai dari ukuran 0.5 m3, 1 m3, 1.5 m3, 2 m3, 6 m3, 7 m3, dengan tekanan kerja 150 Bar dan tabung ukuran 10 m3 dengan tekanan kerja 150 Bar dan 200 Bar.

Pada bentuk gas, terbagi atas tiga tingkatan kemurnian atau purity grade :

• Welding Grade (WG) yang kadang disebut juga Industrial Grade (IG)
• High Purity (HP) Grade
• Ultra High Purity (UHP) Grade 99,999%

Aplikasi kegunaan dalam bentuk gas, didasarkan pada pemanfaatan dua prinsip dasar yaitu Pure Gas dan Mixed (Mixture) Gas :

• Pure Gas yaitu aplikasi yang memerlukan hanya satu macam gas yang dalam hal ini gas Nitrogen (N2) dalam satu tabung gas
• Mixed Gas atau Mixture Gas yaitu aplikasi yang memerlukan dua macam gas atau lebih dalam satu tabung gas yang dalam hal ini gas Nitrogen (N2) dicampur dengan jenis gas lainnya.

2. Nitrogen (N2) pada bentuk cair (Liquid N2) atau kadang disingkat LIN disimpan dan ditransport dalam wadah kontainer bejana antara lain :

• Tabung Dewar : dipergunakan untuk menyimpan Nitrogen (N2) cair kapasitas dibawah 50Liter
• Tabung Vessel Gas Liquid (VGL) atau Portable Gas Supply (PGS) : dipergunakan untuk menyimpan Nitrogen (N2) cair kapasitas 150 Liter keatas
• Tanki/Cryogenic Tank atau Bulk atau Isotank : dipergunakan untuk menyimpan Nitrogen (N2) cair kapasitas 1.000 Liter keatas

Kegunaan Nitrogen dalam Kehidupan Manusia

Nitrogen (N2) mempunyai peranan yang sangat besar dalam perindustrian dan merupakan gas yang serba guna, karena sifatnya yang Inert Nitrogen (N2) dipergunakan oleh banyak industri kimia, petrokimia, agro industri, dan yang umum dipergunakan untuk pompa ban. Dalam bentuk cair (liquid) Cryogenic Nitrogen (N2) dipakai untuk membekukan makanan, mengawetkan material biologi, daur ulang material komposit, dan pendingin pada terapi rematik dan refrigerant pada tindakan operasi bedah pada suhu rendah (cryosurgery). Dalam bentuk gas Nitrogen (N2) dipergunakan sebagai atmospheric gas yaitu menggantikan Oksigen (O2) atau gas lainnya dalam udara yang dapat merusak atau bahkan berbahaya pada kegiatan proses pengerjaan.

Berikut kegunaan Nitrogen (N2) lainnya :

Chemical and Petrochemical

• Purging
• Sparging
• Injecting
• Used tire disposal foaming
• Plastic container disposal
• Debonding
• Freeze grinding
• Reforming fiber tiles
• Drying
• Dephasing
• Reforming plastic tubes
• Machining
• Blanketing

Electric and Elctronics

• Shielding and Purging

Metallurgy Industry

• Cryo forming
• Welding
• Metalizing
• Copper base metals
• Continuous casting
• Blanketing
• Quenching
• Scrap metal treatment
• Shrink fitting
• Aluminum degassing
• Scrap cable recovery
• Inerting

Glass and Lamp

• Halogen lamp
• Blanketing
• Bulbs and tube

Medical

Cryobiology
Cryo Surgery

Agriculture Industry

• Freezing
• Refrigeration
• Storage MA/CA
• Transportation MA/CA
• Sparging
• Packaging MA/CA (Modified Atmosphere/Controlled Atmosphere)
• Rats eradication
• Cryogrinding
• Case hardening

Others 

• Wire stripping
• Tire filling
• Purging pipe
• Research
• etc