LAPORAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN

ANALISIS GAS BUMI DENGAN KROMATOGRAFI GAS

METODE GPA 2261

JANUAR ERLANGGA

1113096000050

KEMENTERIAN AGAMA REPUBLIK INDONESIA

Program Studi Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta

1437 H/2016 M

IDENTITAS MAHASISWA

Nama Lengkap : Januar Erlangga

Tempat, Tanggal Lahir : Jakarta, 11 Januari 1994

Jenis Kelamin : Laki-laki

Nomor Induk Mahasiswa : 1113096000050

Nama Universitas : Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Jakarta

Fakultas : Sains dan Teknologi

Program Studi : Kimia

Alamat : Kavling UIN No.7 RT/RW 002/009,

Kelurahan Curug, Kecamatan Bojongsari,

Kota Depok, Jawa Barat 16517

No.Telepon/HP : 08999044970

IDENTITAS UNIVERSITAS

Nama Universitas : Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta

Alamat : Jalan Ir. H. Juanda No.95 Ciputat, 15412

No Telepon/fax : (021) 7401925 / (021) 7402982

Rektor Universitas : Prof. Dr. Dede Rosyada, M.A

Dekan Fakultas : Dr. Agus Salim, M.Si

Kepala Program Studi: Drs. Dede Sukandar, M.Si

Pembimbing PKL : Dr. Hendrawati, M.Si

IDENTITAS INSTITUSI

Nama Institusi : Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan

Gas Bumi (LEMIGAS)

Alamat : Jalan Ciledug Raya Kavling 109 Cipulir, Kebayoran Lama

Jakarta Selatan. 12230

Telepon/fax : 021-7394422 / 7246150

Pembimbing PKL : Dra. Yayun Andriani, M.Si

i

Kata Pengantar

Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah

SWT yang senantiasa melimpahkan berbagai nikmat terutama nikmat sehat

sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktek Kerja Lapangan (PKL) ini

dengan baik dan tepat waktu. Shalawat serta salam semoga selalu tercurahkan

kepada junjungan Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya.

Laporan Praktek Kerja Lapangan ini berjudul Analisis Gas Bumi dengan

Kromatografi Gas secara GPA 2261, LEMIGAS Cipulir yang dilaksanakan pada

tanggal 18 Januari – 18 Februari 2016. Laporan ini disusun berdasarkan data dan

hasil pengamatan yang didapatkan penulis selama pelaksanaan PKL. Laporan ini

disusun untuk memenuhi mata kuliah Praktek Kerja Lapangan serta sebagai salah

satu syarat kelulusan dalam menempuh pendidikan Strata 1 (S1).

Penulis tidak luput dari kesalahan dan khilaf, yang tentunya dalam

penyusunan laporan ini banyak dibantu oleh berbagai pihak baik secara tenaga

maupun pikiran. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa

terima kasih kepada :

1. Dr. Bambang Widarsono, M.Si selaku kepala Pusat Penelitian Dan

Pengembangan Teknologi Minyak Dan Gas Bumi (LEMIGAS).

2. Ir. Daru Siswanto selaku Kepala Bidang Afiliasi dan Informasi dari Pusat

Penelitian Dan Pengembangan Teknologi Minyak Dan Gas Bumi

(LEMIGAS).

3. Dra. Yayun Andriani, M.Si selaku Kepala Kelompok Teknologi Pemurnian

dan Analisis Gas KP3 Teknologi Gas serta pembimbing I Praktek Kerja

Lapangan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan

ii

Gas Bumi (LEMIGAS), yang senantiasa membimbing, membagi ilmu dan

mengoreksi selama kegiatan ini berlangsung.

4. Dr. Hendrawati, M.Si selaku pembimbing II Praktek Kerja Lapangan di

Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam

Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta yang senantiasa meluangkan

waktunya untuk berdiskusi.

5. Drs. Dede Sukandar, M.Si selaku Kepala Program Studi Kimia, Fakultas

Sains dan Teknologi, Univeristas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah

Jakarta.

6. Pratama Marhadi, ST. yang senantiasa membimbing, memberi masukan dan

komentar membangun kepada penulis selama melaksanakan kegiatan

Praktek Kerja Lapangan.

7. Seluruh staff dan karyawan Laboratorium Gas Chromatography yang telah

banyak membantu penulis dalam kelancaran kegiatan Praktek Kerja

Lapangan.

8. Orang tua tercinta yang senantiasa menyemangati, mendoakan dan menjadi

motivasi penulis untuk selalu melangkah ke depan.

9. Teman seperjuangan Dito Prasetyo selama melakukan Praktek Kerja

Lapangan di LEMIGAS yang senantiasa menyemangati, meluangkan

waktunya untuk saling bertukar pikiran dan mengingatkan jika ada hal yang

keliru.

10. Teman – teman mahasiswa Program Studi Kimia yang senantiasa

mendukung dan memotivasi penulis.

iii

11. Semua pihak yang turut mendukung namun tidak dapat penulis sebutkan

satu per satu.

Sebagai mahasiswa yang tengah menimba ilmu, tentu laporan ini masih jauh

dari kata sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari semua pihak agar ke depannya dapat lebih baik lagi baik secara

kinerja maupun pembuatan laporan.

Ciputat, Februari 2015

Penulis

iv

Daftar Isi

Kata Pengantar ......................................................................................................... i

Daftar Isi................................................................................................................. iv

Daftar Gambar ........................................................................................................ vi

Daftar Tabel .......................................................................................................... vii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 2

1.2.1 Tujuan Praktik Kerja Lapangan....................................................... 2

1.2.2 Tujuan Pengujian ............................................................................. 3

1.2.3 Manfaat ............................................................................................ 3

BAB II KEADAAN UMUM LOKASI PKL ......................................................... 4

2.1 Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi

(LEMIGAS) .............................................................................................. 4

2.1.1 Sejarah LEMIGAS .......................................................................... 4

2.1.2 Visi dan Misi LEMIGAS................................................................. 6

2.1.3 Tugas dan Fungsi LEMIGAS .......................................................... 7

2.1.4 Struktur Organisasi LEMIGAS ....................................................... 8

BAB III TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 10

3.1 Gas Bumi ................................................................................................ 10

3.1.1 Komponen Gas Bumi .................................................................... 11

3.2 Metode Analisis Gas Bumi secara GPA 2261 ........................................ 12

3.3 Kromatografi Gas.................................................................................... 12

3.3.1 Prinsip Kromatografi Gas .............................................................. 14

3.3.2 Komponen Sistem Kromatografi Gas ........................................... 16

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN.............................................................. 23

v

4.1 Waktu dan Tempat .................................................................................. 23

4.2 Alat dan Bahan ........................................................................................ 23

4.2.1 Alat ................................................................................................ 23

4.2.2 Bahan ............................................................................................. 23

4.3 Prosedur Kerja ........................................................................................ 23

4.3.1 Pengoperasian Instrumen HP GC-6890 Agilent Secara Metode

GPA 2261 .................................................................................................... 23

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................... 26

5.1 Standarisasi Gas Bumi Referensi ............................................................ 27

5.2 Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Sampel Gas “AA” ........................... 29

5.3 Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Sampel Gas “DD” ........................... 30

5.4 Perbandingan Hasil Pengujian Sampel Gas AA” dengan Sampel Gas

“DD” ....................................................................................................... 32

BAB VI PENUTUP............................................................................................... 34

6.1 Kesimpulan ............................................................................................. 34

6.2 Saran ....................................................................................................... 34

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 36

LAMPIRAN .......................................................................................................... 37

vi

Daftar Gambar

Gambar 1. Struktur Organisasi PPPTMGB (LEMIGAS) (Sumber:

www.litbang.esdm.go.id) ........................................................................................ 8

Gambar 2. Komponen- Komponen Gas Bumi ...................................................... 11

Gambar 3. Skema Sistem Kromatografi Gas ........................................................ 16

Gambar 4. Kromatogram sampel "AA" Simplo ................................................... 29

Gambar 5. Kromatogram Sampel "AA" Duplo .................................................... 29

Gambar 6. Kromatogram sampel "DD" Simplo ................................................... 31

Gambar 7. Kromatogram Sampel "DD" Duplo .................................................... 31

Gambar 8. Hydrogen Generator ........................................................................... 37

Gambar 9. Gas Bumi Standar Referensi ............................................................... 37

Gambar 10. Tabung Sampel .................................................................................. 37

Gambar 11. Regulator Gas Pembawa ................................................................... 37

Gambar 12. Instrumen HP GC 6890 Agilent ........................................................ 37

Gambar 13. “Certificate Of Composition” Gas Standar Referensi ....................... 38

Gambar 14. Hasil Standarisasi Gas Standar Referensi ......................................... 38

Gambar 15. Data Laporan Sampel "AA" Simplo ................................................. 39

Gambar 16. Data Laporan Sampel "AA" Duplo ................................................... 40

Gambar 17. Data Laporan Sampel "DD" Simplo .. Error! Bookmark not defined.

Gambar 18. Data Laporan Sampel "DD" Duplo ................................................... 42

Gambar 19. Perhitungan Heating Value Gas Sampel "AA" ................................. 43

Gambar 20. Perhitungan Heating Value Gas Sampel "DD" ................................. 44

vii

Daftar Tabel

Tabel 1. Klasifikasi Berbagai Kromatografi (Sumber: Mc Nail H.M. dan E.J.

Bonelli, 1988) ........................................................................................................ 14

Tabel 2. Hasil Analisis Standarisasi Gas Bumi Referensi .................................... 28

Tabel 3. Hasil Kalkulasi Komponen Sampel "AA" .............................................. 30

Tabel 4. Hasil Kalkulasi Komponen Sampel "DD" .............................................. 31

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi merupakan salah satu kebutuhan paling esensial bagi makhluk hidup,

terutama manusia. Tanpa keberadaan sumber energi, manusia akan sulit

menjalankan roda kehidupan. Pasalnya, hampir semua aktivitas manusia

membutuhkan sumber daya energi, mulai dari penggerak transportasi hingga aneka

kebutuhan rumah tangga seperti alat memasak dan penerangan.

Selain itu, bumi Indonesia yang kaya akan bahan tambang, termasuk migas

dan mineral lain sudah selayaknya kita syukuri. Ekspor hasil tambang telah berhasil

menopang perekonomian nasional dan masih menjadi andalan untuk masa yang

akan datang.

Penggunaan minyak dan gas bumi di Indonesia telah banyak dirasakan

manfaatnya sebagai energi alternatif baik untuk kegiatan industri maupun

perumahan masyarakat. Meningkatnya konsumen dari tahun 1978 hingga ke tahun

2011 dalam penggunaan gas bumi dipengaruhi oleh banyaknya keuntungan yang

diperoleh dibandingkan dengan sumber energi yang lain (TECP, 2012). Walaupun

masih berpotensi mencemari lingkungan tetapi efek negatif yang ditimbulkan

dengan penggunaan gas bumi jauh lebih kecil dibandingkan dengan bahan bakar

yang lain, seperti minyak bumi dan batubara.

Kromatografi gas (Gas Chromatography) merupakan alat instrument utama

yang digunakan dalam laboratorium untuk melakukan analisis terutama untuk

sampel gas. Kegunaan umum kromatografi gas adalah untuk melakukan pemisahan

dan identifikasi semua jenis senyawa organik yang mudah menguap dan untuk

2

melakukan analisis kualitatif dan kuantitatif senyawa/komponen dalam suatu

campuran.

Kromatografi gas dapat bersifat destruktif dan non destruktif tergantung

pada detektor yang di gunakan. Dalam penentuan persen volum dari komponen

yang terdapat dalam gas alam sebagian besar bergantung pada letak sumur

pengeboran. Banyak senyawa – senyawa kimia lain yang terdapat dalam sampel

gas alam selain hidrokarbon sebagai penyusun utamanya misalnya komponen

seperti hidrogen sulfida (H2S), dan karbondioksida (CO2). Hal ini dipengaruhi oleh

letak sumur pengeboaran dan kondisi cuaca pada saat pengambilan sampel gas alam

di sumur pengeboran gas alam.

Secara umum urutan besarnya persen volum dari komponen penyusun gas

bumi adalah senyawa hidrokarbon sebagai penyusun terbesar yang diikuti oleh

komponen atau senyawa lainnya seperti komponen inert. Senyawa hidrokarbon

sebagai penyusun utama dari gas bumi adalah metana, etana, propana, butana,

pentana, dan diikuti senyawa – senyawa hidrokarbon diatas pentana. Sedangkan

komposisi senyawa atau komponen inert yang ada dalam sampel gas bumi hanya

terdapat dalam jumlah yang kecil. Hidrokarbon dari metana sampai butana berada

dalam fase gas, sementara sisanya berubah menjadi gasoline alami.

1.2 Tujuan dan Manfaat

1.2.1 Tujuan Praktik Kerja Lapangan

Adapun tujuan dari pelaksaan Praktik Kerja Lapangan ini yaitu:

1. Meningkatkan kemampuan dalam keterampilan mahasiswa sebagai

bakal kerja yang sesuai dengan program studi kimia.

3

2. Menumbuh kembangkan sikap profesional mahasiswa dalam rangka

memasuki lapangan kerja.

3. Meningkatkan wawasan mahasiswa pada aspek-aspek yang potensial

dalam dunia kerja, antara lain: Struktur organisasi, disiplin, lingkungan

dan sistem kerja.

4. Meningkatkan pengetahuan mahasiswa dalam hal penggunaan

instrumen kimia analisis yang lebih modern, dibandingkan dengan

fasilitas yang tersedia di Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta

1.2.2 Tujuan Pengujian

Adapun tujuan dari pengujian ini yaitu:

1. Mengetahui komponen gas bumi secara kualitatif dari berbagai sampel.

2. Mengetahui jumlah kadar senyawa gas bumi sebagai komponen

penyusun gas bumi dari berbagai sampel.

3. Mengetahui kualitas gas bumi untuk menentukan kriteria perdagangan

gas bumi

1.2.3 Manfaat

Adapun manfaat dari pengujian ini yaitu:

1. Mengetahui perbedaan gas bumi berdasarkan perbedaan komponen

yang ada.

2. Memahami prinsip dari instrumen kromatografi gas.

4

BAB II

KEADAAN UMUM LOKASI PKL

2.1 Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi

(LEMIGAS)

2.1.1 Sejarah LEMIGAS

PPPTMGB “LEMIGAS”, lengkapnya Pusat Penelitian dan Pengembangan

Teknologi Minyak dan Gas Bumi "LEMIGAS", berada di bawah lingkungan Badan

Penelitian dan Pengembangan Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral.

PPPTMGB “LEMIGAS” pada awalnya disebut Lembaga Minyak dan Gas Bumi,

berdiri berdasarkan Surat Keputusan Menteri Nomor 17/M/MIGAS/65 tanggal 11

Juni 1965 dan Surat Keputusan Menteri MIGAS Nomor 208a/M/MIGAS/65 yang

memiliki 3 tugas pokok yaitu Riset, Pendidikan dan Pelatihan, serta Dokumentasi

dan Publikasi di bidang perminyakan.

Latar belakang berdirinya Lembaga Minyak dan Gas Bumi adalah karena

hampir semua pengetahuan, data dan tenaga ahli di bidang perminyakan dikuasai

atau menjadi monopoli perusahaan-perusahaan asing, sedangkan lapangan maupun

cadangan minyak dan gas bumi merupakan milik negara. Pemerintah menyadari

bahwa kebutuhan minyak dan gas bumi akan berkembang dengan pesat. Hal ini

harus disikapi dengan kemajuan kemampuan teknis ilmiah serta teknologi agar

minyak dan gas bumi benar-benar dapat dimanfaatkan bagi kepentingan

masyarakat, bangsa dan negara.

Seiring dengan berkembangnya industri minyak dan gas bumi di dunia, para

pendiri Lembaga Minyak dan Gas Bumi telah mempelajari kebutuhan suatu

5

lembaga dari pihak-pihak luar yang melakukan penelitian dan pengembangan di

bidang minyak dan gas bumi untuk disesuaikan dan diterapkan. Maka, berdasarkan

Keputusan Menteri Pertambangan Nomor 646 Tahun 1977, tanggal 26 Desember

1977 yang kemudian berdasarkan Surat Keputusan Menteri Pertambangan dan

Energi Nomor 1092 Tahun 1984, tanggal 5 November 1984, Lembaga Minyak dan

Gas Bumi “LEMIGAS” berubah nama menjadi PPPTMGB “LEMIGAS”.

Selanjutnya, untuk menyikapi perkembangan industri migas nasional,

Menteri Pertambangan dan Energi menetapkan Surat Keputusan Nomor 1748

Tahun 1992, tanggal 31 Desember 1992, yang menyatakan PPPTMGB

“LEMIGAS” mempunyai tugas pokok melakukan Penelitian dan Pengembangan,

Dokumentasi Ilmiah serta Pelayanan Jasa Teknologi di bidang Minyak dan Gas

Bumi, serta Pengusahaan Panas Bumi yang berada di bawah Direktorat Jenderal

Minyak dan Gas Bumi, dengan lingkup Teknologi Eksplorasi, Teknologi

Eksploitasi, Teknologi Proses, Teknologi Aplikasi, serta Sistem dan Informasi.

Saat ini, PPPTMGB “LEMIGAS” mempunyai dasar hukum berdasarkan

Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 150 Tahun 2001,

tanggal 2 Maret 2001 dan Nomor 1915 Tahun 2001, tanggal 23 Juli 2001 tentang

Organisasi dan Tata Kerja Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral serta

Surat Keputusan Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan ESDM Nomor

361.K/12.00/BLB 2002 tanggal 3 April 2002 tentang Tugas Pokok dan Fungsi

Koordinator Kelompok PPPTMGB “LEMIGAS”, yang menyatakan PPPTMGB

“LEMIGAS” dipimpin oleh seorang Kepala Pusat yang bertanggung jawab kepada

Badan Penelitian dan Pengembangan ESDM dan terdiri dari:

1. Bagian Tata Usaha (BLM 1)

6

2. Bidang Penyelenggara dan Sarana Litbang (BLM 2)

3. Bidang Program (BLM 3)

4. Bidang Afiliasi dan Informasi (BLM 4)

5. Kelompok Program Riset Teknologi Eksplorasi (BLM 5)

6. Kelompok Program Riset Teknologi Eksploitasi (BLM 6)

7. Kelompok Program Riset Teknologi Proses (BLM 7)

8. Kelompok Program Riset Teknologi Aplikasi Produk (BLM 8)

9. Kelompok Program Riset Teknologi Gas (BLM 9)

Untuk menunjang penerapan sistem manajemen mutu, Kepala Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi menetapkan Surat

Keputusan Nomor 21.K/12/BLM/2003 tentang Struktur Organisasi, Tugas Pokok

dan Fungsi Manajemen Mutu Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi

Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS” Berdasarkan ISO 19:9001:2001. Tugas dan

Tanggung Jawab jabatan yang melingkupi organisasi tersebut tertuang dalam DPM

01–1, sedangkan untuk memenuhi persyaratan kompetensi teknis laboratorium

pengujian dan kalibrasi sesuai dengan ISO/IEC 19:17025:2005 pada laboratorium

yang dimiliki, Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan

Gas Bumi menetapkan Surat Keputusan tersendiri.

2.1.2 Visi dan Misi LEMIGAS

2.1.2.1 Visi

“Terwujudnya LEMIGAS sebagai lembaga litbang yang unggul,

profesional, bertaraf internasional di bidang Migas.”

2.1.2.2 Misi

7

1. Meningkatkan peran LEMIGAS dalam memberikan

masukan kepada pemerintah guna meningkatkan iklim yang

kondusif bagi pengembangan industri Migas.

2. Meningkatkan kualitas jasa litbang untuk memberikan nilai

tambah bagi pelanggan.

3. Menciptakan produk unggulan dan mengembangkan produk

andalan.

4. Meningkatkan iklim kerja yang kondusif melalui sinergi,

koordinasi serta penerapan sistem manajemen secara

konsisten.

2.1.3 Tugas dan Fungsi LEMIGAS

2.1.3.1 Tugas

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak

dan Gas Bumi "LEMIGAS" mempunyai tugas melaksanakan

penelitian, pengembangan, perekayasaan teknologi, pengkajian

dan survei serta pelayanan jasa di bidang minyak dan gas bumi.

Dalam melaksanakan tugas Pusat Penelitian dan Pengembangan

Teknologi Minyak dan Gas Bumi "LEMIGAS".

2.1.3.2 Fungsi

1. Penyiapan penyusunan kebijakan teknis, rencana dan

program penelitian, pengembangan, perekayasaan teknologi,

dan pengkajian survei di bidang minyak dan gas bumi;

2. Pelaksanaan penelitian, pengembangan, perekayasaan

teknologi, pengkajian dan survei serta pelayanan jasa,

8

pengelolaan pengetahuan dan inovasi bidang minyak dan gas

bumi;

3. Pemantauan, evaluasi dan pelaporan pelaksanaan penelitian,

pengembangan, dan perekayasaan teknologi, dan pengkajian

di bidang minyak dan gas bumi:

4. Pelaksanaan administrasi Pusat Penelitian dan

Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi

"LEMIGAS".

2.1.4 Struktur Organisasi LEMIGAS

Gambar 1. Struktur Organisasi PPPTMGB (LEMIGAS) (Sumber: www.litbang.esdm.go.id)

Keterangan:

1. BLM : Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas

Bumi

2. BLM 1 : Bagian Tata Usaha

3. PU : Komite Pengembangan Usaha

4. LK3 : Komite Lingkungan Keselamatan dan Kesehatan Kerja

5. WM : Wakil Manajemen

6. BLM 2 : Bidang Penyelenggara dan Sarana Litbang

7. BLM 3 : Bidang Program

BLM

BLM 2 BLM 3 BLM 4 BLM 5 BLM 6 BLM 7 BLM 8 BLM 9

BLM 1WM

LK3

PU

9

8. BLM 4 : Bidang Afiliasi dan Informasi

9. BLM 5 : Kelompok Program Riset Teknologi Eksplorasi

10. BLM 6 : Kelompok Program Riset Teknologi Eksploitasi

11. BLM 7 : Kelompok Program Riset Teknologi Proses

12. BLM 8 : Kelompok Program Riset Teknologi Aplikasi

13. BLM 9 : Kelompok Program Riset Teknologi Gas

10

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Gas Bumi

Gas alam atau sering juga disebut gas bumi merupakan bahan bakar yang

sangat sederhana. Sekitar 90% dari gas bumi adalah metana (CH4), yang hanya satu

atom karbon dengan empat atom hidrogen melekat, dengan sisanya terdiri dari

etana (C2H6), propana (C3H8), butana (C4H10) dan komponen-komponen lain serta

komponen pengotor seperti H2O, H2S, CO2 dan lain-lain dengan jenis dan

jumlahnya yang bervariasi sesuai dengan sumber gas bumi (Chandra, 2006).

Gas bumi dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga

tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui

pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil,

maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat

pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran-kotoran manusia dan

hewan. Atas dasar itulah terkadang gas bumi sering juga disebut sebagai gas rawa

(Lyons, 1996).

Komposisi gas bumi selalu bervariasi antara lokasi yang satu dengan lokasi

yang lain. Di beberapa lokasi tertentu gasa alam memerlukan alat operasi khusus

untuk melakukan proses gas bumi. Lokasi-lokasi seperti ini biasanya adalah lokasi

gas bumi yang mempunyai kadar komponen pengotor seperti H2O, H2S, CO2 diluar

batas spesifikasi yang telah ditentukan. Spesifikasi produk gas bumi biasanya

dinyatakan dalam komposisi dan kriteria performansi-nya. Kriteria-kriteria tersebut

antara lain: Heating Value, Innert Total, kandungan air, oksigen, dan sulfur.

11

Heating Value merupakan kriteria dalam pembakaran gas bumi, sedangkan kriteria

lain terkait dengan perlindungan perpipaan dari korosi dan plugging (Chandra,

2006).

3.1.1 Komponen Gas Bumi

Secara keseluruhan material atau komponen-komponen yang terkandung

dalam gas bumi bisa dilihat pada:

Gambar 2. Komponen- Komponen Gas Bumi

Dari gambar diatas terlihat beragam komponen yang terkandung dalam gas

bumi. Adapun komponen-komponen utama gas bumi yang telah melewati tahapan

pengolahan adalah Metana (CH4), Etana (C2H6), Propana (C3H8) dan Butana

(C4H10) sedangkan komponen-komponen pengotor gas bumi diantaranya Air (H20),

Helium (He), Nitrogen (N2), karbondioksida (CO2) dan Hidrogen sulfida (H2S).

Hidrogen sulfida (H2S) adalah salah satu kontaminan (pengotor) utama dari gas

12

bumi yang harus dipisahkan karena sulfur bersifat korosi yang bisa merusak pipa-

pipa dan peralatan-peralatan pengolahan gas bumi.

Gas bumi yang telah diproses dan siap untuk dipasarkan disebut “sweat gas”

yang berarti gas bersih yang bebas dari gas asam, yang bersifat tidak berasa dan

tidak berbau. Produk gas bumi yang sudah diproses dan bersih dari pengotor seperti

Hidrogen sulfida (H2S) dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah

terbakar dan juga mudah menimbulkan ledakan. Gas bumi yang mengandung gas

pengotor seperti Hidrogen sulfida (H2S) disebut “sour gas”, gas jenis ini selain

menyebabkan ledakan juga dapat menyebabkan tercekiknya pernafasan bahkan

bisa menyebabkan kematian, karena dapat mengurangi kandungan oksigen di udara

dalam jumlah-jumlah tertentu.

3.2 Metode Analisis Gas Bumi secara GPA 2261

Metode GPA 2261 digunakan untuk analisis gas bumi dan campuran gas

sejenis dengan kromatografi gas. Metode ini digunakan untuk menentukan

komposisi kimia gas bumi dan campuran. Beberapa komponen yang terkadang ada

bersama gas bumi seperti Helium (He), Hidrogen Sulfida (H2S), Karbonmonoksida

(CO) dan Hidrogen (H2) tidak termasuk dalam metode ini. (Tim Evaluasi Minyak

dan Gas Bumi, 2011)

3.3 Kromatografi Gas

Kromatografi gas termasuk dalam salah satu alat instrument untuk analisa

(analisa kualitatif dan analisa kuantitatif), kromatografi gas dijajarkan sebagai cara

analisa yang dapat digunakan untuk menganalisa senyawa-senyawa organik.

Kromatografi gas adalah teknik pemisahan yang didasarkan atas sampel di

antara suatu fase gerak yang bisa berupa gas dan fase diam yang juga bisa berupa

13

caira ataupun suatu padatan. Sedangkan kromatografi cair merupakan teknik

pemisahan yang didasarkan atas sampel di antara suatu fase gerak berupa cairan

dan fase diam yang juga didasarkan atas sampel di antara suatu fase gerak yang bisa

berupa gas dan fase diam yang juga bisa berupa caira ataupun suatu padatan. Hal

ini dikarenakan adanya perbedaan polaritas dar fase diam dan fase gerak. (Mc Nair

dan Bonelli, 1998)

Banyaknya macam-macam kromatografi yang salah satunya adalah

kromatografi gas, yang merupakan metode kromatografi pertama yang

dikembangkan pada zaman instrumen dan elektronika. Kromatografi gas dapat

dipakai untuk setiap campuran dimana semua komponennya mempunyai tekanan

uap yang berarti, suhu tekanan uap yang dipakai untuk proses pemisahan. Tekanan

uap memungkinkan komponen menguap dan bergerak bersamasama dengan fase

gerak berupa gas.

Seperti dijelaskan di atas, proses yang esensial di dalam kromatografi adalah

proses distribusi daripada zat terlarut (komponen- komponen sampel) diantara fasa

diam dan fasa gerak. Tabel 1 di bawah ini menunjukkan klasifikasi metode

kromatografi berdasarkan perbedaan proses distribusi, jenis fasa gerak dan fasa

diam yang digunakan.

Proses Distribusi Fase Gerak Fase Diam Jenis Kromatografi

Partisi Cair Cair Kromatografi Kolom

Kromatografi Kertas

(Kromatografi Cair – Cair)

Partisi Gas Cair Kromatografi Gas Cair (GLC)

Adsorpsi Cair Padat Kromatografi Gas Padat (GSC)

14

Adsorpsi Cair Padat Kromatografi Lapisan Tipis

Kromatografi Pertukaram Ion

Tabel 1. Klasifikasi Berbagai Kromatografi (Sumber: Mc Nail H.M. dan E.J. Bonelli, 1988)

Dari tabel di atas jelas bagi kita bahwa jika fasa geraknya adalah gas maka

teknik kromatografinya dikenal sebagai “Kromatografi Gas”. Adanya dua jenis fasa

diam yang dapat digunakan menyebabkan kromatografi gas dapat dibedakan atas

Kromatografi Gas Cair (Gas Liquid Chromatography = GLC) dan Kromatografi

Gas-Padat (Gas Solid Chromatography = GSC).

Menurut Mc Nail H.M. dan E.J. Bonelli (1988) Perbedaan antara kedunya

hanya tentang cara kerja. Pada kromatografi gas padat (GSC) terdapat adsorbsi dan

pada kromatografi gas cair (GLC) terdapat partisi (larutan). Kromatografi gas padat

(GSC) digunakan sebelum tahun 1800-an untuk memurnikan gas. Metode ini

awalnya kurang berkembang, namun penemuan jenis-jenis padatan baru sebagi

hasil riset memperluas penggunaan metode ini. Kelemahan metode ini mirip dengan

kromatografi cair padat. Sedangkan kromatografi gas cair sering disebut oleh para

pakar kimia organik sebagai kromatografi fasa uap. Pertama kali dikenalkan oleh

James dan Martin pada tahun 1952. Metode ini paling banyak digunakan karena

efisien, serbaguna, cepat dan peka. Cuplikan dengan ukuran beberapa mikrogram

sampel sampai dengan ukuran 10 gram masih dapat dideteksi.

3.3.1 Prinsip Kromatografi Gas

Kromatografi gas mempunyai prinsip yang sama dengan kromatografi

lainnya, tapi memiliki beberapa perbedaan misalnya proses pemisahan campuran

dilakukan antara stasionary fase cair dan gas fase gerak dan pada oven temperur gas

15

dapat dikontrol sedangkan pada kromatografi kolom hanya pada tahap fase cair dan

temperatur yang tidak dimiliki.

Menurut Skoog, D.A., dan James J. Leary (1992) Kromatografi gas

merupakan teknik pemisahan yang mana solut-solut yang mudah menguap (dan

stabil terhadap panas) bermigrasi melalui kolom yang mengandung fase diam

dengan suatu kecepatan yang tergantung pada rasio distribusinya. Pemisahan pada

kromatografi gas didasarkan pada titik didih suatu senyawa dikurangi dengan

semua interaksi yang mungkin terjadi antara solut dengan fase diam. Selain itu juga

penyebaran cuplikan diantara dua fase. Salah satu fase ialah fase diam yang

permukaannya luas dan fase yang lain yaitu gas yang mengelusi fase diam. Fase

gerak yang berupa gas akan mengelusi solute dari ujung kolom lalu

menghantarkannya ke detektor. Prinsip utama pemisahan dalam kromatografi gas

adalah berdasarkan perbedaan laju migrasi masing-masing komponen dalam

melalui kolom. Komponen-komponen yang terelusi dikenali (analisa kualitatif) dari

nilai waktu retensinya.

Gas pembawa (biasanya digunakan H2, He, Ar atau N2) dengan tekanan

tertentu dialirkan secara konstan melalui kolom yang berisi fase diam. Selanjutnya

sampel diinjeksikan kedalam injektor yang suhunya dapat diatur. Komponen-

komponen dalam sampel akan segera menjadi uap dan akan dibawa oleh aliran gas

pembawa menuju kolom. Komponen- komponen akan teradopsi oleh fase diam

pada kolom kemudian akan merambat dengan kecepatan berbeda sesuai dengan

nilai Kd masing- masing komponen sehingga terjadi pemisahan. Komponen yang

terpisah menuju detektor dan akan terbakar menghasilkan sinyal listrik yang

besarnya proporsional dengan komponen tersebut. Sinyal lalu diperkuat oleh

16

amplifier dan selanjutnya oleh pencatat dituliskan sebagai kromatogram berupa

puncak (peak). Puncak konsentrasi yang diperoleh menggambarkan arus detektor

terhadap waktu (Ismail, 2011).

Gambar 3. Skema Sistem Kromatografi Gas

Secara sederhana prinsip kromatografi gas adalah udara dilewatkan melalui

nyala hidrogen selanjutnya uap organik tersebut akan terionisasi dan menginduksi

terjadinya aliran listrik pada detektor, kuantitas aliran listrik sebanding dengan ion.

3.3.2 Komponen Sistem Kromatografi Gas

Sistem peralatan dari kromatografi gas terdiri dari 7 bagian utama

diantaranya:

1. Carrier Gas (Gas Pembawa)

Gas pembawa ditempatkan dalam tabung bertekanan tinggi. Biasanya

tekanan dari silinder sebesar 150 atm. Tetapi tekanan ini sangat besar untuk

digunakan secara Iansung. Untuk memperkecil tekanan tersebut agar memenuhi

kondisi pemisahan maka digunakan drager yang dapat mengurangi tekanan dan

mengalirkan gas dengan laju tetap. Aliran gas akan mengelusi komponen-

komponen dengan waktu yang karaterisitik terhadap komponen tersebut (waktu

17

retensi). Karena kecepatan gas tetap maka komponen juga mempunyai volume

yang karateristik untuk gas pembawa

Adapun sifat- sifat yang dapat digunakan sebagai gas pembawa adalah

(Ismail, 2011):

1. Bersifat Innert, tidak bereaksi dengan fase gerak atau fase diam.

2. Koefisien difusi gas rendah

3. Kemurniannya tinggi

4. Cocok dengan detector yang digunakan

Gas-gas yang sering dipakai adalah helium, argon, nitrogen, karbon

dioksida dan hidrogen.Gas helium dan argon sangat baik, tidak mudah terbakar,

tetapi sangat mahal. H2 mudah terbakar, sehingga harus berhati-hati dalam

pemakaiannya. Kadang-kadang digunakan juga CO2.

2. Pengontrolan aliran dan regulator tekanan

Laju alir harus dikontrol dengan tepat. Tekanan dari silinder gas

bertekanan pada gas pembawa harus cukup untuk mendorong gas melewati

kolom packing. Flow controller harus ada pada sistem GC dan sering disatukan

dalam bagian depan instrumen. Laju alir harus dapat diatur secara hati-hati

sehingga dapat diketahui berapa laju alir optimumnya dan harus dapat

disamakan dalam percobaan berikutnya. Berbagai flow meter tersedia, dan

kadang-kadang oleh pabrik pembuat instrumen disatukan di dalam instrumen

sehingga laju alir terpantau secara kontinyu dan dapat diatur lagi (bila perlu)

dengan memutar needle valve.

3. Injection Port (tempat injeksi cuplikan) dan Oven

18

Dalam pemisahan dengan GLC cuplikan harus dalam bentuk fase uap.

Gas dan uap dapat dimasukkan secara langsung. Tetapi kebanyakan senyawa

organik berbentuk cairan dan padatan. Hingga dengan demikian senyawa yang

berbentuk cairan dan padatan pertama-tama harus diuapkan. Ini membutuhkan

pemanasan sebelum masuk dalam kolom.

Tempat injeksi dari alat kromatografi gas selalu dipanaskan. Dalam

kebanyakan alat, suhu dari tempat injeksi dapat diatur. Aturan pertama untuk

pengaturan suhu ini adalah bahwa suhu tempat injeksi sekitar 50°C lebih tinggi

dari titik didih campuran dari cuplikan yang mempunyai titik didih yang paling

tinggi. Bila kita tidak mengetahui titik didih komponen dari cuplikan maka kita

harus mencoba-coba. Sebagai tindak lanjut suhu dari tempat injeksi dinaikkan.

Jika puncak-puncak yang diperoleh lebih baik, ini berarti bahwa suhu percobaan

pertama terlalu rendah. Namun demikian suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu

tinggi, sebab kemungkinan akan terjadi perubahan karena panas atau

penguraian dari senyawa yang akan dianalisa

4. Kolom

Kolom merupakan jantung dari kromatografi gas. Bentuk dari kolom

dapat lurus, bengkok, misal berbentuk V atau W, dan kumparan/spiral.

Biasanya bentuk dari kolom adalah kumparan. Kolom ini dapat terbuat dari :

1. Tembaga (murah dan mudah diperoleh)

2. Plastik (teflon), dipakai pada suhu yang tidak terlalu tinggi.

3. Baja (stainless steel), (mahal)

4. Alumunium

5. Gelas

19

Panjang kolom dapat dari 1 m sampai 3 m. Diameter kolom mempunyai

berbagai ukuran, biasanya pengukuran berdasarkan diameter dalam dari kolom

gelas yaitu antara 0,3 mm hingga 5 min. Kebanyakan kolom yang digunakan

berupa stainles steel dengan diameter luar (OD) dari I/5 atau 1/4 inch (0,3 atau

0,6 cm). Pada GSC kolom diisi dengan penyerap (adsorbent), sedangkan pada

GLC kolom diisi dengan "solid support" (padatan pendukung) yang diikat oleh

fase diam.

Instrumen GC didisain supaya kolom dapat diganti secara mudah

dengan melepaskan pengait di dalam oven. Fitting ini tidak hanya memudahkan

penggantian fasa diam yang berbeda, tetapi juga mengijinkan operator

mengganti kolom yang lebih panjang yang berisi fasa diam yang sama. Ide

penggantian kolom yang lebih panjang adalah memberikan kesempatan kontak

lebih lama antara campuran komponen dengan fasa diam yang pada gilirannya

memperbaiki pemisahan. Interaksi campuran komponen dengan cairan fasa

diam memainkan peran kunci dalam proses pemisahan sehingga sifat-sifat fasa

diam menjadi penting. Berbagai jenis kolom biasanya menyebutkan nama

komersialnya, komposisi, dan klasifikasi senyawa untuk penggunaannya

(kaitannya dengan polaritas).

Ada 2 jenis kolom yang digunakan dalam kromatografi gas secara

umum, yaitu kolom jejal (packed columns) dan kolom tubuler terbuka (open

tubular columns). Kolom jejal (packed columns) adalah kolom metal atau gelas

yang diisi bahan pengepak terdiri dari penunjang padatan yang dilapisi fase cair

yang tidak menguap (untuk kromatografi gas padatan). Kolom tubuler terbuka

sangat berbeda dengan kolom jejal, yaitu gas yang mengalir sepanjang kolom

20

tidak mengalami hambatan, karena kolomnya merupakan tabung tanpa bahan

pengisi.

Kolom jejal umumnya mempunyai panjang yang berkisar antara 0,7

sampai 2 meter, sedangkan kolom tubuler terbuka dapat mempunyai panjang

dari 30 sampai 300 meter. Kolom yang panjang ini biasanya dibuat dalam

bentuk melilit bergulung seperti spiral.

Kemampuan memisahkan komponen per meter kolom pada kolom

tubuler terbuka tidak jauh berbeda dengan pemisahan pada kolom jejal.

Meskipun demikian, penggunaan kolom yang sangat panjang bersama-sama

dengan waktu analisis yang relatif cepat merupakan alat penolong yang

berharga bagi para ahli kimia untuk dapat memisahkan komponen-komponen

yang perbedaannya kecil didalam sifat-sifat fisiknya.

5. Detektor

Detektor berfungsi sebagai pendeteksi komponen-komponen yang telah

dipisahkan dari kolom secara terus-menerus, cepat, akurat, dan dapat

melakukan pada suhu yang lebih tinggi. Detektor harus dapat dipercaya dan

mudah digunakan. Fungsi umumnya mengubah sifat-sifat molekul dari senyawa

organik menjadi arus listrik kemudian arus listrik tersebut diteruskan ke

rekorder untuk menghasilkan kromatogram. Detektor yang diinginkan adalah

detektor yang mempunyai sensitifitas yang tinggi, noisenya rendah, responnya

linear, dapat memberikan respon dengan setiap senyawa, tidak sensitif terhadap

perubahan temperatur dan kecepatan aliran dan juga tidak mahal harganya.

Detektor dalam kromatografi gas digunakan untuk memunculkan sinyal

listrik hasil elusi gas pembawa dari kolom. Berbagai jenis detektor dibuat untuk

21

melakukan deteksi. Tidak hanya berupa variasi disain, tapi juga variasi

sensitivitas dan selektivitas. Sensitivitas mengacu pada kuantitas terkecil

komponen campuran di mana sensitivitas menghasilkan sinyal yang masih

teramati. Sementara, selektivitas mengacu pada jenis senyawa di mana

sinyalnya dapat dimunculkan. Detektor yang umum digunakan:

6. Rekorder (pencatat)

Rekorder berfungsi sebagai pencatat berupa kromatogram yang

diperoleh dapat dilakukan analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif

dengan cara membandingkan waktu retensi sampel dengan standar. Sedangkan

analisis kuantitatif dengan menghitung luas area maupun tinggi dari

kromatogram (Hendayana, dkk. 1994). Sinyal analitik yang dihasilkan detektor

dikuatkan oleh rangkaian elektronik agar bisa diolah oleh rekorder atau sistem

data. Sebuah rekorder bekerja dengan menggerakkan kertas dengan kecepatan

tertentu. di atas kertas tersebut dipasangkan pena yang digerakkan oleh sinyal

keluaran detektor sehingga posisinya akan berubah-ubah sesuai dengan

dinamika keluaran penguat sinyal detektor. Hasil rekorder adalah sebuah

kromatogram berbentuk puncak dengan pola yang sesuai dengan kondisi

sampel dan jenis detektor yang digunakan.

Rekorder biasanya dihubungkan dengan sebuah elektrometer yang

dihubungkan dengan sirkuit pengintregrasi yang bekerja dengan menghitung

jumlah muatan atau jumlah energi listrik yang dihasilkan oleh detektor.

Elektrometer akan melengkapi puncak- puncak kromatogram dengan data luas

puncak atau tinggi puncak lengkap dengan biasnya.

22

Sistem data merupakan pengembangan lebih lanjut dari rekorder dan

elektrometer dengan melanjutkan sinyal dari rekorder dan elektrometer ke

sebuah unit pengolah pusat (CPU, Central Procesing Unit).

23

BAB IV

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Waktu dan Tempat

Analisis Gas Bumi ini dilakukan pada tanggal 18 Januari - 18 Februari 2016

bertempatkan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas

Bumi (LEMIGAS).

4.2 Alat dan Bahan

4.2.1 Alat

Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini adalah Alat Pelindung Diri

(APD), Komputer, Instrumen HP GC-6890 Agilent, Manometer. Pompa Vakum,

Hydrogen Generator, Kompressor.

4.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah Gas Helium, Gas

Hidrogen, dan Sampel Gas Bumi.

4.3 Prosedur Kerja

4.3.1 Pengoperasian Instrumen HP GC-6890 Agilent Secara Metode GPA

2261

Prosedur pengoperasian ini yakni, digunakan Alat Pelindung Diri

(APD) yang sesuai lalu diperhatikan posisi duduk secara ergonomik yang

benar, kemudian diperiksa koneksi saluran dari kebocoran dan regulator gas

He lalu dihubungkan kabel koneksi pada GC, Komputer dan Printer ke

tempat yang tersedia dengan aliran listrik 220 volt, kemudian dibuka aliran

gas He secara perlahan, diatur regulator gas hingga minimal 90 psi, lalu

dibuka aliran tekanan udara, diatur regulator gas hingga minimal 70 psi,

24

kemudian ditekan tombol ON pada GC, dan ditekan tombol ON pada CPU

dan monitor dan ditekan tombol ON pada printer. Kemudian dipilih

program “HP Chemstation.exe” pada menu program yang terdapat pada

layar komputer, lalu dipilih menu “Instrumen 1 Online”, kemudian dipilih

opsi “Method and Run Control” pada menu bar dan dipilih “NGC_2015”

pada opsi “Load Method”, lalu ditunggu sampai status pada GC menjadi

“Ready”. Kemudian dilakukan penyetabilan sinyal atau baseline pada

detektor GC lalu dilakukan Kalibrasi dengan gas standar referensi.

Prosedur pengkalibrasian GC ini dengan cara disambungkan tabung

gas standar referensi dengan injector system pada GC lalu dilakukan

pengaturan identitas sampel gas standar referensi dengan cara memilih opsi

“Sample Info” pada menu “Run Control” kemudian dilakukan pengaturan

System Bubbling.

Prosedur pengaturan System Bubbling ini dilakukan dengan cara

diatur semua posisi katup dalam kondisi tertutup, kemudian dibuka katup

pada tabung sampel lalu dibuka katup pada middle tabung sampel serta

dibuka katup “Bubble”, “Sample”, “Flow Adjustment” dan ditutup katup

“Bubble”. Kemudian ditunggu hingga cairan pada skala Manometer naik ke

angka 6 lalu ditutup katup “Sample” serta dinyalakan Pompa Vakum.

Dibuka katup “Vacuum” lalu ditutup katup “Vacuum” lalu dibuka katup

“Sample” dan ditunggu hingga cairan pada skala Manometer naik ke angka

6, kemudian ditutup katup “Sample”. Selanjutnya ditekan tombol “Start”

pada Instrumen GC lalu ditutup katup pada tabung sampel dan matikan

Pompa Vakum

25

Dilakukan Pembacaan komponen gas standar referensi sekitar 30

(tiga puluh) menit dan dilihat hasil analisisnya untuk gas standar referensi,

apabila hasil analisis sudah sesuai dengan COA, selanjutnya dilakukan

analisis sampel. Kemudian dilepaskan konektor pada tabung gas standar

referensi dengan tabung gas sampel, dilakukan pemanasan / warming up

bila perlu, lalu dilakukan pengaturan identitas sampel dengan cara memilih

opsi “Sample Info” pada menu “Run Control”, selanjutnya dilakukan

pengaturan System Bubbling, kemudian dilakukan pembacaan dengan

menunggu pembacaan komponen gas sampel sekitar 30 (tiga puluh) menit

dan dilihat hasil analisisnya untuk gas sampel, perlakukan analisis sampel

minimal sebanyak 2 (dua) kali atau duplo. Setelah analisis selesai dilakukan,

dipilih menu “Method” dan dipilih opsi “Cooling” untuk mendinginkan GC.

Apabila status GC sudah dalam posisi “Ready” segera masuk ke menu

“File” dan dipilih opsi “Exit” untuk keluar dari program “HP Chemstation”

lalu dimatikan komputer dan terakhir GC serta ditutup seluruh aliran gas

secara perlahan. Setelah selesai dianalisa, sisa sampel gas yang ada

disimpan dalam “Cylinder Bomb” ditempat yang aman selama 2 minggu

atau pelanggan (Klien) sudah menerima hasil laporan analisa dan tidak ada

permintaan pengulangan analisa kemudian dibuang sampel gas di ruang

asam dan menggunakan perlengkapan APD yang sesuai, yaitu sarung

tangan dan masker.

26

BAB V

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penentuan komponen yang terdapat dalam gas bumi sebagian besar

bergantung pada letak sumur pengeboran. Banyak senyawa – senyawa kimia lain

yang terdapat dalam sampel gas bumi selain hidrokarbon sebagai penyusun

utamanya misalnya komponen inert seperti hidrogen sulfida dan karbondioksida.

Hal ini dipengaruhi oleh letak sumur pengeboaran dan kondisi cuaca pada saat

pengambilan sampel gas bumi di sumur pengeboran gas bumi.

Pada umumnya dalam dunia industri gas bumi diketahui terdapat 2 (dua)

jenis gas bumi, yaitu Gas Bumi Associated dan Gas Bumi Non-Associated. Kedua

jenis ini perlu diperhatikan karena sumber pengolahan gas bumi sangat

mempengaruhi kualitas dari gas bumi yang akan diperdagangkan. Gas Bumi

Associated ialah gas bumi yang didapatkan bersama minyak bumi, sedangkan untuk

Gas Bumi Non-Associated ialah gas bumi yang terdapat sendiri dalam suatu

perangkap dalam reservoir. Analisis sampel gas bumi secara metode GPA 2261 ini

menggunakan instrumen kromatografi gas, dimana kondisi yang diperlukan adalah

disesuaikan dengan acuan metode GPA 2261 yaitu:

1. Pemakaian Detektor. Detektor yang digunakan ialah detektor jenis TCD

(Thermal Conductivity Detector). Detektor jenis ini dipakai karena sifatnya

universal, tidak selektif seperti halnya pada detektor FID (O2, N2, CO2, H2,

dll).

2. Pemakaian Kolom. Kolom yang digunakan terdiri dari 4 (empat) buah

kolom yang berbeda-beda. Adapun jenis- jenis kolom yang digunakan pada

GC-6890N ini ialah:

27

a. Untuk analisis golongan C6+ dengan kolom jenis 12% UCW982

Chromosorb PAW (80-100 mesh), dengan ukuran 2 ft x 1

8𝑖𝑛𝑐ℎ

b. Untuk analisis golongan C3-C5 dengan kolom jenis 25% DC 200/500

Chromosorb (80-100 mesh) dengan ukuran 15 ft x 1

8𝑖𝑛𝑐ℎ.

c. Untuk analisis CO2 dan C2 dengan kolom jenis Haye Sep Q (80-100

mesh) dengan ukuran 10 ft x 1

8𝑖𝑛𝑐ℎ.

d. Untuk analisis golongan H2, N2, O2, CH4 dengan kolom jenis Molsieve

(45-60 mesh) dengan ukuran 10 ft x 1

8𝑖𝑛𝑐ℎ.

3. Pengaturan Flow Rate

4. Pengaturan Suhu isotermal 90oC

5.1 Standarisasi Gas Bumi Referensi

Sebelum memulai analisa sampel gas bumi, hal utama yang perlu

diperhatikan adalah melakukan standarisasi (analisis gas bumi standar referensi),

pelaksanaan analisis ini merupakan rangkaian dari metode GPA 2261 yang

bertujuan untuk mengetahui kondisi dari instrumen yang akan dipakai masih dalam

kondisi layak operasi dengan cara membandingkan persen volume dari hasil

analisis yang dilakukan dengan Certified Reference Material (CRM) dari pihak

distributor.

Komponen COA Acceptance ±2 % % Volume Result

n-Hexane 0.30 0.29 - 0.31 0.30 Pass

Propane 3.00 2.94 - 3.06 2.99 Pass

i-Butane 0.60 0.59 - 0.61 0.60 Pass

n-Butane 0.60 0.59 - 0.61 0.60 Pass

i-Pentane 0.20 0.20 - 0.20 0.20 Pass

n-Pentane 0.20 0.20 - 0.20 0.20 Pass

Carbon Dioxide 4.00 3.92 - 4.08 3.99 Pass

Ethane 5.00 4.90 - 5.10 5.01 Pass

28

Nitrogen 2.00 1.96 - 2.04 2.04 Pass

Methane 84.10 82.42 - 85.78 83.93 Pass

Hasil dari analisis standarisasi yang telah dilakukan menunjukkan bahwa

dalam deviasi 2%, terbukti dari informasi yang diberikan pada baris status dengan

predikat “Pass”, apabila tidak dalam kondisi yang baik, maka akan menunjukkan

informasi “Fail” , Sehingga dikatakan kondisi standar gas bumi referensi tersebut

masih dalam kondisi layak pakai.

Nilai Respon factor yang didapatkan ketika standarisasi pada n-Heksana

adalah 3.91x10-4 sehingga didapatkanlah persen volume sebesar 0.30% dengan

kalkulasi pengalian dengan nilai luas area yang dideteksi oleh instrument. Nilai

Respon Factor propana sebesar 6,17777x10-4, dan persen volume didapatkan

nilainya sebesar 2,99%. Nilai Respon Factor i-butana sebesar 5.4110x10-4, dan

persen volume didapatkan nilainya sebesar 0.60%. Nilai Respon Factor n-butana

sebesar 5.1586x10-4, dan persen volume didapatkan nilainya sebesar 0.60%. Nilai

Respon Factor i-pentana sebesar 4.7574x10-4, dan persen volume didapatkan

nilainya sebesar 0.20%. Nilai Respon Factor n-pentana sebesar 4.8389x10-4, dan

persen volume didapatkan nilainya sebesar 0.20%. Nilai Respon Factor

karbondioksida sebesar 8.1915x10-4, dan persen volume didapatkan nilainya

sebesar 3.99%. Nilai Respon Factor etana sebesar 7.9597x10-4, dan persen volume

didapatkan nilainya sebesar 5.01%. Nilai Respon Factor nitrogen sebesar

1.0143x10-3, dan persen volume didapatkan nilainya sebesar 2.04%. Nilai Respon

Factor metana sebesar 1.2413x10-3, dan persen volume didapatkan nilainya sebesar

83.93%.

Tabel 2. Hasil Analisis Standarisasi Gas Bumi Referensi

29

5.2 Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Sampel Gas “AA”

Dalam pelaksanaan analisis gas bumi dengan kromatografi gas secara

metode GPA 2261, perlu dilakukan kalibrasi instrumen dengan menggunakan data

hasil standarisasi. Hasil yang ada pada gambar lampiran Standarisasi Gas Bumi

Referensi tersebut akan menunjukkan nilai Respon Factor yang akan digunakan

dalam perhitungan jumlah persen volume suatu sampel yang dianalisis.

Pada saat sebelum menganalisis sampel gas bumi, perlu dilakukan

pembilasan dengan gas Helium (He), tujuannya agar sisa hasil standarisasi maupun

sampel lainya tidak terkontaminasi dengan sampel yang akan dianalisis.

Gambar 4. Kromatogram sampel "AA" Simplo

Gambar 5. Kromatogram Sampel "AA" Duplo

30

Tabel 3. Hasil Kalkulasi Komponen Sampel "AA"

Dari data tabel 3 yang dihasilkan oleh penguji, didapatkan data yang akurat.

Hal tersebut didasari oleh repeatability (pengulangan) yang masuk dalam kriteria

deviasi yang telah dilakukan dengan batas bawah dan atas (acceptance) sebesar 5%.

Komposisi terbanyak yang ada pada sampel “AA” ini ialah senyawa Metana (CH4)

dengan % volume sebesar 84,9448 %. Kandungan gas pengotor yang terdapat

seperti Karbondioksida (CO2) sebesar 6,6049 % dan Nitrogen (N2) sebesar 0,7790

%.

5.3 Analisis Kualitatif dan Kuantitatif Sampel Gas “DD”

Penentuan % volume dari komponen yang terdapat dalam gas alam sangat

penting untuk pemilihan gas alam yang akan diolah kembali menajadi bahan bakar

gas yang digunakan untuk berbagai keperluan seperti bahan bakar kendaraan,

industri, dan rumah tangga. Berbagai faktor lain yang mempengaruhi kemurnian

dan kualitas dari bahan bakar yang dihasikan sangar perlu di pertimbangkan, karena

bahan bakar gas yang memiliki kualitas yang baik akan memiliki harga jual yang

lebih tinggi

31

Gambar 7. Kromatogram Sampel "DD" Duplo

Dari data pada tabel 4 yang dihasilkan oleh analis, didapatkan data yang

akurat. Hal tersebut didasari oleh repeatability (pengulangan) yang masuk dalam

kriteria deviasi yang telah dilakukan dengan batas bawah dan atas (acceptance)

sebesar 5%. Komposisi terbanyak yang ada pada sampel “DD” ini ialah senyawa

Metana (CH4) dengan % volume sebesar 64,2078 %. Kandungan gas pengotor yang

Gambar 6. Kromatogram sampel "DD" Simplo

Tabel 4. Hasil Kalkulasi Komponen Sampel "DD"

32

terdapat seperti Karbondioksida (CO2) sebesar 12,1378 % dan Nitrogen (N2)

sebesar 0,5408 %.

5.4 Perbandingan Hasil Pengujian Sampel Gas AA” dengan Sampel Gas “DD”

Pada dunia industri gas bumi, perdagangan gas bumi dilihat berdasarkan

kesepakatan kedua belah pihak baik dari distributor atau produsen. Salah satunya

yaitu dengan melihat nilai kalor (Heating Value). Pada gas bumi sampel “AA”

memiliki nilai kalor (HV GROSS) sebesar 1021,7164 BTU/FT, sedangkan pada gas

bumi sampel “DD” memiliki nilai kalor (HV GROSS) sebesar 1173,5027 BTU/FT,

dimana nilai kalor yang sesuai dengan baku mutu gas bumi yaitu berkisar antara

975 sampai dengan 1175 BTU/FT, dengan demikian kedua nilai kalor tersebut

masuk dalam kategori sesuai dengan baku mutu gas bumi.

Menurut Tim Evaluasi Mutu Gas Bumi (2011), gas CH4 adalah komponen

utama yang terdapat dalam gas bumi. Konsentrasi gas ini sangat menentukan

seberapa besar energi (nilai kalor) yang akan dihasilkan. Berbanding terbalik

dengan komposisi gas CO2, keberadaan gas ini sangat merugikan karena beberapa

faktor, diantaranya karena gas ini bersifat sangat reaktif, juga akan dapat

menurunkan nilai kalor dari gas yang diproduksi dikarenakan gas CO2 tidak

memiliki kandungan energi. Komponen gas bumi yang lainnya seperti gas N2

meskipun tidak bersifat korosif ataupun toksik, tetapi komponen ini cukup

merugikan karena dapat menurunkan nilai kalor dari gas yang diproduksi

dikarenakan gas N2 tidak memiliki kandungan energi.

Kondisi cuaca yang mendung atau hujan dapat menyebabkan bertambahnya

% volume dari komponen inert yang terdapat dalam sampel gas bumi, dengan

demikian akan mengurangi % volume dari senyawa hidrokarbon sebagai penyusun

33

utamanya. Selain itu, komponen yang sangat besar pengaruhnya terhadap %

volume dari sampel gas bumi adalah hidrogen sulfida. Hal ini disebabkan karena

komponen inert ini memiliki pengaruh yang sangat besar baik terhadap % volume

dari gas dan juga terhadap peralatan yang digunakan dalam sampel pengambilan

gas bumi. Komponen inert ini dapat merusak peralatan karena dapat menyebabkan

perkaratan terhadap peralatan yang digunakan dalam pengambilan sampel gas

bumi.

Banyaknya komponen dari sampel gas bumi juga dipengaruhi oleh suhu dan

tekanan, serta besarnya densitas dari masing – masing komponen penyusun gas

bumi tersebut. Gas bumi yang mengandung lebih besar hidrokarbon yang ringan

juga memiliki densitas yang besar berarti memiliki kualitas gas bumi yang lebih

baik. Komponen – komponen penggangugu yang dapat mengurangi efektifitas dari

bahan bakar gas yang dihasilkan antara lain seperti gas karbondioksida, nitrogen,

dan hidrogen sulfida. Semakin banyak kandungan gas – gas ini yang terdapat dalam

gas alam maka efektivitas senyawa dari bahan bakar gas alam yang dihasilkan

semakin kecil sehingga pada proses pegolahan bahan bakar gas perlu di lenyapkan

terlebih dahulu sampai mencapai konsentrasi yang sekecil – sekecilnya.

34

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil Praktik Kerja Lapangan (PKL) dengan judul Analisis Gas

Bumi dengan Kromatografi Gas Metode GPA 2261 dapat disimpulkan bahwa:

1. Komponen dari gas bumi terdiri dari n-Heksana, Propana, i-Butana, n-

Butana, i-Pentana, n-Pentana, Karbondioksida, Etana, Nitrogen dan

Metana.

2. Komponen pada Sampel “AA” memiliki kadarnya yaitu, n-Heksana =

0.20%; Propana = 1.30%; i-Butana = 0.23%; n-Butana = 0.26%; i-Pentana

= 0.11%; n-Pentana = 0.07%; Karbondioksida = 6.58%; Etana = 5.47%;

Nitrogen = 1.40%; Metana = 84.80%. Sedangkan komponen pada Sampel

“DD” memiliki kadarnya yaitu, n-Heksana = 0.47%; Propana = 5.51%; i-

Butana = 0.99%; n-Butana = 1.53%; i-Pentana = 0.49%; n-Pentana = 0.46%;

Karbondioksida = 12.13%; Etana = 13.64%; Nitrogen = 0.54%; Metana =

64.20%.

3. Kedua sampel yang dianalisa baik sampel “AA” maupun sampel “DD” bila

dikaitkan dengan baku mutu nilai kalor masuk dalam kriteria yang sesuai.

6.2 Saran

1. Melakukan pre-conditioning instrumen agar dapat menghasilkan baseline

peak yang halus.

2. Dipastikan ketika melakukan analisis tidak terjadi kebocoran atau udara

bebas pada tabung gas sampel karena mempengaruhi hasil pembacaan

kromatogram.

35

3. Dipastikan bahwa gas bumi standar referensi tidak melebihi expired date-

nya.

4. Tidak merokok atau menggunakan senjata api selama pengerjaan analisis

karena kondisi Laboratorium yang berisi material mudah terbakar.

36

DAFTAR PUSTAKA

Ardiansyah, dkk. 2014. Meningkatkan Kualitas Repeatability dan Reproducibility

Sampel Liquid Gas De-Ethanizer Di PT. Badak dengan Memodifikasi Alat

Preparasi pada Kromatografi Gas. Jurnal Kimia Mulawarman Volume 11

Nomor 2: ISSN 1693-5616. Bontang.

Chandra F., Melly. 2013. Kromatografi Gas. PT. Badak NGL - LNG Academy.

Bontang.

Chandra, Viviek. 2006. Fundamentals of Natural Gas. PennWell Cooperation.

Oklahoma.

Hendayana, S., Kadarohman, A.A., dan Supriatna, A. 1994. Kimia Analitik

Instrumen. IKIP Semarang Press. Semarang.

http://litbang.esdm.go.id (Dikunjungi pada tanggal 2 Februari 2016 pukul 20.00

WIB).

Ismail, H.E. Krisnandi, B.Sc. 2011. Kromatografi Gas. Kementerian Perindustrian

Pusdiklat Industri SMAK. Bogor.

Mc Nair, H.M. dan E.J. Bonelli. 1998. Dasar Kromatografi Gas. Penerbit ITB.

Bandung.

Skoog, D.A., dan James J. Leary. 1992. Principles of Instrumental Analysis.

Saunders Collage Publishing. Orlando.

Sung Ho Kim, et al. 1999. Analysis of Natural Gas Using Single Capillary Column

and a Pulsed Discharge Helium Ionization Detector. Journal Korean Chem.

Soc. Volume 20 Nomor 7 (843-845). Korea.

Tampubulon, Jefri. 2009. Penentuan % Volume Komposisi Gas Alam dengan

Menggunakan Metode Kromatografi Gas. Skripsi Program Studi D-III

Kimia Industri. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Tim Evaluasi Mutu Gas Bumi. 2011. Laporan Tahunan Evaluasi Mutu Gas Bumi.

LEMIGAS. Jakarta.

37

LAMPIRAN

Gambar 9. Gas Bumi Standar Referensi Gambar 8. Hydrogen Generator

Gambar 11. Regulator Gas Pembawa Gambar 10. Tabung Sampel

Gambar 12. Instrumen HP GC 6890

Agilent

38

Gambar 13. “Certificate Of Composition” Gas Standar Referensi

Gambar 14. Hasil Standarisasi Gas Standar Referensi

39

Gambar 15. Data Laporan Sampel "AA" Simplo

40

Gambar 16. Data Laporan Sampel "AA" Duplo

41

Gambar 17. Data Laporan Sampel "DD" Simplo

42

Gambar 18. Data Laporan Sampel "DD" Duplo

43

Ga

mb

ar

19

. P

erh

itu

ng

an

Hea

tin

g V

alu

e G

as

Sa

mp

el

"A

A"

44

Ga

mb

ar

20

. P

erh

itu

ng

an

Hea

tin

g V

alu

e G

as

Sa

mp

el "

DD

"