Tabel 13. Pendeteksian gugus fungsi sulfonat, sulfon dan disalt Bilangan Gelombang
cm
-1
Dugaan Gugus FungsiSenyawa
3460 – 3100 O-H
a
1342 – 1250 S=O yang simetris dan tak
simetris
a
1250 – 1150, 1075 – 1000 Sulfonat ionik
b
1600-1400, 1372 – 1335, 1195 – 1168
Sulfonat
c
1350 – 1300, 1250-1150, 1100 – 1000
Sulfon
c
1175, 1055 Garam asam sulfonat disalt
c
Sumber :
a
Mukherji et al. 1985,
b
Pecsok et al. 1976,
c
Bruno dan Svonoros 2003.
Berdasarkan Gambar 24, terlihat bahwa hasil FTIR MES menunjukkan adanya perbedaan puncak-puncak yang terbentuk dibanding hasil FTIR ME olein
pada bilangan gelombang 1566,20 cm
-1
, 1172,72 cm
-1
, 1049,28 cm
-1
, 968,27 cm
-1
, 775,38 cm
-1
, 632,65 cm
-1
, dan 532,35 cm
-1
. Hasil identifikasi puncak-puncak pada hasil FTIR MES diketahui bahwa senyawa sulfonat teridentifikasi pada
bilangan gelombang 1566,20; 1357,89 dan 1172,72 cm
-1
, senyawa sulfon teridentifikasi pada 1014,56 cm
-1
, senyawa disalt teridentifikasi pada 1049,28 cm
- 1
sementara senyawa sulfat teridentifikasi pada bilangan gelombang 968,27 cm
-1
. Pada rentang bilangan gelombang 775,38 cm
-1
dan 632,65 cm
-1
teridentifikasi terjadinya deformasi C-H, yang diduga sebagai akibat dari putusnya ikatan
rangkap. Hasil FTIR ini menguatkan dugaan bahwa selama proses sulfonasi berlangsung selain terbentuk gugus sulfonat pada C
α juga terbentuk senyawa polisulfonat akibat ikatan rangkap mengalami pemutusan menjadi ikatan jenuh
dan disalt hingga akhirnya secara bersama-sama mempengaruhi karakteristik surfaktan MES yang dihasilkan.
79
Gambar 24. Perbandingan hasil uji FTIR metil ester olein dan MES terbaik pada rentang bilangan gelombang 400-4000 cm
-1
OH
C-C Ester Sulfonat
Disalt Sulfon
Sulfat C-H deformasi
MES
ME Olein
4.5. Formulasi Surfaktan MES pada Proses Enhanced Oil Recovery
Pada tahapan formulasi surfaktan berbasis MES untuk EOR dilakukan penentuan konsentrasi surfaktan MES, penentuan salinitas optimal, penentuan
jenis dan konsentrasi aditif, dan penentuan co-surfaktan. Hasil terbaik pada masing-masing tahapan yang ditandai dengan nilai tegangan antarmuka minyak-
air terendah digunakan pada tahapan formulasi.
4.5.1. Penentuan Konsentrasi Surfaktan MES
Penentuan nilai tegangan antarmuka minyak-air pada penambahan beberapa konsentrasi surfaktan MES dilakukan dengan melarutkan surfaktan
menggunakan air injeksi. Pengukuran nilai tegangan antarmuka minyak-air injeksi pada penambahan surfaktan MES memberikan kisaran nilai 4,19x10
-1
– 1,03x10
-2
dynecm. Grafik nilai tegangan antarmuka minyak-air injeksi pada penambahan berbagai konsentrasi surfaktan MES disajikan pada Gambar 25.
Dengan penambahan konsentrasi surfaktan MES pada air injeksi dihasilkan kisaran nilai tegangan antarmuka 10
-2
dynecm, dimana tegangan antarmuka terendah dicapai sebesar 1,03x10
-2
dynecm pada konsentrasi 0,3. Data nilai tegangan antarmuka minyak-air setelah penambahan surfaktan MES pada
beberapa konsentrasi disajikan pada Lampiran 14.
0.00E+00 5.00E-02
1.00E-01 1.50E-01
2.00E-01 2.50E-01
3.00E-01 3.50E-01
4.00E-01 4.50E-01
0.1 0.2
0.3 0.4
Konsentrasi MES Te
ga nga
n A nt
a rm
uk a
dy ne
c m
Gambar 25. Tegangan antarmuka minyak-air injeksi setelah penambahan surfaktan MES pada berbagai konsentrasi
Pembentukan misel merupakan fenomena penting karena fenomena antarmuka seperti deterjensi, solubilisasi, penurunan tegangan permukaan ataupun
antarmuka dipengaruhi oleh keberadaan misel dalam larutan. Konsentrasi dimana fenomena ini terjadi disebut critical micelle concentration CMC. Pembentukan
misel merupakan mekanisme adsorpsi pada antarmuka untuk menjauhkan kontak gugus hidrofobik dari air sehingga dapat menurunkan energi bebas pada sistem.
Berdasarkan pada tampilan grafik pada Gambar 25 diperkirakan bahwa titik kritis terbentuknya misel adalah pada konsentrasi MES 0,1, dimana terjadi penurunan
tegangan antarmuka minyak-air dari 4,19x10
-1
dynecm sebelum ditambahkan surfaktan hingga menjadi 1,73x10
-2
dynecm setelah penambahan surfaktan MES konsentrasi 0,1. Penambahan konsentrasi surfaktan MES makin menurunkan
nilai tegangan antarmuka hingga 1,03x10
-2
dynecm pada konsentrasi 0,3. Untuk aplikasi EOR disyaratkan nilai tegangan antarmuka minyak-air yang sangat
rendah, karenanya konsentrasi surfaktan MES yang dipilih untuk diformulasikan dengan aditif lainnya adalah 0,3. Pertimbangan lainnya adalah untuk menjaga
agar konsentrasi surfaktan tetap lebih tinggi dari 0,1 dalam larutan surfaktan karena adanya efek adsorpsi permukaan oleh batuan core pada proses aplikasi
EOR. 4.5.2.
Penentuan Salinitas Optimal
Untuk mendapatkan nilai tegangan antarmuka minyak-air yang sangat rendah diperlukan salinitas yang optimal Healy dan Red, 1974. Optimal dalam
arti kata mampu memberikan penurunan nilai tegangan antarmuka terendah. Berdasarkan hal tersebut maka penentuan salinitas optimal dilakukan untuk
melihat sejauh mana pengaruh salinitas terhadap kinerja surfaktan MES yang dihasilkan. Salinitas air injeksi yang digunakan adalah sekitar 7300 ppm, yang
kemudian pada pengujian salinitas optimal dilakukan penambahan garam. Berdasarkan pengujian yang dilakukan terlihat bahwa surfaktan MES yang
dihasilkan relatif tahan terhadap salinitas tinggi dengan kisaran nilai tegangan antarmuka minyak-air 1,63x10
-2
hingga 8,30x10
-3
dynecm. Rekapitulasi hasil analisis penentuan salinitas optimal disajikan pada Lampiran 15. Hasil sidik
ragam menunjukkan bahwa salinitas tidak berpengaruh nyata terhadap nilai
