Perengkahan Minyak Bumi Bilangan Oktan

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.