Minyak Bumi

MINYAK BUMI

A. PEMBENTUKAN MINYAK

B. KOMPONEN MINYAK BUMI

C. PENGOLAHAN MINYAK BUMI

D. BENSIN DAN BILANGAN OKTAN

E. KEGUNAAN MINYAK BUMI DAN RESIDUNYA

F. DAMPAK PEMBAKARAN BAHAN BAKAR

ANGGOTA KELOMPOK

Gusti Ayu Putu Ari Utami (08) Berliana Permata Surya (11) Efritha Belliana Elsha (17)

L G Gita Sangita (24) Kumara Dewi (30)

A.PEMBENTUKAN MINYAK BUMI

1. Minyak Bumi dari Zat Anorganik

Kimiawan Prancis, Berthelot tahun 1866 menyatakan bahwa logam-logam alkali dalam bumi bereaksi dengan CO2 pada suhu tinggi membentik gas asetilena (C2H2).

Sementara itu tahun 1877 Dmitri Ivanovick Mendeleev mengemukakan bahwa besi karbida di dalam bumi bereaksi dengan air dan menghasilkan gas asetilena. Reaksi ini mirip dengan reaksi yang terjadi antara batu karbida dengan air.

2. Minyak Bumi dari Zat Organik

Teori yang menyatakan minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan pertama kali dikemukakan oleh ilmuwan Prancis, P.G. Macquir pada 1758 yang didasarkan pada sumber batu bara yang juga berasal dari tumbuhan.

Adapun teori yang minyak bumi selain berasal dari tumbuh-tumbuhan juga berasal dari hewan dikemukakan oleh J.P. Lesley, kemudian dilakukan percobaan distilasi minyak bumi dari moluska (hewan lunak) oleh H. Hofer dan C, Heugler. Mereka melakukan distilasi terhadap daging kerang dan ikan pada suhu 3000 C- 4000C dan tekanan 10 atm. Pada proses tersebut dihasilkan zat menyerupai minyak bumi.

Berdasarkan teori pembentukannya, minyak bumi berasal dari hasil pelapukan organisme hidup yang berlangsung selama berjuta-juta tahun. Daerah pantai yang memiliki muara sungai menghadap ke laut terbuka memiliki kemungkinan lebih besar memproduksi zat organik. Selanjutnya, zat organik tersebut terus menyebar ke dalam batuan serpih lempung yang halus, terakumulasi dan terkonsentrasi.

Minyak bumi berada dalam batuan sehingga disebut petroleum. Fosil yang tertimbun akan membentuk minyak bumi dalam waktu minimal dua tahun. Setelah terbentuk, minyak bumi tersebut akan bergerak melalui celah-celah di antara lapisan batuan sehingga untuk memperolehnya dilakukan pengeboran.

Contoh : CH₃ - CH₃ dan CH₃ - CH₂ - CHs₃etana

propana

1. Senyawa Hidrokarbon Alifatik Rantai Lurus

Senyawa hidrokarbon alifatik rantai lurus biasa disebut alkana atau normal parafin.Senyawa ini banyak terdapat dalam gas alam dan minyak bumi yang memiliki rantai karbon pendek.

B. Komponen Minyak bumi2. Senyawa Hidrokarbon Bentuk Siklik

Senyawa hidrokarbon siklik merupakan senyawa hidrokarbon golongan sikloalkana atau sikloparafin. Senyawa hidrokarbon ini memiliki rumus molekul sama dengan alkena (CnH₂n), tetapi tidak memilikinikatan rangkap dua. Senyawa hidrokarbon siklik dalam miyak bumi berupa campuran siklopentana dan sikloheksana yg disebut naften.

Golongan senyawa yang termasuk ke dalam senyawa hidrokarbon ini adalah senyawa golongan isoalkana atau isoparafin. Jumlah senyawa hidrokarbon ini tidak sebanyak senyawa hidrokarbon alifatik rantai lurus dan senyawa hidrokarbon bentuk siklik.

4. Senyawa Hidrokarbon Aromatik

Senyawa hidrokarbon aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang berbentuk siklik segienam, berikatan rangkap dua selang-seling dan merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh. Terdapat dalam minyak bumi yang memiliki atom C besar.

3. Senyawa Hidrokarbon Alifatik Rantai Bercabang

Komponen minyak Bumi

%Volume

N-alkana Sikloalkana

Isoalkana Aromatik Residu

Gas 100 - - - -

Bensin 38 43 20 9 -

Kerosin 23 43 15 19 -

Solar 22 48 9 21 -

Minyak pelumas

16 52 6 24 -

Residu 13 51 1 27 8

TABLE KOMPOSISI SENYAWA HIDROKARBON DALAM

BEBERAPA KOMPONEN MINYAK BUMI

C. Pengolahan Minyak Bumi

Distilasi Cracking Reforming

PolimerisasiTreatingBlending

Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut.

Cara distilasi dengan menggunakan beberapa tingkat suhu pendinginan atau pengembunan disebut distilisasi bertingkat.

DISTILASI Untuk memperoleh kualitas bensin

yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya. Bahan- bahan pencampur tersebut, antara lain tetraethyllead (TEL), MTBE, etanol, dan methanol. Penambahan zat aditif ini dapat meningkatkan bilangan oktan.

BLENDING

Cracking adalah penguraian (pemecahan) molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa yang lebih kecil.Contoh cracking ini adalah pengubahan minyak solar atau minyak tanah (kerosin) menjadi bensin.

CRACKING

Reforming adalah pengubahan bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul sama, tetapi bentuk strukturnya berbeda sehingga proses ini disebut juga isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.

REFORMING

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-

molekul kecil menjadi molekul besar. Misalnya, penggabungan senyawa

isobutena dengan senyawa isobutana yang menghasilkan

bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

POLIMERISASITreating adalah proses

pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan

pengotor-pengotornya.

TREATING

PROSES TREATING: Copper sweetening: proses

penghilangan bau tidak sedap. Acid treatment: proses

penghilangan lumpur. Desulfurizing: proses

penghilangan unsur belerang.

D. Bensin dan Bilangan Oktan

• Komponen utama bensin adalah n-heptena (C7H16) dan isooktana (C8H18). Kualitas bensin ditentukan oleh kandungan isooktana (bilangan oktan). Bilangan oktan untuk n-heptana = 0 dan isooktana = 100.

• Fungsi kandungan isooktana pada bensin:1. Mengurangi ketukan (knocking) pada mesin2. Meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga energi yang dihasilkan lebih besar.

• Bilangan oktan bensin dapat ditingkatkan dengan:1.Memperbesar kandungan isooktana 2.menambah zat akditif antiketukan (TEL, MTBE dan etanol).

Bensin adalah salah satu bahan bakar bermotor

ETANOLMemiliki bilangan oktan

123 dan lebih unggul disbanding TEL dan MTBE karena tidak mencemari

udara dan mudah diuraikan

mikroorganisme. Selain itu bahan baku untuk

membuat etanol juga dari fermentasi tumbuh-

tumbuhan yang melimpah dialam dan dapat dibudidayakan.

Methyl Tertier Buthyl Ether

(MTBE)Memiliki bilangan

oktan 118, dan lebih aman disbanding TEL

karena tidak mengandung logam berat namun tetap

berpotensi mencemari

lingkungan karena sulit diuraikan

Mikroorganisme.

Tetraethylleed (TEL) Pb(C2H5)4

Untuk mengubah Pb dari padat ke gas

ditambahkan zat adiktif lain yaitu etilen bromida (C2H5Br) yang nantinya

akan bereaksi membentuk uap PbBr2.

Namun Pb nantinya dapat membahayakan

kesehatan karna merupakan logam berat.

KEGUNAAN MINYAK BUMI BAHAN BAKAR GAS

ADA 2 JENIS GAS ALAM, YAITU :

1. LIQUEFIED NATURAL GAS (LNG)

TERKENAL SEBAGAI GAS RAWA YANG TERDIRI ATAS 90% METANA DAN 10% ETANA.

2. LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG)

SEBAGAI GAS ELPIJI DENGAN KOMPONEN UTAMA PROPANA (C3H8) DAN BUTANA (C4H10).

BAHAN BAKAR GAS DIGUNAKAN UNTUK KEPERLUAN RUMAH TANGGA DAN INDUSTRI. PADA KENDARAAN BERMOTOR BERTUJUAN UNTUK MENEKAN PENCEMARAN UDARA. SELAIN ITU SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN PLASTIK DAN PEMBUATAN ZAT ADITIF BENSIN.

E. Kegunaan Minyak Bumi dan Residunya

Pelarut dalam industri. Contohnya: petroleum eter.

Bahan bakar kendaraan bermotor. Contohnya: bensin dan solar.

Bahan bakar rumah tangga & bahan baku pembuatan bensin. Contohnya: kerosin/minyak tanah.

Bahan bakar untuk mesin diesel. Minyak pelumas (pelumasan

atau lubrikasi mesin-mesin). Bahan baku pembuatan sabun

dan detergen.

KEGUNAAN RESIDUTerdiri atas : Paraffin (pembuatan obat-obatan, kosmetik, dan

lilin.) Aspal (pengeras jalan raya.)

Residu minyak bumi digunakan sebagai bahan dasar industry petrokimia. Yang berupa senyawa alkana rantai panjang diuraikan menjadi senyawa alkena (etana/butadiene)

(CH2 – CH2) CH2 = CH2

residu etena

[CH2 – CH2 – CH2 – CH2] CH2 = CH – CH2 – CH3

residu

1,3 butadiene

Senyawa alkena (etena) yang terbentuk dapat menjadi senyawa karbon lain :

Senyawa polietena (plastic)n(CH2 = CH2) [CH2 – CH2]n

etena plastic polietena

Senyawa etanolReaksi hidrasi etena :CH2 = CH2 + H2O CH3 – CH2 – OH

Dampak Pembakaran Bahan Bakar1. Oksida Karbon

Gas CO2 tidak membahayakan kesehatan, namun pada konsentrasi tinggi (10%-20%), dapat menyebabkan pingsan. Senyawa hidrokarbon (CxHy) pembakaran sempurna dengan persamaan reaksi :

CxHy(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)

Gas CO2 dimanfaatkan tumbuhan untuk fotosintesis :

6CO2(g) + 6H2O(g) C6H12O6(s) + 6O2(g)Lapisan CO2 di atmosfer menahan sinar inframerah yang dipantulkan bumi, dan bumi terasa panas, yang disebut dengan Efek Rumah Kaca.

a. Gas Karbon Monoksida (CO)Gas ini tidak berwarna dan tidak berbau,

tetapi sangat beracun. Kadar CO 100bpj di udara dapat menyebabkan sakit kepala, lelah, sesak napas, & pingsan. Dalam empat jam, dapat menimbulkan kematian. Gas ini dapat bereaksi dan berikatan dengan hemoglobin (Hb) sangat baik.

Gas CO sebagai ligan, bersifat tidak dapat balik (irreversible) :

Hb + CO HbCOIkatan gas O2 dan Hb dalam molekul HbO2

bersifat dapat balik (reversible) :

Hb + 4O2 Hb(O2)4

2. Oksida Belerang Gas belerang dioksida (SO2) mempunyai sifat tidak berwarna, tetapi berbau sangat

menyengat dan dapat menyesakkan napas meskipun dalam kadar rendah. Gas ini dihasilkan dari oksidasi atau pembakaran belerang yang terlarut dalam bahan bakar miyak bumi serta dari pembakaran belerang yang terkandung dalam bijih logam yang diproses pada industri pertambangan.

Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya oksida belerang memang tidak secara langsung dirasakan oleh manusia, akan tetapi menyebabkan terjadinya hujan asam.

3. Oksida NitrogenNOx adalah sebuah sebutan umum untuk mono-nitrogen oksida NO dan NO2 (nitrogen

monoksida dan nitrogen oksida). Gas ini dihasilkan dari reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara saat pembakaran, terutama pada suhu tinggi. Di tempat-tempat dengan kepadatan lalu lintas yang tinggi, seperti di kota-kota besar, jumlah nitrogen oksida yang dilepaskan ke udara sebagai polusi udara dapat meningkat signifikan. Gas NOx terbentuk di semua tempat yang terdapat pembakaran - contohnya dalam mesin. Dalam kimia afmosfer, sebutan NOx artinya adalah total konsentrasi dari NO and NO2. NOx bereaksi membentuk asbut dan kabut asap. NOx juga merupakan senyawa utama pembentukozon troposfer.

4. Logam Timbel (Pb) Logam Pb dapat mencemari udara. Logam Pb yang terbakar membentuk

oksida Pb. Logam Pb bersifat racun karena dapat merusak saraf otak. Dalam senyawanya, yaitu TEL (tetraethyllead) sengaja ditambahkan ke dalam bensin untuk menaikkan nilai oktan. Semakin tinggi bilangan oktan maka mutu bensin semakin baik.

Logam Pb dapat menurunkan tingkat kecerdasan anak, menghambat pertumbuhan dan dapat menimbulkan kelumpuhan. Gejala keracunan Pb yaitu mual, anemia dan sakit perut.

Di negara maju, penggunaan TEL pada bensin sudah dilarang. Seharusnya di Indonesia pun sudah saatnya untuk tidak menambahkan TEL pada bensin. Selain dari penggunaan TEL pada bensin, sumber pencemar logam Pb lainnya berasal dari penggunaan baterai, kabel, cat (sebagai zat pewarna) industri penyebuhan dll.

5. PartikulatPartikulat adalah partikel-partikel

padat atau cair yang ada di udara. Partikulat padat disebut asap dan partikulat cair disebut kabut. Partikulat padat dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar, terutama solar, batubara, pembakaran sampah, industri kimia dan aktivitas gunung berapi. Partikulat cair terbentuk dari senyawa hidrokarbon yang menguap. Keberadaan partikulat padat dan cair ditambah dengan oksida-oksida nitrogen dan oksida belerang di udara akan menimbulkan asap kabut yang dikenal dengan istilah smog berasal dari kata smoke dan fog.

Sekian dan Terima KasihAtas Perhatiannya

Om Santih Santih Santih Om