MINYAK BUMI SEKUNDER

Minyak Bumi Sekunder

MINYAK BUMI SEKUNDER

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. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak bumi merupakan hasil pelapukan fosil-fosil tumbuhan dan hewan di zaman purba, dan ribuan tahun lamanya terpendam dalam lapisan kulit bumi. Dewasa ini minyak bumi merupakan sumber energi yang utama bagi kehidupan manusia , terutama sekali di bidang industri dan transportasi. Meskipun kini para ahli berusaha untuk mencari sumber energi yang lain, misalnya energi nuklir atau energi sumber matahari, diperkirakan sampai pertengahan abad mendatang minyak bumi tetap memegang peranan penting.Semenjak ditemukannya sumber minyak bumi di daerah langkat, sumatera timur , pada tahun 1885, Indonesia merupakan kawasan yang mensuplai minyak dunia. Kini Indonesia beserta 12 anggota Negara penghasil minyak yang bergabung dalam OPEC yang didirikan pada tahun 1961.

Minyak bumi merupakan campuran dari berbagai senyawa hidrokarbon, baik yang jenuh maupun yang tidak jenuh, baik yang alifatik maupun yang siklik. Tetapai komponen terbesar dari minyak bumi adalah senyawa-senyawa alkana.

Ketika minyak bumi diambil dari tanah, yang kita peroleh adalah minyak bumi yang msih dalam campuran(Crude oil). Dengan melihat perbedaan titik didih dari masing-masing komponen-komponen minyak bumi dapat dipisahkan satu sama lain dengan penyulingan (destilasi). 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.

Minyak bumi kasar (baru keluar dari sumur eksplorasi) mengandung ribuan macam zat kimia yang berbeda baik dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Bahan utama yang terkandung di dalam minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Minyak bumi mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan oksigen 0-3,5%. Penemuan dan perkembangan Industry Minyak Bumi

Minyak bumi telah digunakan sejak ribuan tahun yang lalu, tetapi melalui penemuan-penemuan pada abad ini yang memicu perkembangannya menjadi seperti sekarang.

1. Zaman dahulu kala : Penggunaannya yg terbatas.Masyarakat Yunani Kuno menumpah minyak ke lautan untuk membakar kapal-kapal perang musuh.

1. Masyarakat Indian Amerika menggunakan minyak bumi mentah untuk mencegah air merembes ke dalam perahu-perahu buatan mereka, dan juga digunakan sebagai campuran cat-cat perang dan obat-obatan.

2. Awal tahun 1800-an : Kegunaan BaruAwal tahun 1800-an, minyak ikan paus banyak digunakan untuk penerangan, pupuk untuk pertanian dan kegunaan lain yang bersifat lux. Gas bumi lebih banyak digunakan untuk penerangan. Kemudian material baru untuk penerangan ditemukan - kerosin. Minyak juga berfungsi sebagai alat pelumas yang efektif saat itu.

3. 1859: Sumur Minyak Pertama di Gali.Manusia mulai berusaha untuk menemukan sumber minyak di dalam bumi. Di Pennsylvania, Colonel Edwin Drake mengebor sedalam 69 kaki dan berhasil menemukan cadangan minyak. Sejak itu pengeboran menjadi salah satu cara untuk mendapatkan minyak bumi. Perang saudara di Amerika semakkin memacu proses pencarian dan pengeboran minyak dengan meningkatnya kebutuhan untuk pelumas, minyak lampu untuk perang.

4. 1901: Penemuan Minyak permukaanAnthony Lucas, seorang engineer tambang dari Louisiana, mempunyai teori bahwa minyak bumi dapat ditemukan pada kubah-kubah garam di kerak bumi. Tahun 1902 dia berhasil membuktikan teori tersebut dengan menemukan sumber minyak di Spindletop, dekat Beaumont, Texashe. Itu berupakan penemuan pertama yang melahirkan metode pengeboran berputar (rotary drilling) pertama.

5. 1901-1920: Kebutuhan meningkatPenemuan produksi besar-besaran dibidang otomotif dan pemanas ruangan yang menggunakan gas dan minyak menyebabkan terjadinya peningkatan kebutuhan akan minyak bumi. Perang Dunia I menyebabkan permintaan akan produk-produk minyakpun semakin meningkat termasuk jenis-jenis baru yang digunakan untuk bahan bakar pesawat. Hal tersebut diatas sudah jelas menimbulkan peningkatan kebutuhan sumber minyak baru, proses penyulingan dan sistem transportasinya.

6. 1920-1940: Metode penyulingan baruUntuk dapat memenuhi peningkatan permintaan akan kebutuhan minyak, para ahli mengembangkan metode-metode baru untuk meningkatkan jumlah bahan bakar minyak dan produk lainnya yang dapat diperoleh dari satu barrel minyak bumi mentah. Proses-proses dan metode baru tersebut akhirnya menghasilkan berbagai produk baru dari minyak bumi.

7. SekarangBidang petrochemicals telah berkembang sedemikian rupa sehingga menjadikan minyak sebagai salah satu kebutuhan dasar bagi kehidupan manusia saat ini.

Komposisi Komponen kimia dari minyak bumi dipisahkan oleh proses distilasi, yang kemudian, setelah diolah lagi, menjadi minyak tanah, bensin, lilin, aspal, dll.

Minyak bumi terdiri dari hidrokarbon, senyawaan hidrogen dan karbon.

Empat alkana teringan CH4 (metana), C2H6 (etana), C3H8 (propana), dan C4H10 (butana) semuanya adalah gas yang mendidih pada -161.6C, -88.6C, -42C, dan -0.5C, berturut-turut (-258.9, -127.5, -43.6, dan +31.1 F).

Rantai dalam wilayah C5-7 semuanya ringan, dan mudah menguap, nafta jernih. Senyawaan tersebut digunakan sebagai pelarut, cairan pencuci kering (dry clean), dan produk cepat-kering lainnya. Rantai dari C6H14 sampai C12H26 dicampur bersama dan digunakan untuk bensin. Minyak tanah terbuat dari rantai di wilayah C10 sampai C15, diikuti oleh minyak diesel (C10 hingga C20) dan bahan bakar minyak yang digunakan dalam mesin kapal. Senyawaan dari minyak bumi ini semuanya dalam bentuk cair dalam suhu ruangan.

Minyak pelumas dan gemuk setengah-padat (termasuk Vaseline) berada di antara C16 sampai ke C20.

Rantai di atas C20 berwujud padat, dimulai dari "lilin, kemudian tar, dan bitumen aspal.

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. Seperti kamu lihat, hidrokarbon yang rantai karbonnya lebih pendek akan mendidih lebih dahulu (titik didihnya rendah) jika campuran tersebut dipanaskan. Penyulingan terhadap minyak bumi akan memberikan hasil sebagai berikut :

Fraksi Minyak BumiJenis alkana

Gas alamCH4 - C2H6

ElpijiC3H8 C4H10

Petroleum eterC5H12 C6H14

BensinC6H14 C12H26

Minyak tanahC12H26 C15H32

Minyak solarC15H32 C16H34

Minyak pelumasC16H34 C20H42

Parafin dan lilinC21H44 C24H50

AspalC36H74

SISA TERAKHIR FRAKSI MINYAK BUMI (SEKUNDER)Dari minyak bumi kita mengetahui bahwa akan ada zat yang tidak mengalami destilasi. Sisa ini akan berupa residu. Residu adalah zat sisa yang tidak mengalami proses destilasi. Proses destilasi itu sendiri adalah proses yang mana uap dari cairan tersebut mengalami proses penguapan dan kemudian mengalami proses kondensasi sehingga kembali lagi ke fase uap lagi.Sisa residu inilah dapat kita katakana dengan Minyak bumi sekunder yang mana terdirri dari : Aspal

Lilin

Tar

Polietilena

Parafin

PROSES PERENGKAHAN

Pokok-Pokok Yang Akan Dibahas :1. Perengkahan Termis

2. Perengkahan Katalis

3. Perengkahan Hidro

A. PERENGKAHAN TERMIS

Perengkahan termis (thermal cracking) adalah salah satu proses pengelolahan sekunder pada kilang minyak bumi dimana fraksi berat minyak dikomposisi secara termis pada pada tekanan tinggi dengan menggunakan panas pada suhu yang sangat tinggi. proses ini merupakan suatu proses pemecahan molekul-molekul hidrokarbon besar atau hidrokarbon rantai lurus dengan panjang menjadi molekul-molekul kecil yang mempunyai titik didih rendah. Proses perengkahan termis dapat diklasifikasikan dalam keadan fisik yaitu

1) Fase campuran,

2) Fase cairan,

3) Fase uap,

Reaksi perengkahan dapat berlangsung dalam fasa uap atau campuran tergantung pada sifat dasar umpan minyak dan kondisi-kondisi oprasinya yaitu suhu dan tekanan. Keuntungan proses peregkahan dalam fasa uap adalah :

1) Minyak motor mempunyai kealitas anti ketukan yang tinggi karena banyak mengandung olefin,

2) Ongkos instalasi relatif murah,

3) Dapat mengurangi tekanan sehingga menjamin keselamatan,

4) Cocok untuk distilat yang mempunyai jarak didih rendah yang tak dapat direngkah secara ekonomis melalui fasa cairan.

Keuntungan proses perengkahan dalam fasa cairan adalah :

1) Produk gas lebih sedikit,

2) Pengolahan lanjutan produk gasolin lebih mudah karena banyak mengandung parafin,

3) Pemakaian bahan bakar relatif rendah.

Mekanisme Reaksi Perengkahan Termis.Perengkahan adalah suatu fenomena dimana minyak dengan molekul besar dipecah menjadi molekul-molekul kecil yang mempunyai titk didih rendah. Pada waktu yang bersamaan beberapa dari molekul-molekul tersebut yang bersifat reaktif bergabung satu sama lain membentuk molekul yang lebih besar dari molekul asalnya.Meskipun gasoline adalah produk akhir yang utama dari unit perengkahan, namun diproduksi juga minyak-minyak yang mempunyai jarak didih antara minyak bakar (fuel-oil) dan gasoline yang disebut recycle stock.

Apabila tekanan operasi relatif rendah dimana uap murni dihasilkan pada suhu perengkahahnnya maka proses digolongkan sebagai proses fasa uap. Fasa campuran dapat berlangsung pada tekanan tinggi dan suhu perengkahan yang rendah.

ada 2 tipe reaksi yang terjadi, yaitu

1) Reaksi primer

2) Reaksi sekunder

Selanjutnya pada waktu yang bersamaan hasil polimerisasi tersebut terurai lagi menjadi molekul-molekul kecil.

Macam-macam Proses Perengkahan Termis :

1. Pemecahan Viskositas (viscosity breaking = visbreaking).

2. Perengkahan Fasa Campuran.

3. Perengkahan fasa uap.

4. Perengkahan Selektif.

5. Perengkahan Nafta.

6. Pembentukan Kokas.

REFORMING

Macam-macam proses reforming ialah :

1. Reforming Termis, Terdiri dari ;

1. Proses Polyforming. 2. reforming Katalis, terdir dari :

1. Katalis Unggun Tetap

a. Reaktor Tanpa Swing, tediri dari ;

1. Proses Catforming.

2. Poses Houdriforming.3. Proses Platforming.

4. Proses Sinclair-Baker.

5. Proses Platinum.

b. Reaktor Dengan Swing, terdiri dari :

2. Katalis Unggun Berkerak, terdiri dari :

1. Proses Hyperforming.2. Proses Thermofor (TCR).

3. Katalis Unggun Terfluidasi, terdiri dari ;

1. Proses Fluidforming2. Reforming Dengan Recycle

ASPALPerkembangan industri telah memacu pertumbuhan lalu lintas baik dari segi volume maupun tonasenya. Perkembangan lalu lintas ini harus ditindaklanjuti dengan penyediaan sarana jalan yang memadai baik dari segi keamanan, kenyamanan maupun kekuatannya.

Kerusakan jalan di Indonesia tidak saja disebabkan oleh tingginya volume dan tonase lalu lintas tetapi juga disebabkan oleh penuaan aspal yang diakibatkan oleh faktor lingkungan; cuaca dan temperatur. Kerusakan dini yang disebabkan oleh kombinasi beban lalu lintas dengan faktor lingkungan dapat berupa alur, gelombang, deformasi plastis dan retak. Untuk menanggulangi atau meminimasi potensi kerusakan yang akan terjadi perlu dilakukan beberapa usaha yang salah satunya adalah meningkatan mutu aspal yang digunakan.

Banyak usaha yang telah dilakukan untuk meningkatkan mutu aspal, antara lain adalah dengan menambahan lateks ataupun sulfur ke dalam aspal. Belakangan ini bahan-bahan polymer juga telah banyak digunakan sebagai aditif pada aspal. Pemilihan bahan tambah yang akan digunakan untuk memodifikasi atau meningkatan sifat aspal ini sangat ditentukan oleh tujuan apa yang akan dicapai dari penambahan tersebut.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan polyethylene dan kombinasinya dengan lateks pada sifat reologi aspal dan sifat mekanis campuran beraspal.

Penelitian ini hanya dilakukan pada aspal minyak penetrasi 60 dan 120. Modifikasi sifat aspal dilakukan dengan menambahan 5% polyethylene dalam bentuk pellet plastik dan kombinasi dengan 3% lateks dengan kadar karet kering 60%. Pengamatan dan analisa dilakukan pada perubahan sifat reologi aspal dan sifat mekanis campuran akibat penabahan bahan aditif ini.

Hubungan Sifat Aspal dengan Kinerja Campuran Kerusakan pada lapis permukaan jalan dapat disebabkan oleh kombinasi faktor-faktor seperti lalu lintas, lingkungan, rencana awal dan kualitas pekerjaan. Dari keempat faktor ini, lalu lintas, lingkungan dan interaksi antara keduanya merupakan penyebab utama kerusakan pada lapis permukaan tersebut (Turki et al. 1993). Sebagai contoh, kerusakan berupa alur (rutting) dan retak buaya adalah jenis kerusakan yang disebabkan oleh lalu lintas. Sedangkan jenis kerusakan yang disebabkan oleh lingkungan atau yang bukan disebabkan oleh pengaruh lalu lintas adalah retak melintang dan retak memanjang pada permukaan lapis beraspal. Hasil penelitian yang dilakukan oleh TRL di daerah tropis menunjukkan bahwa model kegagalan campuran beraspal di daerah ini berbeda dengan model kegagalan yang biasanya terjadi di daerah sub-tropis. Perbedaan ini menunjukkan bahwa iklim sangat mempengaruhi kinerja campuran beraspal (RN 31, 1993).

Akibat panas yang tinggi, pengerasan aspal akibat penuaan lebih cepat terjadi di daerah yang beriklim tropis dari pada di daerah subtropis. Pengerasan ini terutama terjadi pada permukaan lapisan beraspal yang terekspos langsung terhadap lingkungan sehingga aspal tersebut kehilangan atau berkurang daya ikatnya. Oleh sebab itu keretakan pada lapis permukaan beraspal di daerah tropis akan terjadi dengan cepat sebelum retak di daerah lain terjadi. (RN 31, 1993; Rolt et. al. 1986).

Penuaan aspal adalah proses yang alami yang tidak dapat dihindari. Untuk meminimumkan dampak penuaan aspal yang terjadi pada kinerja perkerasan maka aspal yang digunakan harus memiliki daya tahan yang baik. Aspal minyak konvensional yang biasanya digunakan sebagai bahan pengikat pada campuran beraspal umumnya tidak memiliki daya tahan yang tinggi terhadappengaruh lingkungan, terlebih lagi terhadap kombinasinya dengan beban lalu lintas. Untuk itu, sifat asli dari aspal konvensional ini kadangkala perlu dimodifikasi untuk mendapatkan sifat yang lebih baik.

Tujuan modifikasi aspal adalah untuk mendapatkan aspal dengan sifat yang lebih baik sehingga tahan lama bila digunakan untuk campuran beraspal. Sifat reologi apa dari aspal yang akan dimodifikasi sangat tergantung pada untuk apa aspal itu akan digunakan (Sheel, 1990). Tabel 1 di bawah ini dikembangkan oleh Australian Road Reseach, (Oliver, 1999) dapat digunakan untuk menentukan sifat aspal yang mana yang harus dimodifikasi agar aspal yang dihasilkan memiliki sifat yang sesuai dengan tujuan yang akan dicapai.

Pengujian Sifat Reologi Aspal

Pengujian sifat reologi aspal seperti penetrasi, titik lembek, titik nyala, duktilitas dan TFOT/RTFOT dilakukan sesuai dengan SNI. Pengujian ini adalah pengujian baku yang selalu dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat aspal dan untuk tujuan pengklasifikasiannya. Tetapi uji ini dapat pula dilengkapi dengan uji lainnya antara lain uji daya kerut aspal (Elastic Recovery, ER), Indeks Pelapukan (IP) dan kecepatan penurunan temperatur. Tujuan dan prosedur masing-masing pengujian ini diuraikan berikut ini.

Uji Daya Kerut Daya kerut (Elastic Recover, ER) merupakan pengembangan dari uji duktilitas, uji stabilitas dinamis dan deformasi permanen. Uji ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana kemampuan aspal kembali kebentuk semula setelah ditarik. Alat uji kerut ini dikembangkan oleh Kentucky specification (1992) menggunakan alat duktilitas dimana alat dijalankan sepanjang 20 cm pada 25 C selanjutnya dibiarkan selama 5 menit, kemudian bagian tengah contoh aspal dipotong lalu biarkan selama satu jam. Ukur panjang antara ujung bagian kanan dan bagian kiri (A cm). Daya kerut adalah perbandingan A dengan panjang semula (20 cm) dikalikan 100 %.

Indeks Pelapukan

Indeks Pelapukan (Aging Index, AI) adalah perbandingan antara kekentalan aspal setelah pemanasan dengan alat RTFO (V1) dan kekentalan asli (Vo). Uji ini merupakan simulasi laboratorium untuk mengetahui ketahanan aspal terhadap pelapukan dimana temperatur dianggap yang menjadi penyebab pelunakan aspal dan mengurangi kekentalan serta oksidasi aspal.

Kecepatan Penurunan Temperatur

Pengujian ini untuk mengetahui lamanya waktu yang dibutuhkan aspal untuk menurunkan temperatur. Pengujian ini dilakukan dengan cara mencatat perubahan waktu dengan temperatur .

Pengujian Sifat Campuran Beraspal

Pengujian yang dilakukan pada studi ini baru mencakup pengujian sifat volumetrik dan parameter Marshall serta pengujian ketahanan campuran terhadap alur.

METODOLOGI

Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen di laboratorium dengan menggunakan pengujian konvensional dan pengujian untuk aspal modifikasi.

Percobaan

Benda Uji

Benda uji aspal dibuat dengan menggunakan bahan : aspal pen 60, residu minyak bumi, polyethylene dan lateks. Aspal pen 60 yang digunakan merupakan produk dalam negeri sedangkan aspal pen 120 merupakan hasil pengolahan penulis yang merupakan campuran aspal pen 60 dengan residu minyak bumi yang juga merupakan bahan untuk pembuatan aspal. Polyethylene yang digunakan ber- bentuk pellet plastik dengan kepadatan rendah (low density polyethylene). Polyethylene ini memiliki indeks kelelehan cair (melt flow index) sebesar 7 gram per 10 menit dan berat jenis 0,921 gram per ml dan dosis penggunaannya adalah 5% terhadap berat aspal. Sedangkan lateks yang digunakan adalah lateks alam yang telah melalui proses evaporasi sehingga memiliki kandungan karet kering sebesar 60%. Oleh sebab itu, lateks ini diberi nama lateks KKK-60%. Dari penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Yamin (1993) diketahui bahwa penambahan 3% lateks ke dalam aspal akan memberikan pengaruh positif yang optimal pada aspal tersebut. Oleh sebab itu persentase lateks yang digunakan dalam penelitian ini adalah 3% terhadap berat aspal.

Dari bahan-bahan tersebut dibuatkan lima macam benda uji yang masing-masing benda uji diberi kode. Kode dan komposisi masing-masing beda uji adalah sebagai berikut :

Benda uji campuran beraspal dibuat dengan menggunakan agregat dari bukit Lagadar, Cimahi - Bandung. Tipe gradasi yang digunakan adalah gradasi AC-WC dari spesifikasi berbasis kinerja (IRE, 1988). Batasan gradasi spesifikasi dan gradasi yang digunakan seperti yang diberikan pada Gambar 1.

Pengujian

Sebelum digunakan aspal pen 60 dan 120 diuji terlebih dahulu sifat-sifatnya untuk mengetahui kecocokan sifat-sifat aslinya dengan spesifikasi yang digunakan. Selanjutnya semua benda uji campuran aspal dengan aditif yang sudah disiapkan juga diuji dengan menggunakan prosedur standar yang sama seperti yang digunakan untuk pengujian aspal konvensional. Hal ini dilakukan karena belum tersedianya prosedur standar yang dapat digunakan untuk pengujian aspal modifikasi atau aspal polymer (Yamin, 1993). Selain itu pengujian juga dilengkapi dengan pengujian lainnya yaitu uji daya kerut, indeks penuaan dan kecepatan penurunan temperatur. Penentuan kadar aspal optimum (KAO) campuran beraspal dilakukan melalui pengujian Marshall. Nilai KAO dan sifat-sifat campuran pada kadar aspal ini baik yang dibuat dengan aspal konvensional ataupun aspal modifikasi. Pengujian lainnya seperti ketahanan campuran terhadap alur, modulus dan kuat tarik tak langsungnya dilakukan pada benda uji yang dibuat pada KAO. Penambahan polyethylene ke dalam aspal akan menyebabkan perubahan pada sifat reologinya. Perubahan sifat reologi yang cukup penting untuk dipertimbangkan adalah naiknya nilai titik lembek aspal secara siknifikan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Pada gambar ini dapat dilihat bahwa akibat penambahan 5% polyethylene nilai titik lembek aspal akan naik dari 49o C menjadi 59o C untuk aspal pen 60 dan dari 45o C menjadi 51o C untuk aspal pen 120. Untuk aspal pen 60, walaupun kenaikan nilai ini diikuti oleh penurunan nilai penetrasi aspal ditunjukkan, tetapi akibat penambahan 5% polyethylene penurunan nilai penetrasi ini tidak begitu jauh dan tidak sampai mengubah kelas aspal tersebut. Selain itu, persentase penurunannya yang hanya 8,5% berada jauh di bawah persentase kenaikan nilai titik lembek yang dihasilkan, yaitu sebesar 20%. Untuk aspal pen 120, penurunan nilai penetrasi yang dihasilkan sangat besar sekali dan mengubah kelas aspal dari pen 120 ke pen 60. Persentase penurunan nilai penetrasi (37%) yang dihasilkan akibat penambahan 5% polyethylene ke dalam aspal pen 120 jauh di atas persentase kenaikan nilai titik lembek yang dihasilkan, yaitu sebesar 13%. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa dari segi nilai penetrasi dan titik lembek penambahan 5% polyethylene ke dalam aspal memberikan pengaruh yang positif pada aspal pen 60 tetapi tidak memberikan kontribusi yang baik untuk aspal pen 120.

Penambahan 5% polyethylene pada aspal pen 60 dan 120 akan meningkatkan daya kerut aspal tersebut, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Meningkatnya daya kerut aspal berarti meningkatnya elastisitas dari aspal tersebut, hal ini berarti bila aspal tersebut digunakan sebagai bahan pengikat untuk campuran beraspal, maka akan dihasilkan campuran beraspal yang berisfat lebih elastis sehingga lebih tahan terhadap retak. Kemampuan aspal untuk kembali ke bentuk semula ini dapat ditingkatkan lagi apabila aspal yang sifatnya sudah dimodifikasi dengan penambahan 5% polyethylene ini ditambahkan 3% lateks. Penambahan 5% polyethylene juga akan menurunkan Indeks Penuaan (AI) aspal pen 60 dan aspal pen 120. Hal ini menunjukkan bahwa dari segi AI, 5% polyethylene akan memberikan pengaruh yang positif pada aspal pen 60 dan aspal pen 120, tetapi apabila pada aspal ini ditambahkan lagi 3% lateks maka AI aspal modifikasi ini akan naik. Hal ini berarti bahwa penambahan lateks ke dalam aspal pen 60 ataupun ke dalam aspal pen 120 yang sudah dimodifikasi dengan penambahan 5% polyethylene memberikan pengaruh yang negatif, karena bila pen 20 dianggap sebagai batas bawah nilai penentrasi dimana campuran beraspal dianggap sudah habis masa pelayanannya maka penambahan 5% polyethylene akan memperlambat pencapaian nilai tersebut dan penambahan 3% lateks ke dalamnya justru akan mempercepat pencapaian nilai tersebut.

Indeks Penetrasi (IP) aspal pen 60 dan aspal pen 120 juga akan meningkat sebagai akibat dari penambahan 5% polyethylene ke dalam masing-masing aspal tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan 5% polyethylene baik ke dalam aspal pen 60 ataupun aspal pen 120 akan menurunkan kepekaan kedua jenis aspal tersebut terhadap temperatur, dengan demikian campuran beraspal yang dibuat dengan aspal yang sifatnya dimodifikasi dengan penambahan 5% polyethylene akan memiliki rentang temperatur pencampuran dan pemadatan yang lebih lebar. Selain itu, campuran tersebut juga akan memiliki ketahanan terdap deformasi yang lebih baik. Penambahan 3% lateks kedalam aspal pen 60 ataupun aspal pen 120 yang sudah dimodifikasi dengan penambahan 5% polyethylene relatif tidak mempengaruhi perubahan nilai indeks penetrasinyaKecepatan Penurunan Temperatur

Penambahan 5% polimer polyethylene akan memperlambat waktu penurunan temperatur seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7. hal ini disebabkan karena penambahan 5% polyethylene akan menaikan nilai indeks penetrasi aspal sehingga sifat aspal tersebut tidak mudah berubah akibat perubahan temperatur. Hal ini memberikan dampak yang negatif dan positif, negatif dalam artian dibutuhkan waktu yang lama pada saat memanasan aspal tersebut sampai mencapai viskositas pencampurannya dengan agregat dan berdampak positif dalam artian bahwa temperatur campuran beraspal yang dihasilkan tidak cepat turun.

Hasil Uji Marshall

Dari pengujian Marshall yang dirangkum pada Tabel 5 menunjukkan bahwa penambahan 5% polyethylene polimer relatif tidak mengubah kadar aspal optimum campuran. Tetapi pada kadar optimum ini sifat-sifat mekanik campuran mengalami peningkatan yang ditunjukkan oleh naiknya nilai stabilitas, angka perbandingan Marshall (MQ) dan stabilitas sisa campuran. Kecendrungan yang sama juga terjadi pada penambahan 3% lateks ke dalam aspal pen 60 ataupun aspal pen 120 yang sifatnya sudah dimodifikasi terlebih dahulu dengan penambahan 5% polyethylene, hanya saja dalam kasus ini campuran beraspal yang dihasilkannya akan lebih fleksibel. Penambahan 3% lateks ke dalam aspal yang sudah dimodifikasi ini akan meningkatkan persen rongga tersisi aspal (VFB) campuran sehingga campuran yang dihasilkan akan memiliki keawetan yang lebih baik

Ketahanan Campuran terhadap Alur, Modulus dan Kuat Tarik Campuran

Penambahan polimer ke dalam aspal dimaksudkan untuk memperbaiki sifat reologi aspal sehingga campuran yang dihasilkan tidak saja memiliki daya tahan yang baik terhadap retak tetapi juga terhadap alur. Ketahanan campuran beraspal terhadap alur ini dapat dinaikan dengan penambahan 5% polyethylene ke dalam aspal pen 60 ataupun aspal pen 120 yang digunakan seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6. Kenaikan daya tahan campuran terhadap alur ini ditunjukkan dengan naiknya stabilitas dinamis dan turunnya kecepatan deformsai permanen yang terjadi. Kenaikan ketahanan campuran terhadap alur ini dapat ditingkatkan lagi apabila ke dalam aspal yang sudah dimodifikasi dengan penambahan 5% polyethylene ditambahkan lagi 3% lateks. Peningkatan daya tahan campuran terhadap alur ini disebabkan karena meningkatnya kekakuan dan kuat tarik campuran, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6. Dengan adanya peningkatan ketahanan terhadap alur ini diharapkan campuran yang dihasilkan akan membuat campuran tersebut lebih tahan untuk memikul beban berat.

KESIMPULAN

Penambahan polyethylene ke dalam aspal akan menyebabkan perubahan pada sifat reologinya. Perubahan yang cukup siknifikan yang terjadi adalah naiknya nilai titik lembek aspal tetapi tidak diikuti oleh penurunan nilai penetrasi yang besar.

Penambahan 3% lateks pada 5% polyethylene-modified aspal juga menyebabkan perubahan lebih lanjut dari sifat aspal tersebut, tetapi perubahan yang terjadi tidak begitu siknifikan. POLYETHYLENEPolyethylene adalah suatu komoditas termo-plastik dengan berat yang digunakan konsumen sebanyak 60M ton yang diproduksi di seluruh dunia setiap tahun. Nama dari polyethylene dimulai dari monomer etena yang digunakan untuk menciptakan polymer.

polymer industri dapat disebut juga dengan PE, berupa polymers seperti polypropylene dan karet sintetis yang dapat disingkat dengan PP dan P secara berturut-turut. Di dunia, istilah ilmiah dari polymer dapat disebut insulasi. Molekul etena dapat dikenal karena bersifat universal (secara IUPAC), etana dengan rumus senyawa C2H4 adalah CH2= CH2, Dua CH2 yang dihubungkan oleh ikatan rangkap.Polyethylene diciptakan melalui proses polymerisasi etena. Etana dapat diproduksi melalui polymerisasi radikal, polymerisasi anionic, dan polymerisasi cationic. Ini disebabkan etena tidak mempunyai substituent apapun yang mana mempengaruhi stabilitas dari ujung dari polymer. Masing-Masing metoda ini mengakibatkan suatu jenis polyethylene yang berbeda .Penggolongan polyethylene Polyethylene digolongkan ke dalam beberapa kategori berbeda berdasarkan kebanyakan dari sifat mekanisnya. Sifat mekanis PE tergantung dengan pada variabel seperti tingkat dan jenis cabang, struktur hablur, dan bobot molekul.Pembagian dari polyethylene :

UHMWPE ( PE yang bobot molekul sangat tinggi)

HDPE ( PE yang kepadatan tinggi)

LDPE ( PE kepadatan rendah)

LLDPE (PE kepadatan rendah linier, kadang-kadang dikenal sebagai Medium Kepadatan , MDPE) UHMWPE adalah polyethylene dengan suatu bobot molekul jumlahnya sangat besar, pada umumnya antara 3.1 dan 5.67 juta. Bobot molekul yang tinggi mengakibatkan suatu pengepakan yang sangat baik yang menyangkut rantai ke dalam struktur hablur tersebut. Ini mengakibatkan suatu material yang sangat sabar. UHMWPE dibuat melalui metallocene katalisis polymerisasi.HDPE mempunyai suatu derajat dengan tingkat rendah yang bercabang dan begitu intermolekul kekuatan dan kekuatan-tarik menariknya lebih kuat. Ketiadaan bercabang dipastikan oleh suatu pilihan katalisator yang sesuai ( contoh Ziegler-Natta katalisator) dalam kondisi-kondisi reaksi.

LDPE mempunyai suatu percabangan yang tinggi, oleh karena itu lebih sedikit intermolecular yang kuat yang memaksa instantaneous-dipole, akibatnya dwikutub imbas atraksi adalah lebih sedikit. Ini mengakibatkan suatu kekuatan-tarik yang lebih rendah dan meningkat ductilas. LDPE diciptakan dari polymerisasi radikal bebas.

LLDPE adalah suatu linier polymer, dengan percabangan yang pendek dan tidak terlalu rumit biasanya dibuat dari copolymerisasi ethylene dengan longer-chain olefins. UHMWPE digunakan di dalam serabut modulus tinggi dan di dalam bulletproof rompi.

Di dalam rumah tangga penggunaan HDPE yang paling umum adalah di kontainer untuk susu, deterjen penatu cairan, dll; rumah tangga penggunaan LDPE yang paling umum adalah tas plastik. Sedangkan LLDPE digunakan terutama dalam tabung fleksibel.HDPE secara luas digunakan di dalam kehidupan masyarakat. Sebagai tabung dalam bermacam-macam panjangnya ( tergantung pada ukuran dari peraturan), HDPE digunakan sebagai suatu penggantian untuk mortir/lumpang/adukan semen tabung karton yang disediakan untuk dua pertimbangan utama. Dimana yang pertama lebih aman dibanding tabung karton yang disediakan sebab jika terjadi kegagalan pemakaian dan meletus bunga api dari HDPE tabung, tabung tidak akan hancur. Alasan yang kedua adalah bahwa mereka adalah para perancang membiarkan kita kembali untuk menciptakan berbagai mortir/lumpang/adukan semen. Semua pyrotechnicians menakut-nakuti penggunaan PVC tabung sebab itu dapat menghancurkan pengiriman shards plastik pada penonton mungkin yang mana tidak akan muncul di dalam sinar-rontgen.

[Yang] baru-baru ini, banyak aktivitas riset telah memusat pada [atas] Merindukan Rantai polyethylene Bercabang. Ini sangat utama HDPE, tetapi mempunyai suatu jumlah kecil ( barangkali 1 di (dalam) 100 atau 1000 cabang saban tulang punggung karbon) tentang cabang sangat panjang. Material ini berkombinasi kekuatan HDPE dengan processabilas LDPE.

Sejarah

Polyethylene ditemukan pertama kali oleh ahli kimia Jerman Hans von Pechmann, ia secara kebetulan pada tahun 1898 di saat memanaskan diazomethane menemukannya. Ketika para rekan kerjanya Eugen Bamberger dan Friedrich Tschirner menandai unsur yang putih, dari lilin yang ia ciptakan, mereka mengenali bahwa itu terdapat rantai CH2 dan terdapat dalam polymethylene.

Polyethylene sintese praktis secara industri Yang pertama ditemukan ( lagi secara kebetulan) dengan Fawcett Eric dan Reginald Gibson pada ICI Bahan-Kimia di tahun 1933. pada penerapan di dalam tekanan tinggi ( beberapa ratus atm) dalam suatu campuran ethylene dan benzaldehyde, mereka sedang memproduksi suatu material dari lilin putih. Reaksi telah diaktifkan dengan pencemaran oksigen dalam piranti mereka, eksperimen pada mulanya sukar untuk reproduksi. Pada tahun 1935 bahwa ICI yang lain Michael Perrin, mengembang;kan eksperimen tadi ini ke dalam suatu sintese dengan tekanan tinggi dapat direproduksi untuk polyethylene yang menjadi basis untuk LDPE produksi industri yang mulai di tahun 1939.

ISTILAH ISTILAHAspal :Campuran dari bitumen dan mineral

Aspal Buton (Asbuton) :Aspal alam yang berbentuk batuan,beraspal dari proses alamiah dimana bitumen bercampur dengan mineral dan menghasilkan aspal dengan kadar bitumen yang tidak teratur yang terdapat di pulau Buton (Indonesia)

Aspal Cair :Aspal keras yang dicampur dengan pelarut ada 3 Macam aspal cair:

a. Aspal Cair RC (Rapid Curing)

b. Aspal Cair MC (Medium Curing)

c. Aspal Cair SC (Slow Curing)

Aspal Cair MC (Medium Curing) :Aspal keras yang mempunyai penetarsi lebih tinggi,di campur dengan minyak disel.Bersifat mengering sedang

Aspal Cair RC (Rapid Curing) :Aspal keras yang dicampur dengan kerosin/bensin mengering cepat

Aspal Cair SC (Slow Curing) :Aspal keras yang dicampur dengan residu hasil dari penyulingan pertama minyak bumi. mengering Lambat

Aspal Emulsi :Aspal yang terdiri dari butir-butir aspal halus dilarutkan dalam air lebih encer dari aspal cair, terdiri dari :

a. Aspal emulsi katonik (bila muatan buti-butir aspal positif

b. Aspal emulsi anionik (bila butir-butir) aspal bermuatan negatif)

Aspal Keras :Aspal yang didapat dari penyulingan minyak bumi dengan kadar peragian rendah (Napthan base crude oil) yaitu lebih dari 2% berat

Aspal Minyak :salah satu fraksi hasil penyulingan minyak bumi terdiri atas :

a. Aspal keras

b. Aspal cair

c. Aspal Emulsi

PAGE 20