BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Minyak bumi, batu bara dan gas alam merupakan sumber energi utama

yang digunakan untuk bahan bakar rumah tangga, kendaraan bermotor dan mesin

industri. Ketiga jenis tersebut bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-

sisa organisme sehinggga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam

berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta

tahun yang lampau. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar lautan yang

kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah

menjadi batuan karena pengaruh suhu dan tekanan lapisan di atasnya. Sementara

itu,dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa

jasad renik itu dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.

Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi

lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh

tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu,

bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu menjadi minyak dan gas.

Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting.

Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut

petrokimia. Dewasa ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat

digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen,

pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat mengetahui serta mendalami pengetahuan penulis terkait minyak bumi.

2. Dapat mengetahui manfaat serta kegunaan minyak bumi bagi kehidupan

manusia.

1

BAB II

ISI

2.1 Sumber Minyak Bumi

Minyak bumi terbentuk dari organisme, tumbuhan, dan hewan, berukuran

sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme ini mati, lalu terkubur

di dasar laut dan kemudian tertimbun oleh pasir dan lumpur. Kemudian ia akan

terbentuk lapisan yang kaya akan zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan

endapan. Proses ini berulang secara terus-menerus, sehingga satu lapisan akan

menutup lapisan berikutnya. Dan ini berlangsung selama jutaan tahun. Selama

jutaan tahun itu pula dimungkinkan lautan tersebut menyusut dan berpindah

tempat karena adanya gerakan dari lempeng-lempeng bumi (Nawawi, 1955).

Endapan yang terbentuk ini umumnya miskin oksigen. Sehingga tidak

dimungkinkan material organik dari organisme, tumbuhan, maupun hewan

tersebut terdekomposisi secara sempurnya. Tetapi ada bakteri anaerob (tidak

menggunakan oksigen dalam hidupnya) yang mengurai material ini, sedikit demi

sedikit, molekul demi molekul, selama jutaan tahun menjadi material yang kaya

akan hidrogen dan karbon. Seiring dengan terdekomposisinya material ini,

muncul tekanan yang disebabkan oleh batuan yang mengendap di atasnya,

sehingga temperatur dan tekanannya menjadi tinggi dan kemudian secara

perlahan-lahan akan mengubah sisa-sisa bahan organik tersebut menjadi minyak

dan gas bumi (Nawawi,1955).

Minyak bumi yang dihasilkan ini kemudian akan bergerak ke lapisan

batuan yang atas karena massa jenisnya yang rendah. Minyak bumi ini akan

menuju batuan yang mempunyai pori-pori yang ukurannya cukup. Sehingga

minyak akan terakumulasi di lapisan batuan tersebut. Lapisan batuan yang bisa

mengandung minyak inilah yang disebut dengan reservoir minyak. Batuan yang

mengandung minyak bumi tertua yang diketahui berumur lebih dari 600 juta

tahun. Sedangkan yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Waktu

pembentukan yang lama inilah yang menyebabkan minyak bumi termasuk sumber

daya yang tidak dapat diperbarui (Nawawi,1955).

2

2.2 Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi dan gas alam adalah campuran kompleks hidrokarbon dan

senyawa-senyawa organik lain. Komponen hidrokarbon adalah komponen yang

paling banyak terkandung di dalam minyaak bumi dan gas alam. Gas alam terdiri

dari alkana suku rendah, yaitu metana, etana, propana, dan butana. Selain alkana

juga terdapat berbagai gas lain seperti karbondioksida (CO2) dan hidrogen sulfida

(H2S), beberapa sumur gas juga mengandung helium. Sedangkan hidrokarbon

yang terkandung dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana,

senyawa lain yang terkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur,

Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam

terutama Nikel, Besi dan Tembaga (Michael, 2004).

Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat

bervariasi. Berdasarkan  hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut (Fieser,dkk,

1950) :

Karbon : 83,0 - 87,0 %

Hidrogen : 10,0 - 14,0 %

Nitrogen : 0,1 - 2,0 %

Oksigen : 0,05 - 1,5 %

Sulfur : 0,05 - 6,0 %

Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga

golongan, yaitu :

1. Golongan parafinik / hidrokarbon jenuh

Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak),

sedangkan rantai bercabang lebih sedikit

Senyawa penyusun diantaranya:

a. metana CH4

b. etana CH3 CH3

c. propana CH3 CH2 CH3

d. butana CH3 (CH2)2 CH3

e. n-heptana CH3 (CH2)5 CH3

f. iso oktana CH3 - C(CH3)2 CH2 CH (CH3)2

3

2. Golongan naphthenik / Hidrokarbon Jenuh berantai siklik

Dikenal dengan sikloalkana atau naftena

Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana

Senyawa penyusunnya :

1. Siklopropana                  2.     Siklobutana

3. Siklopentana                   4.    Siklopheksana

3. Golongan aromatik

Dikenal sebagai seri aromatik

Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit

Senyawa penyusunannya:

1. Naftalena                            2.  Antrasena

4

3. Benzena                           4.  Toluena

4. Golongan olefinik, umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian

juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.

Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak

bumi dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi

tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat.

Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atau

senyawa isomernya. Isomer sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawa

hidrokarbon yang memiliki rumus kimia yang sama. Misal pada normal-butana

pada gambar berikut memiliki isomer 2-metil propana, atau kadang disebut juga

iso-butana. Keduanya memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C4H10 tetapi

memiliki rumus bangun yang berbeda seperti tampak pada gambar dibawah

(Giwangkara, 2007).

Jika atom karon (C) dinotasikan sebagai bola berwarna hitam dan atom

hidrogen (H) dinotasikan sebagai bola berwarna merah maka gambar dari normal-

butan dan iso-butan akan tampak seperti gambar berikut (Giwangkara, 2007) :

5

Senyawa hidrokarbon ‘normal’ sering juga disebut sebagai senyawa

hidrokarbon rantai lurus, sedangkan senyawa isomernya atau ‘iso’ sering juga

disebut sebagai senyawa hidrokarbon rantai cabang. Keduanya merupakan jenis

minyak bumi jenis parafin. Sedangkan sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam

minyak bumi adalah senyawa siklo-parafin yang disebut juga naften dan/atau

senyawa aromat. Berikut adalah contoh dari siklo-parafin dan aromat.

6

Kelompok hidrokarbon terebut diatas disebut homologis, karena sebagian

besar kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkan kedalam

beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secara umum, di dalam

kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap

hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dari C7.

Campuran siklo parafin dan aromat dalam rantai hidrokarbon panjang

dalam minyak bumi membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadi minyak

bumi jenis aspaltin. Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk

parafin murni maupun aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara

parafin dan aspaltin. Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis

parafin dan minyak bumi jenis aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak

parafin atau aspaltin dalam minyak bumi. Artinya minyak bumi dikatakan jenis

parafin jika senyawa parafinnya lebih dominan dibandingkan aromat dan/atau

siklo parafinnya. Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan

berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya.

Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan

dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya.

Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam

minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang),

nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam

minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan

ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau

lebih atom sulfur dalam molekulnya, seperti pada gambar berikut (Giwangkara,

2007) :

7

Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk

tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai

hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate).

Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama

senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo

Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik

(sebagai suspensi koloidal). Masing-masing senyawa tersebut akan dijelaskan

pada uraian dibawah ini (Giwangkara, 2007) :

1. Senyawaan Sulfur

Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang

lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak

menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi

(khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang

dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.

2. Senyawaan Oksigen

Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan

menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila

produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada

dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida,

senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa

asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.

3. Senyawaan Nitrogen

Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu

0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen

mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada

fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.

Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat

diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul

yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.

8

4. Konstituen Metalik

Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada

proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan

produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power

generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen

logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang

dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama

vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan

turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.

2.3 Proses Pembentukan Minyak Bumi

Ada beberapa hipotesa tentang terbentuknya minyak bumi yang

dikemukakan oleh para ahli, beberapa diantaranya adalah (Nawawi, 1955) :

1. Teori Biogenesis ( Organik )

Macqiur (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali

mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Kemudian M.W. Lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama.

Pendapat di atas juga didukung olehsarjana lainnya seperti, New Beery (1859),

Engler (1909), Bruk (1936), Bearl (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa:

“minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta

tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.”

Gambar 2.1 Biota pembentuk minyak bumi

9

Secara alami minyak bumi yang ada secara alami ini dibuat oleh alam ini

bahan dasarnya dari ganggang. Selain ganggang, biota-biota lain yang berupa

daun-daunan juga dapat menjadi sumber minyak bumi. Tetapi ganggang

merupakan biota terpenting dalam menghasilkan minyak. Namun dalam studi

perminyakan diketahui bahwa tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi akan lebih banyak

menghasilkan gas ketimbang menghasilkan minyak bumi. Hal ini disebabkan

karena rangkaian karbonnya juga semakin kompleks.

Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan teredapkan di dasar

cekungan sedimen. Keberadaan ganggang ini bisa juga dilaut maupun di sebuah

danau. Jadi ganggang ini bisa saja ganggang air tawar, maupun ganggang air laut.

Tentusaja batuan yang mengandung karbon ini bisa batuan hasil pengendapan di

danau, di delta, maupun di dasar laut. Batuan yang mengandung banyak

karbonnya ini yang disebut Source Rock (batuan Induk) yang kaya mengandung

unsur Carbon (high TOC-Total Organic Carbon).

Gambar 2.2 Pembentukan batuan induk (Source Rock)

Proses pembentukan carbon dari ganggang menjadi batuan induk ini

sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung

minyak atau gasbumi. Kalau saja carbon ini teroksidasi maka akan terurai dan

bahkan menjadi rantai carbon yang tidak mungkin dimasak. Proses pengendapan

10

batuan ini berlangsung terus menerus. Kalau saja daerah ini terus tenggelam dan

terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain diatasnya, maka batuan yang

mengandung karbon ini akan terpanaskan. Tentu saja dapat diketahui bahwa

semakin kedalam atau masuk amblas ke bumi, akan bertambah suhunya.

Gambar 2.3 Proses pemasakan akibat gradien geothermal

a. Reservoir (batuan Sarang)

Ketika proses penimbunan ini berlangsung tentusaja banyak jenis batuan

yang menimbunnya. Salah satu batuan yang nantinya akan menjadi batuan

reservoir atau batuan sarang. Pada prinsipnya segala jenis batuan dapat menjadi

batuan sarang, yang penting ada ruang pori-pori didalamnya. Batuan sarang ini

dapat berupa batu pasir, batugamping bahkan batuan volkanik.

b. Proses Migrasi dan Pemerangkapan

Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang termatangkan ini

tentusaja berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, minyakbumi yang

mentah ciri fisiknya berbeda dengan air. Dalam hal ini sifat fisik yang terpenting

yaitu berat-jenis dan kekentalan. Walaupun kekentalannya lebih tinggi dari air,

namun berat jenis minyak bumi ini lebih kecil. Sehingga harus mengikuti hukum

Archimides. Demikianlah juga dengan minyak yang memiliki berat jenis lebih

rendah dari air ini akhirnya akan cenderung bermigrasi keatas. Ketika minyak

tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka

11

minyak ini akan tertangkap atau lebih sering disebut terperangkap dalam sebuah

jebakan (trap).

Gambar 2.4 Proses migrasi dan pemerangkapan minyak (HC)

c. Proses pematangan batuan induk (Source rock)

Seperti disebutkan diatas bahwa pematangan source rock (batuan induk)

ini karena adanya proses pemanasan. Juga diketahui semakin dalam batuan induk

akan semakin panas dan akhirnya menghasilkan minyak.

Gambar 2.5 Proses pematangan batuan induk (Source rock)

12

Proses pemasakan ini tergantung suhunya dan karena suhu ini tergantung

dari besarnya gradien geothermalnya maka setiap daerah tidak sama tingkat

kematangannya. Daerah yang dingin adalah daerah yang gradien geothermalnya

rendah, sedangkan daerah yang panas memiliki gradien geothermal tinggi.

Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil adalah

merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling

kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis

hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.

2. Teori Abiogenesis ( Anorganik )

Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat

logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan

bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877)

mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap

pada karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah

pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai

terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan bersamaan

dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan fakta

ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di

atmosfir beberapa planet lain 2). Dari sekian banyak hipotesa tersebut yang sering

dikemukakan adalah Teori Biogenesis, karena lebih bisa. Teori pembentukan

minyak bumi terus berkembang seiring dengan berkembangnya teknologi dan

teknik analisis minyak bumi, sampai kemudian pada tahun 1984 G. D. Hobson

dalam tulisannya yang berjudul The Occurrence and Origin of Oil and Gas

menyatakan bahwa : “The type of oil is dependent on the position in the

depositional basin, and that the oils become lighter in going basinward in any

horizon. It certainly seems likely that the depositional environment would

determine the type of oil formed and could exert an influence on the character of

the oil for a long time, even thought there is evolution” Berdasarkan teori

Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang

permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir dengan

permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang

13

berlawanan, dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Pada

arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak dari

atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua CO2

dibebaskan kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan,

hewan dan mikroorganisme).Dalam proses ini, terjadi kebocoran kecil yang

memungkinkan satu bagian kecil karbon yang tidak dibebaskan kembali ke

atmosfir dalam bentuk CO2, tetapi mengalami transformasi yang akhir-nya

menjadi fosil yang dapat terbakar. Bahan bakar fosil ini jumlahnya hanya kecil

sekali. Bahan organik yang mengalami oksidasi selama pemendaman. Akibatnya,

bagian utama dari karbon organik dalam bentuk karbonat menjadi sangat kecil

jumlahnya dalam batuan sedimen. Pada mulanya senyawa tersebut (seperti

karbohidrat, protein dan lemak) diproduksi oleh makhluk hidup sesuai dengan

kebutuhannya, seperti untuk mempertahankan diri, untuk berkembang biak atau

sebagai komponen fisik dan makhluk hidup itu. Komponen yang dimaksud dapat

berupa konstituen sel, membran, pigmen, lemak, gula atau protein dari tumbuh-

tumbuhan, cendawan, jamur, protozoa, bakteri, invertebrata ataupun binatang

berdarah dingin dan panas, sehingga dapat ditemukan di udara, pada permukaan,

dalam air atau dalam tanah. Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9 %

senyawa karbon dan makhluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagal

rantai makanan, sedangkan sisanya 0,1 senyawa karbon terjebak dalam tanah dan

dalam sedimen. Inilah yang merupakan cikal bakal senyawa-senyawa fosil atau

dikenal juga sebagai embrio minyak bumi. Embrio ini mengalami perpindahan

dan akan menumpuk di salah satu tempat yang kemungkinan menjadi reservoar

dan ada yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut,

dan ada juga karena perbedaan tekanan di bawah laut muncul ke permukaan lalu

menumpuk di permukaan dan ada pula yang terendapkan di permukaan laut dalam

yang arusnya kecil. Embrio kecil ini menumpuk dalam kondisi lingkungan

lembab, gelap dan berbau tidak sedap di antara mineral-mineral dan sedimen, lalu

membentuk molekul besar yang dikenal dengan geopolimer. Senyawa-senyawa

organik yang terpendam ini akan tetap dengan karakter masing-masing yang

spesifik sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya

14

senyawa organik ini akan mengalami proses geologi dalam perut bumi. Pertama

akan mengalami proses diagenesis, dimana senyawa organik dan makhluk hidup

sudah merupakan senyawa mati dan terkubur sampai 600 meter saja di bawah

permukaan dan lingkungan bersuhu di bawah 50°C. Pada kondisi ini senyawa-

senyawa organik yang berasal dan makhluk hidup mulai kehilangan gugus

beroksigen akibat reaksi dekarboksilasi dan dehidratasi. Semakin dalam

pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya, penam-bahan kedalaman 30 -

40 m akan menaik-kan temperatur 1°C. Di kedalaman lebih dan 600 m sampai

3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 - 150 °C, proses geologi

kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung, maka geopolimer yang

terpendam mulal terurai akibat panas bumi. Komponen-komponen minyak bumi

pada proses ini mulai terbentuk dan senyawa– senyawa karakteristik yang berasal

dan makhluk hidup tertentu kembali dibebaskan dari molekul. Bila kedalaman

terus berlanjut ke arah pusat bumi, temperatur semakin naik, dan jika kedalaman

melebihi 3000 m dan suhu di atas 150°C, maka bahan-bahan organik dapat terurai

menjadi gas bermolekul kecil, dan proses ini disebut metagenesis. Setelah proses

geologi ini dilewati, minyak bumi sudah terbentuk bersama-sama dengan bio-

marka. Fosil molekul yang sudah terbentuk ini akan mengalami perpindahan

(migrasi) karena kondisi lingkungan atau kerak bumi yang selalu bergerak rata-

rata se-jauh 5 cm per tahun, sehingga akan ter-perangkap pada suatu batuan

berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak.

Apabila dicuplik batuan yang memenjara minyak ini (batuan induk) atau minyak

yang terperangkap dalam rongga bu-mi, akan ditemukan fosil senyawa-senyawa

organik. Fosil-fosil senyawa inilah yang ditentukan strukturnya menggunaan be-

berapa metoda analisis, sehingga dapat menerangkan asal-usul fosil, bahan

pembentuk, migrasi minyak bumi serta hubungan antara suatu minyak bumi

dengan minyak bumi lain dan hubungan minyak bumi dengan batuan induk

(Nawawi, 1955).

15

2.4 Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah (Crude oil) yang peroleh dari pengeboran berupa cairan

hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih dahulu. Pengeboran

minyak bumi di Indonesia, terdapat di pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo,

Cirebon), Sumatra (Aceh, Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian

(Papua). Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya (Zuhra,

2003):

1. Pengolahan Pertama

Pada tahapan ini dilakukan “distilasi bertingkat memisahkan fraksi-fraksi

minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Komponen yang titik didihnya lebih

tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya

lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup

yang disebut sangkup gelembung.

2. Pengolahan kedua,

Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat

dengan proses sebagai berikut:

a. Perengkahan (cracking)

b. Ekstrasi

c. Kristalisasi

d. Pembersihan dari kontaminasi

Minyak mentah (cruide oil ) mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon

dengan jumlah atom C-1 hinggga 50, karena titik didih karbon telah meningkat

seiring bertambahnya jumlah atom C dalam molekulnya.Oleh karena itu

pengolahan (pemurnian = refining ) minyak bumi dilakukan melalui distilasi

bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok

(fraksi) dengan titik didih yang mirip.Mula-mula minyak mentah pada suhu

sekitar 400°C, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi.

Komponen yang titik didihnya tinggi akan tetap berupa cairan dan turun

ke bawah,sedangkannyang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke

bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Semakin

ke atas, suhu dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Sehingga setiap kali

16

komponen dengan titik didih lebih tinggi akan mengembun dan terpisah,

sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih

atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak

menara adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang

berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG

(Liquified Petroleum Gas).

2.5 Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Proses pertama dalam pemrosesan minyak bumi adalah fraksionasi dari

minyak mentah menggunakan proses destilasi bertingkat. Adapun hasil yang

diperoleh adalah sebagai berikut (Zuhra, 2003):

Tabel. 2.1 Fraksi-Fraksi dari Minyak Bumi Berdasarkan Titik Didih (ºC)

Jarak Titik

Didih (ºC)

Banyaknya

Atom KarbonNama Kegunaan

Dibawah 30 1 – 4 Fraksi Gas Bahan bakar pemanas

30 – 180 5 – 10 Bensin Bahan bakar mobil

180 – 230 11 – 12 Minyak Tanah Bahan bakar jet

230 – 305 13 – 17 Minyak Gas Bahan bakar diesel,

305 – 405 18 – 25 Minyak Gas Berat Bahan bakar pemanas

Sisa : 1. Minyak bisa menguap : minyak pelumas, lilin, parafin dan vaselin.

2. Bahan yang tidak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi.

a) Fraksi Gas

Gas alam dapat diperoleh secara terpisah maupun bersama-sama dengan

minyak bumi. Gas alam sebagian besar terdiri dari alkana berantai karbon rendah

yaitu antara lain metana, etana, propana, butana, dan iso-butana. Gas alam dapat

digunakan sebagai :

1. Bahan bakar rumah tangga / pabrik

Gas alam merupakan bahan bakar yang paling bersih dan praktis. Tetapi

gas alam mempunyai keburukan yaitu sifatnya tidak berbaur (bila dibandingkan

17

dengan gas dari batubara) sehingga sering terjadi kecelakaan karena bocor. Oleh

karena itu gas ini diberi “bau” yaitu sedikit zat yang berbau sekali.

Propana yang merupakan salah satu fraksi gas biasanya digunakan

sebagai:

Mengelas paduan-paduan tembaga, alumunium, dan magnesium

Mengelas besi tuang

Menyolder dan mengelas solder

Menyemprot logam

Memotong besi dengan gas karbit

Penerangan pantai

Butana dipakai dalam rumah tangga sebagai :

Pemanas ruangan

Penerangan

Butana mempunyai batas meledak yang lebih kecil bila dibandingkan dengan

propana.

2. Karbon Hitam (Carbon Black)

Karbon hitam adalah arang halus yang dibuat dari pembakaran yang tidak

sempurna. Penggunaannya antara lain sebagai :

Bahan dalam pembuatan cat dan tinta cetak

Zat pengisi pada karet terutama dalampembuatan ban-ban mobil dan

sepeda

Karbon hitam dibuat dengan membawa nyala gas bumi yang didinginkan,

arang yang terbentuk kemudian dipisahkan dari bidang ini dan dibagi berdasarkan

kehalusannya. Metana yang mengandung 75% karbon akan menghasilkan 4 atau

4,5 % zat penghitam dan sisanya akan hilang sebagai asap, zat asam arang, dan

sebagainya.

b) Bensin

Komposisi bensin terdiri dari n – heptana dan iso oktana, yaitu sebagai

berikut (Sari, 2006):

18

Bensin dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain :

1. Penyulingan langsung dari minyak bumi, dimana kualitasnya tergantung

pada susunan kimia dari bahan-bahan dasar.

2. Merengkah (Cracking) dari hasil-hasil minyak bumi berat, misalnya minyak

gas dn residu.

3. Sintesis dari zat-zat berkarbon rendah

Bensin dapat dimanfaatkan sebagai :

1. bahan bakar motor

2. bahan ekstraksi, pelarut dan pembersih

3. bahan bakar penerangan dan pemanas

c) Minyak Gas

Minyak gas pada awalnya banyak digunakan sebagai penerangan dalam

gerbong kereta api. Tetapi sekarang sudah tidak pernah dilakukan karena diganti

dengan listrik. Akan tetapi, minyak masih memiliki manfaat lainnya yaitu :

Sebagai bahan bakar untuk motor diesel.

Pesawat-pesawat pemanasan pusat otomatis, biasanya minyak gas tanpa

bagian-bagian residual.

Seperti pada bensin, untuk menaikan bilangan oktan pada minyak gas

maka perlu ditambahkan persenyawaan yang lebih banyak mengandung zat asam.

Untuk memperoleh hasil yang nyata maka persentasenya harus besar yaitu ± 5%

sehingga pemakaian senyawa ini menjadi mahal.

d). Minyak Bakar

Minyak bakar biasanya digunakan sebagai bahan bakar residual dan bahan

bakar sulingan. Bahan bakar residual biasanya diperoleh dengan pengentalan

minyak bumi dan residu minyak tanah.

19

2.6 Mutu Bensin

Bensin adalah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk

kendaraan bermotor roda dua, tiga atau empat. Dewasa ini tersedi tiga jenis

bensin, yaitu premium, pertamax, dan pertamax plus. Ketiganya mempunyai mutu

atau prilaku (perfomance) yang berbeda. Mutu bahan bakar bensin dikaitkan

dengan jumlah ketukan (knocking) yang ditimbulkannya dan dinyatakannya

dengan nilai oktafnya (Zuhra,2003).

Ketukan adalah suatu prilaku yamg kuramg baik dari bahan bakar,yaitu

pembakaran terjadi terlalu dini sebelum piston berada pada posisi yang tepat.

Ketukan menyebabkan mesin mengelitik, mengurangi efisiensi bahan bakar dan

dapat pula merusak mesin. Untuk menentukan nilai oktan, ditetapkan dua jenis

senyawa sebagai pembanding yaitu “isooktana” dan n-haptana . Kedua senyawa

ini adalah dua diantara macam banyak senyawa yang terdapat dalam bensin.

Isooktana menghasilkan ketukan paling sedikit, diberi nilai oktan 100, sedangakan

n-heptana menghasilkan ketukan paling banyak, diberi nilai oktan 0 (nol). Suatu

campuran yang terdiri 80 %isooktana dan 20% n-heptana mempunyai nilai oktan

sebesar (80/100 x 100) + (20/100 x 0) = 80 (Zuhra,2003).

20

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan pada uraian yang terdapat dalam makalah ini, dapat

disimpulkan bahwa :

1. Minyak bumi berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang

telah mati yang terkubur selama jutaan tahun.

2. Proses pembentukan minyak bumi dapat terjadi secara Biogenesis

(Organik) dan Abiogenesis (Anorganik)

3. Komposisi minyak bumi terdiri senyawa hidrokarbon dan non-

hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon yaitu hidrokarbon jenuh / parafinik,

Hidrokarbon Jenuh berantai siklik / naphthenik serta senyawa aromatik.

Sedangkan non hidrokarbon yaitu Sulfur, Nitrogen, Oksigen, Organo

Metalik (dalam jumlah kecil) dan garam-garam anorganik.

4. Minyak bumi dapat diolah menjadi bahan bakar seperti bensin, minyak gas

dan minyak bakar.

3.2 Saran

Sebaiknya dalam pemanfaatan minyak bumi dilakukan secara terbatas /

tidak digunakan dalam jumlah yang besar untuk sekali penggunaan. Hal ini

dikarenakan minyak bumi merupakan salah satu sumber daya alam yang tidak

dapat diperbaharui, sehingga jika dimanfaatkan dalam jumlah besar sumber daya

ini dapat dengan cepat habis / hilang.

21

DAFTAR PUSTAKA

Fieser, Louis. F., and Mary Fieser, 1950. Organic Chemistry. Second Edition. D.C

Heatch and Company. Boston.

Giwangkara S., 2007. Komposisi minyak bumi . http : // persembahanku.

wordpress.com. diakses tanggal : 15 April 2011.

Sari, I.R., 2006. Metode Belajar Efektif Kimia : Jawa Tengah. CV Media Karya

Putra.

Nawawi, H., 1955. Minyak Bumi ; dan Hasil Minyak Bumi, Penggalian,

Pengerjaan, dan Pemakaiannya. Penerbit Buku Teknik. Jakarta.

Michael, P., 2004. Kimia Untuk SMA : Jakarta. PT Erlangga.

Zuhra, C.F., 2003. Penyulingan, Pemprosesan dan Penggunaan Minyak Bumi.

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. USU. Sumatera Utara.

22