Halaman

Picture

Picture
Anak muda adalah jabatan teratas dalam ketatanegaraan Indonesia. Karena Presiden bisa lengser akibat anak muda.

Jumat, 08 Juni 2012

Kimia kelas X Fraksi Minyak Bumi


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 :
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.

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