Upload
vinci-kurnia
View
87
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Makalah Minyak Bumi tugas SMA
Citation preview
2011
Muh. A. H. Vinci Kurnia
Kelas X SMA Binsus
4/27/2011
Makalah Minyak Bumi dan Lingkungan
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 2
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan YME karena dengan rahmat dan
karunia-Nya sehingga saya diberi kesempatan untuk membuat makalah kimia
tentang minyak bumi dan lingkungan. Makalah ini sengaja dibuat oleh saya
untuk melengkapi tugas mata pelajaran kimia.
Sebelumnya, saya mengucapkan terima kasih kepada Ibu Diane selaku
Guru Kimia yang telah meluangkan waktu untuk membimbing saya dalam
menyelesaikan makalah ini meskipun akhir-akhir ini Ibu punya banyak urusan
yang harus diselesaikan. Tak lupa saya ucapkan terima kasih kepada teman-
teman yang telah memberi dukungan kepada saya baik langsung maupun tak
langsung dalam menyelesaikan makalah ini.
Saya mohon maaf atas banyak kekurangan dalam menyusun makalah.
Oleh sebab itu, saya mengharapkan kritik dan saran atas makalah yang telah
disusun.
Akhir kata semoga makalah mengenai minyak bumi dan lingkungan ini
dapat bermanfaat bagi masyarakat secara umum.
Manado, 27 April 2011
Muh. A. H. Vinci Kurnia
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 3
Daftar Isi
Pendahuluan…………………………………………………………………………………………………………………………………….4
Pembahasan……………………………………………………………………………………………………………………………………..6
A. Minyak Bumi…………………………………………………………………………………………………………………………….6
1. Pembentukan MInyak Bumi……………………………………………………………………………………………..…..6
2. Komposisi Minyak Bumi (Minyak Mentah)……………………………………………………………………………7
3. Pencarian Sumber Minyak Bumi…………………………………………………………………………………………...9
4. Penambangan Minyak Bumi………………………………………………………………………………………...……..11
5. Pengolahan Minyak Bumi………………………………………………………………………………….........…………12
6. Hasil Produk Minyak Bumi…………………………………………………………………………………………………..15
B. Petrokimia ..................................................................................................................................... 19
1. Olefin (alkena-alkena)……………………………………………………………………………………………………….19
2. Aromatika (benzena dan turunannya)……………………………………………………………………………….21
3. Gas Sintesis……………………………………………………………………………………………………………………..…21
C. Dampak Negatif Dari Penggunaan Minyak Bumi…………………………………………………………………….23
1. Karbon monoksida…………………………………………………………………………………………………………….23
2. Karbon dioksida………………………………………………………………………………………………………………….25
3. Oksida belerang………………………………………………………………………………………………………………….26
4. Oksida nitrogen…………………………………………………………………………………………………………………...27
5. Timah hitam…………………………………………………………………………………………………………………………28
Penutup ................................................................................................................................................. 29
Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………………………………30
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 4
Bab 1
Pendahuluan A. Latar Belakang
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia minyak bumi merupakan minyak
yang ditambang dari bumi (seperti minyak tanah, bensin, kerosin) atau
campuran berbagai hidrokarbon yang terdapat dalam fase cair dalam
reservoar di bawah tanah dan yang tetap cair pada tekanan atmosfer setelah
melalui fasilitas pemisah di atas permukaan. Minyak bumi berasal dari
bahasa Inggris Petroleum yang berasal dari kata petra (bhs. Yunani) yang
artinya batu dan oleum (bhs. Latin) yang artinya minyak. Jadi, minyak bumi
berarti minyak batu (batu disini berarti batuan di kerak Bumi).
Minyak bumi terbentuk dari jasad renik yang telah memfosil berjuta-juta
tahun yang lalu. Oleh karena itu, minyak bumi biasa disebut energi fosil.
Biasanya minyak bumi ditambang di lepas laut. Setelah ditambang, minyak
bumi diolah dengan proses penyulingan hingga menghasilkan produk-produk
yang berguna bagi manusia.
Produk-produk yang dihasilkan dari minyak bumi salah satunya yaitu
barang yang menjadi bahan pokok bagi kendaraan. Namanya bensin. Bensin
merupakan salah satu bahan bakar untuk kendaraan selain solar. Solar juga
merupakan produk dari pengolahan minyak bumi. Solar digunakan sebagai
bahan bakar mesin diesel. Produk lain dari minyak bumi yaitu pelumas yang
sering digunakan untuk melicinkan mesin agar mesin tidak panas. Gas LPG
yang sering digunakan untuk memasak juga merupakan hasil dari minyak
bumi. Selain dari itu, hasil-hasil dari minyak bumi yaitu avtur, parafin (lilin),
aspal, dan petrokimia. Produk petrokimia mencakup plastic-plastik di sekitar
kita.
Lalu apa hubungannya dengan lingkungan? Mendengar pertanyaan ini,
kita pasti bisa menjawab pertanyaan. Kita pernah melihat berita tentang
kebocoran minyak di Teluk Meksiko. Kita pernah melihat efek dari rumah
kaca. Itu merupakan salah satu contoh dari dampak negative dari minyak
bumi.
B. Rumusan Masalah
Sebelum menyusun isi makalah ini, penulis mencoba menyusun rumusan-
rumusan masalah. Rumusan masalah ini disusun untuk mempermudah dalam
penyusunan isi makalah. Adapun rumusan-rumusan tersebut antara lain:
Bagaimana proses terbentuknya minyak bumi?
Apa komposisi dari minyak bumi?
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 5
Bagaimana cara menemukan sumber minyak bumi?
Bagaimana proses penambangan minyak bumi dari perut bumi?
Bagaimana minyak mentah diolah sehingga menghasilkan produk-produk
yang berguna (eksplorasi minyak bumi)?
Apa saja fraksi yang merupakan hasil dari pengolahan minyak bumi serta
kegunaannya?
Hasil pengolahan minyak bumi apa saja yang sangat penting
penggunannya dalam kehidupan sehari-hari?
Apa itu bilangan oktan?
Apa itu petrokimia dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari?
Apa dampak negative dari minyak bumi serta zat apa yang menyebabkan
kerugian dalam kehidupan sehari-hari?
C. Tujuan
Makalah ini dibuat dengan tujuan:
Menyelesaikan tugas kimia yang diberikan Ibu Diane ketika liburan Paskah
Memenuhi kompetensi dasar 4.3 (menjelaskan proses pembentukan dan
teknik pemisah fraksi-fraksi minyak bumi serta kegunaanya) dan 4.4
(menjelaskan kegunaan dan komposisi senyawa hidrokarbon dalam
kehidupan sehari-hari)
Memberikan pemahaman tentang asal mula minyak bumi
Mendeskripsikan komposisi minyak bumi
Menjelaskan proses minyak bumi dimulai dari pencarian hingga
pengolahan minyak mentah sehingga bisa dinikmati oleh manusia.
Mendeskripsikan kegunaan dari fraksi-fraksi minyak bumi
Mendeskripsikan bensin
Menjelaskan petrokimia serta kegunaan dalam kehidupan sehari-hari
Menjelaskan dampak negative minyak bumi serta mengidentifikasi zat-zat
minyak bumi yang merugikan manusia
Memberikan kesadaran pentingnya menjaga lingkungan
D. Tinjauan Pustaka
Dalam penulisan makalah ini, Penulis menggukan metode studi pustaka
yaitu membaca buku-buku dan mencari sumber dari internet yang berkaitan
dengan makalah ini.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 6
Bab 2
Pembahasan A. Minyak Bumi
1. Proses Pembentukan Minyak Bumi
Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi
terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang
permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini
terjadi antara atmosfir dengan permukaan bumi
dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon
dioksida (CO2). Proses siklus ini dimulai dengan
pengambilan CO2 oleh tumbuhan dari atmosfir
untuk proses fotosintesis yang selanjutnya CO2
dilepaskan ke atmosfir oleh organism heterotrof
(organism bukan penghasil makanan). Dalam
proses ini, terjadi kebocoran kecil yang
memungkinkan satu bagian kecil karbon yang
tidak dibebaskan kembali ke atmosfir dalam
bentuk CO2, tetapi mengalami transformasi yang
akhirnya menjadi fosil yang dapat terbakar.
Bahan bakar fosil ini jumlahnya hanya kecil sekali. Bahan organik yang
mengalami oksidasi selama pemendaman. Akibatnya, bagian utama dari
karbon organik dalam bentuk karbonat menjadi sangat kecil jumlahnya dalam
batuan sedimen.
Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9% senyawa karbon dan
makhluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagai rantai makanan,
sedangkan sisanya 0,1% senyawa karbon terjebak dalam tanah dan dalam
sedimen. Inilah yang merupakan cikal bakal senyawa-senyawa fosil atau
dikenal juga sebagai embrio minyak bumi.
Embrio ini mengalami perpindahan dan akan menumpuk di salah satu
tempat yang kemungkinan menjadi reservoar (tempat penyimpanan) dan ada
yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut, dan
ada juga karena perbedaan tekanan di bawah laut muncul ke permukaan lalu
menumpuk di permukaan dan ada pula yang terendapkan di permukaan laut
dalam yang arusnya kecil.
Embrio kecil ini menumpuk dalam kondisi lingkungan lembab, gelap dan
berbau tidak sedap di antara mineral-mineral dan sedimen, lalu membentuk
molekul besar yang dikenal dengan geopolimer. Senyawa-senyawa organik
yang terpendam ini akan tetap dengan karakter masing-masing yang spesifik
sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya senyawa
organik ini akan mengalami proses diagenesis, dimana senyawa organik dan
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 7
makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan terkubur oleh
penumpukan lumpur sampai 600 meter saja di bawah permukaan dan
lingkungan bersuhu di bawah 50°C.
Pada kondisi ini senyawa-senyawa organik yang berasal dan makhluk
hidup mulai kehilangan gugus beroksigen akibat reaksi dekarboksilasi
(reaksi kimia yang menyebabkan sebuah gugus karboksil (-COOH) terlepas
dari senyawa semula menjadi CO2) dan dehidratasi (reaksi pembebasan
molekul H2O sehingga menghasilkan penyambungan antarmolekul). Semakin
dalam pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya. Di kedalaman
lebih dan 600 m sampai 3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 –
150 °C, proses geologi kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung,
maka geopolimer yang terpendam mulal terurai akibat panas bumi.
Komponen-komponen minyak bumi pada proses ini mulai terbentuk dan
senyawa–senyawa karakteristik yang berasal dan makhluk hidup tertentu
kembali dibebaskan dari molekul. Bila kedalaman terus berlanjut ke arah
pusat bumi, temperatur semakin naik, dan jika kedalaman melebihi 3000 m
dan suhu di atas 150°C, maka bahan-bahan organik dapat terurai menjadi gas
bermolekul kecil, dan proses ini disebut metagenesis.
Setelah proses geologi ini dilewati, minyak bumi sudah terbentuk. Fosil
molekul yang sudah terbentuk ini akan mengalami perpindahan (migrasi)
karena kondisi lingkungan atau kerak bumi yang selalu bergerak rata-rata
sejauh 5 cm per tahun, sehingga akan terperangkap pada suatu batuan
berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak.
Proses ini membutuhkan waktu jutaan tahun.
2. Komposisi Minyak Bumi (Minyak Mentah)
Minyak bumi merupakan campuran kompleks hidrokarbon dan senyawa-
senyawa organik lain. Komponen hidrokarbon adalah komponen yang paling
banyak terkandung di dalam minyaak bumi. Hidrokarbon yang terkandung
dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana, senyawa lain
yang terkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur, Oksigen,
Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam
terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Komposisi minyak bumi sangat bervariasi
dari satu sumur ke sumur lainnya dan dari daerah ke daerah lainnya.
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 %
} Hidrokarbon
} Zat-zat pengotor
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 8
Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:
Alkana (parafin) CnH2n+2 , alkana ini memiliki rantai lurus
dan bercabang. Fraksi ini merupakan yang terbesar di dalam minyak
mentah.
Sikloalkana (napten) CnH2n ,
Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5
(lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6
(enam) yaitu sikloheksana.
Aromatik CnH2n-6
Aromatik hanya terdapat dalam jumlah
kecil, tetapi sangat diperlukan dalam
bensin karena :
- Memiliki harga anti ketukan yang tinggi
- Stabilitas penyimpanan yang baik
- Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar
Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung pada
sumber dari minyak bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon
yang terbanyak tetapi kadang-kadang (disebut sebagai crude napthenic)
mengandung sikloalkana sebagai komponen yang terbesar, sedangkan
aromatik selalu merupakan komponen yang paling sedikit.
Zat-Zat Pengotor yang sering terdapat dalam minyak bumi:
Senyawaan Sulfur
Minyak mentah yang massa jenisnya lebih tinggi mempunyai kandungan
Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi
sering menyebabkan masalah, misalnya dalam gasoline dapat
menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair),
karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai
hasil pembakaran gasoline) dan air.
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. Oksigen dalam
minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat,
keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol.
Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan
asam alifatik.
Senyawaan Nitrogen
Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai
sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel
oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.
Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah
siklopentana
sikloheksana
aromatik memiliki cincin 6
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 9
dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang
mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam
mineral encer.
Konstituen Metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada
proses catalytic cracking (akan dijelaskan) mempengaruhi aktifitas
katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak
gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi,
misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama
vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. 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.
3. Pencarian Sumber Minyak Bumi
Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang
yang melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu fisika. Untuk
kajian dasar, riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang
menguasai ilmu kebumian. Selanjutnya dilakukan berbagai pengukuran.
Pencarian tersebut dibagi menjadi dua kajian
1. Kajian Geologi
Untuk menentukan suatu daerah mempunyai potensi akan minyak
bumi, maka ada beberapa kondisi yang harus ada di daerah tersebut.
Kondisi itu adalah:
Batuan Sumber (batuan pembentuk hidrokarbon)
Biasanya yang berperan sebagai batuan sumber ini adalah serpih.
Batuan ini kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari
cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah
yang akan menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia
hidrokarbon. Untuk mengubah fosil tersebut menjadi hidrokarbon,
tekanan dan temperatur yang tinggi di perlukan. Tekanan dan temperatur
ini akan mengubah ikatan kimia karbon yang ada dibatuan menjadi rantai
hidrokarbon.
Migrasi (perpindahan hidrokarbon karena efek geologi)
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 10
Hirdokarbon yang telah terbentuk dari proses di atas harus dapat
berpindah ke tempat dimana hidrokarbon memiliki nilai ekonomis untuk
diproduksi. Di batuan sumbernya sendiri dapat dikatakan tidak
memungkinkan untuk di ekploitasi karena hidrokarbon di sana tidak
terakumulasi dan tidak dapat mengalir. Sehingga tahapan ini sangat
penting untuk menentukan kemungkinan eksploitasi hidrokarbon tersebut
Reservoar (wadah bagi hidrokarbon)
Reservoar ini biasanya adalah batu pasir dan batuan karbonat, karena
kedua jenis batu ini memiliki pori yang cukup besar untuk tersimpannya
hidrokarbon. Reservoar sangat penting karena pada batuan inilah minyak
bumi di produksi
Perangkap (batuan perangkap hidrokarbon)
Sangat penting suatu reservoar di lindungi oleh batuan perangkap.
tujuannya agar hidrokarbon yang ada di reservoar itu terakumulasi di
tempat itu saja. Jika perangkap ini tidak ada maka hidrokarbon dapat
mengalir ketempat lain yang berarti ke ekonomisannya akan berkurang
atau tidak ekonomis sama sekali. Perangkap dalam hidrokarbon terbagi 2
yaitu perangkap struktur dan perangkap stratigrafi.
2. Kajian Geofisika
Tahap selanjutnya adalah tahapan kajian geofisika. Pada tahapan ini
digunakan pengukuran untuk mendapatkan data yang lebih akurat.
Metode yang digunakan antara lain:
Eksplorasi seismic (penggambaran lapisan bumi)
Ini adalah ekplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. Kajiannya
meliputi daerah yang luas. Biasanya menggunakan gelombang akustik
(acoustic waves) yang merambat ke lapisan tanah kemudian dipantulkan
dan ditangkap lagi oleh sensor. Dari hasil kajian ini akan didapat
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 11
gambaran lapisan batuan didalam bumi.
Data resistivity
Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap batuan berpori akan di isi oleh
fluida. Fluida ini bisa berupa air, minyak atau gas. Membedakan
kandungan fluida didalam batuan salah satunya dengan menggunakan
sifat resistan yang ada pada fluida. Fluida air memiliki nilai resistan yang
rendah dibandingkan dengan minyak, demikian pula nilai resistan minyak
lebih rendah dari pada gas. dari data log kita hanya bisa membedakan
resistan rendah dan resistan tinggi, bukan jenis fluida karena nilai resitan
fluida berbeda beda dari tiap daerah. sebagai dasar analisa fluida perlu
kita ambil sampel fluida didalam batuan daerah tersebut sebagai acuan
kita dalam interpretasi jenis fluida dari data resistiviti yang kita miliki.
Data berat jenis (pengukuran berat jenis batuan)
Data ini diambil dengan menggunakan alat logging dengan bantuan
bahan radioaktif yang memancarkan sinar gamma. Pantulan dari sinar ini
akan menggambarkan berat jenis batuan. Dapat kita bandingkan bila pori
batuan berisi air dengan batuan berisi hidrokarbon akan mempunyai
berat jenis yang berbeda
4. Penambangan Minyak Bumi
Proses penambangan minyak bumi dilakukan sebagai berikut ini:
Drilling and well construction
Proses ini merupakan proses pembuatan lubang bor. Setelah dibuat, bor
dimasukkan pada lubangnya yang teridentifikasi mengandung minyak
bumi. Setelah siap, diuji kembali apakah ada kandungan minyak atau
tidak.
3. Well logging
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 12
Proses ini merupakan proses pemetaan lapisan dan struktur bumi. Setelah dipetakan, diuji apakah yang diambil itu minyak bumi.
4. Well testing Setelah diuji, bor kemudian memompa sumur minyak hingga ke permukaan bumi. Kemudian, diatur berapa liter yang hasilkan dari sumur minyak.
5. Well completion Fungsi utamanya adalah menyaring pasir yang dihasilkan setelah proses penembakan dalam well testing. Pasir dikhawatirkan akan menyebabkan mengikis pipa produksi yang menyebabkan pecahnya pipa.
Setelah itu, minyak dikirim ke kilang minyak untuk diolah menjadi berbagai
macam barang.
5. Pengolahan Minyak Bumi
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.
Proses pengolahan minyak bumi dibagi menjadi beberapa bagian, antara
lain sebagai berikut ini.
a. Destilasi
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 13
Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan
perbedaan titik didihnya. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran
pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°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)
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).
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 14
Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak
bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal.
Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya
antara lain sebagai berikut :
Fraksi Rentang rantai karbon Trayek didih (°C)
Gas C1-C5 -160 - 30
Bensin C4-C12 30 - 90
Kerosin C6-C16 150 - 275
Minyak diesel C8-C21 200 - 350
Pelumas C17-C20 > 350
Parafin C20 ke atas > 400
Aspal C25 ke atas > 450
b. Proses Konversi
Proses konversi merupakan proses penyusunan ulang struktur molekul
hidrokarbon. Proses ini bertujuan untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan
kuantitias dan kualitas yang sesuai dengan pasar. Sebagai contoh, untuk
memenuhi kebutuhan fraksi bensin yang tinggi, maka sebagian fraksi rantai
panjang perlu diubah menjadi fraksi rantai pendek. Beberapa jenis proses
konversi dalam kilang minyak adalah:
1) 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.
2) Reforming
Reforming adalah perubahan dari bentuk rantai karbon lurus menjadi
rantai karbon bercabang. Contohnya, perubahan dari bentuk molekul bensin
yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu
lebih baik (rantai karbon bercabang). Reforming dilakukan dengan
menggunakan katalis dan pemanasan.
3) Alkalisasi dan Polimerisasi
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).
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi
molekul besar. Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena
dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu
isooktana.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 15
4) Coking
Coking adalah proses perengkaha fraksi residu padat menjadi fraksi
minyak bakar dan hidrokarbon intermediat. Dalam proses inim dihasilkan
kokas. Kokas digunakan dalam industri aluminium sebagai elektrode untuk
ekstrasi logam Al.
c. Treating
Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan
pengotor-pengotornya (S, N, O, logam, dan garam). Cara-cara proses
treating adalah sebagai berikut :
Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan
pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.
Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan
warna.
Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat
molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak
pelumas dengan pour point yang rendah.
Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan
untuk minyak pelumas
Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur
belerang.
d. 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.
6. Hasil Produk Minyak Bumi
Produk-produk ini dipisahkan berdasarkan fraksi-fraksi pada destilasi
bertingkat.
1. Gas
Gas biasanya digunakan dalam bentuk LPG (elpiji) yang dihasilkan dari
gas alam yang mengalami proses pengembunan karena penurunan suhu.
Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10). Gas elpiji
bersifat mudah terbakar, tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 16
berbau menyengat. Elpiji biasanya digunakan sebagai bahan bakar alat
dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur,
Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan
bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih
dahulu). Namun, penggunaan elpiji dapat menyebabkan terjadinya
kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat
menyebabkan kebakaran. Ini dikarenakan elpiji dapat menguap jika
dilepas dan menyebar dengan cepat.
2. Bensin
Bensin adalah cairan yang difungsikan untuk bahan bakar kendaraan
bermotor seperti mobil dan motor. Bensin mengandung lebih dari 5000
jenis hidrokarbon.
Bensin dapat diperoleh dari setilasi minyak bumi dan proses cracking
yaitu pemutusan gidrokarbon yang mempunyai rantai panjang dan
dilakukan pada suhu 500°C serta tekanan 25 atm. Proses cracking
dlakukan sebab fraksi bensin dalam minyak bumi relatif sedikit.
Oleh karena bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus
diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin
kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin
diubah menjadi gerak melalui tahapan sebagai berikut.
Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang menghasilkan dorongan
yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan
waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer ke piston menjadi
maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis rantai
hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin.
Alkana rantai lurus dalam bensin seperti n-heptana, n-oktana, dan n-
nonana sangat mudah terbakar. Hal ini menyebabkan pembakaran terjadi
terlalu awal sebelum piston mencapai posisi yang tepat. Akibatnya timbul
bunyi ledakan yang dikenal sebagai ketukan (knocking). Pembakaran
terlalu awal juga berarti ada sisa komponen bensin yang belum terbakar
sehingga energi yang ditransfer ke piston tidak maksimum.
Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin seperti
isooktana tidak terlalu mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit ketukan yang
dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke piston lebih besar. Oleh karena
itu, bensin dengan kualitas yang baik harus mengandung lebih banyak
alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dibandingkan alkana rantai
lurus. Kualitas bensin ini dinyatakan oleh bilangan oktan.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 17
Bilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan
bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin.
Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar,
dan nilai 100 untuk isooktana (2,2,4 trimetil pentana) yang tidak mudah
terbakar. Suatu campuran 30% n-heptana dan 70% isooktana akan
mempunyai bilangan oktan:
= (30/100 x 0) + (70/100 x 100)
= 70
Bilangan oktan suatu bensin
dapat ditentukan melalui uji
pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik
pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan
karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan
isooktana. Jika ada karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana
dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk
menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.
Berdasarkan bilangan oktan, bensin digolongkan menjadi tiga, yaitu
premium dengan bilangan oktan 88, pertamax dengan bilangan oktan 92,
dan pertamax plus dengan bilangan oktan 95.
Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya mempunyai bilangan oktan
kurang dari 70. Untuk menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada
beberapa hal yang dapat dilakukan:
Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi
hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming. Contohnya
mengubah n-oktana menjadi isooktana.
Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir
fraksi bensin.
Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk
memperlambat pembakaran bensin. Dulu digunakan Tetraethyl lead
(TEL) yang rumus kimianya Pb(C2H5)4. Penambahan 2-3 mL pada bensin
dapat menaikkan nilai oktan sebesar 15 poin. Oleh karena timbel (Pb)
bersifat racun, maka penggunaannya sudah dilarang dan diganti
dengan senyawa organik, seperti etanol dan MTBE (Methyl Tertiary
Butyl Ether).
3. Kerosin atau Minyak Tanah Kerosin biasanya dimanfaatkan sebagai:
a. Minyak Lampu
n-heptana
isooktana
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 18
Kerosin sebagai minyak lampu dihasilkan dengan jalan penyulingan
langsung. Sifat-sifat yang harus diperhatikan bila kerosin digunakan
sebagai minyak lampu adalah warna, sifat bakar (Alkana-alkana memiliki
nyala api yang paling baik), visikositas (gaya kapiler), dan kadar belerang
(Sama seperti kadar belerang pada bensin).
b. Bahan bakar untuk pemanasan dan memasak
Macam-macam alat pembakar kerosin: Alat pembakar dengan sumbu gepeng: baunya tidak enak. Alat pembakar dengan sumbu bulat: mempunyai pengisian hawa yang
dipusatkan. Alat pembakar dengan pengabutan tekan: merek dagang primus
c. Bahan bakar motor
Motor-motor yang menggunakan kerosin sebagai bahan bakar adalah alat-alat pertanian (traktor), kapal perikanan, dan pesawat penerangan listrik kecil. Motor ini selain memiliki sebuah karburator juga mempunyai alat penguap untuk kerosin. Motor ini jalannya dimulai dengan bensin dan dilanjutkan dengan kerosin kalau alat penguap sudah cukup panas. Motor ini akan berjalan dengan baik bila kadar aromatik didalam bensin tinggi.
4. Minyak Diesel
Diesel adalah salah satu jenis bahan bakar minyak. Di Indonesia, Diesel
lebih dikenal dengan nama solar. Diesel khusus digunakan sebagai bahan
bakar mesin diesel, sejenis mesin pembakaran dalam. Mesin diesel
diciptakan oleh Rudolf Diesel (ia juga menemukan bahwa minyak lebih
efektif dalam penggunaan sebagai bahan bakar), dan disempurnakan
oleh Charles F. Kettering.
5. Minyak Pelumas Pelumas biasanya dimanfaatkan pada kendaraan bermotor. Dalam kendaraan, pelumas berfungsi sebagai: Pelicin gesekan mesin sehingga mengurangi energi dan panas pada
mesin Menjaga peralatan agar bisa beroperasi Zat penukar panas antara bagian-bagian yang terpanasi akibat
pembakaran (misal: piston) dan sistem pelepas panas. Anti korosi pada mesin karena pelumas mengurangi uap air yang
menempel pada mesin Pencegah munculnya serpihan-serpihan (karbon padat dan endapan)
pada proses mekanis
6. Parafin Parafin adalah nama umum untuk hidrokarbon alkan dengan formula CnH2n+2. Bentuk padat parafin, disebut lilin parafin, berasal dari molekul terberat mulai C20H42 hingga C40H82.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 19
Parafin dipakai untuk tutup botol, industri tenun menenun, korek api, korek api, lilin batik, lilin dan masih banyak lagi lainnya.
7. Aspal Aspal atau sering juga disebut bitumen ialah bahan hidrokarbon yang
bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap
air, dan visoelastis. Aspal berasal dari aspal alam (aspal buton) atau
aspal minyak (aspal yang berasal dari minyak bumi). Berdasarkan
konsistensinya, aspal dapat diklasifikasikan menjadi aspal padat, dan
aspal cair. Aspal digunakan untuk bahan bakar dan pelapis jalan raya.
B. Petrokimia
Minyak bumi selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan industri
kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-
bahan atau produk yang terbuat dari bahan dasarnya minyak dan gas bumi
disebut petrokimia. Bahan-bahan petrokimia dapat digolongkan: plastik,
serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai
jenis obat dan vitamin.
Proses petrokimia umumnya melalui tiga tahapan, yaitu:
1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia
2. Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara, dan
3. Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat
dimanfaatkan.
Hampir semua produk petrokimia berasal dari tiga jenis bahan dasar yaitu:
1. Olefin
Olefin yang terpenting adalah etena (etilina), propena (propilena), butena
(butilena) dan butadiena.
Etilena
propilena
butilena
butadiena
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 20
Olefin pada umumnya dibuat dari etana, propana, nafta, atau minyak gas
(gas oil) melalui proses perngkahan (cracking). Proses perangkahan
menghasilkan campuran berbagai jenis hasil, bergantung pada ikatan mana
yang diputuskan.
Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar etilena:
1. Polietilena
Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi yang digunakan
sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus/sampah.
2. PVC
PVC adalah polivinilkiorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa
(pralon).
3. Etanol
Etanol adalah bahan yang sehari-hari kita kenal sebagai alkohol yang
digunakan untuk bahan bakar atau bahan antar produk lain.
Alkohol dibuat dari etilena:
CH2 = CH2 + H2O → CH3 – CH2OH
4. Etilen glikol atau Glikol
Glikol digunakan sebagai bahan anti beku dalam radiator mobil di daerah
beriklim dingin.
Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar propilena.
1. Polipropilena
Plastik polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Jenis plastik
polipropilena sering digunakan untuk karung plastik dan tali plastik.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 21
2. Gliserol
Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan
dan bahan untuk membuat bahan peledak (nitrogliserin)
3. Isopropil alkohol
Zat ini digunakan sebagai bahan utama untuk produk petrokimia lainnya
seperti aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan kutek)
Petrokimia yang pembuatannya menggunakan bahan dasar butadiene
adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadilena-rubber) dan nylon -6,6,
sedangkan yang menggunakan bahan dasar isobutilena adalah MTBE (metil
tertiary butyl eter)
2. Aromatika (benzena dan turunannya)
Aromatika yang terpenting adalah benzena (C6H6), totuena (C6H5CH3) dan
xilena (C6H4 (CH3))2. Aromatika dibuat dari nafta melalui proses yang disebut
reforming.
Bahan dasar benzena umumnya diubah menjadi stirena, kumena dan
sikloheksana
1. Stirena digunakan untuk membuat karet sinetik
2. Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk
membuat perekat
3. Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon
Benzena digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen.
Bahan dasar untuk toluena dan xilena untuk membuat bahan peledak
(TNT), asam tereftalat (bahan pembuat serat).
3. Gas Sintesis
Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon
monoksida (CO) dan hidrogen (H2). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau
LPG melalui proses yang disebut stean reforming atau oksidasi parsial.
Reaksi stean reforming : CH4(g) + H2O → CO(g) + 3H2(g)
Reaksi oksidasi parsial : 2CH4(g) + O2 → 2CO(g) + 4H2(g)
Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut:
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 22
1. Amonia (NH3)
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia
digunakan untuk membuat pupuk [CO(NH2)2] urea, [(NH4)2SO4]; pupuk ZA dan
(NH4NO3); amonium nitrat.
2. Urea [CO(NH2)2]
CO2(g) + 2NH3(g) → NH2COH4(S)
NH2CONH4(S) → CO(NH2)2(S) + H2O(g)
3. Metanol (CH3OH)
CO(g) + 2H3(g) → CH3OH(g)
Sebagian besar metanol diubah menjadi formal-dehida dan sebagian
digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.
4. Formal dehida (HCHO)
CH3OH(g) → HCHO(g) + H2(g)
Formal dehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan
mengawetkan preparat biologi.
C. Dampak Negatif dari Penggunaan Minyak Bumi
Salah satu dampak dari penggunaan minyak bumi adalah polusi udara.
Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau
biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan
mahkluk hidup, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak
properti. Polusi udara disebabkan oleh pembakaran minyak bumi yang
merupakan bahan bakar fosil. Polusi udara biasanya disebabkan oleh asap
buang kendaraan bermotor. Asap kendaraan bermotor mengeluarkan zat
yang berbahaya bagi manusia. Adapun zat-zat yang berbahaya bagi manusia
yaitu:
1. Karbon Monoksida (CO)
Karbon monoksida adalah gas yang tak berwarna, tak berbau, tak
berasa, titik didih -192º C, tidak larut dalam air, dan beratnya 96,5% dari
berat udara. Ia terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 23
dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen dan
satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen. Karbon
monoksida berasal dari sumber alami seperti: kebakaran hutan, oksidasi dari
terpene yang diemisikan hutan ke atmosfer, produksi CO oleh vegetasi dan
kehidupan di laut. Sumber CO lainnya berasal dari bensin motor, motor
diesel, kapal terbang, proses industri, pembakaran sampah, kebakaran
hutan, pembakaran sampah pertanian, dan lain-lain
Karbon monoksida pertama kali dihasilkan oleh kimiawan Perancis de
Lassone pada tahun 1776 dengan memanaskan seng oksida dengan kokas.
Dia menyimpulkan bahwa gas yang dihasilkan adalah hidrogen karena ketika
dibakar ia menghasilkan lidah api berwarna biru. Gas ini kemudian
diidentifikasi sebagai senyawa yang mengandung karbon dan oksigen oleh
kimiawan Inggris William Cumberland Cruikshank pada tahun 1800.
Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran tak sempurna dari
senyawa karbon, sering terjadi pada mesin pembakaran dalam. Reaksi
pembakaran bensin sebagai berikut:
2C8H18(g) + 25O2(g) → 16CO2(g) + 18H2O(g)
Apabila gas O2 dalam ruang mesin mencukupi, reaksi tersebut akan
berjalan dengan sempurna. Namun, biasanya gas O2 tidaklah mencukupi.
Sehingga dihasilkan gas CO, partikel-partikel karbon, dan asap tebal.
Karbon monoksida memiliki efek radiative forcing secara tidak langsung
dengan menaikkan konsentrasi metana dan ozon troposfer melalui reaksi
kimia dengan konstituen atmosfer lainnya (misalnya radikal hidroksil OH-)
yang sebenarnya akan melenyapkan metana dan ozon. Dengan proses alami
di atmosfer, karbon monoksida pada akhirnya akan teroksidasi menjadi
karbon dioksida. Konsentrasi karbon monoksida memiliki jangka waktu
pendek di atmosfer.
Karakteristik biologik yang paling penting dari CO adalah kemampuannya
untuk berikatan dengan haemoglobin, pigmen sel darah merah yang
mengakut oksigen keseluruh tubuh. Sifat ini menghasilkan pembentukan
karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali lebih stabil dibandingkan
oksihaemoglobin (HbO2) karena memilliki afinitas yang 300 kali lebih besar
daripada O2. Penguraian HbCO yang relatif lambat menyebabkan
terhambatnya kerja molekul sel hemoglobin dalam fungsinya membawa
oksigen keseluruh tubuh.
Hb + O2 → O2Hb (oksihemoglobin)
Hb + CO → COHb (karboksihemoglobin)
Hb yang telah mengikat oksigen juga dapat diserang oleh CO.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 24
O2Hb + CO → COHb + O2
Ambang batas CO di udara adalah di bawah 100 ppm. Gas CO sebanyak
30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing
dan mual. Bila kadar CO lebih dari 100 ppm akan menimbulkan sakit kepala
dan cepat lelah. Sementara kadar CO di atas 750 ppm dapat menyebabkan
kematian.
2. Karbon Dioksida (CO2)
Gas CO2 merupakan gas yang tidak berwarna, tidak beras, dan tidak,
merangsang. Sumber gas CO2 berasal dari proses pembakaran minyak bumi,
batu bara, dan gas alam. Gas kerbon dioksida tidak berbahaya bagi manusia.
Gas CO2 membentuk lapisan transparan di atmosfer. Hal ini
mengakibatkan suhu udara di bawah lapisan CO2 dan dipermukaan bumi
semakin tinggi, sehingga mempengaruhi makhluk hidup.
Proses terjadinya kenaikan suhu udara di atmosfer disebabkan oleh sinar
inframerah yang berasal dari matahari, menembus atmosfer tanpa rintangan.
Tenaga panas itu akan sampai ke bumi dan diserap oleh tanah serta benda-
benda di permukaannya.
Ketika objek yang berasal dari permukaan bumi memancar sinar
inframerah, sinar itu tidak dapat lepas ke ruang angkasa tetapi ditahan dan
diserap oleh gas CO2 dan uap air yang ada di atmosfer. Gas CO2 yang
transparan terhadap sinar akan memancarkan kembali energi radiasi ke
bumi. Ini mengakibatkan suhu di permukaan bumi meningkat. Inilah yang
disebut pemanasan global sementara gas CO2 di atmosfer disebut efek rumah
kaca.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 25
Efek ini berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi
rata-rata 15°C. Tanpa CO2 suhu rata-rata permukaan bumi diperkirakan
mencapai sekitar -25°C.
3. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)
Gas belerang oksida atau sering ditulis dengan SOx terdiri atas gas SO2
dan gas SO3 yang keduanya mempunyai sifat berbeda. Gas SO2 berbau tajam
dan tidak mudah terbakar, sedangkan gas SO3 bersifat sangat reaktif. SOx
mempunyai ciri bau yang tajam, bersifat korosif (penyebab karat), beracun
karena selalu mengikat oksigen untuk mencapai kestabilan phasa gasnya.
SOx menimbulkan gangguan sitem pernafasan, jika kadar 400-500 ppm akan
sangat berbahaya, 8-12 ppm menimbulkan iritasi mata, 3-5 ppm menimbulkan
bau. Ini disebabkan SOx bereaksi dengan air dalam saluran pernafasan
sehingga membentuk asam sulfit atau sulfat yang merusak jaringan dan
menimbulkan rasa sakit
Konsentrasi gas SO2 diudara akan mulai terdeteksi oleh indera manusia
(tercium baunya) manakala kensentrasinya berkisar antara 0,3 – 1 ppm. Jadi
dalam hal ini yang dominan adalah gas SO2. Namun demikian gas tersebut
akan bertemu dengan oksigen yang ada diudara dan kemudian membentuk
gas SO3 melalui reaksi berikut :
2SO2 + O2 (udara) → 2SO3
Pencemaran SOx diudara terutama berasal dari pembakaran belerang
yang terlarut dalam bahan bakar minyak bumi serta belerang yang
terkandung dalam bijih logam yang diproses dalam industri pertambangan.
Pada suhu tinggi sulfida logam mudah dioksida menjadi oksida logam melalui
reaksi berikut :
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2
Meskipun sumber alami (gunung berapi atau panas bumi) mungkin hadir
pada beberapa tempat, sumber antropogenik, pembakaran bahan bakar fosil
yang mengandung sulfur, mendominasi daerah perkotaan. Ini termasuk
sumber pokok (pembangkit tenaga listrik, pabrik pembakaran,
pertambangan dan pengolahan logam), sumber daerah (pemanasan
domestik dan distrik), dan sumber bergerak (mesin diesel)
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 26
Adanya uap air dan oksida belerang dalam udara akan mengakibatkan
terjadinya reaksi pembentukan asam sulfat maupun asam sulfit. Reaksinya
adalah sebagai berikut :
SO2 + H2O → H2SO3 (asam
sulfit)
SO3 + H2O → H2SO4 (asam
sulfat)
Apabila asam sulfat
maupun asam sulfit tersebut
ikut berkondensasi di udara
dan kemudian jatuh bersama-
sama, air hujan akan bersifat
asam (pH dibawah 5,7). Inilah
yang disebut hujan asam.
Hujan asam membilas unsur hara penting seperti kalsium dan
magnesium. Hujan asam membuat tanah menjadi bersifat asam sehingga
tidak baik bagi tumbuhan. Hujan asam membebaskan ion aluminium yang
merupakan racun bagi tumbuhan. Hal ini menyebabkan tumbuhan mati dan
produktivitasnya menurun.
Hujan asam dapat membunuh beberapa spesies ikan yang rentan dengan
perubahan pH air dan menurunkan keragaman hayati. Selain itu, untuk pH
rendah juga dapat meningkatkan level aluminium di dalam air yang dapat
membuat ikan kekurangan oksigen dan keracunan.
Kerusakan juga dialami oleh bangunan yang bahan-bahannya seperti
batu kapur, batu pualam, dan beton akan dirusak oleh hujan asam. Bahan
bangunan mengandung kalsium karbonat (CaCO3). Kalsium karbonat larut
dalam asam. Efek dari kerusakan ini akan tampak pada penampilannya,
integritas struktur, dan umur dari gedung tersebut.
4. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)
Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx, karena oksida nitrogen
mempunyai 2 macam bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO2 dan gas
NO. Sifat gas NO2 adalah berwarna dan berbau, sedangkan gas NO tidak
berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan
berbau tajam menyengat hidung.
Dari seluruh jumlah NOx yang dibebaskan ke atmosfer, jumlah yang
terbanyak adalah dalam bentuk NO yang diproduksi oleh aktivitas bakteri.
Akan tetapi poluasi NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah
karena tersebar secara merata sehingga jumlahnya menjadi kecil. Yang
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 27
menjadi masalah adalah polusi NO yang diproduksi oleh kegiatan manusia
karena jumlahnya akan meningkat hanya pada tempat-tempat tertentu.
Konsentrasi NOx di udara di daeraah perkotaan biasanya 10-100 kali lebih
tinggi daripada di udara daerah pedesaan. Konsentrasi NOx di udara daerah
perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb). Seperti halnya CO, emisi
nitrogen oksida dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber utama
NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran, dan kebanyakan
pembakaran disebabkan oleh kendaraan, produksi energi dan pembuangan
sampah. Sebagian besar emisi NOx yang dibuat manusia berasal dari
pembakaran arang, minyak, gas alam dan bensin.
Oksida yang lebih rendah yaitu NO terdapat di atmosfer dalam jumlah
lebih besar daripada NO2. Pembentukan NO dan NO2 mencakup reaksi antara
nitrogen dan oksigen di udara sehingga membentuk NO, kemudian reaksi
selanjutnya antara NO dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2.
Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut :
N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
2NO(g) + O 2 → 2NO2(g)
NOx bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan
fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya
pandang, iritasi pada mata dan saluran pernafasan, menjadikan tanaman layu
dan menurunkan kualitas materi. NO2 yang mempunyai ppm lebih besar dari 1
menyebabkan terbentuknya zat yang bersifat karsinogenik atau penyebab
kanker. NOx juga merupakan sumber dari hujan asam.
5. Timah hitam
Kita telah mengetahui bahwa TEL biasanya dicampur pada bensin. TEL
atau tetraethyl lead (lead artinya timbel atau timah hitam) mempunyai rumus
kimia Pb(C2H5)4. Penambahan 2-3 mL pada bensin dapat menaikkan nilai
oktan sebesar 15 poin. Pembakaran bensin yang diperkaya dengan TEL akan
manghasilkan oksida timah hitam yang akan keluar bersama asap kendaraan.
Namun, timah hitam pada TEL dapat mengendap pada tanaman sehingga
bahan makanan terkontaminasi. Hal inilah yang menyebabkan keracunan
timbel. Keracunan timbel yang ringan menyebabkan sakit kepala, mudah
teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat
menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati. Timbel juga dapat
menurunkan IQ dan intelegensi pada anak.
Karena racun inilah digunakan methyl tertiary-butyl ether (MTBE). MTBE
diciptakan untuk mengurangi emisi CO dan ozon sekaligus meningkatkan
nilai oktan. MTBE memiliki rumus kimia (CH3)3COCH3.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 28
Bab 3
Penutup
A. Kesimpulan
Minyak bumi terbentuk dari makhluk hidup yang yang mati dan ditutupi
oleh lumpur sehingga jasad-jasad tersebut mengalami proses penguraian
yang memakan waktu berjuta-juta tahun sehingga terbentuknya minyak bumi.
Minyak bumi mengandung berbagai campuran hidrokarbon dan zat-zat
pengotor minyak bumi. Pencarian sumber minyak bumi membutuhkan
seorang geolog yang ahli kebumian dan pengukuran-pengukuran yang
menghasilkan data yang akurat. Selanjutnya minyak bumi ditambang baik di
darat maupun di lepas pantai. Minyak bumi ditambang dengan menggunakan
bor dan dipompa ke kilang minyak. Di kilang minyak, minyak diolah dengan
proses distilasi bertingkat sehingga menghasilkan fraksi-fraksi yang
digukankan oleh manusia. Hasil dari minyak bumi kemudian dilakukan proses
konvensi, pembersihan zat-zat pengotor, dan pencampuran zat-zat aditif
untuk memenuhi keinginan pasar. Contoh produk antara lain bensin.
Petrokimia merupakan salah satu contoh produk dari pengolahan minyak
bumi. Petrokimia terbagi menjadi olefin, aromatika, dan gas sintetis. Produk
ini sering dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.
Minyak bumi menghasilkan zat-zat yang merugikan manusia. Zat-zat yang
merugikan bagi manusia yaitu karbon monoksida, karbon dioksida, sulfur
dioksida, nitrogen oksida, dan timah hitam. Zat-zat tersebut dapat
menyebabkan fenomena alam antara lain pemanasan global, hujan asam, dan
lain-lain. Beberapa zat merugikan kesehatan manusia.
B. Saran
Minyak bumi menghasilkan zat yang tidak berguna bagi manusia meski
minyak bumi memiliki kegunaan yang banyak bagi manusia. Oleh karena itu,
kita harus peduli terhadap lingkungan kita. Kita harus mengelola penggunaan
minyak bumi agar lingkungan tidak tercemar. Misalnya, dengan memasang
pengubah katalik di knalpot agar gas-gas yang tidak diinginkan bisa hilang.
Langkah lainnya dengan menanam pohon agar emisi CO2 bisa menipis
sehingga pemanasan global dapat kita cegah. Kita juga seharusnya
memanfaatkan energi sekitar yang bebas bahan kimia. Misalnya dengan
memanfaatkan energi surya, energi angin, energi bioetanol, dan lain-lain.
Dengan memanfaatkan energi yang bebas polusi, kita juga bisa menghemat
persediaan minyak bumi karena minyak bumi merupakan energi tidak dapat
diperbaharui.
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 29
Daftar Pustaka
Purba, Michael. 2004. Kimia 1b untuk SMA Kelas X . Jakarta: PT Erlangga
Tim Penyusun. 2004. Sains KIMIA untuk Kelas 1. Jakarta: PT Bumi Aksara
Tim Penyusun. 2003. Kimia 1b Kelas 1 SMU Semester 2. Klaten: PT Intan
Pariwara
P., Teguh dan Hidayat, Nur. Fokus Buku Ajar Kimia untuk SMA/MA Semester 2
Kelas X. Solo: CV. Sindunata
Sumber website:
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/proses-pembentukan-minyak-bumi/
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana%200606249_IE6.0/
halaman_9.html
http://mochijar.blogspot.com/2009/02/sejarah-penemuan-minyak-bumi-untuk.html
http://www.kaskus.us/showthread.php?t=3513929
http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septiadevana%200606249_IE6.0/
halaman_10.html
http://chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_organik_dasar/minyak-bumi/proses-konversi/
http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji
http://forum.um.ac.id/index.php?topic=24948.0
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/kerosin-dan-penggunaannya/
http://id.wikipedia.org/wiki/Diesel
http://id.shvoong.com/exact-sciences/1637209-sekilas-tentang-minyak-pelumas/#ixzz1KiUMd96q
http://id.wikipedia.org/wiki/Parafin
http://id.wikipedia.org/wiki/Aspal
http://organisasi.org/hasil_output_proses_pengolahan_minyak_bumi_minyak_bakar_diesel_bensol
_kerosin_gas_bakar_arang_pendidikan_sains_kimia
http://putracenter.net/2009/01/07/pencemaran-udara-dampak-dan-solusinya/
http://health.detik.com/read/2011/03/15/133313/1592008/763/kenapa-hujan-asam-itu-berbahaya
http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/karbonmonoksida-dan-dampaknya-
terhadap-kesehatan/
Minyak Bumi dan Lingkungan Page 30
http://jurnalingkungan.wordpress.com/karbon-monoksida/
http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksida
http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/dampak-pencemaran-udara-oleh-
belerang-oksida-sox/
http://putraprabu.wordpress.com/2008/12/20/nitrogen-oksida-nox/
http://www.chm.bris.ac.uk/motm/leadtet/leadh.htm