167
Minyak Bumi
Gambar 9.6
Pengisian BBM di SPBU
Sumber:
Introductory Chemistry, 1997
c. pengukuran hidrokarbon murni, dinamakan bilangan oktan road index.
Beberapa hidrokarbon murni ditunjukkan pada Tabel 9.2.
n -heptana
2-metilheptana n
-heksana 2-metilheksana
1-heptena n
-pentana 1-pentena
1-butena Sikloheksana
2,2,4-trimetil pentana
Hidrokarbon Bilangan Oktan Road Indeks
Tabel 9.2
Bilangan Oktan Hidrokarbon
23 25
44 60
62 84
91 97
100
Makin tinggi nilai bilangan oktan, daya tahan terhadap ketukan makin kuat tidak terjadi ketukan. Ini dimiliki oleh 2,2,4-trimetilpentana
isooktana, sedangkan n-heptana memiliki ketukan tertinggi. Oleh karena 2,2,4-trimetilpentana memiliki bilangan oktan tertinggi 100 dan
n -heptana terendah 0 maka campuran kedua senyawa tersebut
dijadikan standar untuk mengukur bilangan oktan. Untuk memperoleh bilangan oktan tertinggi, selain berdasarkan
komposisi campuran yang dioptimalkan juga ditambah zat aditif, seperti tetraetillead
TEL atau PbC
2
H
5 4
. Penambahan 6 mL TEL ke dalam satu galon bensin dapat meningkatkan bilangan oktan 15–20 satuan. Bensin
yang telah ditambah TEL dengan bilangan oktan 80 disebut bensin premium. Metode lain untuk meningkatkan bilangan oktan adalah termal
reforming . Teknik ini dipakai untuk mengubah alkana rantai lurus menjadi
alkana bercabang dan sikloalkana. Teknik ini dilakukan pada suhu tinggi 500–600°C dan tekanan tinggi 25–50 atm.
Kerjakanlah di dalam buku latihan. 1.
Mengapa pengolahan minyak mentah menggunakan distilasi bertingkat?
2. Pada saat menyuling bensin, apakah suhu akan naik
terus hingga di atas 125°C walaupun fraksi bensin belum semuanya keluar? Ingat ketika Anda memasak air,
apakah suhunya naik terus pada saat air mendidih.
3. Mengapa produk yang dihasilkan dari perengkahan
secara termal kurang stabil? Hubungkan antara suhu proses dan titik didih produk.
4. Apakah bilangan oktan road index untuk senyawa
berikut: lebih tinggi, lebih rendah, atau sama dengan n
-heptana dan 2, 2, 4-trimetil pentana. a.
n -oktana
b. 2,2-dimetilpentana
5. Apakah yang dimaksud LPG? Apa bedanya dengan
LNG?
Tes Kompetensi Subbab
B
Kesimpulan apa yang dapat Anda peroleh dari data Tabel 9.2? Diskusikan dengan teman sekelas Anda.
Kegiatan Inkuiri
Fraksi nomor urut 3 digunakan untuk ....
A. bahan bakar pesawat dan diesel
B. bensin premium
C. pembuatan LPG
D. bahan baku plastik
E. pembuatan parafin
Pembahasan Fraksi minyak mentah dengan jumlah
atom C11–15 disebut kerosin. Kerosin digunakan sebagai bahan
bakar pesawat, bahan bakar kompor, dan bahan-bahan kimia. A
Ebtanas 1995-1996
No Jumlah
atom C
Titik Didih °C
1. 2.
3. 4.
5. C1–C4
C5–C10 C11–C12
C13–C25 C26–C28
40 40–180
160–250 220–350
350
Mahir
Menjawab
Sumber:
Principles of Modern Chemistry, 1987
168
Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas X
C. Aplikasi dan Dampak Lingkungan
Minyak bumi selain digunakan untuk bahan bakar juga dapat digunakan sebagai bahan baku untuk berbagai aplikasi, seperti polimer,
karet sintetik, pupuk, detergen, pelarut, fiber, dan obat-obatan. Akan tetapi, selain bermanfaat, penggunaan minyak bumi juga memiliki dampak
negatif pada lingkungan jika produk samping yang dihasilkan melebihi ambang batas tertentu.
1. Aplikasi Lain Minyak Bumi
Sekitar 75 minyak mentah dimurnikan untuk kepentingan bahan bakar. Sisanya tetap sebagai minyak bumi untuk kepentingan pelarut,
industri pelumas, dan obat-obatan. Minyak bumi dari golongan aromatik dan alifatik tidak jenuh yang
memiliki massa molekul rendah sering disebut dengan nama nafta. Fraksi nafta ini banyak digunakan untuk bahan baku berbagai aplikasi.
Senyawa aromatik digunakan sebagai bahan baku untuk obat- obatan, detergen, zat warna, dan kosmetik. Beberapa senyawa aromatik
banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pemanis sakarin, pengawet BHA, BHT, dan propilgalat, pewarna indigotin biru, amaran merah,
tartrazin kuning, dan eritrosin.
Senyawa alifatik tidak jenuh banyak digunakan untuk bahan baku polimer, pelarut, karet sintetik, dan juga fiber sintetik. Aplikasi lain dari
fraksi nafta adalah sebagai bahan baku untuk membuat aerosol, antibeku, detergen, pigmen, alkohol, lem, peledak, herbisida, dan insektisida.
S N
O
O O
H
OCH
3
OH CCH
3 3
Sakarin pemanis buatan BHA pengawet
2. Dampak Lingkungan
Pembakaran bensin yang mengandung zat aditif TEL akan membentuk timbel oksida PbO. Senyawa ini dapat tertimbun dalam mesin. Agar
PbO tidak tertimbun dalam mesin, biasanya ke dalam bensin ditambahkan 1,2-dibromometana
. Ketika pembakaran bensin di dalam mesin, PbO yang terbentuk bereaksi dengan 1,2-dibromometana menghasilkan PbBr
2
yang mudah menguap dan dibebaskan ke udara. Senyawa PbBr
2
yang dibebaskan dari pembakaran bensin menjadi polutan bagi udara di
sekitarnya sebab senyawa timbel tergolong beracun pada batas ambang tertentu logam B3 atau bahan beracun dan berbahaya.
Pencemaran lain dari dampak pembakaran minyak bumi adalah jika pembakaran tidak sempurna akan terbentuk gas CO dan jelaga. Jelaga
sebagai hasil samping dari pembakaran minyak bumi dapat mencemari
Sekilas Kimia
Sumber:
chemistry.berkeley.edu
Heinz Heinemann 1913-2005
Selama 60 tahun karirnya dalam industri kimia, Heinemann
berkontribusi dalam penelitian dan pengembangan 14 macam proses
bahan bakar fosil secara komersil. Dia menemukan proses reforming
metana sebagai komponen utama gas alam yang dikonversikan menjadi
bensin.
169
Minyak Bumi
lingkungan karena berupa partikulat yang dapat masuk ke dalam paru- paru dan merusak sistem jaringan.
Beberapa polutan yang dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna minyak bumi antara lain karbon monoksida, oksida belerang, dan
partikulat hidrokarbon.
a. Karbon Monoksida
Gas CO yang dibebaskan dari pembakaran jika terhirup dapat menimbulkan lelah dan pusing, bahkan pingsan. Hal ini berkaitan dengan
reaktifitas sel darah merah terhadap gas CO. Jika di udara banyak gas CO dan terhirup, haemoglobin akan
mengikat gas CO daripada gas O
2
. Akibatnya, orang yang menghirup CO akan kekurangan oksigen dalam darah. Jika keadaan ini terus
berlanjut dapat menimbulkan kematian. Konsentrasi CO 5 dalam darah sudah menimbulkan kelainan pada
mekanisme kerja jantung dan paru-paru. Kadar CO 10 ppm di udara dapat menimbulkan penyakit bagi yang menghirupnya dan kadar gas CO
1300 ppm selama 30 menit dapat menimbulkan kematian. Ciri-ciri orang yang menghirup gas CO dari udara, di antaranya timbul
rasa lelah, sakit kepala, serta hilangnya keterampilan berpikir maupun ketangkasan tubuh. Oleh sebab itu, pengendara bermotor sering cepat
merasa lelah dan pusing. Badan Kesehatan Dunia WHO, merekomendasikan kadar rata-
rata gas CO di udara sebesar 9 ppm selama 8 jam atau 32 ppm selama 1 jam. Artinya, udara masih dianggap segar sehat jika selama 8 jam
kadarnya 9 ppm. Jika kadarnya 32 ppm, udara dinyatakan segar hanya dalam waktu 1 jam.
b. Oksida Belerang
Selain timbal dan gas CO, masih terdapat satu jenis gas yang juga bersifat racun, yaitu terbentuknya gas SO
2
. Gas ini timbul disebabkan dalam bensin masih mengandung belerang. Belerang dioksida adalah gas
yang tidak berwarna dan tidak mudah terbakar. Pada konsentrasi antara 0,3–1,0 ppm di udara dapat menimbulkan bau yang tidak sedap. Gas SO
2
dapat berubah menjadi gas SO
3
. Pada kelembapan tinggi dapat terbentuk asam sulfat yang sangat korosif terhadap berbagai material logam maupun
nonlogam, seperti bangunan dan cat rumah perhatikan Gambar 9.7.
Gas SO
2
juga dapat menimbulkan reaksi fotokimia yang berakibat menurunnya daya penglihatan visibilitas karena terbentuk smog kabut
asap. Pada 1950, di London terjadi bencana kematian paling sedikit 4.000 orang akibat kabut asap.
Pada konsentrasi 0,20 ppm selama 24 jam di udara terbuka dapat menimbulkan gangguan pada sistem pernapasan, seperti penyakit kanker
dan bronchitis akut. Pengaruh ini timbul karena SO
2
yang dihirup bereaksi dengan uap air pada saluran pernapasan dan terbentuk asam sulfit
H
2
SO
3
. Persamaan kimianya: SO
2
g + H
2
OA
⎯⎯ →
H
2
SO
3
aq
Sumber:
Chemistry The Molecular Science, 1997
Gejala keracunan gas CO: Tahap 1: pusing-pusing, mual, dan
lemah. Tahap 2: sesak napas, serangan
jantung dan otak, pingsan. Tahap 3: kematian disertai bibir
membiru. The symptomps of being poisened by
CO: Step 1:
sick headache and weak. Step 2:
hard to breath, heart attack, dan collaps.
Step 3: death and lips look pale.
Note
Catatan
Gambar 9.7
Patung mengalami proses pelapukan secara lambat oleh
hujan asam.