UJI MINYAK BUMI DAN PRODUKNYA

UJI MINYAK BUMI DAN
PRODUKNYA

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

2

1. Densitas, Berat Jenis
dan Gravitas API
• Densitas minyak adalah massa minyak persatuan
volume pada suhu tertentu.
• Berat spesifik atau rapat relatif (relative density)
minyak adalah perbandingan rapat minyak pada suhu
tertentu dengan rapat air pada suhu tertentu.
• Untuk minyak bumi suhu yang digunakan adalah 15oC
atau 60oF.
• Gravitas API adalah besaran yang merupakan fungsi
dari berat jenis yang dapat dinyatakan dengan
persamaan :
141,5
Gravitas API 

 131,5
o
S(60 / 60 F)
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

3

• Densitas, berat jenis dan gravitas API minyak
bumi dan produknya dapat ditentukan dengan
beberapa macam cara antara lain: dengan
menggunakan hidrometer (ASTM D 1298-85)
yang umumnya dikenakan untuk minyak
mentah dan produknya yang berupa cairan
yang mempunyai tekanan uap reid kurang dari
26 lb (179 kpa)
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

4

Test Method: D287, D1298, D3142, D6822

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

5

2. Tekanan Uap Reid
• Uji tekanan uap reid (Reid Vapor Pressure-RVP, ASTM D
323-90) dikenakan kepada bensin, minyak mentah yang
volatil dan produk minyak bumi lainnya yang volatil.
• Tekanan uap Reid adalah tekanan mutlak pada suhu 37,8oC
(100oF) dalam psi atau kPa.
• Tekanan uap Reid tidak sama dengan tekanan uap sampel
yang sesungguhnya karena terjadinya sedikit penguapan
pada sampel dan karena adanya uap air dan udara dalam
ruangan.
• Untuk menentukan tekanan uap elpiji, digunakan metode
uji ASTM D 1267, sedangkan untuk menentukan tekanan
uap campuran bensin-oksigenat, digunakan metode uji
ASTM D 4953.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila


6

Dalam praktek, uji tekanan uap reid mempunyai
arti yang penting sehubungan dengan:
1) Keamanan dalam pengangkutan bahan bakar
2) Sumbatan uap (vapor lock) dalam sistem
pengumpanan bensin
3) Karakteristik mesin motor untuk dihidupkan
dalam keadaan dingin (starting characteristics)
4) Tangki penyimpanan minyak yang digunakan

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

7

Tekanan Uap Reid Test Apparatus

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

8


3. Distilasi Produk Minyak Bumi
• Distilasi produk minyak bumi (ASTM D86-90) ini
dikenakan kepada produk minyak bumi yaitu : bensin
alam, bensin motor, bensin pesawat terbang, avtur, nafta,
kerosin, minyak gas dan minyak bakar distilat dan
produk minyak bumi yang serupa.
• Distilasi serupa yang dikenal dengan nama distilasi Engler
telah digunakan pada waktu yang lampau, sehingga distilasi
ASTM sering disebut distilasi Engler.
• Dari data distilasi tersebut selanjtnya dapat dibuat kurva
distilasi ASTM yang menunjukkan hubungan suhu dengan
persen penguapan pada kondisi uji.
• Setiap bensin mempunyai kurva distilasi tertentu, dan
dengan jalan membandingkan kurva-kurva distilasinya,
dapatlah ditentukan volatilitas relatif bensin.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

9


Distilasi Aparatur.

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

10

4. Titik Nyala dan Titik Bakar
• Titik nyala (flash point) adalah suhu terendah di mana uap
minyak bumi dan produknya dalam camprannya dengan udara
akan menyala jika dikenai nyala uji (test flame) pada kondisi
tertentu.
• Titik bakar (fire point) adalah suhu terendah dimana uap
minyak bumi dan produknya akan menyala dan terbakar secara
ters menerus jika dikenai nyala uji (test flame) pada kondisi
tertentu.
• Ada tiga macam alat uji yang dapat digunakan untuk
menentukan titik nyala dan titik bakar minyak bumi dan
produknya:
o Alat uji cawan terbuka Cleveland (ASTM D 92-90)
o Alat uji cawan tertutup Pensky-Martens (ASTM D-93-80)

o Alat uji cawan tertutup Abel (170/75)
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

11

FLASH POINT ABEL‘S [IP 33, 170, IS-1448]

Martens PENSKY ALAT FLASH POINT

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

12

5. Warna
• Pemeriksaan warna produk minyak bumi dapat dilakukan dengan
menggunakan beberapa kolorimeter, antara lain dengan:
o Tintometer Lovibond (IP 17/52), untuk menentukan warna semua produk
minyak bumi baik yang diberi zat warna atau tidak, kecuali minyak hitam
(black oils) dan bitumen.
o Khromometer Saybolt (ASTM D 156-87), untuk menentukan warna

minyak yang telah diolah seperti bensin motor dan bensin pesawat
terbang yang tidak diberi warna, bahan bakar propulsi jet, nafta, kerosin,
malam parafin dan minyak putih farmasi
o Kolorimeter ASTM (ASTM D 1500-87), untuk produk minyak bumi
seperti minyak pelumas, minyak pemanas, bahan bakar diesel dan malam
parafin.
• Warna dapat digunakan sebagai petunjuk tentang kesempurnaan dalam
proses pengolahan. Warna produk yang mengalami dekolorisasi dapat
disebabkan karena adanya dekomposisi termal yang disebabkan karena
suhu pemanasan yang terlampau tinggi atau karena terikutnya bahan yang
berwarna gelap ke dalam suatu produk
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

13

7. Viskositas Kinematis
• Viskositas kinematis minyak bumi dan produknya dapat
ditentukan dengan vikosimeter.
• Viskosimeter yang banyak digunakan adalah viskosimeter pipet
yang bekerja berdasarkan hukum Poisulle yang berlaku untuk

cairan yang mengalir dalam pipa.
• Ada bermacam-macam viskosimeter tipe pipet yang dapat
digunakan untuk menentukan viskositas kinematis baik untuk
produk yang tembus pandang (transparan) maupun tidak
(ASTM D 445-79)
• Di samping viskosimeter tipe pipet di atas, viskositas minyak
bumi dan produknya pernah ditentukan dengan viskosimeter
Saybolt (ASTM D 88)
• Viskositas produk minyak bumi sebagai dasar perancangan
mesin
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila
14

kinematic viskosimeter

Saybolt Viscometer (ASTM-D-88.)

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

15


7. Titik Asap
• Titik asap (smoke pint) didefinisikan sebagai tinggi nyala
maksimum dalam milimeter dimana kerosin terbakar tanpa
timbul asap apabila ditentukan dalam alat uji baku pada
kondisi tertentu.
• Disampaing dikenakan pada kerosin, uji titik asap juga
dikenakan kepada bahan bakar jet (ASTM D 1332-90)
• Titik asap ditentukan dengan cara membakar sampel atau
bahan bakar jet dalam lampu titik asap.
• Nyala dibesarakan dengan cara menaikkan sumbu sampai
timbul asap, kemdian nyala dikecilkan sampai asap tepat hilang.
Tinggi nyala dalam keadaan terakhir ini dalam milimeter adalah
titik asap sampel.
• Asap terutama disebabkan oleh senyawa aromat dalam bahan
minyak
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

16


• Kepentingan smoke point dalam praktek
adalah untuk menentukan kualitas kerosin yang
penggunaan utamanya adalah sebagai bahan
bakar lampu penerangan.
• Kerosin yang baik harus mempunyai titik asap
yang tinggi, sehingga nyala api bahan bakar
kerosin ini dapat dibesarkan dengan
kecenderungan ntuk memberikan asap yang
kecil.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

17

8. Korosi Lempeng Tembaga
• Uji korosi lempeng tembaga (ASTM D 130-88)
dimaksudkan untuk mengetahi sifat korosi
bensin pesawat terbang, bahan bakar turbin
penerbangan, bensin mobil, bensin alam dan
senyawa hidrokarbon yang mempunyai tekanan
uap kurang dari 18 psi (124 kPa), bahan bakar

traktor pertanian, pelarut, kerosin, bahan bakar
distilat, minyak pelumas dan produk minyak
bumi lainnya terhadap lempeng tembaga
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

18

• Korosi minyak bumi terhadap berbagai macam
logam disebabkan oleh senyawa belerang korosif
yang terdapat dalam produk minyak bumi. Tidak
sema senyawa belerang yang terdapat dalam
fraksi minyak bumi bersifat korosif.
• Khusus untuk elpiji, uji korosi lempeng tembaga
digunakan metode uji baku ASTM 1838-89, yang
pada dasarnya sama dengan metode uji korosi
lempeng tembaga ASTM D 130.

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

19

Tembaga Strip Korosi.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

20

9.Sisa Karbon
• Ada dua macam cara uji sisa karbon, yaitu uji sisa
karbon Conradson (ASTM D 189-88) dan uj sisa
karbon Ramsbottom (ASTM D 524-88).
• Kedua cara uji ini dimaksudkan untk mengetahui
kecenderungan pembentukan kokas produk minyak
bumi yang sulit menguap.
• Sisa karbon Conradson (Conradson Carbon Residue)
adalah sisa karbon yang tertinggal setelah produk
minyak bumi dikenakan pirolisis yaitu pemanasan
tanpa berkontak dengan udara

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

21

• Uji ini umumya dikenakan pada produk minyak bumi yang
relatif kurang volatil yang sebagian akan terurai pada
distilasi tekanan atmosferik, seperti bahan bakr solar,
minyak gas, minyak bakar dan minyak pelumas.
• Sisa karbon sesungghnya bukan seluruhnya karbon , tetapi
kokas yang masih bisa diubah lebih lanjut dengan jalan
pirolisis.
• Sisa karbon romboston adalah sisa karbon yang tertinggal
setelah sampel bahan bakar minyak yang sukar menguap
yang ditempatkan dalam bola gelas khusus yang memiliki
lubang pipa kapiler dalam pembakar koking logam (metal
coking furnace)
• CCR dan RCR digunakan sebagai petunjuk mengenai
kecenderungan produk minyak bumi untuk memberikan
deposit kokas. Adanya alkil nitrat dalam bahan bakar diesel
seperti amil nitrat, heksil nitrat atau oktil nitrat akan
memberikan CCR dan RCR yang relatif lebih tinggi apabila
dalam bahan bakar diesel tersebut ditambahkan aditif.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

22

Karbon Residu Aparatur (Conradson). [IP 13,
ASTM-D-189 & 2416]
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

23

10. Titik Kabut
• Titik kabut (cloud point) adalah suhu tertinggi dimana
kristal malam parafin akan terlihat sebagai kabut pada
dasar tabung uji apabila minyak didinginkan pada kondisi
tertentu (ASTM 2500-88).
• Uji ini hanya dapat dikenakan kepada produk minyak
bumi yang tembus pandang pada ketebalan 38 mm (1,5
in) dan dengan titik kabut kurang dari 49oC (120oF)
• Titik kabut dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai
kandungan malam parafin dalam produk minyak bumi

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

24

11. Titik Tuang
• Titik tuang (por point) adalah suhu terendah dimana minyak
bumi dan produknya masih dapat dituang atau mengalir apabila
didinginkan pada kondisi tertentu (ASTM D97-98).
• Uji titik tuang dapat dikenakan kepada setiap produk minyak
bumi
• Alat uji titik tuang pada dasarnya sama dengan alat uji titik
kabut, perbedannya adalah kedudukan termometer sampel.
• Titik tuang dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai
besarnya kandungan malam relatif dalam minyak bumi dan
produknya; disamping itu titik tuang juga menunujukkan suhu
terendah di mana minyak bumi dan produknya masih dapat
dipompa.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

25

ALAT UJI TITIK AWAN DAN TITIK TUANG ASTM-D-9757
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

26

12. Angka Oktan
• Kecenderungan bensin untuk memberikan ketukan
dalam mesin dinyatakan dengan angka oktan (octan
number)
• Angka kinerja suatu bahan bakar adalah perbandingan
antara daya yang ditimbulkan oleh bahan bakar
pembanding dalam sebuah mesin
• Untuk menentukan angka oktan bensin digunakan
mesin uji satandar CFR ASTM.
• Bensin premium dikatakan memiliki angka oktan 88
berati bahwa bensin tsb memiliki karakteristik ketukan
dalam uji mesin uji standar CFT ASTM yang sama
dengan karakteristik ketukan campuran antara 88% vol
iso-oktan dalam campurannya dengan n-heptan.
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

27

Test Method: ASTM D2700 & ASTM D2699
Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

28

Terima kasih

Heri Rustamaji Teknik Kimia Unila

29