Jumat, 07 November 2014

MINYAK BUMI dan PETROKIMIA

Gambar pengeboran minyak bumi lepas pantai
Minyak bumi merupakan campuran hidrokarbon yang terbentuk berjuta-juta tahun dari komposisi bertahap hewan dan tumbuhan. Biasanya minyak bumi berada dibawah permukaan bumi mellui pengeboran  dari dalam tanah dan pemompaan untuk pemanfaatannya. Minyak kasar harus dikilang (refining) melalui destilasi atau penyulingan  bertingkat untuk memperoleh jenis bahan bakar tertentu. Bahan bakar yang diperoleh dari hasil penyulingan antara lain : bensin, kerosin, minyak tanah dan parafin.

Pembentukan minyak bumi dan Gas Alam.      

Minyak bumi dan gas alam merupakan gabungan atau campuran  komposisi dari hidrgen dan karbon. Oleh karena itu disebut juga sebagai hidrokarbon. Nama lain dari hidrokarbon adalam petroleum. Kata petroleum berasal dari bahasa latin yaitu petra berarti batuan dan oleum berarti minyak Jadi minyak dan gas bumi dapat diartikan sebagai hasil yang didapat dari batuan di dalam kerak bumi. Istilah lain yang sering digunakan untuk minyak bumi adalah minyak mentah (crude oil).
Bagaimanakan minyak bumi terbentuk? Minyak bumi berasal dari formasi batuan yang berumur sepuluh juta sampai empatratus juta tahun. Penelitian membuktikan bahwa pembentukan minyak bumi berkaitan dengan pengembangan batuan sedimen bebutir halus yang mengendap dilaut atau di dekat laut. Hal ini berarti bahwa minyak bumi adalah produk dari binatang dan tumbuh-tumbuhan yang hidup di laut.
Ada dua teori yang menjelaskan terbentuknya minyak bumi, yaitu teori anorganik dan organik. Teori anorganik menyatakan bahwa hidrogen dan karbon terbentuk secara bersamaan di kerak bumi di bawah tekanan dan temperatu yang tinggi. selanjutnya membentuk minyak dan gas, yang akhirnya menemukan jalan melalui batuan-batuan berpori dan terakumulasi dalam perangkap-perangkap alami di dalam bumi.
Teori organik pembenukan minyak bumi diajukan oleh Engler 1911. Ia mengatakan bahwa minyak bumi terjadi dari bahan organik melalui tiga tahap, yaitu :
Tahap pertama, yaitu deposit binatang dan tumbuh-tumbuhan berkumpul didasar laut yang akan diuraikan oleh bakteri. Karbohedrat dan protein diubah menjadi bahan yang dapat larut dalam air
 atau menjadi gas terbawa oleh aliran air atau aliran udara. lemak, malam dan bahan lainnya yang stabil (rosin, kolesterol dan lain-lain ) akan tetap tinggal.
Tahap kedua, yaitu suhu dan tekanan yang tinggi mengakibatkan terbentuknya karbondioksida dan senyawa yang mengandung gugus karboksil. Selain itu air akan terbentuk dari asam hidroksi dan alkohol serta akan menghasilkan residu bitumen. Panas dan tekanan selanjutnya akan menyebabkan terjadinga rengkahan, dan menghasilkan cairan yang mempunyai kandungan olefin yang tinggi, sering disebut protoperolium.
Tahap ketiga, yaitu kompenen tidak jenuh yang adal dalam protopetroleum akan berpolimerisasi karena pengaruh katais, sehingga poliolefin akan berubah menjadi senyawa hidrokarbon naften dan parafin. Senyawa hirokarbon aromatis dianggap terbentuk secara langsung pada proses rengkahan atau siklisasi melalui reaksi kondensasi.
Secara singkatnya minyak bumi merupakan hasil pelapukan fosil-fosil tumbuhan dan hewan di zaman purba jutaan tahun yang silam. Organisme yang mati mengalami pembusukan oleh jasad renik (mikroorganisme), lalu terpendam dalam lapisan kulit bumi. Di bawah pengaruh suhu dan tekanan tinggi , material organik itu melalui proses jutaan tahun lamanya berubah menjadi minyak bumi yang terkumpul dalam pori-pori batu kapur atau batu pasir.
Jika akumulasi minyak bumi di suatu kawasan dipandang cukup banyak (cukup menguntungkan secara komesial) , maka minyak bumi tersebut diambil dengan cara pengeboran.

Daerah penambangan minyak bumi antara lain adalah Aceh, Sumatera utara, Riau, Kalimantan Timur, dan Irian Jaya. 

Pabrik pengilangan(refineries) antara lain adalah Arun , Dumai, Bontang , Balikpapan dan Cilacap.

Komponen-komponen minyak bumi:
a.   Senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh(alkana) dalam jumlah yang paling banyak
b.   Senyawa-senyawa hidrokarbon tak jenuh(alkena,alkuna dan alkadiena) sangat sedikit dikandung oleh minyak bumi sebab mudah mengalami adisi menjadi alkana.
c.    Seyawa yang lain selain hidrokarbon, yaitu senyawa yang mengandung belerang(0,1-7%), nitrogen(0,01-0,9%), oksigen(0,06-0,4%) dan seyawa logam(jumlahnya sangat kecil).

B. Pengolahan minyak bumi 
          Bahan bakar minyak diperoleh dengan mendestilasi minyak bumi. Destilasi adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih dari berbagai komponen yang menyusun campuran tersebut dalam menara atau kolom destilaasi.  Minyak bumi dipanaskan sampai 3500C dan dipompakan ke dalam kolom destilasi. Sebagian dari minyak menguap dan bergerak melalui sungkup-sungkup. Di sini sebagian dari uap (yaitu fraksi titik didih tinggi) mencair dan mengalir melalui pelat, sehingga terpisah dari fraksi yang lain. Uap yang tidak mencair (sebab titik didih lebih rendah) melanjutkan perjalanannya ke bagian kolom yang lebih atas dan mengalami pencairan sebagian) pada pelat-pelat di sebelah atas . Demikianlah seterusnya , sehingga akhirnya diperoleh fraksi gas-gas.

Tabel Fraksi-fraksi dalam minyak bumi hasil destilasi
Fraksi minyak bumi
Jumlah atom C
Trayek titik didih
Kegunaan
Gas alam(LNG)
C1-C2
-1600C sampai –880C
bahan bakar
Elpiji(LPG)
C3-C4
-400C sampai 00C
bahan bakar
Petroleum eter
C5-C6
200C sampai 700C
Pelarut
Bensin
C7-C8
700C sampai 1400C
Bahan bakar kendaraan bermotor
Nafta
C9-C10
1400C sampai 1800C
Bahan bakar kendaraan bermotor
Kerosin(minyak tanah)
C11-C13
1800C sampai 2500C
Bahan bakar lampu, kompor,kapal terbang tertentu
Solar
C14-C16
2500C sampai 3500C
Bahan bakar mesin diesel(mesin kendaraan maupun mesin industri)
Minyak pelumas
C17-C20
di atas 3500C
Pelumas mesin-mesin
Vaselin dan lilin
C21-C24

Bahan bakar
Aspal
C36 dst

Konstruksi jalan
     

C. Bensin
  Bensin adalah campuran isomer-isomer heptana(C7H16) dan oktana(C8H18).
Untuk memperoleh bensin dilakukan proses cracking pada pengolahan minyak bumi. Proses cracking adalah pemutusan hidrokarbon yang rantainya panjang. Caranya ; minyak bumi dipanaskan pada suhu 8000C agar fraksi berantai panjang yang kurang komersil pecah menjadi fraksi bensin yang rantainya lebih pendek.
Mutu bensin dinyatakan dengan bilangan oktan. Bilangan oktan adalah persentase iso-oktana(2,2,4 trimetil pentana) dalam suatu bensin. Makin tinggi harga  bilangan oktan suatu bensin, makin efisien bensin tersebut menghasilkan energi.
          Bensin premium mempunyai bilangan oktan sekitar 82 artinya 82% iso-oktana dan 18%   n-heptana.
          Bensin super mempunyai bilangan oktan 98 artinya 98% iso-oktana dan 2% n-heptana.
          Untuk meningkatkan bilangan oktan , ke dalam bensin  ditambahkan tetra etil timbal(tetra ethyl lead=TEL), yaitu suatu zat yang mampu mempercepat pembakaran bensin agr efisiensinya maksimum. Akan tetapi, pemakain TEL ini memberikan dampak negatif, yaitu mencemarkan udara. Sebagai pengganti TEL , ke dalam bensin ditambahkan metil tersier butil eter(MTBE) yang mempunyai fungsi yang sama.


Dampak negatif pemakaian bensin  :
1. Asap buangan kendaraan bermotor merupakan sumber utama gas karbon monoksida(CO) yang beracun. Gas CO memiliki  kemampua  untuk terikat kuat pada hemoglobin, sehingga tubuh kita akan kekurangan oksigen.
    Udara dengan kadar CO 100 ppm(0,01%) dapat menyebabkan sakit kepala dan cepat lelah.
    Udara dengan kadar CO 750 ppm(0,075%) dapat menyebabkan kematian.
2.Bensin yang mengandung TEL menghasilkan debu-debu timbal(Pb) ke udara. Jika debu itu terisap oleh manusia dalam kadar yang cukup tinggi menyebabkan beberapa enzim pertumbuhan  tidak aktif. Akibatnya bagi anak-anak adalah berat badan berkurang serta perkembangan sistem syaraf lambat, sedangkan bagi orang dewasa adalah selera makan hilang, cepat lelah dan iritasi saluran pernapasan.   

 Pelajari materi terkait :

  1. ALKANA
  2. ALKENA
  3. ALKUNA DAN ALKADIENA
  4. DAMPAK PEMBAKARAN BAHAN BAKAR
  5. HIDROKARBON
  6. INDUSTRI PETROKIMIA
  7. KOMPONEN PENYUSUN DAN FRAKSI-FRAKSI MINYAK BUMI
  8. MINYAK BUMI
  9. SIFAT KHAS RANTAI KARBON

Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas X, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 1 SMU, untuk Kelas 1, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas X, Tarti Harjani, dkk,  Penerbit Masmedia, 2012

0 komentar:

Poskan Komentar

Subscribe to RSS Feed Follow me on Twitter!