Kimia dan Intriknya

Assalamualaikum Bloggers

Malam mulai merayap di tanah Indonesia

Kembali lagi bersama saya pemilik blog Lawas MD2 (My Diary Depression)

Kali ini mostingin hal yang berguna bagi bangsa dan negara \(´▽`)/ #lebay

Ini Tugas Kimia tentang Kliping yang saya susun dan rintih dari bawah

Moga berguna \(´▽`)/

Minyak Bumi dan Gas alam

A.    Proses pembentukan minyak bumi dan gas alam

Minyak bumi dan gas alam diduga berasal dari jasad renik lautanr, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar  150 juta tahun yang lalu. Dugaan tersebut didasarkan pada kesamaan unsur-unsur yang terdapat yang terdapat dalam bahan tersebut dengan unsur-unsur yang terdapad pada makhluk hidup. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar laut, kemudian ditutupi oleh lumpur yang lambat laun mengeras karena tekanan lapisan diatasnya sehingga berubah menjadi batuan.  Sementara itu bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa organisme itu sehingga menjadi minyak bumi dan gas yang terperangkap di antara lapisan-lapisan kulit bumi. Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini membutuhkan waktu yang sangat lama. Bahkan sepanjang umur kita pun belum cukup untuk membuat minyak bumi dan gas. Jadi kita harus melakukan penghematan dan berusaha mencari sumber energi alternatif.

B.    Komposisi minyak bumi

Minyak bumi hasil pengeboran masih berupa minyak mentah (crude oil) yang kental dan hitam. Crude oil ini terdiri dari campuran hidrokarbon yaitu

1.     Alkana

Senyawa alkana yang paling banyak ditemukan adalah n-oktana dan isooktana (2,2,4-trimetil pentana)

2.     Hidrokarbon aromatis

Diantaranya adalah etil benzene

3.     Sikloalkana

Antara lain siklopentana dan etil sikloheksana

4.       Belerang (0,01-0,7%)

5.       Nitrogen (0,01-0,9%)

6.       Oksigen (0,06-0,4%)

7.       Karbon dioksida [CO₂]

8.       Hidrogen sulfida [H₂S]

C.     Pengolahan minyak bumi

Minyak bumi biasanya beradai 3-4 Km di bawah permukaan. Untuk mengambil minyak bumi tersebut kita harus membuat sumur bor yang telah di sesuaikan kedalamannya. Minyak mentah yang diperoleh ditampung dalam kapal tangker atau dialirkan ke kilang minyak dengan menggunakan pipa. Minyak mentah yang tadi diperoleh belum bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun keperluan lainnya. Minyak mentah tersebut haruslah diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 hingga C-50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan titik didih yang mirip. Hal tersebut dilakukan karena titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya atom karbon (C) dalam molekulnya.

Mula mula minyak metah dipanaskan pada suhu sekitar 400­­^oC. Setelah dipanaskan kemudian di alirkan ke menara fraksionasi.

Dimenara inilah terjadi proses destilasi. Yaitu proses pemisahan larutan dengan menggunakan panas sebagai pemisah. Syarat utama agar terjadinya proses desilasi adalah adanya perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap. Dengan demikian apabila komposisi fase cair dan face uap sama maka proses destilasi tidak mungkin dilakukan. Proses destilasi pada kilang minyak bumi merupakan pengolahan secara fisika yang primer sebagai awal dari semua proses memproduksi BBM (Bahan Bakar Minyak).
Skema eksplorasi minyak dan alat penyulingan

Minyak mentah hasil dari pengeboran di alirkan ke kapal tangker untuk kemudian di distribusikan ke kilang minyak. Disinilah terjadi proses destilasi yang sudah di jalaskan di atas. Pertama, miyak mentah dipanaska dengan suhu sekitar 400^oC. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan akan mengalir turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih randah akan menguap naik ke atas melalui sungkup-sungkup yang disebus sungkup gelembung. Semakin keatas suhu di dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Dengan demikian, setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen dengan titik didih lebih rendah akan terus naik ke bagian yang lebih atas lagi. Begitulah seterusnya, sehingga komponen yang paling atas itu berupa gas. Komponen yang berupa gas itu disebut gas petrolium. Kemudia gas petrolium tersebut dicairkan dan dikelan sebagai LPG (Liquefied Petroleum Gas).

D.    Bensin dan Mutu Bensin

Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan. Bensin juga dapat digunakan sebagai pelarut, terutama karena kemampuannya yang dapat melarutkan cat. Sebagian besar bensin tersusun dari hidrokarbon alifatik yang diperkaya dengan iso-oktana atau benzene untuk menaikkan nilai oktan. Kadang-kadang, bensin juga dicampur dengan etanol sebagai bahan bakar alternatif. Kini bensin sudah hampir mejadi kebutuhan pokok masyarakat dunia yang semakin dinamis. Bahkan orang Amerika menggunakan 1,36 miliar liter  bensin setiap hari. Karena merupakan campuran berbagai bahan, daya bakar bensin berbeda-beda menurut komposisinya. Ukuran daya bakar ini dapat dilihat dari Oktan setiap campuran. Di Indonesia, bensin diperdagangkan dalam dua kelompok besar: campuran standar, disebut premium, dan bensin super .

Kualitas atau mutu bensin berdasarkan bilangan oktan

Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu  bilangan yang menunjukkan jumlah isooktan dalam bensin. Bilangan oktan merupakan ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin.Di dalam Mesin,campuran bensin dan udara(berbentuk gas) bisa terbakar sendiri secara spontan sebelum terkena percikan api dari busi.Jadi, semakin tinggi angka oktannya,semakin lama bensin itu terbakar spontan. Apabila penggunaan kadar oktan tidak ssuai maka dapat menyebabkan piston menjadi bolong.Contohnya jika mobil keluaran tahun 2000 menggunakan oktan 88(bensin premium) yang jelas piston akan menjadi bolong.

Struktur bensin yang baik adalah dengan komposisi n-heptana 0% dan iso-oktana 100%,n-heptana adalah rantai karbon bercabang.Apabila struktur suatu BBM lebih banyak rantai bercabangnya maka,bensin tersebut lebih sulit untuk terbakar dan dikategorikan dalam bensin bermutu baik,Sebaliknya jika komposisinya lebih banyak rantai karbon lurusnya maka,bensin tersebut bermutu kurang baik.

Bensin merupakan fraksi minyak bumi yang mengandung senyawa n–heptana dan isooktan. Misalnya, bensin premium yang beredar di pasaran dengan bilangan oktan 80 berarti bensin tersebut mengandung 80% isooktan dan 20% n–heptana. Penambahan zat anti-ketukan pada bensin bertujuan untuk memperlambat pembakaran bahan bakar. Untuk menaikkan bilangan oktan antara lain ditambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter), tersier butil alkohol, benzena, atau etanol.

Premium

Premium, produksi Pertamina  yang memiliki  bilangan Oktan 88. 

Premium (RON 88)  adalah bahan bakar minyak jenis distilat berwarna kuning jernih. Warna tersebut akibat adanya zat pewarna tambahan (dye). Umumnya, premium digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermesin bensin, seperti mobil, sepeda motor, dan motor tempel. Bahan bakar ini sering juga disebut motor gasoline atau petrol.

Premix

Bahan bakar Premix yaitu jenis  bahan bakar campuran antara premium dan pertamax. penggunaan 'bensin campur' ini dianggap baik-baik saja asalkan sesuai dengan oktan yang dibutuhkan. Bensin campur ini merupakan komposisi bensin premium dengan oktan 88 dan campuran oktan 92 untuk mendapatkan bahan bakar beroktan 90 atau setara pertamax. Satu keuntungan yang bisa dipetik adalah pencampuran ini menghemat pengeluaran. Kehadiran bahan bakar ini juga berpeluang dalam menekan penggunaan BBM subsidi,Harganya berada diantara harga premix dan premium.

Dampak negatif penggunaan minyak bumi

1. Pencemaran udara

Turunnya kualitas udara akibat zat sisa dari pemakaian minyak bumi

2. Perubahan iklim

Penggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa CO_2­. Gas tersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di bumi sehingga terjadilah pemanasan global yang sekarang ini sedang terjadi. Pemanasan global tersebutlah yang memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia

3. Pencemaran air

Eksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker, tidak menutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal tangker tersebut. Karena kapal tangker itu bocor, maka minyak mentah yang ada di dalamnya akan keluar dan jatuh keair sehingga mengakibatkan pencemaran air.

Oksida Nitrogen (NO dan NO2)

Gas nitrogen monoksida (NO) memiliki sifat tidak berwarna, yang pada konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan keracunan. Di samping itu, gas oksida nitrogen juga dapat menjadi penyebab hujan asam. Keberadaan gas nitrogen monoksida (NO) di udara disebabkan karena gas nitrogen ikut terbakar bersama dengan oksigen (O₂), yang terjadi pada suhu tinggi.

Reaksinya adalah:

Pada saat kontak dengan udara, maka gas nitrogen monoksida (NO) akan membentuk gas NO₂ dengan reaksi sebagai berikut :

Gas NO₂ merupakan gas yang beracun, berwarna merah cokelat, dan berbau seperti asam nitrat yang sangat menyengat dan merangsang. Keberadaan gas NO₂ lebih dari 1 ppm dapat menyebabkan terbentuknya zat yang bersifat karsinogen atau penyebab terjadinya kanker. Jika menghirup gas NO₂ dalam kadar 20 ppm akan dapat menyebabkan kematian. Sebagai pencegahan maka di pabrik atau motor, bagian pembuangan asap ditambahkan katalis logam nikel yang berfungsi sebagai konverter. Prinsip kerjanya adalah mengubah gas buang yang mencemari menjadi gas yang tidak berbahaya bagi lingkungan maupun kesehatan manusia. Proses pengubahan tersebut dapat dilihat pada reaksi berikut.

Oksida Belerang (SO2 dan SO3)

Gas belerang dioksida (SO2) mempunyai sifat tidak berwarna, tetapi berbau sangat menyengat dan dapat menyesakkan napas meskipun dalam kadar rendah. Gas ini dihasilkan dari oksidasi atau pembakaran belerang yang terlarut dalam bahan bakar miyak bumi serta dari pembakaran belerang yang terkandung dalam bijih logam yang diproses pada industri pertambangan. Penyebab terbesar berlebihnya kadar oksida belerang di udara adalah pada pembakaran batu bara. Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya oksida belerang memang tidak secara langsung dirasakan oleh manusia, akan tetapi menyebabkan terjadinya hujan asam. Hujan yang banyak mengandung asam sulfat ini memiliki pH < 5, sehingga menyebabkan sangat korosif terhadap logam dan berbahaya bagi kesehatan. Di samping menyebabkan hujan asam, oksida belerang baik SO₂ maupun SO₃ yang terserap ke dalam alat pernapasan masuk ke paru-paru juga akan membentuk asam sulfit dan asam sulfat yang sangat berbahaya bagi kesehatan pernapasan, khususnya paru-paru.

Karbon Dioksida (CO2) : Sebagaimana gas CO, maka gas karbon dioksida juga mempunyai sifat tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak merangsang. Gas CO2 merupakan hasil pembakaran sempurna bahan bakar minyak bumi maupun batu bara. Dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan bermotor dan semakin banyaknya jumlah pabrik, berarti meningkat pula jumlah atau kadar CO2 di udara kita. Keberadaan CO2 yang berlebihan di udara memang tidak berakibat langsung pada manusia, sebagaimana gas CO. Akan tetapi berlebihnya kandungan CO2 menyebabkan sinar inframerah dari matahari diserap oleh bumi dan benda – benda di sekitarnya. Kelebihan sinar inframerah ini tidak dapat kembali ke atmosfer karena terhalang oleh lapisan CO2 yang ada di atmosfer. Akibatnya suhu di bumi menjadi semakin panas. Hal ini menyebabkan suhu di bumi, baik siang maupun malam hari tidak menunjukkan perbedaan yang berarti atau bahkan dapat dikatakan sama. Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya kadar CO2 di udara ini dikenal sebagai efek rumah kaca atau green house effect. Untuk mengurangi jumlah CO2 di udara maka perlu dilakukan upaya – upaya, yaitu dengan penghijauan, menanam pohon, memperbanyak taman kota, serta pengelolaan hutan dengan baik.

Karbon Monoksida (CO) : Gas karbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak merangsang. Hal ini menyebabkan keberadaannya sulit dideteksi. Padahal gas ini sangat berbahaya bagi kesehatan karena pada kadar rendah dapat menimbulkan sesak napas dan pucat. Pada kadar yang lebih tinggi dapat menyebabkan pingsan dan pada kadar lebih dari 1.000 ppm dapat menimbulkan kematian. Gas CO ini berbahaya karena dapat membentuk senyawa dengan hemoglobin membentuk HbCO, dan ini merupakan racun bagi darah. Oleh karena yang diedarkan ke seluruh tubuh termasuk ke otak bukannya HbO, tetapi justru HbCO. Keberadaan HbCO ini disebabkan karena persenyawaan HbCO memang lebih kuat ikatannya dibandingkan dengan HbO. Hal ini disebabkan karena afinitas HbCO lebih kuat 250 kali dibandingkan dengan HbO. Akibatnya

Hb sulit melepas CO, sehingga tubuh bahkan otak akan mengalami kekurangan oksigen. Kekurangan oksigen dalam darah inilah yang akan menyebabkan terjadinya sesak napas, pingsan, atau bahkan kematian. Sumber keberadaan gas CO ini adalah pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar minyak bumi. Salah satunya adalah pembakaran bensin, di mana pada pembakaran yang terjadi di mesin motor, dapat menghasilkan pembakaran tidak sempurna dengan reaksi sebagai berikut.

2 C₈H₁₈(g) + 17 O₂(g) –>16 CO(g) + 18 H₂O(g)

Sumber lain yang menyebabkan terjadinya gas CO, selain pembakarantidak sempurna bensin adalah pembakaran tidak sempurna yang terjadi pada proses industri, pembakaran sampah, pembakaran hutan, kapal terbang, dan lain-lain. Namun demikian, penyebab utama banyaknya gas CO di udara adalah pembakaran tidak sempurna dari bensin, yang mencapai 59%. Sekarang ini para ahli mencoba mengembangkan alat yang berfungsi untuk mengurangi banyaknya gas CO, dengan merancang alat yang disebut catalytic converter, yang berfungsi mengubah gas pencemar udara seperti CO dan NO menjadi gas-gas yang tidak berbahaya.