52 5
Bahang hilang akibat evaporasi Pendinginan lapisan minyak akibat evaporasi akan menyebabkan lapisan
minyak tersebut kehilangan bahang.
[ ]
2
m W
H Ni
i H
vi component
of number
vapour
Δ ⋅
∑ =
33 dimana :
∆H
vi
= bahang penguapan dari komponen i [Jmol] Keseimbangan bahang dinamis untuk lapisan minyak diberikan dalam persamaan
berikut ini:
[ ]
oil oil
water poil
oil oil
pw w
water vi
i oil
air oa
oil water
ow oil
oil water
water air
air p
oil
A T
T C
dt dV
C dt
dV H
N T
T h
T T
h T
l T
l T
l H
a h
C dt
dT
⋅ −
⋅ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ ⋅
⋅ +
⋅ ⋅
+ Δ
− −
+ −
+ ⋅
− +
+ ⋅
− =
∑
ξ ξ
ξ
4 4
4
2 1
1
34 Keterangan :
= tingkat pengambilan air [m
3
s]
= jumlah butiran air terdispersi yang muncul ke permukaan [m
3
s] C
po
= kapasitas bahang minyak [Jkg°C] C
pw
= kapasitas bahang air [Jkg°C]
3.7.7. Sifat Fisik dan Kimia Minyak
Sifat dari minyak secara menyeluruh tergantung pada sifat dari unsur- unsur penyusunnya. Unsur-unsur penyusun minyak tersebut mengalami
pelapukan pada tingkat yang berbeda, maka sifat dari lapisan minyak akan berubah terhadap waktu. Sifat dari minyak dijelaskan dengan membagi minyak
dt dW
water
dt dV
oil
53 ke dalam delapan fraksi, yang ditentukan berdasarkan sifat distilasi dan struktur
kimianya alkana atau aromatic. Tabel 7 menjelaskan mengenai fraksi tersebut.
Tabel 7. Fraksi Minyak Berdasarkan Struktur Kimia Fraksi Deskripsi
Boiling Range
1 C
6
-C
12
Paraffin 69-230°C
2 C
13
-C
25
Paraffin 230-405°C
3 C
6
-C
12
Cycloparaffin 70-230°C
4 C
13
-C
23
Cycloparaffin 230-405°C
5 C
6
-C
11
Aromatic 80-240°C
6 C
12
-C
18
Aromatic 240-400°C
7 C
9
-C
25
Naphteno-aromatic 180-400°C
8 Residual incl. heterocycles
400°C Sumber: DHI, 2006b
Viskositas minyak akan bertambah selama proses pelapukan, terutama akibat proses evaporasi dan emulsifikasi. Viskositas sangat tergantung pada
temperatur lapisan. Viskositas minyak dapat dihitung dalam tiga langkah. Pertama, menghitung viskositas lapisan minyak tanpa masukan air pada
T
ref
=100°F, menggunakan persamaan Kendall-Monroe:
3 8
1 3
1
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
=
∑
= i
i i
oil T
v X
v
REF
35 dimana :
X
i
= fraksi model dari i Kedua, menghitung viskositas lapisan minyak pada temperatur aktual:
log log .
log log .
log 36
Keterangan : T
= temperatur [K] = viskositas kinematik pada suhu T [Cs]
B = 3.98
54 Ketiga, menghitung viskositas lapisan pada suhu aktual dan kandungan air,
menggunakan persamaan Hossain dan Mackay 1980 dalam DHI 2006b. exp
37 Keterangan :
C
4
= kandungan
dimensionless dalam minyak [wt]
F
e
= fraksi
minyak yang
menguap Efek kombinasi dari emulsifikasi dan evaporasi dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan berikut, dimana penjumlahan dari dua efek tersebut dalam bentuk diferensial yaitu
.
38 Tegangan permukaan dari minyak dapat dengan mudah dihitung dengan:
∑ 39
Kapasitas bahang dari udara, minyak dan air diberikan dalam persamaan berikut ini dengan suhu dalam Kelvin:
. .
. ·
40 .
. .
41 .
. 42
Untuk minyak tanpa kandungan air , perhitungan titik tuang dapat menggunakan pendekatan berikut ini:
,
43 Titik tuang bertambah untuk emulsifikasi dan dihitung dengan persamaan berikut:
y K
P P
P
p oil
p oil
p water
oil p
2
+ =
−
44
55
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Verifikasi Hasil Pemodelan
4.1.1. Verifikasi Angin
4.1.1.1. Musim Barat
Kecepatan angin masukan model memiliki nilai maksimum pada bulan Februari 2007 sebesar 4.2 meterdetik dengan arah menuju timur laut dan nilai
minimum sebesar 0.25 meterdetik dengan arah menuju timur. Rata-rata kecepatan angin masukan model pada bulan tersebut adalah 1.90 meterdetik.
Grafik nilai kecepatan serta arah angin masukan model selama bulan Februari 2007 di Cilacap ditunjukkan pada Gambar 16. Kecepatan angin hasil pengukuran
lapang di Stasiun Meteorologi Cilacap pada bulan yang sama memiliki nilai maksimum sebesar 6.18 meterdetik dengan arah menuju tenggara dan nilai
minimum sebesar nol meterdetik. Nilai rata-rata kecepatan angin hasil
pengukuran insitu yaitu sebesar 1.19 meterdetik. Nilai kecepatan serta arah angin
insitu selama bulan Februari 2007 di Cilacap ditunjukkan pada Gambar 17.
Gambar 16. Arah [°] dan Kecepatan Angin [ms] Masukan Model pada Musim
Barat 2007 di Perairan Cilacap
