Hakekat Bahan Bakar

8/13/2019 Hakekat Bahan Bakar

1/10

HAKEKAT BAHAN BAKAR

Pendahuluan

Bahan bakar adalah bahan-bahan yang digunakan dalam proses pembakaran. Jika ditinjau

menurut asalnya, bahan bakar digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu bahan bakar nabati,

bahan bakar mineral, bahan bakar fosil. Sedangkan ditinjau menurut bentuknya, bahan bakar

dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu bahan bakar berbentuk padat,cair dan gas.

Hingga saat ini bahan bakar cairlah yang merupakan bahan bakar yang banyak

dipergunakan di seluruh dunia. Hal ini menhingat banyak segi keuntungan yang ada bahan bakar

mineral cair ini sebagian besar dipergunakan untuk keperluan-keperluan pada motor bakar

pembakaran dalam (Internal Combusition Engine)

Pada setiap bahan bakar mempunyai karateristik yang berbeda-beda. Karateristik inilah

yang akan menentukkan sifat-sifat dalam proses pembakaran, dimana sifat yang kurang

menguntungkan dapat disempurnakan dengan jalan menambahkan bahan-bahan kimia kedalam

bahan bakar tersebut.

Adapun tujuan dari pembakaran bahan bakar adalah untuk memperoleh energy yang

disebut energy panas. Sisa-sisa pembakaran didalam motor bakar harus diperhatikan. Oleh

karena itu sisa dari pembakaran yang kurang sempurna akan mengandung gas-gas beracun, yang

terutama ditimbulkan oleh pembakaran pada motor bensin.

A. Karateristik Minyak

Penggunaan minyak sebagai bahan bakar memiliki beberapa keuntungan, baik

ditinjau dari segi teknik maupun segi ekonomi. Keuntungan bahan bakar minyak

disbanding dengan bahan bakar yang lain terutama disebabkan karena berbagai sifat

fisika yang ada pada minyak tersebut. Adapun sifat-sifat minyak yang menguntungkanantara lain :

1. Sifat cair bhan bakar minyak

Sifat ini ditinjau dari segi teknik sangat menguntungkan, yaitu cairan mudah

sekali mengalir dan mudah sekali menyesuaikan dengan tempat penampungan. Cairan

mudah sekali ditransportasikan dengan memompakkan melalui pipa sehingga


2/10

mengalir sendiri, mudah disimpan dalam bentuk tangki yang bagaimana pun.

Misalkan saja pengilangan minyak, transportasi dengan kapal tangker yang relative

lebih praktis dan tidak memakan tempat. Sifat mengalir sendiri tidak memerlukkan

peralatan pembantu yang rumit dan perawatan yang relative lebih murah disbanding

dengan bahan bakar padat. Jadi dengan sifat cair bahan bakar minyak cenderung lebih

praktis dalam pemakaian.

2. Bahan bakar binyak mempunyai sifat kalor tinggi

Bahan bakar minyak memiliki kalor yang tinggi dibandingkan bahn bakar yang

lain dengan jumlah kg yang sama. misalkan 1 kg solar akan menghasilkan kalori yang

lebih tinggi dari pada 1 kg batu bara atau kayu.

Tabel 1 Nilai kalor macam-macam bahan bakar (RP. Koesoemadinata : 1980)

Bahan bakar Kalori/gram

Kayu 3.990 4.420

Arang 7.260

Batu bara muda/lignit 3.328 3.339

Batu bara subbitumina 5.289 5.862

Batu bara bitumina 5.650 8.200

Lemak hewan 9.500

Minyak nabati 9.300 9.500

Alkohol 6.456

Aspal 5.295

Minyak mentah 10.419 10.839

Minyak bunker 10.283 10.764


3/10


4/10

B. Sifat Fisika Minyak Mineral

Seperti halnya zat cair, kuantitas bahan bakar minyak diukur berdasarkan

volumenya. Adapun ukuran yang dipakai di Indonesia adalah atau juga Ton,

sedangkan pada perdagangan internasional digunakan satuan Barel yang besarnya kira-

kira 159 liter.

1. Berat jenis

Berat jenis merupakan sifat minyak yang penting yang memiliki nilai dalam

perdagangan. Berat jenis disebut juga gratifikasi jenis atau specific grafity, adalah

suatu perbandingan berat dari bahan dari bahan bakar minyak dengan berat dari air

dalam volume yang sama, dengan suhu yang sama pula ( F). bahan bakar minyak

pada umumnya mempunyai berat jenis antara 0,82-0,96 dengan kata lain minyak

lebih ringan dari pada air.

Dalam perdagangan internasional, berat jenis dinyatakan dalam API Grafity atau

derajat API (American Petroleum Institute)

API menunjukkan kualitas dari minyak tersebut, makin kecil berat jenis atau makin

tinggi derajat API berarti makin baik pula kualitasnya, karena lebih banyak

mengandung bensin. Sebaliknya jika semakin rendah derajat API maka mutu minyaktersebut kurang baik karena banyak mengandung lilin/aspal residu. Selain derajat API

dapat juga dipakai derajat Baume.

Tabel 2 konversi Berat Jenis, API, Baume

Berat jenis Baume API

1,0000 10,0 10,0

0,9655 15,0 15,1


5/10

0,9333 20,0 20,1

0,9032 25,0 25,2

0,8750 30,0 30,2

0,8485 35,0 35,3

0,8235 40,0 40,3

0,8000 45,0 45,4

0,7778 50,0 50,4

Pada table berikut di atas dapat dilihat dengan jelas konveksi dari berat jenis, API

dan Baume pada suhu 60 F.

2. Viskositas

Viskositas adalah suatu ukuran dari besar perlawanan zat cair untuk mengalir atau

ukuran dari besarnya tahanan geser dalam dari suatu bahan cair. Satuan viskositas

adalah centi poise. Pada umumnya makin tinggi derajat API, makin kecil

viskositasnya, begitu pula sebaliknya. Cara mengukur viskositas dengan jalan

menghitung lama waktu mengalirnya suatu minyak yang banyaknya telah ditentukkan,elalui lubang viscometer.

Viskositas/kekentalan sangat penting artinya bagi penggunaan bahan bakar

minyak untuk motor bakar maupun industry, karena akan berpengaruh terhadap

bentuk dan tipe mesin yang menggunakan bahan bakar tersebut.

3. Nilai Kalori

Nilai kalor bahan bakar minyak adalah jumlah panas yang ditimbulkan oleh suatu

gram bahan bakar tersebut dengan meningkatkan temperature 1 gr air dari 3,5 C -

4,5 C, dengan satuan kalori (RP. Koesoemadinata : 1980). Dengan kata lain nilai

kalor adalah besarnya panas yag diperoleh dari pembakaran suatu jumlah tertentu

bahan bakar di dalam zat asam. Makin tinggi berat jenis minyak bakar, makin rendah


6/10

kalori yang diperolehnya. Misalnya bahan bakar minyak dengan berat jenis 0,75 atau

grafitasi API 70,6 mempunyai nilai kalori 11.700 kal/gr

4. Titik Tuang

Titik tuang suatu minyak adalah suhu terendah minyak yang keadaannya masih

dapat mengalir karena beratnya sendiri. Titik tuang diperlukan sehubungan dengan

kondisi dari pengilangan dan pemakaian dari minyak tersebut, sehingga diharapkan

minyak masih dapat dipompakan atau mengalir pada suhu yang berbeda di bawah

titik tuang.

5. Tiotik Didih

Titik didih minyak berbeda-beda sesuai dengan grfitasinya. Untuk wilayah

dengan grafitasi API-nya rendah, maka titik didihnya tinggi karena mempunyai berat

jenis tinggi. Sedangkan untuk grafitasi API-nya tinggi maka titik didihnya rendah.6. Titik Nyala

Titik nyala adalah suhu terendah dari bahan bakar minyak yang dapat

menimbulkan nyala api dalam sekejap apabila pada permukaan bahan bakar minyak

tersebut dipercikkan api. Pada bahan bakar minyak dengan grfitasi API tinggi maka

titik didihnya rendah, sehingga titik nyalanya juga rendah artinya bahan bakar minyak

tersebut akan mudah terbakar,demikian juga sebaliknya.

7. Kadar Abu

Kadar abu adalah sisa-sisa bahan bakar minyak yang ketinggalan setelah semua

bagian yang dapat terbakar dalam proses pembakaran minyak terbakar habis.

Berdasarkan kadar abu ini dapat diperkirakan banyaknya logam-logam yangt

terkandung dalam minyak maupun elemen-elemen yang ada.

8. Air dan Endapan

Air dan endapan yangdipersyaratkan dalam minyak tidak boleh lebih dari 0,5%.

Air yang terkandung pada minyak bakar dapat menyebabkan pembakaran tidak

sempurna, sedangkan endapan pada minyak akan dapat memperbanyak jumlah gas

sisa pembakaran dan abu


7/10

9. Warna

Warna pada bahan bakar minyak berhubungan dengan berat jenisnya. Untuk berat

jenis tinggi, warna hijau kehitam-hitaman dan untuk berat jenis rendah warnaya

coklat kehitam-hitaman. Warna ini disebabkan adayan berbagai kotoran dan endapan,

misalnya senyawa Hidrokarbon yang disertai ikatan berbagai jenis unsur-unsur logam

ataupun yang lainnya.

10. Bau

Bahan bakar minyak ada yang berbau sedap dan tidak sedap. Hal ini dipengaruhi

oleh molekul aromat. Bahan bakar minyak yang berasal dari indonesia biasanya berbau

tidak sedap karena mengandung senyawa Nitrogen atau Belerang dan juga S.

C. Komposisi Bahan Bakar Minyak MineralUmumnya bahan bakar atau hampir seluruhnya ikatan Hidrokarbon yang terdiri

dari unsur Carbon (C). dan Hidrogen (H) yang tergabung sebagai senyawa hidrokarbon.

jadi hal ini C dan H merupakan unsur yang pokok didalam bahan bakar minyak mineral.

Di samping unsur C dan H di dalamnya terdapat unsur unsur lain seperti sulfur (S).

Nitrogen (N). Oksigen (O) dan logam logam. dalam jumlah kecil

Adapun senyawa senyawa Hidrokarbon yang terdapat di dalam minyak dapat

berbentuk:

Senyawa Hidrokarbon parafinik ( ) yang jenis minyak ini hidrokarbonmempunyai rumus gabungan berbentuk lurus dan dapat bercabang.

Senyawa hidrokarbon Naftenik atau Naphta ( ) minyak jenis ini disebut jugasiklo parafin. yang ikatan Hidrokarbonya yang mempunyai rumus bangunmembentuk suatu rangkaian tertutup atau siklus.

senyawa hidrokarbon aromatik. jenis ini rumus bangun dari ikatanhidrokarbonnya merupakan ikatan tertutup dari benzena bersama dengan derivatif

derevatifnya.

Selain ketiga bentuk senyawa hidrokarbon tersebut didalam produk bahan bakar

minyak masih terdapat juga senyawa yang lain yaitu senyawa Hidrokarbon olifin(

dan juga senyawa hidrokarbon diolifin ( ). Ikatan ikatan ini dikenal dengan

ikatan hidrokarbon tidak jenuh, dimana secara alamiah tidak ada pada minyak mentah.


8/10

Disamping adanya penggolongan jenis bahan bakar minyak, yaitu minyak mineral dan

yang lain. masih memiliki sifat sifat yang khusus. Sifat sifat ini bergantung dari lokasi

tempat di perolehnya bahan bakar minyak tersebut. Hal inilah yang kadang kadang

menyulitkan dalam menentukan sifat fisik maupun sifat sifat kimianya.

D. Nomenklatur senyawa hidrokarbon

Nomenklatur senyawa hidrokarbon dimulai dar molekul yang paling sederhana,yaitu senyawa hidrokarbon beratom C (satu) sampai molekul yang beratom C (empat)adalah memiliki nama yang khusus (C ): untuk

n=1, dinamakan metana dan rumus molekulnya

n=2, dinamakan etana dan rumus molekulnya

n=3, dinamakan propana dan rumus molekulnya

n=4, dinamakan butana dan rumus molekulnya

Kemudian selanjutnya, mulai senyawa hydrokarbon yang beratom C ( lima ) yaitudisebut alkana sampai dengan berikutnya penamaan dengan menggunakan bilanganyunani. Kadang-kadang penamaan untuk hidrokarbon bercabang diberi nama sebagaiderivative dari metana, dimana hydrogen disubtitusi dengan gugusan alkali. Adapunrumus strukturnya adalah sebagai berikut :

Nama pentana, n = 5 untuk atom C

H H H H H! ! ! ! !

H-C-C-C-C-C-H! ! ! ! !

H H H H H

Isomer dengan pentanaH

H H H H H H C H! ! ! ! ! H ! H

H-C C C C C H H-C C C H! ! ! ! ! H ! HH HCH H H H H C H

H H

Iso pentana 2 metil butana neo pentana 2, 2 dimetilDimetil etil metana propana tetra metal metana


9/10

Apabila diperhatikan dari anggota deret metana, rumus satu dengan lainnya,membentuk suatu deret yang masing-masing berbeda dengan CH2, dari deret tersebutyang masing-masing mempunyai sifat dan kimia sama disebut deret homolok. Disamping itu dikenal pula adanya : (1) atom primer C, yaitu atom carbon tersebut hanyamengikat satu carbon lainnya, (2) atom C sekunder, yaitu atom carbon yang mengikat

dua atom carbon lainnya , (3) atom C tertier, yaitu atom carbon yang mengikat tiga atomcarbon lainnya, dan (4) atom C kwartener, yaitu atom carbon yang mengikat empat atomcarbon lainnya.

Contoh

C C 1 = atom C primer4 ! ! 2 = atom C sekunder

C-C-C-C-C-C 3 = atom C tertier! 3 2 1 4 = atom C kwartener

C

Apabila suatu hydrocarbon (alkana) kehilangan satu atom hydrogen makamembentuk suatu gugus yang disebut gugus radikal. Gugus radikal yang demikian biasadinamakan gugus alkil. Gugus radikal yang lazim adalah

disebut gugus metal disebut gugus etil disebut gugus n- propel

CH-

adalah gugus n- butil adalah gugus sekunder butil adalah gugus isbutil

!

!

-C - adalah gugus tertier butil!

Penulisan dalam senyawa-senyawa organic gugus alkali tersebut biasanya ditulisdengan lambing huruf R, artinya radikal.


10/10

E. Tara Kalor Mekanik

Tara kalor mekanik adalah suatu panas sejumlah 1 kilo kalori setara dengan usahasebesar 427kgm, artinya untuk mengangkat beban seberat 427kg dengan lintasan jarak1m, atau 1kg beban sejauh 427m diperlukan energi sebanyak 1 kilo kalori, dapatdikatakan bahwa 1kkal sama dengan 427kgm. Hal ini dapat diketahui bahwa:

Usaha = gaya x jarak, dalam hal ini usaha (joule), gaya (newton atau kgm/ ) dan jarak(meter).

a. Bahan bakar bensin

Bensin merupakan bahan bakar motor, hasil dari pemurnian minyak kasar, bensinmempunyai Bj 0,7 dan nilai pembakarannya= 10.000kkal, artiny bila 1kilogram bensindibakar dengan sempurna menghasilkan kurang lebih 10.000kilo kalori, jadi(10.000x427)kgm= 4.270.000kgm. Aplikasi, karena bahan bakar ini menyala pada suhuyang rendah maka kompresi yang diijinkan pada motor bensin adalah terbatas yaituantara (4-5) atm.

b. Bahan bakar gas

Menurut asalnya bahan bakar gas dapat dibedakan menjadi : (1)gas dari sumberminyak. Bahan bakar ini sering disebut pula dengan gas bumi dan mempunyai nilai

pembakaran 6500kkal. Bahan bakar ini baik sekali digunakan untuk bahan bakar gas.Maka konversinya (6500x427)kgm= 2.775.000kgm. (2)gas air, gas air adalah campurandari monksid arang (CO), dioksid arang ( ) dan zat air ( ) untuk membuat gas air ini,digunakan uap air yang dialirkan melalui kokas yang menyala pada suhu 1200C-1600C

dan mempunyai nilai pembakaran 6500kkal. Jadi nilai pembakaran gas air tersebut setaradengan (2000x427)kgm = 954.000kgm dan atau sama dengan (2200x427)kgm=939.400kgm.

c. Gas generator

Gas ini dapat diperoleh dari pembakaran kokas di dalam dapur generator. Hasildari gas generator ini adalah sangat panas dan mempunyai nilai pembakaran 700-1000kkal. Jadi nilai kalori dari pembakarannya, apabila disertakan menjadi(700x427)kgm, atau (1000x427)kgm=427.000kgm. Gas generator kebanyakan dipakaiuntuk penggerak turbin gas.

Hakekat Bahan Bakar

Documents

Transcript of Hakekat Bahan Bakar