MINYAK BUMI 2006

MINYAK BUMI

OLEH :

Nama : I Putu Bayu Starriawan

No : 08

Kelas : X.3

SMA NEGERI 1 KUTA UTARA

TAHUN PELAJARAN 2010-2011

KATA PENGANTAR

1

MINYAK BUMI 2006

OM SWASTIASTU

Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan

rahmat-Nya kepada kita. Karena atas anugerah-Nya makalah ini dapat diselesaikan

dengan baik, sehingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah

tentang minyak bumi ini.

Dalam makalah ini membahas beberapa pengertian, pembentukan, pengolahan,

dan permasalahan seputar minyak bumi, gas alam, yang dapat membantu para

pembaca untuk mengetahui lebih lanjut terhadap minyak bumi tersebut. Penulis

ingin mengucapkan terimakasih pada sumber-sumber yang telah membantu dalam

menyelesaikan makalah ini yang dapat menjadi pembelajaran bagi semua yang

membacanya.

DAFTAR ISI

2

MINYAK BUMI 2006

Cover depan ………………………………………………………………………………… 1

Kata pengantar ……………………………………………………………………………. 2

Daftar isi ……………………………………………………………………………………… 3

Abstraksi..............................................................................................4

Bab I ( Pendahuluan ) ………………………………………………………………….. 4

1.1 Latar belakang ……………………………………………………………. 5

1.2 Rumusan Masalah ………………………………………………………. 5

1.3 Metode penulisan ………………………………………………………. 6

1.4 Tujuan penulisan ………………………………………………………… 6

Bab II ( Pembahasan ) ………………………………………………………………….. 7

2.1 minyak bumi secara luas …………………………………………….. 7

2.2 pengolahan minyak bumi ……………………………………………. 8

2.3 proses penyulingan minyak bumi ……………………………….. 8

2.4 pemrosesan minyak bumi …………………………………………… 9

2.5 komposisi minyak bumi ……………………………………………… 18

2.6 teori pembentukan minyak bumi ……………………………….. 24

2.7 minyak bumi di dunia ………………………………………………… 27

Bab III (Penutup ) ……………………………………………………………………….. 50

3.1 Kesimpilan …………………………………………………………………. 50

3.2 Saran …………………………………………………………………………. 50

Daftar pustaka …………………………………………………………………………… 52

3

MINYAK BUMI 2006

ABSTRAKSI

Minyak bumi adalah salah satu kekayaan alam yang terdapat di seluruh dunia. Dalam

ilmu kimia, minyak bumi merupakan suatu campuran kompleks, dan terdiri dari hidrokarbon.

Hidrokarbon yang utama adalah alkana, kemudian sikloalkana. Terdiri pula dengan komponen

seperti: hidrokarbon aromatik, sedikit alkena, dan berbagai senyawa karbon yang mengandung

oksigen, nitrogen, dan belerang. Minyak bumi terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian

bahan-bahan organik (sel-sel dan jaringan hewan/tumbuhan laut) yang tertimbun selama berjuta

tahun di dalam tanah, baik di daerah daratan atau pun di daerah lepas pantai. Hal ini

menunjukkan bahwa minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui.

Terbentuknya minyak bumi sangat lambat, oleh karena itu perlu penghematan dalam

penggunaannya.

Di Indonesia, minyak bumi banyak terdapat di bagian utara Pulau Jawa,

bagian timur Kalimantan dan Sumatera, daerah kepala burung Papua, serta bagian

timur Seram. Minyak bumi juga diperoleh di lepas pantai Jawa dan timur

Kalimantan. Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki

jenis yang beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing.

Sifat dan karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan

selanjutnya bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya. Hal ini juga akan

mempengaruhi produk yang dihasilkan dari pengolahan minyak tersebut.

Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya memiliki

manfaat yang sangat penting dalam kehidupan manusia sehari-hari, sebagai

contoh penggunaan minyak tanah, gas, dan bensin. Berbagai hasil olahan minyak

bumi memberi berbagai dampak dari positif hingga negatif. Oleh karena itu

sebagai generasi penerus bangsa, kita juga harus memikirkan bahan bakar

alternatif apa yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil ini, jika

suatu saat nanti bahan bakar ini habis.

4

MINYAK BUMI 2006

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Minyak bumi sudah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu, masyarakat

Yunani kuno dan Indian Amerika menggunakan minyak bumi untuk

membakar kapal-kapal musuh dengan menumpahkan minyak ke lautan

dan menggunakan minyak mentah untuk mencegah air merembes ke

dalam perahu, dan juga sebagai campuran cat dan obat-obatan.

Namun minyak merupakan sumber energi yang paling murah dan mudah

diperoleh. Selama ini banyak orang terlena dengan tersedianya bahan minyak yang

sangat banyak, tapi tidak untuk kemudian hari. Bahan minyak bumi segera habis

dan bahan pengganti minyak harus tersedia dalam waktu dekat. Untuk menghapus

kemiskinan akan bahan bakar tersebut, tekhnologi dan riset harus dikembangkan

agar pemanfaatan bahan-bahan pengganti minyak tersebut bisa efisien. Bila waktu

mengharuskan kita untuk menghentikan penggunaan minyak bumi karena

terbatasnya persediaan, banyak alternative lain sebagai penganti minyak bumi

setelah diprosesnya. Bahan enerji lain dapat diperoleh dari batu bara, nuklir, gas

alam, angin, matahari, ombak, air, minyak berat, ‘shale’, ‘tar’, bio-enerji, bio-

massa, ‘fuel cell’. Pada akhirnya nanti penggunaan minyak bumi akan lebih banyak

untuk bahan petrokimia, farmasi, pupuk, kimia organik, polimer yang akan

mempercepat dalam usaha men-sejahterakan umat manusia.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam penyusunannya, makalah ini dibatasi dengan pertanyaan :

1. Bagaimana minyak bumi terbentuk ?

2. Komponen apa saja yang terdapat pada minyak bumi ?

3. Dimana daerah penyulingan minyak bumi?

5

MINYAK BUMI 2006

4. Apa saja kegunaan minyak bumi ?

5. Bagaimana pegolahan minyak bumi ?

1.3 Metode Penulisan

Metode penyusunan makalah ini dengan dilakukan pengumpulan-pengumpulan data mengenai Minyak

dan Gas Bumi dari beberapa Buku Referensi, Internet, dan juga dari kunjungan ke kawasan Museum

Minyak dan Gas bumi di Taman Mini Indonesia Indah dimana disana kami mendapatkan banyak info

sekaligus foto – foto miniature mengenai Pemanfaatan Minyak dan Gas Bumi

1.4 Tujuan Penulisan

Makalah ini disusun bertujuan:

1. Untuk mengetahui sejarah minyak bumi

2. Untuk mengetahui cara pembentukan minyak bumi

3. Untuk mengetahui apa saja yang terdapat pada minyak bumi

4. Untuk mengetahui daerah-daerah penambangan minyak bumi

5. Untuk mengetahui betapa perkembangan peradaban manusia setelah ditemukan minyak bumi

6. Untuk mengetahui kegunaan dari Minyak Bumi

6

MINYAK BUMI 2006

BAB II

Pembahasan

MINYAK BUMI

Minyak bumi pada saat ini adalah bahan bakar fosil yang terpenting. Kebutuhan

minyak bumi untuk menjamin kelangsungan industri merupakan yang ke-2 setelah

kebutuhan manusia akan makanan, udara, air, dan perumahan. Minyak kasar

(crude oil) adalah cairan kental hitam yang terkumpul dalam kantong-kantong

lapisan batu-batuan. Minyak kasar dibawa ke permukaan bumi melalui pengeboran

dan pemompaan. Untuk pemanfaatannya dengan cara pengilangan (refining).

2.1 MINYAK BUMI SECARA LUAS

Minyak bumi adalah suatu campuran kompleks yang sebagian besar terdiri

atas hidrokarbon (yang banyak mengandung alkana dan siloalkana). Komponen

lainnya hidrokarbon aromatic, sedikit alkena dan berbagai senyawa karbon yang

mengandung 02,N, dan belerang. Hidrokarbon dalam minyak bumi ada yang jenuh

dan tidak jenuh. Ada juga yang alifatik, alisiklik, dan aromatic. Namun komponen

terbesar dari minyak bumi adalah hidrokarboon jenuh yaitu alkana dan siloalkana.

Senyawa siklik dalam minyak bumi, terutama adalah turunan siklopentana dan

sikloheksana yang disebut nafta. Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari

bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas

hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar,

yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak Bumi. Komponen kimia

dari minyak bumi dipisahkan oleh proses distilasi, yang kemudian, setelah diolah

lagi, menjadi minyak tanah, bensin, lilin, aspal, dll.

7

MINYAK BUMI 2006

Titik pendidihan dalam tekanan atmosfer fraksi distilasi dalam derajat

Celcius:

minyak eter : 40 - 70 °C (digunakan sebagai pelarut)

minyak ringan: 60 - 100 °C (bahan bakar mobil)

minyak berat: 100 - 150 °C (bahan bakar mobil)

minyak tanah ringan : 120 - 150 °C (pelarut dan bahan bakar untuk rumah

tangga)

kerosene : 150 - 300 °C (bahan bakar mesin jet)

minyak gas : 250 - 350 °C (minyak diesel/pemanas)

minyak pelumas : > 300 °C (minyak mesin)

sisanya: tar, aspal, bahan bakar residu

Beberapa ilmuwan menyatakan bahwa minyak adalah zat abiotik, yang berarti zat ini tidak

berasal dari fosil tetapi berasal dari zat anorganik yang dihasilkan secara alami dalam perut bumi. Namun,

pandangan ini diragukan dalam lingkungan ilmiah.

2.2 PENGOLAHAN MINYAK BUMI

Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan. Minyak bumi diperoleh dengan

membuat sumur bor. Di Indonesia penambangan minyak terdapat di berbagai tempat, misalnya Aceh,

Sumatera Utara , Kalimantan , dan Irian Jaya.Minyak mentah (crude 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 (cruide oil ) mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1

hinggga 50, karena titik didih karbon telah meningkat seiring bertambahnya jumlah atom C dalam

molekulnya.Oleh karena itu pengolahan (pemurnian =refining ) minyak bumi dilakukan melalui distilasi

bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih

yang mirip.Mula-mula minyak mentah pada suhu sekitar 400°C, kemudian dialirkan ke dalam menara

fraksionasi.

Komponen yang titik didihnya tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah,sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup.

8

MINYAK BUMI 2006

2.3 PROSES PENYULINGAN MINYAK BUMI DAN HASILNYA

Pengilangan/penyulingan (refining) adalah proses perubahan minyak mentah menjadi produk yang dapat dijual (marketeble product) melalui kombinasi proses fisika dan kimia.

Produk yang dihasilkan dari proses pengilangan/penyulingan tersebut antara lain:

1. Light destilates adalah komponen dengan berat molekul terkecil.

a. Gasoline (Amerika Serikat) atau motor spirit (Inggris) atau bensin (Indonesia) memiliki titik didih terendah dan merupakan produk kunci dalam penyulingan yang digunakan sebagai bahan pembakar motor (:t 45% dari minyak mentah diproses untuk menghasilkan gasolin.

b. Naphta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerasin. Beberapa naphta digunakan sebagai :

Pelarut dry cleaning (pencuci) Pelarut karet Bahan awal etilen Dalam kemileteran digunakan sebagai bahan bakar jet dikenanl sebagai jP-4

c. Kerosin memiliki titik didih tertinggi dan biasanya digunakan sebagai

Minyak tanah Bahan bakar jet untuk air plane

2. Intermediate destilates merupakan minyak gas atau bahan bakar diesel yang penggunaannya sebagai bahan bakar transportasi truk-truk berat, kereta api, kapal kecil komersial, peralatan pertanian dan lain-lain.

3.Heavy destilates merupakan komponen dengan berat molekul tinggi. Fraksi ini biasanya dirubah menjadi minyak pelumas (lubricant oils), minyak dengan berat jenis tinggi dari bahan bakar, lilin dan stock cracking. 4.Residu termasuk aspal, residu bahan bakar minyak dan petrolatum.

2.4 Pemrosesan Minyak Bumi

Pada pemrosesan minyak bumi melibatkan 2 proses utama, yaitu :

1. Proses pemisahan (separation processes)

9

MINYAK BUMI 2006

2. Proses konversi (convertion processes)

Proses pengilangan (refines) pertama-tama adalah mengubah komponen minyak menjadi fraksi-fraksi yang laku dijual berupa beberapa tipe dari destilasi. Beberapa perlakuan kimia dan pemanasan dilakukan untuk memperbaiki kualitas dari produk minyak mentah yang diperoleh. Misalnya pada tahun 1912 permintaan gasolin melebihi supply dan untuk memenuhi permintaan tersebut maka digunakan proses "pemanasan" dan "tekanan" yang tinggi untuk mengubah fraksi yang tidak diharapkan. Molekul besar menjadi yang lebih kecil dalam range titik didih gasolin, proses ini disebut cracking.

a. Proses Pemisahan (Separation Processes)

Unit operasi yang digunakan dalam penyulingan minyak biasanya sederhana tetapi yang kompleks adalah interkoneksi dan interaksinya. Proses pemisahan tersebut adalah :

1. Destilasi

Bensin, kerasin dan minyak gas biasanya disuling pada tekanan atmosfer,

fraksi-fraksi minyak pelumas akan mencapai suhu yang lebih tinggi dimana zat-zathidrokarbon mulai terurai (biasanya kira-kira antara suhu 375 -400°C) karena itu lebih baik jika minyak pelumas disuling dengan tekanan yang diturunkan. Pengurangan tekanan diperoleh dengan menggunakan sebuah pompa vakum(vacuum pump).

10

MINYAK BUMI 2006

Menara destilasi

Dimenara inilah terjadi proses destilasi. Yaitu proses pemisahan larutan dengan menggunakan panas sebagai pemisah. Syarat utama agar terjadinya proses destilasi adalah adanya perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap. Dengan demikian apabila komposisi fase cair dan face uap sama maka proses destilasi tidak mungkin dilakukan. Proses destilasi pada kilang minyak bumi merupakan pengolahan secara fisika yang primer sebagai awal dari semua proses memproduksi BBM.

2. Absorpsi

Umumnya digunakan untuk memisahkan zat yang bertitik didih tinggi dengan gas. Minyak gas digunakan untuk menyerap gasolin alami dari gas-gas basah. Gas-gas dikeluarkan dari tank penyimpanan gas sebagai hasil dari pemanasan matahari yang kemudian diserap ulang oleh tanaman. Steam stripping pada umumnya digunakan untuk mengabsorpsi hidrokarbon fraksi ringan dan memperbaiki kapasitas absorpsi minyak gas.

Proses ini dilakukan terutama dalam hal-hal sebagai berikut:

Untuk mendapatkan fraksi-fraksi gasolin alami yang dapat dicampurkan pada bensin. Untuk pemisahan gas-gas rekahan dalam suatu fraksi yang sangat ringan (misalnya fraksi

yang terdiri dari zat hidrogen, metana, etana) dan fraksi yang lebih berat yaitu yang mempunyai komponen-komponen yang lebih tinggi.

Untuk menghasilkan bensin-bensin yang dapat dipakai dari berbagai gas ampas dari suatu instalasi penghalus.

3. Adsorpsi

Proses adsorpsi digunakan untuk memperoleh material berat dari gas.

Pemakaian terpenting proses adsorpsi pada perindustrian minyak adalah :

Untuk mendapatkan bagian-bagian berisi bensin (natural gasoline) dari gas-gas buni, dalam hal ini digunakan arang aktif.

Untuk menghilangkan bagian-bagian yang memberikan warna dan hal-hal lain yang tidak dikehendaki dari minyak, digunakan tanah liat untuk menghilangkan warna dan bauxiet (biji oksida-aluminium).

4. Filtrasi

11

MINYAK BUMI 2006

Digunakan untuk memindahkan endapan lilin dari lilin yang mengandung destilat. Filtrasi dengan tanah liat digunakan untuk decolorisasi fraksi.

5. Kristalisasi

Sebelum di filtrasi lilin harus dikristalisasi untuk menyesuaikan ukuran kristal dengan cooling dan stirring. Lilin yang tidak diinginkan dipindahkan dan menjadi lilin mikrokristalin yang diperdagangkan.

6. Ekstraksi

Pengerjaan ini didasarkan pada pembagian dari suatu bahan tertentu dalam dua bagian yang mempunyai sifat dapat larut yang berbeda.

b. Proses Konversi (conversion processes)

Hampir 70% dari minyak mentah di proses secara konversi di USA, mekanisme yang terjadi berupa pembentukan "ion karbonium" dan "radikal bebas".

Dibawah ini ada beberapa contoh reaksi konversi dasar yang penting:

1. Cracking atau Pyrolisis

Cracking atau pyirolisis merupakan proses pemecahan molekul-molekul hidrokarbon besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil dengan adanya pemanasan atau katalis.

C7H15C15H30C7H15 C7H16 + C6H12CH2 + C14H28CH2

Minyak gas berat gasolin gasalin (anti knock) recycle stockDengan adanya pemanasan yang cukup dan katalis maka hidrokarbon paraffin akan pecah menjadi dua atau lebih fragmen dan salah satunya berupa olefin. Semua reaksi cracking adalah endotermik dan melibatkan energi yang tinggi. Proses cracking meliputi:

* Proses cracking thermis murni

Proses ini merupakan proses pemecahan molekul-molekul besar dari zat hidrokarbon yang dilakukan pada suhu tinggi yang bekerja pada bahan awal selama waktu tertentu.

Suatu proses crackingi, biasanya selain menghasilkan bensin (gasoline) juga mengandung molekul-molekul yang lebih kecil (gas) dan molekul-molekul yang lebih besar (memiliki titik didih yang lebih tinggi dari bensin). Proses cracking dilakukan untuk menghasilkan fraksi-fraksi bensin yang berat yaitu yang mempunyai bilangan oktan yang buruk karena umunya bilangan oktan itu meningkat jika titik didihnya turun. Maka pada cracking bensin berat akan diperoleh suatu perbaikan dalam kualitas bahan pembakarnya yang disebabkan oleh 2 hal,yaitu:

12

MINYAK BUMI 2006

Penurunan titik didih rata-rata Terbentuknya alken

Oleh karena itu bilangan oktan dapat meningkat dengan sangat tinggi, misalnya dari

45-50 hingga 75-80.

* Proses cracking thermis dengan katalisator

Dengan adanya katalisator maka reaksi cracking dapat terjadi pada suhu yang lebih rendah. Keuntungan dari proses thermis-katalisator adalah:

Perbandingan antara bensin terhadap gas adalah sangat baik karena disebabkan oleh pendeknya waktu cracking pada suhu yang lebih rendah.

Bensin yang dihasilkan menunjukkan angka oktan yang lebih baik.

Dengan adanya katalisator dapat terjadi proses isomerisasi, dimana alkena alkena dengan rantai luru dirubah menjadi hidrokarbon bercabang, selanjtnya terjadi aromatik-aromatik dalam fraksi bensin yang lebih tinggi yang juga dapat mempengaruhi bilangan oktan.

* Proses cracking dengan chlorida-aluminium (AlCl3) yang bebas air

Bila minyak dengan kadar aromatik rendah dipanaskan dengan AlCl3 bebas air pada suhu 180-2000C maka akan terbentuk bensin dalam keadaan dan waktu Tertentu. Bahan yang tidak mengandung aromatik (misalnya parafin murni) dengan 2 atau 5% AlCl3 dapat merubah sebagian besar (90%) dari bahan itu menjadi bensin, bagian lain akan ditingga/ sebagai arang dalam ketel. Anehnya pada proses ini bensin yang dihasilkan tidak mengandung alkena-alkena tetapi masih memiliki bilangan oktan yang lumayan, hal ini mungkin disebabkan kerena sebagian besar alkena bercabang. Kerugian dari proses ini adalah :

Mahal karena AlCl3 yang dipakai akan menyublim dan mengurai. Bahan-bahan yang dapat dikerjakan terbatas. Pada saat reaksi berlangsung, banyak sekali gas asam garam maka harus memakai alat-

alat yang tahan korosi.

2. Polimerisasi

Terbentuknya polimer antara ikatan molekul yang sama yaitu ikatan bersama darilight gasoline.

C C katalis C C

13

MINYAK BUMI 2006

C – C = C + C – C = C C – C – C – C = C+ C - C- C- C = C - C

suhu /tekanan C C C

rantai pendek tidak jenuh rantai lebih panjang

Proses polimerisasi merubah produk samping gas hirokarbon yang dihasilkan pada cracking menjadi hidrokarbok liquid yang bisa digunakan sebagai:

Bahan bakar motor dan penerbangan yang memiliki bilangan oktan yang tinggi. Bahan baku petrokimia.

Bahan dasar utama dalam proses polimerisasi adalah olefin (hidrokarbon tidak jenuh) yang diperoleh dari cracking still. Contohnya: Propilen, n-butilen, isobutilen.

CH3 CH3 CH3 H3PO4

2CH3 – C - CH2 CH3 - C - CH2 - C = CH2 C12H24

CH3 tetramer atau tetrapropilen

Isobutelin diisobutilen (campuran isomer)

3. Alkilasi

Proses alkilasi merupakan proses penggabungan olefin dari aromat atau

hidrokarbon parafin.

C katalis C

C = C + C - C - C C - C - C - C

C

etilen isobutan 2,2-dimetilbutan atau neoheksan (unsaturated) (isounsaturated) ( saturated branched chain) Proses alkilasi adalah eksotermik dan pada dasarnya sama dengan polimerisasi, hanya berbeda pada

14

MINYAK BUMI 2006

bagian-bagian dari charging stock need be unsaturated. Sebagai hasilnya adalah produk alkilat yang tidak mengandung olefin

dan memiliki bilangan oktan yang tinggi. Metode ini didasarkan pada reaktifitas dari

karbon tersier dari isobutan dengan olefin, seperti propilen, butilen dan amilen.

4. Hidrogenasi

Proses ini adalah penambahan hidrogen pada olefin. Katalis hidrogen adalah logam yang dipilih tergantung pada senyawa yang akan di reduksi dan pada kondisi hidrogenasi, misalnya Pt, Pd, Ni, dan Cu.

C H2 C

C – C – C = C - C C - C – C – C - C

C katalis C C diisobutilen isooktan

Disamping untuk menjenuhkan ikatan ganda, hidrogenasi dapat digunakan untuk mengeliminasi elemen-elemen lain dari molekul, elemen ini termasuk oksigen, nitrogen, halogen dan sulfur.

5. Hydrocracking

Proses hydrocracking merupakan penambahan hidrogen pada proses cracking.

C17H15C15H30C7H15 + H2 C7H16 + C7H16 + C15H32

heavy gas oil straight chain branched chain recycle stock

6. Isomerisasi

Proses isomerisasi merubah struktur dari atom dalam molekul tanpa adanya perubahan nomor atom.

3000C

C - C - C - C C - C - C

AlCl3

Proses ini menjadi penting karena dapat menghasilkan iso-butana yang dibutuhkan untuk membuat alkilat sebagai dasar gasoline penerbangan.

15

MINYAK BUMI 2006

CH3

CH3 - CH2 - CH2 - CH3 CH3 - CH - CH3

n-butana iso-butana

7. Reforming atau Aromatisasi

Reforming merupakan proses konversi dari naptha untuk memperoleh produk yang memiliki bilangan oktan yang tinggi, dalam proses ini biasanya menggunakan katalis rhenium, platinum dan chromium.

CH3

panas

CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 + 4H2

Cr2O3 dlm Al2O3

16

MINYAK BUMI 2006

Skema penyulingan minyak

Minyak mentah hasil dari pengeboran di alirkan ke kapal tangker untuk kemudian di distribusikan

ke kilang minyak. Disinilah terjadi proses destilasi yang sudah di jalaskan di atas. Pertama, miyak mentah

dipanaskan dengan suhu sekitar 400 derajat C.

Komponen yang titik didihnya 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 dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Sehingga

17

MINYAK BUMI 2006

setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen

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

komponen yang mencapai puncak menara adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas.

Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified

Petroleum Gas).

2.5 Komposisi Minyak Bumi (The Trilogy).

Parafin dan aspaltin adalah deposit organic yang dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan

pada formasi atau pada jaringan pengangkut. Keduanya serupa tapi tak sama. Parafin adalah senyawa

hidrokarbon rantai lurus, N-alkana dengan rantai sangat panjang (C > 100) yang membentuk struktur

kristal. Parafin memiliki titik didih lebih dari 240oF. Alpalten merupakan struktur benzen bermuatan,

memiliki densitas yang tinggi, membentuk molekul amorf (biasanya padatan britle/getas). Parafin dapat

meleleh sedangkan asphalten terdekomposisi, Deposit keduanya mengambang di air dan larut di air.

Parafin larut dalam heptane dan crude oil sedangkan aspalten tidak. Sebagian besar yang

ditulisnya adalah benar, tapi ada beberapa hal yang mungkin perlu diluruskan. Jadi yang namanya minyak

bumi atau sering juga disebut crude oil adalah merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari

rentang yang paling kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis

hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.

Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya

menjadi empat jenis, yaitu :

1. Parafin

2. Olefin

3. Naften

4. Aromat

Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi dalam bentuk olefin, maka

minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat.

18

MINYAK BUMI 2006

Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atau senyawa

isomernya. Isomer sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawa hidrokarbon yang

memiliki rumus kimia yang sama. Misal pada normal-butana pada gambar berikut

memiliki isomer 2- metil propana, atau kadang disebut juga iso-butana. Keduanya

memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C4H10 tetapi memiliki rumus bangun yang

berbeda seperti tampak pada gambar. Jika atom karon (C) dinotasikan sebagai bola

berwarna hitam dan atom hidrogen (H) dinotasikan sebagai bola berwarna merah

maka gambar dari normal-butan dan iso-butan akan tampak seperti gambar berikut

:

19

MINYAK BUMI 2006

Senyawa hidrokarbon ‘normal’ sering juga disebut sebagai senyawa hidrokarbon

rantai lurus, sedangkan senyawa isomernya atau ‘iso’ sering juga disebut sebagai

senyawa hidrokarbon rantai cabang. Keduanya merupakan jenis minyak bumi

jenis parafin.

Sedangkan sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam minyak bumi adalah

senyawa siklo-parafin yang disebut juga naften dan/atau senyawa aromat. Berikut

adalah contoh dari siklo-parafin dan aromat.

20

MINYAK BUMI 2006

‘Keluarga hidrokarbon’ terebut diatas disebut homologis, karena sebagian besar

kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkan kedalam

beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secara umum, di dalam

kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap

hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dari C7. Pada

21

MINYAK BUMI 2006

umumnya kandungan tersebut dapat dipisahkan dan diidentifikasi, tetapi hanya

untuk keperluan di laboratorium.

Campuran siklo parafin dan aromat dalam rantai hidrokarbon panjang dalam

minyak bumi membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadi minyak bumi

jenis aspaltin.

Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk parafin murni maupun

aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara parafin dan aspaltin.

Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis parafin dan minyak bumi

jenis aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak parafin atau aspaltin

dalam minyak bumi. Artinya minyak bumi dikatakan jenis parafin jika senyawa

parafinnya lebih dominan dibandingkan aromat dan/atau siklo parafinnya. Begitu

juga sebaliknya.

Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang

titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya. Pengelompokan produk

berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan dibandingkan pengelompokan

berdasarkan komposisinya.

Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam minyak bumi

terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang), nitrogen dan

logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam minyak bumi

adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan ini mirip dengan

hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau lebih atom sulfur

dalam molekulnya, seperti pada gambar berikut :

22

MINYAK BUMI 2006

Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk

tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai

hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate).

Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa

senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na),

Vanadium (V) dan nikel (Ni).

Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti,

karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai

hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai

pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik didihnya lebih

rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantai panjang dimana memiliki

jumlah atom karbon lebih banyak maka titik didihnya lebih tinggi.

23

MINYAK BUMI 2006

2.6 Teori Pembentukan Minyak Bumi

Membahas identifikasi minyak bumi tidak dapat lepas dari bahasan teori pembentukan minyak

bumi dan kondisi pembentukannya yang membuat suatu minyak bumi menjadi spesifik dan tidak sama

antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya.

Ada banyak hipotesa tentang terbentuknya minyak bumi yang dikemukakan oleh

para

ahli, beberapa diantaranya adalah :

1.Teori Biogenesis ( organik )

Macqiur (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa

minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan. Kemudian M.W. Lamanosow (Rusia, 1763) juga

mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukung oleh sarjana lainnya seperti, New Beery

(1859), Engler (1909), Bruk (1936), Bearl (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa: “minyak dan

gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah

lapisan dalam perut bumi.”

2.Teori Abiogenesis ( Anorganik )

Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang

dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena.

Kemudian Mandeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh

kerja uap pada karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa

ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum

bumi terbentuk dan bersamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan fakta

ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir beberapa planet lain

2).

Dari sekian banyak hipotesa tersebut yang sering dikemukakan adalah Teori Biogenesis, karena

lebih bisa. Teori pembentukan minyak bumi terus berkembang seiring dengan berkembangnya teknologi

24

MINYAK BUMI 2006

dan teknik analisis minyak bumi, sampai kemudian pada tahun 1984 G. D. Hobson dalam tulisannya yang

berjudul The Occurrence and Origin of Oiland Gas menyatakan bahwa : “The type of oil is dependent on

the position in the depositional basin, and that the oils become lighter in going basinward in any horizon.

It certainly seems likely that the depositional environment would determine the type of oil formed and

could exert an influence on the character of the oil for a long time, even thought there is evolution”

Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang

permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir dengan permukaan bumi, yang

digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, dimana karbon diangkut dalam bentuk

karbon dioksida (CO2). Pada arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2

diekstrak dari atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua CO2 dibebaskan

kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan mikroorganisme).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 akhir-nya 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.

Pada mulanya senyawa tersebut (seperti karbohidrat, protein dan lemak) diproduksi oleh

makhluk hidup sesuai dengan kebutuhannya, seperti untuk mempertahankan diri, untuk berkembang biak

atau sebagai komponen fisik dan makhluk hidup itu. Komponen yang dimaksud dapat berupa konstituen

sel, membran, pigmen, lemak, gula atau protein dari tumbuh-tumbuhan, cendawan, jamur, protozoa,

bakteri, invertebrata ataupun binatang berdarah dingin dan panas, sehingga dapat ditemukan di udara,

pada permukaan, dalam air atau dalam tanah.

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

kembali mengalami siklus sebagal 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 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

25

MINYAK BUMI 2006

dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya senyawa organik ini akan mengalami proses

geologi dalam perut bumi. Pertama akan mengalami proses diagenesis, dimana senyawa organik dan

makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan terkubur 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 dan dehidratasi. Semakin dalam pemendaman terjadi,

semakin panas lingkungannya, penam-bahan kedalaman 30 - 40 m akan menaik-kan temperatur 1°C. 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 bersama-sama dengan bio-

marka. Fosil molekul yang sudah terbentuk ini akan mengalami perpindahan (migrasi) karena kondisi

lingkungan atau kerak bumi yang selalu bergerak rata-rata se-jauh 5 cm per tahun, sehingga akan ter-

perangkap pada suatu batuan berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak.

Apabila dicuplik batuan yang memenjara minyak ini (batuan induk) atau minyak yang terperangkap

dalam rongga bu-mi, akan ditemukan fosil senyawa-senyawa organik. Fosil-fosil senyawa inilah yang

diten-tukan strukturnya menggunaan be-berapa metoda analisis, sehingga dapat menerangkan asal-usul

fosil, bahan pembentuk, migrasi minyak bumi serta hubungan antara suatu minyak bumi dengan minyak

bumi lain dan hubungan minyak bumi dengan batuan induk.

2.7MINYAK BUMI DI DUNIA

2.7.1 MINYAK BUMI DI INDONESIA

26

MINYAK BUMI 2006

Indonesia adalah negara pengekspor terpenting minyak bumi di kawasan

asia dan pengekspor gas bumi terbesar di dunia. Premi yang dibayar Pertamina

sebagai perusahaan milik pemerintah yang berwenang mengelola sektor

pertambangan minyak dan gas bumi atas seluruh asetnya mencapai 42 juta dolar

AS. Jumlah ini sangat besar, namun belum sepenuhnya dapat kita nikmati dan

merupakan peluang besar bagi perkembangan industri asuransi di Indonesia.

2.7.2.MINYAK BUMI DI DUNIA

Saat ini negara yang mempunyai cadangan minyak terbesar di dunia adalah

Arab Saudi dengan cadangan minyak mencapai 265 milyar barrel. Sementara di

Indonesia diperkirakan mempunyai cadangan minyak sebesar 907,3 juta barrel

dengan produksi 1.5 juta barel per hari. Pengeboran sumur minyak pertama di

Indonesia dimulai tahun 1885 dengan perusahaan yang dibentuk untuk mengambil

dan mengolahnya adalah Royal Dutch atau Shell Group yang kemudian menjadi

produsen minyak utama di Indonesia hingga Perang Dunia II. Saat ini pun Shell

masih merupakan perusahaan dengan kapasitas penyulingan terbesar di dunia

dengan 4.230.000 barrel per hari. Setelah masuknya Caltex dan Stanvac, Ketiga

perusahaan ini menjadikan Indonesia negara penghasil minyak terbesar di Timur

Jauh dengan produksi 63 juta barel per tahun di tahun 1940.

Wewenang pengaturan kegiatan hulu biasanya diberikan kepada perusahaan

minyak milik pemerintah seperti Petronas di Malaysia, Pamex di Meksiko, dan di

Indonesia diberikan kepada Pertamina (Perusahaan Pertambangan Minyak dan

Gas Bumi Negara).

Saat ini perusahaan asing tersebut mempunyai kontrak Production Sharing

dengan pembagian rente ekonomi berdasarkan persentase yang besar untuk

Pertamina.

Berdasarkan Protokol Tokyo tahun 1997 yang merupakan kelanjutan dari

kesepakatan bumi di Rio de Jeneiro, tingkat emisi rata-rata di tahun 2008 harus

5% dibawah tingkat emisi tahun 1990. Akibatnya penggunaan bahan bakar fosil

akan berkurang dan tentu saja akan berdampak bagi negara pengekspor minyak

dan gas bumi seperti Indonesia. Apalagi sebagian besar ekspor minyak dan gas

27

MINYAK BUMI 2006

kita di ekspor ke Jepang yang terikat Protokol Tokyo. Tapi hal ini tidak

mempengaruhi investasi di sektor minyak dan gas, jika selama tiga tahun terakhir

tren investasi di sektor ini menunjukkan kecenderungan menurun, maka di tahun

2003 ini diperkirakan akan naik sebesar 15%.

Saat ini suplai asuransi minyak dan gas untuk wilayah asia hanya 2% dari

suplai asuransi minyak dan gas global, dan Indonesia tidak termasuk sebagai

negara penyuplai. Suplai asuransi minyak dan gas terbesar berasal dari negara

Inggris (53%), diikuti oleh negar-negara Eropa lainnya (25%), Amerika Serikat

(9%), dan Bermuda (10%). Bahkan negara-negara produsen minyak dan gas Asean

seperti Malaysia dan Brunei juga mencari cover asuransi minyak dan gas ke Eropa.

Di Indonesia sendiri, perusahaan asuransi yang menutup sektor ini hanya bisa

menyerap tidak lebih dari 5% dan sisanya diserap oleh pasar global.

Ketergantungan pada asing masih sangat besar pada industri ini. Mulai dari dana investasi yang cukup besar, diperkirakan mencapai 1.34 milyar dollar AS dan hanya 10-15% saja yang dapat dibiayai sendiri sedang sisanya harus diperoleh dari luar atau menggandeng mitra asing, Dengan adanya KPIAI-Minyak dan Gas diharapkan kapasitas asuransi dalam negeri dapat lebih ditingkatkan sehingga makin banyak premi yang dapat ditahan di dalam negeri.

2.8 Negara penghasil minyak bumi terbesar

(Diurutkan berdasar jumlah produksi tahun 2006) dan total produksi1nya dalam juta barrel per hari

1.  Arab Saudi - 10,6652.  Rusia - 9,6673.  Amerika Serikat2 - 8,3314.  Iran - 4,1485.  Republik Rakyat Cina - 3,8586.  Meksiko - 3,7077.  Kanada - 3,2888.  Uni Emirat Arab - 3,09.  Venezuela - 2,80310.  Norwegia - 2,78611.  Kuwait - 2,67512.  Nigeria - 2,44313.  Brasil - 2,16614.  Aljazair - 2,12

15.  Irak - 2,008

(Diurutkan berdasar jumlah yang diekspor di 2006) dan total ekspor dalam juta barrel per hari)

28

MINYAK BUMI 2006

 Arab Saudi - 8,651  Rusia - 6,565  Norwegia - 2,524  Iran - 2,519  Uni Emirat Arab - 2,515  Venezuela - 2,203  Kuwait - 2,150  Nigeria - 2,146  Aljazair - 1,847  Meksiko - 1,676  Libya - 1,525  Irak - 1,438  Angola - 1,365  Kazakhstan - 1,114

Kanada - 1,071

Catatan:1 Total produksi termasuk minyak mentah, gas alam, kondesat dan cairan lainnya.2  Amerika Serikat mengkonsumsi seluruh minyak yang diproduksinya.3 Yang dicetak tebal adalah negara-negara anggota OPEC.

2.9 Hasil-hasil minyak bumi

2.9.1 Bensin

29

MINYAK BUMI 2006

Di zaman modern, dengan mobilitas manusia yang sangat tinggi, bensin merupakan cairan yang sangat penting. Vitalnya bensin bagi perekonomian suatu negara sama seperti vitalnya darah bagi tubuh manusia. Tanpa bensin (dan minyak solar), dunia yang kita ketahui sekarang seperti akan berhenti berdenyut. Sebetulnya apa sih yang terkandung di dalam bensin sehingga menjadikannya sangat penting? Artikel ini akan membahas lebih dalam tentang hal ini.

Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain, bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai.

Jika kita membakar bensin pada kondisi ideal, dengan oksigen berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O dan energi panas. 1 galon bensin (4,5 liter) mengandung 132 x 106 joule energi, yang ekuivalen dengan 125.000 BTU (British Thermal Unit) atau 37 kwh. Jika manusia bisa mencerna bensin, maka dengan meminum 1 galon bensin ini akan sama dengan memakan 110 hamburger, tetapi kenyataannya tubuh manusia tidak memiliki enzim yang bisa mengubah bensin ini menjadi CO2 dan H2O, sehingga tidak bisa menyerap energi yang dikandung di dalam bensin.

Dari manakah bensin berasal?

Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda.

Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat dan kelakuan yang berbeda pula. CH4 (metana) merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam rantai tersebut akan membuatnya semakin “berat”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana dan butana. Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas, dengan titik didih masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C. Berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.

Dengan bertambah panjangnya rantai hidrokarbon akan menaikkan titik didihnya, sehingga kita bisa memisahkan hidrokarbon ini dengan cara destilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.

Bilangan Oktan

30

MINYAK BUMI 2006

Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara ? bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Bilangan oktan suatu bensin memberikan informasi kepada kita tentang seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin tersebut terbakar secara spontan. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari.

Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus; oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.

Bensin dengan bilangan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang memiliki ratio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.

Zat aditif bensin

Menambahkan tetraetil lead pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin “murah” dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan lead (timbal) ini. Tetapi akibatnya adalah bumi yang kita tinggali ini diselimuti oleh lapisan tipis lead, dan lead ini berbahaya untuk makhluk hidup, termasuk manusia. Sehingga di negara-negara maju, lead sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.

Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE ini selain dapat meningkatkan bilangan oktan, juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Tetapi, belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pom bensin) dan MTBE ini masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.

Masalah yang ditimbulkan bensin

Bensin yang digunakan oleh kendaraan akan menimbulkan dua masalah utama. Masalah pertama adalah asap dan ozon di kota-kota besar. Masalah kedua adalah karbon dan gas rumah kaca.

Idealnya, ketika bensin dibakar di dalam mesin kendaraan, akan menghasilkan CO2 dan H2O saja. Kenyataannya pembakaran di dalam mesin tidaklah sempurna, dalam proses pembakaran bensin, dihasilkan juga:

Karbon monoksida, CO, yang merupakan gas beracun. Nitrogen oksida, NOx, sebagai sumber utama asap di perkotaan yang jumlah kendaraannya

sangat banyak. Hidrokarbon yang tidak terbakar, sebagai sumber utama ozon di perkotaan.

Berbeda dengan lapisan ozon yang berada di atmosfer atas (stratosfer) yang berguna bagi

31

MINYAK BUMI 2006

manusia dan makhluk hidup lainnya, ozon yang kontak langsung dengan manusia dan makhluk hidup ini berbahaya, karena bersifat oksidator.

Karbon juga menjadi masalah, ketika karbon dibakar akan berubah menjadi CO2 yang merupakan gas rumah kaca. Gas rumah kaca ini akan menyebabkan perubahan iklim bumi (pemanasan global), naiknya permukaan air laut (karena es di kutub mencair), banjir, terancamnya kota-kota di pesisir pantai, dan sebagainya.

Oleh karena alasan-alasan inilah, para ilmuwan sekarang sedang berusaha untuk mengganti bahan bakar bensin dengan bahan bakar hidrogen yang lebih ramah lingkungan, karena jika H2 ini direaksikan dengan O2 hanya akan menghasilkan air (uap air).

Cara Kerja Bensin dalam Mesin

Bensin bekerja di dalam mesin pembakaran yang ditemukan oleh Nikolaus Otto. Mesin pembakaran dikenal pula dengan nama Mesin Otto. Cara kerja bensin di dalam mesin pembakaran:

Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator. Kemudian bercampur dengan udara. Pada mesin modern, peran karburator digantikan oleh sistem injeksi. Sebuah sistem pembakaran baru yang bisa meminimalisir emisi gas buang kendaraan.

Campuran bensin dan udara kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar. Selanjutnya, campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan

oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil. Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi. Hasil pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga untuk menggerakkan

kendaraan.

Dalam kenyataannya, pembakaran gas di dalam mesin tidak berjalan dengan sempurna. Salah satu masalah yang sering muncul adalah “ketukan di dalam mesin”, atau disebut sebagai "mesin ngelitik" atau knocking. Jika dibiarkan, knocking dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Knocking terjadi karena campuran udara dan bahan bakar terbakar secara spontan karena tekanan tinggi di dalam mesin, bukan karena percikan api dari busi.

Penyebab knocking ada beberapa macam, yaitu:

Pemakaian bensin yang tidak sesuai dengan spesifikasi mesin. Ruang bakar sudah kotor dan berkerak. Penyetelan pengapian yang kurang tepat.

Nama Produk Bensin

Bensin memiliki berbagai nama, tergantung pada produsen dan Oktan. Beberapa jenis bensin yang dikenal di Indonesia diantaranya:

Premium , produksi Pertamina yang memiliki Oktan 87. Pertamax , produksi Pertamina yang memiliki Oktan 92. Pertamax Plus , produksi Pertamina yang memiliki Oktan 95.

32

MINYAK BUMI 2006

Pertamax Racing , produksi Pertamina yang memiliki Oktan 100. Khusus untuk kebutuhan balap mobil.

Primax 92 , produksi Petronas yang memiliki Oktan 92. Primax 95 , produksi Petronas yang memiliki Oktan 95. Super 92 , produksi Shell yang memiliki Oktan 92. Super Extra 94 , produksi Shell yang memiliki Oktan 94. Performance 92 , produksi Total yang memiliki Oktan 92. Performance 95 , produksi Total yang memiliki Oktan 95.

2.9.2 LPG

33

MINYAK BUMI 2006

LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. LPG dikenalkan oleh Pertamina dengan merk Elpiji. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12).

Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1.

Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F).

Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran.

2.9.3 Bahan bakar pesawat terbang

Pesawat terbang mempunyai bahan bakar khusus, akan tetapi selidik punya selidik pesawat menggunakan dua jenis bahan bakar yaitu Avgas dan aviation kerosine.

Kegunaan : Seperti juga mobil, pesawat terbang butuh bahan bakar. Energi yang dilepas dipakai untuk menggenjot piston dan turbin agar kendaraan tersebut bisa melaju. Jika pesawat bermesin piston menggunakan aviation gasoline alias avgas, sedangkan pesawat penyandang mesin turbin menggunakan aviation kerosine

34

MINYAK BUMI 2006

Beda dari kedua jenis bahan bakar ternyata ada pada sifat titik didih. Avgas yang sejatinya adalah campuran minyak tanah dengan hidrokarbon cair berkisar antara 32-220° Celcius. Sementara aviation kerosine lebih tinggi, yakni antara 144-252° Celcius.

Pembedaan ini paling tidak muncul sebagai syarat baku lantaran metal ruang bakar mesin punya toleransi beragam terhadap panas hasil pembakaran. Mesin piston, sebagaimana laiknya dapur pacu generasi awal, jauh lebih rentan ketimbang mesin turbin yang terbuat dari metal jenis terbaru. Itu sebab, mesin pesawat DC-3 Dakota yang walau hingga kini masih terbang, misalnya, tetap tak bisa beranjak dari avgas.

Jadi, jika penerbangan jarak jauh ingin dipersingkat, pesawat terbang tak bisa lagi tergantung pada mesin piston. Pemecahannya mau tak mau dengan mesin turbin (turbojet, turbofan, atau turboshaft), yang pada akhirnya menuntut jenis bahan bakar lain yang lebih berenergi. Maka diramulah aviation kerosine.

Namun demikian, sejalan dengan semakin canggihnya mesin turbin itu sendiri, aviation kerosine mengalami beberapa perombakan. Jenis pertama, Jet A, misalnya, hanya cocok digunakan untuk mesin jet generasi awal dengan struktur mesin yang masih sederhana.

Namun, apa boleh buat, avgas semakin ketinggalan zaman karena tak mampu memacu pesawat menerobos batas kecepatan subsonik. Mirip seperti yang dipertentangkan antara mobil rumahan dan mobil balap, yang terakhir ini tentu perlu bahan bakar khusus yang mampu menimbulkan panas lebih tinggi. Kuncinya, seperti diketahui bersama, terletak pada “oktan”.

2.9.4 Minyak tanah ( kerosin )Bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi daripada bensin; minyak tanah; minyak patra.

2.9.5 SolarDiesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

35

MINYAK BUMI 2006

2.9.6 PelumasPelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan

2.9.7 LilinLilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan bakar padat. Bahan bakar yang digunakan adalah paraffin

2.9.8 Minyak bakarMinyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel

2.9.9 AspalAspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang

2.10 Dampak Pembakaran Bahan Bakar terhadap lingkungan

Dampak terhadap lingkungan

Dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh sistem transportasi yang tidak "sustainable" dapat dibagi dalam 2 kelompok besar yaitu dampak terhadap lingkungan udara dan dampak terhadap lingkungan air.

Kualitas udara perkotaan sangat menurun akibat tingginya aktivitas transportasi. Dampak yang timbul meliputi meningkatnya konsentrasi pencemar konservatif yang meliputi: · Karbon monoksida (CO) · Oksida sulfur (SOx) · Oksida nitrogen (NOx) · Hidrokarbon (HC) · Timbal (Pb) · Ozon perkotaan (O3) · Partikulat (debu) Perubahan kualitas udara perkotaan telah diamati secara menerus di beberapa kota baik oleh Bapedalda maupun oleh BMG.

Secara tidak langsung, kegiatan transportasi akan memberikan dampak terhadap lingkungan air terutama melalui air buangan dari jalan raya. Air yang terbuang dari jalan raya, terutama terbawa oleh air hujan, akan

36

MINYAK BUMI 2006

mengandung bocoran bahan bakar dan juga larutan dari pencemar udara yang tercampur dengan air tersebut.

Dampak terhadap kesehatan

Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah.

Dampak terhadap ekonomi

Dampak terhadap ekonomi lebih banyak merupakan dampak turunan terutama dari adanya dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap ekonomi akan semakin bertambah dengan terjadinya kemacetan dan tingginya waktu yang dihabiskan dalam perjalanan sehari-hari. Akibat dari tingginya kemacetan dan waktu yang dihabiskan di perjalanan, maka waktu kerja semakin menurun dan akibatnya produktivitas juga berkurang.

1. Karbon dioksida adalah gas atmosphera yang terdiri daripada satu atom karbon dan dua atom oksigen. Karbon dioksida merupakan sebatian kimia yang dikenali ramai, ia biasanya dikenali dengan formulanya CO2.

Karbon dioksida terhasil daripada pembakaran bahan organik sekiranya cukup oksijen hadir. Ia juga dihasilkan oleh pelbagai mikroorganisma hasil penapaian dan pernafasan selular. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida semasa fotosintesis, menggunakan kedua-dua karbon karbon dioksida dan oksijen untuk membina karbohidrat. Tambahan lagi, tumbuhan membebaskan oksijen ke atmosphera di mana ia akhirnya digunakan untuk pernafasan oleh organisma heterotrophik, membentuk kitaran. Kehadirannya di atmosphera Bumi pada kepekatan rendah dan bertindak sebagai gas rumah hijau. Ia merupakan komponen utama kitaran karbon.

Ciri-ciri kimia dan fizikal

Karbon dioksida merupakan gas tanpa warna yang, apabila dihidu pada dos yang tinggi (aktiviti merbahaya disebabkan risiko sesak nafas), menghasilkan rasa masam dalam mulut and rasa menyengat di hidung dan tekak. Kesan ini disebabkan oleh gas melarut dalam selaput mukus dan air liur, membentuk larutan cair asid karbonik. Kepadatannya pada 25 °C adalah 1.98 kg m&negetif;3, sekitar 1.5 kali ganda udara. Molekul karbon dioksida (O=C=O) terdiri daripada dua ikatan berkembar dan mempunyai bentuk linear (lurus). Ia tidak mempunyai dipolar eletrik. Apabila teroksida sepenuhnya, ia tidak aktif dan tidak mudah terbakar.

37

MINYAK BUMI 2006

Pada suhu bawah &negetif;78 &darjah;C, karbon dioksida terpelowap menjadi ketulan putih dukenali sebagai air batu kering. Karbon dioksida cair hanya terbentuk pada tekanan melebihi 5.1 atm; pada tekanan biasa, ia bertukar antara bentuk gas dan pepejal secara langsung melalui proses yang dikenali sebagai sublimation.

Air akan meresap karbon dioksida sama banyak dengan isipadanya, dan lebih banyak lagi bawah tekanan. Sekitar 1% daripada karbon dioksida terlarut bertukar menjadi asid karbonik. Asid karbonik seterusnya berpisah sebahagiannya untuk membentuk bikarbonat dan ion karbonat.

Ujian bagi gas ini

Apabila lidi menyala dimasukkan kedalam tabung uji mengandungi gas karbon dioksida, ia padam serta merta, kerana karbon dioksida tidak membantu pembakaran. Untuk ujuan lanjut, karbon dioksida boleh dialirkan melalui larutan kalsium hydroksida. Larutan kalsium hydroksida bertukar menjadi keruh disebabkan pembentukan kalsium karbonat.

Kegunaan

Karbon dioksida cair dan pepejal merupakan bahan penyejuk penting, terutamanya dalam industri makanan, dimana ia digunakan semasa pengangkutan dan penyimpanan [aiskrim]] dan makanan beku yang lain.

Karbon dioksida digunakan bagi membentuk minuman ringan berkarbonat dan air soda. Secara tradisi, karbonat dalam bir dan wine berkilau terhasil daripada penapaian semulajadi, tetapi sebahagian pengilang menambah karbonat kedalam minuman ini secara buatan.

Agen penaik yang digunakan untuk memasak menghasilkan karbon dioksida menyebabkan doh naik. Yis roti menghasilkan karbon dioksida melalui penapaian doh, sementara penaik kimia seperti (baking powder) dan (baking soda) membebaskan karbon dioksida apabila dipanaskan atau terdedah kepada asid. Karbon dioksida sering digunakan sebagai gas tekanan yang murah dan tidak mudah terbakar. Jaket keselamatan sering kali mempunyai karbon dioksida mampat untuk pengambangan pantas. Kapsul besi juga dijual sebagai bekalan gas mampat bagi pistol udara, penanda bola cat ( paintball ) , dan bagi menghasilkan air berkarbonat - seltzer. Pengelowapan cecair CO2 juga digunakan bagi bahan peletup dalam lombong arang batu.

Karbon dioksida memadamkan api, dan juga sebahagian alat pemadam api ( fire extinguisher ) , terutamanya direka bagi api eletrik, mengandungi cecair karbon dioksida bawah tekanan. Karbon dioksida juga digunakan di atmosphera sebagai kimpalan - welding , walaupun dalam gerbang kimpalan - welding arc, ia bertindak balas kepada pengoksidaan kebanyakan logam. Kegunaan dalam industri kereta juga biasa walaupun terdapat banyak bukti bahawa kimpalan menggunakan karbon dioksida adalah rapuh berbanding yang dilakukan dalam atmosphera lebih stabil - inert, dan kimpalan sedemikian merosot semakin lama akibat pembentukan asid karbonik. Ia digunakan sebagai gas pengimpalan kerana ia lebuh murah berbanding gas nadir lain seperti argon atau helium.

Cecair karbon dioksida adalah pelarut yang baik bagi kebanyakan sebatian organik. Ia mula mendapat perhatian dalam pharmaceutical dan kilang pemprosesan kimia yang lain sebagai pilihan kurang beracun (toksik) berbanding pelarut tradisi lain seperti organokhloride.

Tumbuhan memerlukan karbon dioksida untuk menjalani fotosintesis, dan gas rumah hijau mungkin mengkayakan atmosphera mereka dengan CO2 tambahan merangsang pertumbuhan tanaman. Ia telah

38

MINYAK BUMI 2006

dicadangkan bahawa karbon dioksida daripada penghasilan tenaga dipam kedalam kolam untuk membiak alga yang kemudiannya boleh ditukar menjadi bahanapi biodiesel. Paras tinggi karbon dioksida dalam atmosphera menghapuskan kebanyakan serangga perosak dengan berkesan. Kesan rumah hijau perlu meningkatkan paras CO2 sehingga 10,000 ppm (1%) untuk selama beberapa jam untuk menghapuskan serangga perosak seperti whitefly, labah-labah mites, dan yang lain.

Di pawagam, air batu kering digunakan bagi menghasilkan kesan khas kabus: apabila air batu kering ditambah kepada air, penyejatan campuran CO2 dan udara lembap sejuk terpelowap sebagai kabus. Lihat juga mesin kabus.

Air batu kering juga digunakan sebagai pembersih: menembakkan serpihan halus air batu kering kepada permukaan menyejukkan kotoran dan menyebabkan ia melantun keluar.

Dalam perubatan, sehingga 5% karbon dioksida ditambah kepada oksijen tulen digunakan dalam perubatan, sebagai simulasi pernafasan selepas apnea dan untuk mengstabilkan imbangan O2/CO2 dalam darah.

Laser gas pengilangan biasa, laser karbon dioksida, menggunakan karbon dioksida sebagai perantaraan.

Karbon dioksida biasanya disuntik masuk kedalam atau bersebelahan untuk menghasilkan telaga minyak. Ia akan bertindak sebagai agen tekanan dan apabila ia melarut kedalam minyak mentah bawah tanah akan mengurangkan kepekatan minyak mentah dengan banyaknya, membolehkan minyak mengalir lebih pantas melalui tanah ke telaga pengumpul. Dalam lapangan minyak yang matang jaringan paip yang meluas digunakan bagi membawa karbon dioksida ke titik suntikan.

Biologi

Karbon dioksida adalah hasil perkumuhan dalam organisma yang mendapat tenaga daripada penguraian gula atau lemak dengan oksijen sebagai sebahagian daripada metabolisma mereka, dalam proses yang dikenali pernafasan selular. Ini termasuk semua tumbuhan, haiwan, kebanyakan fungi dan sebahagian bakterium. Dalah haiwan peringkat tinggi, karbon dioksida diangkut melalui darah (di mana kebanyakkannya berada dalam larutan) daripada tisu badan ke paru-paru di mana ia disingkirkan.

Kandungan karbon dioksida dalam udara segar adalah kurang daripada 1% (sekitar 350 ppm), dalam udara dihembus keluar sekitar 4.5%. Apabila dihidu dalam kepekatan tinggi (sekitar 5% dari isipadu), ia adalah beracun kepada manusia dan haiwan lain. Hemoglobin, molekul utama dalam sel darah merah, boleh mengikat kepada kedua oksijen dan karbon dioksida. Jika kepekatan CO2 terlalu tinggi, kesemua hemoglobin dipenuhi karbon dioksida dan tiada pengangkutan oksijen berlaku (walaupun terdapat banyak oksijen dalam udara). Akibatnya, orang yang berada dalam bilik tertutup akan mengalami perasaan sukar bernafas akibat pengumpulan karbon dioksida, walaupun sebelum kekurangan oksigen menimbulkan masaalah. Karbon dioksida, samaada dalam bentuk gas atau pepejal, perlu dikendalikan dalam kawasan yang mempunyai pengudaraan yang baik.

OSHA menghadkan kepekatan karbon dioksida di tempat kerja pada kadar 0.5% untuk tempoh yang panjang, atau sehingga 3% untuk dedahan singkat (sehingga sepuluh minit). OSHA menganggap kepekatan melebihi 4% sebagai "ancaman langsung kepada nyawa dan kesihatan." Mereka yang menghidu 5% karbon dioksida untuk tempoh melebihi setengah jam menunjukkan tanda-tanda hiperkapnia teruk (akut), sementara bernafas 7–10% karbon dioksida boleh menyebabkan pitam dalam tempoh beberapa minit.

39

MINYAK BUMI 2006

Menurut kajian yang dilakukan oleh USDA [1], pernafasan purata orang biasa menghasilkan sekitar 450 liter (sekitar 900 gram) karbon dioksida sehari.

CO2 yang di bawa darah boleh didapati dalam pelbagai bentuk. 8% daripada CO2 terdapat dalam plasma sebagai gas. 20% daripadanya terikat kepada hemoglobin. CO2 yang terikat pada hemoglobin tidak bersaing dengan ikatan oksigen kerana ia terikat kepada asid amino bukannya molekul heme. Baki 72% daripadanya dibawa sebagai HCO3

− bikarbonat yang merupakan pemampan penting dalam pengawalan pH organisma. Kadar bikarbonat dikawal dan sekiranya ia meningkat, kita bernafas semakin cepat bagi menyingkirkan karbon dioksida yang lebih. Kadar karbon dioksida/bikarbonat dalam darah memberi kesan kepada ketebalan kapilari darah. Sekiranya ia tinggi, kapilari mengembang dan lebih banyak darah meluru masuk dan membawa bikarbonat lebih keparu-paru. Untuk mengelakkan kehilangan karbon dioksida kepada paras rendah merbahaya, badan membangunkan mekanisma kawalan pertahanan khas. Ini termasuk pengucupan saluran udara dan saluran darah, dan peningkatan penghasilan hingus.

2. Karbon monoksida, rumus kimia C O , adalah gas yang tak berwarna, tak berbau, dan tak berasa. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen.

Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari senyawa karbon, sering terjadi pada mesin pembakaran dalam. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam proses pembakaran. Karbon dioksida mudah terbakar dan menghasilkan lidah api berwarna biru, menghasilkan karbon dioksida. Walaupun ia bersifat racun, CO memainkan peran yang penting dalam teknologi modern, yakni merupakan prekursor banyak senyawa karbon.

Produksi

Karbon monoksida merupakan senyawa yang sangat penting, sehingga banyak metode yang telah dikembangkan untuk produksinya.[1]

Gas produser dibentuk dari pembakaran karbon di oksigen pada temperatur tinggi ketika terdapat karbon yang berlebih. Dalam sebuah oven, udara dialirkan melalui kokas. CO2 yang pertama kali dihasilkan akan mengalami kesetimbangan dengan karbon panas, menghasilkan CO. Reaksi O2 dengan karbon membentuk CO disebut sebagai kesetimbangan Boudouard. Di atas 800 °C, CO adalah produk yang predominan:

40

MINYAK BUMI 2006

O2 + 2 C → 2 CO

ΔH = -221 kJ/mol

Kerugian dari metode ini adalah apabila dilakukan dengan udara, ia akan menyisakan campuran yang terdiri dari nitrogen.

Gas sintetik atau gas air diproduksi via reaksi endotermik uap air dan karbon:

H2O + C → H2 + CO

ΔH = 131 kJ/mol

CO juga merupakan hasil sampingan dari reduksi bijih logam oksida dengan karbon:

MO + C → M + CO

ΔH = 131 kJ/mol

Oleh karena CO adalah gas, proses reduksi dapat dipercepat dengan memanaskannya. Diagram Ellingham menunjukkan bahwa pembentukan CO lebih difavoritkan daripada CO2 pada temperatur tinggi.

CO adalah anhidrida dari asam format. Oleh karena itu, adalah praktis untuk menghasilkan CO dari dehidrasi asam format. Produksi CO dalam skala laboratorium lainnya adalah dengan pemanasan campuran bubuk seng dan kalsium karbonat.

Zn + CaCO3 → ZnO + CaO + CO

Metode laboratorium lainnya adalah dengan mereaksikan sukrosa dengan natrium hidroksida dalam sistem tertutup.

Struktur

Molekul CO memiliki panjang ikat 0,1128 nm.[2] Perbedaan muatan formal dan elektronegativitas saling meniadakan, sehingga terdapat momen dipol yang kecil dengan kutub negatif di atom karbon[3] walaupun oksigen memiliki elektronegativitas yang lebih besar. Alasannya adalah orbital molekul yang terpenuhi paling tinggi memiliki energi yang lebih dekat dengan orbital p karbon, yang berarti bahwa terdapat rapatan elektron yang lebih besar dekat karbon. Selain itu, elektronegativitas karbon yang lebih rendah menghasilkan awan elektron yang lebih baur, sehingga menambah momen dipol. Ini juga merupakan alasan mengapa kebanyakan reaksi kimia yang melibatkan karbon monoksida terjadi pada atom karbon, dan bukannya pada atom oksigen.

Panjang ikatan molekul karbon monoksida sesuai dengan ikatan rangkap tiga parsialnya. Molekul ini memiliki momen dipol ikatan yang kecil dan dapat diwakili dengan tiga struktur resonansi:

41

MINYAK BUMI 2006

Resonans paling kiri adalah bentuk yang paling penting.[2] Hal ini diilustrasikan dengan reaktivitas karbon monoksida yang bereaksi dengan karbokation.

Dinitrogen bersifat isoelektronik terhadap karbon monoksida. Hal ini berarti bahwa molekul-molekul ini memiliki jumlah elektron dan ikatan yang mirip satu sama lainnya. Sifat-sifat fisika antara N2 dan CO sangat mirip, walaupun CO lebih reaktif.

Reaksi kimia dasar

Penggunaan industri

Karbon monoksida adalah gas industri utama yang memiliki banyak kegunaan dalam produksi bahan kimia pukal (bulk chemical).[4]

Sejumlah aldehida dengan hasil volume yang tinggi dapat diproduksi dengan reaksi hidroformilasi dari alkena, CO, dan H2.

Metanol diproduksi dari hidrogenasi CO. Pada reaksi yang berkaitan, hidrogenasi CO diikuti dengan pembentukan ikatan C-C, seperti yang terjadi pada proses Fischer-Tropsch, CO dihirogenasi menjadi bahan bakar hidrokarbon cair. Teknologi ini mengijinkan batu bara dikonversikan menjadi bensin.

Pada proses Monsanto, karbon monoksida bereaksi dengan metanol dengan keberadaan katalis rodium homogen dan HI, menghasilkan asam asetat. Proses ini digunakan secara meluas dalam produski asam asetat berskala industri.

Karbon monoksida merupakan komponen dasar dari syngas yang sering digunakan untuk tenaga industri. Karbon monoksida juga digunakan pada proses pemurnian nikel.

Peran dalam fisiologi dan makanan

Karbon monoksida digunakan dalam sistem kemasan Amerika Serikat, utamanya digunakan dalam produk-produk daging segar seperti daging kerbau dan babi. CO berkombinasi dengan mioglobin membentuk karboksimioglobin, sebuah pigmen cerah yang berwarna merah ceri. Karboksimioglobin lebih stabil dari bentuk mioglobin yang dioksigenasikan, yakni oksimioglobin, yang dapat dioksidasi menjadi pigmen coklat, metmioglobin. Warna merah yang stabil ini dapat bertahan lebih lama, sehingga memberikan kesan kesegaran.[9] Kadar CO yang digunakan berkisar antara 0,4% sampai dengan 0,5%.

Teknologi ini pertama kali diberikan status "Generally recognized as safe" (secara umum dikenal aman) oleh FDA pada tahun 2002 untuk penggunaan sistem kemasan sekunder. Pada tahun 2004, FDA mengijinkan penggunaan CO sebagai metode kemasan primer, menyatakan bahwa CO tidak menutupi bau busuk.[10] Walaupun begitu, teknologi ini masih kontroversial di Amerika Serikat oleh karena kekhawatiran CO akan menutupi bau busuk makanan.[11]

Karbon monoksida diproduksi secara alami sebagai pemecahan dari heme, sebuah substrat untuk enzim heme oksigenase. Reaksi enzimatis ini memecahkan heme menjadi CO, biliverdin, dan Fe3+. CO yang diproduksi secara edogen kemungkinan memiliki peran fisiologis yang penting dalam tubuh (misalnya sebagai neurotransmiter atau pelemas pembuluh darah). Selain itu, CO meregulasi reaksi peradangan yang dapat mencegah berkembangnya beberapa penyakit seperti aterosklerosis atau malaria berat.

42

MINYAK BUMI 2006

CO adalah nutrien bagi bakteri metanogen,[12] sebuah blok pembangun untuk asetil koenzim A. Pada bakteri, CO diproduksi via reduksi karbon dioksida dengan enzom karbon monoksida dehirogenase, sebuah protein yang mengandung Fe-Ni-S.[13]

Dikenal juga sebuah protein sensor-CO yang berdasarkan heme, CooA.[14] Cakupan peranan biologis zat ini masih tidak jelas, namun tampaknya ia merupakan bagian dari lintasan signal pada bakteri dan arkea.

CO juga baru-baru ini dikaji di beberapa laboratorium riset di seluruh dunia atas sifatnya yang anti-peradangan dan sitoprotektif yang dapat digunakan untuk terapi pencegahan kondisi patologis seperti cedera reperfusi iskemia, penolakan trasplan, aterosklerosis, spesi, malaria berat, atau autoimunitas. Sampai sekarang ini tidak ada aplikasi medis CO kepada manusia.

Sejarah

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.

Sifat-sifat CO yang beracun pertama kali diinvestigasi secara seksama oleh fisiolog Perancis Claude Bernard sekitar tahun 1846. Dia meracuni beberapa anjing dengan gas tersebut, dan mendapatkan bahwa darah anjing-anjing tersebut berwarna lebih merah di seluruh pembuluh darah.

Selama Perang Dunia II, karbon monoksida digunakan untuk menjaga kendaraan bermotor tetap berjalan di daerah-daerah yang kekurangan bensin. Pembakar batu-bara atau kayu dipasangkan, dan karbon monoksida yang diproduksi dengan gasifikasi dialirkan ke karburetor. CO dalam kasus ini dikenal sebagai "gas kayu". Karbon monoksida juga dilaporkan digunakan dalam skala kecil selama Holocaust di beberapa kamp eksterminasi Nazi dan di program "eutanasia" Aksi T4.

Konsentrasi sumber

0.1 ppm - kadar latar alami atmosfer (MOPITT) 0.5 to 5 ppm - rata-rata kadar latar di rumah[15]

5 to 15 ppm - kadar dekat kompor gas rumah[15]

100-200 ppm - daerah pusat kota Meksiko[16]

5,000 ppm - cerobong asap rumah dari pembakaran kayu [17]

7,000 ppm - gas knalpot mobil yang tidak diencerkan - tanpa pengubah katalitik[17]

30,000 ppm - asap rokok yang tidak diencerkan[17]

Toksisitas

Karbon monoksida sangatlah beracun dan tidak berbau maupun berwarna. Ia merupakan sebab utama keracunan yang paling umum terjadi di beberapa negara.[18] Paparan dengan karbon monoksida dapat mengakibatkan keracunan sistem saraf pusat dan jantung. Setelah keracunan, sering terjadi sekuelae yang berkepanjangan. Karbon monoksida juga memiliki efek-efek buruk bagi bayi dari wanita hamil. Gejala dari keracunan ringan meliputi sakit kepala dan mual-mual pada konsentrasi kurang dari 100 ppm. Konsentrasi serendah 667 ppm dapat menyebabkan 50% hemoglobin tubuh berubah menjadi karboksihemoglobin (HbCO). Karboksihemoglobin cukup stabil, namun perubahan ini reversibel.

43

MINYAK BUMI 2006

Karboksihemoglobin tidaklah efektif dalam menghantarkan oksigen, sehingga beberapa bagian tubuh tidak mendapatkan oksigen yang cukup. Sebagai akibatnya, paparan pada tingkap ini dapat membahayakan jiwa. Di Amerika Serikat, organisasi Administrasi Kesehatan dan Keselamatan Kerja membatasi paparan di tempat kerja sebesar 50 ppm.

Mekanisme bagaimana karbon monoksida mengakibatkan efek keracunan belum sepenuhnya dimegerti, namun hemoglobin, mioglobin, dan sitosom oksidase mitokondria diduga terkompromi (compromised). Kebanyakan pengobatan terdiri dari pemberian 100% oksigen atau terapi oksigen hiperbarik, walaupun pengobatan ini masih kontroversial.[19] Keracunan karbon monoksida domestik dapat dicegah dengan menggunakan detektor karbon monoksida.

3. Oksida Belerang

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. Gas SO3 mudah bereaksi dengan uap air yang ada diudara untuk membentuk asam sulfat atau H2SO4. Asam sulfat ini sangat reaktif, mudah bereaksi (memakan) benda-benda lain yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses perkaratan (korosi) dan proses kimiawi lainnya.

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.

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 :

44

MINYAK BUMI 2006

2SO2 + O2 (udara)        ->               2SO3

Pemakaian batu bara sebagai bahan bakar pada beberapa kegiatan industri seperti yang terjadi di negara Eropa Barat dan Amerika, menyebabkan kadar gas SOx diudara meningkat. Reaksi antara gas SOx dengan uap air yang terdapat di udara akan membentuk asam sulfat maupun asam sulfit. Apabila asam sulfat dan asam sulfit turun ke bumi bersama-sama dengan jatuhnya hujan, terjadilah apa yang dikenal denagn Acid Rain atau hujan asam . Hujan asam sangat merugikan karena dapat merusak tanaman maupun kesuburan tanah. Pada beberapa negara industri, hujan asam sudah banyak menjadi persoalan yang sangat serius karena sifatnya yang merusak. Hutan yang gundul akibat jatuhnya hujan asam akan mengakibatkan lingkungan semakin parah.

Pencemaran SOx diudara terutama berasal dari pemakaian baru bara yang digunakan pada kegiatan industri, transportasi, dan lain sebagainya. Belerang dalam batu bara berupa mineral besi peritis atau FeS2 dan dapat pula berbentuk mineral logam sulfida lainnya seperti PbS, HgS, ZnS, CuFeS2 dan Cu2S. Dalam proses industri besi dan baja (tanur logam) banyak dihasilkan SOx karena mineral-mineral logam banyak terikat dalam bentuk sulfida. Pada proses peleburan sulfida logam diubah menjadi oksida logam. Proses ini juga sekaligus menghilangkan belerang dari kandungan logam karena belerang merupakan pengotor logam. Pada suhu tinggi sulfida logam mudah dioksida menjadi oksida logam melalui reaksi berikut :

2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2

2PbS + 3O2 -> 2PbO + 2SO2

Selain tergantung dari pemecahan batu bara yang dipakai sebagai bahan bakar, penyebaran gas SOx, ke lingkungan juga tergnatung drai keadaan meteorologi dan geografi setempat. Kelembaban udara juga mempengaruhi kecepatan perubahan SOx menjadi asam sulfat maupun asam sulfit yang akan berkumpul bersama awan yang akhirnya akan jatuh sebagai hujan asam. Hujan asam inilah yang menyebabkan kerusakan hutan di Eropa (terutama di Jerman) karena banyak industri peleburan besi dan baja yang melibatkan pemakaian batu bara maupun minyak bumi di negeri itu.

Sumber dan pola Paparan

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) Sumber bergerak (mesin diesel)

Pola paparandan durasi sering menunjukkan perbedaan daerah dan musim yang signifikan, bergantung pada sumber dominan dan distribusi ruang, cuaca dan pola penyebaran. Pada konsentrasi tinggi, dimana berlangsung untuk beberapa hari selama musim dingin, bulan musim dingin yang stabil ketika penyebaran terbatas, masih terjadi pada banyak bagian dunia dimana batu bara digunakan untuk tempat pemanasan. Sumber daerah biasanya mendominasi pada beberapa peristiwa, hasil pada pola homogen konsentrasi dan paparan/pembukaan.

45

MINYAK BUMI 2006

Sebaliknya, jarak peristiwa waktu-singkat dari menit ke jam mungkin terjadi sebagai hasil pengasapan, penyebaran atau arah angin dari sumber utama. Hasil pola paparan bervariasi secara substantial, tergantung pada ketinggian emisi, dan kondisi cuaca. Variabel sementara dari konsentrasi ambient juga sering tinggi pada keadaan tertentu, khususnya untuk sumber lokal.

Dampak Pencemaran oleh Belerang Oksida (SOx)

Sebagian besar pencemaran udara oleh gas belerang oksida (SOx) berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, terutama batu bara. Adanya uap air dalam udara akan mengakibatkan terjadinya reaksi pembentukan asam sulfat maupun asam sulfit. Reaksinya adalah sebagai berikut :

SO2 + H2O      ->                  H2SO3

SO3 + H2O      ->                  H2SO4

Apabila asam sulfat maupun asam sulfit tersebut ikut berkondensasi di udara dan kemudian jatuh bersama-sama air hujan sehingga pencemaran berupa hujan asam tidak dapat dihindari lagi. Hujan asam ini dapat merusak tanaman, terkecuali tanaman hutan. Kerusakan hutan ini akan mengakibatkan terjadinya pengikisan lapisan tanah yang subur.

Walaupun konsentrasi gas SOx yang terdispersi ke lingkungan itu berkadar rendah, namun bila waktu kontak terhadap tanaman cukup lama maka kerusakan tanaman dapat saja terjadi. Konsentrasi sekitar 0,5 ppm sudah dapat merusakan tanaman, terlebih lagi bila konsentrasi SOx di Udara lingkungan dapat dilihat dari timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Kalau waktu paparan lama, maka daun itu akan gugur. Hal ini akan mengakibatkan produktivitas tanaman menurun.

Udara yang telah tercemar SOx menyebabkan manusia akan mengalami gangguan pada sistem pernapasaannya. Hal ini karena gas SOx yang mudah menjadi asam tersebut menyerang selaput lendir pada hidung, tenggorokan dan saluran napas yang lain sampai ke paru-paru. Serangan gas SOx tersebut menyebabkan iritasi pada bagian tubuh yang terkena.

Lapisan SO2 dan bahaya bagi kesehatan

SO2 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kesehatan yang akut dan kronis. dalam bentuk gas, SO2

dapat mengiritasi sistem pernapasan; pada paparan yang tinggi (waktu singkat) mempengaruhi fungsi paru-paru.

SO2 merupakan produk sampingan H2SO4 yang mempengaruhi sistem pernapasan. Senyawanya, terdiri dari garam ammonium polinuklir atau organosulfat, mempengaruhi kerja alveoli dan sebagai bahan kimia yang larut, mereka melewati membran selaput lendir pada sistem pernapasan pada makhluk hidup.

Aerosol partikulat dibentuk oleh gas ke pembentukan partikel ditemukan bergabung dengan pengaruh kesehatan yang banyak.

Secara global, senyawa-senyawa belerang dalam jumlah cukup besar masuk ke atmosfer melalui aktivitas manusia sekitar 100 juta metric ton belerang setiap tahunnya, terutama sebagai SO2 dari pembakaran batu bara dan gas buangan pembakaran bensin. Jumlah yang cukup besar dari senyawa belerang juga dihasilkan oleh kegiatan gunung berapi dalam bentuk H2S, proses perombakan bahan organik, dan reduksi

46

MINYAK BUMI 2006

sulfat secara biologis. Jumlah yang dihasilkan oleh proses biologis ini dapat mencapai lebih 1 juta metric ton H2S per tahun.

Sebagian dari H2S yang mencapai atmosfer secara cepat diubah menjadi SO2 melaui reaksi :

H2S + 3/2 O2 SO2 + H2O

reaksi bermula dari pelepasan ion hidrogen oleh radikal hidroksil ,

H2S + HO- HS- + H2O

yang kemudian dilanjutkan dengan reaksi berikut ini menghasilkan SO2

HS- + O2 HO- + SO

SO + O2 SO2 + O

Hampir setengahnya dari belerang yang terkandung dalam batu bara dalam bentuk pyrit, FeS2, dan setengahnya lagi dalam bentuk sulfur organik. Sulfur dioksida yang dihasilkan oleh perubahan pyrit melalui reaksi sebagai berikut :

4FeS2 + 11O2 2 Fe2O3 + 8 SO2

Pada dasarnya, semua sulfur yang memasuki atmosfer dirubah dalam bentuk SO2 dan hanya 1% atau 2% saja sebagai SO2

Walaupun SO2 yang dihasilkan oleh aktivitas manusia hanya merupakan bagian kecil dari SO2 yang ada diatmosfer, tetapi pengaruhnya sangat serius karena SO2 langsung dapat meracuni makhluk disekitarnya. SO2 yang ada diatmosfer menyebabkan iritasi saluran pernapasandan kenaikan sekresi mucus. Orang yang mempunyai pernapasan lemah sangat peka terhadap kandungan SO2 yang tinggi diatmosfer. Dengan konsentrasi 500 ppm, SO2 dapat menyebabkan kematian pada manusia.

Pencemaran yang cukup tinggi oleh SO2 telah menimbulkan malapetaka yang cukup serius. Seperti yang terjadi di lembah Nerse Belgia pada 1930, tingkat kandungan SO2 diudara mencapai 38 ppm dan menyebabkan toksisitas akut. Selama periode ini menyebabkan kematian 60 orang dan sejumlah ternak sapi.

Sulfur dioksida juga berbahaya bagi tanaman. Adanya gas ini pada konsentrasi tinggi dapat membunuh jaringan pada daun. pinggiran daun dan daerah diantara tulang-tulang daun rusak. Secara kronis SO2 menyebabkan terjadinya khlorosis. Kerusakan tanaman iniakan diperparah dengan kenaikan kelembaban udara. SO2 diudara akan berubah menjadi asam sulfat. Oleh karena itu, didaerah dengan adanya pencemaran oleh SO2 yang cukup tinggi, tanaman akan rusak oleh aerosol asam sulfat.

Kerusakan juga dialami oleh bangunan yang bahan-bahannya seperti batu kapur, batu pualam, dolomit akan dirusak oleh SO2 dari udara. Efek dari kerusakan ini akan tampak pada penampilannya, integritas struktur, dan umur dari gedung tersebut.

47

MINYAK BUMI 2006

4. Oksida Nitrogen

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 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.

48

MINYAK BUMI 2006

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 + O2 ———-> 2NO

2NO + O2 ————> 2NO2

Udara terdiri dari sekitar 80% volume nitrogen dan 20% volume oksigen. Pada suhu kamar kedua

gas ini hanya sedikit mempunyai kecenderungan untuk bereaksi satu sama lain. Pada suhu yang lebih

tinggi (di atas 1210oC) keduanya dapat bereaksi membentuk nitric oksida dalam jumlah tinggi sehingga

mengakibatkan polusi udara. Dalam proses pembakaran, suhu yang digunakan biasanya mencapai 1210-

1765oC dengan adanya udara, oleh karena itu reaksi ini merupakan sumber NO yang penting. Jadi reaksi

pembentukan NO merupakan hasil samping dalam proses pembakaran.

Pembentukan NO dirangsang hanya pada suhu tinggi, oleh karena itu NO di dalam campuran

ekuilibrium pada suhu tinggi akan terdisosiasi kembali menjadi N2 dan O2 jika suhu campuran tersebut

diturunkan perlahan-lahan untuk memberikan waktu yang cukup bagi NO untuk terdisosiasi. Akan tetapi

jika campuran ekuilibrium tersebut didinginkan secara mendadak, akan banyak NO yang masih terdapat

pada campuran suhu rendah tersebut. Pendinginan cepat tersebut sering terjadi pada proses pembakaran.

Reaksi pembentukan NO2 dari NO dan O2 terjadi dalam jumlah relatif kecil, meskipun dengan

adanya udara berlebih. Hal ini berbeda dengan reaksi pembentukan CO2 dari CO dan O2, dimana

kelebihan udara akan mengakibatkan pembentukan CO2 secara cepat. Pembentukan NO2 yang lambat ini

disebabkan kecepatan reaksi sangat dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi NO. Reaksi pembentukan NO2

berlangsung lebih lambat pada suhu yang lebih tinggi. Pada suhu 1100oC jumlah NO2 yang terbentuk

biasanya kurang dari 0,5% dari total NOx . kecepatan reaksi pembentukan NO2 dipengaruhi oleh

49

MINYAK BUMI 2006

konsentrasi oksigen dan kuadrat dari konsentrasi NO. Hal ini berarti jika konsentrasi NO bertambah

menjadi dua kalinya maka kecepatan reaksi akan naik menjadi empat kalinya, dan jika konsentrasi NO

berkurang menjadi setengahnya. NO yang dikeluarkan ke udara luar bersama-sama dengan gas buangan

lainnya akan mengalami pendinginann secara cepat dan terencerkan sebanyak 100 kalinya.

50

MINYAK BUMI 2006

BAB III

PENUTUP

1.Kesimpulan

Minyak bumi yang terbentuk berasal dari fosil yang mengalami pengendapan Berjuta-juta tahun lalu. Kemudian dilakukan pengeboran dan diproses / dengan proses destilsi hingga menghasilkan minyak bumi. Adapun mutu bensin yang baik itu yang tidak menimbulkan pencemaran lingkungan. Tetapi disamping minyak bumi tersebut dapat digunakan untuk memenuhu kebutuhan hidup manusia juga banyak terdapat dampak-dampak dari penggunaan minyak bumi tersebut.

2.Saran

Oleh karena minyak bumi itu proses pembentukannya lama, maka kita harus berhemat dalam pemanfaatannya, agar minyak bumi itu tidak cepat habis. Dan penggunaan bensin / bahan bakar haruslah yang tidak berdampak negatif terhadap lingkungan alam sekitarnya.

Daftar Pustaka

51

MINYAK BUMI 2006

http://kamase.org/2008/01/30/dampak-negatif-penggunaan-energi-fosil-dari-sektor-transportasi-dan-industri/

Idha, Prastiwi. 2007. Lembar Kerja Siswa. Bogor: CV Bina Pustaka

http://abynoel.wordpress.com/2009/05/27/kegunaan-hidrokarbon-dalam-kehidupan-sehari-hari-proses-pembuatan-polyester/

52