minyak bumi dan kimia dalam kehidupan
DESCRIPTION
kimia minyak bumi dalam kehidupanTRANSCRIPT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Untuk menjaga kelangsungan hidupnya, manusia selalu memanfaatkan
sumber daya alam yang berada disekitarnya, baik itu sumber daya alam hayati
maupun sumber daya alam non hayati. Keberadaan sumber daya alam tersebut
sangat membantu kegiatan masyarakat terutama pada era globalisasi ini. Salah
satu sumber daya alam yang sangat penting bagi penduduk pada era
globalisasi ini adalah minyak bumi. Seperti yang kita ketahui, pada era
globalisasi ini ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang dengan pesat. Hal
tersebut membuat semakin majunya kehidupan manusia, salah satunya pada
mobilitas penduduk. Alat - alat transportasi yang sekarang ada dimasyarakat
sangat memudahkan mobilitas penduduk. Alat - alat transportasi tersebut
tentunya membutuhkan energi untuk menggerakannya, yang tidak lain berasal
dari minyak bumi yang merupakan sumber daya alam yang tidak dapat
diperbaharui
Dengan semakin mudahnya mobilitas penduduk pada era globalisasi ini,
menjadi satu alasan pentingya minyak bumi pada kehidupan masyarakat.
Seperti yang kita ketahui, selain sebagai bahan bakar, minyak bumi juga
digunakan sebagai sumber energi untuk memasak, sebagai bahan baku
industri petrokimia, campuran dalam membuat genteng, detergen dan manfaat
lainnya yang sangat berguan untuk kehidupan sehari - hari. Namun seiring
dengan penggunaan minyak bumi yang meningkat pada masyarakat,
ketersediaan minyak bumi justru semakin sedikit. Hal ini disebabkan karena
minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui dan
membutuhkan waktu yang sangat lama dalam proses pembentukan dan
pengolahan dari minyak bumi itu sendiri. Apalagi dengan adanya isu - isu
kenaikan harga BBM akibat semakin langkanya minyak bumi, yang semakin
melengkapi permasalahan seputar minyak bumi ini.
1 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Permasalahan seputar minyak bumi tentunya merupakan salah satu
masalah serius pada masyarakat, karena dengan tidak adanya minyak bumi
dalam kehidupan masyarakat, kehidupan akan terganggu. Oleh karena itu,
permasalahan seputar minyak bumi ini, menjadi tantangan yang besar bagi
generasi muda. Generasi muda dituntut untuk mampu mengolah dan
memanfaatkan minyak bumi yang tersedia untuk kehidupan di masa
mendatang, khususnya generasi muda Indonesia. Hal itu disebabkan karena
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil minyak bumi di dunia.
Dalam permasalahan minyak bumi ini, Imu Kimia sangat berperan dalam
mengatasi masalah - masalah minyak bumi. Minyak bumi merupakan contoh
senyawa hidrokarbon karena dalam minyak bumi terdapat campuran berbagai
senyawa organik yang bersal dari jasad mahkluk hidup yang sudah menajdi
fosil. Dalam Kimia, dibahas tentang senyawa hidrokarbon yang sangat
berkaitan dengan sumber daya alam minyak bumi ini.
Selain tentang minyak bumi, Kimia juga sangat berguna dalam kehidupan
sehari - hari. Bahan - bahan Kimia sangat mudah kita jumpai dalam kehidupan
sehari - hari misanya pestisida, pewangi, pemutih dan lain - lain. Jadi, dalam
menyelesaikan masalah seputar minyak bumi ini, Kimia bisa menjadi jalan
keluar dari pencegahan kelangkaan dari minyak bumi ini. Karena jika terjadi
kelangkaan minyak bumi, maka harga hasil olahan dari minyak bumi akan
sangat mahal, sehingga akan sulit didapat oleh masyarakat khususnya oleh
rakyat kecil, dengan adanya hal tersebut maka akan terjasi kesengsaraan dan
kesulitan dalam kehidupan masyarakat.
Sebagai generasi muda, hendaknya kita mempunyai pengetahuan yang
cukup tentang minyak bumi, mulai dari pengertian minyak bumi, kegunaan
minyak bumi, cara pembentukan minyak bumi, cara mengolah minyak bumi
hingga dampak yang dapat ditimbulkan dari penggunaan minyak bumi
terhadapat lingkungan, dengan begitu diharapkan kita bisa meminimalisir
dampak yang tidak baik bagi lingkungan akibat penggunaan dari minyak bumi
itu sendiri melalui kimia. Bahkan, bila perlu kita sebagai generasi muda
2 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
diharapkan mampu menemukan energi alternatif pengganti minyak bumi yang
lebih ramah dengan lingkungan, lebih murah dan tidak merusak alam.
Berdasarkan hal - hal yang disebutkan diatas, penulis memandang perlu
unutuk menyusun dan mempelajari makalah yang berjudul "Minyak Bumi
dan Kimia dalam Kehidupan Sehari - hari."
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Apakah yang dimaksud dengan minyak bumi dan bagaimana
sejarahnya?
1.2.2 Bagaimana proses terbentuknya minyak bumi?
1.2.3 Bgaimana teori pembentukan minyak bumi?
1.2.4 Apa sajakah komposisi penyusun minyak bumi?
1.2.5 Bagaimana hubungan kimia dengan minyak bumi?
1.2.6 Bagaimana tahapan pengolahan minyak bumi?
1.2.7 Apa sajakah fraksi - fraksi yang dihasilkan minyak bumi
1.2.8 Apa sajakah bahan - bahan Kimia dalam kehidupan sehari - hari?
1.2.9 Bagaimana dampak penggunaan minyak bumi dalam kehidupan ?
1.2.10 Apa sajakah solusi dalam mengurangi dampak negatif penggunaan
minyak bumi?
1.3 Tujuan Penulisan
1.3.1 Tujuan Umum
Untuk mengetahui secara umum atau secara luas tentang kegunaan
minyak bumi dan hasil - hasil olahan minyak bumi beserta peranan
kimia dalam kehidupan sehari - hari
1.3.2 Tujuan Khusus
Untuk mengetahui secara lebih mendetail tentang minyak bumi,
seperti asal mula minyak bumi, teori pembentukan minyak bumi,
3 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
penyusun minyak bumi,dampak penggunaan minyak bumi terhadap
lingkungan dan cara pengolahan minyak bumi. Serta untuk
mengetahui manfaat kimia dalam kehidupan sehari hari.
1.4 Manfaat Penulisan
1.4.1 Manfaat Akademis
Menambah pengetahuan tentang segala sesuatu yang berkaitan
dengan minyak bumi. Mulai dari pengertian minyak bumi, asal mula
minyak bumi, komposisi penyusun minyak bumi, terbentuknya
minyak bumi beserta teori - teori tentang terbentuknya minyak bumi.
Selain itu, juga untuk menambah wawasan tentang cara pengolahan
minyak bumi, hasil olahan minyak bumi serta dampak penggunaan
minyak bumi terhadap lingkungan. Serta menambah wawasan tentang
kimia dalam kehidupan sehari - hari. Dengan mengetahui hal - hal
yang disebutkan diatas, maka kompetensi dasar dalam mempelajari
minyak bumi dapat terpenuhi.
1.4.2 Manfaat Praktis
Dapat menerapkan pengetahuan tentang minyak bumi dan
kimia dalam kehidupan sehari - hari. Misalnya dengan memanfaatkan
fraksi - fraksi minyak bumi secara tepat dan bijaksana demi menjaga
ketersediaan bahan bakar yang semakin langka. Serta menerapkan
pengetahuan tentang menjaga lingkungan agar tidak rusak akibat
penggunaan minyak bumi yang tidak benar .
4 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian dan Sejarah Minyak Bumi
Minyak bumi yang dalam bahasa Inggris disebut dengan petrolium.
Kata petrolium sendiri berasal dari kata petros dan olemus. Petros berarti batu
dan olemus sendiri berarti minyak. Jadi petrolium atau minyak bumi dari arti
kata, mempunyai pengertian yaitu minyak yang berasal dari batu. Minyak
bumi juga dijuluki sebagai Emas Hitam. Emas Hitam yang dimaksud adalah
cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada
di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Selain sebagai Emas Hitam,
minyak bumi juga dijuluki sebagai minyak mineral karena dipeoleh dalam
bentuk campuran dengan mineral lain.
Secara umum, pengertian minyak bumi adalah campuran berbagai
macam zat organik, tetapi komponen pokoknya adalah hidrokarbon. Minyak
bumi tidak dihasilkan dan didapat secara langsung dari hewan atau tumbuhan,
melainkan dari fosil. Karena itu, minyak bumi dikatakan sebagai salah satu
dari bahan bakar fosil. Beberapa ilmuwan menyatakan bahwa minyak bumi
merupakan zat abiotik, yang berarti zat ini tidak berasal dari fosil tetapi
merupakan zat anorganik yang dihasilkan secara alami di dalam
bumi. Namun, pandangan ini diragukan secara ilmiah karena hanya memiliki
sedikit bukti yang mendukung. (wikipedia)
Sejarah Minyak Bumi
Minyak Bumi telah digunakan oleh manusia sejak zaman kuno, dan
sampai saat ini masih merupakan komoditas yang penting. Minyak Bumi
menjadi bahan bakar utama setelah ditemukannya mesin pembakaran dalam,
semakin majunya penerbangan komersial, dan meningkatnya
penggunaan plastik.
5 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Lebih dari 4000 tahun yang lalu, menurut Herodotus dan Diodorus
Siculus, aspal telah digunakan sebagai konstruksi dari tembok dan
menara Babylon; ada banyak lubang-lubang minyak di dekat Ardericca (dekat
Babylon). Jumlah minyak yang besar ditemukan di tepiSungai Issus, salah
satu anak sungai dari Sungai Eufrat. Tablet-tablet dari Kerajaan PersiaKuno
menunjukkan bahwa kebutuhan obat-obatan dan penerangan untuk kalangan
menengah-atas menggunakan minyak Bumi. Pada tahun 347, minyak
diproduksi dari sumur yang digali dengan bambu di China.
Pada tahun 1850-an, Ignacy Łukasiewicz menemukan bagaimana proses
untuk mendistilasiminyak tanah dari minyak Bumi, sehingga memberikan
alternatif yang lebih murah daripada harus menggunakan minyak paus. Maka,
dengan segera, pemakaian minyak Bumi untuk keperluan penerangan
melonjak drastis di Amerika Utara. Sumur minyak komersial pertama di dunia
yang digali terletak di Polandia pada tahun 1853. Pengeboran minyak
kemudian berkembang sangat cepat di banyak belahan dunia lainnya,
terutama saat Kerajaan Rusia berkuasa. Perusahaan Branobel yang berpusat
di Azerbaijan menguasai produksi minyak dunia pada akhir abad ke-19.
2.2 Proses Terbentuknya Minyak Bumi
Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan
dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Sisa-sisa organisme
tersebut mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan
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 tersebut dan mengubahnya
menjadi minyak dan gas.
Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini memakan waktu jutaan
tahun. Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori
seperti air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari
suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkosentrasi jika terhalang oleh lapisan
6 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
yang kedap.Walupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar lautan,
banyak sumber minyak bumi yang terdapat di daratan. Hal ini terjadi karena
pergerakan kulit bumi, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.
Dalam proses pembentukan minyak bumi diperlukan waktu yang
masih belum bisa di tentukan sehingga mengenai hal ini masih terdapat
pendapat yang berbeda-beda.
Menurut sumber, Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman
Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan
minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan
diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan
dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544
sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk
selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat
kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya
terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan
yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan
(sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan
sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang
menyusut atau berpindah tempat.
Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup
mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara
komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material
yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi
dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan
organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam.
Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari
600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum
bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta
tahun.
7 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
2.3 Teori Terbentuknya Minyak Bumi
Dewasa ini terdapat dua teori utama yang berkembang mengenai asal
usul terjadinya minyak bumi, antara lain:
1. Teori Anorganik (Abiogenesis)
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. Secara umum dinyatakan seperti dibawah ini:
8 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Berdasarkan teori anorganik, pembentukan minyak bumi didasarkan
pada proses kimia, yaitu :
a. Teori alkalisasi panas dengan CO2 (Berthelot)
Reaksi yang terjadi:
alkali metal + C O2 karbida
karbida + H2O ocetylena
C2H2 C6H6 komponen-komponen lain
Dengan kata lain bahwa didalam minyak bumi terdapat logam alkali dalam
keadaan bebas dan bersuhu tinggi. Bila CO2 dari udara bersentuhan dengan
alkali panas tadi maka akan terbentuk ocetylena. Ocetylena akan berubah
menjadi benzena karena suhu tinggi. Kelemahan logam ini adalah logam
alkali tidak terdapat bebas di kerak bumi.
b. Teori karbida panas dengan air (Mendeleyef)
Asumsi yang dipakai adalah ada karbida besi di dalam kerak bumi yang
kemudian bersentuhan dengan air membentuk hidrokarbon, kelemahannya
tidak cukup banyak karbida di alam.
2. Teori Organik
Berdasarkan teori biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya
kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini
terjadi antara atmosfer dengan permukaan bumi yang dighambarkan
dengan dua panah yang arahnya berlawanan, dimana karbon diangkut
dalam bentuk kabon dioksida (CO2). Pada arah pertama karbon dioksida di
atmosfer berasimilasi, artinya kabon dioksida (CO2) diekstrak dari
atmosfer oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua
kabon dioksida (CO2) dibebaskan kembali ke atmosfer melalui transpirasi
9 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
mahkluk hidup (manusia, hewan, tumbuhan) 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 akhirnya 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 sebagai rantai
10 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
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 senyawa organik ini akan mengalami proses
geologi dalam perut bumi. Pertama akanmengalami 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.
11 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
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.
P.G. Mackuire yang pertama kali mengemukakan pendapatnya bahwa
minyak bumi berasal dari tumbuhan. Beberapa argumentasi telah
dikemukakan untuk membuktikan bahwa minyak bumi berasal dari zat
organik yaitu:
Minyak bumi memiliki sifat dapat memutar bidang
polarisasi,ini disebabkan oleh adanya kolesterol atau zat lemak
yang terdapat dalam darah, sedangkan zat organik tidak
12 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar bidang
polarisasi
Minyak bumi mengandung porfirin atau zat kompleks yang
terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel, dsb.
Susunan hidrokarbon yang terdiri dari atom C dan H sangat
mirip dengan zat organik, yang terdiri dari C, H dan O.
Walaupun zat oranik memgandung oksigen dan nitrogen yang
cukup besar.
Hidrokarbon terdapat di dalam lapisan sedimen dan
merupakan bagian integral sedimentasi.
Secara praktis lapisan minyak bumi terdapat dalam kambium
sampai pleistosan.
Minyak bumi mengandung klorofil seperti tumbuhan.
Proses pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat, yaitu:
1. Pembentukan sendiri, terdiri dari:
- pengumpulan zat organik dalam sedimen
- pengawetan zat organik dalam sedimen
- transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisansedimen
terperangkap.
3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga
berkumpil menjadi akumulasi komersial.
Proses kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan percobaan di
laboratorium, namun berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya
minyak bumi serta penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta
ini disimpulkan oleh Cox yang kemudian di kenal sebagai pagar Cox
diantaranya adalah:
13 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada
sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat
di sekitar pantai.
Minyak bumi memeng merupakan campuran kompleks hidrokarbon.
Temperatur reservior rata-rata 107°C dan minyak bumi masih dapat bertahan
sampai 200°C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan.
Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin
dan belerang.
Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi.
Proses transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
Ada beberapa hal yang mempengaruhi peristiwa diatas, diantaranya:
1. Degradasi thermal
Akibat sedimen terkena penimbunan dan pembanaman maka akan timbul
perubahan tekanan dan suhu. Perubahan suhu adalah faktor yang sangat
penting.
2. Reaksi katalis
Adanya katalis dapat mempercepat proses kimia.
3. Radioaktivasi
Pengaruh pembombanderan asam lemak oleh partikel alpha dapay
membentuk hidrokarbon parafin. Ini menunjukan pengaruh radioaktif
terhadap zat organik.
4. Aktifitas bakteri.
Bakteri mempunyai potensi besar dalam proses pembentukan hidrokarbon
minyak bumi dan memegang peranan dari sejak matinya senyawa organik
sampai pada waktu diagnosa, serta menyiapkan kondisi yang memungkinkan
terbentuknya minyak bumi.
14 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
2.4 Komposisi Penyusun Minyak Bumi
Minyak bumi 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. Komposisi minyak bumi sangat bervariasi dari satu sumur ke
sumur lainnya dan dari daerah ke daerah lainnya.
Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat
bervariasi. Berdasarkan hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :
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 %
Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:
1. Alkana (parafin) CnH2n + 2 , alkana ini memiliki rantai lurus dan
bercabang, fraksi ini merupakan yang terbesar di dalam minyak mentah.
2. Sikloalkana (napten) CnH2n , Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5
(lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.
siklopentana
15 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
sikloheksana
3. Aromatik CnH2n -6
aromatik memiliki cincin 6
Aromatik hanya terdapat dalam jumlah kecil, tetapi sangat diperlukan
dalam bensin karena :
- Memiliki harga anti knock yang tinggi
- Stabilitas penyimpanan yang baik
- Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar (fuels)
Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung pada sumber
dari minyak bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon yang
terbanyak tetapi kadang-kadang (disebut sebagai crude napthenic)
mengandung sikloalkana sebagai komponen yang terbesar, sedangkan
aromatik selalu merupakan komponen yang paling sedikit.
Zat-Zat Pengotor yang sering terdapat dalam minyak bumi:
1. Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang
lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak
16 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
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.
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.
17 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Komposisi Minyak Bumi, berdasarkan Komposisi Kimia
Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi
kimianya menjadi empat jenis, yaitu :
1.Parafin
2.Olefin
3.Naften
4.Aromat
Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi
dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan
menjaditiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat.
Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atausenyawa
isomernya. Isomer sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawahidrokarbon
yang memiliki rumus kimia yang sama. Misal pada normal-butana pada
gambar berikut memiliki isomer 2-metil propana, atau kadangdisebut juga iso-
butana. Keduanya memiliki rumus kimia yang sama, yaituC4H10 tetapi
memiliki rumus bangun yang berbeda seperti tampak padagambar. Jika atom
karon (C) dinotasikan sebagai bola berwarna hitam dan atomhidrogen (H)
dinotasikan sebagai bola berwarna merah maka gambar darinormal-butan dan
iso-butan akan tampak seperti gambar berikut :Senyawa hidrokarbon ‘normal’
sering juga disebut sebagai senyawahidrokarbon rantai lurus, sedangkan
senyawa isomernya atau ‘iso’ sering juga disebut sebagai senyawa
hidrokarbon rantai cabang. Keduanyamerupakan jenis
minyak bumi jenis parafin
.
18 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Sedangkan sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam minyak bumi
adalahsenyawa siklo-parafin yang disebut juga naften dan/atau senyawa
aromat. Berikut adalah contoh dari siklo-parafin dan aromat.‘Keluarga
hidrokarbon’ terebut diatas disebut homologis, karena sebagianbesar
kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkankedalam
beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secaraumum, di dalam
kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurniandilakukan terhadap
hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang lebihkecil dari C7. Pada
umumnya kandungan tersebut dapat dipisahkan dandiidentifikasi, tetapi hanya
untuk keperluan di laboratorium.Campuran siklo parafin dan aromat dalam
rantai hidrokarbon panjang dalamminyak bumi membuat minyak bumi
tersebut digolongkan menjadi
minyak bumi jenis aspaltin
.Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk parafin
murnimaupun aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara
parafindan aspaltin. Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi
jenisparafin dan minyak bumi jenis aspaltin berdasarkan banyak atau
dominasiminyak parafin atau aspaltin dalam minyak bumi. Artinya minyak
bumidikatakan jenis parafin jika senyawa parafinnya lebih dominan
dibandingkanaromat dan/atau siklo parafinnya. Begitu juga sebaliknya.Dalam
19 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkanrentang
titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya.Pengelompokan produk
berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukandibandingkan
pengelompokan berdasarkan komposisinya.Minyak bumi tidak seluruhnya
terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam minyakbumi terdapat juga zat pengotor
(impurities) berupa sulfur (belerang),nitrogen dan logam. Pada umumnya zat
pengotor yang banyak terdapatdalam minyak bumi adalah senyawa sulfur
organik yang disebut merkaptan.Merkaptan ini mirip dengan hidrokarbon
pada umumnya, tetapi adapenambahan satu atau lebih atom sulfur dalam
molekulnya, seperti padagambar berikut :
Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat
dalambentuk tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat
dalamrantai hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan
(middledistillate).Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak
bumi adalahberupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam
organik, yaitunatrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni). Titik didih minyak
bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secarapasti, karena sangat
bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlahdari rantai
hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandunghidrokarbon
rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikitmaka titik
20 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantaipanjang
dimana memiliki jumlah atom karbon lebih banyak maka titikdidihnya lebih
tinggi.
2.5 Kimia dalam Minyak Bumi
Minyak Bumi merupakan campuran dari berbagai macam
hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik
yang rantai lurus maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau
senyawa kompleks seperti aspaltena. Setiap minyak Bumi mempunyai
keunikan molekulnya masing-masing, yang diketahui dari bentuk fisik dan
ciri-ciri kimia, warna, dan viskositas.
Alkana, juga disebut dengan parafin, adalah hidrokarbon tersaturasi
dengan rantai lurus atau bercabang yang molekulnya hanya mengandung
unsur karbon dan hidrogen dengan rumus umum CnH2n+2. Pada umumnya
minyak Bumi mengandung 5 sampai 40 atom karbon per molekulnya,
meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga
mungkin ada di dalam campuran tersebut.
Alkana dari pentana (C5H12) sampai oktana (C8H18) akan disuling
menjadi bensin, sedangkan alkana jenis nonana (C9H20) sampai heksadekana
(C16H34) akan disuling menjadi diesel, kerosene dan bahan bakar jet).
Alkana dengan atom karbon 16 atau lebih akan disuling menjadi oli/pelumas.
Alkana dengan jumlah atom karbon lebih besar lagi, misalnya parafin wax
mempunyai 25 atom karbon, dan aspal mempunyai atom karbon lebih dari 35.
Alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 4 akan berbentuk gas dalam
suhu ruangan, dan dijual sebagai elpiji (LPG). Di musim dingin, butana
(C4H10), digunakan sebagai bahan campuran pada bensin, karena tekanan
uap butana yang tinggi akan membantu mesin menyala pada musim dingin.
Penggunaan alkana yang lain adalah sebagai pemantik rokok. Di beberapa
negara, propana (C3H8) dapat dicairkan dibawah tekanan sedang, dan
digunakan masyarakat sebagai bahan bakar transportasi maupun memasak.
21 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Sikloalkana, juga dikenal dengan nama naptena, adalah hidrokarbon
tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada karbonnya,
dengan rumus umum CnH2n. Sikloalkana memiliki ciri-ciri yang mirip
dengan alkana tapi memiliki titik didih yang lebih tinggi.
Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon tidak tersaturasi yang
memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-6 yang disebut cincin benzena,
dimana atom hidrogen akan berikatan dengan atom karbon dengan rumus
umum CnHn. Hidrokarbon seperti ini jika dibakar maka akan menimbulkan
asap hitam pekat. Beberapa bersifat karsinogenik.
Semua jenis molekul yang berbeda-beda di atas dipisahkan dengan
distilasi fraksional di tempat pengilangan minyak untuk menghasilkan bensin,
bahan bakar jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. Contohnya adalah 2,2,4-
Trimetilpentana (isooktana), dipakai sebagai campuran utama dalam bensin,
mempunyai rumus kimia C8H18 dan bereaksi dengan oksigen secara
eksotermik.
C8H18(l) + 25 O2(g) → 16 CO2(g) + 18 H2O(g) + 10.86 MJ/mol (oktana)
Jumlah dari masing-masing molekul pada minyak Bumi dapat diteliti di
laboratorium. Molekul-molekul ini biasanya akan diekstrak di sebuah pelarut,
kemudian akan dipisahkan di kromatografi gas, dan kemudian bisa dideteksi
dengan detektor yang cocok.
Pembakaran yang tidak sempurna dari minyak Bumi atau produk hasil
olahannya akan menyebabkan produk sampingan yang beracun. Misalnya,
terlalu sedikit oksigen yang bercampur maka akan menghasilkan karbon
monoksida. Karena suhu dan tekanan yang tinggi di dalam mesin kendaraan,
maka gas buang yang dihasilkan oleh mesin biasanya juga mengandung
molekul nitrogen oksida yang dapat menimbulkan asbut.
2.6 Tahapan Pengolahan Minyak Bumi
22 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan laut. Minyak
bumi diperoleh dengan membuat sumur bor. Minyak mentah yang diperoleh
ditampung dalam kapal tanker atau dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki
atau ke kilang minyak. Minyak mentah (cude oil) berbentuk cairan kental
hitam dan berbau kurang sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan
sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah
terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon
dengan jumlah atom C-1 sampai 50. Titik didih hidrokarbon meningkat
seiring bertambahnya jumlah atom C yang berada di dalam molekulnya. Oleh
karena itu, pengolahan minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat,
dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi)
dengan titik didih yang mirip.
Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai
berikut:
23 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Penjelasan mengenai proses senyawa hidrokarbon adalah sebagai
berikut:
1. DESTILASI
Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan
perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi.
Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa
dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah
yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom
fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga
24 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan
dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas
dan bertekanan tinggi).
Gambar Menara Destilasi
Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke
bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang
berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap
berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya
lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-
sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang
terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga
setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah,
sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian
25 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang
mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa
gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian
dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).
Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu
minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini
memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.
Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik
didihnya antara lain sebagai berikut :
1. Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C
2. Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
3. Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
4. Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
5. Minyak Berat
Rentang ranai karbon : C31 sampai C40
Trayek didih : 135 sampai 300°C
6. Residu
Rentang rantai karbon : di atas C40
Trayek didih : di atas 300°C
26 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum
memiliki kualitas yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat,
sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses
cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.
Gambar Destilasi Sederhana
Gambar pemisahan minyak bumi dengan destilasi bertingkat
27 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
2. CRACKING
Setelah melalui tahap destilasi, masing-masing fraksi yang dihasilkan
dimurnikan (refinery), seperti terlihat dibawah ini:
Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon
yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang
kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau
minyak tanah menjadi bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan
perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan
oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan
oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil
pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan
28 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti
knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan
campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh
beberapa struktur molekul hidrokarbon.
Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :
a. Cara panas (thermal cracking),
yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.
Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :
b. Cara katalis (catalytic cracking),
yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya
SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui
mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena
bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik
ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion
karbonium :
c. Hidrocracking
Hidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan
hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi
tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari
Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam
minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.
29 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
3. REFORMING
Reforming adalah perubahan dari 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 yang sama bentuk strukturnya yang
berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi.
Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.
Contoh reforming adalah sebagai berikut :
Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari
hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan
oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida
dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.Contoh reaksinya :
4. ALKILASI dan POLIMERISASI
Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi
molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini
menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu
asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:
RH + CH2=CR’R’’ R-CH2-CHR’R”
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil
menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut :
30 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
M CnH2n Cm+nH2(m+n)
Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan
senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu
isooktana.
5. TREATING
Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan
pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai
berikut :
Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan
pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.
Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan
warna.
Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat
molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan
minyak pelumas dengan pour point yang rendah.
Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan
untuk minyak pelumas
Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur
belerang.
Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam
minyak bumi atau gas, namun keberadaannya tidak dinginkan karena
31 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi
pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau
yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas
buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi
udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk
menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain
menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi,
hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak
bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.
Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan
senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara
desulfurisasi, yaitu dengan :
1. Ekstraksi menggunakan pelarut, serta
2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak
bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara
katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida
(H2S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut.
Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur
tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau
pencucian/pelucutan.
Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi
yang lain yaitu bio-desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan
penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan
memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah
hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim
hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa
mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang
terjadi adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan
teraerasi. Keunggulan proses ini adalah dapat menyingkirkan senyawa
32 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated dibenzothiophenes.
Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi
umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut
juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.
Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk
menyingkirkan kandungan sulfur dalam jumlah menengah pada aliran
gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan menggunakan amine plant,
dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger. Selain
untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan
untuk menyingkirkan sulfur dari batubara.
Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas
Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell
Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-
Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun
1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-
desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.
Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan
menghasilkan hidrogen sulfida dengan kapasitas mulai dari 100
kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme
Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-
desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen
sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda
yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi
hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ
berupa tangki atmosferik teraerasi dimana mikroorganisme mengubah
hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam
kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses
dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda
dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake
33 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik
sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan
dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku
pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai
berikut :
Absorpsi H2S oleh senyawa soda
Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme
Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :
dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi
penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga
menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam
aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume)
pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur
terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari
proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum
dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat
proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang
memerlukan pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak
dimungkinkan.
menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa
digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses
ekstraksi
sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko
penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa
Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu
beradaptasi pada berbagai kondisi proses
34 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain
beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk
dioperasikan
Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang
regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen
yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan
pelarut.
BLENDING
Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi
minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk
tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas
merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan
di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi
kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang
dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya.
Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead
(TEL). TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian
pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka
pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif.
Penambahan TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat
menimbulkan pencemaran udara. (kimia.upi.edu)
2.7 Fraksi - fraksi Minyak Bumi
Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya
memiliki manfaat yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari,
sebagai contoh penggunaan minyak tanah, gas, dan bensin. Tanpa ketiga
produk hasil olahan minyak bumi tersebut mungkin kegiatan pendidikan,
perekonomian, pertanian, dan aspek-aspek lainnya tidak akan dapat berjalan
35 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
lancar. Dibawah ini adalah beberapa fraksi hasil olahan minyak bumi beserta
pemanfaatannya:
1. Bahan bakar gas
Bahan bakar gas terdiri dari :
a. LPG (Liquified Petroleum Gas)
Elpiji, LPG (liquified petroleum gas,harfiah: "gas minyak
bumi yang dicairkan"), adalah campuran dari berbagai unsur
hidrokarbon yang berasal darigas alam. Dengan menambah
tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair.
Komponennya didominasi propana dan butana .
Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah
kecil, misalnya etana dan pentana .
Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume
elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk
gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam
36 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk
memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion)
dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara
penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara
volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair
bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi
biasaya sekitar 250:1.
Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-
nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur;
sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar)
bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar
2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55°C (131 °F).
Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu
elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi
masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur
Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990.
Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran.
Sifat Elpiji:
Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar
Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau
menyengat
Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam
tangki atau silinder.
Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan
cepat.
Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak
menempati daerah yang rendah.
Penggunaan elpiji
37 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan
bakar alat dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan
bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai
bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin
kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).
Bahaya elpiji
Salah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya
kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena
api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji
tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila
terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu Pertamina
menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk
hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila
terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar
(tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan
membentuk gas secara cepat dan merubah volumenya menjadi
lebih besar.
Sumber: "http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji"
b. LNG
Gas alam cair (Liquefied natural gas, LNG) adalah gas alam
yang telah diproses untuk menghilangkan ketidakmurnian dan
hidrokarbon berat dan kemudian dikondensasi menjadi cairan
pada tekan atmosfer dengan mendinginkannya sekitar -160°
Celcius. LNG ditransportasi menggunakan kendaraan yang
dirancang khusus dan ditaruh dalam tangki yang juga
dirancang khusus. LNG memiliki isi sekitar 1/640 dari gas
alam pada Suhu dan Tekanan Standar, membuatnya lebih
hemat untuk ditransportasi jarak jauh di mana jalur pipa tidak
38 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
ada. Ketika memindahkan gas alam dengan jalur pipa tidak
memungkinkan atau tidak ekonomis, dia dapat ditransportasi
oleh kendaraan LNG, di mana kebanyakan jenis tangki adalah
membran atau "moss".
NG menawarkan kepadatan energi yang sebanding dengan
bahan bakar petrol dan diesel dan menghasilkan polusi yang
lebih sedikit, tetapi biaya produksi yang relatif tinggi dan
kebutuhan penyimpanannya yang menggunakan tangki
cryogenic yang mahal telah mencegah penggunaannya dalam
aplikasi komersial.
2. Petroleum Ether atau Nafta
Nafta atau naphtha adalah suatu kelompok yang terdiri dari
beberapa jenis hidrokarbon cair produk antara kilang minyak yang
digunakan terutama sebagai bahan baku produksi komponen
bensin oktan tinggi melalui proses reformasi katalitik. Nafta juga
digunakan dalam industri petrokimia untuk memproduksi olefin
dalam perengkah uap (steam cracker) serta digunakan sebagai
pelarut atau solven dalam industri kimia. Nafta diperoleh dari
fraksi bensin, digunakan untuk sintetis senyawa organik,
pembuatan plastik, karet sintetis, detergen, obat, cat, bahan pakaian
dan kosmetik.
Nafta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan
kerosin yang digunakan untuk :
1. Pelarut dry cleaning (pencuci)
2. Pelarut karet
3. Bahan awal etilen
4. Bahan bakar jet dikenal sebagai JP-4
3. Bensin (Gasolin)
Bensin adalah merupakan bahan campuran hidrokarbon yang
dihasilkan dari penyulingan oli mentah. Bemsin digunakan untuk
39 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
bahan bakar kendaraan baik mobil atau motor, jika diesel
menggunakan solar. mesin yang menggunakan bahan bakar bensin
biasanya disebut gasoline engine, Berikut ini adalah alasan kenapa
bensin digunakan untuk bahan bakar utama dalam kendaraan :
1. Bensin sangat mudah menguap, dan membangkitkan panas
yang tinggi.
2. bensin juga memenuhi persyaratan kondisi yang diperlukan
untuk bahan bakar kendaraan
3. Tidak mengandung bahan-bahan berbahaya.
4. Bersifat anti ngelitik (anti-knocking).
5. Harganya cukup rendah.
Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang digunakan
oleh kendaraan roda dua, tiga dan empat. Mutu bahan bakar
dikaitkan dengan jumlah ketukan(knocking)yang ditimbulkannya
dan dinyatakan dengan nilai oktan.
Mutu bensin yang baik adalah yang sedikit ketukannya dan
tentunta nilai oktannya juga lebih tinggi
Ketukan adalah perilaku kurang baik dari bahan bakar,
pembakaran yang terjadi terlalu dini sebelum piston berada pada
posisi yang tepat. Berakibat mengurangi efisiensi bahan bakar dan
dapat merusak mesin.
Nilai oktan dapat diketahui dengan membandingkannya dengan
isooktana (yang ketukannya lebih sedikit dan nilai oktan 100)dan
n-heptana(yang ketukannya paling banyak dan diberi nilai oktan 0)
Umumnya, alkana rantai bercabang mempunyai nilai oktan yang
lebih tinggi dibandingkan dengan isomer ratai lurusnya.
Contohnya:n-keksana yang mempunyai nilai oktan 25 : 2,2-
dimetilbutana yang bernilai oktan 92
CH3
40 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
|
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – C – CH2 – CH3
n-heksana (nilai oktan = 25) | 2,2-dimetilbutana (nilai
CH3 oktan = 92)
Berdasarkan keterangan sebelumnya disebutkan nilai oktan dapat
diketahui melalui perbandingan n-heptana dan isooktana. Mutu
bensin ditentukan melalui ketukannya. Untuk meningkatkan mutu
bensin tidak hanya ditentukan oleh campuran dua jenis senyawa
tadi, tapi juga ditentukan oleh faktor lain yang dapat mengurangi
ketukan, seperti melalui tahap reforming. Proses ini mengubah
rantai lurus alkana menjadi rantai bercabang dengan cara
menambahkan zat anti ketukan.
Zat anti ketukan itu diantaranya :
1. TEL(tetraethyl lead) sejenis timah hitam yang rumus kimianya
Pb(C2H5)4 Tiap penambahan 2-3 ml TEL dalam 1 galon bensin
dapat menambah nilai oktan bensin sebesar 15 poin. Zat ini
akan menghasilkan oksida timbel, yang akan keluar bersama
asap kendaraan dan menempel pada mesin. Upaya pencegahan
oksida timbel itu menempel pada mesin maka pada bensin tadi
ditambahkan lagi C2H4Br2. Sehingga asap kendaraan sekarang
berkomposisi timbel bromida PbBr2. Yang cukup berbahaya
dalam pencemaran udara, karena dapat merusak otak.
2. MTBE(methyl tertiery buthyl eter)
Zat anti ketukan ini jauh lebih aman
Hasil dari penyulingan (distilasi) bertingkat tadi hanya
menghasilkan 6% dari jumlah minyak mentah. Karena
kebutuhan yang meningkat akan bensin maka jumlahnya pun
ditingkatkan melalui proses perengkahan (cracking) yaitu
41 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
dengan mengkonversikan fraksi berat(kerosin dan lebih berat
lagi) menjadi bensin.
Proses ini melalui pemanasan (thermal cracking) atau dengan
bantuan katalis (catalytic cracking). Katalis menyediakan
permukaan yang panas tempat terjadinya perengkahan.
Misalnya :
C10H22 C8H8 + C2H4
Bensin yang diperoleh melalui perengkahan ini lebih baik dari
hasil penyulingan, sehingga dicampurkan dengan bensin hasil
penyulingan tadi, blending.
4. Minyak Tanah (Kerosin)
Minyak tanah (bahasa Inggris: kerosene atau paraffin) adalah
cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia
diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada
150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15). Pada
suatu waktu dia banyak digunakan dalam lampu minyak tanah
tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar
mesin jet (lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8).
Sebuah bentuk dari kerosene dikenal sebagai RP-1dibakar
dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene
diturunkan dari bahasa Yunani keros (κερωσ, wax ).
Biasanya, kerosene didistilasi langsung dari minyak mentah
membutuhkan perawatan khusus, dalam sebuah unit Merox
atau, hidrotreater untuk mengurangi kadar belerangnya dan
pengaratannya. Kerosene dapat juga diproduksi oleh
hidrocracker, yang digunakan untuk mengupgrade bagian dari
minyak mentah yang akan bagus untuk bahan bakar minyak.
42 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Penggunaanya sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di
negara berkembang, di mana dia kurang disuling dan
mengandung ketidakmurnian dan bahkan "debris".
Bahan bakar mesin jet adalah kerosene yang mencapai
spesifikasi yang diperketat, terutama titik asap dan titik beku.
Kegunaan lain
Kerosene biasa di gunakan untuk membasmi serangga seperti
semut dan mengusir kecoa. Kadang di gunakan juga sebagai
campuran dalam cairan pembasmi serangga seperti pada merk/
brand baygone.
5. Minyak Solar atau Minyak Diesel
Solar atau minyak diesel adalah fraksi ringan minyak bumi yang
memiliki titik didih antara 250 - 340 °C. Solar biasa digunakan
sebagai bahan bakar untuk mesin diesel pada kendaraan bermotor
seperti bus, truk, kereta api dan traktor. Selain itu, minyak solar
juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui
proses cracking.
6. Minyak Pelumas dan Aspal
Digunakan sebagai minyak pelumas. Hal ini terkait dengan
kekentalannya (Viskositas) yang cukup besar. Minyak pelumas
dan aspal termasuk dalam fraksi berat minyak bumi yang
digunakan untuk menghindari karat (korosi).
Berikut tabel fraksi - fraksi minyak bumi.
Fraksi Jumlah atom C Titik didih (°C) Kegunaan
Gas C1 - C4 < 20Bahan bakar LPG dan bahan baku untuk
senyawa organik.
Bensin (Gasolin) C5 - C10 40 - 180 Bahan bakar organik.
43 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Nafta C6 - C10 70 - 180
Nafta diperoleh dari fraksi bensin,
digunakan untuk sintetis senyawa
organik, pembuatan plastik, karet sintetis,
detergen, obat, cat, bahan pakaian dan
kosmetik.
Kerosin C11 - C14 180 - 250Digunakan sebagai bahan bakar pesawat
udara dan bahan bakar kompor parafin.
Minyak solar dan diesel C15 - C17 250 - 300
Digunakan sebagai bahan bakar
kendaraan bermesin diesel dengan rotasi
tinggi.
Minyak pelumas C18 - C20 300 - 350
Digunakan sebagai minyak pelumas. Hal
ini terkait dengan kekentalannya
(Viskositas) yang cukup besar.
Lilin > C20 > 350Sebagai lilin parafin untuk membuat lilin,
kertas pembungkus berlapis, dll.
Minyak bakar > C20 > 350Bahan bakar dikapal, industri pemanas
dan pembangkit listrik.
Bitumen > C40 > 350
Materi aspal jalan dan atap bangunan, anti
korosi, isolasi listrik, kedap suara pada
lantai
2.8 Bahan - Bahan Kimia dalam Kehidupan Sehari - hari
Bahan kimia yang telah diketahui manfaatnya dikembangkan dengan cara
membuat produk-produk yang berguna untuk kepentingan manusia dan
lingkungannya. Oleh karena itu, kita perlu mengetahui jenis, sifat-sifat,
kegunaan, dan efek samping dari setiap produk yang kita gunakan atau kita
lihat sehari-hari.
A. Bahan Kimia yang Ada di Rumah
44 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Zat-zat yang ada dalam kehidupan kita sehari-hari kebanyakan tidak dalam
keadaan murni, melainkan bercampur dengan dua atau lebih zat lainnya.
Seperti telah kamu pelajari di kelas VII, campuran suatu zat akan tetap
mempertahankan sifat-sifat unsurnya. Oleh karena itu, suatu bahan kimia akan
dipengaruhi oleh sifat, kegunaan, atau efek dari zat-zat yang menyusunnya.
Kekuatan pengaruh sifat masing-masing zat bergantung pada kandungan zat
dalam bahan yang bersangkutan. Banyak ragam bahan kimia yang ada dalam
kehidupan sehari-hari. Namun, pada bab ini hanya akan dibahas beberapa
kelompok bahan kimia saja. Bahan kimia yang dimaksud, di antaranya adalah:
1. Bahan Kimia Pembersih
abun dan detergen dapat menjadikan lemak dan minyak yang tadinya tidak
dapat bercampur dengan air menjadi mudah bercampur. Sabun dan detergen
dalam air dapat melepaskan sejenis ion yang memiliki bagian yang suka air
(hidrofilik) sehingga dapat larut dalam air dan bagian yang tidak suka akan air
(hidrofobik) sehingga larut dalam minyak atau lemak. Jika dalam pakaian
yang dicuci dengan detergen terdapat kotoran lemak maka bagian ion yang
bersifat hidrofobik masuk ke dalam butiran lemak atau minyak dan bagian ion
tersebut yang bersifat hidrofilik akan mengarah ke pelarut air. Keadaan ini
menyebabkan butiran-butiran minyak akan saling tolak-menolak karena
menjadi bermuatan sejenis. Akibatnya, kotoran lemak atau minyak yang telah
lepas dari pakaian tidak dapat saling bersatu lagi dan tetap berada dalam
larutan.
2. Pemutih Pakaian
Larutan pemutih yang dijual di pasaran biasanya mengandung bahan aktif
natrium hipoklorit (NaOCl) sekitar 5%. Selain digunakan sebagai pemutih dan
membersihkan noda, juga digunakan untuk desinfektan (membasmi kuman).
3. Pewangi
Pewangi merupakan bahan kimia lain yang erat kaitannya dengan kehidupan
kita sehari-hari. Kita dapat memperoleh bahan pewangi dari bahan alam
maupun sintetik.
45 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
4. Pestisida
Bahan kimia jenis pestisida erat sekali dengan kehidupan para petani.
Pestisida dipakai untuk memberantas hama tanaman sehingga tidak
mengganggu hasil produksi pertanian. Pestisida meliputi semua jenis obat
(zat/bahan kimia) pembasmi hama yang ditujukan untuk melindungi tanaman
dari serangan serangga, jamur, bakteri, virus, tikus, bekicot, dan nematoda
(cacing).
B. Zat Aditif dalam Bahan Makanan
Setiap hari kita memerlukan makanan untuk mendapatkan energi (karbohidrat
dan lemak) dan untuk pertumbuhan sel-sel baru, menggantikan sel-sel yang
rusak (protein). Selain itu, kita juga memerlukan makanan sebagai sumber zat
penunjang dan pengatur proses dalam tubuh, yaitu vitamin, mineral, dan air.
Sehat tidaknya suatu makanan tidak bergantung pada ukuran, bentuk, warna,
kelezatan, aroma, atau kesegarannya, tetapi bergantung pada kandungan zat
yang diperlukan oleh tubuh. Suatu makanan dikatakan sehat apabila
mengandung satu macam atau lebih zat yang diperlukan oleh tubuh.
Bahan yang tergolong ke dalam zat aditif makanan harus dapat:
1. memperbaiki kualitas atau gizi makanan;
2. membuat makanan tampak lebih menarik;
3. meningkatkan cita rasa makanan; dan
4. membuat makanan menjadi lebih tahan lama atau tidak cepat basi dan
busuk. Berdasarkan fungsinya, baik alami maupun sintetik, zat aditif dapat
dikelompokkan sebagai zat pewarna, pemanis, pengawet, dan penyedap rasa.
(crayonpedia)
Itulah, bahan - bahan kimia yang terdapat dalam kehidupan sehari - hari yang
tentunya sangat mudah kita jumpai dalam kehidupan sehari - hari.
2.9 Dampak Minyak Bumi dan Penanggulangannya dalam
Kehidupan
46 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Dampak penggunaan minyak bumi dalam kehidupan, dibedakan menjadi 2
yaitu dampak positif dan negatif.
1. Dampak Positif
Dibawah ini adalah beberapa manfaat minyak bumi di berbagai
bidang:
Manfaat dari segi Sandang
Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah
PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana
bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah).Senyawa hidrokarbon
juga mulai digunakan untuk mengganti bahan alam seperti sutra, kapas
dan wall.
Manfaat dari segi Papan
Genteng Plastik adalah bahan bangunan yang berasal dari hidrokarbon
pada umumnya berupa plastik. Sedangkan bahan dasar plastik hampir
sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yakni senyawa
olefin / alkena dari rantai karbon C3. Bahan plastik inilah kemudian
jadi macam-macam seperti (genteng plastik), peralatan interior rumah,
furniture, bemper mobil, meja, kursi dll.
Manfaat dalam hal Seni
Cat minyak untuk urusan seni, khususnya seni lukis, peran utama
hidrokarbon ada pada tinta / cat minyak dan pelarutnya. Mungkin kita
mengenal thinner yang biasa digunakan untuk mengencerkan cat.
Manfaat dalam hal Estetika
Lipstik sebetulnya salah satu seni juga yang mencakup hal estetika.
Akan tetapi mungkin lebih luas lagi dengan penambahan kosmetika.
menjadi bahan hidrokarbon yang juga digunakan untuk estetika
kosmetik adalah lilin. contohnya lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki
47 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
menggunakan lilin) atau bahan pencampur kosmetik lainnya, semir
sepatu atau farmasi.
Manfaat dari segi Perdagangan
Manfaat minyak bumi dalam hal perdagangan yang selama ini sangat
terasa hasilnya seperti berikut ini,Minyak bumi merupakan senyawa
hidrokarbon yang menjadi komoditi perdagangan yang sangat penting
bagi dunia karena minyak bumi merupakan salah satu sumber energi
yang paling utama saat ini.Hasil penyulingan minyak bumi banyak
menghasilkan senyawa-senyawa hidrokarbon yang sangat penting bagi
kehidupan manusia, seperti layaknya bensin, petroleum eter (minyak
tanah), gas elpiji, minyak pelumas, lilin, dan juga aspal.
2. Dampak Negatif
Fraksi-fraksi dari minyak bumi yang merupakan senyawa
hidrokarbon, jika digunakan sebagai bahan bakar dan mengalami
pembakaran sempurna maka akan dihasilkan gas karbondioksida dan
air. Gas karbondioksida (CO2) ini bersama-sama dengan uap air yang
ada di atmosfer dapat menyebabkan efek rumah kaca. Meningkatnya
gas karbondioksida di udara karena meningkatnya jumlah kendaraan
bermotor, pemakaian bahan bakar fosil untuk industri, dan bahkan
kebakaran hutan, menyebabkan efek rumah kaca yang meningkat
hebat, akibatnya terjadi pemanasan global karena meningkatnya suhu
di permukaan bumi.
Tetapi, pada saat pembakaran bahan bakar fosil terjadi tidak
sempurna, artinya reaksi bahan bakar dengan oksigen tidak
berlangsung dengan efektif. Reaksi pembakaran senyawa hidrokarbon
akan menghasilkan gas karbonmonoksida (CO). Gas
karbonmonoksida adalah gas yang bersifat racun, karena molekul CO
yang bersifat polar jika terhisap melalui pernafasan pada dosis tertentu
48 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
akan lebih mudah terikat dengan haemoglobin dalam darah
dibandingkan gas oksigen (O2) yang bersifat non polar. Melalui
reaksi :
3. CO + Hb ---> HbCO
Akibatnya, di dalam darah tidak
cukup oksigen yang seharusnya disuplai dan diedarkan oleh darah
untuk pembakaran dalam sel. Jika hal ini berlangsung terus menerus
akan mengakibatkan pusing dan mual-mual, bahkan dapat
mengakibatkan kematian. Selain oksida, pembakaran minyak bumi
dan bahan bakar fosil lainnya juga menghasilkan gas-gasoksida
belerang seperti SO2, SO3, dan oksida nitrogen seperti gas NO2. Gas ini
bila bereaksi dengan hujan atau uap air di udara membentuk hujan
asam. Reaksinya :
4. H2O + SO3 ---> H2SO4
H2O + NO2 ---> HNO3
Hujan asam membuat bangunan yang bahan dasarnya terdiri dari
logam dan batuan mudah rusak.
Selain itu, gas NO3 menjadi salah satu gas perusak lapisa ozon
di atmosfir yang menyebabkan sinar ultra violet dapat langsung
menembus ke permukaan bumi. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan
(kanker) pada kulit.
Disamping gas-gas tersebut, jangan lupa bensin terutama
mengandung senyawa TEL sebagai zat aditif untuk menaikkan
bilangan oktan. Unsur timbal (Pb) pada gas buang menimbulkan
gangguan kesehatan seperti keracunan, iritasi, kerusakan otak,
gangguan fungsi ginjal dan dapat menyebabkan depresi.
49 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Penggunaan minyak bumi sangat berdampak buruk terhadap
lingkungan. Berikut dampak negatif dari penggunaan minyak bumi
terhadap lingkungan selain yang disebutkan di atas :
· Pencemaran terhadap udara
Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya
kadar gas NOx, SO2, O3 di udara yang dilepaskan, antara lain oleh
kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan
batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam
memandang.
· Pencemaran terhadap perairan
Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan
pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya
tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya
minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan
pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut disebabkan
oleh kesalahan manusia. Pencemaran air oleh minyak bumi umumnya
disebabkan oleh pembuangan minyak pelumas secara sembarangan. Di
laut sering terjadi pencemaran oleh minyak dari tangki yang bocor.
Adanya minyak pada permukaan air menghalangi kontak antara air
dengan udara sehingga kadar oksigen berkurang.
· Pencemaran terhadap tanah
Dampak penggunaan energi terhadap tanah dapat diketahui, misalnya
dari pertambahan batu bara. Masalah yang berkaitan dengan lapisan
tanah muncul terutama dalam pertambangan terbuka. Jika terhirup dan
masuk ke tubuh, sebagian besar akan ditimbun dalam tulang. Ketika
orang mengalami stres, Pb diremobilisasi dari tulang dan masuk ke
50 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
peredaran darah sehingga menimbulkan risiko keracunan. Dalam
jangka panjang, penimbunan Pb bisa berbahaya.
2.10 Solusi untuk Dampak Negatif dari Minyak Bumi
Dari dampak – dampak yang terjadi kita dapat melakukan tindakan – tindakan
yang akan mengurangi akibat negative dari dampak – dampak tersebut, yaitu
sebagai berikut,
a. Menghemat energi semaksimal mungkin
Kita dapat melakukan berbagai macam cara penghematan energi , misalnya
saja jika diantara kita adalah orang yang suka menggunakan komputer untuk
melakukan pekerjaan dan kesenangan kita, maka matikanlah selama beberapa
waktu sekalipun ketika kita meninggalkannya tanpa dipakai untuk waktu yang
lama maupun sebentar. Jangan selalu menggunakan kendaraan bermotor jika
ingin pergi ke supermarket atau rumah kerabat yang tidak jauh , dengan
berjalan kaki saja, kita dapat menghemat energi juga lebih sehat karena kita
bisa berolah raga. Jika perlu, ciptakan sendiri berbagai macam alternatif untuk
memenuhi kebutuhan kita sendiri.
b. Menggunakan transportasi umum dan berkendara sesuai dengan
prinsip ramah lingkungan
Eco-driving adalah berkendara sesuai prinsip ramah lingkungan. Dengan eco-
driving, kita dapat menghemat BBM, mengurangi emisi gas buang, dan polusi
udara. Dengan adanya eco-driving, kita bisa tetap menggunakan kendaraan
pribadi tanpa menambah emisi karbon.
Prinsip-prinsip dasar eco-driving adalah:
1. Jangan memanaskan mobil terlalu lama, karena bisa memboroskan
bensin. Selain itu, mesin mobil sekarang dirancang cepat panas.
51 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
2. Jangan mengubah kecepatan secara tiba-tiba. Jangan langsung tancap gas
begitu mobil dinyalakan. Demikian sebaliknya, turunkan kecepatan secara
perlahan.
3. Menyetirlah dengan kecepatan konsisten, hindari mengebut karena
menyetir secara agresif bisa memboroskan 33% bensin dibandingkan
kecepatan normal.
4. Matikan mesin kendaraan, kalau sedang menunggu atau berhenti.
Menyalakan kembali mesin ternyata lebih sedikit menghabiskan energi
disbanding kalau mesin dibiarkan menganggur selama 10 detik.
5. Muatan/beban adalah faktor yang mempengaruhi pemakaian bahan bakar
yang utama. Penambahan beban 100 kg pada kendaraan ukuran sedang (1500
kg) akan meningkatkan konsumsi bahan bakar sekitar 6 – 7%. Kurangi beban
tambahan yang tidak perlu pada kendaraan.
6. Hindari pemakaian kendaaan untuk jarak dekat karena mesin yang dingin
mengonsumsi bensin 2 kali lipat lebih banyak.
c. Menjaga hutan tetap lestari
Asap atau carbondioksida (CO2) dinetralkan oleh hutan dan mengubahnya
menjadi oksigen (O2). Sehingga dengan menjaga hutan tetap lestari, niscaya
kita juga akan terhindar dari pencemaran udara akibat minyak bumi.
d. Memproduksi bensin bebas timbal (Pb)
Penggunaan TEL (Tetra Etyl Lead) dalam produksi bensin merupakan cara
untuk meningkatkan bilangan oktan dari produk minyak bumi tersebut yang
berarti juga meningkatkan kualitas bahan bakar tersebut. Memproduksi bensin
bebas timbel merupakan salah satu cara untuk mengurangi zat timbel yang ada
di udara. TEL memang dianggap sebagai cara paling efektif dalam
meningkatkan bilangan oktan bensin, namun, pasti masih ada cara yang lebih
efektif untuk meningkatkan kualitas bensin selain dengan cara penggunaan
TEL.
e. Memproduksi bioetanol dan biodiesel
52 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
Dari hasil kajian yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
(BPPT) sebelumnya bahwa penggunaan campuran premium 88 dan bioetanol
10 persen akan meningkatkan hitungan oktan sampai 92 atau setara dengan
Pertamax dan campuran bioetanol 20 persen akan meningkatkan bilangan
oktan sampai 96 atau setara dengan Pertamax Plus.
f. Mengembangkan mobil listrik
Mobil listrik adalah mobil yang menggunakan motor listrik bukan mesin
pembakaran internal. Penggunaan Lithium-Ion Li-ion baterai membuat mobil
listrik yang mampu jarak sampai mil. Ini merupakan kemajuan besar dari
baterai awal yang bisa sampai mil sekali charge. Di Indonesia, mobil Listrik
dikembangkan oleh LIPI dengan merek Marlip ( Marmut Listrik LIPI).
Rangkaian mekanis dari motor tersebut hanya dapat difungsikan jika dialiri
arus listrik, AC ataupun DC, bergantung dari jenis motor yang digunakan.
Dalam setiap unit mootr juga terdapat komponen penyimpang energi yang
menyerupai baterai atau aki. Komponen itu diperluakn agar kendaraan dapat
berjalan hingga jarak tertentu dari sumber listriknya. Sumber tenaga aki
200Ah/12V yang digunakan sebanyak 3 buah. Untuk perjalanan nonstop
selama 8 jam, membutuhkan pengisian ulam selama 8 jam pula. Mobil listrik
ini dapat menempuh kecepatan hingga 40km/jam.
g. Mengembangkan mobil hibrida
Mobil hibrida dianggap sebagai mobil masa depan. Mobil hibrida lebih hemat
bahan bakar sehingga juga menghasilkan polusi yang lebih rendah. Karena
kelebihan ini, mobil hibrida semakin populer. Banyak orang
mempertimbangkan mengganti mobil konvensional dengan mobil hibrida
untuk memotong biaya bahan bakar. Mobil hibrida memiliki dua mesin, mesin
bakar konvensional dan motor listrik yang digerakkan oleh baterai. Dengan
teknologi ini, bahan bakar dapat dihemat hingga setengahnya. Dengan 1 liter
bensin, mobil hibrida bisa menempuh jarak sampai 25 km. Pemilik mobil
53 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
hibrida bisa banyak berhemat karena konsumsi bahan bakar yang irit. Di
beberapa negara, pemilik mobil hibrida malah bisa mendapat keringanan
pajak. Tidak seperti mobil listrik, mobil hibrida tidak perlu diisi ulang dengan
listrik dari rumah Anda. Namun, diluar semua keuntungan tersebut, mobil
hibrida juga memiliki kekurangan. Kekurangan utama adalah harganya yang
masih mahal. Namun kabar baiknya, dengan perkembangan teknologi,
diramalkan harga mobil hibrida akan lebih terjangkau dari waktu ke waktu.
Toh, harga yang lebih mahal ini juga bisa tertutup dengan konsumsi bahan
bakar yang irit. Mobil hibrida juga relatif berat akibat baterai yang terpasang
di dalamnya. Itu sebab, produsen mobil hibrida berusaha membuat mesin
bakar konvensional berukuran lebih kecil dan dibuat dari bahan yang ringan.
Isu lain berkaitan dengan resiko jika terjadi kecelakaan. Baterai mobil hibrida
menyimpan energi listrik. Ini berarti ada kemungkinan pengemudi tersengat
aliran listrik saat terjadi kecelakaan. Produsen mobil hibrida terus berupaya
untuk menyingkirkan kelemahan-kelemahan ini. Di masa depan, mobil
hibrida tentunya akan lebih aman dengan harga yang juga makin terjangkau.
54 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari pembahasan diatas, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
Minyak bumi merupakan campuran berbagai macam zat organik, tetapi
komponen pokoknya adalah hidrokarbon.
Minyak bumi berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati
sekitar 150 juta tahun yang lalu. Sisa-sisa organisme tersebut mengendap di
dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat
laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya.
Teori terbentuknya minyak bumi ada 2, yaitu teori Abiogenesis (Anorganik)
dan teori Biogenesis (Organik).
Komposisi minyak bumi berdasarkan analisa adalah sebagai berikut:
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 %
Minyak Bumi merupakan campuran dari berbagai macam hidrokarbon, jenis
molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik yang rantai lurus
55 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau senyawa
kompleks seperti aspaltena yang dipelajari dalam Kimia.
Tahapan proses pengolahan minyak bumi berawal dari minyak mentah yang
kemudian dilanjutkan dengan proses hidrokarbon yang meliputi cracking,
reforming, treating, alkilasi dan polimerisasi, pemurnian, dan pencampuran
(blending).
Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya memiliki
manfaat yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari, sebagai contoh
penggunaan minyak tanah, gas, dan bensin.
Banyak ragam bahan kimia yang ada dalam kehidupan sehari-hari.
Minyak Bumi dapat memberikan manfaat yang kurang baik bagi lingkungan
dan ada beberapa solusi untuk mengatasi masalah minyak bumi tersebut.
3.2 Saran
1. Untuk Siswa
Hendaknya lebih bisa memberikan ide - ide baru dalam menciptakan
energi alternatif baru sebagai pengganti minyak bumi yang tentunya
lebih murah, lebih efisien dan lebih ramah lingkungan dengan
memanfaatkan ilmu kimia yang dimiliki.
2 Untuk Pemerintah
Sebaiknya diterapkan kebijakan yang tegas dan jelas tentang
pemanfaatan minyak bumi yang benar dan bijaksana, agar tidak
menyebabkan kerusakan lingkungan dan tetap terjaganya minyak bumi
dari kelangkaan.
3 Untuk Semua Masyarakat
Diharapkan agar mampu dan mengetahui bagaimana pemanfaatan
minyak bumi yang benar, serta mengetahui pemanfaatan bahan kimia
agar tidak terjadi hal - hal yang negatif.
56 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan
DAFTAR PUSTAKA
Triastari, Astrid. 2011.Chemistry 1. Bogor : PT QUADRA INTI
SOLUSI
http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_bumi
http: scribd.com
http://vidipos.com/manfaat-minyak-bumi-bagi-manusia.html
http://www.crayonpedia.org/mw/
BAHAN_KIMIA_DALAM_KEHIDUPAN_8.1_SAEFUL_KARIM
http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana
%200606249_IE6.0/halaman_6-18.html
http://kumpulantugassma.blogspot.com/2012/10/x-kimia-solusi-dari-dampak-
penggunaan.html
http://masterblogpelajar.blogspot.com/2013/03/contoh-makalah-minyak-bumi.html
57 Makalah Minyak Bumi dan Kimia dalam Kehidupan