FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN … · digunakan dalam proses perolehan minyak bumi...

PENGGUNAAN SURFAKTAN METIL ESTER SULFONAT DALAM

FORMULA AGEN PENDESAK MINYAK BUMI

Oleh

SLAMET PURWANTO

F34101026

2006

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR



SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

SLAMET PURWANTO

F34101026

2006



BOGOR





SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

SLAMET PURWANTO

F34101026

Dilahirkan pada tanggal 11 April 1982

Di Magetan, Jawa Timur

Tanggal lulus : 27 April 2006

Disetujui,

Bogor, Mei 2006

Prof. Dr. Ir. H. E. Gumbira Sa’id, MA.Dev Ir. Agus Pratomo, MT Pembimbing I Pembimbing II

Slamet Purwanto F34101026. Penggunaan Surfaktan Metil Ester Sulfonat dalam Formula Agen Pendesak Minyak Bumi. Di bawah bimbingan : E. Gumbira Sa’id dan Agus Pratomo

RINGKASAN

Metil Ester Sulfonat (MES) merupakan salah satu jenis surfaktan anionik yang memiliki kelebihan dalam hal daya deterjensi, tahan terhadap kesadahan, bersifat terbarukan dan ramah lingkungan. Kelebihan MES dapat dimanfaatkan dalam suatu formula yang digunakan dalam proses pendesakan minyak bumi melalui mekanisme surfactant flooding. Petroleum sulfonate yang selama ini digunakan dalam proses perolehan minyak bumi memiliki karakteristik tidak tahan terhadap salinitas (kadar garam) tinggi dan kesadahan tinggi. Selain itu, pada umumnya petroleum sulfonate (contohnya alkohol etoksilat) bersifat toksik sehingga bersifat tidak ramah bagi lingkungan.

MES dapat disintesis dari metil ester minyak kelapa sawit (Elaeis guineensis). Indonesia merupakan produsen minyak kelapa sawit terbesar kedua di dunia (memasok 36 % total kebutuhan dunia) setelah Malaysia (47 %). Bila melihat potensi tersebut, maka Indonesia memiliki potensi besar untuk menghasilkan MES dalam skala komersial. Selain itu, pembuatan MES dari metil ester minyak sawit akan meningkatkan nilai tambah minyak sawit itu sendiri. Apabila dibandingkan dengan produk turunan minyak sawit lainnya, surfaktan memiliki nilai tambah paling besar yaitu mencapai sekitar 795 persen.

Walaupun Indonesia merupakan salah satu negara penghasil minyak bumi di dunia, Indonesia masih mengalami krisis bahan bakar minyak (energi). Apalagi peranan minyak bumi sebagai sumber energi saat ini belum tergantikan oleh sumber energi alternatif. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan meningkatkan produksi minyak bumi. Salah satu caranya adalah melalui proses Enhanced Oil Recovery (EOR) dengan menggunakan surfaktan yang prosesnya disebut surfactant flooding. Proses EOR diperlukan karena residu minyak bumi yang tertinggal dalam reservoir masih cukup besar yaitu sekitar 60-70 persen dari kandungan minyak bumi awal.

Kondisi ekstrim yang terdapat pada sumur minyak bumi, seperti suhu dan salinitas yang bervariasi merupakan penghalang bagi surfaktan untuk bekerja secara maksimal. Selain itu, mahalnya harga surfaktan juga merupakan kendala bagi digunakannya surfactant flooding dalam proses produksi minyak bumi.

Penelitian ini dilakukan untuk (1) mengetahui pengaruh faktor salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan formula terhadap kinerja agen pendesak minyak bumi berdasarkan nilai tegangan antarmuka (IFT) dan (2) mendapatkan formula terbaik dari kombinasi antara MES, surfaktan non ionik, mutual solvent dan air berdasarkan kemampuannya menurunkan tegangan antarmuka (IFT). Rancangan percobaan yang digunakan dalam pengujian berbagai formula surfaktan adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan tiga faktor perlakuan yaitu salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan formula. Faktor suhu diujikan pada taraf 25 oC (suhu ruang), 50 oC, 75 oC dan 100 oC, sedangkan salinitas diujikan pada taraf 5000 ppm, 10.000 ppm dan 20.000 ppm. Selain itu, konsentrasi pelarutan formula pun divariasikan menjadi tiga taraf yaitu 0,1%, 1% dan 10%.

Formula yang dibuat terdiri dari empat macam komponen yaitu MES, surfaktan nonyl phenol ethoxylate, mutual solvent dan air. Keempat bahan tersebut diformulasikan, sehingga diperoleh empat macam formula (A, B, C, D). Faktor pembeda empat macam formula tersebut adalah konsentrasi MES dan nonyl phenol ethoxylate. MES divariasikan ke dalam empat taraf mulai dari 10 % sampai 25 % dengan interval masing-masing 5 %, sedangkan nonyl phenol ethoxylate divariasikan ke dalam empat taraf sedemikian rupa sehingga kedua bahan tersebut menyusun 50 % dari total formula. Sisa 50 % formula yang terdiri dari mutual solvent (5%) dan air (45%) tidak dikombinasikan.

Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan tiga faktor perlakuan (salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan formula dalam air injeksi) dengan uji lanjut Duncan pada formula agen pendesak minyak bumi (A, B, C dan D) dapat disimpulkan bahwa pada formula A dan D, salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan formula berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai tegangan antarmuka (IFT) yang menjadi parameter kinerja agen pendesak minyak bumi. Semakin tinggi salinitas dan semakin tinggi suhu maka kinerja agen pendesak minyak bumi semakin rendah, sedangkan semakin tinggi konsentrasi pelarutan formula yang digunakan maka semakin tinggi kinerja agen pendesak minyak bumi. Pada formula B dan C, salinitas dan suhu tidak berpengaruh nyata terhadap kinerja agen pendesak minyak bumi, akan tetapi konsentrasi pelarutan formula berpengaruh nyata terhadap kinerja agen pendesak minyak bumi. Dengan demikian, dapat dikatakan formula B dan C memiliki ketahanan yang baik terhadap salinitas dan suhu dan semakin tinggi konsentrasi pelarutan formula yang digunakan maka semakin tinggi kinerja agen pendesak minyak bumi.

Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan uji T (T test) dapat disimpulkan bahwa nilai IFT terendah pada setiap formula tidak berbeda nyata. Formula B dan C memiliki kinerja (berdasarkan nilai IFT) yang sama yaitu tidak dipengaruhi oleh salinitas dan suhu. Namun demikian, formula C adalah formula terbaik, karena dari segi ekonomi lebih murah dan dari segi lingkungan lebih ramah.

Slamet Purwanto F34101026. Utilizing Methyl Ester Sulfonate Surfactant in the Surfactant Flooding Agent Formulae for Oil Recovery. Under supervision of: E. Gumbira Sa’id and Agus Pratomo

SUMMARY

Methyl Ester Sulfonate (MES) represents one kind of anionic surfactants,

which has some excellent characteristics such as good detergency; endure to water hardness, and good biodegradable capability. Those characteristics mentioned could be used in the formula, which were used in the oil recovery process through surfactant flooding mechanism. Petroleum sulfonate has been used in the oil recovery process for several periods. It has weaknesses, does not persist to high salinity and high water hardness. On the others hand, petroleum sulfonate (example: alcohol ethoxylate) is toxic to environment.

MES could be made from palm oil methyl ester (Elaeis guineensis). Indonesia produces palm oil and supplies 36% of the world demand, the second place after Malaysia (47 %). Indonesia is potential in producing MES at the commercial scale. Beside that, making MES from palm oil methyl ester would increase the value added of palm oil itself. Compare with other products that derived from palm oil, surfactant has the highest value added, approximately about 795%.

Although Indonesia was listed as one of the country which produce petroleum oil in the world, Indonesia still face problem with fuel (energy) crisis. Petroleum’s contribution as the main energy resource has not been replaced by other alternatives yet. This problem could be overcome by increasing the petroleum production. One of the method is through Enhanced Oil Recovery (EOR) process by using surfactant which it process was well known as surfactant flooding. EOR process was needed, because much of the residual oil left in the reservoir, approximately about 60-70 percent from original oil in place (OOIP) content.

Extreme conditions in the oil well such as temperature and salinity were the barrier for surfactant to work maximally. Beside that, the expensive price of surfactant also considers as the obstacle for applied surfactant flooding method in the oil recovery process.

These research objectives are (1) to understand the effect of salinity, temperature, and concentration of dissolved formula against the performance of surfactant flooding agent based on the value of interfacial tension (IFT) and (2) determine the best formula from the combination of MES, nonionic surfactant, mutual solvent, and distillate water based on its capability to decrease the interfacial tension (IFT). Design of experiment (DOE) that is used in this research is full factorial randomized design with three treatment factors i.e. salinity, temperature and concentration of dissolved formula. Temperature factor is tested at level 25 °C (room temperature), 50 °C, 75 °C and 100 °C, while salinity is tested at level 5000 ppm, 10,000 ppm and 20,000 ppm and concentration of dissolved formula is tested at level 0.1%, 1% and 10%.

Formula has been made from four kinds of material, i.e. MES, nonionic surfactant (nonyl phenol ethoxylate), mutual solvent, and distillate water. All of those materials then mixed, so that it obtain four kinds of formula (A, B, C, and

D). The distinction factor of these formula is concentration between MES and nonyl phenol ethoxylate. MES concentration is variated into four levels, start from 10% to 25% with each intervals was 5%, while nonyl phenol ethoxylate also variated into four levels, so that both of the material forms 50% of total formula. The rest of it consists of mutual solvent (5%) and distillate water (45%) that is not combined.

Based on the statistical analysis result, it could be concluded that salinity, temperature and concentration of dissolved formula have the significant effect on the change of interfacial tension (IFT) of formula A and formula D. IFT is considered as the main parameter of surfactant flooding agent performance. The increased of salinity and temperature causes the performance of surfactant flooding agent progressively decrease, while the increased of concentration of dissolved formula causes the performance of surfactant flooding agent increase. While for formula B and formula C, salinity and temperature did not have significant effect on the performance of surfactant flooding agent. However, the concentration of dissolved formula B and C has significant effect on the performance of surfactant flooding agent. Thereby, it could be concluded that formula B and formula C has the resistance against salinity and temperature. The increased of the concentration of dissolved formula for all kinds of formula would increases the performance of surfactant flooding agent.

Based on the statistical analysis result by using T-Test method, it could be concluded that the lowest IFT value of each formulae (A, B, C, and D) did not significantly differs. Nevertheless, formula C is considered as the best formula, because of economic and environment reasons. Formula C was cheap and safe to environment.

PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang berjudul

“Penggunaan Surfaktan Metil Ester Sulfonat dalam Formula Agen Pendesak

Minyak Bumi” adalah hasil karya saya sendiri dan tidak mengandung

bahan/materi yang digunakan untuk mendapat gelar dari Universitas lain. Semua

sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas.

Bogor, Mei 2006

Slamet Purwanto

F34101026

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Slamet Purwanto dilahirkan di Magetan, Jawa Timur dari

ayah Muh. Gimin dan ibu Rusmiyati pada tanggal 11

April 1982. Penulis adalah putra pertama dari dua

bersaudara. Pendidikan penulis diawali dari TK Mardi

Putra 2 Tamanan pada tahun 1988. Kemudian penulis

melanjutkan pendidikannya ke SD Negeri Tamanan I.

Semasa menuntut ilmu di Sekolah Dasar tersebut (1989-1995), penulis pernah

mendapatkan penghargaan sebagai siswa teladan tingkat kecamatan dan nilai

tertinggi matematika EBTANAS yang didukung nilai mata pelajaran lain se-

kabupaten Magetan. Setamat dari Sekolah Dasar, penulis meneruskan sekolahnya

ke pendidikan menengah pertama (1995-1998) di SLTP Negeri I Magetan dan

pendidikan menengah atas (1998-2001) di SMU 1 Magetan.

Pada tahun 2001, penulis melanjutkan studi di Institut Pertanian Bogor

pada Departemen Teknologi Industri Pertanian (TIN) melalui jalur Undangan

Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di

organisasi kemahasiswaan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas

Teknologi Pertanian pada tahun 2002/2003, Badan Eksekutif Mahasiswa Keluarga

Mahasiswa IPB (BEM KM IPB) pada tahun 2003/2004, Forum Komunikasi

Agroindustri (FKA) dan Lembaga Dakwah Kampus Forum Bina Islami Fateta.

Selain itu, penulis juga pernah mendapat kepercayaan untuk menjadi asisten

pratikum mata kuliah Laboratorium Bioproses.

Pada tahun 2004, penulis melaksanakan Praktek Lapang (PL) di PT.

Badranaya Putra Bandung. Perusahaan tersebut bergerak di industri daging segar

dan daging olahan dengan produk utama sosis. Pada tahun 2005-2006, penulis

melaksanakan penelitian di Laboratorium Departemen Teknologi Industri

Pertanian dan menulis skripsi dengan judul “Penggunaan Surfaktan Metil Ester

Sulfonat dalam Formula Agen Pendesak Minyak Bumi”. Penulis dapat dihubungi

melalui email [email protected] atau [email protected]

atau mobile phone +62 85691189350.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabil’alamin. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat

Allah swt yang telah melimpahkan segala nikmat-Nya sehingga karya ilmiah

dalam bentuk skripsi berhasil diselesaikan. Tugas akhir ini disusun sebagai salah

satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas

Teknologi Pertanian IPB Bogor. Judul skripsi yang dipilih adalah “Penggunaan

Surfaktan Metil Ester Sulfonat dalam Formula Agen Pendesak Minyak

Bumi”. Skripsi ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang dilaksanakan penulis

di Laboratorium Departemen Teknologi Industri Pertanian IPB, Laboratorium

EOR PPTMGB Lemigas Jakarta dan Laboratorium SBRC IPB pada bulan

Desember 2005 sampai dengan bulan Februari 2006.

Selama penyusunan skripsi, penulis mendapatkan masukan, informasi,

arahan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis

menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada

berbagai pihak yang telah membantu menyelesaikan karya tulis ini, terutama

kepada:

1. Kedua orang tua, Muh. Gimin (ayahanda), Rusmiyati (ibunda) dan

Lasiman (adik) yang telah memberikan perhatian, kasih sayang, dorongan,

motivasi dan doa restu,

2. Prof. Dr. Ir. H. E. Gumbira Said, MA.Dev. selaku dosen pembimbing

akademik atas arahan, bimbingan, nasehat dan motivasinya,

3. Ir. Agus Pratomo, MT. dari Kondur Petroleum, S.A. yang telah

memberikan masukan, arahan, bantuan dan bimbingannya,

4. Dr. Ir. Ani Suryani, DEA atas masukan, bimbingan dan kesediaannya

menjadi dosen penguji,

5. Dr. Ir. Erliza Hambali, Msi. dan Prayoga Suryadarma, STP. MT., yang

telah memberikan bimbingan, arahan, motivasi, kepercayaan serta bantuan

moril dan materiil,

6. Ibu Sri Hidayati, kandidat Doktor dari Unila yang telah memberikan

bantuan dan kesempatan dalam bentuk diskusi, pinjaman buku dan

informasi mengenai surfaktan,

7. Bapak Hadi Purnomo, Ibu Suwartiningsih, Bapak Sugihardjo, Bapak

Mahmud, pak Pri dan staf lemigas lain, yang telah berkenan memberikan

kesempatan dan kerjasamanya yang baik kepada penulis untuk melakukan

penelitian di Lemigas,

8. Anas Bunyamin yang telah memberikan bantuan moril dan materiil selama

penulis melakukan penelitian,

9. Hevy Susanti dan Yeni Sulastri yang telah memberikan pinjaman loker

untuk menyimpan alat dan bahan selama penelitian

10. Dani Satria Wibawa, Ardianto Mey Lesmana, Wawan Marwan Setiawan,

Agus Suyanto, Kunandi Pramudianto, Herwanto, Azmidi Nazarudin,

Edwin Widiansyah, Galih F.A. dan Aji C.P. yang telah memberikan

pinjaman komputer dan kesempatan diskusi,

11. Staf pengajar, laboran Departemen Teknologi Industri Pertanian serta

seluruh pegawai Fakultas Teknologi Pertanian,

12. Seluruh staf dan karyawan PT. Adev Prima Mandiri atas kebersamaan dan

kerja sama yang telah terjalin

Penulis berharap karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi semua

pihak yang membutuhkan. Terima kasih.

Bogor, Mei 2006

Slamet Purwanto

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................. xii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR..................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. xvii

I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1

1.1. LATAR BELAKANG....................................................................... 1

1.2. TUJUAN........................................................................................... 5

1.3. RUANG LINGKUP .......................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA........................................................................... 6

2.1. SURFAKTAN................................................................................... 6

2.2. SURFAKTAN NONIONIK .............................................................. 7

2.3. METIL ESTER SULFONAT (MES)................................................. 7

2.4. PEROLEHAN KEMBALI MINYAK BUMI TAHAP LANJUT

ATAU ENHANCED OIL RECOVERY (EOR) .................................. 10

2.4.1. Proses termal ................................................................................ 11

2.4.2. Proses miscible displacement........................................................ 12

2.4.3. Proses Kimia ................................................................................ 12

2.5. PENDESAKAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN

SURFAKTAN (SURFACTANT FLOODING) ................................. 14

2.6. MUTUAL SOLVENT ......................................................................... 15

2.7. TEGANGAN ANTARMUKA/INTERFACIAL TENSION (IFT)........ 15

III. BAHAN DAN METODE ........................................................................ 17

3.1. BAHAN DAN ALAT ....................................................................... 17

3.1.1. BAHAN ....................................................................................... 17

3.1.2. ALAT........................................................................................... 17

3.2. WAKTU DAN TEMPAT.................................................................. 18

Halaman

3.3. TATA LAKSANA ............................................................................ 19

3.3.1. PEMBUATAN SURFAKTAN MES............................................ 19

3.3.2. PEMBUATAN AGEN PENDESAK MINYAK BUMI ................ 19

3.3.3. PENGUJIAN SAMPEL................................................................ 21

3.4. RANCANGAN PERCOBAAN......................................................... 21

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 23

4.1. SURFAKTAN METIL ESTER SULFONAT (MES)......................... 23

4.2. FORMULA AGEN PENDESAK MINYAK BUMI .......................... 27

4.3. PENGARUH SALINITAS, SUHU, DAN KONSENTRASI

PELARUTAN FORMULA TERHADAP TEGANGAN

ANTARMUKA (IFT) PADA FORMULA AGEN PENDESAK

MINYAK BUMI............................................................................... 32

4.3.1. FORMULA A .............................................................................. 33

4.3.2. FORMULA B............................................................................... 35

4.3.3. FORMULA C............................................................................... 37

4.3.4. FORMULA D .............................................................................. 39

4.4. PERBANDINGAN KINERJA SETIAP FORMULA DALAM

MENURUNKAN TEGANGAN ANTARMUKA (IFT) .................... 41

V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 43

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 44

LAMPIRAN .................................................................................................. 45

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Metil Ester Sulfonat produksi Chemiton Corp. Inc. .......................... 9

Tabel 2. Komposisi formula mikroemulsi komersial ...................................... 14

Tabel 3. Komposisi formula agen pendesak minyak bumi .............................. 20

Tabel 4. Karakteristik metil ester sulfonat ...................................................... 27

Tabel 5. Rekapitulasi nilai IFT terendah formula agen pendesak minyak bumi 42

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Histogram perbandingan nilai tambah beberapa jenis oleokimia

dan produk-produk berbahan baku minyak sawit ...................... 4

Gambar 2. Struktur surfaktan (a. Unimer surfaktan b. Agregat surfaktan) ..... 6

Gambar 3. Reaksi transesterifikasi antara trigliserida dan metanol ............. 8

Gambar 4. Reaksi esterifikasi antara asam lemak dan alkohol .................... 8

Gambar 5. Beberapa surfaktan MES komersial .......................................... 9

Gambar 6. Struktur MES (Cox dan Weerasoriya, 2001) ............................. 9

Gambar 7. Diagram alir perolehan kembali (recovery) minyak bumi (Lake

et al., 1995) .............................................................................. 11

Gambar 8. Apparatus untuk sulfonasi metil ester (sulfonation apparatus) .. 18

Gambar 9. Spinning Drop Tensiometer tipe Bodine 500............................. 20

Gambar 10. Reaksi sulfonasi pembentukan MES ......................................... 25

Gambar 11. Hasil pengujian (kanan) timol biru pada MES (kiri) .................. 25

Gambar 12. MES hasil reaksi sulfonasi metil ester dan Na-bisulfit............... 26

Gambar 13. Ilustrasi proses surfactant flooding............................................ 28

Gambar 14. Mekanisme interaksi surfaktan dan minyak (Hargreaves, 2003) 29

Gambar 15. Struktur molekul nonyl phenol ethoxylates................................ 30

Gambar 16. Penampakan formula agen pendesak minyak bumi ................... 31

Gambar 17. Mekanisme terbentuknya dinatrium karboksi sulfonat (Hov-

da, 2002 dan Mac Arthur et al.,2002)........................................ 33

Gambar 18. Histogram yang menunjukkan hubungan antara salinitas dan

suhu terhadap tegangan antarmuka (IFT) pada berbagai

konsentrasi pelarutan Formula A............................................... 35



konsentrasi pelarutan Formula B............................................... 34

Halaman



konsentrasi pelarutan Formula C............................................... 39



konsentrasi pelarutan Formula D............................................... 41

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Pohon Industri Kelapa Sawit ................................................... 50

Lampiran 2. Spesifikasi Metil Ester (ME) Minyak Inti Sawit dan

Perhitungan Mol reaksi antara Metil Ester dan Na-HSO3........ 51

Lampiran 3a. Karakteristik Minyak Bumi Mentah PT. X .............................. 53

Lampiran 3b. Karakteristik Air Formasi PT. X.............................................. 53

Lampiran 4. Diagram alir pembuatan dan pemurnian Metil Ester Sulfonat . 54

Lampiran 5. Prosedur pengukuran IFT (Gardner dan Hayes, 1983) ............. 55

Lampiran 6. Rekapitulasi data IFT formula A (dalam satuan dyne/cm) ...... 57

Lampiran 7a. Analisis Keragaman Formula A............................................... 58

Lampiran 7b. Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula A .......... 58

Lampiran 8. Rekapitulasi data IFT formula B (dalam satuan dyne/cm)....... 59

Lampiran 9a. Analisis Keragaman Formula B............................................... 60

Lampiran 9b. Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula B........... 60

Lampiran 10. Rekapitulasi data IFT formula C (dalam satuan dyne/cm)....... 61

Lampiran 11a.Analisis Keragaman Formula C............................................... 62

Lampiran 11b.Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula C........... 62

Lampiran 12. Rekapitulasi data IFT formula D (dalam satuan dyne/cm) ...... 63

Lampiran 13a.Analisis Keragaman Formula D............................................... 64

Lampiran 13b.Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula D .......... 64

Lampiran 14. Hasil analisis dengan uji T....................................................... 65

I PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Minyak bumi dikategorikan sebagai golongan energi fosil. Peran

energi fosil (minyak dan gas bumi) bagi suatu negara adalah sebagai sumber

perolehan devisa dan sebagai sumber energi. Sebagai sumber energi, peranan

minyak bumi saat ini belum tergantikan oleh bahan lain. Sampai tahun 2000,

peran energi fosil sebagai sumber energi di Indonesia mencapai 95 persen

dari total energi primer komersial. Banyak sumber daya lain yang

keberlangsungannya sangat tergantung pada persediaan minyak bumi.

Misalnya, alat transportasi, alat pembangkit listrik dan alat produksi untuk

industri. Industri pupuk dan petrokimia, industri besi dan baja, dan kilang

minyak merupakan industri yang menggunakan minyak dan gas bumi dalam

jumlah besar (Anonim, 2005; Redaksi Warta Pertamina, 2004).

Berdasarkan data dari Badan Koordinasi Energi Nasional yang

dilaporkan oleh Hehuwat (1992) diketahui bahwa total cadangan minyak

bumi di Indonesia adalah 195 milyar barrel (1 barrel = 158,987 liter). Dari

jumlah tersebut telah diproduksi sejumlah 48,4 milyar barrel. Bila

diasumsikan bahwa produksi minyak bumi menggunakan teknologi

konvensional mampu memproduksi 44 persen dari total minyak bumi, maka

sisa minyak bumi yang masih dapat diusahakan adalah sekitar 38 milyar

barrel. OPEC World Energy Model (OWEM) melaporkan bahwa permintaan

minyak bumi dunia pada tahun 2002-2010 diperkirakan akan tumbuh 1,8

persen per tahun, atau meningkat sebesar 12 juta barrel per hari (bph)

menjadi 89 juta bph. Pada tahun 2010-2020, permintaan akan tumbuh lagi

menjadi 106 juta bph dengan tambahan sebesar 17 juta bph. Pada tahun 2025

permintaan minyak bumi mentah dunia meningkat hingga 115 juta bph

dengan pertumbuhan rata-rata 1,7 persen per tahun pada periode 2010-2025

(Kusuma, 2004). Bila kebutuhan minyak bumi dunia (Indonesia) yang terus

meningkat tidak diimbangi dengan produksi yang mencukupi, maka akan

mendatangkan krisis energi. Krisis energi tersebut akan mengganggu roda

kehidupan (perekonomian) dunia. Pada tahun 2000 pernah terjadi krisis

energi nasional dan internasional berupa kelangkaan bahan bakar minyak

(BBM). Bahkan harga minyak mentah dunia sempat menembus US$ 74 per

barrel pada awal Mei 2006.

Krisis energi (BBM) yang terjadi dapat diatasi dengan cara mencari

sumber energi alternatif atau meningkatkan produksi minyak bumi. Sumber

energi alternatif yang telah digunakan antara lain biodisel, energi matahari,

energi dari alam (air, geothermal/panas bumi, angin dan lain sebagainya).

Namun, penggunaannya masih sangat terbatas dan dari segi kepraktisannya

masih jauh dari yang diharapkan. Misalnya saja biodisel. Biodisel dapat

disintesis dari beberapa sumber yang terbarukan seperti jarak (Jatropha sp)

dan kelapa sawit (Elaeis guineensis). Namun, pengembangan teknologi untuk

produksi secara komersial di Indonesia masih dalam tahap uji coba dan

diperkirakan baru siap pada tahun 2015.

Alternatif lain untuk mengatasi krisis energi adalah meningkatkan

produksi minyak bumi. Peningkatan produksi minyak bumi dapat dilakukan

dengan cara eksplorasi sumur baru (cekungan hidrokarbon) dan

meningkatkan perolehan kembali (recovery) minyak bumi yang terdapat pada

sumur lama. Eksplorasi sumur baru terbentur pada kendala semakin

terbatasnya sumur baru. BPMIGAS menyatakan bahwa Indonesia memiliki

60 cekungan hidrokarbon, dimana 22 cekungan diantaranya belum di

eksplorasi serta 38 cekungan telah dieksplorasi. Dari 38 cekungan ini yang

telah diproduksi minyak dan gas buminya adalah 15 cekungan, 11 cekungan

belum produksi serta 12 cekungan sisanya belum terbukti (BPMIGAS, 2005).

Menurut Lake (1995) residu minyak bumi yang terdapat pada sumur

yang telah diproduksi masih besar, berkisar 40-70 persen dari jumlah minyak

bumi semula. Minyak bumi yang tertinggal tersebut merupakan minyak bumi

yang terperangkap pada pori-pori batuan dan tidak dapat diproduksi dengan

teknologi konvensional (tahap primer dan sekunder). Salah satu metode

perolehan kembali minyak bumi setelah dengan teknologi konvensional

diterapkan adalah peningkatan perolehan minyak bumi tahap lanjut

(Enhanced Oil Recovery) melalui mekanisme penurunan tegangan antarmuka

(Interfacial Tension disingkat IFT).

Fenomena tegangan antarmuka (IFT) memainkan peranan penting di

dalam metode perolehan minyak bumi (Lakatos-Szabó dan Lakatos, 2001).

Bahan yang umum digunakan untuk memodifikasi tegangan antarmuka dan

tegangan permukaan suatu zat adalah surfaktan yang berasal dari istilah asing

surfactant (singkatan dari surface active agent). Proses perolehan kembali

minyak bumi dengan menggunakan surfaktan termasuk ke dalam fase tersier

atau tahap lanjut dalam produksi minyak bumi. Teknik perolehan minyak

bumi menggunakan surfaktan dikenal dengan nama surfactant flooding.

Surfaktan yang biasa digunakan dalam proses EOR adalah petroleum

sulfonate yang merupakan turunan dari minyak bumi. Kelemahan surfaktan

tersebut adalah sifatnya yang tidak terbarukan, tidak ramah lingkungan dan

memiliki ketahanan yang buruk terhadap kondisi sadah, sedangkan

kelebihannya adalah mempunyai kinerja maksimal dalam menurunkan

tegangan antarmuka, bahkan dilaporkan mencapai 0,1 µN/m atau 10-4

dyne/cm (Salager, 2002). Surfaktan lain yang memiliki prospek cerah untuk

dipalikasikan pada proses EOR adalah surfaktan yang diperoleh metil ester

minyak kelapa sawit yang disebut dengan metil ester sulfonat (MES). Pohon

industri tanaman kelapa sawit dapat dilihat pada Lampiran 1. Sifatnya yang

terbarukan, dapat didegradasi oleh lingkungan/mikroorganisme

(boidegradable), karakteristik deterjensi yang baik menjadi keunggulan

surfaktan MES. Bila dibandingkan dengan petroleum sulfonate, MES

memiliki kinerja yang lebih rendah dalam menurunkan tegangan antarmuka.

Apabila dikaitkan dengan produksi surfaktan MES yang akan

diaplikasikan dalam surfactant flooding, Indonesia mempunyai potensi besar

untuk menjadi produsen surfaktan. Indonesia merupakan salah satu negara

yang memiliki areal perkebunan kelapa sawit yang cukup luas. Luas

perkebunan kelapa sawit di Indonesia pada tahun 2004 adalah 5 juta hektar

dengan produksi 11,08 juta ton per tahun. Luas areal kelapa sawit terus

bertambah, demikian pula produksi dan ekspornya. Indonesia menempati

produsen minyak sawit kasar (CPO dan PKO) kedua terbesar di dunia dan

diprediksikan pada tahun 2010 (bahkan pemerintah menargetkan tahun 2008)

sebagai nomor satu di dunia, melampaui Malaysia. Pangsa pasar produksi

CPO Indonesia adalah 36 persen dari total produksi dunia, Malaysia 47

persen. Bersama-sama, Indonesia dan Malaysia menguasai 85 persen

produksi CPO dunia atau 23 persen dari produksi minyak hayati dunia

(Samhadi, 2006).

Konversi minyak kelapa sawit menjadi surfaktan yang merupakan

pengembanganan produk ke arah hilir akan meningkatkan nilai tambah

produk kelapa sawit. Pengembangan agroindustri yang lebih berorientasi ke

arah hilir merupakan strategi yang harus dilaksanakan untuk beberapa jenis

komoditas perkebunan yang berpotensi untuk dikembangkan menjadi produk

hilir yang berorientasi ekspor (Suprihatini et al., 2004). Keluaran dari

pembangunan agroindustri adalah perolehan nilai tambah yang signifikan atas

input teknologi yang diberikan. Semakin canggih teknologi yang digunakan

untuk melakukan diversifikasi produk dari bahan baku, maka semakin tinggi

pula nilai tambah produk diversifikasi tersebut serta memiliki harga yang jauh

lebih tinggi dibandingkan dengan harga komoditas awalnya (Gumbira Sa’id,

2001). Hambali et al. (2004) menyatakan bahwa surfaktan memiliki nilai

tambah hampir delapan kali lipat bila dibandingkan dengan minyak sawit

mentah (CPO dan PKO). Nilai tambah minyak kelapa sawit dan produk

turunannya disajikan pada Gambar 1.

4680 86,4

180210

296

500

795

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Minyak

Goreng

Asam

lemak

Asam

stearat

Margarin Gliserin Fatty

alcohol

Metil ester Surfaktan

Nilai tambah (%)

Gambar 1. Histogram perbandingan nilai tambah beberapa jenis oleokimia

dan produk-produk berbahan baku minyak kelapa sawit

Penelitian mengenai penggunaan surfaktan yang merupakan turunan

minyak bumi untuk proses recovery minyak bumi telah banyak dilakukan,

sedangkan penelitian mengenai penggunaan surfaktan yang berasal dari

sumber terbarukan untuk proses recovery minyak bumi masih jarang

dilakukan. Apabila surfaktan dari sumber yang berbeda tersebut dapat

dikombinasikan dengan baik maka akan diperoleh suatu formula yang

persediaannya terjamin dan berkualitas.

1.2. TUJUAN

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan :

1. mengetahui pengaruh faktor salinitas, suhu dan konsentrasi

pelarutan formula terhadap kinerja agen pendesak minyak bumi

berdasarkan nilai tegangan antarmuka (IFT)

2. mendapatkan formula terbaik dari kombinasi antara MES,

surfaktan non ionik, mutual solvent dan air berdasarkan

kemampuannya menurunkan tegangan antarmuka (IFT)

1.3. RUANG LINGKUP

Ruang lingkup penelitian meliputi pembuatan MES dari metil ester

PKO berdasarkan kondisi terbaik menurut Hidayati (2006), pembuatan

formula agen pendesak minyak bumi (Surfactant Flooding Agent) dan

pengukuran tegangan antarmuka (Interfacial Tension disingkat IFT) formula

agen pendesak minyak bumi.

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. SURFAKTAN

Surfaktan (Surface Active Agent) adalah suatu bahan yang dapat mengubah

atau memodifikasi tegangan permukaan dan antarmuka antara fluida yang tidak

saling larut (Unisource Canada, 2005; Schramm, 2000; Hackley dan Ferraris,

2001; Salager, 2002), atau molekul yang mengadsorbsi molekul lain pada

antarmuka dua zat (Particle Engineering Research Center, 2005). Dalam satu

molekulnya, surfaktan memiliki dua gugus yang berbeda polaritasnya yaitu gugus

polar dan non polar. Gugus polar memperlihatkan afinitas (daya ikat) yang kuat

dengan pelarut polar, contohnya air, sehingga sering disebut gugus hidrofilik.

Gugus non polar biasa disebut hidrofob atau lipofilik yang berasal dari bahasa

Yunani phobos (takut) dan lipos (lipid). Surfaktan sering diberi nama sesuai

dengan tujuan penggunaannya yaitu sabun, deterjen, pembasah (wetting agent),

pendispersi, pengemulsi, pembusa, bakterisida, inhibitor korosi, dan agen

antistatis (Salager, 2002).

Ada empat macam jenis surfaktan yang telah dikenal berdasar muatan

pada gugus polarnya yaitu surfaktan anionik, nonionik, zwitterionik dan kationik.

Berdasarkan jumlah konsumsi surfaktan dunia, surfaktan anionik merupakan

surfaktan yang paling banyak digunakan (50 persen), kemudian disusul nonionik

(45 persen), kationik (4 persen) dan yang paling sedikit penggunaannya adalah

surfaktan dari jenis amfoterik (1 persen) (Salager, 2002). Struktur surfaktan secara

umum diperlihatkan pada Gambar 2 berikut.

a b

Gambar 2. Struktur surfaktan (a. Unimer surfaktan b. Agregat surfaktan )

2.2. SURFAKTAN NONIONIK

Surfaktan nonionik adalah surfaktan yang tidak mengandung gugus

fungsional bermuatan baik positif maupun negatif dan tidak mengalami ionisasi di

dalam larutan (Ayirala, 2005). Menurut Salager (2002) surfaktan nonionik

mempunyai kelebihan dibandingkan surfaktan anionik dan kationik yaitu tidak

dipengaruhi oleh kesadahan dan perubahan pH. Surfaktan nonionik dianggap

memiliki karakteristik pembusaan medium-rendah. Keunikan surfaktan nonionik

adalah tidak mengalami disosiasi menjadi ion-ion ketika dilarutkan dalam cairan

(pelarut) sehingga sangat kompatibel bila dikombinasikan dengan tipe surfaktan

lainnya. Surfaktan mampu memasuki struktur molekul yang kompleks. Karakter

lain dari surfakan nonionik adalah tidak sensitif terhadap cairan elektrolit, pH,

surfaktan ionik, dan dapat digunakan pada salinitas tinggi dan air sadah (Lambent

Technologies, 2002; Salager, 2002).

Surfaktan nonionik banyak digunakan sebagai bahan deterjen, wetting

agent dan emulsifier. Beberapa kategori dari surfaktan nonionik memiliki

toksisitas yang rendah dan digunakan pada farmasi, kosmetika dan produk

makanan (Lambent Technologies, 2002 ; Salager, 2002). Konsentrasi surfaktan

nonionik biasanya berada dalam selang 25% sampai dengan 75% dalam formula

suatu produk.

Menurut Australian Research Council's Research Centres Program (2005)

surfaktan nonionik dari golongan Alcohol Ethoxylates dan Alkylphenol

Ethoxylates telah digunakan luas dalam formulasi pembersih logam, pembersih di

rumah sakit, pengeboran minyak bumi dan reaksi plomerisasi emulsi. Kebanyakan

surfaktan nonionik menjadi bersifat tidak larut (insoluble) pada air panas. Suhu

pada saat penampakan surfaktan menjadi berkabut (cloudy) dan surfaktan mulai

mengalami presipitasi disebut sebagai cloud-point.

2.3. METIL ESTER SULFONAT (MES)

Penelitian pembuatan MES telah dilakukan oleh Chemiton Corporation,

Inc. Sheats dan MacArthur (2002) melaporkan bahwa metil ester sulfonat dapat

disintesis dari beberapa tanaman seperti kelapa, kelapa sawit (CPO dan PKO),

tallow dan kedelai. Metil ester termasuk ke dalam golongan ester. Ester dibuat

dengan mereaksikan asam karboksilat dan alkohol. Cox dan Weerasoriya (2001)

melaporkan bahwa sebagian besar metil ester diproduksi dari oleokimia. Metil

ester dapat diproduksi melalui esterifikasi asam lemak dengan metanol. Reaksi

transesterifikasi dapat dilihat pada Gambar 3. Metil ester juga dapat diperoleh

melalui reaksi esterifikasi antara asam lemak dengan alkohol, seperti pada reaksi

yang terlihat pada Gambar 4 berikut (Hart, 1990).

Minyak/lemak Metanol Metil ester Gliserin

Gambar 3. Reaksi transesterifikasi antara trigliserida dan metanol

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O

Asam lemak Alkohol Ester Air

Gambar 4. Reaksi esterifikasi antara asam lemak dan alkohol

Karakteristik MES disajikan pada Tabel 1 dan gambar produk dan struktur

MES dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6. Dari tabel tersebut dapat dilihat

bahwa selain MES sebagai produk utama juga dihasilkan produk lain yang tidak

diinginkan seperti garam di-natrium karboksi sulfonat (di-salt), metanol, hidrogen

peroksida, air, petroleum eter, natrium karboksilat, natrium sulfat, dan natrium

metil sulfat. Metanol sisa yang terdapat dalam produk komersial adalah 0.5 persen

(bobot). Menurut Hovda (2002) dan MacArthur et al. (2002), di-natrium karboksi

sulfonat merupakan pengotor pada MES yang dapat menurunkan deterjensi MES.

3

C

O

O CH3

CH2RC

O

OH

CHR

C

O

OH

CR'

C

O

OH

CHR''

+ OHCH3 +

CH2

CH

CH2

OH

OH

OH

C

O

O CH3

CH2R'

C

O

O CH3

CH2R''

Tabel 1. Metil Ester Sulfonat produksi Chemiton Corp. Inc.

Hasil reaksi sulfonasi Minyak Kelapa C12-14

Minyak Inti sawit C8-C18

Stearin sawit C16-18

Lemak Tallow C16-18

Minyak Kedelai C18

Natrium metil ester sulfonat (α-Mes) 71.5 69.4 83 77.5 75.7

Dinatrium karboksi sulfonat (di -salt) 2.1 1.8 3.5 5.2 6.3

Metanol (CH3OH) 0.48 0.6 0.07 0 0.03

Hidrogen peroksida (H2O2) 0,1 0.04 0,13 0,15 0.05

Air (H2O) 14 15.2 2.3 2.9 1.4

Petroleum eter terekstrak (PEX) 2.6 2.7 2.4 4.8 7.2

Natrium karboksilat (RCOONa) 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5

Natrium sulfate (Na2SO4) 1.8 1.5 2.3 2.4

Natrium metil sulfat (CH3OSO3Na) 8 8.4 7.2 7.7 2.5

10% pH 5 5.3 5.3 5.4 5.8

Klett color, 5% active (a-Mes + di -salt) 30 310 45 180 410

Gambar 5. Beberapa surfaktan MES komersial

Keterangan :

Sumber bahan baku MES tersebut :

A : Minyak Kelapa (C12-C14)

B : Minyak inti sawit (C8-C18)

C : Stearin sawit (C16-C18)

D : Lemak Tallow (C16-18)

E : Minyak kedelai (C18)

O

O CH3

CHR

SO O

O M

Gambar 6. Struktur MES (Cox dan Weerasoriya, 2001)

Menurut Hovda (2002), ada tiga tipe proses pembuatan MES yaitu proses

yang menggunakan dua tahap pemucatan sehingga diperlukan halogen, proses

yang menggunakan pemurnian ultra, proses/teknologi yang dikembangkan

Chemiton Corporation menggunakan agen peroksida untuk tahap pemucatan.

Foster (1997) berpendapat bahwa untuk mendapatkan produk yang unggul

dari reaksi sulfonasi, rasio mol reaktan merupakan faktor utama yang harus

dikendalikan. Faktor lainnya adalah suhu reaksi, konsentrasi reaktan (gas SO3),

pH netralisasi, lama penetralan, dan suhu selama penetralan. Faktor-faktor

tersebut memang memberikan pengaruh pada kualitas produk, namun

pengaruhnya tidak sebesar pengaruh akibat rasio mol. Agen sulfonasi yang

digunakan secara luas pada reaksi sulfonasi adalah asam sulfat (H2SO4) dan oleum

(SO3 · H2SO4). Tipe reaksi proses sulfonasi dibedakan berdasar agen sulfonasi

yang digunakan. Faktor-faktor yang menentukan dalam pemilihan tipe reaksi

sulfonasi adalah kuantitas dan kualitas produk yang diinginkan, harga reagen

(bahan pereaksi), biaya peralatan, dan biaya pengolahan limbah.

2.4. PEROLEHAN KEMBALI MINYAK BUMI TAHAP LANJUT ATAU

ENHANCED OIL RECOVERY (EOR)

Proses perolehan kembali minyak bumi (oil recovery) dapat

dikelompokkan atas tiga fase, yaitu fase primer (primary phase), fase sekunder

(secondary phase) dan fase tersier (tertiary phase). Pada Gambar 7 diperlihatkan

diagram perolehan kembali minyak bumi. Perolehan kembali minyak bumi pada

fase primer menggunakan proses alami dan proses stimulasi. Proses alami sangat

tergantung pada kandungan energi alam pada reservoir. Proses stimulasi

menggunakan metode fracturing, dan metode sumur horizontal (horizontal wells).

Pada fase sekunder diterapkan proses immiscible gas flood, metode asam

(acidizing) dan water flood (Taber, 1997). EOR dibedakan menjadi tiga kategori

yaitu proses termal, proses miscible displacement dan proses kimia.

Gambar 7. Diagram alir perolehan kembali (recovery) minyak bumi

(Lake et al., 1995)

2.4.1 Proses Termal

Proses termal meliputi injeksi uap panas (steam drive injection)

dan pembakaran in-situ (in-situ combustion). Proses termal biasanya

diaplikasikan pada reservoir dengan kandungan minyak bumi kental

(viscous). Mekanisme yang terjadi adalah kenaikan suhu menurunkan

kekentalan minyak bumi sehingga minyak bumi dan mudah mengalir.

Akibatnya pendesakan minyak bumi (oil displacement) dari formasinya

menjadi lebih efektif (Al Manhal, 2005).

2.4.2. Proses Miscible Displacement

Proses miscible displacement meliputi injeksi pelarut seperti

Liquified Petroleum Gas (LPG) atau gas CO2, yang dapat tercampur

(miscible) sempurna pada minyak (http://www.engr.pitt.edu/

chemical/undergrad/lab_manuals/optimal_salinity.pdf). Proses tersebut

melibatkan introduksi fluida atau bahan pelarut ke dalam reservoir yang

secara sempurna akan bercampur dengan minyak dan mengakibatkan

terlepasnya minyak dari matriks batuan. Hal tersebut memungkinkan

campuran pelarut dan minyak dapat tersapu ke sumur produksi minyak

bumi. Beberapa fluida atau pelarut yang sering digunakan adalah alkohol,

refined hydrocarbons, kondensat gas hidrokarbon, LPG, CO2 dan gas uap.

2.4.3. Proses Kimia

Menurut Technology Assessment Board (1978) proses EOR yang

termasuk secara kimia adalah surfactant/polymer flooding, polymer

flooding dan alkaline flooding. Proses pendesakan minyak bumi secara

kimia bertujuan sebagai berikut :

1. Mengurangi mobilitas agen pendesak

2. Menurunkan tegangan antarmuka minyak-air

Proses kimia terdiri dari berbagai macam teknik seperti polymer-

augmented waterflooding, alkaline flooding, dan microemulsion atau

micellar emulsion flooding. Microemulsion flooding juga dikenal sebagai

surfactant flooding, melibatkan injeksi larutan yang mengandung

surfaktan yang mampu mendesak minyak bumi lebih efektif dengan

mekanisme penurunan tegangan antarmuka antara minyak dan air

(http://www.engr.pitt.edu/chemical/undergrad/lab_manuals/optimal_salinit

y.pdf ).

Larutan yang diinjeksikan pada umumnya mengandung 95% brine,

4% surfaktan, dan 1% aditif. Aditif biasanya ditambahkan untuk mengatur

viskositas larutan. Lima persen surfaktan sebaiknya ditambahkan di atas

Critical Micell Concentration (CMC). Di dalam larutan surfaktan, bentuk

agregat molekulnya disebut misel yang mana molekul surfaktan menyusun

pola berbentuk bola, dengan gugus hidrofobik yang berorientasi ke dalam

(ke arah pusat bola) dan gugus hidrofilik yang berorientasi keluar (ke arah

air). Misel dapat mengikat cairan di dalam batuan sehingga ukurannya

lebih besar dari semula dan disebut swollen micell atau mikroemulsi.

Dalam konfigurasi miselar, surfaktan membantu menurunkan tegangan

antar muka antara fase minyak dan fase air yang memungkinkan

meningkatkan perolehan kembali minyak

(http://www.engr.pitt.edu/chemical/undergrad/labmanuals/optimal_salinity

.pdf).

Selain penambahan air dan surfaktan, larutan injeksi juga

mengandung bahan kimia lain seperti cosolvents, cosurfactants, dan

electrolytes untuk mengontrol stabilitas, viskositas, tegangan antarmuka

dan karakteristik formula lainnya. Setiap komponen memiliki peranan

penting dalam ciri fisik formula dan menentukan efisiensi pendesakan

minyak (http://www.engr.pitt.edu/chemical/undergrad/lab_manuals/

optimal_salinity.pdf).

Larutan elektrolit yang biasa digunakan adalah larutan garam

NaCl. Jumlah NaCl dalam larutan injeksi memberikan pengaruh yang

sangat kuat pada kelakuan fasa surfaktan dengan mengubah tegangan

antarmuka yang pada akhirnya mempengaruhi jumlah perolehan kembali

minyak bumi. Salinitas larutan juga mempengaruhi karakteristik/sifat

media penyerapan (http://www.engr.pitt.edu/chemical/undergrad/lab_

manuals/optimal_salinity.pdf).

2.5. PENDESAKAN MINYAK BUMI MENGGUNAKAN SURFAKTAN

(SURFACTANT FLOODING)

Secara teknis, minyak bumi terdiri dari gugus pentana (hidrokarbon yang

terdiri dari lima atom karbon dan 12 atom hidrogen) dan hidrokarbon yang lebih

berat (hidrokarbon dengan panjang rantai karbon lebih lima atom karbon).

Mungkin juga berisi material lain seperti air, gas-alam, belerang dan mineral lain.

Pada dasarnya, minyak bumi adalah dapat mengalir secara alami tanpa

dipompa atau dipanaskan dan diencerkan. Minyak bumi biasanya digolongkan

menjadi light, medium dan heavy, berdasarkan pada gaya beratnya yang

dinyatakan dalam skala American Petroleum Institute (API). API dinyatakan

dengan satuan derajat dan dihitung menggunakan rumus 141.5/S.G.)- 131.5= API

gravity (S.G. = Specific Gravity). Minyak bumi dengan kategori light mempunyai

API gravity yang lebih tinggi dari 31.1°, kategori medium mempunyai API gravity

antara 22.3° dan 31.1°, dan kategori heavy mempunyai API gravity di bawah

22.3°.

Formula yang diaplikasikan pada surfactant flooding yang biasanya

disebut mikroemulsi memiliki viskositas rendah dan stabil terhadap perlakuan

panas. Mikroemulsi mampu berperan sebagai bahan aktif permukaan dan

memiliki tegangan antarmuka yang rendah. Mikroemulsi berbeda dengan emulsi

biasa dalam hal stabilitas dan ukuran droplet. Stabilitas mikroemulsi lebih tinggi

dan dipengaruhi oleh garam, zat aditif kesadahan dan suhu, sedangkan ukuran

dropletnya lebih kecil bila dibandingkan dengan emulsi biasa. Pada Tabel 2

diperlihatkan komposisi mikroemulsi komersial.

Tabel 2. Komposisi formula mikroemulsi komersial

Komponen Persen (bobot)

Carnauba wax 13,8

Asam lemak oleat 1,7

NaOH 0,5

Boraks 1,0

Air 83,0

Sumber : Becher, 1983

Surfactant/Polymer Flooding, dikenal dengan nama lain pendesakan

mikroemulsi atau miselar. Proses tersebut merupakan proses EOR terbaru dan

paling kompleks. Metode ini mempunyai potensi superior untuk perolehan

kembali minyak bumi. Pendesakan surfaktan terdiri beberapa tahapan dimana

bahan yang kerjanya seperti deterjen diinjeksikan sebagai fluida untuk

memodifiksi interaksi kimia minyak dengan lingkungan sekitar. Proses ini

mengemulsikan/melarutkan sebagian atau seluruh minyak di dalam air formasi.

Karena biaya bahan kimia yang mahal, maka volume slug surfaktan hanya sedikit

merepresentasikan volume reservoir. Untuk mencegah integritas slug selama

berada di dalam reservoir, maka slug tersebut didorong dengan air yang

didalamnya telah ditambahkan polimer.

2.6. MUTUAL SOLVENT

Mutual solvent adalah bahan aditif yang digunakan pada proses stimulasi

sumur minyak, di mana mempunyai sifat larut dalam air, minyak dan fluida asam.

Bahan aditif ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi seperti menghilangkan

deposit hidrokarbon fraksi berat dan mengendalikan wettability dari batuan

formasi. Jenis mutual solvent yang sering dipakai di lapangan adalah etilen glikol

monobutil eter atau sering disebut sebagai butyl cellosolve yang memiliki rumus

kimia C6H1402 dengan sifat fisik berupa cairan jernih tidak berwarna

(www.glossary.oilfield.slb.com). Penggunaan mutual solvent dapat

menyebabbkan terjadinya emulsifikasi. Mutual solvent bekerja dengan

memindahkan lapisan film organik sehingga menjadi bersifat water wet

(http://www.messina-oilchem.com). Ethylene Glycol Monobutyl Ether (butoxy

ethanol) telah digunakan sebagai oil spill dispersant oleh Exxon Mobile (Clark,

2004).

2.7. TEGANGAN ANTARMUKA atau INTERFACIAL TENSION (IFT)

Interfacial Tension adalah ukuran gaya molekuler yang berada di batas

antara dua fasa zat. Satuan gaya yang digunakan adalah dyne/cm. Cairan yang

memiliki IFT lebih rendah lebih mudah diemulsifikasi

(http://web.engr.oregonstate.edu/~istokj/pdf/Field%20et%20al.%202000%20JCH.

pdf).

Drelich et al., (2002), menyatakan bahwa teknik pengukuran tegangan

antarmuka mengunakan spinning drop tensiometer dilakukan atas dasar kenyataan

bahwa percepatan gravitasi bumi memberikan pengaruh kecil pada bentuk drop

fluida yang tersuspensi di dalam cairan, pada saat drop dan cairan berada di dalam

tabung putar pada arah longitudinal. Pada saat kecepatan putaran rendah, drop

fluida akan berbentuk elips dan jika kecepatan putar tinggi, maka drop fluida akan

berbentuk silinder. Pada saat drop fluida berbentuk silinder tersebut dilakukan

pengukuran jari-jari silinder (r), perbedaan densitas drop dan cairan di sekeliling

drop (∆ρ) dan kecepatan putar drop (ω). Alat spinning drop tensiometer mampu

mengukur tegangan antarmuka (IFT) hingga 10-6 mN/m. Pada akhirnya, tegangan

permukaan dihitung (γ) dengan menggunakan persamaan berikut (Drelich et al.,

2002).

23

4

1ρωγ ∆= r

Keterangan :

r : jari-jari

γ : tegangan antarmuka

∆ρ : selisih densitas drop dan densitas cairan

ω : kecepatan putar

III BAHAN DAN METODE

3.1. BAHAN DAN ALAT

3.1.1. BAHAN

Bahan yang digunakan dalam penelitian dibedakan menjadi tiga

kategori, yaitu bahan untuk membuat surfaktan metil ester sulfonat (MES),

bahan untuk membuat formula dan bahan untuk analisis. Untuk membuat

surfaktan MES digunakan bahan-bahan; metil ester, natrium bisulfit

(NaHSO3), metanol (CH3OH) dan NaOH. Metil ester yang digunakan

diperoleh dari PT. Ecogreen Oleochemicals, Batam. Karakteristik metil

ester PKO tersebut dapat dilihat pada Lampiran 2. Natrium bisulfit (Na-

bisulfit), metanol dan NaOH diperoleh dari toko kimia Bratachem, Bogor.

Ketiga bahan tersebut adalah bahan yang bersifat teknis.

Untuk membuat formula digunakan surfaktan MES, surfaktan

nonionik nonyl phenol ethoxylate (NPE), mutual solvent (butyl cellosolve)

dan air. Untuk menganalisis formula digunakan NaCl PA (Pro Analysis).

Untuk pengukuran tegangan antarmuka atau interfacial tension (IFT)

sampel, digunakan minyak bumi mentah (crude oil) yang diperoleh dari

PT. X. Minyak bumi merupakan campuran kompleks dari berbagai

hidrokarbon, sebagian besar alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan,

komposisi, dan kemurniannya (http://id.wikipedia.org/wiki/

Minyak_bumi). Karakteristik minyak bumi selengkapnya dapat dilihat

pada Lampiran 3a.

3.1.2. ALAT

Alat yang digunakan dalam penelitian dikategorikan menjadi tiga

kategori yaitu peralatan untuk membuat MES, peralatan untuk membuat

formula (flooding agent) dan peralatan untuk analisis sampel. Peralatan

untuk membuat MES terdiri dari rangkaian alat sulfonasi atau sulfonation

apparatus (terdiri dari labu tiga leher 500 ml, termometer, hot plate yang

dilengkapi magnetic stirrer, motor pengaduk, dan kondensor), neraca

analitik, gelas arloji, gelas ukur 100 ml, gelas ukur 10 ml, labu erlenmeyer,

sentrifuge dan pH meter. Pada Gambar 8 diperlihatkan sulfonation

apparatus yang digunakan untuk membuat MES. Untuk membuat formula

digunakan labu takar 100 ml, pipet 10 ml; pipet 1 ml, labu takar 1 liter dan

botol sampel. Peralatan untuk analisis sampel adalah spinning drop

tensiometer, syringe (µm), neraca analitik, piknometer, refraktometer dan

pipet.

Gambar 8. Apparatus untuk sulfonasi metil ester (sulfonation apparatus)

3.2. WAKTU DAN TEMPAT

Penelitian untuk menguji kinerja penggunaan surfaktan MES

dalam formula dilaksanakan selama tiga bulan, yaitu dari bulan Desember

2005 sampai dengan bulan Februari 2006. Penelitian dilakukan di

Laboratorium Departemen Teknologi Industri (TIN) Fakultas Teknlogi

Pertanian IPB, laboratorium Surfactant and Biodiesel Research Center

(SBRC) LPPM IPB dan Laboratorium EOR (Enhanced Oil Recovery)

PPTMGB Lemigas Jakarta.

3.3. TATA LAKSANA

3.3.1. PEMBUATAN SURFAKTAN MES

MES dibuat melalui beberapa tahap yaitu sulfonasi, pengendapan,

pemurnian, penguapan metanol dan penetralan. Reaksi sulfonasi antara

metil ester dengan reaktan NaHSO3 merupakan tahapan utama proses

pembuatan MES. Kondisi proses yang digunakan untuk membuat MES

merujuk pada kondisi terbaik Hidayati (2006) dengan rasio mol metil ester

dan reaktan NaHSO3 adalah 1:1,5, suhu reaksi 100 oC dan lama reaksi 4,5

jam. Pengendapan dilakukan selama 24 jam. Pemurnian dilakukan dengan

menambahkan metanol. Metanol ditambahkan sebanyak 30 % (v/v) pada

suhu 50 oC dan direaksikan selama 1,5 jam. . Setelah reaksi selesai, suhu

larutan dinaikkan hingga mencapai 70 – 80 0C selama 10 menit, untuk

menguapkan metanol dari larutan. Metanol yang menguap kemudian

dikondensasi dan ditampung dalam erlenmeyer. Proses selanjutnya adalah

penetralan menggunakan NaOH 20 %. MES yang telah dinetralkan

kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu 55 0C sambil diaduk dengan

menggunakan pengaduk selama 30 menit. Setelah proses pengadukan dan

pemanasan selesai, MES kemudian dipindahkan ke dalam wadah yang

terbuat dari kaca dan ditutup. Diagram alir pembuatan dan pemurnian MES

disajikan pada Lampiran 4.

3.3.2. PEMBUATAN FORMULA AGEN PENDESAK MINYAK BUMI

Formula yang dibuat terdiri dari empat macam bahan, yaitu

surfaktan MES, surfaktan nonionik nony phenol ethoxylate, air (H2O) dan

mutual solvent (EGMBE-ethylen glycol monobuthyl ether atau buthyl

cellosolve). Keempat bahan tersebut diformulasikan menjadi empat jenis

formula yang disajikan pada Tabel 3 berikut.

Tabel 3. Komposisi formula

Komposisi (% v/v) Jenis formula

MES Non ionik H2O Mutual solvent

Formula A 10 40 45 5

Formula B 15 35 45 5

Formula C 20 30 45 5

Formula D 25 25 45 5

Pencampuran keempat macam bahan tersebut dilakukan di dalam

botol yang bermulut kecil. Setelah bahan dicampurkan kemudian diaduk

sampai diperoleh campuran yang homogen.

Keempat formula tersebut kemudian diberi perlakuan pelarutan

pada air injeksi dan pemanasan. Air injeksi harus sesuai dengan air

formasi. Contoh air formasi dari PT X dapat dilihat pada lampiran 3b.

Pelarutan formula dilakukan pada taraf konsentrasi 0,1 persen, 1 persen

dan 10 persen. Air injeksi yang digunakan memiliki taraf salinitas 5000

ppm, 10.000 ppm dan 20.000 ppm. Pemanasan dilakukan pada taraf suhu

kamar (25 oC), 50 oC, 75 oC dan 100 oC. Semua sampel kemudian diukur

tegangan antar muka atau IFT-nya menggunakan alat Spinning Drop

Tensiometer tipe Bodine 500 (dapat dilihat pada Gambar 9). Pengukuran

IFT dilakukan di PPTMGB Lemigas Jakarta. Percobaan dilakukan dengan

dua kali ulangan.

Gambar 9. Spinning Drop Tensiometer tipe Bodine 500

3.3.3. PENGUJIAN SAMPEL

Setiap sampel diuji kinerjanya dengan mengukur IFT yang

dimilikinya. Pengukuran dilakukan menggunakan alat spinning drop

tensiometer. Prosedur pengukuran IFT dapat dilihat pada Lampiran 5.

IFT dihitung menggunakan persamaan berikut (Gardner dan Hayes, 1983)

( )23

326

8

10

Ρ××

×−××=

⋅

η

ρρπ dIFT

oilcrudesampel

Keterangan : π = phi (konstanta = 22/7)

ρsampel = densitas sampel (g/ml)

ρcrude oil = densitas crude oil (g/ml)

d = lebar droplet (µm)

η = indeks bias sampel

P = periode (msec/rev)

3.4. RANCANGAN PERCOBAAN

Rancangan percobaan yang digunakan dalam pengujian berbagai

formula surfaktan adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan 3 faktor

perlakuan dan dengan dua kali ulangan. Faktor perlakuan yang digunakan

adalah salinitas (A), suhu (B) dan konsentrasi pelarutan formula (C).

Konsentrasi pelarutan formula diujikan pada 3 taraf yaitu 0,1 persen, 1

persen dan 10 persen, salinitas yang diujikan adalah 5000 ppm, 10.000

ppm dan 20.000 ppm dan suhu diujikan pada taraf 25 (suhu ruang), 50, 75

dan 100 oC. Model rancangan percobaan yang digunakan adalah (Sudjana,

1982 ) :

Yijk = µ + Ai + Bj + Ck + (AB)ij + (AC) ik + (BCjk + (ABC)ijk + ε(ijk)

Keterangan :

Yijk = Variabel respon yang disebabkan oleh pengaruh bersama taraf

ke-i faktor A, taraf ke-j faktor B dan taraf ke-k untuk faktor C.

µ = Rata-rata yang sebenarnya

Ai = Pengaruh yang sebenarnya pada faktor A, taraf ke-i (i =1,2,3)

Bj = Pengaruh yang sebenarnya pada faktor B, taraf ke-j (j =1,2,3)

Ck = Pengaruh yang sebenarnya pada faktor C, taraf ke-k (k =1,2,3,4)

ABij = Pengaruh yang sebenarnya karena interaksi faktor A taraf ke- i

dengan faktor B taraf ke-j

ACik = Pengaruh yang sebenarnya karena interaksi faktor A taraf ke-i

dengan faktor C taraf ke-k

BCjk = Pengaruh yang sebenarnya karena interaksi faktor B taraf ke-i

dengan faktor C taraf ke-k

ABCijk = Pengaruh yang sebenarnya karena interaksi faktor A taraf ke-i,

faktor B taraf ke-j dan faktor T taraf ke-k

ε(ijk) = Galat percobaan

Penggunaan rancangan acak lengkap faktorial ini dimaksudkan

untuk mengetahui faktor apa saja dari ketiga faktor tersebut yang

berpengaruh secara nyata terhadap kinerja formula. Selanjutnya dengan

menggunakan uji Duncan akan dianalisis sejauh mana tingkat beda nyata

masing-masing taraf dari faktor yang berpengaruh secara nyata.

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. SURFAKTAN METIL ESTER SULFONAT (MES)

Pembuatan surfaktan metil ester sulfonat (MES) merupakan tahap awal

penelitian, karena MES akan digunakan sebagai salah satu komponen dalam

pembuatan formula agen pendesak minyak bumi. MES dibuat melalui

beberapa tahap yaitu reaksi sulfonasi, pengendapan, pemurnian, penguapan

metanol dan penetralan.

Reaksi sulfonasi adalah tahapan utama dan pertama dalam proses

pembuatan MES. Menurut Speight (2002) dan Kucera (2001), reaksi sulfonasi

adalah reaksi pembentukan asam sulfonat (SO3H) pada molekul organik

dengan menggunakan agen sulfonasi. Agen sulfonasi didefinisikan sebagai

komponen atau bahan yang dapat menggantikan ikatan hidrogen dalam suatu

senyawa dengan gugus sulfonat (SO3H). Pada penelitian ini agen sulfonasi

yang digunakan adalah natrium bisulfit atau Na-bisulfit (NaHSO3). Proses

sulfonasi menggunakan Na-bisulfit telah dilakukan oleh Syahmani (2001)

pada proses pembuatan lignosulfonat. Syahmani (2001) menggunakan pulp

Tandan Kelapa Sawit (TKS) sebagai bahan baku. Disamping Na-bisulfit,

dalam reaksi sulfonasi juga digunakan asam sulfat, sulfur trioksida, metalik

sulfat, oleum, asam klorosulfonat dan asam sulfamat sebagai agen sulfonasi.

Selain agen sulfonasi, metil ester juga digunakan sebagai bahan untuk

membuat MES. Metil ester yang digunakan berasal dari minyak biji sawit

atau palm kernel oil (PKO). Studi yang telah dilakukan Hidayati (2006)

menunjukkan bahwa MES yang berasal dari PKO memiliki kelarutan yang

lebih baik daripada MES yang berasal dari minyak sawit (Crude Palm Oil

disingkat CPO). Hal inilah yang mendasari digunakannya metil ester PKO

dalam pembuatan MES.

Hasil analisis pada metil ester PKO yang telah dilakukan oleh Hidayati

(2006) menunjukkan bahwa metil ester PKO memiliki asam lemak dominan

metil oleat (C18) dengan satu ikatan rangkap (63,69 persen) dan metil

linolenat (C18) dengan dua ikatan rangkap (9,56 persen). Metil ester dengan

komponen utama asam lemak yang memiliki panjang rantai karbon C18

(oleat) sangat sesuai bila dibuat menjadi surfaktan metil ester sulfonat, karena

memiliki daya deterjensi yang baik dan tahan terhadap kesadahan (Sheats dan

MacArthur, 2002; Sheats dan Foster, 2002).

Kondisi proses yang digunakan untuk membuat MES merujuk pada

kondisi reaksi terbaik Hidayati (2006) yaitu dengan rasio mol metil ester dan

agen sulfonasi NaHSO3 adalah 1:1,5 atau setara dengan 500 ml metil ester

dan 234 g Na-bisullfit, suhu reaksi 100 oC dan lama reaksi 4,5 jam. Na-

bisulfit direaksikan dalam jumlah berlebih. Tujuannya adalah untuk

memaksimalkan terbentuknya gugus sulfonat pada metil ester. Perhitungan

detail mengenai rasio mol reaksi dapat dilihat pada Lampiran 2. Kucera

(2001) berpendapat bahwa gugus sulfonat bersifat reaktif sehingga

memungkinkan terjadinya reaksi crosslinking pada produk hasil reaksi dan

produk menjadi lebih kompleks strukturnya dan lebih stabil. Mekanisme

reaksi crosslingking sendiri masih belum diketahui secara pasti, walapun telah

diketahui bahwa reaksi crosslingking akan meningkat seiring dengan

meningkatnya suhu reaksi.

Menurut Speight (2002), reaksi sulfonasi bersifat eksoterm tetapi tidak

bersifat korosif. Secara ringkas, reaksi sulfonasi antara metil ester PKO dan

Na-bisulfit digambarkan dalam persamaan reaksi pada Gambar 10 berikut.

Adanya muatan negatif pada surfaktan mengindikasikan bahwa surfaktan

tersebut adalah anionik. Penelitian ini konsisten dengan hasil yang dilaporkan

oleh MacArthur et al. (2002), Hovda (2002), Sheats dan Foster (2002), Sheats

dan MacArthur (2002), dan Foster (1997) bahwa MES merupakan surfaktan

anionik. Pengujian terhadap surfaktan anionik dapat dilakukan dengan

menggunakan uji fisik berupa metode pengujian timol biru (Rosen et al.,

1981). Pada uji tersebut digunakan HCl dan timol biru sebagai indikator.

Hasil yang positif (bahwa surfaktan tersebut merupakan surfaktan anionik)

ditandai dengan munculnya warna ungu kemerahan pada sampel, yang

menandakan bahwa surfaktan yang diuji merupakan surfaktan anionik seperti

yang diperlihatkan pada Gambar 11. Selain uji tersebut, menurut Hidayati

(2006) terbentuknya gugus sulfonat pada proses pembuatan MES dapat

dideteksi dengan alat FTIR (Fourrier Transform Infrared).

Metil ester Na-bisulfit Metil ester sulfonat (α MES)

Gambar 10. Reaksi sulfonasi pembentukan MES

Gambar 11. Hasil pengujian (kanan) timol biru pada MES (kiri)

Dengan mempertimbangkan jumlah Na-bisulfit yang berlebih dalam

reaksi, terjadinya reaksi crosslingking dan kondisi proses lainnya, maka

produk yang dihasilkan tidak seratus persen MES. Na-bisulfit sisa karena

tidak bereaksi dengan metil ester dan produk samping lainnya perlu

dipisahkan dari MES. Proses untuk memisahkan MES dari pengotornya

adalah dengan cara diendapkan. Pengendapan dapat dilakukan dengan cara

presipitasi dan bila perlu dilakukan sentrifus. Menurut MacArthur et al.

(2002) produk yang terbentuk dari reaksi sulfonasi metil ester adalah MES,

garam dinatrium karboksi sulfonat (di-salt), Natrium karboksilat (RCOONa),

Natrium sulfate (Na2SO4), dan Natrium metil sulfat (CH3OSO3Na). Produk

selain MES kemungkinan merupakan hasil dari reaksii crosslingking seperti

yang diutarakan oleh Kucera (2001).

Garam dinatrium karboksi sulfonat (di-salt) merupakan pengotor pada

produk MES, walaupun sebenarnya garam tersebut adalah surfaktan. Namun,

menurut MacArthur et al. (2002) keberadaan garam cenderung menurunkan

kinerja MES secara keseluruhan. Maka dari itu, tahap pemurnian mutalak

C

O

O CH 3

CHCHR + Na S

O

O

OH C

O

O CH 3

CHCH 2R

Na-

S

O

O

OH

diperlukan. Pemurnian untuk mengurangi terbentuknya garam dilakukan

dengan cara menambahkan alkohol. Dalam penelitian ini alkohol yang

digunakan adalah metanol (CH3OH). Metanol dipilih karena sifatnya yang

reaktif dan mengurangi terjadinya substitusi gugus metil pada struktur MES.

Menurut Hovda (2002), selain mengurangi terbentuknya garam, alkohol akan

mengikat air yang terdapat pada MES. Penambahan alkohol juga

memberikan pengaruh besar pada viskositas larutan sehingga menjadi lebih

encer. Karena reaksi sulfonasi merupakan reaksi eksoterm, maka penambahan

metanol memberikan keuntungan lain yaitu mampu meningkatkan pindah

panas selama reaksi berlangsung. Setelah tahap pemurnian selesai, alkohol

diuapkan untuk digunakan kembali. Tahap ini disebut tahap penguapan

metanol. Karena MES yang dihasilkan masih bersifat asam dengan pH

berkisar 4,5-5,5 maka diperlukan tahap penetralan. MES dinetralkan dengan

menggunakan NaOH 20 % dan dipanaskan pada suhu 55 oC selama 30 menit.

MES yang dihasilkan berwujud cair dengan warna kuning cerah.

Menurut Hovda (2002) semakin tinggi suhu reaksi dalam reaksi sulfonasi

maka produk yang dihasilkan menjadi semakin gelap warnanya. Pada Gambar

12 diperlihatkan foto MES yang diperoleh dari hasil reaksi sulfonasi metil

ester PKO dan Na-bisulfit. Karakteristik MES yang dihasilkan dari proses

sulfonasi dapat dilihat pada Tabel 4 berikut.

Gambar 12. MES hasil reaksi sulfonasi metil ester dan Na-bisulfit

Tabel 4. Karakteristik metil ester sulfonat

Parameter Nilai

Tegangan antarmuka dengan metode Du Nuoy (dyne/cm)

0.23

Tegangan permukaan (dyne/cm) 32.8 Bilangan asam (mg KOH/g sampel) 16.32 Bilangan Iod (g Iod/100 g sampel) 7.84 Bilangan peroksida (mmol/1000 g sampel) 9.85 Absorbansi sulfonat (AU) 1.51 pH 6,5-7,5 Densitas (g/ml) pada suhu 25 oC 0,87 Wujud Cair Sumber : Hidayati (2006)

4.2. FORMULA AGEN PENDESAK MINYAK BUMI

Menurut Nummedal et al. (2003) peningkatan perolehan minyak bumi

(oil recovery) dapat dilakukan dengan cara menambahkan surfaktan ke dalam

air injeksi. Proses perolehan minyak bumi menggunakan surfaktan disebut

dengan surfactant flooding dan dikategorikan ke dalam proses tersier produksi

minyak bumi. Dalam surfactant flooding, karakteristik air yang diinjeksikan

ke dalam sumur minyak bumi harus sesuai dengan karakteristik air formasi

yaitu air yang berada di dalam cekungan minyak bumi (reservoir). Demikian

pula dengan penginjeksian surfaktan (umumnya bahan kimia), disyaratkan

tidak mengubah kondisi formasi yang telah ada di dalam reservoir minyak

bumi. Pada Gambar 13 diperlihatkan ilustrasi proses dalam surfactant

flooding.

Pada umumnya tidak hanya surfaktan yang digunakan dalam

surfactant flooding, namun juga polimer (umumnya poliakrilamida). Polimer

diijeksikan setelah campuran surfaktan air injeksi dipompakan ke dalam

sumur minyak. Tujuannya adalah meningkatkan stabilitas genangan (flood)

dan meningkatkan efisiensi penyapuan (sweep efficiency) minyak. Masih

menurut Nummedal (2003), surfactant flooding paling jarang digunakan

dalam proses recovery minyak bumi karena persoalan rancangannya yang

sulit dan mahalnya harga bahan kimia (surfaktan). Hal senada juga

diungkapkan oleh Technology Assesment Board 1978 bahwa surfactant

flooding merupakan proses yang sangat kompleks, namun demikian

mempunyai potensi recovery minyak yang superior.

Mekanisme reaksi yang terjadi di dalam sumur minyak setelah

surfaktan diinjeksikan dijelaskan sebagai berikut. Pada dasarnya, mekanisme

reaksi yang terjadi mirip dengan proses emulsifikasi kotoran pada pencucian

menggunakan deterjen. Awalnya surfaktan tunggal yang disebut monomer

akan mengikat minyak pada permukaan minyak (adsorpsi). Karena tenaga

dorong dari pompa dan bobotnya yang ringan, surfaktan terlepas dari

permukaan minyak dengan mengikat minyak pada bagian ekornya (lipofilik).

Surfaktan tersebut kemudian membentuk agregat setelah bertemu dengan

monomer surfaktan lain dalam larutan. Proses pengikatan minyak oleh

surfaktan akan lebih mudah bila minyak terdispersi di dalam larutan.

Mekanisme tersebut diilustrasikan pada Gambar 14.

Gambar 13. Ilustrasi proses surfactant flooding

Gambar 14. Mekanisme interaksi surfaktan dan minyak (Hargreaves, 2003)

Mikroemulsi terbentuk setelah larutan surfaktan bereaksi dengan

minyak. Mikroemulsi yang mengandung minyak tersebut kemudian didorong

menggunakan larutan polimer (poliakrilamida) dan minyak bumi diproduksi

pada sumur produksi. Pada kenyataannya, mekanisme reaski yang terjadi

tidak sesederhana seperti yang telah dijelaskan. Kondisi geologis batuan turut

mempengaruhi kinerja surfaktan. Surfaktan diharapkan dapat menurunkan

tegangan antarmuka antara minyak dan batuan sehingga gaya adhesi minyak

dan batuan berkurang. Gaya adhesi tersebut diperkuat oleh gaya kapiler,

karena minyak terperangkap pada pori-pori batuan. Dengan turunnya

tegangan antarmuka tersebut, minyak akan terkonsentrasi pada permukaan

batuan. Pada akhirnya, surfaktan dapat mengikat minyak dan minyak dapat

diproduksi.

Produksi minyak menggunakan proses surfactant flooding sangat

dipengaruhi oleh kemampuan surfaktan dalam menurunkan tegangan

antarmuka (Drelich et al., 2002). Maka dari itu, formula surfaktan yang dibuat

harus memiliki kinerja dan stabilitas tinggi pada kondisi reservoir. Selain itu,

surfaktan juga harus tersedia dalam jumlah yang cukup atau dengan kata lain

availability-nya tinggi. Oleh karena itu kombinasi penggunaan surfaktan MES

yang bersifat terbarukan dan surfaktan nonyl phenol ethoxylate yang memiliki

kinerja tinggi dalam satu formula merupakan salah satu terobosan baru.

Fomula yang dibuat terdiri atas empat macam bahan yaitu metil MES,

nonyl phenol ethoxylate, air dan mutual solvent. Komposisi formula

divariasikan berdasarkan jumlah masing-masing bahan sehingga diperoleh

empat jenis formula yaitu formula A, B, C, dan D. Variasi dilakukan terhadap

komposisi MES dan nonyl phenol ethoxylate. MES divariasikan dengan

konsentrasi mulai dari 10 persen sampai dengan 25 persen, sedangkan nonyl

phenol ethoxylate divariasikan sedemikian rupa sehingga kedua bahan

tersebut menyusun 50 % dari total formula. Sisa 50 % formula yang terdiri

dari mutual solvent (5%) dan air (45%) tidak dikombinasikan. Hal ini

dilakukan untuk mengetahui formula yang memiliki kinerja terbaik

berdasarkan kandungan MES dan nonyl phenol ethoxylate dan pengaruh

jumlah kedua bahan tersebut terhadap kinerja formula. Setiap bahan dalam

formula akan dijelaskan sebagai berikut.

MES merupakan surfaktan anionik yang bermuatan negatif sehingga

cocok digunakan pada sumur yang batuannya mengandung silikat yang juga

bermuatan negatif. Namun demikian MES tidak cocok bila digunakan pada

sumur yang batuannya mengandung kapur karena kapur bermuatan positif.

Perbedaan muatan akan mengakibatkan terikatnya MES pada batuan dan

kehilangan sifat aktif permukaannya (Hidayati, 2006). ).

Nonyl phenol ethoxylate yang disingkat NPE dengan rumus molekul

C9H19C6H4(OCH2CH2)nOH adalah surfaktan nonionik yang mempunyai

gugus polar berupa ethoxy (ethylene oxide atau etieln oksida) dan gugus

nonpolar berupa alkohol. Etilen oksida juga disebut dengan epoxyethane dan

oxirane, adalah eter siklis yang paling sederhana, dengan rumus C2H4O¯,

merupakan bahan reaktif yang jika ditambahkan alkohol atau amina akan

membentuk surfaktan etoksilat. Kelebihan nonyl phenol ethoxylates adalah

dapat berfungsi sebagai zat pengemulsi dan deterjensinya yang sangat baik.

Struktur molekul nonyl phenol ethoxylates divisualisasikan pada Gambar 15

berikut (http://www.chemicalland21.com).

Gambar 15. Struktur molekul nonyl phenol ethoxylates

Untuk meningkatkan kelarutan antara formula dalam air injeksi, maka

ditambahkan pelarut yang mampu larut di dalam minyak maupun air yaitu

mutual solvent. Mutual solvent yang digunakan adalah ethylene glycol

monobutyl ether (EGMBE) atau lebih dikenal dengan nama butyl cellosolve.

Mutual solvent dapat mereduksi terjadinya lapisan film organik pada

permukaan minyak bumi dan mencegah terjadinya emulsifikasi antara film

organik tersebut dengan minyak serta mencegah terjadinya penyumbatan pori-

pori batuan. Dengan penambahan mutual solvent dalam formula, maka

formula akan berpenetrasi lebih dalam pada batuan bersama dengan air injeksi

sehingga produksi minyak lebih banyak (www.messina-oilchem.com). Air

yang ditambahkan berfungsi sebagai pelarut. Selain itu, secara ekonomi juga

akan menurukan biaya pembuatan formula.

Pencampuran bahan-bahan untuk membuat formula dilakukan dalam

wadah yang kontak dengan udaranya rendah. Saat pencampuran bahan,

pengadukan diperlukan untuk menghasilkan formula yang homogen.

Pencampuran bahan harus dilakukan dengan teliti, karena perbedaan cara

pengadukan dan pencampuran akan mempengaruhi hasil akhir dari formula

yang dihasilkan. Apabila pencampuran bahan dilakukan di udara terbuka,

maka akan terbentuk formula berbentuk gel yang sangat kental. Pada Gambar

16 ditampilkan penampakan formula yang telah dibuat. Formula yang

dihasilkan berbentuk cairan kental dengan tampilan bening tidak berwarna.

Gambar 16. Penampakan formula agen pendesak minyak bumi

Penampakan formula D sedikit berbeda dengan ketiga formula lainnya,

yaitu agak keruh. Keruhnya penampakan formula D kemungkinan

kemungkian disebabkan kombinasi surfaktan anionik (MES) dan surfaktan

nonionik (nonyl phenol ethoxhylate) menghasilkan presipitat yang tidak larut.

Hal ini sesuai dengan pendapat Allen dan Robert (1993) yang mengatakan

bahwa pada umumnya surfaktan anionik dan nonionik tidak digunakan

bersama karena menghindari terbentuknya presipitat.

4.3. PENGARUH SALINITAS, SUHU, DAN KONSENTRASI PELARUTAN

FORMULA TERHADAP TEGANGAN ANTARMUKA (IFT) PADA


Reservoir atau cekungan minyak bumi memiliki karakteristik yang

berbeda pada setiap permukaan bumi. Kondisi batuan (porositas dan

permeabilitas), kandungan garam atau ion, jenis batuan, suhu dan faktor lain

yang belum teridentifikasi mempengaruhi penggunaan jenis produksi yang

akan diterapkan. Bila digunakan proses produksi minyak yang menggunakan

surfaktan (surfactant flooding), maka tegangan antarmuka (IFT) menjadi

topik kajian yang perlu diperhatikan. Menurut Sampath (1998), tegangan

antarmuka yang terjadi setelah injeksi larutan (biasanya air) yang

mengandung surfaktan adalah tegangan antamuka minyak-batuan, air

(surfaktan)-batuan dan minyak-air (surfaktan). Dalam sistem tersebut,

tegangan antarmuka minyak-air (surfaktan) menjadi lebih penting dari pada

tegangan antarmuka lainnya.

Penelitian sebelumnya yang dilakukan Ajith et al. (1994) dan Sampath

(1998) menunjukkan bahwa nilai IFT meningkat seiring dengan

meningkatnya salinitas atau kadar garam. Menurut Ajith et al. (1994) dan

Sampath (1998), larutan garam (brine) berfungsi sebagai larutan elektrolit.

Keberadaan elektrolit dalam sistem yang mengandung surfaktan akan

mengurangi interaksi surfaktan-air. Gugus lipofilik surfaktan ionik akan

berikatan sebagian atau seluruhnya dengan elektrolit, sehingga masing-

masing molekul akan berikatan dengan molekul yang sesuai. Bila surfaktan

anionik yang digunakan, maka muatan negatif pada gugus aktif (lipofilik)

akan berinteraksi positif dengan muatan positif pada molekul garam, misalnya

molekul Na+ pada larutan NaCl. Akibatnya, surfaktan akan menurun

kinerjanya.

Hovda (2002) dan Mac Arthur et al. (2002) melaporkan bahwa

keberadaan garam dalam larutan yang mengandung MES akan

mengakibatkan MES kehilangan sifat aktif permukaannya karena MES

bereaksi membentuk senyawa dinatrium karboksi sulfonat (di-salt). Surfaktan

anionik (MES) yang semula mengikat satu molekul Na akan mengikat lagi Na

yang berasal dari larutan garam NaCl sehingga dalam satu molekulnya akan

terdapat dua Na. Mekanisme reaksi terbentuknya dinatrium karboksi sulfonat

dapat dijelaskan pada Gambar 17 berikut.

+ NaCl (l)

Metil ester sulfonat dinatrium karboksi sulfonat

Gambar 17. Mekanisme terbentuknya dinatrium karboksi sulfonat (Hovda,

2002 dan Mac Arthur et al.,2002)

Liu (2005) dan Schramm (2002) melaporkan bahwa nilai IFT

surfaktan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Liu (2005) menguji

surfaktan Chaser CD1045™ pada rentang suhu 25-75 oC.

4.3.1. FORMULA A

Formula A mengandung komposisi MES 10 persen, nonyl phenol

ethoxylate 40 persen, air 45 persen dan mutual solvent 5 persen. Hasil

pengukuran tegangan antarmuka (IFT) setelah mendapatkan faktor perlakuan

salinitas dan suhu pada berbagai konsentrasi pelarutan menunjukkan kisaran

2,98 x 10-03 dyne/cm dan 4,36 x 10-02 dyne/cm dengan standar deviasi

0,0122. Nilai rekapitulasi IFT formula A dan analisis statistik deskriptif

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 6. Berdasarkan analisis keragaman

terhadap nilai IFT pada tingkat kepercayaan 95 persen menunjukkan bahwa

faktor salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan formula berpengaruh nyata

C

O

O CH3

CHCH2

SO O

O Na

R C

O

O Na

CHCH2

SO O

O Na

R

terhadap perubahan nilai IFT. Selain faktor tunggal tersebut, interaksi faktor

konsentrasi pelarutan formula dengan salinitas dan suhu juga berpengaruh

nyata terhadap perubahan nilai IFT. Hasil analisis keragaman pada nilai IFT

formula A selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 7a.

Hasil uji lanjut dengan metode Duncan menunjukkan bahwa nilai IFT

formula A pada berbeda pada salinitas, suhu dan konsentrasi tertentu. Untuk

faktor salinitas, nilai IFT pada taraf 5000 ppm berbeda nyata dengan nilai IFT

pada taraf 10.000 ppm dan 20.000 ppm, sedangkan nilai IFT pada taraf

10.000 ppm dan 20.000 ppm tidak berbeda nyata. Untuk faktor suhu, nilai IFT

pada taraf 25 oC berbeda nyata dengan nilai IFT pada suhu 50, 75 dan 100 oC,

sedangkan nilai IFT pada suhu 50, 75 dan 100 oC tidak berbeda nyata. Untuk

faktor konsentrasi pelarutan formula, nilai IFT pada taraf 0,1 persen berbeda

dengan taraf 1 persen dan 10 persen dan nilai IFT pada taraf 1 persen dan 10

persen tidak berbeda nyata. Dari hasil uji lanjut dengan metode Duncan dapat

diketahui bahwa nilai IFT terendah diperoleh pada faktor perlakuan salinitas

5000 ppm, suhu 25 oC dan konsentrasi pelarutan formula 10 persen.

Walaupun nilai IFT tertinggi (secara kasar) diperoleh pada faktor perlakuan

salinitas 20.000 ppm, suhu 100 oC dan konsentrasi pelarutan 0,1 persen,

namun nilai IFT tertinggi tersebut tidak berbeda nyata dengan nilai IFT pada

perlakuan salinitas 10. 000 ppm serta pada suhu 50 dan 75 oC. Hasil uji lanjut

pada formula A dengan metode Duncan selengkapnya dapat dilihat pada

Lampiran 7b.

Pada Gambar 18 berikut diperlihatkan histogram yang menunjukkan

hubungan antara salinitas dan suhu terhadap tegangan antarmuka (IFT) pada

berbagai konsentrasi pelarutan Formula A. Pada gambar tersebut terlihat

bahwa nilai IFT semakin meningkat dengan meningkatnya salinitas, semakin

meningkat dengan meningkatnya suhu dan semakin menurun dengan

meningkatnya konsentrasi pelarutan formula. Dalam hal ini, peningkatan nilai

IFT berarti penurunan kinerja formula dalam menurunkan nilai IFT.

IFT Formula A

00.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.045

K1T1

K1T2

K1T3

K1T4

K2T1

K2T2

K2T3

K2T4

K3T1

K3T2

K3T3

K3T4

Konsentrasi (K) dan Suhu (T)

IFT (dyne/cm)

Salinitas 5000 ppm

Salinitas 10.000 ppm


Gambar 18. Histogram yang menunjukkan hubungan antara salinitas dan suhu terhadap tegangan antarmuka (IFT) pada berbagai konsentrasi pelarutan Formula A

Keterangan : Komposisi Formula A: MES 10%, NPE 40%, air 45% dan mutual solvent 5% K1 : Konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen T1 : Suhu kamar (25 oC) K2 : Konsentrasi pelarutan formula 1 persen T2 : Suhu 50 oC K3 : Konsentrasi pelarutan formula 10 persen T3 : Suhu 75 oC T4 : Suhu 100 oC

4.3.2. FORMULA B

Formula B mengandung komposisi MES 15 persen, nonyl phenol





0,01619. Nilai rekapitulasi IFT formula B dan analisis statistik deskriptif

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 8. Berdasarkan analisis keragaman

terhadap nilai IFT pada tingkat kepercayaan 95 persen menunjukkan bahwa

hanya faktor konsentrasi pelarutan formula saja yang berpengaruh nyata

terhadap perubahan nilai IFT, sedangkan faktor salinitas dan suhu tidak

berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai IFT. Hasil analisis keragaman

pada nilai IFT formula B selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9a.


formula B pada konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen berbeda dengan nilai

IFT pada konsentrasi pelarutan formula 1 dan 10 persen dan nilai IFT pada

konsentrasi pelarutan formula 1 persen berbeda dengan nilai IFT pada

konsentrasi pelarutan formula 10 persen. Dengan kata lain, nilai IFT pada

setiap taraf faktor konsentrasi pelarutan formula berbeda nyata satu sama lain.

Karena faktor salinitas dan suhu tidak berpengaruh terhadap perubahan nilai

IFT, maka nilai IFT yang dihasilkan oleh setiap taraf pada faktor perlakuan

salinitas dan suhu tidak berbeda nyata. Dari hasil uji lanjut dengan metode

Duncan dapat diketahui bahwa nilai IFT terendah diperoleh pada faktor

perlakuan konsentrasi pelarutan formula 10 persen dengan nilai IFT 5,741 x

10-03 dyne/cm dan nilai IFT tertinggi diperoleh dengan faktor perlakuan

konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen dengan nilai IFT 7,488 x 10-02

dyne/cm. Hasil uji lanjut pada formula B dengan metode Duncan

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 9b.



berbagai konsentrasi pelarutan Formula B. Pada gambar tersebut terlihat





IFT Formula B

00.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.0450.05

0.055

K1T1

K1T2

K1T3

K1T4

K2T1

K2T2

K2T3

K2T4

K3T1

K3T2

K3T3

K3T4


IFT (dyne/cm)

Salinitas 5000 ppm



Gambar 19. Histogram yang menunjukkan hubungan antara salinitas dan suhu terhadap tegangan antarmuka (IFT) pada berbagai konsentrasi pelarutan Formula B

Keterangan : Komposisi Formula B: MES 15%, NPE 35%, air 45% dan mutual solvent 5% K1 : Konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen T1 : Suhu kamar (25 oC) K2 : Konsentrasi pelarutan formula 1 persen T2 : Suhu 50 oC K3 : Konsentrasi pelarutan formula 10 persen T3 : Suhu 75 oC T4 : Suhu 100 oC

4.3.3. FORMULA C

Formula C mengandung komposisi MES 20 persen, nonyl phenol





0,01801. Nilai rekapitulasi IFT formula C dan analisis statistik deskriptif

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 10. Berdasarkan analisis

keragaman terhadap nilai IFT pada tingkat kepercayaan 95 persen

menunjukkan bahwa hanya faktor konsentrasi pelarutan formula saja yang

berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai IFT, sedangkan faktor salinitas

dan suhu tidak berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai IFT. Hasil analisis

keragaman pada nilai IFT formula C selengkapnya dapat dilihat pada

Lampiran 11a.


formula C pada konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen berbeda dengan nilai

IFT pada konsentrasi pelarutan formula 1 dan 10 persen dan nilai IFT pada

konsentrasi pelarutan formula 1 persen berbeda dengan nilai IFT pada

konsentrasi pelarutan formula 10 persen. Dengan kata lain, nilai IFT pada

setiap taraf faktor konsentrasi pelarutan formula berbeda nyata satu sama lain

dalam. Karena faktor salinitas dan suhu tidak berpengaruh terhadap

perubahan nilai IFT, maka nilai IFT yang dihasilkan oleh setiap taraf pada

faktor perlakuan salinitas dan suhu tidak berbeda nyata. Dari hasil uji lanjut

dengan metode Duncan dapat diketahui bahwa nilai IFT terendah diperoleh

pada faktor perlakuan konsentrasi pelarutan formula 10 persen dengan nilai

IFT 6,374 x 10-03 dyne/cm dan nilai IFT tertinggi diperoleh dengan faktor

perlakuan konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen dengan nilai IFT 7,025 x

10-02 dyne/cm. Hasil uji lanjut pada formula C dengan metode Duncan

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 11b.



berbagai konsentrasi pelarutan Formula C. Pada gambar tersebut terlihat





IFT Formula C

00.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.0450.05

0.0550.06

K1T1

K1T2

K1T3

K1T4

K2T1

K2T2

K2T3

K2T4

K3T1

K3T2

K3T3

K3T4


IFT (dyne/cm)

Salinitas 5000 ppm



Gambar 20. Histogram yang menunjukkan hubungan antara salinitas dan suhu terhadap tegangan antarmuka (IFT) pada berbagai konsentrasi pelarutan Formula C

Keterangan : Komposisi Formula C: MES 20%, NPE 30%, air 45% dan mutual solvent 5% K1 : Konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen T1 : Suhu kamar (25 oC) K2 : Konsentrasi pelarutan formula 1 persen T2 : Suhu 50 oC K3 : Konsentrasi pelarutan formula 10 persen T3 : Suhu 75 oC T4 : Suhu 100 oC

4.3.4. FORMULA D

Formula D mengandung komposisi MES 25 persen, nonyl phenol





0,0158. Nilai rekapitulasi IFT formula D dan analisis statistik deskriptif

selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 12. Berdasarkan analisis

keragaman terhadap nilai IFT pada tingkat kepercayaan 95 persen

menunjukkan bahwa hanya faktor konsentrasi pelarutan formula saja yang

berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai IFT, sedangkan faktor salinitas

dan suhu tidak berpengaruh nyata terhadap perubahan nilai IFT. Hasil analisis

keragaman pada nilai IFT formula D selengkapnya dapat dilihat pada

Lampiran 13a.


formula D pada berbeda pada salinitas, suhu dan konsentrasi tertentu. Untuk

faktor salinitas, nilai IFT pada setiap taraf salinitas berbeda nyata satu sama

lain. Artinya nilai IFT pada taraf 5000 ppm berbeda nyata dengan nilai IFT

pada taraf 10.000 ppm dan 20.000 ppm dan nilai IFT pada taraf 10.000 ppm

berbeda nyata dengan taraf 20.000 ppm. Untuk faktor suhu, nilai IFT pada

taraf 25 oC berbeda nyata dengan nilai IFT pada suhu 50 dan 75 oC,

sedangkan nilai IFT pada suhu 25 dan 100 oC tidak berbeda nyata. Untuk

faktor konsentrasi pelarutan formula, nilai IFT pada taraf 0,1 persen berbeda

dengan taraf 1 persen dan 10 persen dan nilai IFT pada taraf 1 persen dan 10

persen tidak berbeda nyata. Dari hasil uji lanjut dengan metode Duncan dapat

diketahui bahwa nilai IFT terendah diperoleh pada faktor perlakuan salinitas

5000 ppm, suhu 75 oC dan konsentrasi pelarutan formula 10 persen yaitu

dengan nilai IFT 6,107 x 10-03 dyne/cm. nilai IFT tertinggi diperoleh pada

faktor perlakuan salinitas 20.000 ppm, suhu 100 oC dan konsentrasi pelarutan

0,1 persen yaitu dengan nilai IFT 5,822 x 10-02 dyne/cm. Hasil uji lanjut pada

formula D dengan metode Duncan selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran

13b.



berbagai konsentrasi pelarutan Formula D. Pada gambar tersebut terlihat





IFT Formula D

00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.050.0550.06

K1T1

K1T2

K1T3

K1T4

K2T1

K2T2

K2T3

K2T4

K3T1

K3T2

K3T3

K3T4


IFT (dyne/cm)

Salinitas 5000 ppm



Gambar 21. Histogram yang menunjukkan hubungan antara salinitas dan suhu terhadap tegangan antarmuka (IFT) pada berbagai konsentrasi pelarutan Formula D

Keterangan : Komposisi Formula D: MES 25%, NPE 25%, air 45% dan mutual solvent 5% K1 : Konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen T1 : Suhu kamar (25 oC) K2 : Konsentrasi pelarutan formula 1 persen T2 : Suhu 50 oC K3 : Konsentrasi pelarutan formula 10 persen T3 : Suhu 75 oC T4 : Suhu 100 oC

4.4. PERBANDINGAN KINERJA SETIAP FORMULA DALAM

MENURUNKAN TEGANGAN ANTARMUKA (IFT)

Kinerja formula yang akan diaplikasikan pada proses surfactant

flooding diukur dari kemampuannya dalam menurunkan tegangan antarmuka

(IFT) minyak-air. Semakin kecil nilai IFT yang dihasilkan oleh formula, maka

semakin tinggi kinerja formula tersebut. Pada penelitian ini, ada empat

macam formula yang diukur nilai IFT nya. Setiap formula tersebut diuji

ketahanannya terhadap faktor perlakuan salinitas dan suhu pada berbagai

tingkat konsentrasi seperti yang telah dipaparkan di atas.

Untuk menentukan formula yang memiliki kinerja terbaik berdasarkan

nilai IFT dari keempat formula tersebut digunakan analisis statistik dengan uji

T yang termasuk ke dalam uji pembedaan. Input yang digunakan untuk

analisis statistik tersebut adalah nilai IFT terendah yang dihasilkan oleh setiap

formula. Hasil rekapitulasi nilai IFT terendah dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Rekapitulasi nilai IFT terendah formula agen pendesak

minyak bumi

Nilai IFT Jenis formula

ulangan 1 ulangan 2 rata rata

A 0,00298 0,005261 0,004121

B 0,005741 0,006279 0,00601

C 0,006374 0,009709 0,008042

D 0,006107 0,009625 0,007866

Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan uji T diketahui

bahwa semua nilai IFT terendah pada setiap formula tidak berbeda nyata.

Hasil analisis tatistik menggunakan uji T selengkapnya dapat dilihat pada

Lampiran 14. Oleh karena itu, dapat dkatakan bahwa tidak ada formula

terbaik berdasarkan nilai IFT dalam penelitian ini.

Dari semua pemaparan di atas dapat dikatakan bahwa formula B dan C

memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap salinitas sampai dengan 20.000

ppm dan suhu sampai dengan 100 oC bila dibandingkan dengan formula A

dan formula D. Dari segi ekonomi, formula C memiliki nilai ekonomis yang

lebih tinggi bila dibandingkan dengan formula B karena mengandung MES 20

persen, sedangkan formula B mengandung 15 persen MES. Selain itu,

penggunaan MES yang lebih besar dalam formula akan mengurangi

penggunaan nonyl phenol ethoxylate yang bersifat toksik bagi lingkungan

sehingga formula C bersifat lebih ramah lingkungan bila dibandingkan

dengan formula B. Maka dari itu, untuk aplikasi di lapangan, formula C

direkomendasikan untuk digunakan.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap

faktorial dengan tiga faktor perlakuan (salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan

formula dalam air injeksi) dengan uji lanjut Duncan pada formula agen pendesak

minyak bumi (A, B, C dan D) dapat disimpulkan bahwa pada formula A dan D,

salinitas, suhu dan konsentrasi pelarutan formula berpengaruh nyata terhadap

perubahan nilai tegangan antarmuka (IFT) yang menjadi parameter kinerja agen

pendesak minyak bumi. Semakin tinggi salinitas dan semakin tinggi suhu maka

kinerja agen pendesak minyak bumi semakin rendah, sedangkan semakin tinggi

konsentrasi pelarutan formula yang digunakan maka semakin tinggi kinerja agen

pendesak minyak bumi. Pada formula B dan C, salinitas dan suhu tidak

berpengaruh nyata terhadap kinerja agen pendesak minyak bumi, akan tetapi

konsentrasi pelarutan formula berpengaruh nyata terhadap kinerja agen pendesak

minyak bumi. Dengan demikian, dapat dikatakan formula B dan C memiliki

ketahanan yang baik terhadap salinitas dan suhu dan emakin tinggi konsentrasi

pelarutan formula yang digunakan maka semakin tinggi kinerja agen pendesak

minyak bumi.

Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan uji T (T test) dapat

disimpulkan bahwa nilai IFT terendah pada setiap formula tidak berbeda nyata.

Formula B dan C memiliki kinerja (berdasarkan nilai IFT) yang sama yaitu tidak

dipengaruhi oleh salinitas dan suhu. Namun demikian, formula C adalah formula

terbaik, karena dari segi ekonomi lebih murah dan dari segi lingkungan lebih

ramah.

5.2. SARAN

Penggunaan konsentrasi pelarutan formula 0,1 persen, 1 persen dan 10

persen masih terlalu besar rentangnya (sepuluh kali lipat), sehingga penelitian

lanjutan menggunakan rentang konsentrasi yang lebih kecil perlu dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Ajith, S., A.C. John dan A.R. Rakshit. 1994. Physicochemical Studies of Microemulsions. Pure & Appl. Chem. Vol. 66, No. 3. Great Britain. http://www.iupac.org/publications/pac/1994/pdf/6603x0509.pdf [22 Desember 2005]

Allen, T.O. dan A.P. Roberts. 1993. Production Operations 2: Well

Completions, Work over, and Stimulation. Oil & Gas Consultants International (OGCI). Tulsa, Oklahoma, USA.

Al Manhal. 2005. Boosting Oil Recovery No. 3. The Magazine Explaining the Oil

and Gas Industry. http://www.pdo.co.om/NR/rdonlyres/174DAA4A-D53B-49C9-93BD-D42F5AA9A2E2/0/almanhalIssue32005English.pdf [22 Desember 2005]

Anomim. 2005. Chapter 1: Introduction. http://etd.lsu.edu/docs/available/etd-

1113102-143537/unrestricted/09_INTRO.pdf [22 Desember 2005] Australian Research Council's Research Centres Program. 2005. Uses of Nonionic

Surfactants.http://www.kcpc.usyd.edu.au/discovery/9.5.5/9.5.5nonionic2.html [14 Maret 2005]

Becher, P. 1983. Encyclopedia of Emulsion Technology. Vol 1. Marcel Dekker,

Inc. New York, USA. BPMIGAS. 2005. Laporan Kegiatan BPMIGAS Periode 2002–2004. Jakarta.

http://www.bp migas.com/Laporan.asp [14 Maret 2006] Clark, J. 2004. Dispersant Basics: Mechanism, Chemistry, and Physics of

Dispersants in Oil Spill Response. Exxon Mobil Research and Engineering.http://enviro.nfesc.navy.mil/erb/erb_a/restoration/technologies/remed/physchem/sear/06-sear-surfactant-selection.pdf [20 Maret 2005]

Cox, M. F. dan U. Weerasoriya. 2001. Methyl Ester Ethoxylates. Editor : Floyd E.

Friedli. Marcel Dekker, Inc. USA. Drelich, J., Ch. Fang, dan C.L. White. 2002. Measurement of Interfacial Tension

in Fluid-Fluid Systems. Marcel Dekker, Inc. http://pcserver.iqm.unicamp.br/~wloh/cursos/qf732/m2.pdf [22 Desember 2005]

Foster, N.C. 1997. Sulfonation and Sulfation Processes. The Chemithon Corporation. http://www.chemithon.com/papers_brochures/Sulfo_and_ Sulfa.doc.pdf [30 November 2005]

Gardner, J.E. dan M.E. Hayes. 1983. Spinning Drop Interfacial Tensiometer

Instruction Manual. Department of Chemistry. Univ. of Texas, Austin.

Gumbira-Sa’id, E. 2001. Penerapan Manajemen Teknologi dalam Meningkatkan Daya Saing Global Produk Agribisnis/Agroindustri Berorientasi Produksi

Berkelanjutan. Orasi Ilmiah Guru Besar Teknologi Industri Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor.

Hackley, V.A. dan C.F. Ferraris. 2001. The Use of Nomenclature in Dispersion

Science and Technology. National Institute of Standards and Technology: Special Publication 960-3. U.S. Government Printing Office, Washington www.nist.gov/public_affairs/practiceguidesember/SP960-3.pdf [17 Maret 2006]

Hambali, E., K. Syamsu., A. Pratomo. 2004. Pemanfaatan Surfaktan Ramah

Lingkungan Dari Minyak Sawit Sebagai Oil Well Stimulation Agent Untuk Meningkatkan Produksi Sumur Minyak Bumi. Proposal Hibah Kompetisi Pengembangan Masyarakat. Departemen Teknologi Industri Pertanian – IPB. Bogor.

Hargreaves, T. 2003. Surfactants: The Ubiquitous Amphiphiles.

http://www.chemsoc.org/help/hargreaves_jul03.htm [12 Desember 2005] Hart, H. 1990. Kimia Organik. Edisi Keenam. Suminar Ahmadi, Penterjemah.

Penerbit Erlangga. Jakarta. Hehuwat, F. 1992. Minyak Bumi di Indonesia. Jurnal No. 2. Puslitbang

Geoteknologi LIPI. Bandung Hidayati, S. 2006. Optimasi Proses Pembuatan Metil Ester Sulfonat dari Minyak

Sawit dan Uji Efektifitasnya untuk Pendesakan Minyak Bumi. Desertasi. FATETA, IPB. Bogor.

http://www.chemicalland21.com/arokorhi/specialtychem/perchem/NONYLPHEN

OL%20ETHOXYLATE.htm [20 Maret 2006] http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_bumi [14 Maret 2006] http://www.glossary.oilfield.slb.com/Display.cfm?Term=mutual%20solvent

[14 Maret 2006] http://www.messina-oilchem.com/Stimulation/Stimulation-MS.html

[14 Maret 2006] http://www.messina-oilchem.com/PDs/OILAID-MS-1%20PD.pdf

[14 Maret 2006] http://www.engr.pitt.edu/chemical/undergrad/lab_manuals/optimal_salinity.pdf

[22 Desember 2005]

http://web.engr.oregonstate.edu/~istokj/pdf/Field%20et%20al.%202000%20JCH.pdf [20 Desember 2005]

http://www.kapanlagi.com/h/0000076314.html [14 Maret 2006] http://www.dprin.go.id [23 Maret 2006] Hovda, K. 2002. The Challenge of Methyl Ester Sulfonation. The Chemithon

Corporation. The Chemiton Corporation. http://www.chemithon.com/ papers_brochures/The_Challengeof_MES.doc.pdf [30 November 2005]

Kucera, F. 2001. Homogeneous and Heterogeneous Sulfonation of Polystyrene.

Short Version of PhD Thesis. BRNO University of Technology. ISSN 1213-4198.

Kusuma, B. W. 2004. Jangan Panik! Produksi Minyak Indonesia Turun dan

Impor Naik. Kompas Edisi Kamis, 08 Juli 2004. http://www.kompas.com/kompas-cetak/0407/08/ekonomi/1136701.htm [14 Maret 2006]

Lambent Technologies. 2002. Three Dimensional HLB. Petroferm Company.

www.petroferm.com/lambent/Lambent%20Mini%20CD/PRESENTATIONS/3dhlb.prn.pdf [24 November 2005]

Lakatos-Szabo, J. dan I Lakatos. 2001. Effect of Non-Ionic Surfactant

Homologues on Interfacial Rheological Properties of Oil/Water Systems. Research Institute of Applied Chemistry University of Miskolc, Hungary. http://www.ogbus.com/eng/authors/Lakatos/effectofnon.pdf [24 November 2005]

Lake, L.W., R.L. Schmidt dan P.B. Venuto. 1995. A Niche for Enhanced Oil

Recovery in the 1990’s. http://www.slb.com/media/services/resources/ oilfieldreview/ors92/0192/p55_61.pdf [22 Desember 2005]

Liu, Y, R.B. Grigg, dan R.K. Svec. 2005. O2 Foam Behavior: Influence of

Temperature, Pressure, and Concentration of Surfactant. Abstract SPE 94307. http://baervan.nmt.edu/publications/newpublications/gas/SPE% 2094307.htm [16 Maret 2006]

MacArthur, B.W., B Brooks, W.B. Sheats dan N.C. Foster. 2002. Meeting The

Challenge of Methylester Sulfonation. The Chemiton Corporation. http://www.chemithon.com/papers_brochures/Meeting_the_Challenge.doc.pdf [30 November 2005]

Nummedal, D., B. Towler, C. Mason, dan M. Allen. 2003. Enhanced Oil Recovery in Wyoming: Prospects and Challenges. Univ of Wyoming. http://uwadmnweb.uwyo.edu/AcadAffairs/PolicyStatements/ EORfinal.pdf [30 November 2005]

Particle Engineering Research Center. 2005. Surfactants. Univ of Florida.

www.unmc.edu/pharmacy/wwwcourse/p_surfactants_00_files/p_surfactants.ppt [20 November 2005]

Redaksi Warta Pertamina. 2004. Energi Fosil Masih Primadona, Bagaimana, Dong? Warta Pertamina Edisi 4 Januari 2004. http://www.pertamina.com/ indonesia/head_office/hupmas/news/Wpertamina/2004/Januari_04/wp010407.htm [14 Maret 2006]

Sabatini, D.A., R.C. Knox, dan M.J. McInerney. 2005. Evaluation of Sub-micellar

Synthetic Surfactants versus Biosurfactants for Enhanced LNAPL

Recovery. EPA Agreement Number: R83-0633-010. http://ipec.utulsa.edu/31.d/31_Q3.pdf [15 Maret 2005]

Samhadi, S.H. 2006. Ironi Sawit dan Ambisi Nomor Satu Dunia. Kompas edisi

Sabtu, 25 Februari 2006. http://www.kompas.com/kompas-cetak/0602/25/Fokus/2462794.htm [14 Maret 2006]

Sampath, R., L.T. Moeti, M.J. Pitts dan D.H. Smith. 1998. Characterization of

Surfactants for Enhanced Oil Recovery. Proceedings. www.netl.doe.gov/publications/proceedings/98/98hbcu/SAMPATH2.PDF [24 November 2005]

Salager, J.L. 2002. Surfactants Types and Uses. Version 2. FIRP Booklet # E300-A: Teaching Aid in Surfactant Science & Engineering in English. Universidad De Los Andes, Mérida-Venezuela. http://www.firp.ula.ve/cuadernos/E300A.pdf [20 Maret 2005]

Schramm, L.L., E.N. Stasiuk, H. Yarranton, B.B. Maini. dan B. Shelfantook.

2002. Temperature Effects in the Conditioning and Flotation of Bitumen from Oil Sands in Terms of Oil Recovery and Physical Properties. Petroleum Society-Canadian Institute Of Mining, Metallurgy & Petroleum. Paper 2002-074. www.ucalgary.ca/~schramm/CIPC_2002_074.pdf [15 Maret 2006]

Schramm, L.L. 2000. Surfactants: Fundamentals and Applications in the

Petroleum Industry. Cambridge University Press. United Kingdom. http://assets.cambridge.org/052164/0679/sample/0521640679wsc00.pdf [30 November 2005}

Sheats, W.B., dan B.W., MacArthur. 2002. Methyl Ester Sulfonate Products. The

Chemithon Corporation. USA. http://www.chemithon.com/ papers_brochures/MES_Products.doc.pdf [30 November 2005]

Sheats, W.B. dan N.C. Foster. 2002. Concentrated Products from Methyl Ester

Sulfonates. The Chemithon Corporation. http://www.chemithon.com/ papers_brochures/Concentrated_Products.doc.pdf [30 November 2005]

Speight, J. G. 2002. Chemical And Process Design Handbook. McGraw-Hill.

New York. Sudjana. 1982. Disain dan Analisis Eksperimen. Penerbit Tarsito, Bandung.

Suprihatini, R., B. Drajat dan U. Fajar. 2004. Kebijakan Percepatan Pengembangan Industri Hilir Perkebunan: Kasus Teh dan Sawit. http://pse.litbang.deptan.go.id/publikasi/AKP_2_1_2004_4.pdf. [14 Maret 2006]

Syahmani. 2001. Isolasi, Sulfonasi dan Asetilasi Lignin dari Tandan Kosong

Sawit dan Studi Pengaruhnya Terhadap Proses Pelarutan Urea. ITB Central Library. http://library.gunadarma.ac.id/go.php?id=jbptitbpp-gdl-s2-2000-syahmani-1076-urea [4 April 2006]

Taber, J.J., F.D. Martin, dan R.S. Seright. 1997. EOR Screening Criteria

Revisited. Society of Petroleum Engineers. Tulsa, Oklahoma. USA. Technology Assessment Board. 1978. Enhanced Oil Recovery Potential in The

United States. http://govinfo.library.unt.edu/ota/Ota_5/DATA/1978/ 7807.PDF [30 November 2005]

Unisource Canada. 2005. GLOSSARY. Unisource Canada, Inc.

http://www.unisource.ca/upload/tools/facility_supply_glossary_en_g.pdf [30 November 2006]

LAMPIRAN

Lampiran 1. Pohon Industri Kelapa Sawit

Sumber :http://www.dprin.go.id


Perhitungan Mol reaksi antara Metil Ester dan Na-HSO3

Spesifikasi Metil Ester (ME) Minyak Inti Sawit

Parameter Nilai

Bilangan asam (mg KOH/g) 0,19 Bilangan Penyabunan (mg KOH/g) 1.88 Bilangan Iod (g/100g) 83.20 Densitas (gr/ml) 0.87 Kadar air (%) 0,03 Lovibond colour, 5 ¼ red / yellow 0.2/1.7 Warna, APHA 65 Distribusi asam lemak (%) C16 0.2 C18 10.6 C18/1 75.4 C18/2 13.3 C20 0.5

Sumber : PT. Ecogreeen Oleochemicals (2003) Jika diketahui komposisi asam lemak dalam metil ester berbasis PKO adalah

(%b):

C16 = 0,2%

C18 = 10,6%

C18/1 = 75,4%

C18/2 = 13,3%

C20 = 0,5%

-----------------

100 %

Massa Mol = -------------- BM Basis : 100 g metil ester

Massa C16 = 0,2 % x 100 g = 2 ,0 g BM C16 = 270 g/mol

Massa C18 = 10,6 % x 100 g = 10,6 g BM C18 = 298 g/mol

Massa C18/1 = 75,4 % x 100 g = 75,4 g BM C18/1 = 296 g/mol

Massa C18/2 = 13,3 % x 100 g = 13,3 g BM C C18/2 = 294 g/mol

Massa C20 = 0,5 % x 100 g = 0,5 g BM C20 = 326 g/mol


Perhitungan Mol reaksi antara Metil Ester dan Na-HSO3

(lanjutan)

Mol C16 = (2 g) / (270 g/mol) = 0,0074

Mol C18 = (10,6 g) / (298 g/mol) = 0,0356

Mol C18/1 = (75,4g) / (296 g/mol) = 0,2547

Mol C18/2 = (13,3 g) / (294 g/mol) = 0,0452

Mol C20 = (0,5 g) / (326 g/mol) = 0,0015

-----------

Total Mol = 0,3444

Berat molekul Metil Ester rata-rata = massa : total mol

= 100 g / 0,3444 mol

= 290,36 g/mol

Perbandingan mol Metil Ester dengan reaktan (NaHSO3) yang digunakan

dalam proses sulfonasi adalah 1 : 1,5. Jika Metil Ester yang digunakan sebagai

bahan baku adalah sebanyak 1 liter, maka molnya adalah :

Mol ME = Massa / BM

= (ρ x volume) / BM

= (0,87 g/ml x 1000 ml) / (290,36 g/mol)

= 2,99 mol ~ 3 mol

Perbandingan mol Metil Ester : NaHSO3 = 1 : 1,5

Mol NaHSO3 = 1,5 x 3 = 4,5 mol

BM NaHSO3 = 104 g/mol

Massa NaHSO3 = 4,5 mol x 104 g/mol = 468 g

Jadi setiap 1 L Metil Ester yang digunakan dibutuhkan reaktan NaHSO3 sebanyak

468 g atau setiap 500 ml metil ester yang digunakan dalam reaksi maka

diperlukan 234 Na-HSO3

Lampiran 3a. Karakteristik Minyak Bumi Mentah PT. X

Parameter Nilai

Densitas pada suhu 60 oF (g/cm3) 0,8461

Bilangan Asam (mgKOH/g) 0,09

Titik tuang (oF) 79

Kandungan Aspal (% b/b) 0,83

Kandungan resin (% b/b) 3,03

Kandungan lilin (wax) (% b/b) 25,45

Lampiran 3b. Karakteristik Air Formasi PT. X

Kandungan Kaji-Manfold Injection Water (mg/L)

KS-01 Formation Water (mg/L)

KS-93 Formation Water (mg/L)

Ca2+ 126,1 154,2 229,9 Mg2+ 54,3 44,4 50,8 Na+ 5090,0 3840,0 5620,0 K+ 63,9 55,9 81,4 Cl- 7040,0 5900,0 8040,0 SO4

2- 43,8 59,3 29,6 CO3

2- 0,0 HCO3

- 658,9 754,5 960,2 OH- 0,0 Konsentrasi total

13077,0 10808,3 15011,9

Sumber : PT. X (2006 )

Lampiran 4. Diagram alir pembuatan dan pemurnian Metil Ester Sulfonat

Metil Ester PKO 500 ml

NaHSO3 234 g

Sulfonasi Perbandingan mol metil ester : NaHSO3 = 1 : 1,5

Suhu 1000C, selama 4,5 jam

Penguapan Metanol

70 – 80 0C, 10 menit

Pemurnian Perbandingan volume MES : metanol = 70% : 30%

500C, 1,5 jam

Pengendapan

24 jam

Metil Ester Sulfonat (MES) kasar 400 ml

Disalt, sisa reaktan, dan produk samping

lain

Metil Ester Sulfonat (MES) ½ jadi

Metanol

Kondensasi

Disalt, sisa reaktan, dan produk samping

lain

Metanol

Uap Metanol

Metil Ester Sulfonat (MES)

NaOH 20%

Penetralan

pH 7, 550C, 30 menit

Lampiran 5. Prosedur pengukuran IFT (Gardner dan Hayes, 1983)

Tahapan untuk memperoleh nilai IFT sampel adalah pengukuran densitas

sampel, indeks bias sampel, dan lebar droplet minyak bumi mentah di dalam

larutan sampel. Nilai densitas sampel diukur dengan menggunakan piknometer,

sedangkan nilai indeks bias diukur dengan menggunakan refraktometer. Untuk

lebar droplet minyak bumi mentah diukur menggunakan alat Spinning Drop

Tensiometer. Nilai IFT dihitung dengan menggunakan Persamaan 3. Setiap tahap

dalam pengukuran IFT dijelaskan sebagai berikut.

1. Pengukuran densitas

Mula – mula ditimbang bobot piknometer kosong beserta tutupnya (catat

sebagai a). Kemudian piknometer tersebut diisi sampel sampai penuh.

Piknometer kemudian ditutup rapat, sisa sampel yang tumpah dibersihkan

dan dikeringkan. Selanjutnya piknometer berisi sampel ditimbang

bobotnya (catat sebagai b). Setiap piknometer memiliki kode tertentu dan

volume yang tertera pada bagian luarnya (catat volume sebagai c). Nilai

densitas sampel dihitung menggunakan Persamaan 1.

c

absampel

−=ρ ....................................Persamaan 1

Keterangan :

a = berat piknometer kosong (g)

b = berat piknometer berisi sampel (g)

c = volume piknometer (ml)

2. Pengukuran indeks bias

Prisma pada refraktometer dibilas dengan air demineral (aquades) dan

dilap sampai kering. Kemudian, diatasnya diteteskan sampel yang akan

diukur indeks biasnya. Tutup kaca prisma dengan merapatkan penutupnya

dan geser knop pengatur fokus, sehingga diperoleh garis batas jelas antara

gelap dan terang. Knop lainnya digeser sampai diperoleh garis batas yang

berimpit dengan titik potong dari dua garis bersilangan. Nilai indeks bias

kemudian dibaca (catat sebagai n).

Lampiran 5. Prosedur pengukuran IFT (lanjutan)

3. Pengukuran lebar droplet

Cara kerja Spinning Drop dijelaskan sebagai berikut: pertama, kondisikan

alat spinning drop lebih kurang 15 menit, kemudian atur suhu dan periode

jika diperlukan (catat suhu sebagai T dan perioede sebagai P). Setelah

kondisi yang diinginkan stabil, ke dalam glass tube diisikan sampel.

Jangan sampai terbentuk gelembung udara. Ke dalam glass tube yang

telah berisi sampel, diberi butiran minyak bumi mentah (crude oil).

Butiran minyak harus utuh dan tidak ada gelembung udara. Masukkan

glass tube ke dalam alat spinning drop, dengan permukaan glass tube

menghadap ke arah luar. Nyalakan alat dan lampu pada alat. Ketika lebar

butiran minyak terlihat stabil, geserlah pengukur batas butiran. Batas atas

dicatat sebagai x dan batas bawah dicatat sebagai y. Ulangi pembacaan ini

sampai didapatkan harga yang konstan dari pembacaan lebar tetesan. Bila

pembacaan kurang jelas aturlah knop yang digunakan untuk mendapatkan

fokus bayangan.

alat konversifaktor ))40(( ×+−= yxd ………Persamaan 2

( )23

326

8

10

Ρ××

×−××=

⋅

η

ρρπ dIFT

oilcrudesampel.....................Persamaan 3

Keterangan :

d = lebar droplet (µm)

x = batas atas droplet (cm)

y = batas bawah droplet (cm)

faktor konversi alat = 0,0025

π = phi (3,142857)

ρsampel = densitas sampel (g/ml)

ρcrude oil = densitas crude oil = 0,942 g/ml

η = indeks bias sampel

P = periode (msec/putaran)

Lampiran 6. Rekapitulasi data IFT formula A (dalam satuan dyne/cm)

suhu (C) Faktor perlakuan

25 50 75 100

Konsentrasi

Pelarutan

Formula (%)

Salinitas Ulangan1 Ulangan2 Rata-rata Ulangan1 Ulangan2 Rata-rata Ulangan1 Ulangan2 Rata-rata Ulangan1 Ulangan2 Rata-rata

5000 0,016781 0,020641 0,018711 0,022474 0,039152 0,030813 0,030345 0,029127 0,029736 0,031237 0,036472 0,033854

10000 0,023787 0,026193 0,02499 0,034697 0,033182 0,033939 0,030774 0,039496 0,035135 0,038073 0,036886 0,037479 0,1

20000 0,032317 0,032317 0,032317 0,035093 0,032805 0,033949 0,037185 0,032878 0,035032 0,043643 0,033916 0,038779

5000 0,005162 0,012082 0,008622 0,012812 0,012812 0,012812 0,016767 0,010958 0,013863 0,012061 0,012061 0,012061

10000 0,011942 0,011039 0,011491 0,014354 0,012099 0,013227 0,012338 0,01309 0,012714 0,013223 0,012201 0,012712 1

20000 0,015174 0,009526 0,01235 0,014063 0,014063 0,014063 0,014229 0,009806 0,012018 0,013421 0,013421 0,013421

5000 0,00298 0,005261 0,004121 0,005697 0,004484 0,00509 0,003885 0,004931 0,004408 0,005067 0,004787 0,004927

10000 0,003901 0,004587 0,004244 0,005812 0,004305 0,005059 0,005416 0,004781 0,005098 0,005573 0,004255 0,004914 10

20000 0,003935 0,004714 0,004325 0,006168 0,004126 0,005147 0,004762 0,004026 0,004394 0,005729 0,004206 0,004968

Descriptive Statistics

N Minimum Maximum Mean Std. Deviation KONSENTRASI 72 0,1 10,0 3,700 4,5013

SALINITAS 72 5000 20000 11666,67 6279,858

SUHU 72 25 100 62,50 28,147 IFT 72 0,002980 0,043643 0,01641055 0,012219534

Valid N (listwise) 72

Lampiran 7a. Analisis Keragaman Formula A

Analysis of Variance Table Source Term

DF Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio Prob Level

Power (Alpha=0,05)

A: Salinitas 2 8,81E-05 4,41E-05 4,62 0,016390* 0,74471 B: Suhu 3 2,23E-04 7,44E-05 7,8 0,000388* 0,980402 AB 6 4,43E-05 7,38E-06 0,77 0,596129 0,265175 C: Konsentrasi 2 9,53E-03 4,77E-03 499,64 0,000000* 1 AC 4 1,07E-04 2,68E-05 2,81 0,039904* 0,708578 BC 6 2,16E-04 3,60E-05 3,77 0,005158* 0,927475 ABC 12 4,62E-05 3,85E-06 0,4 0,952867 0,185988

S 36 3,43E-04 9,54E-06 Total (Adjusted) 71 1,06E-02 Total 72

* Term significant at alpha = 0.05 Catatan : Jika Prob level kurang dari 0,05, maka faktor perlakuan yang terdapat

pada kolom Source Term berpengaruh nyata pada variabel respon.

Lampiran 7b. Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula A

Duncan's Multiple-Comparison Test Response: IFT Alpha=0,050 Error Term=S(ABC) DF=36 MSE=9,540232E-06 Term A: Salinitas Group Count Mean Different From Groups 5000 24 1,49E-02 10000, 20000 10000 24 1,68E-02 5000 20000 24 1,76E-02 5000 Term B: Suhu Group Count Mean Different From Groups 25 18 1,35E-02 75, 50, 100 75 18 1,69E-02 25 50 18 1,71E-02 25 100 18 1,81E-02 25 Term C: Konsentrasi Group Count Mean Different From Groups 10 24 4,72E-03 1, 0,1 1 24 1,24E-02 10, 0,1 0,1 24 0,0320612 10, 1

Lampiran 8. Rekapitulasi data IFT formula B (dalam satuan dyne/cm)


25 50 75 100

Konsentrasi

Pelarutan

Formula (%)

Salinitas ulangan1 ulangan2 rata-rata ulangan1 ulangan2 rata-rata ulangan1 ulangan2 rata-rata ulangan1 ulangan2 rata-rata

5000 0,034874 0,035105 0,034989 0,045147 0,027661 0,036404 0,043173 0,025943 0,034558 0,044273 0,044273 0,044273

10000 0,037975 0,037975 0,037975 0,045705 0,037396 0,04155 0,074886 0,026791 0,050838 0,046198 0,046198 0,046198 0,1

20000 0,045382 0,038964 0,042173 0,047317 0,03826 0,042788 0,061407 0,038441 0,049924 0,061909 0,037827 0,049868

5000 0,02061 0,02061 0,02061 0,015864 0,018686 0,017275 0,021047 0,019155 0,020101 0,020153 0,020153 0,020153

10000 0,017462 0,017462 0,017462 0,020757 0,019987 0,020372 0,022625 0,020604 0,021614 0,023236 0,020467 0,021851 1

20000 0,020505 0,017879 0,019192 0,020451 0,020451 0,020451 0,023367 0,011894 0,017631 0,024993 0,024993 0,024993

5000 0,006355 0,007522 0,006938 0,007435 0,007435 0,007435 0,0064 0,008261 0,00733 0,006094 0,006094 0,006094

10000 0,006442 0,008057 0,007249 0,006942 0,007741 0,007342 0,006209 0,007336 0,006772 0,006816 0,005741 0,006279 10

20000 0,00913 0,006892 0,008011 0,007239 0,007239 0,007239 0,006847 0,006451 0,006649 0,006663 0,007131 0,006897


N Minimum Maximum Mean Std. Deviation

KONSENTRASI 72 0,1 10,0 3,700 4,5013

SALINITAS 72 5000 20000 11666,67 6279,858 SUHU 72 25 100 62,50 28,147

IFT 72 0,005741 0,074886 0,02326340 0,016194339


Lampiran 9a. Analisis Keragaman Formula B

Analysis of Variance Table

Source Term

DF Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio Prob Level

Power (Alpha=0,05)

A: Salinitas 2 1,41E-04 7,06E-05 1,16 0,326108 0,237809 B: Suhu 3 1,39E-04 4,62E-05 0,76 0,525169 0,195741 AB 6 6,21E-05 1,04E-05 0,17 0,983283 0,087075 C: Konsentrasi 2 0,0155664 7,78E-03 127,54 0,000000* 1 AC 4 1,89E-04 4,74E-05 0,78 0,548041 0,224199 BC 6 1,87E-04 3,12E-05 0,51 0,795344 0,181452 ABC 12 1,38E-04 1,15E-05 0,19 0,998201 0,104202




Lampiran 9b. Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula B

Duncan's Multiple-Comparison Test Response: IFT Alpha=0,050 Error Term=S(ABC) DF=36 MSE=6,102484E-05 Term A: Salinitas Group Count Mean Different From Groups 5000 24 2,13E-02 10000 24 0,023792 20000 24 2,47E-02 Term B: Suhu Group Count Mean Different From Groups 25 18 2,16E-02 50 18 2,23E-02 75 18 2,39E-02 100 18 2,52E-02 Term C: Konsentrasi Group Count Mean Different From Groups 10 24 7,02E-03 1, 0,1 1 24 2,01E-02 10, 0,1 0,1 24 0,0426283 10, 1

Lampiran 10. Rekapitulasi data IFT formula C (dalam satuan dyne/cm)


25 50 75 100

Konsentrasi

Pelarutan

Formula (%)


5000 0,039707 0,041771 0,040739 0,052063 0,039356 0,04571 0,062696 0,040802 0,051749 0,054776 0,038012 0,046394

10000 0,041615 0,042185 0,0419 0,070258 0,040648 0,055453 0,063616 0,034488 0,049052 0,056923 0,036425 0,046674 0,1

20000 0,064905 0,044014 0,054459 0,056712 0,056712 0,056712 0,061848 0,043126 0,052487 0,047816 0,047816 0,047816

5000 0,033845 0,033845 0,033845 0,028158 0,031211 0,029685 0,023859 0,02814 0,025999 0,030999 0,029467 0,030233

10000 0,026713 0,033727 0,03022 0,023778 0,035368 0,029573 0,01764 0,0337 0,02567 0,028764 0,030195 0,029479 1

20000 0,031918 0,027324 0,029621 0,024342 0,026863 0,025602 0,025794 0,027598 0,026696 0,023233 0,025418 0,024325

5000 0,006573 0,006573 0,006573 0,007705 0,007705 0,007705 0,00674 0,009659 0,008199 0,008384 0,008384 0,008384

10000 0,006993 0,008572 0,007782 0,007423 0,008802 0,008113 0,006953 0,009665 0,008309 0,008375 0,008703 0,008539 10

20000 0,008813 0,008813 0,008813 0,008809 0,008809 0,008809 0,006374 0,009709 0,008041 0,008019 0,009945 0,008982



KONSENTRASI 72 0,1 10,0 3,700 4,5013

SALINITAS 72 5000 20000 11666,67 6279,858 SUHU 72 25 100 62,50 28,147

IFT 72 0,006374 0,070258 0,02856506 0,018016165


Lampiran 11a. Analisis Keragaman Formula C

Analysis of Variance Table Source Term

DF Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio Prob Level

Power (Alpha=0,05)

A: Salinitas 2 2,55E-05 1,28E-05 0,21 0,812643 0,080077 B: Suhu 3 3,45E-05 1,15E-05 0,19 0,90375 0,081644 AB 6 9,29E-05 1,55E-05 0,25 0,954765 0,107955 C: Konsentrasi 2 2,01E-02 1,00E-02 164,2 0,000000* 1 AC 4 2,14E-04 5,35E-05 0,87 0,488896 0,249903

BC 6 2,43E-04 4,06E-05 0,66 0,679517 0,229169 ABC 12 1,51E-04 1,26E-05 0,21 0,997242 0,110209




Lampiran 11b. Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula C

Duncan's Multiple-Comparison Test Response: IFT Alpha=0,050 Error Term=S(ABC) DF=36 MSE=6,115167E-05 Term A: Salinitas Group Count Mean Different From Groups 5000 24 2,79E-02 10000 24 2,84E-02 20000 24 2,94E-02 Term B: Suhu Group Count Mean Different From Groups 100 18 2,79E-02 25 18 2,82E-02 75 18 2,85E-02 50 18 2,97E-02 Term C: Konsentrasi Group Count Mean Different From Groups 10 24 8,19E-03 1, 0,1 1 24 2,84E-02 10, 0,1 0,1 24 4,91E-02 10, 1

Lampiran 12. Rekapitulasi data IFT formula D (dalam satuan dyne/cm)


25 50 75 100

Konsentrasi

Pelarutan

Formula (%)


5000 0,038193 0,041061 0,039627 0,037944 0,037944 0,037944 0,041614 0,046132 0,043873 0,041722 0,041722 0,041722

10000 0,045454 0,045454 0,045454 0,043573 0,045974 0,044774 0,039101 0,044723 0,041912 0,058226 0,051631 0,054929 0,1

20000 0,051719 0,051719 0,051719 0,044879 0,050045 0,047462 0,055641 0,048503 0,052072 0,057129 0,057129 0,057129

5000 0,034106 0,034106 0,034106 0,02845 0,034174 0,031312 0,031335 0,033319 0,032327 0,033454 0,032458 0,032956

10000 0,035061 0,035061 0,035061 0,028999 0,033916 0,031457 0,024415 0,032295 0,028355 0,028481 0,031782 0,030131 1

20000 0,033305 0,035857 0,034581 0,033293 0,032948 0,03312 0,027891 0,02887 0,028381 0,027923 0,031585 0,029754

5000 0,008446 0,010596 0,009521 0,008768 0,008768 0,008768 0,008548 0,011786 0,010167 0,010381 0,010381 0,010381

10000 0,008076 0,011569 0,009823 0,008989 0,008989 0,008989 0,008641 0,011343 0,009992 0,01046 0,010669 0,010565 10

20000 0,010984 0,009978 0,010481 0,008723 0,009225 0,008974 0,006107 0,009625 0,007866 0,010025 0,010025 0,010025



KONSENTRASI 72 0,1 10,0 3,700 4,5013

SALINITAS 72 5000 20000 11666,67 6279,858 SUHU 72 25 100 62,50 28,147

IFT 72 0,006107 0,058226 0,02932524 0,015807826


Lampiran 13a. Analisis Keragaman Formula D

Tabel Analysis of Variance Table Source Term

DF Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio Prob Level

Power (Alpha=0,05)

A: Salinitas 2 1,26E-04 6,29E-05 11,58 0,000131* 0,989604 B: Suhu 3 9,62E-05 3,21E-05 5,9 0,002207* 0,931843 AB 6 6,03E-05 1,01E-05 1,85 0,116831 0,610531 C: Konsentrasi 2 1,66E-02 8,29E-03 1525,24 0,000000* 1 AC 4 3,96E-04 9,91E-05 18,23 0,000000* 1 BC 6 1,89E-04 3,15E-05 5,8 0,000264* 0,992452 ABC 12 1,00E-04 8,33E-06 1,53 0,15761 0,690453

S 36 1,96E-04 5,43E-06 Total (Adjusted) 71 0,017742 Total 72



Lampiran 13b. Hasil uji lanjut dengan metode Duncan pada formula D

Duncan's Multiple-Comparison Test Response: IFT Alpha=0,050 Error Term=S(ABC) DF=36 MSE=5,434715E-06 Term A: Salinitas Group Count Mean Different From Groups 5000 24 2,77E-02 10000, 20000 10000 24 2,93E-02 5000, 20000 20000 24 3,10E-02 5000, 10000 Term B: Suhu Group Count Mean Different From Groups 25 18 3,00E-02 50, 75 50 18 2,81E-02 25, 100 75 18 2,83E-02 25, 100 100 18 3,08E-02 50, 75 Term C: Konsentrasi Group Count Mean Different From Groups 0,1 24 4,66E-02 10, 1 1 24 3,18E-02 10, 0,1 10 24 9,63E-03 1, 0,1

Lampiran 14 . Hasil analisis uji T

Uji T formula A dengan formula B

Two-Sample Test Report

Descriptive Statistics Section

Variable Count Mean Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Formula_A 2 0.0041205 1.61E-03 0.0011405 -1.04E-02 1.86E-02 Formula_B 2 0.00601 3.80E-04 0.000269 2.59E-03 9.43E-03 Note: T-alpha (Formula_A) = 12.7062, T-alpha (Formula_B) = 12.7062

Confidence-Limits of Difference Section

Variance

Assumption

DF Mean

Difference

Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Equal 2 -0.0018895 1.17E-03 1.17E-03 -6.93E-03 3.15E-03 Unequal 1.11 -0.0018895 1.66E-03 1.17E-03 -1.37E-02 9.91E-03 Note: T-alpha (Equal) = 4.3027, T-alpha (Unequal) = 10.0677 Tests of Assumptions Section

Assumption Value Probability Decision(5%)

Skewness Normality (Formula_A) 0 Kurtosis Normality (Formula_A) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_A) Skewness Normality (Formula_B) 0 Kurtosis Normality (Formula_B) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_B) Variance-Ratio Equal-Variance Test 17.9757 0.294918 Cannot reject equal variances Modified-Levene Equal-Variance Test Equal-Variance T-Test Section

Alternative

Hypothesis

T-Value Prob Level Decision -5% Power

(Alpha=.05)

Power

(Alpha=.01)

Difference <> 0 -1.6125 0.248184 Accept Ho 0.163098 0.035284 Difference < 0 -1.6125 0.124092 Accept Ho 0.295124 0.068829 Difference > 0 -1.6125 0.875908 Accept Ho 0.001857 0.000347 Difference: (Formula_A)-(Formula_B) Catatan : Hypothesis Ho: µform A -µform B =0, nilai rata-rata formula A dan formula B tidak berbeda

secara statistik Ha: µform A -µform B ≠0, nilai rata-rata formula A dan formula B berbeda secara

statistik

Lampiran 14 . Hasil analisis dengan uji T (lanjutan)

Uji T formula A dengan formula C




Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Formula_A 2 0.0041205 1.61E-03 0.0011405 -1.04E-02 1.86E-02 Formula_C 2 0.0080415 2.36E-03 0.0016675 -0.0131461 0.0292291 Note: T-alpha (Formula_A) = 12.7062, T-alpha (Formula_C) = 12.7062 Confidence-Limits of Difference Section

Variance

Assumption

DF Mean

Difference

Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean



Skewness Normality (Formula_A) 0 Kurtosis Normality (Formula_A) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_A) Skewness Normality (Formula_C) 0 Kurtosis Normality (Formula_C) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_C) Variance-Ratio Equal-Variance Test 2.1377 0.763789 Cannot reject equal variances Equal-Variance T-Test Section

Alternative

Hypothesis

T-

Value

Prob

Level

Decision -

5%

Power

(Alpha=

.05)

Power

(Alpha=.01

)

Difference <> 0 -1.9409 0.191793 Accept Ho 0.209377 0.04642 Difference < 0 -1.9409 0.095896 Accept Ho 0.369995 0.090296 Difference > 0 -1.9409 0.904104 Accept Ho 0.000755 0.00014 Difference: (Formula_A)-(Formula_C) Catatan : Hypothesis Ho: µform A -µform C =0, nilai rata-rata formula A dan formula C tidak berbeda

secara statistik Ha: µform A -µform C ≠0, nilai rata-rata formula A dan formula C berbeda secara

statistik

Lampiran 14 . Hasil analisis uji T (lanjutan)

Uji T formula A dengan formula D




Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Formula_A 2 0.0041205 1.61E-03 0.0011405 -1.04E-02 1.86E-02 Formula_D 2 0.007866 2.49E-03 0.001759 -1.45E-02 3.02E-02 Note: T-alpha (Formula_A) = 12.7062, T-alpha (Formula_D) = 12.7062 Confidence-Limits of Difference Section

Variance

Assumption

DF Mean

Difference

Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean



Skewness Normality (Formula_A) 0 Kurtosis Normality (Formula_A) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_A) Skewness Normality (Formula_D) 0 Kurtosis Normality (Formula_D) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_D) Variance-Ratio Equal-Variance Test 2.3787 0.732412 Cannot reject equal variances Modified-Levene Equal-Variance Test Equal-Variance T-Test Section

Alternative

Hypothesis

T-Value Prob

Level

Decision -5% Power

(Alpha=.05)

Power

(Alpha=.01)

Difference <> 0 -1.7866 0.215908 Accept Ho 0.186906 0.04095 Difference < 0 -1.7866 0.107954 Accept Ho 0.334264 0.079807 Difference > 0 -1.7866 0.892046 Accept Ho 0.001164 0.000216 Difference: (Formula_A)-(Formula_D) Catatan :

Hypothesis Ho: µform A -µform D =0, nilai rata-rata formula A dan formula D tidak berbeda

secara statistik Ha: µform A -µform D ≠0, nilai rata-rata formula A dan formula D berbeda secara

statistik


Uji T formula B dengan formula C

Two-Sample Test Report Descriptive Statistics Section


Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Formula_B 2 0.00601 3.80E-04 0.000269 2.59E-03 9.43E-03 Formula_C 2 0.0080415 2.36E-03 0.0016675 -0.0131461 0.0292291 Note: T-alpha (Formula_B) = 12.7062, T-alpha (Formula_C) = 12.7062 Confidence-Limits of Difference Section

Variance

Assumption

DF Mean

Difference

Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean



Skewness Normality (Formula_B) 0 Kurtosis Normality (Formula_B) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_B) Skewness Normality (Formula_C) 0 Kurtosis Normality (Formula_C) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_C) Variance-Ratio Equal-Variance Test 38.4262 0.203644 Cannot reject equal variances Modified-Levene Equal-Variance Test Equal-Variance T-Test Section

Alternative

Hypothesis


(Alpha=.05)

Power

(Alpha=.01)

Difference <> 0 -1.2027 0.352145 Accept Ho 0.114687 0.024148 Difference < 0 -1.2027 0.176073 Accept Ho 0.21047 0.046709 Difference > 0 -1.2027 0.823927 Accept Ho 0.005091 0.000962 Difference: (Formula_B)-(Formula_C) Catatan :

Hypothesis Ho: µform B -µform C =0, nilai rata-rata formula B dan formula C tidak berbeda secara

statistik Ha: µform B -µform C ≠0, nilai rata-rata formula B dan formula C berbeda secara

statistik


Uji T formula B dengan formula D



Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Formula_B 2 0.00601 3.80E-04 0.000269 2.59E-03 9.43E-03 Formula_D 2 0.007866 2.49E-03 0.001759 -1.45E-02 3.02E-02 Note: T-alpha (Formula_B) = 12.7062, T-alpha (Formula_D) = 12.7062 Confidence-Limits of Difference Section

Variance

Assumption

DF Mean

Difference

Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean



Skewness Normality (Formula_B) 0 Kurtosis Normality (Formula_B) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_B) Skewness Normality (Formula_D) 0 Kurtosis Normality (Formula_D) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_D) Variance-Ratio Equal-Variance Test 42.759 0.193217 Cannot reject equal variances Modified-Levene Equal-Variance Test Equal-Variance T-Test Section

Alternative

Hypothesis


(Alpha=.05)

Power

(Alpha=.01)

Difference <> 0 -1.043 0.406444 Accept Ho 0.09907 0.020658 Difference < 0 -1.043 0.203222 Accept Ho 0.181073 0.039497 Difference > 0 -1.043 0.796778 Accept Ho 0.007296 0.001386 Difference: (Formula_B)-(Formula_D) Catatan :

Hypothesis Ho: µform B -µform D =0, nilai rata-rata formula B dan formula D tidak berbeda

secara statistik Ha: µform B -µform D ≠0, nilai rata-rata formula B dan formula D berbeda secara

statistik


Uji T formula C dengan formula D



Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Formula_C 2 0.0080415 2.36E-03 0.0016675 -0.0131461 0.0292291 Formula_D 2 0.007866 2.49E-03 0.001759 -1.45E-02 3.02E-02 Note: T-alpha (Formula_C) = 12.7062, T-alpha (Formula_D) = 12.7062 Confidence-Limits of Difference Section

Variance

Assumption

DF Mean

Difference

Standard

Deviation

Standard

Error

95% LCL

of Mean

95% UCL

of Mean

Equal 2 0.0001755 2.42E-03 2.42E-03 -1.03E-02 1.06E-02 Unequal 1.99 0.0001755 3.43E-03 2.42E-03 -1.03E-02 1.06E-02 Note: T-alpha (Equal) = 4.3027, T-alpha (Unequal) = 4.3144 Tests of Assumptions Section


Skewness Normality (Formula_C) 0 Kurtosis Normality (Formula_C) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_C) Skewness Normality (Formula_D) 0 Kurtosis Normality (Formula_D) 1 Cannot reject normality Omnibus Normality (Formula_D) Variance-Ratio Equal-Variance Test 1.1128 0.966008 Cannot reject equal variances Modified-Levene Equal-Variance Test Equal-Variance T-Test Section

Alternative

Hypothesis

T-Value Prob

Level

Decision -5% Power

(Alpha=.05)

Power

(Alpha=.01)

Difference <> 0 0.0724 0.948867 Accept Ho 0.050243 0.010052 Difference < 0 0.0724 0.525567 Accept Ho 0.044733 0.008906 Difference > 0 0.0724 0.474433 Accept Ho 0.055716 0.011196 Difference: (Formula_C)-(Formula_D) Catatan :

Hypothesis Ho: µform C -µform D =0, nilai rata-rata formula C dan formula D tidak berbeda

secara statistik Ha: µform C -µform D ≠0, nilai rata-rata formula C dan formula D berbeda secara

statistik

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN … · digunakan dalam proses perolehan minyak bumi...

Documents

Transcript of FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN … · digunakan dalam proses perolehan minyak bumi...