Jumat, 06 Mei 2011

Kimia Minyak Bumi

Bab 8: Minyak Bumi
A.   Pembentukan Minyak Bumi, Gas Alam dan Batu Bara
Minyak Bumi, Gas Alam, dan Batu-bara berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.
·         Dan berikut ini kita akan membahas pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam:

ü  Minyak Bumi dan Gas Alam diduga berasal dari jasad renik lautan, baik tumbuhan.Sisa-sisa organism itu mengendap di dasar lautan, kemudian tertutup oleh lumpur.Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan diatasnya.Sementara itu, dengan dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.
ü  Proses pembentukan minyak dan gas ini memakan waktu jutaan tahu.Selain itu minyak termasuk SDA yang tidak  dapat diperbaharui sehingga kita harus menghemat minyak.
ü  Minyak dan gas yang berbentuk meresap dalam batuan yang berpori bagaikan air dalam batu karang
ü  Minyak dan gas dapat pula berimigrasi dari suatu daerah ke daerah lain,kemudian terkonsentari jika terhalangoleh suatu lapisan yang kedap.
ü  Walaupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar lautan, banyak sumber minnyak dan gas yang terdapat di daratan.Hal itu terjadi karena pergerakan kulit bumi yang, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.

·         Selanjutnya akan dibahas tentang pembentukan Batu-bara.

ü  Pembentukan batu-bara berasal dari tumbuhan(pohon-pohon dan pakis) yang terkubur selama kurang lebih 3 juta tahun lalu, karena adanya gempa bumi dan letusan gunung berapi.
ü  Batu-bara dikelompokkan berdasarnya kadar karbonnya dari yang tinggi k eke rendah:                                 CONTOH: antrasit(batu bara keras & kadar karbonnya tinggi )       batu-bara bitumen(lunak)       lighin        dan gambut      

B. Komponen penyusun minyak bumi   
1.      Gas Alam
Gas Alam komponen penyusunnya  terdiri dari metana (60%-90%), etana, propane dan butane.
ü  Etana dalam Gas Alam biasanya dipisahkan untuk keperluaan industry
ü  Propana dan Butana dicairkan, cairan yang diperoleh biasa kita sebut LPG
ü  Metana digunakan sebagai bahan bakar,sumber  hydrogen dan utuk pembuatan methanol.
2.      Minyak  Bumi
Minyak bumi  terdiri dari campuran senyawa hidrokarbon.Hidrokarbon yang terkandung  di dalam minyak bumi terutama alkana,sikloalkana,hidrokarbon aromatic,alkena dan berbagai senyawa karbon yang mengandung oksigen,nitrogen dan belerang.Komposisinya bergantung  dari sumur satu ke sumur yang lainnya atau dari daerah satu ke daerah lainnya.

3.      Batu bara
Batu –bara mengandung hidrokarbon tingkat tinggi, selain itu batu-bara juga mengandung senyawa belerang.

C. Penyulingan Minyak Bumi
            Minyak hasil pengeboran disebut crude oil (minyak mentah) yang berupa cairan kental hitam dan berbau tidak sedap. Minyak mentah terdiri atas lebih dari 500 senyawa yang harus dipisahkan agar dapat dimanfaatkan melalui proses refining (penghilangan). Tahap pertama pemisahan adalah distilasi fraksinasi (straight-run distillation).

Table 8.1 Fraksi Distilasi Minyak Bumi
Fraksi
Titik Didih ()
Jumlah Atom Karbon
Penggunaan
Fraksi gas
-160-25
C1-C4
Bahan bakar, pemanas
Bensin (gasoline)
30-100
C4-C10
Bahan bakar mobil
Nafta
100-180
C6-C14
Industri petrokimia
Kerosin (paraffin)
150-250
C10-C16
Bahan bakar jet
Minyak gas (diesel)
220-375
C13-C25
Bahan bakar diesel, pemanas
Residu
Lebih dari 350
C25 ke atas
(lihat Table 8.2)

Table 8.2 Pemisahan Residu Minyak Bumi
Nama Fraksi
Jumlah Atom Karbon (Kisaran)
Pnggunaan
Minyak Pelumas
20-30
Minyak pelumas, industri petrokimia
Minyak pemanas
30-40
Bahan bakar kapal, pembangkit listrik
Lilin parafin
40-50
Malam, lilin, vaselin
Aspal (tar)
Lebih dari 50
Pengeras jalan, bahan atap

            Dalam kilang minyak, tiap komponen minyak mentah dipisahkan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Awalnya, minyak mentah dipanaskan pada temperatur 400ºC, kemudian dialirkan ke menara fraksinasi. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tertinggal sebagai cairan, sedangkan komponen yang memiliki titik didih rendah akan menguap dan naik ke atas melalui sungkup-sungkup berbentuk mirip gelembung (disebut juga menara gelembung).
            Makin ke atas, temperaturnya makin dingin. Akibatnya, tiap komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan mengembun dan komponen yang memiliki titik didih lebih rendah akan terus menuju sungkup di atasnya. Komponen yang masih berupa gas ditampung untuk dicairkan. Uap yang dicairkan disebut LPG.

D. Kualitas Bensin
            Terdapat tiga macam bensin, yaitu premium, premix, dan super TT. Kualitas bensin ditentukan oleh jumlah letupan (knocking) yang ditimbulkan pada saat digunakan akibat terjadinya pembakaran yang terlalu dini. Makin banyak letupan, makin rendah mutu bensin. Hal ini menyebabkan mesin berbunyi menggelitik, mengurangi efisiensi pembakaran bahan bakar, dan dapat merusak mesin. Banyaknya letupan dinyatakan dengan bilangan oktana. Makin sedikit letupan, makin besar bilangan oktana yang dimiliki bensin tersebut.
           Adanya bunyi letupan disebabkan dalam bensin terdapat hidrokarbon rantai lurus yang terbakar tidak sempurna. Bahan bakar yang baik terdiri atas alkana rantai bercabang dan senyawa aromatik yang terbakar sempurna. Proses perengkahan adalah proses yang dapat digunakan untuk mengubah alkana rantai lurus menjadi alkana bercabang dan senyawa aromatik.
            Isooktana merupakan alkana yang memiliki sifat antiletup terbaik dalam mesin. Sedangkan n-heptana merupakan alkana yang paling banyak memiliki letupan dalam mesin. Isooktana yang memiliki letupan paling sedikit diberi bilangan oktana 100, sedangkan n-heptana yang memiliki letupan terbanyak diberi angka 0. Premix yang memiliki bilangan oktana 94 setara mutunya dengan campuran 94% isooktana dan 6% n-heptana. Tidak hanya itu, premix juga terdiri atas banyak hidrokarbon yang mutunya setara dengan campuran itu. Bensin premium memiliki bilangan oktana 80-85, sedangkan bensin super TT memiliki bilangan oktana 98.
            Bensin hasil distilasi masih banyak menimbulkan letupan karena sebagian besar berupa hidrokarbon rantai lurus. Oleh karena itu, dilakukan pengolahan untuk menaikkan bilangan oktana dengan penambahan zat antiletup (bahan aditif). Misalnya; metil t-butileter/MTBE [(CH3)3COCH3] atau tetraethyl lead/TEL, lead berarti timbal atau timah hitam) [(CH3CH2)4Pb]. Pembakaran bensin yang telah ditambah TEL menghasilkan oksida timbal yang akan keluar bersama asap kendaraan atau menempel pada komponen mesin.
E. Dampak Pembakaran Bahan Bakar
1. Karbon Dioksida
Karbon dioksida adalah gas hasil pembakaran. Misal, oktana menghasilkan karbon dioksida dan air.
2C8H18(l) + 25O2(g)      16CO2(g) + 18H2O(g)

Karbon dioksida di udara semakin lama semakin banyak dan mengakibatkan temperatur di bumi. Gejala itu adalah efek rumah kaca. Rumah laca biasa digunakan untuk pembibitan tanaman di negeri beriklim dingin. Akibat gejala ini adalah dikhawatirkan salju di puncak gunung dan di kutub mencair sehingga banyak pantai yang akan mencair.
2. Karbon Monoksida
            Karbon monoksida merupakan gas hasil pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna. Salah satu penyebabnya adalah kurangnya jumlah oksigen. Asap kendaraan adalah sumber utama bagi karbon monoksida di berbagai perkotaan. Konsentrasi gas karbon monoksida dalam asap kendaraan bermotor mencapai 10.000 – 40.000 ppm.

2C (s) + O2(g)      2CO(g)

Gas karbon monoksida tidak berwarna dan tidak berbau. Akibatnya gas ini tidak bisa segera diketahui. Gas CO sifatnya racun, menimbulkan gangguan saluran pernapasan (paru-paru), turunnya berat janin, meningkatkan jumlah kematian bayi, serta menimbulkan kerusakan otak. Ambang batas kadar karbon monoksida dalam udara ialah 20 ppm.  Jika lebih dari 100 ppm, dan menimbulkan sakit kepala dan gangguan pernapasa. Atau penyebab yang paling parah adalah kematian karena kekurangan oksigen.

3. Oksida Belerang
          Bahan bakar minyak bumi dan batu bara biasanya mengandung belerang. Akibatnya pembakaran bahan bakar akan menghasilkan oksida-oksida belerang sesuai dengan persamaan reaksi:
S(s) + O2(g)      SO2(g)

            Oksida belerang juga berasal dari industri pengolahan logam, yaitu pemanggangan bijih logam yang berupa sulfida. Contoh : Seng Sulfida (ZnS)
2ZnS(s) + 3O2(g)      2ZnO(s) + SO2(g)



Tidak ada komentar:

Posting Komentar