Oksigen pada proses pengelasan?

Oksigen
Oksigen diperlukan untuk setiap proses pembakaran, termasuk juga pada las oxy-acetylene. Oksigen murni digunakan agar pembakaran berlangsung cepat, sempurna dan gas yang dihasilkan lebih terkontrol sehingga tidak mempengaruhi kualitas lasan. Pembakaran yang cepat dan sempurna akan menghasilkan suhu maksimum sehingga pengelasan berlangsung cepat. Unsur-unsur dalam udara tersebut dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Misal udara mendidih pada suhu 182,77oC. Udara yang sudah dipisahkan disimpan pada suhu 195,55oC. Pemisahan udara tidak saja menghasilkan oksigen, tetapi juga beberapa gas lain yang diperlukan pada proses pengelasan lain yaitu :  Karbon dioksida, argon, dan helium. Gas tersebut dipakai untuk gas pelindung pada las busur elektroda tidak terbungkus.

Api Oxy-acetylene
Komponen utama las Oxy-acetylene adalah api Oxy-acetylene sehingga las ini sering disebut las api. Kualitas api sangat berpengaruh terhadap lasan. Secara teoritis, pembakaran sempurna acetylene berlangsung menurut reaksi kimia sebagai berikut. C2H2 + 2,5O2 􀀀 2CO2 + H2O. Berdasarkan persamaan reaksi di atas diketahui bahwa 1 volume acetylene memerlukan 2,5 volume oksigen dan dari pembakaran dihasilkan 2 volume karbon dioksida dan 1 volume zat air (uap air). Dalam kenyataan reaksi tersebut tidak berlangsung sekali tetapi terjadi dalam dua tahap. Tahap pertama (reaksi primer), terjadi nyala inti dengan persamaan reaksi sebagai berikut. C2H2 + O2 􀀀 2CO + H2O. Berdasar persamaan tersebut diketahui bahwa 1 volume acetylene memerlukan hanya 1 volume oksigen. Oksigen ini diperoleh dari tabung oksigen. Hasil reaksi primer adalah 2 volume karbonmonoksida dan 1 volume hidrogen serta panas sebesar 19 MJ/m3 (507 Btu/ft3). Panas tersebut diperoleh dari penguraian acetylene dan oksidasi karbon yang berasal dari acetylene yang terurai.

Nyala inti tersebut relatif kecil, bersinar terang berwarna kebirubiruan. Nyala inilah yang menghasilkan panas cukup tinggi yang diperlukan untuk pengelasan. Jika semua karbon yang terurai pada tahap pertama habis terbakar, kondisi itu dinyatakan api netral. Tidak ada unsure karbon yang lepas dan bereaksi dengan benda kerja.

Reaksi tahap kedua terjadi di luar kelopak nyala inti. Pada tahap kedua ini karbonmonoksida dan hidrogen hasil reaksi tahap pertama terbakar oleh oksigen dari udara bebas menghasilkan karbon dioksida dan uap air seperti persamaan di bawah ini.

2 CO + ¾ H2 + 1,5 O2  2 CO2 + H2O Panas yang dihasilkan dari reaksi kedua ini sebenarnya lebih besar dari tahap pertama yaitu 36 MJ/m3 (963 Btu/ft3), namun karena kecepatan pembakaran rendah dan volumenya besar sehingga suhunya lebih rendah dibanding suhu nyala inti. Sebaliknya, nyala inti kecil tetapi kecepatan pembakaran jauh lebih tinggi disebabkan suplay oksigen murni dari tabung yang bertekanan, sehingga suhu lebih tinggi.

Nyala api Oxy-acetylene dapat dikontrol dengan mudah memakai katup yang ada pada pembakar. Perubahan proporsi campuran oksigen dan acetylene yang mengalir ke ujung pembakar akan mengubah karakteristik kimiawi nyala inti yangakan mempengaruhi pencairan dan komposisi benda kerja. Berbagai kualitas apidapat diperoleh dengan mengubah besar-kecilnya pembukaan katup pada pembakar.