Definisi
Minyak Bumi
Minyak bumi merupakan
sumber energi yang utama bagi kehidupan manusia, terutama dibidang industri dan
transportasi, meskipun para ahli berusaha untuk mencari sumber energi yang
lain, misalnya energi nuklir, energi sinar matahari, diperkirakan sampai abad mendatang
minyak bumi tetap tetap memegang peranan penting.
Kehidupan manusia
dizaman modern ini tidak dapat dibayangkan tanpa minyak bumi. Dewasa ini minyak
bumi, termasuk gas alam, merupakan sumber utama energi dunia ( meliputi 65.5 %
dari konsumsi lainnya sepi panas bumi (geothermal) kayu bakar, cahaya matahari,
energi nuklir, dan sebagainya. Meskipun kini para ilmuan berusaha mengembangkan
energi nuklir dan energi surya, diperkirakan sampai pertengahan abad ke 2 –21
minyak bumi tetap memegang peranan penting.
Jadi yang dimasud
dengan minyak bumi adalah campuran alami, hodrokarbon gas, cair, dan padat.
Minyak kuning/coklat, kental, yang diperoleh dan dari sumber bumi dan praksi
minyak bumi mentahg yang menyuling pada 123–573 k (petroleum).
Asal
–usul Minyak Bumi
Asal usul minyak bumi
dan gas alam diduga dari sisa hewan dan tumbuahan laut, yang tertimbun
berjuta-juta tahun lamanya didasar laut, pada batuan yang berpori, hal ini
menunjukan bahwa minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat
diperbaharui.
Minyak bumi merupakan
hasil pelapukan fosil-fosil tumbuhan dan hewan di zaman purba jutaan tahun yang
silam. Organisme yang mati mengelami pembusukan oleh jasad renik
(mikroorganisme), lalu terpendam dalam lapisan kulit bumi., di bawah pengaruh
suhu dan tekanan tinggi, material organic itu melalui proses jutaan tahun
lamanya berubah menjadi minyak bumi yang terlkumpul dalam pori-pori batu kapur
dan batu pasir. Dengan adanya aksi kapiler, minyak bumi bergerak perlahan-lahan
ke atas. Jika gerakan ini terhalang oleh batuan yang berpori, terjadilah
penumpukan (akumulasi) minyak bumi dalam batuan tersebut. Itulah sebabnya
minyak bumi diosebut juga petroleum ( bahas alatin petrus=batu, oleum=minyak).
Unsur
yang terkandung dalam minyak bumi
a.
Alkana
Alkana adalah senyawa
hidrokarbon yang seluruh ikatannya jenuh ./ tunggal. Alkana disebut juga deret
parafin yang mempunyai arti daya gabung kecil dan kurang reaktif.
Jika alkana kehilangan satu atom H, maka sisa alkana tersebut dinamai gugusan alkil. Nama–nama gugusan alkil sesuai dengan nama alkana semula. Akhiran – ana diganti dengan akhiran–il Rumus umum gugusan alkil : Cn H2n+1. Pelajaran Kimia tentang organik selalu dimulai dengan pembahasan mengenai alkana, sebab :
Jika alkana kehilangan satu atom H, maka sisa alkana tersebut dinamai gugusan alkil. Nama–nama gugusan alkil sesuai dengan nama alkana semula. Akhiran – ana diganti dengan akhiran–il Rumus umum gugusan alkil : Cn H2n+1. Pelajaran Kimia tentang organik selalu dimulai dengan pembahasan mengenai alkana, sebab :
1.
Alkana merupakan
bahan baku utama bagi pembuatan senyawa-senyawa organik yang lain.
2.
Tataniaga alkana
merupakan dasar dari nama – nama seluruh senyawa organik.
3.
Berdasarkan
struktural molekul, golongan – golongan senyawa oraganik dapat dianggap sebagai
“turunan” dari alkana.
b. Tatanama alkuna sama dengan tata
nama alkena
1. Alkuna yang terpenting adalah etana
(C2 Hi) yang lebih sering disebut asetilena.
2. Isomer alkuna, yaitu isomer alkuna sama seperti isome-isomer pada alkena , kecuali isomer cis – trans tidak terdapat pada senyawa alkuna.
2. Isomer alkuna, yaitu isomer alkuna sama seperti isome-isomer pada alkena , kecuali isomer cis – trans tidak terdapat pada senyawa alkuna.
MANFAAT
MINYAK BUMI
1. Sandang
Dari bahan
hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA (purified
terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya
adalah kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi
senyawa aromat, yaitu para-xylene. Rumus kimianya tahu kan? Bentuknya senyawa
benzen (C6H6), tetapi ada dua gugus metil pada atom C1
dan C3 dari molekul benzen tersebut.
Para-xylene ini kemudian dioksidasi
menggunakan udara menjadi PTA (lihat peta proses petrokimia diatas). PTA yang
berbentuk seperti tepung detergen ini kemudian direaksikan dengan metanol
menjadi serat poliester. Serat poli ester inilah yang menjadi benang sintetis
yang bentuknya seperti benang. Hampir semua pakaian seragam yang adik-adik
pakai mungkin terbuat dari poliester. Untuk memudahkan pengenalannya bisa
dilihat dari harganya. Harga pakaian yang terbuat dari benang sintetis
poliester biasanya relatif lebih murah dibandingkan pakaian yang terbuat dari
bahan dasar katun, sutra atau serat alam lainnya.
Kehalusan bahan yang terbuat dari
serat poliester dipengaruhi oleh zat penambah (aditif) dalam proses pembuatan
benang (saat mereaksikan PTA dengan metanol). Salah satu produsen PTA di
Indonesia adalah di Pertamina Unit Pengolahan III dengan jenis produk dan
peruntukannya disini.
2. Papan
1.
Kayu
Kayu
tersusun atas berbagai molekul seperti selulosa, lignin, tanin dan resin.
Selulosa merupakan penyusun kayu yang terdiri atas molekul-molekul glukosa
berikatan rapat. Lignin merupakan pembentuk struktur keras pada kayu. Struktur
molekulnya sangat komplek dan besar yang meliputi penggabungan molekul protein
dan gula. Tanin banyak terdapat pada kayu dan dapat digunakan untuk indutri
penyamakan kulit. Resin banyak ditemukan pada kayu tertentu dan jenisnya
bermacam-macam. Resin mudah diperoleh dari getah pohon dan beberapa jenis
diantaranya memiliki bau yang harum.
2.
Pipa Plastik
Bahan
bangunan yang berasal dari hidrokarbon pada umumnya berupa plastik. Bahan dasar
plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa
olefin / alkena dari rantai karbon C3. Pipa plastik yang banyak
diguakan saat ini yaitu PVC (polivinil
Clorida ) dan PE ( Polietena atau
disebut Polietilena ). Keduanya
dihasilkanj secara sintetis di industri. Baik PVC maupun PE tahan terhadap
panas dan tidak mudah retak karena unit-unit molekul penyusunnya saling
menjalin dengan kuat. Dari bahan plastik inilah kemudian jadi bermacam-macam
produk mulai dari atap rumah (genteng plastik), furniture, peralatan interior
rumah, bemper mobil, meja, kursi, piring, dll.
3. Seni
Untuk urusan seni, terutama seni
lukis, peranan utama hidrokarbon ada pada tinta /cat minyak dan pelarutnya.
Mungkin kalian kenal thinner yang biasa digunakan untuk mengencerkan cat.
Sementara untuk urusan seni patung banyak patung yang berbahan dasar dari
plastik atau piala, dll.
Hidrokarbon yang digunakan untuk
pelarut cat terbuat dari Low Aromatic White Spirit atau LAWS merupakan
pelarut yang dihasilkan dari Kilang PERTAMINA
di Plaju dengan rentang titik didih antara 145oC – 195oC.
Senyawa hidrokarbonyang membentuk pelarut LAWS merupakan campuran dari parafin,
sikloparafin, dan hidrokarbon aromatik.
4. Estetika
Sebetulnya seni juga sudah mencakup
estetika. Tapi mungkin lebih luas lagi dengan penambahan kosmetika. Jadi bahan
hidrokarbon yang juga digunakan untuk estetika kosmetik adalah lilin. Misal
lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki menggunakan lilin) atau bahan pencampur
kosmetik lainnya, farmasi atau semir sepatu. Tentunya lilin untuk keperluan
kosmetik spesifikasinya ketat sekali. Lilin parafin di Indonesia diproduksi
oleh Kilang PERTAMINA UP- V Balikpapan melalui proses filtering press.
Kualifikasi mutu lilin PERTAMINA berdasarkan kualitas yang berhubungan dengan
titik leleh, warna dan kandungan minyaknya.
5. Pangan
Karbohidrat atau sakarida adalah
segolongan besar senyawa organik yang tersusun dari atom karbon, hidrogen, dan
oksigen.
Bentuk molekul karbohidrat paling
sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Kalau atom karbon
dinotasikan sebagai bola berwarna hitam, okeigen berwarna merah dan hidrogen
berwarna putih maka bentuk molekul tiga dimensi dari glukosa akan
seperti gambar disamping ini. Banyak karbohidrat yang merupakan polimer
yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang
serta bercabang-cabang.
Karbohidrat merupakan bahan makanan
penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain
itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup
dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin.
Karbohidrat menyediakan kebutuhan
dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya
mesin mobil menggunakan bensin. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana
mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel
tubuh tersebut menyerap glukosa. Gula ini kemudian oleh sel dioksidasi
(dibakar) dengan bantuan oksigen yang kita hirup menjadi energi dan gas CO2
dalam bentuk respirasi / pernafasan. Energi yang dihasilkan dan tidak digunakan
akan disimpan dibawah jaringan kulit dalam bentuk lemak.
Reaksi pembakaran gula dalam tubuh :
C6H12O6
(gula) + 6O2 -> Energi + 6 CO2 (udara yang
dikeluarkan) + 6 H2O
Kegunaan fraksi-fraksi yang diperoleh dari minyak bumi
terkait dengan sifat fisisnya seperti titik didih dan viskositas, dan juga
sifat kimianya.
6. Bahan Bakar gas
1. Elpiji, LPG (liquified petroleum
gas,harfiah: "gas minyak bumi yang dicairkan")
Adalah
campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal darigas alam. 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. Naptha atau
Petroleumeter, biasa digunakan sebagai pelarut dalam industri.
3. Gasolin (bensin), biasa digunakan sebagai bahan
bakar kendaraan bermotor.
4. Kerosin (minyak
tanah)
Biasa
digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga. Selain itu kerosin
juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.
5. Kerosin (minyak tanah)
Biasa
digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga. Selain itu kerosin
juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.
Adalah
cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan
cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150°C and 275°C (rantai karbon
dari C12 sampai C15). Pada suatu waktu dia banyak digunakan dalam lampu minyak
tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet (lebih
teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8).
Sebuah bentuk dari kerosene dikenal sebagai RP-1dibakar dengan oksigen cair
sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene diturunkan dari bahasa Yunani
keros (κερωσ, wax ).
Biasanya,
kerosene didistilasi langsung dari minyak mentah membutuhkan perawatan khusus,
dalam sebuah unit Merox atau, hidrotreater untuk mengurangi kadar belerangnya
dan pengaratannya. Kerosene dapat juga diproduksi oleh hidrocracker, yang
digunakan untuk mengupgrade bagian dari minyak mentah yang akan bagus untuk
bahan bakar minyak.
Penggunaanya
sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di negara berkembang, di mana dia
kurang disuling dan mengandung ketidakmurnian dan bahkan "debris". Bahan
bakar mesin jet adalah kerosene yang mencapai spesifikasi yang diperketat,
terutama titik asap dan titik beku.
6. Kegunaan lain
Kerosene
biasa di gunakan untuk membasmi serangga seperti semut dan mengusir kecoa.
Kadang di gunakan juga sebagai campuran dalam cairan pembasmi serangga seperti
pada merk/ brand baygone.
7. Minyak solar atau minyak diesel
Biasa
digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin diesel pada kendaraan bermotor
seperti bus, truk, kereta api dan traktor. Selain itu, minyak solar juga
digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.
8. Minyak pelumas
Biasa
digunakan untuk lubrikasi mesin-mesin.
9. Residu minyak bumiyang terdiri dari :
·
Parafin , digunakan dalam proses pembuatan obat-obatan,
kosmetika, tutup botol, industri tenun menenun, korek api, lilin batik, dan
masih banyak lagi.
·
Aspal , digunakan sebagai pengeras jalan raya.
10. Bensin
Bensin merupakan bahan bakar
transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin
mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10.
Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang
diinginkan. Lalu, bagaimana sebenarnya penggunaan bensin sebagai bahan bakar?
Bensin sebagai bahan bakar kendaraan bermotor
Oleh
karena bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalam
karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang
dihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak melalui tahapan
sebagai berikut.
Pembakaran bensin yang diinginkan
adalah yang menghasilkan dorongan yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini
tergantung dari ketepatan waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer
ke piston menjadi maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis
rantai hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin. -Alkana
rantai lurus dalam bensin seperti n-heptana, n-oktana, dan n-nonana
sangat mudah terbakar. Hal ini menyebabkan pembakaran terjadi terlalu awal
sebelum piston mencapai posisi yang tepat. Akibatnya timbul bunyi ledakan yang
dikenal sebagai ketukan (knocking). Pembakaran terlalu awal juga berarti ada
sisa komponen bensin yang belum terbakar sehingga energi yang ditransfer ke
piston tidak maksimum. -Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin
seperti isooktana tidak terlalu mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit
ketukan yang dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke piston lebih besar.
Oleh karena itu, bensin dengan
kualitas yang baik harus mengandung lebih banyak alkana rantai
bercabang/alisiklik/aromatik dibandingkan alkana rantai lurus. Kualitas bensin
ini dinyatakan oleh bilangan oktan.
Beberapa
kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi dapat dilihat tabel berikut:
Fraksi
|
Jumlah
Atom (C)
|
Titik
didih (oC)
|
Kegunaan
|
Gas
|
C1-c4
|
<20
|
Sebagai bahan elpiji (LPG-Liquified Petroleum Gas), bahan baku pembuatan berbagai produk
petrokimia.
|
Eter Petrolum
|
C5-C7
|
40-70
|
Pelarut non polar yang digunakan sebagai cairan
pembersih.
|
Bensin (gasolin)
|
C5-C10
|
70-180
|
Sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.
|
Nafta
|
C6-C10
|
140-180
|
Untuk pembuatan plastik, karet sintetis, detergen,
obat, cat, bahan pakaian dan kosmetik.
|
Kerosin
|
C11-C14
|
180-250
|
Sebagai bahan bakar pesawat udara dan bahan bakar
kompor parafin.
|
Minyak soal (diesel)
|
C15-C17
|
250-300
|
Sebagai bahan bakar kendaraan bermesin diesel.
|
Minyak pelumas
|
C18-C20
|
300-350
|
Ebagai minyak pelumas
|
Lilin
|
>20
|
>350
|
Sebagai lilin untuk membuat lilin, kertas
pembungkus berlapis lilin, lilin batik, korek api, dan bahan pengkilap, seperti semir sepatu.
|
Minyak bakar
|
>C20
|
>350
|
Sebagai bahan bakar dikapal, industri pemanas (boiler plant), can pembangkit listrik.
|
Bitumen
|
>C20
|
>350
|
Sebagai materi aspal jalan dan atap bangunan.
Aspal juga digunakan debagi lapisan anti korosi, isolasi listrik, dan
pengedap suara pada lantai.
|
7.
Bidang
Perdagangan
Senyawa Hidrokarbon banyak dimanfaatkan
dalam bidang perdagangan antara lain sebagai berikut:
1. Alkana
Alkana merupakan komponen utama dalam gas alam dan
minyak bumi. Kegunaan Alkana antara lain:
v Propena
dihasilkan dari Petroleum berbentuk gas dan dikemas dalam tabung untuk dijual
sebagai bahan dasar.
v Metana
adalah alkana paling sederhana. Hidrogen yang dihasilkan digunakan dalam
industri amonia dan pupuk.
v Etana
yang banyak dihasilkan dari petroleum, digunakan untuk sintetis berbagai
senyawa organik sepeti alkohol yang diperdagangkan.
v Alkana
suhu tinggi ( jumlah atom tiap miolekulnya besar seperti C18H38)
digunakan sebagai pelumas.
v Alkana
juga banyak digunakan sebagai bahan bakar, pelarut, dan bahan baku dalam industri
seperti plastik, detergen karet sintetis, danlain-lain.
2. Alkena
Alkena suku-suku rendah digunakan sebagai bahan baku
industri yang sangat penting. Misalnya untuk karet sintetis dan alkohol.
3. Alkuna
Alkuna yang mempunyai nilai ekonomis penting hanya
etuna atau disebut asetilena ( C2H2 ). Gas asetilena
digunakan untuk mengelas besi dan baja.
4. Silklis
Senyawa siklis seperti benzena banyak digunakan
dalam industri dan umumnya diubah menjadi stirena dan sikloheksana. Stirena
digunakan untuk membuat karet sintetik. Siklohaeksana digunakan terutama untuk
membuat nilon, misalnya nilon-6,6 dan nilon-6.
Daftar Pustaka
Buku LKS Kimia untuk SMA/MA Kelas X
Semester II/standar isi 2006/permata/
http://www.bing.com/images/search?q=alat+praktikum+kimia&go=&form=QBIR&qs=n&sk=#x0y31
Tidak ada komentar:
Posting Komentar