MINNYAK BUMI

1.    Proses Pembentukkan Minyak Bumi

Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor, dan industry, berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi (bahasa inggris : petroleum, dari bahasa latin : petrus – karang dan oleum – minyak). Dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah suatu cairan kental yang berwarna coklat sampai hitam atau kehijauan, yang mudah terbakar dan berbau kurang sedap, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.

Minyak bumi dan gas alam diduga berasal dari jasad renik lautan, baik tumbuhan maupun hewan. Sisa-sisa organisme itu mengendap didasar lautan, kemudian tertutup lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu, dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.

Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori bagaikan air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkonsentrasi jika terhalang oleh suatu lapisan yang kedap. Walaupun minyak bumi dan gas alam terbentuk didasar lautan, banyak sumber minyak dan gas yang terdapat di daratan. Hal itu terjadi karena pergerakan kulit bumi, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.

2.    Kompisisi minyak bumi

Minyak bumi merupakan komoditil hasil tambang yang sangat besar peranannya dalam perekonomian Indonesia. Minyak bumi merupakan campuran dari berbagai senyawa. Penyusun utama minyak bumi adalah hidrokarbon, terutama alkane, sikloalkana, dan senyawa aromatis. Komponen penyusun minyak bumi selengkapnya dapat dilihat pada tabel berikut :

Jenis Senyawa	Jumlah (persentase)	Contoh
Hidrokarbon	90-90%	Alkana, sikloalkana, aromatis
Senyawa Belerang	0,1-7%	Tioalkana (R – S – R Alkanatiol (R – S – H)
Senyawa Nitrogen	0,01-0,9%	Pirol (C4H5N)
Senyawa Oksigen	0,01-0,4%	Asam Karboksilat (RCOOH)
Organo Logam	Sangat kecil	Senyawa Logam Nikell

3.    Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah berwujud cairan kental berwarna hitam yang belum dapat dimanfaatkan. Agar dapat dimanfaatkan minyak bumi harus mengalami proses pengolahan dahulu. Pengolahan minyak bumi dilakukan dengan kilang minyak melalui dua tahap. Pengolahan tahap pertama dilakukan dengan cara destilasi bertingkat dan pengolahan tahap kedua dilakukan dengan berbagai cara.

a.    Pengolahan minyak bumi tahap pertama

Pengolahan minyak bumi tahap pertama dilakukan dengan destilasi bertingkat, yaitu proses destilasi berulang-ulang sehingga didapatkan berbagai macam hasil berdasarkan perbedaan titik didihnya. Hasil pada proses destilasi bertingkat ini meliputi:

1)   Fraksi pertama menghasilkan gas yang pada akhirnya dicairkan kembali dan dikenal dengan nama elpiji atau LPG (Liquefied Petroleum Gas).

2)   Fraksi kedua disebut nafta (gas bumi). Nafta tidak dapat langsung digunakan, tetapi diolah lebih lanjut pada tahap kedua menjadi bensisn (premium) atau bahan petrokimia lain.

3)   Fraksi ketiga atau fraksi tengah, selanjutnya dibuat menjadi kerosin dan avtur.

4)   Fraksi keempat sering disebut solar yang digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel

5)   Fraksi kelima atau bisa disebut juga residu yang berisi hidrokarbon rantai panjang dan dapat diolah lebih lanjut pada tahap kedua menjadi berbagai senyawa karbon lainnya, dan sisanya sebagai aspal dan lilin.

b.    Pengolahan minyak bumi tahap kedua

1)   Perengkahan : pada proses perengkahan, dilakukan perubahan struktur kimia senyawa-senyawa hidrokarbon yang meliputi : pemecahan rantai, alkilasi, polimerisasi, reformasi dan isomerisasi.

2)   Proses ekstraksi : pembersihan produk dengan menggunakan pelarut sehingga didapatkan hasil lebih banyak dengan mutu lebih baik.

3)   Proses kristalisasi : proses pemisahan produk-produk melalui perbedaan titik cairnya.

4)   Pembersihan dan kontaminasi : pada proses pengolahan tahap pertama dan tahap kedua sering terjadi kontaminasi. Kotoran-kotoran ini harus dibersihkan dengan cara menambahkan soda kaustik (NaOH), tanah liat atau hidrogenasi.

Beberapa fraksi hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya

Titik Didih	Jumlah Atom Karbon	Kegunaan
< 200C	C1-C4	Bahan bakar gas, dikenal sebagai LPG
20-600C	C5-C6	Dikenal seebagai petroleum eter
60-1000C	C6-C7	Ligrolin atau nafta
40-2000C	C5-C10	Bensin
175-3250C	C12-C18	Kerosin dan Bahan Bakar Jet
250-4000C	C12 ke atas	Solar dan minyak diesel
Zat Cair	C20 ke atas	Oli dan Pelumas
Zat Padat	C20 ke atas	Lilin Parafin dan aspal ter

4.    Bensin

Bensin atau sering disebut gasoline premium terdiri dari campuran isomer heptane dan oktana. Bensin merupakan salah satu fraksi minyak bumi yang digunakan sebagai bahan bakar mesin dan kendaraan bermotor.

Mutu bensin ditentukan oleh efektivitas pembakarannya di dalam mesin. Bensin yang baik tidak menimbulkan ketukan (knocking) pada mesin. Ketukan pada mesin terjadi jika bensin terbakar tidak pada saat yang tepat sehingga akan mengganggu gerakan piston pada mesin.

Berdasarkan penelitian, bensin merupakan campuran dari berbagai macam senyawa hidrokarbon. Oleh karena itu, dilakukan peneltian untuk menentukan senyawa manakah yang paling efektif digunakan sebagai standard dalam menentukan mutu bensin. Penelitian umumnya dilakukan dengan membuat suatu bensin standard, yaitu bensin yang dibuat dari senyawa n-heptana dan isooktana (2.2.4-trimetil pentane). Angka yang digunakan untuk menunjukkan mutu bensin ini disebut angka oktan atau bilangan oktan. Semakin tinggi angka oktan bensin, semakin baik mutu bensin tersebut

5.    Dampak Pembakaran Bahan Bakar

Pembakaran bahan bakar minyak akan menghasilkan gas-gas sisa pembakaran. Kandungan utama bahan bakar minyak adalah hidrokarbon, serta sedikit senyawa belerang, nitrogen, dan oksigen. Pembakaran sempurna hidrokarbon dalam minyak vumi menghasilkan karbon dioksida dan uap air. Sementara itu, pembakaran tidak sempurna akan menghasilkan partikel padat yang dikenal dengan asap dan berisi. Butiran-butiran halus dari karbon (jelaga), karbon monoksida, karbon dioksida, dan uap air.

Bensin merupakan salah satu hasil pengolahan minyak bumi yang kandungan utamanya adalah oktana. Jika bensin dibakar sempurna, akan terjadi reaksi :

Jika kita memperhatikan reaksi pembakaran sempurna (reaksi 1) dan tidak sempurna (reaksi 2 dan 3), dapat disimpulkan bahwa pembakaran dapat berlangsung sempurna atau tidak, ditentukan oleh perbandingan jumlah bensin dengan volume gas oksigen. Semakin terbatas jumlah oksigen, semakin tidak sempurna pembakaran yang terjadi, dan semakin banyak jelaga yang dihasilkan. Gas karbon dioksida merupakan gas rumah kaca yang dapat menyebabkan terjadinya pemanasan global, sedangkan gas karbon monoksida adalah gas beracun yang tidak berbau dan tidak berasa. Di dalam tubuh, gas karbon monoksida akan berikatan dengan hemoglobin sehingga mengganggu fungsi hemoglobin dalam mengikat oksigen. Akibatnya, pada kadar tertentu dapat menyebabkan kematian. Sementara itu, jelaga merupakan serbuk halus dari karbon yang jika terhirup dapat merusak alat pernapasan.

6.    Hidrokarbon dalam Kehidupan sehari-hari

Minyakdan gas bumi  merupakan bahan industry kimia yang penting, karena darinya diperoleh berbagai produk yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi disebut petrokimia. Berikut ini adalah beberapa hidrokarbon yang digunakan dalam pembuatan produk yang banyak kita temui sehari-hari

a.    Polietilena

Polietilena adalah plastic yang diproduksi. Plastic polietilena antara lain digunakan sebagai kantong plastik. Pembentukkan polietilena dari etilena merupakan reaksi polimerisasi :

nCH₂ = CH₂ → (- CH₂ - CH₂ -)_n

b.    Etanol

Etanol adalah bahan yang sehari-hari biasa kita kenal sebagai alkohol. Etanol digunakan untuk bahan bakar atau bahan antara untuk berbagai produk lain, misalnya asam asetat. Pembuatan etanol dari etilena melalui reaksi sebagai berikut .

CH₂ = CH₂ + H₂O →CH₃- CH₂OH (Adisi)

c.    Butadiene

Beberapa produk petrokimia yang berbahan dasar butadiene antara lain :

1)   Karet sintesis dan neoprene

2)   Nilon

d.   Benzena

Umumnya, benzena diubah dahulu menjadi stirena, kumena, dan sikloheksana sebelum diproses menghasilkan suatu produk.

1)   Stirena digunakan untuk membuat karet sintesis

2)   Kumena digunakan untuk membuat fenol

3)   Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nilon