Minyak bumiMinyak Bumi(bahasa Inggris:petroleum, daribahasa Latinpetrus karang danoleum minyak), dijuluki juga sebagaiemas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area dikerakbumi. Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagaihidrokarbon, sebagian besar serialkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak Bumi diambil darisumur minyakdi pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya.Setelah itu, minyak Bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkantitik didihnyasehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai daribensindanminyak tanahsampaiaspaldan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuatplastikdan obat-obatan. Minyak Bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan manusia.

KomposisiJika dilihat kasar, minyak Bumi hanya berisi minyak mentah saja, tapi dalam penggunaan sehari-hari ternyata juga digunakan dalam bentuk hidrokarbon padat, cair, dan gas lainnya. Pada kondisitemperatur dan tekanan standar, hidrokarbon yang ringan sepertimetana,etana,propana, danbutanaberbentuk gas yang mendidih pada -161.6C, -88.6C, -42C, dan -0.5C, berturut-turut (-258.9, -127.5, -43.6, dan +31.1 F), sedangkan karbon yang lebih tinggi, mulai daripentanake atas berbentuk padatan atau cairan. Meskipun begitu, di sumber minyak di bawah tanah, proporsi gas, cairan, dan padatan tergantung dari kondisi permukaan dandiagram fasedari campuran minyak Bumi tersebut.Sumur minyaksebagian besar menghasilkan minyak mentah, dan terkadang ada juga kandungan gas alam di dalamnya. Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah, beberapa gas akan keluar dalam bentuk campuran.Sumur gassebagian besar menghasilkan gas. Tapi, karena suhu dan tekanan di bawah tanah lebih besar daripada suhu di permukaan, maka gas yang keluar kadang-kadang juga mengandung hidrokarbon yang lebih besar, sepertipentana,heksana, danheptanadalam wujud gas. Di permukaan, maka gas ini akan mengkondensasi sehingga berbentukkondensat gas alam. Bentuk fisik kondensat ini mirip denganbensin.Persentase hidrokarbon ringan di dalam minyak mentah sangat bervariasi tergantung dariladang minyak, kandungan maksimalnya bisa sampai 97% dari berat kotor dan paling minimal adalah 50%.

Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak Bumi sebagian besar terdiri darialkana,sikloalkana, dan berbagai macam jenishidrokarbon aromatik, ditambah dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya sepertinitrogen,oksigendansulfur, ditambah beberapa jenis logam sepertibesi,nikel,tembaga, danvanadium.

Penampakan fisik dari minyak Bumi sangatlah beragam tergantung dari komposisinya. Minyak Bumi biasanya berwarna hitam atau coklat gelap (meskipun warnanya juga bisa kekuningan, kemerahan, atau bahkan kehijauan). Pada sumur minyak biasanya ditemukan jugagas alamyang mempunyai massa jenis lebih ringan daripada minyak Bumi, sehingga biasanya keluar terlebih dahulu dibandingkan minyak. Dalam campuran itu, terdapat jugaair asin, yang massa jenisnya lebih rendah sehingga berada di lapisan di bawah minyak. Minyak mentah juga dapat ditemukan dengan campuran dengan pasir dan minyak, seperti padapasir minyak AthabascadiKanada, yang biasanya merujuk padabitumenmentah. Bitumen yang terdapat di Kanada memiliki karakteristik lengket, berwarna hitam, bentuknya seperti minyak mentah dalam wujud tar, sehingga sangat lengket dan berat dan harus dipanaskan terlebih dahulu agar larut dan bisa dialirkan.[8]Venezuela juga mempunyai cadangan minyak dalam jumlah besar dipasir minyak Orinoco, meskipun jumlah hidrokarbon yang terkandung lebih cair daripada di Kanada. Jenis minyak ini disebut denganminyak ekstra berat. Minyak yang terdapat dalam pasir minyak ini disebut denganminyak tak konvensionaluntuk membedakannya dari minyak yang dapat diekstrak dengan metode tradisional biasa. Kanada dan Venezuela diperkirakan mempunyai 3,6 triliun barel (570109m3) bitumen dan minyak ekstra-berat ini, sekitar dua kali dari volume cadangan minyak konvensional dunia.

Minyak Bumi sebagian besar digunakan untuk memproduksibensindanminyak bakar, keduanya merupakan sumber"energi primer"utama.[10]84% dari volume hidrokarbon yang terkandung dalam minyak Bumi diubah menjadi bahan bakar, yang di dalamnya termasuk dengan bensin, diesel, bahan bakar jet, danelpiji.[11]Minyak Bumi yang tingkatannya lebih ringan akan menghasilkan minyak dengan kualitas terbaik, tapi karena cadangan minyak ringan dan menengah semakin hari semakin sedikit, maka tempat-tempatpengolahan minyaksekarang ini semakin meningkatkan pemrosesan minyak berat dan bitumen, diikuti dengan metode yang makin kompleks dan mahal untuk memproduksi minyak. Karena minyak Bumi tyang tingkatannya berat mengandung karbon terlalu banyak dan hidrogen terlalu sedikit, maka proses yang biasanya dipakai adalah mengurangi karbon atau menambahkan hidrogen ke dalam molekulnya. Untuk mengubah molekul yang panjang dan kompleks menjadi molekul yang lebih kecil dan sederhana, digunakan prosesfluid catalytic cracking.Karena mempunyaikepadatan energiyang tinggi, pengangkutan yang mudah, dan cadangan yang banyak, minyak Bumi telah menjadi sumber energi paling utama di dunia sejak pertengahan tahun 1950-an. Minyak Bumi juga digunakan sebagai bahan mentah dari banyak produk-produkkimia, farmasi,pelarut,pupuk,pestisida, danplastik; dan sisa 16% lainnya yang tidak digunakan untuk produksi energi diubah menjadi material lainnya.

Cadangan minyak yang diketahui saat ini berkisar 190km3(1,2triliunbarrel) tanpa pasir minyak,[12]atau 595km3(3,74 triliun barrel) jika pasir minyak ikut dihitung.[13]Konsumsi minyak Bumi saat ini berkisar 84 juta barrel (13,4106m3) per harinya, atau 4.9km3per tahunnya. Dengan cadangan minyak yang ada sekarang, minyak Bumi masih bisa dipakai sampai 120 tahun lagi, jika konsumsi dunia diasumsikan tidak bertambah.

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.

KimiaMinyak Bumi merupakan campuran dari berbagai macamhidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalahalkana(baik yang rantai lurus maupun bercabang),sikloalkana,hidrokarbon aromatik, atau senyawa kompleks sepertiaspaltena. Setiap minyak Bumi mempunyai keunikanmolekulnyamasing-masing, yang diketahui dari bentuk fisik dan ciri-ciri kimia, warna, danviskositas.

Alkana, juga disebut denganparafin, adalah hidrokarbon tersaturasi dengan rantai lurus atau bercabang yang molekulnya hanya mengandung unsurkarbondanhidrogendengan rumus umum CnH2n+2. Pada umumnya minyak Bumi mengandung 5 sampai 40 atom karbon per molekulnya, meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga mungkin ada di dalam campuran tersebut.

Alkana daripentana(C5H12) sampaioktana(C8H18) akan disuling menjadibensin, sedangkan alkana jenisnonana(C9H20) sampaiheksadekana(C16H34) akan disuling menjadidiesel,kerosenedanbahan bakar jet). Alkana dengan atom karbon 16 atau lebih akan disuling menjadi oli/pelumas. Alkana dengan jumlah atom karbon lebih besar lagi, misalnyaparafin waxmempunyai 25 atom karbon, danaspalmempunyai atom karbon lebih dari 35. Alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 4 akan berbentuk gas dalam suhu ruangan, dan dijual sebagaielpiji(LPG). Di musim dingin, butana (C4H10), digunakan sebagai bahan campuran pada bensin, karena tekanan uap butana yang tinggi akan membantu mesin menyala pada musim dingin. Penggunaan alkana yang lain adalah sebagai pemantik rokok. Di beberapa negara, propana (C3H8) dapat dicairkan dibawah tekanan sedang, dan digunakan masyarakat sebagai bahan bakar transportasi maupun memasak.

Sikloalkana, juga dikenal dengan namanaptena, adalah hidrokarbon tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada karbonnya, dengan rumus umum CnH2n. Sikloalkana memiliki ciri-ciri yang mirip dengan alkana tapi memiliki titik didih yang lebih tinggi.Hidrokarbon aromatikadalah hidrokarbontidak tersaturasiyang memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-6 yang disebutcincin benzena, dimana atom hidrogen akan berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum CnHn. Hidrokarbon seperti ini jika dibakar maka akan menimbulkan asap hitam pekat. Beberapa bersifatkarsinogenik.

Semua jenis molekul yang berbeda-beda di atas dipisahkan dengandistilasi fraksionaldi tempat pengilangan minyak untuk menghasilkan bensin, bahan bakar jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. Contohnya adalah2,2,4-Trimetilpentana(isooktana), dipakai sebagai campuran utama dalambensin, mempunyai rumus kimia C8H18dan bereaksi dengan oksigen secaraeksotermik:2C8H18(l)+ 25O2(g) 16CO2(g)+ 18H2O(g)+ 10.86 MJ/mol (oktana)

Jumlah dari masing-masing molekul pada minyak Bumi dapat diteliti di laboratorium. Molekul-molekul ini biasanya akan diekstrak di sebuahpelarut, kemudian akan dipisahkan dikromatografi gas, dan kemudian bisa dideteksi dengandetektoryang cocok.

Pembakaran yang tidak sempurna dari minyak Bumi atau produk hasil olahannya akan menyebabkan produk sampingan yang beracun. Misalnya, terlalu sedikit oksigen yang bercampur maka akan menghasilkankarbon monoksida. Karena suhu dan tekanan yang tinggi di dalam mesin kendaraan, maka gas buang yang dihasilkan oleh mesin biasanya juga mengandung molekulnitrogen oksidayang dapat menimbulkanasbut.