Minyak Bumi

Nama : Rindy Chairunisa
Npm  : 18511041
Kelas : 1PA09

MINYAK BUMI

Dewasa ini, minyak bumi merupakan sumber energi yang sangat penting. Bayangkan bagaimana efeknya jika suatu saat minyak bumi habis dan kendaraan-kendaraan yang ada sekarang seperti mobil, sepeda motor, truk, bus dan pesawat terbang tidak berjalan lagi.

Minyak bumi diperkirakan berasal dari sisa tumbuh-tumbuhan dan binatang-binatang kecil terutama plankton-plankton yang tergenang dalam rawa-rawa atau air laut, kemudian tertimbun oleh endapan-endapan lain. Lapisan-lapisan endapan ini mengakibatkan penekanan-penekanan (kompresi) dan melalui perrubahan kimiawi dalam waktu yang lama, berjuta-juta tahun, terjadilah minyak dan gas bumi. Jika tekanan-tekanan itu disertai gerakan-gerakan, penekanan menjadi lebih besar (misalnya, penekanan suatu lapisan yang semula tebalnya 12 meter menjadi 0,5 meter) sehingga terbentuk batu bara.

A.    Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi terdiri atas bermacam-macam senyawa terutama senyawa hidrokarbon. Selain mengandung unsur C dan H, kadang-kadang minyak bumi juga mengandung belerang (S), nitrogen (N) dan oksigen (O).

Tabel 1.1 Susunan Unsur Kimia dalam Minyak Bumi (dalam % Massa)

Unsur	Minyak Mentah	Aspal	Gas Bumi
Karbon (C)	82-87	80-85	65-80
Hidrogen  (H)	11-14	8,5-11	1-25
Belerang (S)	0,05-5,5	2-8	0-0,2
Nitrogen (N)	0,1-4	0-2	1-15
Oksigen (O)	0,1-4,5	-	-

Dari tabel 1.1 terlihat bahwa minyak bumi terdiri atas 82-87% karbon dan selebihnya hidrogen. Kadar belerang dapat meningkat sampai 2%, misalnya minyak bumi dari Timur Tengah. Minyak bumi Indonesia kadar belerangnya rendah sekali.

Meskipun minyak bumi terutama hanya tersusun dari kardon dan hidrogen, kedua unsur ini dapat membentuk senyawa yang bermacam-macam. Pada umumnya, minyak bumi hanya memperlihatkan susunan hidrokarbon yang bersifat jenuh, baik alifatik (alkana) maupun siklik (sikloalkana).

B.     Fraksi Minyak Bumi

Komonen-komponen minyak bumi dipisahkan dengna cara distilasi bertingkat (distilasi berfraksi). Distilasi bertingkat adalah penyulingan serta pengembunan kembali berbagai macam cairan yang mempunyai titik didih berbeda-beda. Makin besar molekul hidrokarbon, makin tinggi titik didihnya dan makin kecil molekul hidrokarbon, makin rendah titik didihnya.

Proses pemisahan berlangsung dalam suatu kolom distilasi bertingkat (kolom berfraksi) yang mempunyai plate (piringan-piringan) sebagai batas keseimbangan uap cair dengan jumlah tertentu untuk setiap fraksi. Sebelum dimasukkan ke dalam kolom distilasi, minyak mentah (cairan kental berwarna hitam) dimasukkan ke dalam tungku pemanas. Minyak mentah dipanaskan dahulu dalam dapur (furnace) pada temperatur 320-370°C, kemudian dimasukkan ke dalam kolom distilasi/fraksinasi.

 Dalam kolom fraksinasi, minyak mentah yang panas mengalami pemisahan dan masing-masing menyesuaikan diri sesuai sifat fisiknya. Fraksi yang ringan ke atas dan fraksi yang berat ke bawah. Untuk lebih sempurna dan memenuhi syarat perdagangan, di samping kolom fraksinasi utama dibantu pula dengan kolom stripping yang fungsinya identik.

            Pada umumnya, fraksi bensin banyak mengandung alkana normal (rantai lurus) dan alkana bercabang, tetapi hanya sedikit mengandung senyawa aromatik. Sebaliknya, minyak pelumas dan residu banyak mengandung senyawa aromatik daripada  alkana normal (alkana bercabang sudah hilang).

 bercabang biasanya sudah hilang), sedangkan sikloalkana dapat dikatakan konstan.

1.      Fraksi Gas

Fraksi gas(sebelim mengalami pencairan) terutama tersusun dari metana (CH4), etana (C2H6), propana (C3H10), dan n-butana (C4H10). Campuran gas tersebut banyak digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga dan bahan mentah industri petrokimia yang menggunakan bahan organik molekul-molekul kecil (C1-C2), misalnya urea.  Fraksi gas dapat dimanfaatkan menjadi cairan yang disebut elpiji (LPG = Liquified Petroleum Gas) yang terutama terdiri atas propana, isobutana, dan n-butana.

Berbeda dengan gas alam dari hasil distilasi minyak bumi, gas alam yang diperoleh dari sumber gas alam tersusun dari metana dan sedikit etana. Gas alam dapat dicairkan pada temperatur -161°C sehingga dikenal sebagai gas alam cair atau LNG (LNG = Liquified Natural Gas).

2.      Fraksi Bensin

Bensin merupakan fraksi distilasi yang terpenting sebab paling banyak diperlukan untuk menggerakkan mesin-mesin mobil atau motor. Bensin yang baik adalah bensin yang tidak menimbulkan ketukan-ketukan, yaitu bensin yang banyak mengandung rantai cabang, misalnya isooktana (2,2,4-trimetilpentana). Terjadinya ketukan-ketukan tersebut disebabkan oleh kenaikan cepat pembakaran dengan tiba-tiba.

Sifat antiketukan dinyatakan sebagai angka oktan. Makin tinggi angka oktan, makin sukar terjadi ketukan dan makin efisien bahan bakar tersebut (jarak yang ditempuh per satuan volume makin jauh). Sebaliknya,makin randah angka oktan, makin mudah terjadi ketukan dan makin tidak efisien bahan bakar tersebut.

Isooktana (2,2,4-trimetilpentana) dinyatakan mempunyai angka oktan 100, sedangkan n-heptana berangka oktan 0. Angka oktan 80 berarti suatu bahan bakar yang bersifat seperti suatu campuran 80% volume isooktana dengan 20% volume n-heptana. Sebagai bahan antiketukan dipakai TEL (tetraethyl lead), Pb(C2H5)4. Disamping TEL, ditambahkan pula senyawa etilena dibromida (C2H4Br2) atau etilena diklorida (C2H4CI2). Fungsi dari etilena dibromida (C2H4Br2) atau etilena diklorida (C2H4CI2) adalah untuk mengikat Pb pada pembakaran membentuk timbal bromida atau timbal klorida yang mudah menguap dan kemudian masuk udara. Timbale di udara berbahaya sebab jika masuk ke dalam tubuh dapat mengumpul sehingga menimbulkan sakit kepala yang mengakibatkan kerusakan pada otak, kebutaan, atau kematian. Bensin mengandung TEL sehingga bernilai oktan 80 lebih dikenal sebagai bensin premium, sedangkan yang bernilai oktan 98 lebih dikenal sebagai bensin super.

Karena bensin mengandung Pb maka apabila ada anggota tubuh yang terkena bensin segera dicuci dengan sabun. Mengingat bahaya yang ditimbulkan pemakaian TEL maka diusahakan mencari bahan antiketukan yang lain. Namun, usaha ini belum berhasil karena antiketukan lain tersebut dapat menimbulkan pencemaran dalam bentuk lain.

3.      Fraksi Keroksin

Dalam kehidupan sehari-hari, kerosin lebih dikenal sebagai minyak tanah. Kerosin oleh masyarakat banyak digunakan untuk bahan bakar dan penerangan. Kerosin juga digunakan untuk bahan bakar mesin-mesin kapal terbang tertentu (Avtur = Aviation turbine kerosene).

4.      Fraksi Solar

Minyak solar banyak digunakan untuk bahan bakar mesin diesel (bus, truk, kereta api) dan bahan bakar dalam industri, misalnya untuk pemanasan minyak mentah sebelum dipompakan ke dalam kolom distilasi atau pada pembuatan uap air.

5.      Fraksi Pelumas

Selain diguunakan untuk pelumas, fraksi ini juga digunakan untuk pembuatan semir dan kosmetika.

6.      Fraksi Residu

Salah satu produk terkenal dari fraksi ini adalah aspal yang digunakan untuk pengerasan jalan. Kegunaan lain dari fraksi ini antara lain untuk kain lantai, atap, dan cat pelindung.

C.    Dampak Pembakaran Bahan Bakar

Salah satu dampak pembakaran bahan bakar yang berlebihan adalah pencemaran udara. Pencemaran udara atau polusi udara adalah masuknya zat-zat asing ke udara atau meningkatnya konsentrasi salah satu komponen udara dalam jumlah maupun batas waktu tertentu yang secara karakterisik mengubah susunan udara normal sehingga mampu menimbulkan gangguan-gangguan bagi kehidupan maupun benda0benda lain. Zat-zat yang menimbulkan pencemaran disebut pencemar atau polutan. Dalam jumlah dan batas waktu tertentu, setiap zat pencemar dapat mengakibatkan pengaruh bagi kehidupan. Salah satu ukuran yang dapat dipakai untuk menunjukan batas banyaknya bahan-bahan atau gas di udara yang belum berbahaya untuk kesehatan disebut nilai ambang batas (NAB). NAB berfungsi sebagai indicator untuk sedini mungkin mengetahui bahwa suatu lingkungan udara sudah mulai tercemari oleh suatu zat yang dinyatakan sebagai NBA-nya.

Zat-zat hasil pembakaran bahan bakar yang menimbulkan pencemaran udara antara lain partikulat, karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), dan oksida belerang (SOx).

1.      Partikulat

Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna pada kendaraan bermotor dan industri (asap pabrik) dapat menghasilkan partikulat karbon dan gas karbon monoksida. Partikulat-partikulat karbon seringkali mendorong tumbuhnya kanker. Jika partikulat tersebut terlalu banyak maka dapat memengaruhi jumlah radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi. Ini terjadi karena hamburan dan absorpsi cahaya oleh partikulat. Salah satu akibatnya adalah mengurangi daya penglihatan yang sangat membahayakan pilot pesawat terbang. Pengurangan jumlah panas yang sampai ke permukaan bumi mengakibatkan keseimbangan panas di atmosfer bumi terpengaruh sehingga dapat memengaruhi iklim.

Pembakaran bensin juga menghasilkan senyawa timbal (timbal bromida atau timbal klorida) yang beracun. Jika masuk ke dalam tubuh, timbale sukar keluar sehingga kadar timbal dalam tubuh makin lama makin banyak.

2.      Karbon Monoksida (CO2)

Gas karbon monoksida (CO) merupakan gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan sangat beracun. Akibat gas CO bagi manusia sama dengan akibat kekurangan oksigen. Adanya gas CO sangat mengganggu kerja hemoglobin (Hb) dalam sel darah merah. Hemoglobin bertugas membawa oksigen yang diserap pari-paru dari udara.

Daya ikat Hb terhadap CO lebih besar daripada terhadap O2 (±200 kalilebih kuat). Jika terdapat CO dan O2, hemoglobin akan mengikat CO membentuk CO-hemoglobin.

3.      Karbon Dioksida (CO2)

Adanya karbon dioksida yang berlebihan di atmosfer dapat menimbulkan fenomena yang disebut efek rumah kaca (green house effect). Istilah efek rumah kaca diilhami dari rumah yang terdiri atas kaca berwarna hijau untuk menumbuhkan tumbuh-tumbuhan di dalamnya meskipun musim dingin. Di dalam rumah kaca tersebut, temperatur yang diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan dapat dipertahankan agar tetap hidup. Uap air dan karbon dioksida di atmosfer berkelakuan sebagai tutup kaca dan rumah kaca sehingga  mneghasilkan efek rumah kaca yang dapat mempertahankan temperatur permukaan bumi.

Karbon dioksida dapat mengabsorpsi sinar inframerah (Di daerah troposfer,H2O lebih bersifat dominan mengabsorpsi sinar inframerah daripada CO2. Namun didaerah atmosfer, CO2 dan O2 sama-sama merupakan absorben yang kuat). Bumi dapat memantulkan energi panas yang diterima dari matahari. Pantulan panas dari bumi tersebut dikembalikan oleh gas CO2 ke permukaan bumi. Akibatnya, makin lama bumi makin panas.

Saat ini sudah banyak sekali pembakaran bahan bakar minyak yang dilakukan manusia sehingga dapat dibayangkan betapa banyaknya gas CO2 yang dimasukkan ke udara. Banyaknya gas CO2 tersebut dapat menaikkan temperatur permukaan bumi. Hal itu dapat mencairkan es-es di daerah kutub yang dapat berakibat naiknya permukaaan air laut. Kenaikkan temperature permukaan bumi juga dapat memperbanyak penguapan air yang berakibat mempertinggi curah hujan dan memyebabkan banjir.

4.      Oksida Belerang (SOx)

Pada saat pembakaran minyak bumi, belerang yang terdapat di dalmnya juga ikut teroksidasi membentuk oksida belerang. Oksida belerang meliputi gas belerang dioksida (SO2) dan gas belerang trioksida (SO3). Gas belerang dioksida (SO2) merupakan gas yang tidak berwarna, berbau sengak dan tajam, berbahaya bagi manusia, dan terdapat ±18% dari total polutan udara. Gas belerang trioksida (SO3) merupakan gas yang reaktif. Di atmosfer, cenderung bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat (H2SO4) yang bersifat korosif. Jika asam tersebut turun ke bumi bersama air hujan, maka terjadi hujan asam. Sifat asam dari air hujan dapat merusak logam-logam, baja (rel kereta api, bagian-bagian gedung), patung, candi, atau benda-benda lain yang terbuat dari batu terutama yang mengandung CaCO3.

Selain berpengaruh terhadap benda-benda mati seperti patung, hujan asam juga berpengaruh terhadap tanaman.

Pengaruh hujan asam terhadap tanaman, antara lain :

a.       Kerusakan pada jaringan sel-sel tanaman

b.      Menekan laju pertumbuhan

c.       Mengakibatkan stres pada proses penyerbukan dan reproduksi lainnya

d.      Proses fiksasi nitrogen juga terhambat karena perkembangan nitrobakteria dalam tanah mengalami gangguan   

e.       Tambahan unsur belerang dari air hujan pada tanaman dapat meningkatkan produktivitas tanaman. Namun, pada kondisi yang demikian, tanaman sensitif terhadap cahaya. Peningkatan jumlah cahaya yang diterima dapat mengakibatkan luka jaringan dan akhirnya tanaman akan mati.

Hujan asam juga dapat mengganggu kehidupan air, sebab air menjadi asam. Akibatnya, beberapa ikan seperti ikan salmon akan mati.

5.      Dampak Pengangkutan Minyak Bumi

Pengangkutan minyak bumi anternegara maupun antarpulau dengna kapal laut dapat mengakibatkan pencemaran air. Pencermaran minyak pada air laut dapat mematikan kehidupan yang ada di laut terumata berbagai jenis ikan. Hal ini juga sangat merugikan para nelayan.

Sumber :

Sentot budi rahardjo. 2008. KIMIA Berbasis EKSPERIMEN 1. Jakarta: Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.