Materi kimia tentang minyak bumi

MATERI KIMIA

1.      Proses pembentukan minyak bumi

2.      Teknis pemisahan fraksi minyak bumi

3.      Jenis jenis fraksi minyak bumi

4.      Dampak pembakaran senyawa hidrokarbon terhadap lingkungan dan kesehatan

5.      Cara mengatasi dampak pembakaran

Materi  1

Proses Pembentukan Minyak Bumi

  http://hedisasrawan.blogspot.com/2013/05/proses-pembentukan-minyak-bumi-materi.html

Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut atau di darat. Sisa-sisa tumbuhan dan hewan tersebut tertimbun oleh endapan pasir, lumpur, dan zat-zat lain selama jutaan tahun dan mendapat tekanan serta panas bumi secara alami. Bersamaan dengan proses tersebut, bakteri pengurai merombak senyawa-senyawa kompleks dalam jasad organik menjadi senyawa-senyawa hidrokarbon. Proses penguraian ini berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kebijaksanaan dalam eksplorasi dan pemakaiannya.

Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam. Untuk mendapatkan minyak bumi ini dapat dilakukan dengan pengeboran. Semakin dalam batuan terkabur di perut bumi, minyak yang dihasilkan akan semakin banyak. Pada saat batuan lumpur mendidih, minyak yang dikeluarkan berupa minyak cair yang bersifat encer, dan saat suhunya sangat tinggi akan dihasilkan gas alam. Gas alam ini sebagian besar berupa metana.

Sementara itu, saat lempeng kulit bumi bergerak, minyak yang terbentuk di berbagai tempat akan bergerak. Minyak bumi yang terbentuk akan terkumpul dalam pori-pori batu pasir atau batu kapur. Oleh karena adanya gaya kapiler dan tekanan di perut bumi lebih besar dibandingkan dengan tekanan di permukaan bumi, minyak bumi akan bergerak ke atas. Apabila gerak ke atas minyak bumi ini terhalang oleh batuan yang kedap cairan atau batuan tidak berpori, minyak akan terperangkap dalam batuan tersebut. Oleh karena itu, minyak bumi juga disebut petroleum. Petroleum berasal dari bahasa Latin, petrus artinya batu dan oleum yang artinya minyak.

  Berikut adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak bumi beserta gamar ilustrasi:

1. Ganggang hidup di danau tawar (juga di laut). Mengumpulkan energi dari matahari dengan fotosintesis.

2. Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan terendapkan di dasar cekungan sedimen dan membentuk batuan induk (source rock). Batuan induk adalah batuan yang mengandung karbon (High Total Organic Carbon). Batuan ini bisa batuan hasil pengendapan di danau, di delta, maupun di dasar laut. Proses pembentukan karbon dari ganggang menjadi batuan induk ini sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung minyak atau gas bumi. Jika karbon ini teroksidasi maka akan terurai dan bahkan menjadi rantai karbon yang tidak mungkin dimasak.

3. Batuan induk akan terkubur di bawah batuan-batuan lainnya yang berlangsung selama jutaan tahun. Proses pengendapan ini berlangsung terus menerus. Salah satu batuan yang menimbun batuan induk adalah batuan reservoir atau batuan sarang. Batuan sarang adalah batu pasir, batu gamping, atau batuan vulkanik yang tertimbun dan terdapat ruang berpori-pori di dalamnya. Jika daerah ini terus tenggelam dan terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain di atasnya, maka batuan yang mengandung karbon ini akan terpanaskan. Semakin kedalam atau masuk amblas ke bumi, maka suhunya akan bertambah. Minyak terbentuk pada suhu antara 50 sampai 180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100 derajat Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun dalam yang juga diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi ini akan memasak karbon yang ada menjadi gas.

    

4. Karbon terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrokarbon. Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang telah matang ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, ciri fisik minyak bumi mentah berbeda dengan air. Salah satunya yang terpenting adalah berat jenis dan kekentalan. Kekentalan minyak bumi mentah lebih tinggi dari air, namun berat jenis minyak bumi mentah lebih kecil dari air. Minyak bumi yang memiliki berat jenis lebih rendah dari air cenderung akan pergi ke atas. Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap dan siap ditambang.

  http://j4ngandibuk4.blogspot.com/p/proses-pengolahan-minyak-bumi.html

Minyak mentah (cude 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 mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 sampai 50. Titik didih hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya jumlah atom C yang berada di dalam molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih yang mirip.

Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut:

1. DISTILASI

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih 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 yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).

Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20. Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :

1. Gas

Rentang rantai karbon : C1 sampai C5

Trayek didih : 0 sampai 50°C

2. Gasolin (Bensin)

Rentang rantai karbon : C6 sampai C11

Trayek didih : 50 sampai 85°C

3. Kerosin (Minyak Tanah)

Rentang rantai karbon : C12 sampai C20

Trayek didih : 85 sampai 105°C

4. Solar

Rentang rantai karbon : C21 sampai C30

Trayek didih : 105 sampai 135°C

5. Minyak Berat

Rentang ranai karbon : C31 sampai C40

Trayek didih : 135 sampai 300°C

6. Residu

Rentang rantai karbon : di atas C40

Trayek didih : di atas 300°C

Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses cracking, reforming, polimerisasi,I treating, dan blending.

2. CRACKING

 Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.

Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

a. Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.

Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

b. Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

c. Hidrocracking

Hidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

3. REFORMING

Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.

Contoh reforming adalah sebagai berikut :

Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.Contoh reaksinya :

4.ALKILASI

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CR’R’’ R-CH2-CHR’R”

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sbb :

M CnH2n Cm+nH2(m+n)

Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

5. TREATING

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :

1.         Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

2.       Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

3.       Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.

4.        Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas

5.       Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.

Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1. Ekstraksi menggunakan pelarut.

2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain. Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas

Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia. .Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :

Absorpsi H2S oleh senyawa soda

 

Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme

 

Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :

-dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume)

-pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. -menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi

-sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa

Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses

Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikan

-Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.

6.BLENDING

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya.

Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif. Penambahan TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara.

http://pembentukanminyakbumi.blogspot.com/

Teori Organik (Biogenesis)

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).

P.G. Mackuire yang pertama kali mengemukakan pendapatnya bahwa minyak bumi berasal dari tumbuhan. Beberapa argumentasi telah dikemukakan untuk membuktikan bahwa minyak bumi berasal dari zat organik yaitu:
- Minyak bumi memiliki sifat dapat memutar bidang polarisasi,ini disebabkan oleh adanya kolesterol atau zat lemak yang terdapat dalam darah, sedangkan zat organik tidak terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar bidang polarisasi.
- Minyak bumi mengandung porfirin atau zat kompleks yang terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel, dsb.
- Susunan hidrokarbon yang terdiri dari atom C dan H sangat mirip dengan zat organik, yang terdiri dari C, H dan O. Walaupun zat organik menggandung oksigen dan nitrogen cukup besar.
- Hidrokarbon terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan bagian integral sedimentasi.
- Secara praktis lapisan minyak bumi terdapat dalam kambium sampai pleistosan.
- Minyak bumi mengandung klorofil seperti tumbuhan.

Proses pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat, yaitu:
1. Pembentukan sendiri, terdiri dari:
     - pengumpulan zat organik dalam sedimen
     - pengawetan zat organik dalam sedimen
     - transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisansedimen terperangkap.
3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpil menjadi akumulasi komersial.

Proses kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan percobaan di laboratorium, namun berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya minyak bumi serta penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta ini disimpulkan oleh Cox yang kemudian di kenal sebagai pagar Cox diantaranya adalah:
- Minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat di sekitar pantai.
- Minyak bumi memeng merupakan campuran kompleks hidrokarbon.
Temperatur reservior rata-rata 107°C dan minyak bumi masih dapat bertahan sampai 200°C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan.
- Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin dan belerang.
- Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi.
- Proses transformasi zat organik menjadi minyak bumi.

Ada beberapa hal yang mempengaruhi peristiwa diatas, diantaranya:
1. Degradasi thermal
Akibat sedimen terkena penimbunan dan pembanaman maka akan timbul perubahan tekanan dan suhu.

2. Reaksi katalis
Adanya katalis dapat mempercepat proses kimia.
3. Radioaktivasi
Pengaruh pembombanderan asam lemak oleh partikel alpha dapay membentuk hidrokarbon parafin

4. Aktifitas bakteri.

Lipidzat organik dapat terbentuk dalamkehidupan laut ataupun darat dan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu: yang berasal dari nabati dan hewani.

KOMPOSISI PENYUSUN MINYAK BUMI dan GAS ALAM

Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan  hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :

·         Karbon : 83,0-87,0 %

·         Hidrogen : 10,0-14,0 %

·         Nitrogen : 0,1-2,0 %

·         Oksigen : 0,05-1,5 %

·         Sulfur : 0,05-6,0 %

Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:
1. Alkana (parafin)    CnH2n + 2 , alkana  ini  memiliki  rantai  lurus  dan  bercabang,  fraksi  ini  merupakan  yang terbesar di dalam minyak mentah.
2. Sikloalkana (napten)    CnH2n , Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5 (lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.

Siklopentana

sikloheksana

3. Aromatik CnH2n -6

aromatik memiliki cincin 6

Aromatik  hanya  terdapat  dalam  jumlah  kecil,  tetapi  sangat  diperlukan  dalam bensin karena :
- Memiliki harga anti knock yang tinggi
- Stabilitas penyimpanan yang baik
- Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar (fuels)
Proporsi  dari  ketiga  tipe  hidrokarbon  sangat  tergantung  pada  sumber  dari minyak bumi. Zat-Zat Pengotor yang sering terdapat dalam minyak bumi:

1. Senyawaan Sulfur
   Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair)
2. Senyawaan Oksigen
   Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara.
3. Senyawaan Nitrogen
   Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil.
4. Konstituen Metalik
   Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu. 

http://belajarblogkelompok2.blogspot.com/2012/11/kimia-proses-pembentukan-minyak-bumi.html

       A.     Proses Pembentukan Minyak Bumi

Minyak bumi dan gas alam diduga berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Dugaan tersebut didasarkan pada kesamaan unsur-unsur yang terdapat dalam bahan tersebut dengan unsur-unsur yang terdapat pada makhluk hidup. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar laut, kemudian ditutupi oleh lumpur yang lambat laun mengeras karena tekanan lapisan diatasnya sehingga berubah menjadi batuan. Sementara itu bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa organisme itu sehingga menjadi minyak bumi dan gas yang terperangkap di antara lapisan-lapisan kulit bumi. Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini membutuhkan waktu yang sangat lama. Bahkan sepanjang umur kita pun belum cukup untuk membuat minyak bumi dan gas. Jadi kita harus melakukan penghematan dan berusaha mencari sumber energi alternatif.

B.     Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi hasil pengeboran masih berupa minyak mentah (crude oil) yang kental dan hitam. Crude oil ini terdiri dari campuran hidrokarbon yaitu:

1. Alkana
Senyawa alkana yang paling banyak ditemukan adalah n-oktana dan isooktana (2,2,4-trimetil pentana)

Hidrokarbon aromatis

Diantaranya adalah etil benzene

2. Sikloalkana

Antara lain siklopentana dan etil sikloheksana

·         Belerang (0,01-0,7%)

·         Nitrogen (0,01-0,9%)

·         Oksigen (0,06-0,4%)

·         Karbon dioksida [CO2]

·         Hidrogen sulfida [H2S]

C.     Pengolahan minyak bumi

Minyak bumi biasanya beradai 3-4 Km di bawah permukaan. Untuk mengambil minyak bumi tersebut kita harus membuat sumur bor yang telah di sesuaikan kedalamannya. Minyak mentah yang diperoleh ditampung dalam kapal tangker atau dialirkan ke kilang minyak dengan menggunakan pipa. Minyak mentah yang tadi diperoleh belum bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun keperluan lainnya. Minyak mentah tersebut haruslah diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 hingga C-50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan titik didih yang mirip. Hal tersebut dilakukan karena titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya atom karbon (C) dalam molekulnya. Mula mula minyak metah dipanaskan pada suhu sekitar 400C. Setelah dipanaskan kemudian di alirkan ke menara fraksionasi/destilasi

 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 (Bahan Bakar Minyak).

D.      Hasil olahan minyak bumi

Dari skema di halaman sebelumnya kita dapat melihat hasil-hasil dari proses destilasi minyak mentah. Diatnaranya yaitu :

         LPG (Liquefied Petroleum Gas)

 PERTAMINA dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12) yang dicairkan

         Bahan bakar penerbangan

         Bensin

mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.

         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.

         Solar

Digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

         Pelumas

Umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan.

         Lilin

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

         Minyak bakar

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

         Aspal

Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis.

E.          Dampak Negatif Penggunaan Minyak Bumi

1.     Pencemaran udara

2.     Perubahan iklim

Penggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa CO2¬. Gas tersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di bumi sehingga terjadilah pemanasan global. Pemanasan global tersebutlah yang memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia

3.      Pencemaran air

Eksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker, tidak menutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal tangker tersebut.

http://zonaliakimiapasca.wordpress.com/kimia-kelas-x/semester-2/4-minyak-bumi/1-pembentukan-minyak-bumi/

1. Pembentukan Minyak Bumi

Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan 2 teori, yaitu :
a.  Teori anorganik
Teori anorganik ditemukan oleh berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dari reaksi kalsium karbida CaC2 (dari reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asitilena yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperature dan tekanan tinggi
CaCO3 + alkali CaC2 + H2O HC=CH Minyak bumi
b.  Teori Organik
Teori organic dikemukakanoleh Engker (1911) yang menyatakan bahnwa minyak bumi terbentuk dari pelapukan dan penguraian secara aneorob jasad renik (mikroorganisme) dan tumbuhan laut dalam batuan berpori.

 Proses ini dalam waktu jutaan tahun melalui tahapan :
a. Tahapan pertama
Deposit binatang dan tumbuhan mengendap didasar laut tertutupi lumpur.
b. Tahapan kedua
Terjadi penguraian karbohidrat dan protein menjadi senyawa lain yang larut dalam air (laut), yang pda temperature dan tekanan tinggi terbentuk CO2 dan H2O serta rengkahan yang mengandung cairan olefin.
c. Tahapan ketiga
Adanya pengaruh katalis cairan olefin berubah menjadi paraffin alkana (minyak dan gas)

d. Tahapan keempat
Minyak dan gas dapat meresap dalam batuan berpori sehingga dapat berpindah ke daerah lain dan berhenti jika terhalang oleh lapisan yang kedap. Sedangkan batubara dipercaya berasal dari pakis dan pohon-pohon yang sudah mati +/- 3 juta tahun yang lalu dan terkubur karena gejala alam. Minyak bumi dan batubara merupakan sumber energy yang tidak dapat diperbaharui, sehingga penggunaannya harus dihemat. Berikut ini gambar minyak dan gas dalam lapisan tanah

http://nurfaidajamal.blogspot.com/2013/04/proses pembentukan-minyak-bumi.html

PROSES PEMBENTUKAN MINYAK BUMI

Salah satu teori terjadinya minyak bumi adalah teori “dupleks”. Menurut teori ini, minyak bumi terbentuk dari jasad renik yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang telah mati. Jasad renik tersebut terbawa air sungai bersama lumpur dan mengendap di dasar laut. Akibat pengaruh waktu yang mencapai ribuan bahkan jutaan tahun, suhu tinggi, dan tekanan oleh lapisan diatasnya, jasad renik berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.

Lumpur yang bercampur dengan jasad renik tersebut kemudian berubah menjadi batuan sedimen yang berpori, sementara bintik minyak dan gas yang terbentuk dari plankton bergerak “merembas” ke tempat yang bertekanan rendah dan terakumulasi pada daerah perangkap (“trap”) yang merupakan batuan kedap.Pada daerah perangkap tersebut gas alam, minyak, dan air terakumulasi sebagai deposit minyak bumi. Rongga bagian atas merupakan gas alam kemudian bagian minyak mengambang di atas deposit air.

Minyak bumi terbentuk melalui proses yang sngat lama, sehingga minyak bumi di kelompokkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Oleh sebab itu, penggunaan minyak bumi harus tepat guna dan hemat.Sumber (deposit) minyak bumi di Indonesia umumnya terdapat di daerah pantai atau lepas pantai, yaitu pantai utara Jawa (Cepu,Wonokromo,Cirebon), daerahSumatera bagian utara dan timur (Aceh,Riau) , daerah Kalimantan bagian timur (Tarakan,Balikpapan), dan daerah Papua.

Minyak dari daerah pengeboran umumnya diangkut dan diolah di tempat-tempat pengilangan minyak atau diekspor langsung sebagai minyak mentah. Tempat  pengilangan minyak di Indonesia, antara lain Pangkalan Brandan dengan kapasitas olah 5000 barel/hari, Plaju dan Sungai Gerong (132.500 barel/hari), Dumai dan Sungai Pekning (170.000 barel/hari) , Cilacap (3000.000 barel/hari), Balongan Cirebon.

http://faktorsebaranfloradanfauna.blogspot.com/2014/09/proses-pembentukan-minyak-bumi-bara.html

Proses pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat yaitu sebagai berikut:

1.      Pembentukan sendiri, terdiri dari:

a.       Pengumpulan zat organic dalam sedimen,

b.      Pengawetan zat organic dalam sedimen,

c.       Transformasi zat organic menjadi minyak bumi.

2.      Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisan sedimen terperangkap.

3.      Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpul.

Minyak bumi mempunyai keunggulan daripada sumber energy lainnya. Keunggulan dari segi teknik maupun ekonomi yaitu sebagai berikut:

1.      Minyak bumi mempunyai nilai kalor yang tinggi.

2.      Minyak bumi menghasilkan berbagai macam bahan bakar.

3.      Minyak bumi menghasilkan berbagai minyak pelumas.

4.      Minyak bumi dapat bersifat sebagai bahan baku yaitu, petrokimia, misalnya bahan tekstil dan bahan plastic.

5.      Sifat cair yang minyak bumi lebih praktis mudah di bawa, mudah di alirkan, dan mudah di simpan dalam berbagai bentuk.

Materi 2

Teknis pemisahan fraksi minyak bumi

 http://zonaliakimiapasca.wordpress.com/kimia-kelas-x/semester-2/4-minyak-bumi/3-pemisahan-fraksi-fraksi-minyak-bumi/

Pemisahan Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Pengolahan minyak bumi melalui 2 tahapan :
1. Pengolahan pertama
Pada tahapan pertama dilakukan destilasi bertingkat yaitu memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya sebagaimana tercantum pada gambar berikut

Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya yang lebih rendah akan menguap dan naik kebagian atas melalui sangkup-sangkup yang disebut sangkup gelombung.
2. Pengolahan Kedua
Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut :
       a. Perengkahan (cracking) yang meliputi perengkahan(pemecahan rantai), alkilasi (pembentukan alkil), polimerisasi (penggabungan rantai karbon), reformasi (perubahan struktur), dan isomerisasi (perubahan isomer)
       b. Ekstrasi yaitu proses pembersihan produk dengan menggunakan pelarut dengan tujuan hasil yang lebih banyak dengan                                                                                                              mutu yang lebih baik.
       c. Kristalisasi yaitu proses pemisahan produk melalui perbedaan titik cair.
       d. Pembersihan dari kontaminasi, yaitu membersihkan pengotor dengan cara menambahkan soda kaustik (NaOH) tanah liat atau proses hidrogenasi.

      http://syahrulrahmadani.blogspot.com/2011/07/fraksi-minyak-bumi-dan-tehnik-pemisahan.html

Adapun cara pemisahan / pengolahan minya bumi, melalui beberapa tahap:

1.      Pemisahan ( distlasi )

Distilasi merupakan  cara pemisahan campuran komponen-komponen zat berdasarkan perbedaan titik didih, proses ini dikerjakan dengan menggunakan kolam atau menara distilasi.

2.      Perengkahan ( cracking )

Metode pemecahan fraksi-fraksi minyak bumi di sebut proses perengkahan.

Pada proses ini berlangsung reaksi pyrolisis, istilah pyrolisis ini berasal dari bahasa Yunani. Pyr yang artinya api, sedangkan lysis artinya perangkahan atau pemecahan. Jadi pyrolisis adalah permecahan oleh panas. Pyrolisis alkana  di kenal dengan proses cracking. Dalam proses cracking termal alkana di lewatkan pada ruang yang  dipanaskan  pada suhu tinggi, akan terjadi alkana rantai pendek, alkena, dan hidrogen.

3. Refoming

Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik ( rantai karbon lurus ) menjadi bensin yang bermutu baik ( rantai karbon bercabang ).

4.Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi besar, misalnya penggabungan senyawa isobutene  dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin kualitas tinggi, yakni isooktana.

5. Proses Pembersihan ( Treating )

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan  cara menghilangkan pengotor-pengotornya.

Cara-cara proses treating adalah:

a). copper sweetening dam doctor, yakni proses menghilangkan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

b). Acidtreatment, yakni proses menghilangkan lumpur dan memperbaiki warna.

c). Desulfurrizing ( desulfurisasi ), yakni proses menghilangkan unsur belerang.

http://niisa021010.blogspot.com/2011/07/proses-pemisahan-komponen-minyak-bumi.html

Proses Pemisahan Komponen Minyak Bumi

Pada proses penyulingan minyak mentah, terdapat 5 fraksi produk yang dihasilkan, yaitu: refinery gas (banyak mengandung metana, etana, dan hidrogen), light distillates (LPG, gasoline, naptha), middle distillates (kerosene, diesel oil), heavy distillates (fuel oil), dan residuum (lubricating oils, wax, tar). Tiap kategori dari bahan bakar ini memiliki boiling point pada kisaran temperatur yang berbeda-beda, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

a. Proses Pemisahan (Separation Processes)
Unit operasi yang digunakan dalam penyulingan minyak biasanya sederhana tetapi yang kompleks adalahinterkoneksi dan interaksinya. Proses pemisahan tersebut adalah :
 DestilasiØ
 AbsorpsiØ
 AdsorpsiØ
 FiltrasiØ
 KristalisasiØ
 EkstraksiØ

1. Distilasi
Penyulingan atau Destilasi adalah teknik pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih larutan.

Ada 5 jenis distilasi yang akan dibahas disini, yaitu distilasi bertingkat, distilasi sederhana, distilasi fraksionasi, distilasi uap, dan distilasi vakum. Selain itu ada pula distilasi ekstraktif dan distilasi azeotropic homogenous, distilasi dengan menggunakan garam berion, distilasi pressure-swing, serta distilasi reaktif.

a.Destilasi Bertingkat
Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan.
Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
- Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.
- Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

- Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi.
- Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.

b. Distilasi Sederhana
Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat volatil.

c. Distilasi Fraksionisasi
Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya.

d. Distilasi Uap
Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100 °C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah dapat mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari masing-masing senyawa campurannya.

e. Distilasi Vakum
Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Tujuan dari percobaan penyulingan ini adalah untuk menentukan konsentrasi maksimum yang dapat diperoleh destilat, menentukan HETP (tinggi setara dengan piring teoretis) di total refluks, dan menentukan jumlah minimum tahap (Nmin) pada total reflux. HETP adalah panjang lapangan (kolom panjang) dibagi dengan jumlah potongan teoretis, bertekad untuk mengetahui efisiensi kolom penyulingan.

2. Absorpsi
Umumnya digunakan untuk memisahkan zat yang bertitik didih tinggi dengan gas.

3. Adsorpsi
Adsorpsi atau penjerapan adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida, cairan maupun gas , terikat kepada suatu padatan atau cairan (zat penjerap, adsorben) dan akhirnya membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap, adsorbat) pada permukaannya. 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
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. Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di mana terjadi perpindahan massa (mass transfer) dari suat zat terlarut (solute) dari cairan larutan ke fase kristal padat.

6. Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut yang berbeda, biasanya air dan yang lainnya pelarut organik.

http://persembahanku.wordpress.com/2007/02/27/proses-pengolahan-minyak-bumi/

Rantai Hidrokarbon Minyak Bumi

Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut :

Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C
Peruntukan : Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia

Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar industri

Minyak Berat
Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40
Trayek didih dari 130 sampai 300°C
Peruntukan : Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

Residu
Rentang rantai karbon diatas C40
Trayek didih diatas 300°C
Peruntukan : Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.

Kondisi ideal diatas sulit dicapai karena senyawa hidrokarbon dalam minyak bumi banyak mengandung isomernya juga.

Proses Primer

Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

Proses Sekunder

Kenyataannya banyak sumur minyak yang menghasilkan minyak bumi dengan densitas (specific gravity) yang lebih berat, terutama untuk sumur minyak yang sudah udzur atau memang jenis minyak dalam sumur tersebut adalah jenis minyak berat. Pada pemompaan minyak dari dalam sumur (reservoir) biasanya yang akan terpompakan pada awal-awal produksi adalah bagian yang ringannya. Sehingga pada usia akhir sumur yang dipompakan adalah minyak beratnya.

Untuk pengolahan minyak berat jenis ini maka bisa dipastikan produk yang dihasilkan akan lebih banyak fraksi beratnya daripada fraksi ringannya.
Teknologi yang banyak digunakan adalah dengan cara melakukan cracking (perengkahan atau pemutusan) terhadap hidrokarbon rantai panjang menjadi hidrokarbon rantai pendek, sehingga bisa menjadi fraksi ringan juga. Misal, dengan cara merengkah sebuah molekul hidrokarbon C30 yang merupakan produk dari fraksi solar atau minyak berat menjadi dua buah molekul hidrokarbon C15 yang merupakan produk dari fraksi minyak tanah atau kerosin, atau menjadi sebuah molekul hidrokarbon C10 yang merupakan produk dari fraksi bensin dan sebuah molekul hidrokarbon C20 yang merupakan produk dari fraksi solar.

Proses perengkahan ini sendiri ada dua dua cara, yaitu dengan cara menggunakan katalis (catalytic cracking) dan cara tanpa menggunakan katalis atau dengan cara pemanasan tinggi menggunakan suhu diatas 350°C (thermal cracking).

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/01/minyak-bumi-dan-minyak-mentah-komposisi-pengertian.html

Pengolahan Minyak Mentah

Minyak mentah merupakan campuran yang sangat kompleks maka perlu diolah lebih lanjut untuk dapat dimanfaatkan. Gambar 5 merupakan tempat pengolahan minyak mentah menjadi fraksi-fraksi minyak bumi, seperti yang ada di SPBU dilakukan melalui penyulingan (distillation) bertingkat.

1. Penyulingan Minyak Bumi

Minyak yang ditambang masih berupa minyak mentah yang belum dapat digunakan. Untuk dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dan aplikasi lain, minyak mentah perlu diolah di kilang-kilang minyak melalui penyulingan bertingkat dengan teknik fraksionasi.

Hidrokarbon yang memiliki titik didih paling rendah akan terpisah lebih dulu, disusul dengan hidrokarbon yang memiliki titik didih lebih tinggi. Jadi, secara bertahap, senyawa hidrokarbon dapat dipisahkan dari campuran minyak mentah.

Tabel 1 Proses Penyulingan Minyak Mentah Menjadi Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Distilat	Jumlah Atom C	Aplikasi
Gas	1 – 4	Bahan bakar gas, plastik,bahan kimia
Gasolin	5 – 10	Bahan bakar cair (bensin), Bahan kimia
Kerosin	11 – 15	Bahan bakar pesawat, bahan bakar kompor, bahan kimia
Diesel	16 – 20	Bahan bakar diesel, bahan kimia
Pelumas	21 – 40	Pelumas, lilin, malam (wax)
Residu	> 50	Aspal, zat anti bocor(waterproof)

Sumber: Chemistry ( Zumdahl), 1989

Fraksi minyak mentah yang pertama keluar dari penyulingan adalah senyawa hidrokarbon dengan massa molekul rendah, kurang dari 70 sma. Fraksi ini dikemas dalam tabung bertekanan sampai mencair. Hasil pengolahan pada fraksi ini dikenal dengan LPG (liquid petroleum gas). Setelah semua fraksi teruapkan, fraksi berikutnya yang keluar adalah fraksi gasolin. Suhu yang diterapkan untuk mengeluarkan fraksi ini berkisar antara 40 – 200 °C.

2. Perengkahan Minyak Bumi

Untuk meningkatkan fraksi bensin dapat dilakukan dengan cara memecah hidrokarbon rantai panjang menjadi fraksi (C₅–C₉) melalui perengkahan termal. Proses perengkahan ini dilakukan pada suhu 500 °C dan tekanan 25 atm.

Hidrokarbon jenuh rantai lurus seperti kerosin (C₁₂H₂₆) dapat direngkahkan ke dalam dua buah fragmen yang lebih pendek menjadi senyawa heksana (C₆H₁₄) dan heksena (C₆H₁₂).

	(500 °C 25 atm)
C12H26(l)	→	C6H14(l) + C6H12(l)

Keberadaan heksena (alkena) dari hasil perengkahan termal dapat meningkatkan bilangan oktan sebesar 10 satuan. Akan tetapi, produk dari proses perengkahan ini umumnya kurang stabil jika disimpan dalam kurun waktu lama.

Dalam reforming, molekul-molekul kecil digabungkan menjadi molekul-molekul yang lebih besar. Hal ini dilakukan guna meningkatkan produk bensin. Misalnya, butana dan propana direaksikan membentuk heptana. Persamaan reaksinya:

C₄H₁₀(g) + C₃H₈(g) → C₇H₁₆(l) + H₂(g)

Sekilas Kimia

Perengkahan (Cracking) Alkana

Ketika alkana dipanaskan sampai temperatur tinggi dalam udara vakum, alkana akan pecah atau terpecah menjadi molekul yang lebih kecil. Perengkahan metana (CH₄) menghasilkan serbuk karbon murni, seperti yang digunakan pada ban mobil; pembentukan pelapis intan buatan; dan menghasilkan hidrogen, sebagai bahan mentah untuk industri kimia.

CH₄(g) → C(s) + 2H₂₍g)

Perengkahan etana menghasilkan etena, salah satu bahan mentah yang penting dalam industri kimia (terutama dalam pembuatan plastik) sama halnya seperti hidrogen.

C₂H₆(g) → CH₂=CH₂(g) + H₂(g)

(Sumber: Heinemann Advanced Science: Chemistry, 2000)

3. Bilangan Oktan

Bilangan oktan adalah bilangan perbandingan antara nilai ketukan bensin terhadap nilai ketukan dari campuran hidrokarbon standar.Campuran hidrokarbon yang dipakai sebagai standar bilangan oktan adalah n-heptana dan 2,2,4-trimetilpentana (isooktana). Bilangan oktan untuk campuran 87% isooktana dan 13% n-heptana ditetapkan sebesar 87 satuan. Terdapat tiga metode pengukuran bilangan oktan, yaitu:

a. pengukuran pada kecepatan dan suhu tinggi, hasilnya dinyatakan sebagai bilangan oktan mesin;

b. pengukuran pada kecepatan sedang, hasilnya dinamakan bilangan oktan penelitian;

c. pengukuran hidrokarbon murni, dinamakan bilangan oktan road index.

Beberapa hidrokarbon murni ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Bilangan Oktan Hidrokarbon

Hidrokarbon	Bilangan Oktan Road Indeks
n-heptana	0
2-metilheptana	23
n-heksana	25
2-metilheksana	44
1-heptena	60
n-pentana	62
1-pentena	84
1-butena	91
Sikloheksana	97
2,2,4-trimetil pentana	100
Sumber: Principles of Modern Chemistry, 1987

Makin tinggi nilai bilangan oktan, daya tahan terhadap ketukan makin kuat (tidak terjadi ketukan). Ini dimiliki oleh 2,2,4-trimetilpentana (isooktana), sedangkan n-heptana memiliki ketukan tertinggi. Oleh karena 2,2,4-trimetilpentana memiliki bilangan oktan tertinggi (100) dan n-heptana terendah (0) maka campuran kedua senyawa tersebut dijadikan standar untuk mengukur bilangan oktan.

Untuk memperoleh bilangan oktan tertinggi, selain berdasarkan komposisi campuran yang dioptimalkan juga ditambah zat aditif, seperti tetraetillead (TEL) atau Pb(C₂H₅)₄. Penambahan 6 mL TEL ke dalam satu galon bensin dapat meningkatkan bilangan oktan 15–20 satuan. Bensin yang telah ditambah TEL dengan bilangan oktan 80 disebut bensin premium. Metode lain untuk meningkatkan bilangan oktan adalah termal reforming. Teknik ini dipakai untuk mengubah alkana rantai lurus menjadi alkana bercabang dan sikloalkana. Teknik ini dilakukan pada suhu tinggi (500–600 °C) dan tekanan tinggi (25–50 atm).

C. Aplikasi dan Dampak Lingkungan

Penggunaan minyak bumi juga memiliki dampak negatif pada lingkungan jika produk samping yang dihasilkan melebihi ambang batas tertentu.

1. Aplikasi Lain Minyak Bumi

Sekitar 75% minyak mentah dimurnikan untuk kepentingan bahan bakar. Sisanya tetap sebagai minyak bumi untuk kepentingan pelarut, industri pelumas, dan obat-obatan. Minyak bumi dari golongan aromatik dan alifatik tidak jenuh yang memiliki massa molekul rendah sering disebut dengan nama nafta. Fraksi nafta ini banyak digunakan untuk bahan baku berbagai aplikasi.

Senyawa aromatik digunakan sebagai bahan baku untuk obat-obatan, detergen, zat warna, dan kosmetik. Beberapa senyawa aromatik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pemanis (sakarin), pengawet (BHA, BHT, dan propilgalat), pewarna (indigotin biru, amaran merah, tartrazin kuning, dan eritrosin).

Senyawa alifatik tidak jenuh banyak digunakan untuk bahan baku polimer, pelarut, karet sintetik, dan juga fiber sintetik. Aplikasi lain dari fraksi nafta adalah sebagai bahan baku untuk membuat aerosol, antibeku, detergen, pigmen, alkohol, lem, peledak, herbisida, dan insektisida.

2. Dampak Lingkungan

Pencemaran lain dari dampak pembakaran minyak bumi adalah jika pembakaran tidak sempurna akan terbentuk gas CO dan jelaga. Jelaga sebagai hasil samping dari pembakaran minyak bumi dapat mencemari lingkungan karena berupa partikulat yang dapat masuk ke dalam paru-paru dan merusak sistem jaringan.

Beberapa polutan yang dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna minyak bumi antara lain karbon monoksida, oksida belerang, dan partikulat hidrokarbon.

a. Karbon Monoksida

Akibatnya, orang yang menghirup CO akan kekurangan oksigen dalam darah. Jika keadaan ini terus berlanjut dapat menimbulkan kematian.Konsentrasi CO 5% dalam darah sudah menimbulkan kelainan pada mekanisme kerja jantung dan paru-paru. Ciri-ciri orang yang menghirup gas CO dari udara, di antaranya timbul rasa lelah, sakit kepala, serta hilangnya keterampilan berpikir maupun ketangkasan tubuh. Oleh sebab itu, pengendara bermotor sering cepat merasa lelah dan pusing.

Badan Kesehatan Dunia (WHO), merekomendasikan kadar ratarata gas CO di udara sebesar 9 ppm selama 8 jam atau 32 ppm selama 1 jam. Artinya, udara masih dianggap segar (sehat) jika selama 8 jam kadarnya < 9 ppm. Jika kadarnya 32 ppm, udara dinyatakan segar hanya dalam waktu 1 jam.

Catatan :

Gejala keracunan gas CO :

Tahap 1: pusing-pusing, mual, dan lemah.

Tahap 2: sesak napas, serangan jantung dan otak, pingsan.

Tahap 3: kematian disertai bibir membiru.

b. Oksida Belerang

Gas SO₂ juga dapat menimbulkan reaksi fotokimia yang berakibat menurunnya daya penglihatan (visibilitas) karena terbentuk smog (kabut asap). Pada 1950, di London terjadi bencana kematian paling sedikit 4.000 orang akibat kabut asap.

Pada konsentrasi 0,20 ppm selama 24 jam di udara terbuka dapat menimbulkan gangguan pada sistem pernapasan, seperti penyakit kanker dan bronchitis akut. Pengaruh ini timbul karena SO₂ yang dihirup bereaksi dengan uap air pada saluran pernapasan dan terbentuk asam sulfit (H2SO₃). 

Persamaan kimianya :

SO₂(g) + H₂O(l) → H₂SO₃(aq)

Gas SO₂ juga mengganggu pertumbuhan sejumlah tanaman. Pada konsentrasi rendah menyebabkan terhambatnya pembentukan klorofil. Pada konsentrasi tinggi menyebabkan kematian. Kadar SO₂ sebanyak 0,22 – 0,25 ppm dapat mematikan tanaman apel, sedangkan pada konsentrasi 0,20–0,23 ppm dapat mematikan tanaman kentang.

Ketika terjadi hujan, gas SO₂ dapat terbawa oleh air hujan dalam bentuk asam sulfit, H₂SO₃. Selain itu, gas SO₂ dapat teroksidasi menjadi gas SO3 dan bereaksi dengan air hujan membentuk asam sulfat.

SO₂(g) + H₂O(l) → H₂SO₃(aq)

SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)

Peristiwa tersebut dinamakan hujan asam.

Hujan asam dapat dideteksi dari kualitas air hujan. Di Jakarta misalnya, pH air hujan berada dalam kondisi asam. Ambang batas pH air hujan 5,5. Jika pH air hujan di bawah 5 maka hampir semua vertebrata, invertebrata, dan mikroorganisme air akan mati.

Oleh karena asam bereaksi dengan logam dan juga karbonat, hujan asam dapat menyebabkan korosif, baik terhadap material logam maupun bangunan. Contohnya keramik dan batu kapur, bahan utamanya kalsium karbonat (CaCO₃), akan hancur dengan adanya hujan asam.

c. Hidrokarbon (CnHx)

Hidrokarbon adalah campuran senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen dalam berbagai komposisi. Pada umumnya, senyawa hidrokarbon dianggap pencemar jika terdapat dalam konsentrasi cukup tinggi. Terdapat dua golongan besar berkaitan dengan pencemaran udara, yaitu deret olefin dan deret aromatik.

Catatan :

Hidrokarbon : Terjadi akibat pembakaran tidak sempurna, menyebabkan pemanasan global.

Karbon monoksida :Terjadi akibat pembakaran BBM tidak sempurna, bersifat racun yang menyebabkan kepala terasa pusing.

Oksida nitrogen : Menyebabkan mesin cepat panas dan hujan asam.

Partikel halus timbal : Menyebabkan kerusakan otak, khususnya pada anak-anak.

Belerang dioksida : Menyebabkan hujan asam.

Asap : Dibangun dari partikel karbon yang tidak terbakar. Partikel ini menyebabkan radang paru-paru.

http://muthmainnahishar.blogspot.com/2014/09/fraksi-fraksi-minyak-bumi.html

Minyak bumi merupakan campuran senyawa-senyawa hidrokarbon.  Pengilangan minyak bumi menghasilkan produk yang lebih berguna bagi kita dibanding minyak mentahnya. Setiap fraksi tersusun atas senyawa-senyawa hidrokarbon yang mendidih pada rentah suhu tertentu.  Pemisahannya dilakukan dalam kolom fraksinasi seperti berikut.

Pertanyaan :

1.                    Teknik pemisahan apa yang digunakan untuk memisahkan fraksi-fraksi tersebut?

2.                   Namailah setiap fraksi A sampai F dan sebutkan kegunaan masing-masing.

3.                   Mengapa fraksi-fraksi diambil dari kolom fraksinasi sesuai urutan tersebut?

4.                  Apa hubungan antara jawaban anda pada soal nomor 3 dan ukuran molekul dalam tiap    fraksi?

5.                   Fraksi manakah yang paling mudah terbakar?

JAWABAN

1.        Destilasi merupakan  cara pemisahan campuran komponen-komponen zat berdasarkan perbedaan titik didih, proses ini dikerjakan dengan menggunakan kolam atau menara distilasi. Minyak mentah dimasukan  kedalam tangki, kemudian di panaskan kurang lebih 350 derajat celcius – 370 derajat celcius, kemudian  minyak yang me nguap bergerak ke atas melalui pubble cups, sedangkan minyak cair turun ke bawah.

Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu dari hasil pemisahan minyak bumi diantaranya  paraffin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini mempunyai rantai karbon berjumlah lebih besar dari 20. Hasil-hasil dari pemisahan minyak mentah tersebut diperoleh fraksi-fraksi minyak bumi,  diantaranya gas alam, petrol eter, ligroin, bensin, minyak  tanah, solar, minyak pelumas, lilin, dan aspal. Fraksi-fraksi yang dihasilkan pada berbagai temperature pemisahan, ada yang berwujud gas, cair, dan padat.

2.        Nama setiap Fraksi-fraksi  1-6 dan Kegunaan Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

1.             Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C

Kegunaan: Gas tabung/ bahan bakar elpiji, BBG, umpan proses petrokomia dan bahan baku untuk sintesis senyawa organik.

2.            Gasolin (Bensin)

Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
Kegunaan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia

3.            Kerosin (Minyak Tanah/ Avtur)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan kompor parafin, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

4.            Solar

Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
Kegunaan: bahan bakar industry, bahan bakar kendaraan bermesin diesel, minyak solar untuk kendaraan mesin diesel dengan rotasi tinggi

5.            Minyak Berat

Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40
Trayek didih dari 130 sampai 300°C

Kegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

6.            Residu (Aspal

Rentang rantai karbon diatas C40
Trayek didih diatas 300°C

Kegunaan: Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.

3.        Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).
Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas contohnya gas dan kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya contohnya residu.

Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing. Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah). Dan intinya fraksi yang terdapat pada bagian atas merupakan fraksi yang memilik titik didih yang lebih rendah sehingga pengambilannya harus dilakukan secara bertahap.

4.        Semakin keatas fraksi-fraksi tersebut memiliki molekul-molekul yang relatif sedikit seperti Molekul Karbon yang terdapat pada fraksi gas(fraksi paling atas/ringan) yang hanya memiliki 1 sampai 5 molekul karbon sedangkan pada fraksi Residu (fraksi paling bawah/berat)  memiliki molekul Karbon diatas 40.

5.        Kerosin (Minyak tanah), karena  minyak tanah merupakan bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi daripada bensin; minyak tanah; minyak patra.

http://www.ilmukimia.org/2014/05/fraksinasi-minyak-bumi.html

Pengertian Fraksinasi

Fraksinasi minyak bumi adalah suatu pemisahan komponen-komponen (fraksi) minyak bumi berdasarkan titik didih. Fraksinasi juga sering disebut sebagai pemurnian minyak, yaitu suatu langkah untuk menghasilkan produk minyak bumi. Metode ini hampir sama dengan destilasi.

Penjelasan Fraksinasi

Fraksinasi minyak bumi bisa berupa langkah tunggal (proses satu waktu) yang disebut sebagai destilasi equilibrium. Atau dapat juga terdiri dari beberapa langkah yang disebut sebagai destilasi fraksional. Fraksi-fraksi yang telah terbentuk selanjutnya akan didestilasi lebih jauh. Agen vaporisasi yang digunakan dapat berupa uap air yang sangat panas. Fraksinasi dilakukan pada tekanan atmosfer atau bahkan vakum (hampa udara). Destilasi equilibrium (satu langkah) menghasilkan produk yang kurang baik jika dibandingkan dengan destilasi fraksional

Langkah-Langkah Fraksinasi

Pada saat menggunakan tekanan atmosfer, minyak bumi dipanaskanpada suhu tidak lebih dari 370°C karena suhu yang lebuh tinggi akan menyababkan pemecahan (cracking) atau dekomposisi hidrokarbon. Hal ini harus dihindari karena hidrokarbon jenuh yang terbentuk akan menurun kualitasnya. Destilasi pada tekanan atmosfer akan menghasilkan fraksi dengan titik didih sekitar 30° hingga 350°-360°C. Fraksi ini terdiri dari senyawa yang berguna bagi manusia, yaitu bensin, minyak tanah, minyak diesel (solar), dan bahan bakar jet (aftur). Selain itu juga menghasilkan bahan baku sintesis petrokimia seperti benzena, etilbenzena, xilena, etilena, propilena, dan butadiena.

Skema Sistem Fraksinasi Minyak Bumi. Keterangan 1 = Kolom fraksinasi atmosferik, 2 = Tungku untuk pemanasan minyak bumi dan mazut, 3 = Kolom fraksinasi atmosferik. 4 = Kolom fraksinasi vakum, 5 = Kondenser pendingin, 6 = Penukar panas. I   = Minyak bumi, II  = Bensin ringan, II = Bensin atas, IV  = Bensin berat, V   = Minyak tanah, VI  = Uap air, VII = Mazut, VII = Dekomposisi gas dan uap air, IX  = Fraksi oli, X   = Residu aspal

Materi 3

Jenis jenis fraksi minyak bumi

http://dianarosee2013.wordpress.com/2013/05/23/fraksi-minyak-bumi-minyak-mentah-crude-oil-sebagian/

Fraksi Minyak Bumi
Senyawa hidrokarbon, terutama parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar. Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut:

-          Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C

Kegunaan: Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

-          Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
Kegunaan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia

-          Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

-          Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C

 Bahan bakar motor, bahan bakar industry 

-          Minyak Berat
Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40
Trayek didih dari 130 sampai 300°C

Kegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

-          Residu
Rentang rantai karbon diatas C40
Trayek didih diatas 300°C

Kegunaan: Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.

Untuk lebih jelasnya, kegunaan beberapa fraksi minyak bumi dijelaskan di bahwa ini:

Fraksi Gas
Untuk fraksi gas yang telah didapatkan selanjutnya dialurkan ke tempat penyimpanan melalui saluran yang telah diberi kondensor. Lalu diolah lagi di Unit Destilasi Bertekanan untuk menaikkan titik didihnya agar pemisahan dapat berlangsung dan menghasilkan:
– LPG
– Solvent
– Mogas

Fraksi Gasolin
Untuk meningkatkan nilai tambah fraksi nafta yang kadar oktannya masih rendah, sekitar 40-59 akan diproses lagi di Unit Reforming yang hasilnya berupa bensin dan residu. Untuk bensin nilai oktannya menjadi 85-90. Bensin ini bisa diblending lagi dengan TEL (tetra ethyl lead) sehinggga nilai oktannya mencapai 95, contoh bensin beroktan 95 adalah pertamax.

Kerosin dan Solar
Khusus untuk fraksi ini bisa langsung digunakan. Untuk fraksi kerosin hasilnya berupa minyak tanah dan avtur dan untuk fraksi solar hasilnya adalah solar.

Minyak Berat dan Residu (long residu)
Fraksi ini diolah lagi di unit destilasi vacuum untuk menurunkan titik didihnya sehingga menghasilkan fraksi light vacuum gasoil (LVG), medium vacuum gasoil (MVG), heavy vacuum gasoil (HVG) dan fraksi short residu. Fraksi MVG dan HVG akan diolah lagi di unit Polypropilin sehingga menghasilkan biji plastik. Sedangkan LVG akan dicampur dengan solar untuk menaikkan angka cetane. Untuk fraksi short residu sendiri nantinya akan diolah menjadi aspal

http://hedisasrawan.blogspot.com/2013/05/tugas-kimia-makalah-fraksi-fraksi.html

Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi terkait dengan sifat fisisnya seperti titik didih dan viskositasnya (kekentalan), dan juga sifat kimianya. Hasil dari distilasi minyak bumi menghasilkan beberapa fraksi minyak bumi seperti berikut.

2.1. Residu

Saat pertama kali minyak bumi masuk ke dalam menara distilasi, minyak bumi akan dipanaskan dalam suhu diatas 500^oC. Residu tidak menguap dan digunakan sebagai bahan baku aspal, bahan pelapis antibocor, dan bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas). Bagian minyak bumi yang menguap akan naik ke atas dan kembali diolah menjadi fraksi minyak bumi lainnya.

2.2. Oli

Oli adalah pelumas kendaraan bermotor untuk mencegak karat dan mengurangi gesekan. Oli dihasilkan dari hasil distilasi minyak bumi pada suhu antara 350-500^oC. Itu dikarenakan oli tidak dapat menguap di antara suhu tersebut

2.3. Solar

Solar adalah bahan bakar mesin diesel. Solar adalah hasil dari pemanasan minyak bumi antara 250-340^oC. Solar tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Umumnya, solar mengandung belerang dengan kadar yang cukup tinggi. Kualitas minyak solar dinyatakan dengan bilangan setana. Angka setana adalah tolak ukur kemudahan menyala atau terbakarnya suatu bahan bakar di dalam mesin diesel.

2.4. Kerosin dan Avtur

Kerosin (minyak tanah) adalah bahan bakar kompor minyak. Avtur adalah bahan bakar pesawat terbang bermesin jet. Kerosin dan avtur dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 170-250^oC. Kerosin dan avtur tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali. Kerosin adalah cairan hidrokarbon yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Kerosin yang digunakan sebagai bahan bakar kompor minyak disebut minyak tanah, sedangkan untuk bahan bakar pesawat disebut avtur.

2.5. Nafta

Nafta adalah bahan baku industri petrokimia. Nafta dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 70-170^oC. Nafta tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

2.6. Petroleum Eter dan Bensin

Petroleum eter adalah bahan pelarut dan untuk laundry. Bensin pada umumnya adalah bahan bakar kendaraan bermotor. Petroleum eter dan bensin dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 35-75^oC. Petroleum eter dan bensin tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Bensin akhir-akhir ini menjadi perhatian utama karena pemakaiannya untuk bahan bakar kendaraan bermotor sering menimbulkan masalah. Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu bilangan yang menunjukkan jumlah isooktan dalam bensin. Bilangan oktan adalah ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin.

Pertamina meluncurkan produk bensin ke pasaran dengan 3 nama, yaitu: Premium dengan bilangan oktan 80-88, Pertamax dengan bilangan oktan 91-92, dan Pertamax Plus dengan bilangan oktan 95. Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar maka untuk meningkatkan produksi bensin dapat dilakukan dengan cara:

Cracking (perengkahan), yaitu pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil.

Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang.

Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.

2.7. Gas

Hasil olahan minyak bumi yang terakhir adalah gas. Gas merupakan bahan baku LPG (Liquid Petroleum Gas) yaitu bahan bakar kompor gas. Supaya gas dapat disimpan dalam tempat yang lebih kecil, gas didinginkan pada suhu antara -160 sampai -40^oC supaya dapat berwujud cair.

Sebenarnya, senyawa alkana yang terkandung dalam LPG berwujud gas pada suhu kamar. LPG dibuat dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Wujud gas LPG diubah menjadi cair dengan cara menambah tekanan dan menurunkan suhunya.

http://davitchemicalz.blogspot.com/2014/03/fraksi-minyak-bumi-dan-kegunaanya.html

Fraksi Minyak Bumi dan Kegunaanya

Fraksi Minyak Bumi

Senyawa hidrokarbon, terutama parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar. Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut:

1.              Gas

Rentang rantai karbon : C1 sampai C5

Trayek didih : 0 sampai 50°C

2.             Gasolin (Bensin)

Rentang rantai karbon : C6 sampai C11

Trayek didih : 50 sampai 85°C

3.             Kerosin (Minyak Tanah)

Rentang rantai karbon : C12 sampai C20

Trayek didih : 85 sampai 105°C

4.             Solar

Rentang rantai karbon : C21 sampai C30

Trayek didih : 105 sampai 135°C

5.             Minyak Berat

Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40

Trayek didih dari 130 sampai 300°C

6.             Residu

Rentang rantai karbon diatas C40

Trayek didih diatas 300°C

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/fraksi-fraksi-minyak-bumi-lng-lpg-petrolium-bensin-kerosin-solar-oli-lilin-aspal.html

Tabel 1. Fraksi-fraksi minyak bumi

Fraksi	Jumlah atom C	Titik didih (°C)	Kegunaan
Gas	1–4	(–160)–30	Bahan bakar LPG, sumber hidrogen, bahan baku sintesis senyawa organik.
Petroleum eter	5–6	30–90	Pelarut.
Bensin (gasoline)	5–12	70–140	Bahan bakar kendaraan.
Nafta (bensin berat)	6–12	140–80	Bahan kimia (pembuatan plastik, karet sintetis, detergen, obat, cat, serat sintetis, kosmetik), zat aditif bensin.
Minyak tanah (kerosin),	9–14	180–250	Rumah tangga.
Avtur (Aviationturbine kerosene)			Bahan bakar mesin pesawat terbang.
Solar dan minyak diesel	12–18	270–350	Bahan bakar diesel, industri.
Pelumas (Oli)	18–22	350 ke atas	Pelumas.
Parafin/lilin/malam	20–30	350 ke atas	Lilin, batik, korek api, pelapis kertas bungkus, semir sepatu.
Aspal	25 ke atas	350 ke atas	Pengaspalan jalan, atap bangunan, lapisan antikorosi, pengedap suara pada lantai.

http://teknoku.blogspot.com/2012/12/jenis-fraksi-dari-penyulingan-minyak.html

Jenis Fraksi dari Penyulingan Minyak Bumi

Fraksi Minyak Bumi         Jumlah Atom C    Trayek Titik Didih

Gas Alam                      C1-C2               -160^oC – (-88^oC)

LPG                               C3-C4               -40^oC – (0^oC)

Petroleum Eter              C5-C6               20^oC – 70^oC

Bensin                          C7-C8               70^oC – 140^oC

Kerosin                         C11-C13  180^oC – 250^oC

Nafta                            C9-C10             140^oC – 180^oC

Solar                            C14-C16 250^oC – 350^oC

Minyak Pelumas C17-C20            250^oC – 350^oC

Vaselin dan Lilin             C21-C24           > 350^oC

Aspal                            C3-D5  

http://samadinbkhazhe.blogspot.com/2012/06/rpp-fraksi-minyak-bumi.html

      Fraksi minyak bumi dan kegunaannya :

Fraksi	Kegunaan
Gas	Bahan bakar (LPG) sumber hydrogen
Petroleum eter	Pelarut, binatu kimia (dry cleaning)
Bensin (gasoline)	Bahan bakar motor
Kerosin, minyak diesel/solar	Bahan bakar mesin diesel, bahan bakar industry, untuk cracking
Minyak pelumas	Pelumas
Paraffin	Lilin dan lain-lain
Aspal	Bahan bakar untuk pelapis jalan raya

http://tegarnawawy.wordpress.com/2011/11/20/kimia-minyak-bum0

Tabel 7.6   fraksi hidrokarbon hasil penyulingan minyak bumi

Fraksi	Ukuran Molekul	Titik Didih	Kegunaan
Gas Petroleum eter Bensin  (gasoline) Kerosin, minyak diesel/solar Minyak pelumas Parafin Aspal	C1  –  C5 C5  –  C7 C5  –  C12 C12  –  C18 C16 ke atas C20 ke atas C25 ke atas	-160  –  30 30  –  90 30  –  200 180  –  400 350 ke atas Merupakan zat padat dengan titik cair rendah Residu	Bahan bakar (LPG), sumber hidrogen Pelarut, binatu kimia (bahan dry cleaning) Bahan bakar motor Bahan bakar mesin diesel, bahan bakar industri, untuk cracking Pelumas Lilin dan lain-lain Bahan bakar dan untuk pelapis jalan raya

Materi 4 dan 5

 i.            Dampak pembakaran senyawa hidrokarbon terhadap lingkungan dan kesehatan

ii.            Beserta Cara mengatasi dampak pembakarannya

http://brainly.co.id/tugas/498319

dampak pembakaran hidrokarbon
1.gas CO---mnbbkan skit kpla
2. gas CO2---efek rmh kaca
3. Nitrogen diksida---hujan asam
4.SO2 ( sulfur dioksida )----iritasi mata,,ISPA
5.Timbal ( Pb )----memicu serangan jantung,,merusak ginjal
cara mengatasi

Membatasi/mengurangi polusi yang ditumbulkan dari asap kendaraan/pabrik.....smg mmbntu

http://pengen-tau.weebly.com/hidrokarbon.html

Dampak

Hidrokarbon ke lingkungan dapat menjadi polutan primer maupun sekunder. Jumlahnya yang berlebih pada manusia, hewan, tumbuhan, ekosistem, maupun material tertentu akan memberi dampak negatif.
1. Kesehatan Manusia
Beberapa dari bahan bahan pencemar ini merupakan senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik dan mutagenik, seperti etilen, formaldehid, benzena, metil nitrit dan hidrokarbon poliaromatik (PAH).
Emisi kendaraan bermotor yang mengandung senyawa karsinogenik diperkirakan dapat menimbulkan tumor pada organ lain selain paru. Akan tetapi untuk membuktikan apakah pembentukan tumor tersebut hanya diakibatkan karena asap solar atau gas lain yang bersifat sebagai iritan (Tugaswati, 2004).
Pengaruh hidrokarbon aromatic pada kesehatan manusia dapat terlihat pada tabel dibawah ini, yang dikeluarkan oleh Departemen Kesehatan:

 

Tabel 1. Pengaruh Konsentrasi Hidrokarbon Terhadap Kesehatan Manusia

Ekosistem dan Lingkungan
Reaksi pembakaran hidroakarbon yang melibatkan O2 akan menghasilkan panas yang tinggi. Panas yang tinggi ini menimbulkan peristiwa pemecahan (Cracking) menghasilkan rantai hidrokarbon pendek atau partikel karbon.
Gas hidrokarbon dapat bercampur dengan gas buangan lainnya. Cairan hidrokarbon membentuk kabut minyak (droplet). Padatan hidrokarbon akan membentuk asap pekat dan menggumpal menjadi debu/partikel. Hidrokarbon bereaksi dengan NO2 dan O2mengahsilkan PAN (Peroxy Acetyl Nitrates).
3. Hewan
Hidrokarbon yang bersifat mutagenik akan sangat rentan pada hewan. Dengan kekalan massa yang berlaku, konsumsi hewan yang tercemar oleh manusia akan memindahkan kandungan senyawa hidrokarbon ke manusia.
4. Tumbuhan
Campuran PAN dengan gas CO dan O3 disebut kabut foto kimia (Photo Chemistry Smog) yang dapat merusak tanaman. Daun menjadi pucat karena selnya mati. Jika hidrokarbon bercampur bahan lain toksitasnya akan meningkat (Anonim, 2008).
5. Material
Dampak hidrokarbon pada material biasanya disebabkan oleh sifat kimiawi hidrokarbon. Sebagai contoh, karet gelang yang direndam dalam bensin makan akan bertambah volumenya tetapi berkurang sifat elastisnya.

DAMPAK PEMBAKARAN BAHAN BAKAR DAN CARA MENGATASINYA

1.      Pencemaran Udara

Penggunaan bahan bakar fosil jika pembakarannya tidak sempurna dapat menimbulkan pencemaran udara yang berupa partikulat atau gas dapat membahayakan kesehatan manusia atau kestabilan bumi. Berikut beberapa pencemaran yang mungkin terjadi :

a. Pengotor dalam bahan bakar

Batubara mengandung sedikit belerang dan saat dibakara akan menghasilkan SO2 dan meninggalkan abu yang mengandung oksida-oksida logam.

b. Bahan Additif

Untuk menaikkan bilangan oktan dalam bensin ditambahkan zat-zat additive yang pembakarannya menghasilkan PbBr2 sebagai pencemar udara karena dapat merusak ginjal, otak dan hati.

c. Karbon dioksida (CO2)

CO2 yang dihasilkan kendaraan bermotor sebenarnya tidak berbahaya bagi manusia, namun peningkatan suhu permukaan bumi (efek rumah kaca) atau pemanasan global yang berpengaruh pada iklim dan pencairan es di kutub

d. Karbon Monoksida (CO)

Pembakaran yang berlangsung tidak sempurna selain menghasilkan CO2 juga menghasilkan CO dan Jelaga. CO beracun dan dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernafasan dan paru-paru. Jika CO masuk dalam darah melalui pernafasan dapat bereaksi dengan hemoglobin dalam darah membentuk karbosihemoglobin sehingga menghalangi darah membawa oksigen ke seluruh tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen yang dapat menimbulkan kematian yang diawali rasa lemas.

e. Oksida belerang (SO2 dan SO3)

Gas hasil pembakaran bahan bakar fosil khususnya batu bara adalah SO2 dan SO3. Jika SO2 terhisap dalam pernafasan membentuk asam sulfit yang akan merusak jaringan sehingga menimbulkan rasa sakit. Sedangkan jika yang terhisap SO3 akan membentuk asam sulfat yang berbahaya. Jika oksida belerang larut dalam hujan akan menyebabkan hujan asam.

f. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)

Dalam silinder bunga api listrik menyebabkan sedikit nitrogen bereaksi dengan oksigen membbentuk NO dan setelah keluar dari knalpot NO bereaksi dengan udara (oksigen) membentuk NO2.

N2 + O2 2NO(g)

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

Sebenarnya NO dan NO2 tidak beracun secara langsung tetapi NO bereaksi dengan bahan pencemar lain menimbulkan asap kabut atau Smog yang dapat menimbulkan iritasi pada mata dan saluran pernafasan. Smog juga mengurangi daya pandang dan tanaman menjadi rumah kayu.

2.      Efek Rumah Kaca (Greenhouse Effect)
a.Pengertian
Cahaya matahari dapat menembus atap kaca dan menghangatkan tanaman atau apa saja yang terdapat dalam rumah kaca. Tanaman atau material apa saja yang mengalami pemanasan tersebut akan memancarkan radiasi infra merah (gelombang panas) yang akan diserap kaca dan meradiasikannya ke dalam rumah kaca dan terjadi peningkatan suhu. Keadaan tersebut merupakan gambaran pengaruh sinar matahari terhadap suhu permukaan bumi. Di atmosfer yang bertindak sebagai kaca adalah gas rumah kaca (GRK) yang meliputi karbondioksida (CO2), uap air (CO), metana (CH4) dan senyawa golongan CFC. Jadi gas-gas tersebut berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi rata-rata sekitar 15°C dan jika tanpa GRK, suhu permukaan bumi diperkirakan mencapai -25°C.

b.Gas-Gas Rumah Kaca (GRK)

1)      Karbon dioksida (CO2)

CO2 merupakan gas rumah kaca paling penting karena kelimpahan diatmosfer paling banyak. Akhir-akhir ini kelimpahan CO2 meningkat dengan adanya kemajuan teknologi, pertambahan penduduk dan semakin banyaknya pabrik, kendaraan dan pembakaran utan.

2)      Uap air

Kelimpahan uap air di udara cukup besar, namun keberadaannya tidak terkait langsung dengan aktivitas manusia, sehingga peningkatan atau berkurangnya tidak mengkhawatirkan.

3)      Metana

Kelimpahan metana jauh lebih sedikit dibandingkan CO2(g) dan H2O namun mempunyai efek rumah kaca yang lebih kuat daripada CO2 per molekulnya. Keberadaan CH4 merupakan hasil penguraian sisa-sisa tumbuhan.

4. ) Keluarga CFC

CFC merupakan gas rumah kaca namun keberadaannya dapat merusak lapisan ozon. CFC dihasilkan dari penggunaan lemari es, berbagai alat semprot (deodorant, minyak wangi, hairspray, berbagai pembersih dll)

3.      Hujan Asam

Air hujan pada umumnya bersifat asam dengan pH (derajat keasaman) sekitar 5,7. Jika air hujan mempunyai pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam. 

a. Penyebab hujan asam

Air hujan mencapai pH 5,7 (normal) dikarenakan melarutkan gas CO2 di udara
CO2(g) + H2O (l) H2CO3(aq)

Air hujan yang pH nya kurang dari 5,7 dikarenakan diudara banyak mengandung pollutant : SO2, SO3 dan NO2 dengan reaksi sebagai berikut :

SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq) (asam sulfit)

SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq) (asam sulfat)

2NO2(g) + H2O(l) HNO2(aq) + HNO3(aq)

b. Dampak Hujan Asam

Hujan asam menimbulkan masalah lingkungan terutama tanaman, biota air dan bangunan

1)      Kerusakan hutan

Hujan asam dapat melarutkan unsure hara yang penting seperti kallsium dan magnesium sehingga tanah bersifat asam yang tidak baik bagi tumbuhan. Selain itu hujan asam membebaskan ion aluminium yang merupakan racun bagi tanaman dan gas SO2 yang ada bersama hujan asam dapat mematikan daun tumbuhan.

2)      Kematian Biota Air

Hujan asam mengakibatkan air sungai dan danau bersifat asam yang akan mematikan ikan dan tumbuhan air.

3)      Kerusakan bangunan

Hujan asam dapat merusak bangunan. Bahan bangunan seperti batu kapur, marmer dan beton sedikit banyak mengandung CaCO3 yang akan larut dalam asam
CaCO3(s) + 2HNO3(aq) Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

c. Penanggulangan Hujan Asam

Terjadinya hujan asam dapat ditanggulangi dengan cara :

1)      Menetralkan asamnya

Danau yang bersifat asam dapat dinetralkan dengan menambahkan CaCO3 yaitu basa yang relative murah

2)      Mengurangi emisi SO2 yang berasal dari pembangkit tenaga dengan batubara. SO2 dapat dikurangi dengan menyerap SO2 sebelum memasuki cerobong asap. Zat yang dapat menyerap SO2 adalah CaCO4 yang dapat digunakan untuk membuat plester tembok/ plamir.

SO2 + CaCO3 CaSO3 + CO2

CaSO3 + ½ O2 CaSO4

3)      Mengurangi emisi Oksida Nitrogen

Oksida nitrogen (NO) terutama berasal dari kendaraan bermotor. Hal tersebut dapat dikurangi dengan jalan mengurangi laju kendaraan. Cara lain dilakukan dengan mengubah katalitik pada knalpot kendaraan.

http://ilushahab.blogspot.com/2013/04/dampak-pembakaran-bahan-bakar.html

Dampak Pembakaran Bahan Bakar

-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.
-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.

Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil
1. Sumber Bahan Pencemaran
a. Pembakaran Tidak Sempurna
Menghasilkan asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida).

b. Pengotor dalam Bahan Bakar
Bahan bakar fosil mengandung sedikit belerang yang akan menghasilkan oksida belerang (SO2 atau SO3).
c. Bahan Aditif (Tambahan) dalam Bahan Bakar
Bensin yang ditambahi tetraethyllead (TEL) yang punya rumus molekul Pb(C2H5)4 akan menghasilkan partikel timah hitam berupa PbBr2.
2. Asap Buang Kendaraan Bermotor
a. Gas Karbon Dioksida (CO2)
Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global.
b. Gas Karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin (COHb).
                                CO + Hb → COHb
Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O2Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan.
                                O2 + Hb → O2Hb
Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida.
                                CO + O2Hb → COHb + O2
Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh.
Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot.
c. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)
Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO3 terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam.
d. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)
Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm. NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi.
e. Partikel Timah Hitam
Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati.
3. Pengubah Katalitik
Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina). Pada separuh bagian pertama dari pengubah katalitik, karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida membentuk karbon dioksida dan gas nitrogen.
katalis
                                2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g) + N2(g)
gas-gas racun gas tak beracun
Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbon monoksida (jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air.
Pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbel.

4. Efek Rumah Kaca
Berbagai gas dalam atmosfer, seperti karbon dioksida, uap air, metana, dan senyawa keluarga CFC, berlaku seperti kaca yang melewatkan sinar tampak dan ultraviolet tetapi menahan radiasi inframerah.
Peningkatan kadar dari gas-gas rumah kaca dapat menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi terlalu tinggi sehingga dapat mneyebabkan berbagai macam kerugian.


5. Hujan Asam
Air hujan biasanya sedikit bersifat asam (pH sekitar 5,7). Hal itu terjadi karena air hujan tersebut melarutkan gas karbon dioksida yang terdapat dalam udara, membentuk asam karbonat.
                                CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)
                                asam karbonat
Air hujan dengan pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam.
a. Penyebab Hujan Asam
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
asam sulfit
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
asam sulfat
2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq)
asam nitrit asam nitrat
b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam
- Kerusakan Hutan
- Kematian Biota Air
- Kerusakan Bangunan
Bahan bangunan sedikit-banyak mengandung kalsuim karbonat. Kalsium karbonat larut dalam asam, maka dapat bereaksi.
CaCO3(s) + 2HNO3(aq) → Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
c. Cara Menangani Hujan Asam
- Menetralkan asam
- Mengurangi emisi SO2
- Mengurangi emisi oksida nitrogen

EMISI HASIL PEMBAKARAN

I.Reaksi pembakaran dan hasil reaksi pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia antara unsur bahan bakar dengan oksigen. Oksigen didapat dari udara luar yang merupakan campuran dari beberapa senyawa kimia antara lain oksigen (O), nitrogen (N), argon (Ar), karbondioksida (CO2) dan beberapa gas lainnya. Dalam proses pembakaran maka tiap macam bahan bakar selalu membutuhkan sejumlah udara tertentu agar bahan bakar dapat dibakar secara sempurna. Bahan bakar bensin, untuk dapat terbakar sempurna membutuhkan udara kurang lebih 15 kali berat bahan bakarnya. Rumus kimia bahan bakar adalah Cn Hm. Dalam pembakaran dibutuhkan perbandingan udara bahan bakar dimana besarnya udara yang dibutuhkan dalam silinder untuk membakar bahan bakar. Perbandingan udara bahan bakar
atau AFR (air fuel ratio). Berdasarkan jenis bahan bakar
1.Hidrogen
                2H2 + O2 -> 2H2O
2.Bahan bakar minyak
                2( -CH2-) + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O
3.Metana
                CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
4.Etanol
                C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
5.Karbohidrat
                -CHOH- + O2 ->CO2 + H2O
7. Untuk LPG (Liquified Petroleum Gas)
                C3H8 +  C4H10 +    11.5 02   ->  7CO2   +   9H2O

Berdasarkan alat pembakaran :

1.Pembakaran bensin pada mobil
Mekanisme mesin berbahan bakar bensin. Penjelasan berikut menunjukkan bagaimana bensin bekerja dalam mobil:
1. Bensin dicampur dengan udara dengan rasio perbandingan yang optimal (kondisi di mana terdapat kandungan oksigen yang minimum, yang diperlukan untuk membakar 1 gram bensin dengan sempurna)
2. Gas yang tercampur ini akan dibakar dalam mesin nantinya.
3. Gas yang tercampur ini selanjutnya dihembuskan ke dalam mesin. Gas dikompress dengan piston dengan gaya yang lembam, yang meningkatkan suhu dan tekanan dari gas yang dihembuskan.
4. Campuran gas ini lalu dipantik dengan kontak spark dengan penempatan waktu yang tepat (tepat sebelum suhu dan tekanan gas mencapai titik tertinggi) Campuran gas ini mulai terbakar di dekat kontak spark.
5. Nyala diperbanyak secara bertahap dalam campuran gas, lalu menyebar masuki interior mesin (wadah pembakaran dalam) Tekanan di dalam wadah pembakaran dinaikkan oleh adanya pembakaran gas, yang mendorong piston.
6. Gaya yang dihasilkan dilewatkan ke bagian luar mobil, yang menggerakkan roda. Ada mekanisme mesin bensin. Mekanisme inilah yang menjadikan mesin berbahan bakar bensin juga disebut “mesin pantikan spark”.

http://balitbang.kemhan.go.id/?q=content/dampak-dan-upaya-penanggulangan-pencemaran-udara

PENCEMARAN UDARA

Pencemaran Udara adalah kondisi udara yang tercemar de-ngan adanya bahan, zat-zat asing atau komponen lain di udara yang menyebabkan berubahnya tatanan udara oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya. Pencemaran udara mempengaruhi sistem kehidupan makhluk hidup seperti gangguan kesehatan, ekosistem yang berkaitan dengan manusia

Jenis-jenis pencemaran udara

Menurut bentuk : Gas, Pertikel

Menurut tempat : Ruangan (indoor), udara bebas (outdoor)

Gangguan kesehatan :  Iritansia, asfiksia, anetesia, toksis

Menurut asal : Primer, sekunder

Bahan atau Zat pencemaran udara dapat berbentuk gas dan partikel  :

Pencemaran udara berbentuk gas dapat dibedakan menjadi :

Golongan belerang terdiri dari Sulfur Dioksida (SO₂), Hidrogen Sulfida (H₂S) dan  Sulfat Aerosol.

Golongan Nitrogen terdiri dari Nitrogen Oksida (N₂O), Nitrogen Monoksida (NO), Amoniak(NH₃) dan Nitrogen Dioksida (NO₂).

Golongan Karbon terdiri dari Karbon Dioksida (CO₂), Karbon Monoksida (CO),  Hidrokarbon .

Golongan gas yang berbahaya terdiri dari Benzen, Vinyl Klorida, air raksa uap.

PENANGGULANGAN PEN-CEMARAN UDARA

Penanggulangan pencemaran udara dapat dilakukan dengan cara mengurangi polutan dengan alat-alat, mengubah polutan, melarutkan polutan dan mendispersikan polutan, Penang-gulangan pencemaran udara berbentuk gas di lihat pada tabel 3

Penanggulangan Polusi udara dari ruangan

Sumber dari pencemaran udara ruangan berasal dari asap rokok, pembakaran asap dapur, bahan baku ruangan, kendaraan bermotor dan lain-lain yang dibatasi oleh ruangan. Pencegahan pen-cemaran udara yang berasal dari ruangan bisa dipergunakan :

Ventilasi  yang sesuai, yaitu :

Usahakan polutan yang masuk ruangan seminimum mungkin.

Tempatkan alat pengeluaran udara dekat dengan sumber pencemaran.

Usahakan menggantikan udara yang keluar dari ruangan sehingga udara yang masuk ke-ruangan sesuai dengan kebutuhan.

Filtrasi .  Memasang filter dipergunakan dalam ruangan dimaksudkan untuk menangkap polutan dari sumbernya dan polutan dari udara luar ruangan.

Pembersihan udara secara elektronik.  Udara yang mengan-dung polutan dilewatkan melalui alat ini sehingga udara dalam ruangan sudah berkurang polutan-nya atau disebut bebas  polutan.

Tabel 1 Dampak pencemaran udara berupa gas

NO	BAHAN PENCEMAR	SUMBER	DAMPAK/AKIBAT PADA INDIVIDU/MASYARAKAT
1.	Sulfur Dioksida (SO2)	Batu bara atau bahan bakar minyak yang mengandung Sulfur. Pembakaran limbah pertanah. Proses dalam industri.	Menimbulkan efek iritasi pada saluran nafas sehingga menimbulkan gejala batuk dan sesak nafas.
2.	Hidrogen Sulfa (H2S)	Dari kawah gunung yang masih aktif.	Menimbulkan bau yang tidak sedap, dapat merusak indera penciuman (nervus olfactory)
3.	Nitrogen Oksida (N2O) Nitrogen Monoksida (NO) Nitrogen Dioksida (NO2)	Berbagai jenis pembakaran. Gas buang kendaran bermotor. Peledak, pabrik pupuk.	Menggangu sistem pernapasan. Melemahkan sistem pernapasan paru dan saluran nafas sehingga paru mudah terserang infeksi.
4.	Amoniak (NH3)	Proses Industri	Menimbulkan bau yang tidak sedap/menyengat. Menyebabkan sistem pernapasan, Bronchitis, merusak indera penciuman.
5.	Karbon Dioksida (CO2)Karbon Monoksida (CO)Hidrokarbon	Semua hasil pembakaran.Proses Industri .	Menimbulkan efek sistematik, karena meracuni tubuh dengan cara pengikatan hemoglobin yang amat vital bagi oksigenasi jaringan tubuh akaibatnya apabila otak kekurangan oksigen dapat menimbulkan kematian. Dalam jumlah kecil dapat menimbulkan gangguan berfikir, gerakan otot, gangguan jantung.

Tabel 2 Penanggulangan pencemaran udara benbentuk gas

NO	BAHAN PENCEMAR	PENANGGULANGAN	KETERANGAN
1.	Sulfur Dioksida (SO2) Hidrogen Suldfida (H2S) Nitrogen Oksida (N2O) Nitrogen Monoksida (NO) Nitrogen Dioksida (NO2) Amoniak (NH3) Karbondioksidak (CO2)Karbon Monoksida (CO)Hidrokarbon	Absorbsi	Dalam proses adsorbsi dipergunakan bahan padat yang dapat menyerap polutan. Berbagai tipe adsorben yang dipergunakan antara lain karbon aktif dan silikat. Adsorben mempunyai daya kejenuhan sehingga selalu diperlukan pergantian, bersifat disposal (sekali pakai buang) atau dibersihkan kemudian dipakai kembali.
		Pembakaran	Mempergunakan proses oksidasi panas untuk menghancurkan gas hidrokarbon yang terdapat didalam polutan. Hasil pembakaran berupa (CO2) dan (H2O). Alat pembakarannya adalah Burner dengan berbagai tipe dan temperaturnya adalah 1200o—1400o F
		Reaksi Kimia	Banyak dipergunakan pada emisi golongan Nitrogen dan golongan Be-lerang. Biasanya cara kerja ini merupakan kombinasi dengan cara - cara lain, hanya dalam pembersihan polutan udara dengan reaksi kimia yang dominan. Membersihkan gas golongan nitrogen , caranya dengan diinjeksikan Amoniak (NH3) yang akan bereaksi kimia dengan Nox dan membentuk bahan padat yang mengendap. Untuk menjernihkan golongan belerang dipergunakan Copper Oksid atau kapur dicampur arang.

Tabel 3 Dampak Pencemaran udara berupa partikel

NO	BAHAN PENCEMAR	SUMBER	DAMPAK/AKIBAT PADA INDIVIDU/MASYARAKAT
1.	Debu - partikel	Debu domestik maupun dari industri Gas buang kendaraan bermotor Peleburan timah hitamPabrik battere	Menimbulkan iritasi mukosa, Bronchitis, menimbulkan fibrosis paru. Dampak yang di timbulkan amat membahayakan, karena dapat meracuni sistem pembentukan darah merah . Menimbulkan gangguan pembentukan sel darah merahPada anak kecil menimbulkan penurunan kemampuan otakPada orang dewasa menimbulkan anemia dan gangguan tekanan darah tinggi.
2	Benzen	Kendaraan bermotor.Daerah industri.	Menimbulkan gangguan syaraf pusat.
3	Partikel polutan bersifat biologis berupa : Bakteri, jamur, virus, telur cacing.	Daerah yang kurang bersih lingkungannya	Pada pencemaran udara ruangan yang ber AC dijumpai beberapa jenis bakteri yang mengakibatkan penyakit pernapasan.

Tabel 4 Penanggulangan pencemaran udara berbentuk partikel

NO	BAHAN PENCEMAR	PENANG-GULANGAN	KETERANGAN
1.	Debu - partikelTimah hitam (Pb)BenzenPartikel polutan bersifat biologis berupa :Bakteri, jamur, virus, telur cacing.	Membersihkan(Scrubbing)Menggunakan filterMempergunakan Kolektor MekanisProgram langit biruMenggalakkan penanaman Tumbuhan	Mempergunakan cairan untuk memisahkan polutan, dalam keadaan alamiah (turun hujan) maka polutan partikel dapat turut dibawa bersama air hujan. Alat scrubbing ada berbagai jenis, yaitu berbentuk plat, masif, fibrous dan spray. Dengan filtrasi dimaksudkan menangkap polutan partikel pada permukaan flter. Filter yang digunakan berukuran sekecil mungkin. Dengan menggunakan tenaga gravitasi dan tenaga kinetis atau kombinasi untuk mengendapkan polutan partikel. Sebagai kolektor dipergunakan gaya sentripetal yang memakai silikon. Semakin besar partikel secepat mungkin proses pembersihan Program langit biru yang dikumandangkan oleh pemerintah Indonesia adalah mengurangi pencemaran udara, khususnya dari akibat transportasi. Ada 3 tindakan yang dilakukan terhadap pencemaran udara akibat transportasi yaitu mengganti bahan bakar, mengubah mesin kendaraan, memasang alat-alat pembersih polutan pada kendaraan. Mempertahankan “paru-paru” kota dengan memperluas pertamanan dan penanaman berbagai jenis tumbuh-tumbuhan sebagai penangkal pencemaran udara.

http://txcrz.blogspot.com/2011/08/makalah-kimia-minyak-bumi.html

.DAMPAK PENCEMARAN BAGI MANUSIA SECARA GLOBAL
Pembakaran bahan bakar minyak dan batubara pada kendaraan bermotor dan industri menyebabkan naiknya kadar CO2 di udara. Gas ini juga dihasilkan dari kebakaran hutan. gas CO2 ini akan berkumpul di atmosfer Bumi. Jika jumlahnya sangat banyak, gas CO2 ini akan menghalangi pantulan panas dari Bumi ke atmosfer sehingga panas akan diserap dan dipantulkan kembali ke Bumi. Akibatnya, suhu di Bumimenjadi lebih panas.             Keadaan ini disebut efek rumah kaca (green house effect). Selain gas CO2, gas lain yang menimbulkan efek rumah kaca adalah CFC yang berasal dari aerosol, juga gas metan yang berasal dari pembusukan kotoran hewan.

Efek rumah kaca dapat menyebabkan suhu lingkungan menjadi naik secara global, atau lebih dikenal dengan pemanasan global. Akibat pemanasan global ini, pola iklim dunia menjadi berubah. Permukaan laut menjadi naik,sebagai akibat mencairnya es di kutub sehingga pulau-pulau kecil menjadi tenggelam. Keadaan tersebut akan berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia.

Akibat lain yang ditimbulkan pencemaran udara adalah terjadinya hujan asam. Jika hujan asam terjadi secara terus menerus akan menyebabkan tanah, danau, atau air sungai menjadi asam. Keadaan itu akan mengakibatkan tumbuhan dan mikroorganisme yang hidup di dalamnya terganggu dan mati. Hal ini tentunya akan berpengaruh terhadap keseimbangan ekosistem dan kehidupan manusia.

E.UPAYA PENANGGULANGAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
Berbagai upaya telah dilakukan, baik oleh pemerintah maupun masyarakat untuk menanggulangi pencemaran lingkungan, antara lain melalui penyuluhan dan penataan lingkungan. Namun, usaha tersebut tidak akan berhasil jika tidak ada dukungan dan kepedulian masyarakat terhadap lingkungan.

Untuk membuktikan kepedulian kita terhadap lingkungan, kita perlu bertindak. Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menanggulangi pencemaran lingkungan, diantaranya sebagai berikut:

1. Membuang sampah pada tempatnya
Membuang sampah ke sungai atau selokan akan meyebabkan aliran airnya terhambat. Akibatnya, samapah akan menumpuk dan membusuk. Sampah yang membusuk selain menimbulkan bau tidak sedap juga akan menjadi tempat berkembang biak berbagai jenis penyakit. Selain itu, bisa meyebabkan banjir pada musim hujan.

Salah satu cara untuk menanggulangi sampah terutama sampah rumah tangga adalah dengan memanfaatkannya menjadi pupuk kompos. Sampah-sampah tersebut dipisahkan antara sampah organik dan anorganik.

Selanjutnya, sampah organik ditimbun di dalam tanah sehingga menjadi kompos. Adapun sampah anorganik seperti plastik dan kaleng bekas dapat di daur ulang menjadi alat rumah tangga dan barang-barang lainnya.

2. Penanggulangan limbah industri

Limbah dari industri terutama yang mengandung bahan-bahan kimia, sebelum dibuang harus diolah terlebih dahulu. Hal tersebut akan mengurangi bahan pencemar di perairan. Denan demikian, bahan dari limbah pencemar yang mengandung bahan-bahan yang bersifat racun dapat dihilangkan sehingga tidak mengganggu ekosistem.

Menempatkan pabrik atau kawasan industri di daerah yang jauh dari keramaian penduduk. Hal ini dilakukan untuk menghindari pengaruh buruk dari limbah pabrik dan asap pabrik terhadap kehidupan masyarakat.

3. Penanggulangan pencemaran udara
Pencemaran udara akibat sisa dari pembakaran kendaraan bermotor dan asap pabrik, dapat dicegah dan ditanggulangi dengan mengurangi pemakaian bahan bakar minyak. Perlu dipikirkan sumber pengganti alternatif bahan bakar yang ramah lingkungan, seperti kendaraan berenergi listrik. Selain itu, dilakukan usaha untuk mendata dan membatasi jumlah kendaraan bermotor yang layak beroperasi. Terutama pengontrolan dan pemeriksaan terhadap asap buangan dan knalpot kendaraan bermotor.

4. Diadakan penghijauan di kota-kota besar

Tumbuhan mampu menyerap CO2 di udara untuk fotosintesis. Adanya jalur hijau akan mengurangi kadar CO2 di udara yang berasal dari asap kendaraan bermotor atau asap pabrik. Dengan demikian, tumbuhan hijau bisa mengurangi pencemaran udara. Selain itu, tumbuhan hijau melepaskan O2 ke atmosfer.

5. Penggunaan pupuk dan obat pembasmi hama tanaman yang sesuaiPemberian pupuk pada tanaman dapat meningkatkan hasil pertanian.

Namun, di sisi lain dapat menimbulkan pencemaran jika pupuk tersebut masuk ke perairan. Eutrofikai merupakan salah satu dampak negatif yang ditimbulkan oleh pupuk buatan yang masuk ke perairan.

Begitu juga dengan penggunaan obat anti hama tanaman. Jika penggunaannya melebihi dosis yang ditetapkan akan menimbulkan pencemaran. Selain dapat mencemari lingkungan juga dapat meyebabkan musnahnya organisme tertentu yang dibutuhkan, seperti bakteri pengurai atau serangga yang membantu penyerbukan tanaman.

Pemberantasan hama secara biologis merupakan salah satu alternatif yang dapat mengurangi pencemaran dan kerusakan ekosistem pertanian.

6. Pengurangan pemakaian CFC
Untuk menghilangkan kadar CFC di atmosfer diperlukan waktu sekitar seratus tahun salah satu cara penanggulangannya yaitu dengan mengurangi penggunaan CFC yang tidak perlu oleh manusia. Mengurangi penggunaan penggunaan CFC dapat mencegah rusaknya lapisan ozon di atmosfer sehingga dapat mengurangi pemanasan global.

Dewasa ini, tingkah laku manusia dengan sikap semena-mena terhadap lingkungan sudah sampai pada tingkat yang mengkhawatirkan. Selain mengeksploitasi alam secara serakah, manusia juga telah meracuni alam ini dengan berbagai jenis sampahnya.

http://mirandabidara13.blogspot.com/2013/10/faktual-prosedural-konseotual-dan.html

Mengevaluasi dampak pembakaran senyawa hidrokarbon terhadap ligkungan dan kesehatan serta cara mengatasinya.

Factual :

         Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (c) dan atom hydrogen (H)

         Hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom- atom hydrogen yang berikatan dengan rantai tersebut (Hidrokarbon alifatik)

         Hidrokarbon adalah salah satu sumber energy paling penting di bumi, penggunaan yang utama adalah sebagai sumber bahan bakar.

         Jumlah hidrokarbon yang diikat pada alkena dan alkuna pasti lebih sedikit karena atom karbonnya  berikatan rangkap.

Procedural :

         Tahapan-tahapan yang dailakukan pengelolaan senyawa hidrokarbon.

a.       Minyak bumi yang didapat dari hasil pengeboran(mengandung hidrikarbon  50% - 90%)

-          Proses penyulingan bertingkat dengan metode fraksionasi : metode ini dilakukan berdasarkan perbedaan titik didih senyawa –senyawa penyusun minyak bumi atau biasa disebut juga distilasi bertingkat.

Ketika minyak bumi difraksionasi, senyawa yang memiliki titik didih paling rendah akan menguap dan terpisah terlebih dahulu. Setelah itu akan disusul dengan senyawa yang titik didihnya lebih tinggi. Maka dari itu senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi itu akan terpisah secara bertahap. Tiap- tiap senyawa yang memiliki perbedaan titik didih akan ditampung dalam tempat penampungan yang berbeda, kemudian dilakukan proses perengkahan (cracking), perengkahan ini dilakukan untuk memecah hidrokarbon rantai panjang menjadi rantai pendek. Sebaliknnya jika diinginkan senyawa dengan rantai yang lebih panjang maka dilakukan proses penggabungan atau reforming.s

Konseptual : 

         Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan fosil) membentuk karbon dioksida (CO₂) dan uap air (H₂O), contohnya:

a.       pembakaran sempurna isooktana :

C₈H_{18 (l)} + 12 O_{2 (g)}               8 CO_{2 (g)} + 9 H₂O _(g)           

         Pembakaran tak sempurana mengahasilkan lebih sedikit kalor. Jadi pembakaran tak sempurna menurangi efisiensi bahan bakar, dampak dari pembakaran tak sempurna  lainnya adalah dikhasilkannnya gas karbon monoksida (CO), yang bersifat racun oleh karena itu pembakaran tak sempurna mencemari udara.

Prinsip :

         Dampak pembakaran hidrokarbon dari fraksi minyak bumi:

Pembakaran bensin yang mengandung TEL dapat menghasilkan senyawa timbale oksida yang sifatnya tertimbun dalam mesi. Biasanya ke dalam campuran bensin selalu ditambahkan senyawa 1,2-dibromometana agar senyawa timbal oksida tidak tertimbun. Ketika terjadi pembakaran bensin, senyawa timbal osida akan bereaksi dengan 1,2-dibromometana menghasilokan senyawa yang mudah menguap. Senyawa ini akan dibebaskan diudara dan menjadi polutan bagi udara serta akan menjadi racun jika jumlahnya melewati ambang batas tertentu

Dampak lain dari pembakaran senyawa ini yaitu jika pembakarannya terjadi secara tidak sempurna. Karena kekurangan pasokan oksigen, maka senyawa yang dihasilkan dari proses pembakarannya adalah karbon monoksida dan jalaga. Karbon monoksida  (CO) yang terbentuk bersifat berbahaya karena akan berikatan dengah hemoglobin di dalam darah. Sedangkan jelaga yang terbentuk dapat masuk kedalam paru –paru dan meriusak system jaringan tubuh.

KD 3.4 : Membedakan reaksi eksoterm dan reaksi endoterm berdasarkan hasil percobaan dan diagram tingkat energy

Factual :

         Perbahan entalpi () positif menunjukan bahwa dalam perubahan terdapat penyerapan dan kalor  atau pelepasan kalor;

         Reaksi kimia yang melepaskan atau mengeluarkan kalor disebut reaksi eksoterm;

         Reaksi kimia yang menyerap kalor disebut eaksi endoterm.

Procedural : 

         Percobaan mengetahui reaksi eksoterm dan endoterm

-          Tujuan : mengetahui reaksi eksoterm dan endoterm

-          Alat : tabung reaksi, rak tabung reaksi, alat pengaduk, thermometer;

-          Bahan : NaOH, CO(NH₂)₂ (urea),BaCl₂ ,CaCl₂ , CuSO₄ ,Na₂S₂O₃ ,Air (air murni)

-          Prosedur kerja:

a.       Letakan tabung reaksi dirak tabung reaksi

b.      Ukur dan catatlah suhu air yang akan digunakan sebagai pelarut terlebih dahulu menggunakan thermometer.

c.       Isi tiap-tiap tabung reaksi dengan larutan yang berbeda-beda (NaOH, CO(NH₂)₂ (urea),BaCl₂ ,CaCl₂ , CuSO₄ ,Na₂S₂O₃)

d.      Kemudian ukur suhu masing-masing larutan  menggunakan thermometer

e.      Catat suhu masing-masing larutan

f.        Jika suhu reaksi mengalami peningkatan , maka reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm

g.       Jika suhu reaksimengalami penurunan maka reaksi tersebut merupakan reaksi endoterm

-          Tabel pengamatan :

Percobaan	Larutan	Keadaan tabung	suhu	Jenis reaksi
1	NaOH	Panas	650 c	Eksoterm
2	CO(NH2)2	Dingin	250 c	Endoterm
3	BaCl2	Panas	900 c	Eksoterm
4	CaCl2	Panas	770 c	Eksoterm
5	CuSO4	Panas	900 c	Eksoterm
6	Na2S2O3	Dingin	260 c	Endoterm

Konseptual :

         Reaksi eksoterm : reaksi yang melepaskan kalor yang disretai perpindahan kalor dari system ke ligkungan  (kalor dibebaskan oleh sistem ke lingkungannya) disertai dengan adanya kenaikan suhu lingkungannya disekitar sistem.

Contoh reaksi eksoterm adalah gamping atau kapur tohor, CaO_(s) dimasukan kedalam air.

   CaO_(s) + H₂ O_(l)                     CaOH_(aq)  

Contoh lainnya dalam kehidupan sehari-hari adalah membakar minyak tanah dikompor minyak dan nyala api unggun.

Pada reaksi ini sistem membebaskan energy, sehingga entalpi sistem akan berkurang artinya entalpi produk lebih kecil dari pada entalpi pereaksi. Sehingga perubahan entalpinya bertanda negatif, dapat dinyatakan sebagai berikut:

DH = HP – Hr < 0 (negatif)

         Reaksi endoterm : reaksi yang menyerap kalor yang disertai dengan perpindahan kalor dari lingkungan ke sistem (kalor diserap oleh sistem dari lingkungannya) dan ditandai dengan adanya penurunan suhu lingkungan dari sekitar sistem

Contohnya adalah ammonium klorida (NH₄Cl)

 NH₄Cl_(s) + H₂O                NH₄Cl_(aq)

                       Contoh lainnya adalah proses fotosintesis pada tumbuhan dan asimilasi.

Pada reaksi ini sistem membebaskan energy. Oleh karena itu entalpi sistem akan bertambah artinya entalpi produk (Hp) libih besar dari pada entalpi pereaksi (Hr). akibatkannya perubahan entalpi merupakan selisih antara entalpi pereaksi (Hp - Hr) bertanda positif. Perubahan entalpi ini dapat dinyatakan :

DH = HP – Hr > 0 (positif)

Prinsip :

         Reaksi eksoterm

jika reaksi membebaskan kalor dari sistem ke lingkungan maka entalpi sistem akan berkurang, artinya produk lebih kecil dari pada entalpi reaksi. Karena itu entalpi reaksinya bernilai negatif.

         Reaksi endoterm

Jika reaksi menyerap kalor dari ligkungan ke sistem maka entalpi sistem akan bertambah, hal ini terjadi karena produk lebih besar dari pada entalpi reaktan. Oleh karena itu, perubahan entalpinya bernilai positif.

KD 3.5 : Menentukan  reaksi berdasarkan Hukum Hess,dan data energy ikatan

Factual:

         Germain Hess mengemukakan Hukum bahwa : “Setiap reaksi memiliki DH yang tetap dan tidak bergantung pada jalan reaksi atau jumlah tahap reaksi “. Hal ini berarti bahwa perubahan entalpi hanya dilihat dari keadaan awal dan akhir saja.

         Entalpi dapat dihitung sekalipun tidak dapat diukur secara langsung, caranya adalah dengan melakukan operasi aritmatika Pada beberapa persamaan reaksi yang perubahan entalpinya diketahui.

Procedural :

         Cara menyelesaikan soal

-          Diketahui persamaan termokimia sebagai berikut :

C₄H₉OH_(l) + 6O_2(g)                  4CO_2(g) + 5H₂O_(g)                            DH = -2456 kJ

(C₂H₅)₂ O_(l) + 6O_2(g)                4CO_2(g) + 5H₂O_(g)                            DH = -2510 kJ

 Hitunglah perubahan entalpi untuk reaksi :

 (C₂H₅)₂ O_(l)               C₄H₉OH_(l)

Jawab:

(C₂H₅)₂ O_(l) + 6O_2(g)                4CO_2(g) + 5H₂O_(g)                            DH = -2510 kJ

4CO_2(g) + 5H₂H_(g)                       C₂H_9(l) + 6O_2(g)                                DH = +2456 kJ  -

           (C₂H₅)₂ O_(l)                   C₄H₉OH_(l)                                              DH =      - 54 kJ 

Konseptual :

         Harga DH reaksi dapat dihitung dengan menggunakan  DH pembentukan standar dengan rumus:Hf hasil reaksi - Hf pereaksi

Reaksi kimia pada dasarnya terdiri dari proses pemutusan ikatan –ikatan antara atom dari senyawa yang bereaksi dan proses pengabunga kembali dari atom –atom yang terlibat reaksi sehingga membentuk susunan baru. Proses penggabungan ikatan membebaskan kalor sedangkan proses pemutusan ikatan memerlukan kalor. Kalor yang diperlukan untuk pemutusan ikatan oleh satu mol molekul gas menjadi atom – atom atau gugus dalam keadaan gas disebut energy ikatan.

Energy rata –rata yang diperlukan untuk memperkirakan harga perubahan entalpi suatu reaksi . dengan menggunakan Rumus : energi ikatan - energi ikatan hasil reaksi.

Prinsip :

         Jika suatu persamaan reaksi dikalikan (atau dibagi) dengan suatu angka , maka perubahan entalpinya juga harus dikali (dibagi)

         jika persamaan reaksi dibalik, maka tanda perubahan entalpi harus dibalik pula ( yaitu menjadi -DH ).

KD 3.6 : Memahami teori tumbukan (tabrakan) untuk menjelaskan reaksi kimia

Factual :

         Agar suatu reaksi berlangsung maka harus terjadi tumbukan antara partikel –partikel zat pereaksi tersebut.

         Molekul –molekul harus mempunyai orientasi tertentu agar tumbukan efektif untuk menghasilkan reaksi kimia

         Pada reaksi sederhana yaitu reaksi yang berlangsung satu tahap perubahan konsentrasi pereaksi sebanding dengan perubahan kecepatan reaksi

         Pada reaksi yang tidak sederhana,  tumbukan antara partikel – partikel pereaksi tidak lagsung menghasilkan hasil akhir

Procedural :

         Tahap – tahap berjalannya reaksi

2H₂ + 2NO                                           N₂   + 2H₂O (reaksi tak sederhana)

Tahap 1:

                NO_(g)+  NO_(g)       NO_2(g) (cepat)

Tahap 2 :

N₂O_2(g)+  H_2(g)    NO_2(g) + H₂O_(l)  (cepat)

Tahap 3 :

3N₂O_(g)+  H_2(g)    N_2(g) + H₂O_(l)  (lambat)

                                                +

2NO_(g)+  2H_2(g)    N_2(g) + 2H₂O_(l)  (reaksi stoikiometri)

Tiap tahap merupakan reaksi sederhana, setiap tahap memiliki laju reaksi yang berbeda . sering ditemukan bahwa diantara tahap – tahap reaksi dalam mekanisme reaksi terdapat satu tahap laju yang relatif rendah. Dalam hal ini , laju reaksi secara keseluruhan ditentukan oleh tahap yang lambat atau dengan kata lain tahap yang paling lambat dalam satu mekanisme reaksi merupakan tahap penentu laju reaksi.

Konseptual :

         peningkatan konsentrasi pereaksi dapat mempercepat laju reaksi. Peningkatan konsentrasi berarti jumlah partikel akan bertambah pada volume tersebut dan menyebabkan tumbukan antara partikel lebih sering terjadi. Banyaknya tumbukan memungkikan tumbukan yang berhasil akan bertambah sehingga laju reaksi meningkat.

         Peningkatan suhu dapat mempercepat laju reaksi . suhu suatu sistem adalah ukuran dari rata – rata energy kinetic dari partikel –partikel pada sistem tersebut. Jika suhu naik maka energy kinetic partikel – partikel akan bertambah, sehingga kemungkinan terjadi tumbukan yang berhasil akan bertambah dan laju reaksi menigkat.

         Penambahan luas permukaan bidang sentuh akan mempercepat laju reaksi . makin besar luas permukaan, menyebabkan tumbukan makin banyak , karena makin banyak bagian permukaan yang bersentuhan sehingga laju reaksi makin cepat .

         Katalis dapat mempercepat reaksi, katalis dapat menurunkan energy aktivasi (Ea), sehingga dengan energy yang sama jumlah tumbukan yang berhasil lebih banyak sehingga laju reaksi makin cepat.

Sumber : Lewis , Thinking Chemistry

Prinsip :

         Berdasarkan teori tumbukan , suatu tumbukan akan menghasilkan suatu reaksi jika ada energi yang cukup . selain energi , jumlah tumbukan juga berpengaruh. Laju reaksi akan lebih cepat, jika tumbukan antar partikel yang berhasil lebih banyak terjadi.