Karakteristik Fisika Minyak Komposisi Minyak

penyusunnya. Minyak terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian bahan-bahan organik sel-sel dan jaringan hewan dan tumbuhan yang tertimbun selama jutaan tahun yang lalu di dalam tanah baik di daerah daratan maupun di daerah lepas pantai Mukhtasor 2007. Minyak mentah crude oil yang baru keluar dari sumur eksplorasi mengandung bermacam-macam zat kimia yang berbeda baik dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Lebih dari separoh 50-98 dari zat-zat tersebut adalah merupakan hidrokarbon. Senyawa utama yang terkandung di dalam minyak bumi adalah alifatik, alisiklik dan aromatik Supriharyono 2000. Komponen hidrokarbon aromatik jumlahnya relatif kecil dibandingkan dengan komponen hidrokarbon lainnya yaitu berkisar 2 –4 . Komponen hidrokarbon aromatik yang paling sederhana adalah benzen. Secara umum senyawa aromatik bersifat mudah menguap folatil dan lebih beracun dari senyawa lainnya Darmono 2001. Penyebaran minyak yang masuk ke perairan tergantung pada jumlah, karakteristik dan tipe minyak, kondisi cuaca, gelombang, arus dan jika minyak tertinggal di laut atau terbawa ke darat. Polutan yang berasal dari minyak bumi petroleum hydrocarbon telah memperoleh perhatian yang sangat besar secara internasional, politik dan keilmuan apabila mencemari perairan. Hal ini disebabkan karena pengaruh minyak terhadap ekosistem perairan mampu menurunkan kualitas air laut Mukhtasor 2007.

2.2.1 Karakteristik Fisika Minyak

Karakteristik fisik minyak yang mempengaruhi prilaku minyak di laut yang penting adalah densitas, viskositas, titik ubah pour point dan kelarutan air. a. Densitas. Densitas diekspresikan sebagai specific gravity dan American Petroleum Institute API gravity. Specific gravity adalah rasio berat massa minyak dan berat massa air pada temperature tertentu. API gravity dinyatakan dalam angka 10° pada air murni 10°C. Minyak mentah mempunyai specific gravity pada kisaran 0,79-1,00. Densitas minyak memegang peranan penting untuk memprediksi prilaku minyak di perairan BP Migas 2002. b. Viskositas Viskositas adalah sifat yang menunjukkan ketahanan dalam perubahan bentuk dan pergerakan. Viskositas rendah berarti mudah mengalir. Faktor viskositas adalah komposisi minyak dan temperature. Viskositas ini penting untuk memprediksi penyebaran minyak di air. c. Titik ubah Titik ubah adalah tingkatan suhu yang mengubah minyak menjadi memadat atau berhenti mengalir. Titik ubah minyak mentah berkisar –57°C hingga 32°C. Tititk ubah ini juga penting untuk prediksi prilaku minyak di perairan. d. Kelarutan Kelarutan minyak dalam air adalah rendah sekitar 30 mgL dan tergantung kepada komposisi kimia dan suhu. Besaran kelarutan itu dicapai oleh minyak aromatis dengan berat molekul kecil seperti benzena, toluena, ethylbenzena, dan xylena BTEX. Sifat kelarutan ini penting untuk prediksi prilaku minyak di air, proses bioremediasi, dan ekotoksisitas minyak NAS 1985.

2.2.2 Komposisi Minyak

Minyak adalah suatu campuran yang sangat kompleks yang terutama terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon,yaitu senyawa-senyawa organik yang setiap molekulnya hanya mempunyai unsur karbon dan hidrogen saja. Komposisi kimia minyak mentah berbeda dengan minyak hasil olahan. 1. Minyak mentah Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah crude oil. Minyak mentah dapat dibedakan atas: a Minyak mentah ringan light crude oil, mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer viskositas rendah. b Minyak mentah berat heavy crude oil, mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh. Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Minyak mentah mengandung sekitar 50 –98 senyawa hidrokarbon dan sisanya merupakan senyawa non-hidrokarbon sulfur, nitrogen, oxigen, dan beberapa logam berat seperti V, Ni dan Cu. Air dan garam hampir selalu terdapat dalam minyak bumi dalam keadaan terdispersi. Bahan-bahan bukan hidrokarbon ini biasanya dianggap sebagai kotoran karena pada umumnya akan memberikan gangguan dalam proses pengolahan minyak dalam kilang dan mempengaruhi kualitas minyak yang dihasilkan. Berdasarkan kelarutannya dalam pelarut organik, minyak dapat diklasifikasikan atas hidrokarbon jenuh, Hidrokarbon aromatis, dan resin Ryabinin 1998. a. Hidrokarbon jenuh saturated hydrocarbons Hidrokarbon jenuh adalah kelompok minyak yang dicirikan dengan adanya rantai atom karbon bercabang atau tidak bercabang atau membentuk siklik berikatan dengan atom hidrogen, dan merupakan rantai atom jenuh. Hidrokarbon jenuh meliputi senyawa alkana dengan struktur CnH 2 n+2 aliphatis dan CnH2n alicyclis, dimana n 40. Hidrokarbon jenuh merupakan kandungan terbanyak dalam minyak mentah, termasuk dalam kelompok ini adalah golongan alkana paraffin, yang mewakili 10-40 komposisi minyak mentah BP Migas 2002. b. Hidrokarbon aromatis Hidrokarbon aromatis meliputi monocyclis aromatis benzene, toluene, etil toluene dan xilena BTEX dan polisik aromatis hidrokarbons PAHs yang meliputi naphthalene, anthracene, dan phenanthrene BP MIGAS 2002. Senyawa aromatik ini merupakan komponen minyak mentah yang paling beracun, dan bisa memberi dampak kronik menahun, berjangka lama dan karsinogenik menyebabkan kanker. Hampir kebanyakan aromatik bermassa rendah low-weight aromatics, dapat larut dalam air sehingga meningkatkan bioavaibilitas yang dapat menyebabkan terpaparnya organisma didalam matrik tanah ataupun pada badan air. Jumlah relatif hidrokarbon aromatis didalam mnyak mentah bervariasi dari 10-30 Syakti 2004. c. Resin dan aspal. Komponen penyusun minyak tersebut juga terdiri atas aspal asphalt dan resin dengan komposisi 5-20 yang merupakan komponen berat dengan struktur kimia yang kompleks berupa senyawa siklik aromatik dengan lebih dari lima cincin aromatik dan napthenoaromatik dengan gugus-gugus fungsional sehingga senyawa-senyawa tersebut memiliki polaritas yang tinggi. Resin merupakan senyawa polar yang mengandung senyawa nitrogen, sulfur, oksigen pyridines dan thiophenes, sehingga disebut pula sebagai senyawa NSO. Aspal adalah senyawa dengan berat molekul besar dan pada umumnya mengandung logam berat nikel, vanadium, dan besi. Aspal sukar larut dalam air dan mempunyai sifat fisik padat BP Migas 2002. 2. Minyak hasil olahan minyak Minyak hasil olahan seperti gasolin, kerosen dan minyak jett adalah produk olahan minyak mentah melalui proses catalitic cracking dan fractional distilation . Distilation adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace tanur sampai dengan suhu ±370°C. Hasil olahan berupa minyak mempunyai sifat fisik kimia yang berbeda dengan minyak mentah. Senyawa baru dapat muncul dalam minyak olahan yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak mentah. Minyak hasil olahan mempunyai kandungan senyawa hidrokarbon tak jenuh seperti olefins alkena dan cycloalkena dari proses catalytic cracking. Kandungan olefins dapat mencapai 30 dalam gasoline dan sekitar 1 dalam jet fuel NAS 1985. Secara umum toksisitas minyak mentah meningkat dengan memanjangnya rantai hidrokarbon. Selanjutnya hidrokarbon aromatik lebih toksik apabila dibandingkan dengan sikloalkana dan alkana. Selain hidrokarbon, minyak bumi juga mengandung senyawa lain seperti nitrogen dengan kisaran 0,0-0,9, belerang 0,0-1, dan oksigen 0,0-2 Neff 1976. Semua minyak mentah dan produk minyak kilang lainnya beracun terhadap organisme laut. Efek lethal semakin menurun dengan meningkatnya lama waktu. Pada tahap jentik dan larva efek lethalnya terhadap minyak terjadi pada konsentrasi 0,1-1,0 mgl dan organisme dewasa terjadi pada kisaran 1,0-10 mgl Bishop Paul 1983. Fraksi minyak bumi yang tidak larut dapat menyebabkan kerusakan karena dapat menempel pada organisme dan menyebabkan organisme tersebut mati lemas. Selain itu, minyak juga dapat menyebabkan terkontaminasinya organisme perairan yang biasanya dikonsumsi. Hidrokarbon aromatik pada titik didih rendah seperti benzena, toluena, xilena, nafthalena dan phenantrena merupakan fraksi yang paling toksik dan penyebab utama kematian organisme BP Migas 2002. Senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi seperti benzena, toluena, etil benzena dan isomer xilena BTEX mempunyai sifat mutagenik dan karsinogenik pada manusia. Senyawa ini sulit mengalami perobakan di alam sehingga akan mengalami proses akumulasi pada rantai makanan biomagnifikasi pada ikan maupun biota laut lainnya Mukhtasor 2007.

2.2.3 Prilaku Minyak di Perairan