Materi Kimia Kelas X : Minyak Bumi

IPA-Area; Senyawa hidrokarbon yang banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari contohnya minyak bumi. Karena pentingnya minyak bumi bagi kelangsungan hidup kita, artikel kali ini akan membahas tentang proses terbentuknya minyak bumi, penyulingan minyak bumi, fraksi-fraksi minyak bumi, dan dampak pembakaran minyak bumi.

A. Fraksi-fraksi Minyak Bumi (LNG, LPG,Petroleum Eter, Bensin, Kerosin, Solar, Oli,Lilin, Aspal)

Sekarang ini pemakaian minyak bumi semakin meningkat dengan meningkatnya berbagai macam industri. Karena selain untuk rumah tangga pemakaian minyak bumi dalam industri menjadi sangat vital, bahkan menduduki peringkat pertama dalam pemakaian bahan bakar. Permasalahan minyak bumi tidak lagi menjadi masalah ekonomi tetapi sudah menjadi masalah politik. Permasalahan yang muncul belakangan ini adalah semakin menipisnya cadangan minyak bumi di seluruh dunia. Mengapa bisa terjadi? Perlu kiranya kita tahu bagaimana proses terbentuknya minyak bumi.

Minyak bumi terbentuk dari peruraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut. Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam. Proses peruraian ini berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber bahan alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kearifan dalam eksplorasi dan pemakaiannya. Untuk mendapatkan minyak bumi ini dapat dilakukan dengan pengeboran.

Minyak bumi merupakan campuran senyawa-senyawa hidrokarbon. Untuk dapat dimanfaatkan perlu dipisahkan melalui distilasi bertingkat, yaitu cara pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya pada kolom bertingkat. Komponen utama minyak bumi dan gas alam adalah alkana.

Gas alam mengandung 80% metana, 7% etana, 6% propana, 4% butana dan isobutana, sisanya pentana. Untuk dapat dimanfaatkan gas propana dan butana dicairkan yang dikenal sebagai LNG (Liquid Natural Gas). Karena pembakaran gas alam murni lebih efisien dan sedikit polutan, maka gas alam banyak digunakan untuk bahan bakar industri dan rumah tangga. Dalam tabung kecil sering digunakan untuk kemah, barbekyu, dan pemantik api. LNG juga banyak digunakan untuk bahan dasar industri kimia seperti pembuatan metanol dan pupuk.

Senyawa penyusun minyak bumi: alkana, sikloalkana, dan senyawa aromatik. Di samping itu terdapat pengotor berupa senyawa organik yang mengandung S, N, O, dan organo logam. Dari hasil distilasi bertingkat diperoleh fraksifraksi LNG, LPG, petroleum eter, bensin, kerosin, solar, oli, lilin, dan aspal.

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 merupakan ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin. Bensin merupakan fraksi minyak bumi yang mengandung senyawa n–heptana dan isooktan. Misalnya bensin premium yang beredar di pasaran dengan bilangan oktan 80 berarti bensin tersebut mengandung 80% isooktan dan 20% n–heptana.

Bensin super mempunyai bilangan oktan 98 berarti mengandung 98% isooktan dan 2% n–heptana. Pertamina meluncurkan produk bensin ke pasaran dengan 3 nama, yaitu: premium (bilangan oktan 80–88), pertamax (bilangan oktan 91–92) dan pertamax plus (bilangan oktan 95). Penambahan zat antiketukan pada bensin bertujuan untuk memperlambat pembakaran bahan bakar. Untuk menaikkan bilangan oktan antara lain ditambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter), tersier butil alkohol, benzena, atau etanol.

Penambahan zat aditif Etilfluid yang merupakan campuran 65% TEL (Tetra Etil Lead/Tetra Etil Timbal), 25% 1,2dibromoetana dan 10% 1,2-dikloro etana sudah ditinggalkan karena menimbulkan dampak pencemaran timbal ke udara. Timbal (Pb) bersifat racun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan seperti pusing, anemia, bahkan kerusakan otak. Anemia terjadi karena ion Pb2+bereaksi dengan gugus sulfhidril (–SH) dari protein sehingga menghambat kerja enzim untuk biosintesis hemoglobin. Reaksinya:

Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar maka untuk meningkatkan produksi bensin dapat dilakukan caracara:

Cracking (perengkahan), yaitu pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil. Contoh: C10H22 (l) ---> C8H18 (l) + C2H4 (g)
Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang.
Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Contoh:
a. propena + butena bensin
b. isobutana + isobutena isooktana

Dampak pembakaran bensin dapat diatasi dengan langkah-langkah sebagai berikut:

Produksi bensin ramah lingkungan (tanpa timbal).
Penggunaan converter katalitik pada sistem pembuangan kendaraan.
Penggunaan Electronic Fuel Injection (EFI) pada sistem bahan bakar.
Penghijauan atau pembuatan taman kota.
Penggunaan energi alternatif.

B. Dampak Pembakaran Minyak Bumi

Pembakaran bahan bakar minyak dapat berlangsung dua cara yaitu pembakaran sempurna dan tidak sempurna. Pembakaran sempurna menghasilkan energi yang cukup besar dibandingkan pembakaran tidak sempurna. Tetapi gas CO2 yang dihasilkan dapat menyebabkan terjadinya green

house effect (efek rumah kaca). Reaksi pembakaran sempurna:

Gas CO2 merupakan gas tak berwarna, tak berbau,mudah larut dalam air, meneruskan sinar matahari gelombang pendek tapi menahan pantulan energi matahari gelombang panjang (sinar inframerah). Jika jumlahnya melebihi ambang batas (lebih dari 330 bpj), maka akan menyebabkan sesak napas dan membentuk “selubung” di atmosfer. Gas CO2 mempunyai kemampuan untuk menahan energi matahari gelombang panjang sehingga panas tidak dapat dilepaskan ke ruang angkasa. Peristiwa terjebaknya sinar matahari oleh gas CO2 inilah yang disebut efek rumah kaca. Akibatnya suhu bumi menjadi naik atau lebih dikenal dengan istilah pemanasan global. Coba bayangkan jika suhu di seluruh permukaan bumi ini naik, apa yang terjadi? Bukankah es di kedua kutub bumi akan mencair? Dapatkan kamu membayangkan apa dampak selanjutnya?

Pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar minyak akan menghasilkan jelaga yang dapat mengotori alat-alat seperti perkakas rumah tangga, mesin, knalpot, dan lain-lain. Sehingga mempercepat kerusakan pada alat-alat tersebut. Selain itu juga menghasilkan gas CO yang dapat menyebabkan keracunan. Reaksi pembakaran tak sempurna:

Gas CO merupakan gas tak berwarna, tak berbau, tak berasa, dan sukar larut dalam air. Gas CO mempunyai daya ikat yang lebih tinggi dibanding gas oksigen terhadap hemoglobin, sehingga jika terhirup manusia menyebabkan dalam darah lebih banyak mengandung CO daripada oksigen. Gejala yang timbul jika keracunan gas CO adalah sesak napas, daya ingat berkurang, ketajaman penglihatan menurun, dan lelah jantung. Tubuh akan kekurangan suplai oksigen, akibatnya badan

lemas, pingsan, bahkan dapat menyebabkan kematian. Reaksi:

Pembakaran bahan bakar minyak juga dapat menghasilkan zat polutan lain seperti: oksida belerang (SO2 dan SO3) ), oksida nitrogen (NO dan NO2), dan partikel-partikel debu. Gas-gas tersebut jika masuk di udara dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.

Gas SO2 merupakan gas tak berwarna tetapi berbau sangat menyengat dan larut dalam air. Gas CO2 dapat menyesakkan napas, memedihkan mata, dan mematikan daun karena merupakan racun bagi klorofil. Gas SO2 dan SO3 di udara lembap dapat bereaksi dengan uap air membentuk asam. Reaksinya:

Bereaksi dengan O2 membentuk SO3 kemudian bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat. Reaksinya:

Asam sulfat di udara lembap mudah larut dalam air hujan sehingga air hujan bersifat asam, atau dikenal dengan hujan asam. Hujan asam dapat menyebabkan tumbuhan dan hewan yang tidak tahan hidup dalam suasana asam akan mati, dan perabotan yang berasal dari logam terkorosi. Selain gas SO2 dan SO3, gas NO dan NO2 juga dapat menyebabkan hujan asam. Gas NO merupakan gas yang tak berwarna tetapi beracun. Gas NO dapat bereaksi dengan O2 menghasilkan gas NO2. Reaksinya:

Gas NO2 berwarna merah cokelat, berbau menyengat. mudah larut dalam air, dan beracun. Gas NO2 dapat menyebabkan kanker karena bersifat karsinogenik. gas-gas tersebut juga mempunyai potensi menjadi gas rumah kaca yang dapat menyebabkan terjadinya efek rumah kaca. Gas NO dan NO2 juga menjadi katalis pada penguraian ozon di stratosfer.