Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

30
2011 Muh. A. H. Vinci Kurnia Kelas X SMA Binsus 4/27/2011 Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

description

Makalah Minyak Bumi tugas SMA

Transcript of Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Page 1: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

2011

Muh. A. H. Vinci Kurnia

Kelas X SMA Binsus

4/27/2011

Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Page 2: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 2

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Tuhan YME karena dengan rahmat dan

karunia-Nya sehingga saya diberi kesempatan untuk membuat makalah kimia

tentang minyak bumi dan lingkungan. Makalah ini sengaja dibuat oleh saya

untuk melengkapi tugas mata pelajaran kimia.

Sebelumnya, saya mengucapkan terima kasih kepada Ibu Diane selaku

Guru Kimia yang telah meluangkan waktu untuk membimbing saya dalam

menyelesaikan makalah ini meskipun akhir-akhir ini Ibu punya banyak urusan

yang harus diselesaikan. Tak lupa saya ucapkan terima kasih kepada teman-

teman yang telah memberi dukungan kepada saya baik langsung maupun tak

langsung dalam menyelesaikan makalah ini.

Saya mohon maaf atas banyak kekurangan dalam menyusun makalah.

Oleh sebab itu, saya mengharapkan kritik dan saran atas makalah yang telah

disusun.

Akhir kata semoga makalah mengenai minyak bumi dan lingkungan ini

dapat bermanfaat bagi masyarakat secara umum.

Manado, 27 April 2011

Muh. A. H. Vinci Kurnia

Page 3: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 3

Daftar Isi

Pendahuluan…………………………………………………………………………………………………………………………………….4

Pembahasan……………………………………………………………………………………………………………………………………..6

A. Minyak Bumi…………………………………………………………………………………………………………………………….6

1. Pembentukan MInyak Bumi……………………………………………………………………………………………..…..6

2. Komposisi Minyak Bumi (Minyak Mentah)……………………………………………………………………………7

3. Pencarian Sumber Minyak Bumi…………………………………………………………………………………………...9

4. Penambangan Minyak Bumi………………………………………………………………………………………...……..11

5. Pengolahan Minyak Bumi………………………………………………………………………………….........…………12

6. Hasil Produk Minyak Bumi…………………………………………………………………………………………………..15

B. Petrokimia ..................................................................................................................................... 19

1. Olefin (alkena-alkena)……………………………………………………………………………………………………….19

2. Aromatika (benzena dan turunannya)……………………………………………………………………………….21

3. Gas Sintesis……………………………………………………………………………………………………………………..…21

C. Dampak Negatif Dari Penggunaan Minyak Bumi…………………………………………………………………….23

1. Karbon monoksida…………………………………………………………………………………………………………….23

2. Karbon dioksida………………………………………………………………………………………………………………….25

3. Oksida belerang………………………………………………………………………………………………………………….26

4. Oksida nitrogen…………………………………………………………………………………………………………………...27

5. Timah hitam…………………………………………………………………………………………………………………………28

Penutup ................................................................................................................................................. 29

Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………………………………30

Page 4: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 4

Bab 1

Pendahuluan A. Latar Belakang

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia minyak bumi merupakan minyak

yang ditambang dari bumi (seperti minyak tanah, bensin, kerosin) atau

campuran berbagai hidrokarbon yang terdapat dalam fase cair dalam

reservoar di bawah tanah dan yang tetap cair pada tekanan atmosfer setelah

melalui fasilitas pemisah di atas permukaan. Minyak bumi berasal dari

bahasa Inggris Petroleum yang berasal dari kata petra (bhs. Yunani) yang

artinya batu dan oleum (bhs. Latin) yang artinya minyak. Jadi, minyak bumi

berarti minyak batu (batu disini berarti batuan di kerak Bumi).

Minyak bumi terbentuk dari jasad renik yang telah memfosil berjuta-juta

tahun yang lalu. Oleh karena itu, minyak bumi biasa disebut energi fosil.

Biasanya minyak bumi ditambang di lepas laut. Setelah ditambang, minyak

bumi diolah dengan proses penyulingan hingga menghasilkan produk-produk

yang berguna bagi manusia.

Produk-produk yang dihasilkan dari minyak bumi salah satunya yaitu

barang yang menjadi bahan pokok bagi kendaraan. Namanya bensin. Bensin

merupakan salah satu bahan bakar untuk kendaraan selain solar. Solar juga

merupakan produk dari pengolahan minyak bumi. Solar digunakan sebagai

bahan bakar mesin diesel. Produk lain dari minyak bumi yaitu pelumas yang

sering digunakan untuk melicinkan mesin agar mesin tidak panas. Gas LPG

yang sering digunakan untuk memasak juga merupakan hasil dari minyak

bumi. Selain dari itu, hasil-hasil dari minyak bumi yaitu avtur, parafin (lilin),

aspal, dan petrokimia. Produk petrokimia mencakup plastic-plastik di sekitar

kita.

Lalu apa hubungannya dengan lingkungan? Mendengar pertanyaan ini,

kita pasti bisa menjawab pertanyaan. Kita pernah melihat berita tentang

kebocoran minyak di Teluk Meksiko. Kita pernah melihat efek dari rumah

kaca. Itu merupakan salah satu contoh dari dampak negative dari minyak

bumi.

B. Rumusan Masalah

Sebelum menyusun isi makalah ini, penulis mencoba menyusun rumusan-

rumusan masalah. Rumusan masalah ini disusun untuk mempermudah dalam

penyusunan isi makalah. Adapun rumusan-rumusan tersebut antara lain:

Bagaimana proses terbentuknya minyak bumi?

Apa komposisi dari minyak bumi?

Page 5: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 5

Bagaimana cara menemukan sumber minyak bumi?

Bagaimana proses penambangan minyak bumi dari perut bumi?

Bagaimana minyak mentah diolah sehingga menghasilkan produk-produk

yang berguna (eksplorasi minyak bumi)?

Apa saja fraksi yang merupakan hasil dari pengolahan minyak bumi serta

kegunaannya?

Hasil pengolahan minyak bumi apa saja yang sangat penting

penggunannya dalam kehidupan sehari-hari?

Apa itu bilangan oktan?

Apa itu petrokimia dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari?

Apa dampak negative dari minyak bumi serta zat apa yang menyebabkan

kerugian dalam kehidupan sehari-hari?

C. Tujuan

Makalah ini dibuat dengan tujuan:

Menyelesaikan tugas kimia yang diberikan Ibu Diane ketika liburan Paskah

Memenuhi kompetensi dasar 4.3 (menjelaskan proses pembentukan dan

teknik pemisah fraksi-fraksi minyak bumi serta kegunaanya) dan 4.4

(menjelaskan kegunaan dan komposisi senyawa hidrokarbon dalam

kehidupan sehari-hari)

Memberikan pemahaman tentang asal mula minyak bumi

Mendeskripsikan komposisi minyak bumi

Menjelaskan proses minyak bumi dimulai dari pencarian hingga

pengolahan minyak mentah sehingga bisa dinikmati oleh manusia.

Mendeskripsikan kegunaan dari fraksi-fraksi minyak bumi

Mendeskripsikan bensin

Menjelaskan petrokimia serta kegunaan dalam kehidupan sehari-hari

Menjelaskan dampak negative minyak bumi serta mengidentifikasi zat-zat

minyak bumi yang merugikan manusia

Memberikan kesadaran pentingnya menjaga lingkungan

D. Tinjauan Pustaka

Dalam penulisan makalah ini, Penulis menggukan metode studi pustaka

yaitu membaca buku-buku dan mencari sumber dari internet yang berkaitan

dengan makalah ini.

Page 6: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 6

Bab 2

Pembahasan A. Minyak Bumi

1. Proses Pembentukan Minyak Bumi

Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi

terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang

permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini

terjadi antara atmosfir dengan permukaan bumi

dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon

dioksida (CO2). Proses siklus ini dimulai dengan

pengambilan CO2 oleh tumbuhan dari atmosfir

untuk proses fotosintesis yang selanjutnya CO2

dilepaskan ke atmosfir oleh organism heterotrof

(organism bukan penghasil makanan). Dalam

proses ini, terjadi kebocoran kecil yang

memungkinkan satu bagian kecil karbon yang

tidak dibebaskan kembali ke atmosfir dalam

bentuk CO2, tetapi mengalami transformasi yang

akhirnya menjadi fosil yang dapat terbakar.

Bahan bakar fosil ini jumlahnya hanya kecil sekali. Bahan organik yang

mengalami oksidasi selama pemendaman. Akibatnya, bagian utama dari

karbon organik dalam bentuk karbonat menjadi sangat kecil jumlahnya dalam

batuan sedimen.

Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9% senyawa karbon dan

makhluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagai rantai makanan,

sedangkan sisanya 0,1% senyawa karbon terjebak dalam tanah dan dalam

sedimen. Inilah yang merupakan cikal bakal senyawa-senyawa fosil atau

dikenal juga sebagai embrio minyak bumi.

Embrio ini mengalami perpindahan dan akan menumpuk di salah satu

tempat yang kemungkinan menjadi reservoar (tempat penyimpanan) dan ada

yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut, dan

ada juga karena perbedaan tekanan di bawah laut muncul ke permukaan lalu

menumpuk di permukaan dan ada pula yang terendapkan di permukaan laut

dalam yang arusnya kecil.

Embrio kecil ini menumpuk dalam kondisi lingkungan lembab, gelap dan

berbau tidak sedap di antara mineral-mineral dan sedimen, lalu membentuk

molekul besar yang dikenal dengan geopolimer. Senyawa-senyawa organik

yang terpendam ini akan tetap dengan karakter masing-masing yang spesifik

sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya senyawa

organik ini akan mengalami proses diagenesis, dimana senyawa organik dan

Page 7: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 7

makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan terkubur oleh

penumpukan lumpur sampai 600 meter saja di bawah permukaan dan

lingkungan bersuhu di bawah 50°C.

Pada kondisi ini senyawa-senyawa organik yang berasal dan makhluk

hidup mulai kehilangan gugus beroksigen akibat reaksi dekarboksilasi

(reaksi kimia yang menyebabkan sebuah gugus karboksil (-COOH) terlepas

dari senyawa semula menjadi CO2) dan dehidratasi (reaksi pembebasan

molekul H2O sehingga menghasilkan penyambungan antarmolekul). Semakin

dalam pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya. Di kedalaman

lebih dan 600 m sampai 3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 –

150 °C, proses geologi kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung,

maka geopolimer yang terpendam mulal terurai akibat panas bumi.

Komponen-komponen minyak bumi pada proses ini mulai terbentuk dan

senyawa–senyawa karakteristik yang berasal dan makhluk hidup tertentu

kembali dibebaskan dari molekul. Bila kedalaman terus berlanjut ke arah

pusat bumi, temperatur semakin naik, dan jika kedalaman melebihi 3000 m

dan suhu di atas 150°C, maka bahan-bahan organik dapat terurai menjadi gas

bermolekul kecil, dan proses ini disebut metagenesis.

Setelah proses geologi ini dilewati, minyak bumi sudah terbentuk. Fosil

molekul yang sudah terbentuk ini akan mengalami perpindahan (migrasi)

karena kondisi lingkungan atau kerak bumi yang selalu bergerak rata-rata

sejauh 5 cm per tahun, sehingga akan terperangkap pada suatu batuan

berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak.

Proses ini membutuhkan waktu jutaan tahun.

2. Komposisi Minyak Bumi (Minyak Mentah)

Minyak bumi merupakan campuran kompleks hidrokarbon dan senyawa-

senyawa organik lain. Komponen hidrokarbon adalah komponen yang paling

banyak terkandung di dalam minyaak bumi. Hidrokarbon yang terkandung

dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana, senyawa lain

yang terkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur, Oksigen,

Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam

terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Komposisi minyak bumi sangat bervariasi

dari satu sumur ke sumur lainnya dan dari daerah ke daerah lainnya.

Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat

bervariasi. Berdasarkan hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :

Karbon : 83,0-87,0 %

Hidrogen : 10,0-14,0 %

Nitrogen : 0,1-2,0 %

Oksigen : 0,05-1,5 %

Sulfur : 0,05-6,0 %

} Hidrokarbon

} Zat-zat pengotor

Page 8: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 8

Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:

Alkana (parafin) CnH2n+2 , alkana ini memiliki rantai lurus

dan bercabang. Fraksi ini merupakan yang terbesar di dalam minyak

mentah.

Sikloalkana (napten) CnH2n ,

Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5

(lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6

(enam) yaitu sikloheksana.

Aromatik CnH2n-6

Aromatik hanya terdapat dalam jumlah

kecil, tetapi sangat diperlukan dalam

bensin karena :

- Memiliki harga anti ketukan yang tinggi

- Stabilitas penyimpanan yang baik

- Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar

Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung pada

sumber dari minyak bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon

yang terbanyak tetapi kadang-kadang (disebut sebagai crude napthenic)

mengandung sikloalkana sebagai komponen yang terbesar, sedangkan

aromatik selalu merupakan komponen yang paling sedikit.

Zat-Zat Pengotor yang sering terdapat dalam minyak bumi:

Senyawaan Sulfur

Minyak mentah yang massa jenisnya lebih tinggi mempunyai kandungan

Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi

sering menyebabkan masalah, misalnya dalam gasoline dapat

menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair),

karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai

hasil pembakaran gasoline) dan air.

Senyawaan Oksigen

Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan

menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik

apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam

minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat,

keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol.

Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan

asam alifatik.

Senyawaan Nitrogen

Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai

sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel

oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.

Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah

siklopentana

sikloheksana

aromatik memiliki cincin 6

Page 9: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 9

dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang

mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam

mineral encer.

Konstituen Metalik

Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada

proses catalytic cracking (akan dijelaskan) mempengaruhi aktifitas

katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak

gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi,

misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama

vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang

dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama

vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api),

menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan

refractory itu.

3. Pencarian Sumber Minyak Bumi

Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang

yang melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu fisika. Untuk

kajian dasar, riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang

menguasai ilmu kebumian. Selanjutnya dilakukan berbagai pengukuran.

Pencarian tersebut dibagi menjadi dua kajian

1. Kajian Geologi

Untuk menentukan suatu daerah mempunyai potensi akan minyak

bumi, maka ada beberapa kondisi yang harus ada di daerah tersebut.

Kondisi itu adalah:

Batuan Sumber (batuan pembentuk hidrokarbon)

Biasanya yang berperan sebagai batuan sumber ini adalah serpih.

Batuan ini kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari

cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah

yang akan menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia

hidrokarbon. Untuk mengubah fosil tersebut menjadi hidrokarbon,

tekanan dan temperatur yang tinggi di perlukan. Tekanan dan temperatur

ini akan mengubah ikatan kimia karbon yang ada dibatuan menjadi rantai

hidrokarbon.

Migrasi (perpindahan hidrokarbon karena efek geologi)

Page 10: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 10

Hirdokarbon yang telah terbentuk dari proses di atas harus dapat

berpindah ke tempat dimana hidrokarbon memiliki nilai ekonomis untuk

diproduksi. Di batuan sumbernya sendiri dapat dikatakan tidak

memungkinkan untuk di ekploitasi karena hidrokarbon di sana tidak

terakumulasi dan tidak dapat mengalir. Sehingga tahapan ini sangat

penting untuk menentukan kemungkinan eksploitasi hidrokarbon tersebut

Reservoar (wadah bagi hidrokarbon)

Reservoar ini biasanya adalah batu pasir dan batuan karbonat, karena

kedua jenis batu ini memiliki pori yang cukup besar untuk tersimpannya

hidrokarbon. Reservoar sangat penting karena pada batuan inilah minyak

bumi di produksi

Perangkap (batuan perangkap hidrokarbon)

Sangat penting suatu reservoar di lindungi oleh batuan perangkap.

tujuannya agar hidrokarbon yang ada di reservoar itu terakumulasi di

tempat itu saja. Jika perangkap ini tidak ada maka hidrokarbon dapat

mengalir ketempat lain yang berarti ke ekonomisannya akan berkurang

atau tidak ekonomis sama sekali. Perangkap dalam hidrokarbon terbagi 2

yaitu perangkap struktur dan perangkap stratigrafi.

2. Kajian Geofisika

Tahap selanjutnya adalah tahapan kajian geofisika. Pada tahapan ini

digunakan pengukuran untuk mendapatkan data yang lebih akurat.

Metode yang digunakan antara lain:

Eksplorasi seismic (penggambaran lapisan bumi)

Ini adalah ekplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. Kajiannya

meliputi daerah yang luas. Biasanya menggunakan gelombang akustik

(acoustic waves) yang merambat ke lapisan tanah kemudian dipantulkan

dan ditangkap lagi oleh sensor. Dari hasil kajian ini akan didapat

Page 11: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 11

gambaran lapisan batuan didalam bumi.

Data resistivity

Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap batuan berpori akan di isi oleh

fluida. Fluida ini bisa berupa air, minyak atau gas. Membedakan

kandungan fluida didalam batuan salah satunya dengan menggunakan

sifat resistan yang ada pada fluida. Fluida air memiliki nilai resistan yang

rendah dibandingkan dengan minyak, demikian pula nilai resistan minyak

lebih rendah dari pada gas. dari data log kita hanya bisa membedakan

resistan rendah dan resistan tinggi, bukan jenis fluida karena nilai resitan

fluida berbeda beda dari tiap daerah. sebagai dasar analisa fluida perlu

kita ambil sampel fluida didalam batuan daerah tersebut sebagai acuan

kita dalam interpretasi jenis fluida dari data resistiviti yang kita miliki.

Data berat jenis (pengukuran berat jenis batuan)

Data ini diambil dengan menggunakan alat logging dengan bantuan

bahan radioaktif yang memancarkan sinar gamma. Pantulan dari sinar ini

akan menggambarkan berat jenis batuan. Dapat kita bandingkan bila pori

batuan berisi air dengan batuan berisi hidrokarbon akan mempunyai

berat jenis yang berbeda

4. Penambangan Minyak Bumi

Proses penambangan minyak bumi dilakukan sebagai berikut ini:

Drilling and well construction

Proses ini merupakan proses pembuatan lubang bor. Setelah dibuat, bor

dimasukkan pada lubangnya yang teridentifikasi mengandung minyak

bumi. Setelah siap, diuji kembali apakah ada kandungan minyak atau

tidak.

3. Well logging

Page 12: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 12

Proses ini merupakan proses pemetaan lapisan dan struktur bumi. Setelah dipetakan, diuji apakah yang diambil itu minyak bumi.

4. Well testing Setelah diuji, bor kemudian memompa sumur minyak hingga ke permukaan bumi. Kemudian, diatur berapa liter yang hasilkan dari sumur minyak.

5. Well completion Fungsi utamanya adalah menyaring pasir yang dihasilkan setelah proses penembakan dalam well testing. Pasir dikhawatirkan akan menyebabkan mengikis pipa produksi yang menyebabkan pecahnya pipa.

Setelah itu, minyak dikirim ke kilang minyak untuk diolah menjadi berbagai

macam barang.

5. Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah (cude oil) berbentuk cairan kental hitam dan berbau

kurang sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan bakar

maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah terlebih dahulu. Minyak

mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1

sampai 50. Titik didih hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya jumlah

atom C yang berada di dalam molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan

minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat, dimana minyak mentah

dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih yang

mirip.

Proses pengolahan minyak bumi dibagi menjadi beberapa bagian, antara

lain sebagai berikut ini.

a. Destilasi

Page 13: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 13

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan

perbedaan titik didihnya. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran

pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah

yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi

pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah

kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka

dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi)

Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian

atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda.

Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun

ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan

naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup

gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi

tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih

lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih

rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga

komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar

berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian

dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).

Page 14: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 14

Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak

bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal.

Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya

antara lain sebagai berikut :

Fraksi Rentang rantai karbon Trayek didih (°C)

Gas C1-C5 -160 - 30

Bensin C4-C12 30 - 90

Kerosin C6-C16 150 - 275

Minyak diesel C8-C21 200 - 350

Pelumas C17-C20 > 350

Parafin C20 ke atas > 400

Aspal C25 ke atas > 450

b. Proses Konversi

Proses konversi merupakan proses penyusunan ulang struktur molekul

hidrokarbon. Proses ini bertujuan untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan

kuantitias dan kualitas yang sesuai dengan pasar. Sebagai contoh, untuk

memenuhi kebutuhan fraksi bensin yang tinggi, maka sebagian fraksi rantai

panjang perlu diubah menjadi fraksi rantai pendek. Beberapa jenis proses

konversi dalam kilang minyak adalah:

1) Cracking

Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang

besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh

cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi

bensin.

2) Reforming

Reforming adalah perubahan dari bentuk rantai karbon lurus menjadi

rantai karbon bercabang. Contohnya, perubahan dari bentuk molekul bensin

yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu

lebih baik (rantai karbon bercabang). Reforming dilakukan dengan

menggunakan katalis dan pemanasan.

3) Alkalisasi dan Polimerisasi

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi

molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan

katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis).

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi

molekul besar. Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena

dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu

isooktana.

Page 15: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 15

4) Coking

Coking adalah proses perengkaha fraksi residu padat menjadi fraksi

minyak bakar dan hidrokarbon intermediat. Dalam proses inim dihasilkan

kokas. Kokas digunakan dalam industri aluminium sebagai elektrode untuk

ekstrasi logam Al.

c. Treating

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan

pengotor-pengotornya (S, N, O, logam, dan garam). Cara-cara proses

treating adalah sebagai berikut :

Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan

pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan

warna.

Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat

molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak

pelumas dengan pour point yang rendah.

Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan

untuk minyak pelumas

Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur

belerang.

d. Blending

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi

minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut.

Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil

minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan

berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat

sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses

pengolahannya.

6. Hasil Produk Minyak Bumi

Produk-produk ini dipisahkan berdasarkan fraksi-fraksi pada destilasi

bertingkat.

1. Gas

Gas biasanya digunakan dalam bentuk LPG (elpiji) yang dihasilkan dari

gas alam yang mengalami proses pengembunan karena penurunan suhu.

Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10). Gas elpiji

bersifat mudah terbakar, tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya

Page 16: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 16

berbau menyengat. Elpiji biasanya digunakan sebagai bahan bakar alat

dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur,

Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan

bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih

dahulu). Namun, penggunaan elpiji dapat menyebabkan terjadinya

kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat

menyebabkan kebakaran. Ini dikarenakan elpiji dapat menguap jika

dilepas dan menyebar dengan cepat.

2. Bensin

Bensin adalah cairan yang difungsikan untuk bahan bakar kendaraan

bermotor seperti mobil dan motor. Bensin mengandung lebih dari 5000

jenis hidrokarbon.

Bensin dapat diperoleh dari setilasi minyak bumi dan proses cracking

yaitu pemutusan gidrokarbon yang mempunyai rantai panjang dan

dilakukan pada suhu 500°C serta tekanan 25 atm. Proses cracking

dlakukan sebab fraksi bensin dalam minyak bumi relatif sedikit.

Oleh karena bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus

diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin

kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin

diubah menjadi gerak melalui tahapan sebagai berikut.

Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang menghasilkan dorongan

yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan

waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer ke piston menjadi

maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis rantai

hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin.

Alkana rantai lurus dalam bensin seperti n-heptana, n-oktana, dan n-

nonana sangat mudah terbakar. Hal ini menyebabkan pembakaran terjadi

terlalu awal sebelum piston mencapai posisi yang tepat. Akibatnya timbul

bunyi ledakan yang dikenal sebagai ketukan (knocking). Pembakaran

terlalu awal juga berarti ada sisa komponen bensin yang belum terbakar

sehingga energi yang ditransfer ke piston tidak maksimum.

Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin seperti

isooktana tidak terlalu mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit ketukan yang

dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke piston lebih besar. Oleh karena

itu, bensin dengan kualitas yang baik harus mengandung lebih banyak

alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dibandingkan alkana rantai

lurus. Kualitas bensin ini dinyatakan oleh bilangan oktan.

Page 17: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 17

Bilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan

bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin.

Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar,

dan nilai 100 untuk isooktana (2,2,4 trimetil pentana) yang tidak mudah

terbakar. Suatu campuran 30% n-heptana dan 70% isooktana akan

mempunyai bilangan oktan:

= (30/100 x 0) + (70/100 x 100)

= 70

Bilangan oktan suatu bensin

dapat ditentukan melalui uji

pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik

pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan

karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan

isooktana. Jika ada karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana

dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk

menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.

Berdasarkan bilangan oktan, bensin digolongkan menjadi tiga, yaitu

premium dengan bilangan oktan 88, pertamax dengan bilangan oktan 92,

dan pertamax plus dengan bilangan oktan 95.

Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya mempunyai bilangan oktan

kurang dari 70. Untuk menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada

beberapa hal yang dapat dilakukan:

Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi

hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming. Contohnya

mengubah n-oktana menjadi isooktana.

Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir

fraksi bensin.

Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk

memperlambat pembakaran bensin. Dulu digunakan Tetraethyl lead

(TEL) yang rumus kimianya Pb(C2H5)4. Penambahan 2-3 mL pada bensin

dapat menaikkan nilai oktan sebesar 15 poin. Oleh karena timbel (Pb)

bersifat racun, maka penggunaannya sudah dilarang dan diganti

dengan senyawa organik, seperti etanol dan MTBE (Methyl Tertiary

Butyl Ether).

3. Kerosin atau Minyak Tanah Kerosin biasanya dimanfaatkan sebagai:

a. Minyak Lampu

n-heptana

isooktana

Page 18: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 18

Kerosin sebagai minyak lampu dihasilkan dengan jalan penyulingan

langsung. Sifat-sifat yang harus diperhatikan bila kerosin digunakan

sebagai minyak lampu adalah warna, sifat bakar (Alkana-alkana memiliki

nyala api yang paling baik), visikositas (gaya kapiler), dan kadar belerang

(Sama seperti kadar belerang pada bensin).

b. Bahan bakar untuk pemanasan dan memasak

Macam-macam alat pembakar kerosin: Alat pembakar dengan sumbu gepeng: baunya tidak enak. Alat pembakar dengan sumbu bulat: mempunyai pengisian hawa yang

dipusatkan. Alat pembakar dengan pengabutan tekan: merek dagang primus

c. Bahan bakar motor

Motor-motor yang menggunakan kerosin sebagai bahan bakar adalah alat-alat pertanian (traktor), kapal perikanan, dan pesawat penerangan listrik kecil. Motor ini selain memiliki sebuah karburator juga mempunyai alat penguap untuk kerosin. Motor ini jalannya dimulai dengan bensin dan dilanjutkan dengan kerosin kalau alat penguap sudah cukup panas. Motor ini akan berjalan dengan baik bila kadar aromatik didalam bensin tinggi.

4. Minyak Diesel

Diesel adalah salah satu jenis bahan bakar minyak. Di Indonesia, Diesel

lebih dikenal dengan nama solar. Diesel khusus digunakan sebagai bahan

bakar mesin diesel, sejenis mesin pembakaran dalam. Mesin diesel

diciptakan oleh Rudolf Diesel (ia juga menemukan bahwa minyak lebih

efektif dalam penggunaan sebagai bahan bakar), dan disempurnakan

oleh Charles F. Kettering.

5. Minyak Pelumas Pelumas biasanya dimanfaatkan pada kendaraan bermotor. Dalam kendaraan, pelumas berfungsi sebagai: Pelicin gesekan mesin sehingga mengurangi energi dan panas pada

mesin Menjaga peralatan agar bisa beroperasi Zat penukar panas antara bagian-bagian yang terpanasi akibat

pembakaran (misal: piston) dan sistem pelepas panas. Anti korosi pada mesin karena pelumas mengurangi uap air yang

menempel pada mesin Pencegah munculnya serpihan-serpihan (karbon padat dan endapan)

pada proses mekanis

6. Parafin Parafin adalah nama umum untuk hidrokarbon alkan dengan formula CnH2n+2. Bentuk padat parafin, disebut lilin parafin, berasal dari molekul terberat mulai C20H42 hingga C40H82.

Page 19: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 19

Parafin dipakai untuk tutup botol, industri tenun menenun, korek api, korek api, lilin batik, lilin dan masih banyak lagi lainnya.

7. Aspal Aspal atau sering juga disebut bitumen ialah bahan hidrokarbon yang

bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap

air, dan visoelastis. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton) atau

aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan

konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan

aspal cair. Aspal digunakan untuk bahan bakar dan pelapis jalan raya.

B. Petrokimia

Minyak bumi selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan industri

kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-

bahan atau produk yang terbuat dari bahan dasarnya minyak dan gas bumi

disebut petrokimia. Bahan-bahan petrokimia dapat digolongkan: plastik,

serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai

jenis obat dan vitamin.

Proses petrokimia umumnya melalui tiga tahapan, yaitu:

1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia

2. Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara, dan

3. Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat

dimanfaatkan.

Hampir semua produk petrokimia berasal dari tiga jenis bahan dasar yaitu:

1. Olefin

Olefin yang terpenting adalah etena (etilina), propena (propilena), butena

(butilena) dan butadiena.

Etilena

propilena

butilena

butadiena

Page 20: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 20

Olefin pada umumnya dibuat dari etana, propana, nafta, atau minyak gas

(gas oil) melalui proses perngkahan (cracking). Proses perangkahan

menghasilkan campuran berbagai jenis hasil, bergantung pada ikatan mana

yang diputuskan.

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar etilena:

1. Polietilena

Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi yang digunakan

sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus/sampah.

2. PVC

PVC adalah polivinilkiorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa

(pralon).

3. Etanol

Etanol adalah bahan yang sehari-hari kita kenal sebagai alkohol yang

digunakan untuk bahan bakar atau bahan antar produk lain.

Alkohol dibuat dari etilena:

CH2 = CH2 + H2O → CH3 – CH2OH

4. Etilen glikol atau Glikol

Glikol digunakan sebagai bahan anti beku dalam radiator mobil di daerah

beriklim dingin.

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar propilena.

1. Polipropilena

Plastik polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Jenis plastik

polipropilena sering digunakan untuk karung plastik dan tali plastik.

Page 21: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 21

2. Gliserol

Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan

dan bahan untuk membuat bahan peledak (nitrogliserin)

3. Isopropil alkohol

Zat ini digunakan sebagai bahan utama untuk produk petrokimia lainnya

seperti aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan kutek)

Petrokimia yang pembuatannya menggunakan bahan dasar butadiene

adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadilena-rubber) dan nylon -6,6,

sedangkan yang menggunakan bahan dasar isobutilena adalah MTBE (metil

tertiary butyl eter)

2. Aromatika (benzena dan turunannya)

Aromatika yang terpenting adalah benzena (C6H6), totuena (C6H5CH3) dan

xilena (C6H4 (CH3))2. Aromatika dibuat dari nafta melalui proses yang disebut

reforming.

Bahan dasar benzena umumnya diubah menjadi stirena, kumena dan

sikloheksana

1. Stirena digunakan untuk membuat karet sinetik

2. Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk

membuat perekat

3. Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon

Benzena digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen.

Bahan dasar untuk toluena dan xilena untuk membuat bahan peledak

(TNT), asam tereftalat (bahan pembuat serat).

3. Gas Sintesis

Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon

monoksida (CO) dan hidrogen (H2). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau

LPG melalui proses yang disebut stean reforming atau oksidasi parsial.

Reaksi stean reforming : CH4(g) + H2O → CO(g) + 3H2(g)

Reaksi oksidasi parsial : 2CH4(g) + O2 → 2CO(g) + 4H2(g)

Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut:

Page 22: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 22

1. Amonia (NH3)

N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia

digunakan untuk membuat pupuk [CO(NH2)2] urea, [(NH4)2SO4]; pupuk ZA dan

(NH4NO3); amonium nitrat.

2. Urea [CO(NH2)2]

CO2(g) + 2NH3(g) → NH2COH4(S)

NH2CONH4(S) → CO(NH2)2(S) + H2O(g)

3. Metanol (CH3OH)

CO(g) + 2H3(g) → CH3OH(g)

Sebagian besar metanol diubah menjadi formal-dehida dan sebagian

digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.

4. Formal dehida (HCHO)

CH3OH(g) → HCHO(g) + H2(g)

Formal dehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan

mengawetkan preparat biologi.

C. Dampak Negatif dari Penggunaan Minyak Bumi

Salah satu dampak dari penggunaan minyak bumi adalah polusi udara.

Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau

biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan

mahkluk hidup, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak

properti. Polusi udara disebabkan oleh pembakaran minyak bumi yang

merupakan bahan bakar fosil. Polusi udara biasanya disebabkan oleh asap

buang kendaraan bermotor. Asap kendaraan bermotor mengeluarkan zat

yang berbahaya bagi manusia. Adapun zat-zat yang berbahaya bagi manusia

yaitu:

1. Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida adalah gas yang tak berwarna, tak berbau, tak

berasa, titik didih -192º C, tidak larut dalam air, dan beratnya 96,5% dari

berat udara. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan

Page 23: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 23

dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen dan

satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen. Karbon

monoksida berasal dari sumber alami seperti: kebakaran hutan, oksidasi dari

terpene yang diemisikan hutan ke atmosfer, produksi CO oleh vegetasi dan

kehidupan di laut. Sumber CO lainnya berasal dari bensin motor, motor

diesel, kapal terbang, proses industri, pembakaran sampah, kebakaran

hutan, pembakaran sampah pertanian, dan lain-lain

Karbon monoksida pertama kali dihasilkan oleh kimiawan Perancis de

Lassone pada tahun 1776 dengan memanaskan seng oksida dengan kokas.

Dia menyimpulkan bahwa gas yang dihasilkan adalah hidrogen karena ketika

dibakar ia menghasilkan lidah api berwarna biru. Gas ini kemudian

diidentifikasi sebagai senyawa yang mengandung karbon dan oksigen oleh

kimiawan Inggris William Cumberland Cruikshank pada tahun 1800.

Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari

senyawa karbon, sering terjadi pada mesin pembakaran dalam. Reaksi

pembakaran bensin sebagai berikut:

2C8H18(g) + 25O2(g) → 16CO2(g) + 18H2O(g)

Apabila gas O2 dalam ruang mesin mencukupi, reaksi tersebut akan

berjalan dengan sempurna. Namun, biasanya gas O2 tidaklah mencukupi.

Sehingga dihasilkan gas CO, partikel-partikel karbon, dan asap tebal.

Karbon monoksida memiliki efek radiative forcing secara tidak langsung

dengan menaikkan konsentrasi metana dan ozon troposfer melalui reaksi

kimia dengan konstituen atmosfer lainnya (misalnya radikal hidroksil OH-)

yang sebenarnya akan melenyapkan metana dan ozon. Dengan proses alami

di atmosfer, karbon monoksida pada akhirnya akan teroksidasi menjadi

karbon dioksida. Konsentrasi karbon monoksida memiliki jangka waktu

pendek di atmosfer.

Karakteristik biologik yang paling penting dari CO adalah kemampuannya

untuk berikatan dengan haemoglobin, pigmen sel darah merah yang

mengakut oksigen keseluruh tubuh. Sifat ini menghasilkan pembentukan

karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali lebih stabil dibandingkan

oksihaemoglobin (HbO2) karena memilliki afinitas yang 300 kali lebih besar

daripada O2. Penguraian HbCO yang relatif lambat menyebabkan

terhambatnya kerja molekul sel hemoglobin dalam fungsinya membawa

oksigen keseluruh tubuh.

Hb + O2 → O2Hb (oksihemoglobin)

Hb + CO → COHb (karboksihemoglobin)

Hb yang telah mengikat oksigen juga dapat diserang oleh CO.

Page 24: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 24

O2Hb + CO → COHb + O2

Ambang batas CO di udara adalah di bawah 100 ppm. Gas CO sebanyak

30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing

dan mual. Bila kadar CO lebih dari 100 ppm akan menimbulkan sakit kepala

dan cepat lelah. Sementara kadar CO di atas 750 ppm dapat menyebabkan

kematian.

2. Karbon Dioksida (CO2)

Gas CO2 merupakan gas yang tidak berwarna, tidak beras, dan tidak,

merangsang. Sumber gas CO2 berasal dari proses pembakaran minyak bumi,

batu bara, dan gas alam. Gas kerbon dioksida tidak berbahaya bagi manusia.

Gas CO2 membentuk lapisan transparan di atmosfer. Hal ini

mengakibatkan suhu udara di bawah lapisan CO2 dan dipermukaan bumi

semakin tinggi, sehingga mempengaruhi makhluk hidup.

Proses terjadinya kenaikan suhu udara di atmosfer disebabkan oleh sinar

inframerah yang berasal dari matahari, menembus atmosfer tanpa rintangan.

Tenaga panas itu akan sampai ke bumi dan diserap oleh tanah serta benda-

benda di permukaannya.

Ketika objek yang berasal dari permukaan bumi memancar sinar

inframerah, sinar itu tidak dapat lepas ke ruang angkasa tetapi ditahan dan

diserap oleh gas CO2 dan uap air yang ada di atmosfer. Gas CO2 yang

transparan terhadap sinar akan memancarkan kembali energi radiasi ke

bumi. Ini mengakibatkan suhu di permukaan bumi meningkat. Inilah yang

disebut pemanasan global sementara gas CO2 di atmosfer disebut efek rumah

kaca.

Page 25: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 25

Efek ini berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi

rata-rata 15°C. Tanpa CO2 suhu rata-rata permukaan bumi diperkirakan

mencapai sekitar -25°C.

3. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)

Gas belerang oksida atau sering ditulis dengan SOx terdiri atas gas SO2

dan gas SO3 yang keduanya mempunyai sifat berbeda. Gas SO2 berbau tajam

dan tidak mudah terbakar, sedangkan gas SO3 bersifat sangat reaktif. SOx

mempunyai ciri bau yang tajam, bersifat korosif (penyebab karat), beracun

karena selalu mengikat oksigen untuk mencapai kestabilan phasa gasnya.

SOx menimbulkan gangguan sitem pernafasan, jika kadar 400-500 ppm akan

sangat berbahaya, 8-12 ppm menimbulkan iritasi mata, 3-5 ppm menimbulkan

bau. Ini disebabkan SOx bereaksi dengan air dalam saluran pernafasan

sehingga membentuk asam sulfit atau sulfat yang merusak jaringan dan

menimbulkan rasa sakit

Konsentrasi gas SO2 diudara akan mulai terdeteksi oleh indera manusia

(tercium baunya) manakala kensentrasinya berkisar antara 0,3 – 1 ppm. Jadi

dalam hal ini yang dominan adalah gas SO2. Namun demikian gas tersebut

akan bertemu dengan oksigen yang ada diudara dan kemudian membentuk

gas SO3 melalui reaksi berikut :

2SO2 + O2 (udara) → 2SO3

Pencemaran SOx diudara terutama berasal dari pembakaran belerang

yang terlarut dalam bahan bakar minyak bumi serta belerang yang

terkandung dalam bijih logam yang diproses dalam industri pertambangan.

Pada suhu tinggi sulfida logam mudah dioksida menjadi oksida logam melalui

reaksi berikut :

2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

Meskipun sumber alami (gunung berapi atau panas bumi) mungkin hadir

pada beberapa tempat, sumber antropogenik, pembakaran bahan bakar fosil

yang mengandung sulfur, mendominasi daerah perkotaan. Ini termasuk

sumber pokok (pembangkit tenaga listrik, pabrik pembakaran,

pertambangan dan pengolahan logam), sumber daerah (pemanasan

domestik dan distrik), dan sumber bergerak (mesin diesel)

Page 26: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 26

Adanya uap air dan oksida belerang dalam udara akan mengakibatkan

terjadinya reaksi pembentukan asam sulfat maupun asam sulfit. Reaksinya

adalah sebagai berikut :

SO2 + H2O → H2SO3 (asam

sulfit)

SO3 + H2O → H2SO4 (asam

sulfat)

Apabila asam sulfat

maupun asam sulfit tersebut

ikut berkondensasi di udara

dan kemudian jatuh bersama-

sama, air hujan akan bersifat

asam (pH dibawah 5,7). Inilah

yang disebut hujan asam.

Hujan asam membilas unsur hara penting seperti kalsium dan

magnesium. Hujan asam membuat tanah menjadi bersifat asam sehingga

tidak baik bagi tumbuhan. Hujan asam membebaskan ion aluminium yang

merupakan racun bagi tumbuhan. Hal ini menyebabkan tumbuhan mati dan

produktivitasnya menurun.

Hujan asam dapat membunuh beberapa spesies ikan yang rentan dengan

perubahan pH air dan menurunkan keragaman hayati. Selain itu, untuk pH

rendah juga dapat meningkatkan level aluminium di dalam air yang dapat

membuat ikan kekurangan oksigen dan keracunan.

Kerusakan juga dialami oleh bangunan yang bahan-bahannya seperti

batu kapur, batu pualam, dan beton akan dirusak oleh hujan asam. Bahan

bangunan mengandung kalsium karbonat (CaCO3). Kalsium karbonat larut

dalam asam. Efek dari kerusakan ini akan tampak pada penampilannya,

integritas struktur, dan umur dari gedung tersebut.

4. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)

Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx, karena oksida nitrogen

mempunyai 2 macam bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO2 dan gas

NO. Sifat gas NO2 adalah berwarna dan berbau, sedangkan gas NO tidak

berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan

berbau tajam menyengat hidung.

Dari seluruh jumlah NOx yang dibebaskan ke atmosfer, jumlah yang

terbanyak adalah dalam bentuk NO yang diproduksi oleh aktivitas bakteri.

Akan tetapi poluasi NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah

karena tersebar secara merata sehingga jumlahnya menjadi kecil. Yang

Page 27: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 27

menjadi masalah adalah polusi NO yang diproduksi oleh kegiatan manusia

karena jumlahnya akan meningkat hanya pada tempat-tempat tertentu.

Konsentrasi NOx di udara di daeraah perkotaan biasanya 10-100 kali lebih

tinggi daripada di udara daerah pedesaan. Konsentrasi NOx di udara daerah

perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb). Seperti halnya CO, emisi

nitrogen oksida dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber utama

NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran, dan kebanyakan

pembakaran disebabkan oleh kendaraan, produksi energi dan pembuangan

sampah. Sebagian besar emisi NOx yang dibuat manusia berasal dari

pembakaran arang, minyak, gas alam dan bensin.

Oksida yang lebih rendah yaitu NO terdapat di atmosfer dalam jumlah

lebih besar daripada NO2. Pembentukan NO dan NO2 mencakup reaksi antara

nitrogen dan oksigen di udara sehingga membentuk NO, kemudian reaksi

selanjutnya antara NO dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2.

Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :

N2(g) + O2(g) → 2NO(g)

2NO(g) + O 2 → 2NO2(g)

NOx bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan

fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya

pandang, iritasi pada mata dan saluran pernafasan, menjadikan tanaman layu

dan menurunkan kualitas materi. NO2 yang mempunyai ppm lebih besar dari 1

menyebabkan terbentuknya zat yang bersifat karsinogenik atau penyebab

kanker. NOx juga merupakan sumber dari hujan asam.

5. Timah hitam

Kita telah mengetahui bahwa TEL biasanya dicampur pada bensin. TEL

atau tetraethyl lead (lead artinya timbel atau timah hitam) mempunyai rumus

kimia Pb(C2H5)4. Penambahan 2-3 mL pada bensin dapat menaikkan nilai

oktan sebesar 15 poin. Pembakaran bensin yang diperkaya dengan TEL akan

manghasilkan oksida timah hitam yang akan keluar bersama asap kendaraan.

Namun, timah hitam pada TEL dapat mengendap pada tanaman sehingga

bahan makanan terkontaminasi. Hal inilah yang menyebabkan keracunan

timbel. Keracunan timbel yang ringan menyebabkan sakit kepala, mudah

teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat

menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati. Timbel juga dapat

menurunkan IQ dan intelegensi pada anak.

Karena racun inilah digunakan methyl tertiary-butyl ether (MTBE). MTBE

diciptakan untuk mengurangi emisi CO dan ozon sekaligus meningkatkan

nilai oktan. MTBE memiliki rumus kimia (CH3)3COCH3.

Page 28: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 28

Bab 3

Penutup

A. Kesimpulan

Minyak bumi terbentuk dari makhluk hidup yang yang mati dan ditutupi

oleh lumpur sehingga jasad-jasad tersebut mengalami proses penguraian

yang memakan waktu berjuta-juta tahun sehingga terbentuknya minyak bumi.

Minyak bumi mengandung berbagai campuran hidrokarbon dan zat-zat

pengotor minyak bumi. Pencarian sumber minyak bumi membutuhkan

seorang geolog yang ahli kebumian dan pengukuran-pengukuran yang

menghasilkan data yang akurat. Selanjutnya minyak bumi ditambang baik di

darat maupun di lepas pantai. Minyak bumi ditambang dengan menggunakan

bor dan dipompa ke kilang minyak. Di kilang minyak, minyak diolah dengan

proses distilasi bertingkat sehingga menghasilkan fraksi-fraksi yang

digukankan oleh manusia. Hasil dari minyak bumi kemudian dilakukan proses

konvensi, pembersihan zat-zat pengotor, dan pencampuran zat-zat aditif

untuk memenuhi keinginan pasar. Contoh produk antara lain bensin.

Petrokimia merupakan salah satu contoh produk dari pengolahan minyak

bumi. Petrokimia terbagi menjadi olefin, aromatika, dan gas sintetis. Produk

ini sering dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Minyak bumi menghasilkan zat-zat yang merugikan manusia. Zat-zat yang

merugikan bagi manusia yaitu karbon monoksida, karbon dioksida, sulfur

dioksida, nitrogen oksida, dan timah hitam. Zat-zat tersebut dapat

menyebabkan fenomena alam antara lain pemanasan global, hujan asam, dan

lain-lain. Beberapa zat merugikan kesehatan manusia.

B. Saran

Minyak bumi menghasilkan zat yang tidak berguna bagi manusia meski

minyak bumi memiliki kegunaan yang banyak bagi manusia. Oleh karena itu,

kita harus peduli terhadap lingkungan kita. Kita harus mengelola penggunaan

minyak bumi agar lingkungan tidak tercemar. Misalnya, dengan memasang

pengubah katalik di knalpot agar gas-gas yang tidak diinginkan bisa hilang.

Langkah lainnya dengan menanam pohon agar emisi CO2 bisa menipis

sehingga pemanasan global dapat kita cegah. Kita juga seharusnya

memanfaatkan energi sekitar yang bebas bahan kimia. Misalnya dengan

memanfaatkan energi surya, energi angin, energi bioetanol, dan lain-lain.

Dengan memanfaatkan energi yang bebas polusi, kita juga bisa menghemat

persediaan minyak bumi karena minyak bumi merupakan energi tidak dapat

diperbaharui.

Page 29: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 29

Daftar Pustaka

Purba, Michael. 2004. Kimia 1b untuk SMA Kelas X . Jakarta: PT Erlangga

Tim Penyusun. 2004. Sains KIMIA untuk Kelas 1. Jakarta: PT Bumi Aksara

Tim Penyusun. 2003. Kimia 1b Kelas 1 SMU Semester 2. Klaten: PT Intan

Pariwara

P., Teguh dan Hidayat, Nur. Fokus Buku Ajar Kimia untuk SMA/MA Semester 2

Kelas X. Solo: CV. Sindunata

Sumber website:

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/proses-pembentukan-minyak-bumi/

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana%200606249_IE6.0/

halaman_9.html

http://mochijar.blogspot.com/2009/02/sejarah-penemuan-minyak-bumi-untuk.html

http://www.kaskus.us/showthread.php?t=3513929

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana%200606249_IE6.0/

halaman_10.html

http://chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_organik_dasar/minyak-bumi/proses-konversi/

http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji

http://forum.um.ac.id/index.php?topic=24948.0

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/kerosin-dan-penggunaannya/

http://id.wikipedia.org/wiki/Diesel

http://id.shvoong.com/exact-sciences/1637209-sekilas-tentang-minyak-pelumas/#ixzz1KiUMd96q

http://id.wikipedia.org/wiki/Parafin

http://id.wikipedia.org/wiki/Aspal

http://organisasi.org/hasil_output_proses_pengolahan_minyak_bumi_minyak_bakar_diesel_bensol

_kerosin_gas_bakar_arang_pendidikan_sains_kimia

http://putracenter.net/2009/01/07/pencemaran-udara-dampak-dan-solusinya/

http://health.detik.com/read/2011/03/15/133313/1592008/763/kenapa-hujan-asam-itu-berbahaya

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/karbonmonoksida-dan-dampaknya-

terhadap-kesehatan/

Page 30: Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan

Minyak Bumi dan Lingkungan Page 30

http://jurnalingkungan.wordpress.com/karbon-monoksida/

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksida

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/dampak-pencemaran-udara-oleh-

belerang-oksida-sox/

http://putraprabu.wordpress.com/2008/12/20/nitrogen-oksida-nox/

http://www.chm.bris.ac.uk/motm/leadtet/leadh.htm