DISTILASI ASTM D-86

I. Tujuan Percobaan

- Menjelaskan pengertian dan peranan titik didih petroleum ether dan bensin berdasarkan

ASTM D-86

- Menentukan titik didih yan dimiliki oleh petroleum ether dan bensin

- Menyelesaikan perhitungan untuk menentukan panas laten penguapan

II. Alat dan Bahan yang digunakan

a. Alat yang digunakan

- Double necked round bottom flask

- Heating mantel, 1000 ml

- Distillation top after clasein

- Liebig cooler

- Distilation adapter

- Graduated cylinder, 100 ml

- Thermometer

- Water batch

- Klem

- Bisshed

- Joint clip

b. Bahan yang digunakan

- Petroleum

III. Dasar Teori

c.1 Analisa Minyak Bumi

Metode yang banyak dipakai untuk melakukan pemeriksaan terhadap minyak

dan produknya adalah :

1. ASTM (American Society for Testing Material)

2. API (American Petroleum Institute)

3. IP (Institude de Petrol)

4. ISI (Indian Spesification Institute)

a. Distilasi ASTM

Pemeriksaan distilasi laboratorium yang dilakukan untuk gasoline, nafta dan

kerosin adalah dengan metode ASTM D-86, untuk bensin alam dengan ASTM D-216,

dan untuk gas oil dengan ASTM D-158. Distilasi laboratorium dilakuakn pada volume

100 ml dengan kecepatan tetesan yang keluar adalah 5 ml/menit. Suhu uap mula – mula

menetes (setelah mengembun) disebut IBP (Initial Boiling Pint).

Distilasi ASTM merupakan informasi untuk operasi di kilang bagaimana fraksi –

fraksi seperti komponen gasoline, bahan bakar jet, minyak diesel dapat diambil dari

minyak mentah yang disajikan melalui kinerja dan volatilitas dalam bentuk persen

penguapannya.

b. Panas Laten Penguapan

Panas laten penguapan yang lazim disebut panas laten didefinisikan sebagai

panas yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 lb cairan pada titik didihnya pada tekanan

atmosfer. Penguapan dapat terjadi pada tekanan lain atau suhu lain. Panas laten berubah

dengan berubahnya suhu atau tekanan dimana terjadi penguapan. Panas laten pada

tekanan atmosfir untuk fraksi minyak bumi dapat dilihat pada grafik 5-5 s/d 5-9 Nelson.

c. Titik Didih

Sifta – sifat fisik minyak mentah maupun produknya mempunyai hubungan yang

erat dengan titik didih rata – rata seperti terlihat pada Table 1. Titik didih rata – rata

(MABP = Molal Average Boiling Point) lebih memuaskan dibandingkan dengan

penguapan. Hubungan titik didih rarta – rata dapat dilihat pada grafik 5-4 dan 5-5 Nelson.

Titik didih rata – rata volumetrik (VABP = Volume Average Boiling Point)

langsung dapat dihitungdari data distilasi dalam bentuk persen volume distilat terhadap

suhu penguapan, baik pada distilasi TBP maupun distilasi ASTM seperti terlihat pada

Tabel 2.

Tabel 1. Hubungan antara titik didih dan sifat minyak

No Macam Titik Didih Sifat – sifat fisik

1 Titik didih rata – rata volume (VABP) Viskositas dan panas jenisn ( dan Cp)

2 Titik didih rarta – rata berat (WABP) Suhu kritis nyata (Tc)

3 Titik didih rata – rata molal (MABP) Suhu kritis pseudo (T/Tc+) dan ekspansi

termis (kt+)

4 Titik didih rata – rata (MnABP) Berat molekul (M), factor karakteristik (K),

berat jenis (ρ), tekanan kritis pseudo (P/+Pc)

dan panas pembakaran (Hc)

Tabel 2. VABP berbagai minyak

Jenis Minyak Grafik Distilasi

TBP ASTM

Minyak Mentahtv¿t 20+t 50+ t 70

3tv =

t 30+t 50+ t 703

Fraksi – fraksitv =

t 0+4 t 50+t 1006

tv = t 10+2 t 50+t 90

4

Titik didih rata – rata yang lain dapat dihitung menggunakan VABP dan sudut garis

miring (slpoe) dari grafik 5 – 4 dan 5 – 5 Nelson. Slpoe dapat dihitung dengan rumus sebagai

berikut : S = t 70−t 1070−10

, oF / %

Hubungan antara titik didih rata – rata molal ( MABP) dan titik didih rata – rata

volumetrik (VABP) terhadap sifat – sifat fisik lain seperti o API gravity, berat molekul, faktor

karakteristik, suhu kritis dan tekanan kritis, dapat dilihat pada grafik 5 – 9 s/d 5 – 12 Nelson.

C2. Spesifikasi Produk Kilang

Persyaratan diperlukan untuk menentukan spesifikasi minyak, fraksi serta produk –

produk kilang dimana produk kilang berbeda satu sama lainnya. Pada topik ini akan dibahas

tiga produk utama kilang yaitu mogas, kerosine dan minyak diesel.

1. Mogas ( motor gasoline)

Persyaratan umum untuk gasoline atau bensin antara lain ;

a. Bebas air, getah minyak dan sulfur korosif

b. Mempunyai ketukan uap yang minimum

c. Pemanasan dan akselarisanya lebih muda

d. Mempunyai kualitas anti ketukan

e. Dapat diencerkan sendiri dalam silinder mesin

2. Kerosine

Kerosine yang banyak dipakai sebagai minyak untuk keperluan rumah tangga

tidak hanya mempunyai kualitas pembakaran yang layak, tetapi harus juga aman

untuk dibawa dan dapat dipakai untuk keperluan lampu dan kompor. Secara umum

kerosine harus bebas dari air, zat aditif, getah minyak dan zat – zat terlarut.

Kerosine yang lebih dikenal sebagai minyak pemanas merupakan produk kilang

yang murni mempunyai spesifikasi standar yaitu :o API gravity : 43 – 45

Jarak didih : 350 – 550 oF

3. Minyak Diesel

Karakteristik yang utama dari minyak diesel adalah kebersihannya, kualitas

penyalaan, fluiditas, volaritas dan atomisasi. Kebersihan minyak diesel meliputi

residu karbon dan kandungan sulfur yang terdapat dalam minyak. Kualitas penyalaan

yang baik dinyatakan dengan pengukuran bilangan setana (cetane number) atau

indeks diesel yang ditunjukan dengan mudah tidaknya mesin di start pada suhu

rendah, tekanan mesin yang rendah, tekanan mesin yang rendah dan operasi mesin

yang halus. Fluiditas dan atomisasi minyak diesel ditandai dengan titik tuang (pour

point) dan viskositas minyak yang rendah, namun tidak demikian rendah sehingga

menyebabkan kesulitan pelumasan pada injector, kebocoran dan efisiensi yang

rendah. Volatilitas minyak ditandai dengan titik nyala, residu karbon, dan distilasi.

Di indonesia minyak diesel dijual dalam 2 kategori yaitu minyak diesel untuk

kendaraan bermotor (ADO = automotive diesel oil).

IV. Langkah Kerja

1. Mempersiapkna alat destilasi sebelum percobaan dengan melihat gambar yang ada di

modul

2. Mengisi labu bundar dengan 100 ml petroleum

3. Menghidupkan air pendingin

4. Menghidupkan heating mantel dan memanaskan secara perlahan – lahan

5. Bila mulai mendidih, mencatat temperature tetesan pertama distilat

6. Menjaga laju pemanasan secara hati – hati

7. Setia distilat yang keluar per 10 ml, mencatat temperatur yang terbaca

8. Distilasi selesai setelah tidak ada tetesan lagi, dan mencatat temperature nya

V. Data Pengamatan

Temperatur (0C) 49 50 51 53 56 59 63 66 68 70 73

Volume Distilat 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95

Keterangan :

Volume petroleum eter yang digunakan sebanyak 100 ml

(IBP = 49 0C dan FBP = 730C

VI. Perhitungan

Perhitungan Perubahan Suhu dari oC ke oF

- Suhu 49 oC - Suhu 50 oC

T (oF) = (95

x 48 oC) + 32 T (oF) = (95

x 50 oC) + 32

= 120,2 oF = 122 oF

Selanjutnya perhitungan ditabulasikan pada tabel berikut

Temperatur (oC) 49 50 51 53 56 59 63 66 68 70 73

Temperatur (oF) 120,2 122 123,8 127,4 132,

8

138,2 145,4 150,8 154,4 158 163,4

Langkah 1. Menghitung VABP dan Slope

VABP = t 10+2 t 50+t 90

4

= 120,2+2 (138,2 )+154,4

4

= 137,75

- Slope = t 70−t 10

60

= 145,4−120,2

60

= 0,42

Langkah 2. Menghitung MeABP

- Dari garafik 3.6 didapatkan faktor koreksi sebesar 17 oF

Maka MeABP = VABP + faktor koreksi

= 137,75 - 17

= 120,75

Langkah 3. Memperkirakan Berat Molekul

Destilat petroleum eter = 0,654 gr/liter

oAPI = 141,50,664

- 131,5

= 89,59

Dari grafik 2.5 didapatkan Berat Molekul Petroleum Eter = 80

Langkah 4. Menghitung Tekanan Uap

Dari grafik 3.8 didapatkan tekanan uap 8 atm pada 139,6727 oF

Temperatur operasi

= (120,2 + 122 +123,8 + 127,4 + 132,8 + 138,2 + 145,4 + 150,8 +154,4 + 158 + 163,4)0F

11

= 139,6727 oF

Langkah 5. Menentukan Tekanan Kritk Semu ( Pseudo Critical Pressure)

- Pc – semu (gambar 3.2) : didapatkan tekanan kritik semu = 435 Psia14,7Psia

x 1 atm

= 29,5 atm

Langkah 6. Menentukan Berat Molekul Normal Parafin

Pada garafik pada grafik (gambar 2.4) didapat BM parafin 77

Langkah 7. Menentukan Tekanan Kritik Normal Parafin

Pc n – parafin (gambar 2.3) : terhadap MeABP dan oAPI maka didapat 31,5 atm

Langkah 8. Menentukan Tekanan Uap Normal Parafin

tekanan uap n-parafin : Pc n−parafinPc semu

x tekanan uap petroleum

= 31 ,529,94

x 8 atm

= 8,41 atm

Langkah 9. Menentukan Panas Penguapan Normal Parafin

Dari grafik 3.9 Panas penguapan (panas laten) normal parafin adalah 150 Btu/lb

Langkag 10. Menghitung Panas Penguapan Petroleum Eter Pada 120,75 oF

Panas penguapan petroleum = BM ParafinBM Petroleum

x panas laten penguapan

= 7780

x 150 btu/lb

= 144,375 btu/lb

VII. Analisa Percobaan

Dari percobaan yang dilakukan yaitu destilasi ASTM D – 86, maka dapat dianalisa hal –

hal sebagai berikut ; destilasi ASTM adalah adalah distilasi yang dilakukan untuk pemeriksaan

minyak bumi seperti gasoline, nafta, dan kerosine.Distilasi ASTM dilakukan untuk pengawasan

dan pengendalian pada proses dan operasi suatu proses terutama menyangkut kualitas produk yang

dihasilkan. Dalam percobaan ini bahan yang kita pakai yaitu minyak bumi petroleum eter.

Pada percobaan ini petroleum eter yang digunakan sebanyak 100 ml, dimana petroleum

eter ini dipanaskan dengan menggunakan heating dan rangkaian alat destilasi. Distilat yang

dihasilkan dari proses pemanasan ditampung dalam gelas ukur.

Pada percobaan ini kita mencatat IBP pada saat destilat bernilai nol. Untuk selanjutnya

kita mengukur temperature setiap distilat keluar sebanyak 10 ml, sampai nantinya tidak ada destilat

yang keluar lagi, yang dinyatakan sebagai FBP.

Dari data yang didapat, temperature semakin naik dengan meningkatnya voleme distilat

yang keluar. Data – data ini digunakan untuk perhitungan temperature operasi dan panas

penguapan petroleum.

Dari data tersebut juga dibuat suatu kurva yang menyatakan hubungan anatar volume

distilat dengan temperature, dari grafik tersebut terlihat semakin banyak volume distilat yang

dihasilakan , maka semakin tinggi temperature nya.

VIII. Kesimpulan

Dari percobaan yang dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut ;

- Destilasi ASTM adalah salah satu cara untuk melihat kualitas suatu produk berupa

minyak bumi, dalam percobaan ini adalah petroleum eter. Dimana pemisahan ini

berdasarkan titik didih yang terbaca pada tiap interval 10 ml destilat yang keluar

- Dari percobaan ini kita menghitung panas penguapan petroleum dari proses destilasi.

Panas penguapan tersebut bernilai 141,46 btu/lb

- Semakin banyak volume distilat yang keluar, maka temperature semakin meningkat

IX. Daftar Pustaka

Fadarina. 2011. ‘’ Petunjuk Praktikum Hidrokarbon. Palembang : Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya

Volume Distilat ( ml) Temperature (o C)

0 4910 5020 5130 5340 5650 5960 6370 6680 6890 7095 73

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

1020304050607080

Hubungan Antara Volume Distilat Terhadap Temperature

Volume distilat ( ml)

Tem

pera

ture

(C)

HIDROKARBON

DISTILASI ASTM D –86

Disusun oleh :

Mega Nurvidya 0609 3040 0373

Oktariana 0609 3040 0375

Septiana Anggraini 0609 3040 0380

Tania Minanda 0609 3040 0381

Tri Apriza 0609 3040 0382

Windra Saputra 0609 3040 0383

Yulia Eka Windra S 0609 3040 0384

Kelas : 5KC

Kelompok : III

Instruktur : Fadarina, S.T, M.T

Teknik Kimia

Politeknik Negeri Sriwijaya

2011

Tugas

1. Sebutkan macam – macam metode analisis minyak bumi dan jelaskan

- ASTM (American Society For Testing Material)

Distilasi laboratorium dilakukan pada volume 100 ml dengan kecepatan tetesan 1

meneit suhu uap dicatat setiap 10 ml tetesan terkumpul

- oAPI

Densitas atau berat petroleum volume suatu zat pengukuran oAPI gravity dengan

hidrometer

- IP (Institute De Peutrol)

- ISI (Indian Du Petrol)

2. Uraikan apa yang dimaksud dengan :

a. IBP : suhu uap mula – mula menetes setelah mengembun

b. FBP : suhu yang dicatat pada hasil distilasi 95 %

c. Pana laten : panas yang dibutuhkan untuk menguapkan cairan pada titik didih nya

pada tekanan atmosfir

d. VABP : titik didih rata – rata volumetrik

e. WABP : titik didih rata – rata berat

3. Apakah perbedaan distilasi ASTM 86 dan ASTM D 158 ?

Metode ASTM 86 dilakukan untuk gasoline, nafta dan kerosine, sedangkan ASTM D

158 untuk gasoil