Zat Aditif Zat Aditif Pada Premium

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Zat Aditif

Zat Aditif merupakan bahan yang di tambahkan pada bahan bakar kendaraan bermotor, baik mesin bensin maupun mesin diesel. Zat Aditif digunakan untuk memberikan peningkatan sifat dasar tertentu yang telah dimiliki oleh bahan bakar seperti aditif anti detonasi untuk bahan bakar mesin bensin dan mesin pesawat terbang. Juga untuk meningkatkan kemampuan bertahan terhadap terjadinya oksidasi pada pelumas. Kebutuhan Zat Aditif pada masa sekarang telah meningkat dalam beberapa tahun ini dikarenakan perubahan komposisi bensin yang timbul oleh karena tiga alasan utama, yaitu: 1. Perubahan Harga Minyak 2. Persyaratan Gas Buang Kendaraan. 3. Persyaratan Konsumsi Bahan Bakar

2.2 Klasifikasi Zat Aditif

Sehubungan dengan proses pembakaran yang terjadi, aditif yang digunakan di dalam bahan bakar bensin dapat dibagi dalam dua jenis, yaitu: a. Aditif bensin sebelum pembakaran b. Aditif bensin pada saat proses pembakaran

2.2.1 Aditif Bensin Sebelum Pembakaran

Aditif yang digunakan untuk pra pembakaran dapat dibagi lagi dalam beberapa bagian, yaitu: a. Aditif Antioksidasi Sama halnya dengan kebanyakan bahan organik lain, premium atau bensin merupakan sasaran terjadinya penguraian oleh karena reaksi oksidasi. Reaksi oksidasi ini dpat terjadi baik pada saat penyimpanan dan pada saat digunakan didalam mesin. Oksidasi memberikan Universitas Sumatera Utara peningkatan terbentuknya jumlah endapan dalam bentuk lem gum atau deposit yang akan secara serius memberi pengaruh pada kinerja bahan bakar bensin. Masalah yang ditimbulkannya adalah menyumbat saluran dan saringan, timbunan endapan berupa lumpur yang tinggi pada tangki dan bensin menjadi keruh. Untuk mengatasi masalah ini maka diperlukan zat aditif antioksidasi atau penghindar oksidasi. . b. Aditif Deaktivator Logam Sejumlah kecil dari ikatan-ikatan logam yang tidak melarut, khususnya tembaga yang bersifat sebagai katalis pada oksidasi hidrokarbon dan memberikan doronganterbentuknya secara cepat endapan dalam jumlah yang banyak. Aditif logam deactivator dapat mengatasi hal ini dengan cara membentuknya menjadi logam dan membuatnya menjadi tidak aktif. Penambahan zat aditif ini biasanya berkisar 4 sampai 12 ppm dan biasa dijual dalam bentuk larutan untuk menghindari pembekuan pada suhu lingkungan yang rendah. 2.2.2 Aditif Bensin Pada Saat Proses Pembakaran Proses pembakaran yang terjadi pada mesin dengan penyalan busi ternyata jauh dari bentuk ideal. Untuk menghasilkan efisiensi termal yang maksimum dari pembakaran bahan bakar hidrokarbon secara ideal dapat dilakukan dengan membebaskan tenaga panas bahan bakar di bawah volume konstan. Kejadian ini memberi syarat pembakaran yang terjadi harus secra spontan dan secara homogen dengantidak ada perubahan dari siklus mesin yang satu ke siklus berikutnya. Sifat pembakaran ideal yang demikian dari campuran bahan bakar dan udara memerlukan lucutan api yang berulang secara sempurna. Proses penyalaan ini berlangsung sangat cepat dan berulang, sehingga tidak ada panas yang hilang pada dinding ruang bakar dan silinder dan tidak ada asap dari sebagian bahan bakar yang terbakar atau hasil pembakaran lain yang tidak diinginkan. Aditif yang digunakan untuk saat pembakaran dapat dibagi lagi dalam beberapa bagian, yaitu: Universitas Sumatera Utara a. Aditif Anti Detonasi Salah satu aditif anti detonasi yang dikenal adalah Tetraethyl lead TEL dan Tetramethyl lead TML yang merupakan ikatan logam P b . TEL dan TML mengandung logam P b dikarenakan untuk menaikkan angka oktan bahan bakar bensin. Dimana masa depan aditif ini bergantung pada kemajuan dan perubahan dari peraturan lingkungan yang diberlakukan disuatu Negara. b. Aditif Kenaikan Kebutuhan Angka Oktana Kenaikan Kebutuhan Angka Oktana KKO adalah berhubungan dengan segi waktu atau umur mesin bensin digunakan, oleh karena terjadi penumpukan deposit di ruang bakar mesin. Penumpukan deposit ini mengakibatkan ruang bakar menjadi lebih sempit, sehingga menaikkan perbandingan kompresi mesin. Oleh karena itu untuk pembakaran yang baik diperlukan bahan bakar bensin dengan angka oktan yang tinggi. Dengan pemberian aditif jenis ini diharapkan akan menaikkan angka oktan bahan bakar yang dapat menghambat atau menghilangkan terbentuknya deposit pada ruang bakar bensin. c. Aditif Peningkat Kerja Pelumas Beberapa dari aditif bensin dirancang untuk berfungsi membantu pelumas setelah bertahan tidak berubah di dalam mengalami proses pembakaran di ruang bakar. Aditif ini bekerja dengan dua jalan. Pertama, pada saat mesin dihidupkan ataupun dimatikan, mesin berputar beberapa kali sebelum atau sesudah pembakaran. Dan ini berarti bensin yang mengandung aditif dimasukkan ke dalam ruang bakar tanpa dibakar. Bensin kemudian mengalir turun melalui cincin piston masuik ke dalam karter, mengencerkan pelumas yang digunakan, sehingga kandungan aditif yang dikandung bensin dapat memberi pengaruh pada daerah cincin piston dan pada pelumas itu sendiri. Kedua, jika aditif-aditif memiliki stabilitas oksidasi, sebagian kecil dari aditif ini akan tetap masih aktif sesudah proses pembakaran, yang kemudian mencapai cincin piston dan turun masuk ke dalam pelumas karter. Universitas Sumatera Utara

2.3 Zat Aditif Pada Premium

Menaikkan angka oktan pada premium adalah salah satu upaya untuk meningkatkan kualitas premium. Angka oktan premium sendiri didefinisikan sebagai persentase isooktana dalam bahan bakar rujukan yang memberikan intensitas ketukan yang sama pada mesin uji. Terdapat dua jenis angka oktan, yaitu: 1. Angka Oktan Riset RON yang memberikan gambaran tentang kecenderungan bahan bakar untuk mengalami pembakaran tidak normal pada kondisi pengendaraan sedang dan juga pada kecepatan rendah dan dilakukan dengan metode riset 2. Angka Oktan Motor MON yang memberikan gambaran mengenai kinerja pengendaraan pada kondisi operasi yang lebih berat, kecepatan tinggi atau kondisi beban tinggi. Ada berbagai macam aditif peningkat angka oktan yang digunakan selama ini maupun yang akan datang. Hal ini disebabkan kebutuhan akan angka oktan premium yang tinggi semakin meningkat seiring dengan kemajuan perkembangan teknologi kendaraan bermotor. Dan kebutuhan akan lingkungan yang lebih bersih juga menjadi salah satu penyebab berkembangnya penelitian untuk menemukan aditif-aditif baru yang ramah lingkungan dan bersahabat dengan kesehatan. Adapun zat aditif yang terdapat pada premium sebagai zat yang dapat meningkatkan nilai oktan adalah sebagai berikut:

1. Tetraethyl Lead TEL

Zat aditif yang masih digunakan di Indonesia hingga saat ini adalah Tetraethyl Lead TEL. Namun penggunaan zat aditif tersebut diduga sebagai penyebab utama keberadaan timbal di atmosfer. Ada beberapa pertimbangan mengapa timbal digunakan sebagai aditif premium, di antaranya adalah timbal memiliki sensitivitas tinggi dalam meningkatkan angka oktan, di mana setiap tambahan 0.1 gram timbal per 1 liter premium mampu menaikkan angka oktan sebesar 1.5 - 2 satuan angka oktan. Di samping itu, timbal merupakan komponen dengan harga relatif murah Universitas Sumatera Utara untuk kebutuhan peningkatan 1 satuan angka oktan dibandingkan dengan menggunakan senyawa lainnya. Pertimbangan lain adalah bahwa pemakaian timbal dapat menekan kebutuhan aroma sehingga proses produksi relatif lebih murah dibandingkan produksi premium tanpa timbal. Berbagai pertimbangan di atas menyimpulkan bahwa dengan menambahkan senyawa timbal pada premium berangka oktan rendah akan didapatkan premium dengan angka oktan tinggi melaui proses produksi berbiaya murah meski berdampak inefisiensi pada perawatan mesin dibandingkan dengan proses produksi premium dengan campuran senyawa lainnya. Dampak positif lainnya bahwa adanya timbal dalam premium juga bermanfaat dengan kemampuannya memberikan fungsi pelumasan pada dudukan katup dalam proses pembakaran khususnya untuk kendaraan produksi tahun lama. Adanya fungsi pelumasan ini akan mendorong dudukan katup terlindung dari proses keausan sehingga lebih awet untuk mobil yang diproduksi tahun lama. 2. Senyawa Oksigenat Di Amerika dan beberapa negara-negara Eropa Barat, penggunaan TEL sebagai aditif anti ketuk di dalam bensin makin banyak digantikan oleh senyawa organik beroksigen oksigenat seperti alkohol methanol, etanol, isopropil alkohol dan eter Metil Tertier Butil Eter MTBE, Etil Tertier Butil Eter ETBE dan Tersier Amil Metil Eter TAME. Oksigenat adalah senyawa organik cair yang dapat dicampur ke dalam bensin untuk menambah angka oktan dan kandungan oksigennya. Selama pembakaran, oksigen tambahan di dalam bensin dapat mengurangi emisi karbon monoksida, CO dan material- material pembentuk ozon atmosferik. Selain itu senyawa oksigenat juga memiliki sifat-sifat pencampuran yang baik dengan premium. Penggunaan alkohol sebagai zat aditif pengganti TEL masih terbatas karena beberapa masalah antara lain tekanan uap dan daya hidroskopisnya yang tinggi. Oleh karena itu senyawa eter lebih banyak digunakan daripada alkohol. Senyawa eter yang telah banyak digunakan Universitas Sumatera Utara adalah MTBE, sedangkan ETBE dan TAME masih terbatas karena teknologi prosesnya masih belum banyak dikembangkan. Namun berdasarkan hasil pengamatan dan penelitian dalam satu dasawarsa ini, MTBE juga menimbulkan masalah pencemaran air tanah, sehingga penggunaannya sebagai zat aditif premium banyak ditinjau lagi. Penggunaan eter tersebut sebagai zat aditif saat ini agaknya mulai digantikan dengan alternatif aditif yang lain, seperti di Amerika mulai dilakukan pengkajian terhadap penggunaan etanol sebagai pengganti MTBE. Metanol memiliki angka oktan yang tinggi dan mudah didapat serta penggunaannya sebagai aditif bensin tidak menimbulkan pencemaran udara. Namun perbedaan struktur molekul methanol yang sangat berbeda dengan struktur hidrokarbonpremium menimbulkan permasalahan dalam penggunaannya, antara lain kandungan oksigen yang sangat tinggi dan rasio stoikiometri udara per bahan bakar. Nilai bakarnya pun hanya 45 dari premium. Metanol merupakan cairan alkohol yang tak berwarna dan bersifat berbahaya. Pada kadar tertentu kurang dari 200 ppm methanol dapat menyebabkan iritasi ringan pada mata, kulit dan selaput lendir dalam tubuh manusia. Efek lain jika keracunan methanol adalah meningkatnya keasaman darah yang dapat mengganggu kesadaran. 3. Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl MMT Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl MMT adalah senyawa organologam yang digunakan sebagai pengganti bahan aditif TEL, dan telah digunakan selam dua puluh tahun terakhir di Kanada, Amerika Serikat serta beberapa negara Eropa lainnya. Penggunaan MMT hingga 18 mg Mnliter premium dapat meningkatkan angka oktan premium sebesar 2 poin, namun masih kurang menguntungkan jika dibandingkan dengan peningkatan angka oktan yang lebih tinggi yang dihasilkan senyawa oksigenat. Dalam penerapannya MMT memiliki tingkat bahaya yang lebih rendah daripada TEL. Universitas Sumatera Utara 4. Naphtalene Naftalena adalah salah satu komponen yang termasuk benzena aromatic hidrokarbon, tetapi tidak termasuk polisiklik. Naftalena memiliki kemiripan sifat yang memungkinkannya menjadi aditif premium untuk meningkatkan angka oktan. Sifat-sifat tersebut antara lain: sifat pembakaran yang baik, mudah menguap sehingga tidak meninggalkan getah padat pada bagian-bagian mesin. Penggunaan Naftalena sebagai aditif memang belum terkenal karena masih dalam tahap penelitian. Sampai saat ini memang belum diketahui akibat buruk penggunaan naftalena terhadap lingkungan dan kesehatan, namun ia relatif aman untuk digunakan.

2.4 Manfaat Zat Aditif Adapun manfaat dari zat aditif untuk meningkatkan performansi mesin