Minyak Bumi

Kamu pasti tidak asing lagi dengan bensin, solar, minyak tanah, gas, aspal, dan LPG. Semua bahan-bahan tersebut berasal dari satu sumber, yaitu minyak bumi. Minyak bumi ini tersusun atas senyawa-senyawa hidrokarbon. Minyak bumi dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku di industri petrokimia. Untuk mengetahui lebih jelas mengenai kegunaan senyawa hidrokarbon sebagai penyusun minyak bumi, akan diuraikan berikut ini.



1. Pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam

Minyak bumi dan gas alam berasal dari pelapukan jasad renik baik hewan maupun tumbuhan yang terkubur dalam kerak bumi selama jutaan tahun. Sisa-sisa organisme yang mati akan mengendap di dasar lautan dan terpendam dalam lapisan kulit bumi. Akibat pengaruh suhu dan tekanan tinggi, serta bakteri anaerob menyebakan sisa-sisa organisme tersebut dapat diuraikan menjadi minyak dan gas yang terkumpul dalam pori-pori batu kapur.

Dengan adanya aksi kapiler, minyak dan gas perlahan-lahan dapat naik ke atas. Jika terhalang batuan tak berpori maka akan terjadi pengumpulan minyak dan gas dalam cekungan batu karang tak berpori. Dalam cekungan batu karang, gas dan air yang mengikuti minyak memisahkan diri satu sama lainnya sehingga terbentuk 3 lapisan, yaitu gas berada pada lapisan teratas, minyak bumi di bagian tengah, dan air pada lapisan paling bawah.



2. Komponen Utama Penyusun Minyak Bumi

Minyak bumi terdiri atas campuran kompleks dari bebagai macam hidrokarbon. Komponen utama minyak bumi adalah alkana dan sikloalkana. Minyak bumi juga mengandung senyawa-senyawa nitrogen 0,01-0,9%, belerang 0,1-7%, dan oksigen 0,06-0,4%. Komposisi kandungan minyak bumi sangat bervariasi tergantung daerah asalnya.

Hidrokarbon yang terkaandung dalam minyak bumi mentah berupa senyawa alkana, seperti metana (CH4), etana (C2H6), dan propona (C3H8) sampai dengan alkana berantai panjang lurus dan bercabang. Di antara lkana bercabang yang terpenting adalah isooktana atau 2,2,4-trimetil petana. Hidrokarbon lainnya adalah sikloalkana seperti metil siklopentana dan etil sikloheksana, sedangkan hidrokarbon aroamtis seperti benzena metil benzena.



3. Dasar dan Teknik Pemisahan Fraksi-fraksi Minyak Bumi

Minyak bumi yang diperoleh dari hasil pengeboran merupakan minyak mentah atau crude oil yang berupa zat cair kental berwarna hitam. Agar dapat di pergunakan untuk berbagai keperluan, minyak mentah harus diolah terlebih dahulu.



Pengolahan atau pemisahaan komponen penyusun minyak bumi dilakukan dengan cara destilasi bertingkat (berfraksi), yaitu pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih fraksi-fraksi penyusun minyak bumi. Destilasi minyak bumi menggunakan menara fraksionasi yang di dalamnya dilengkapi pelat-pelat dan sejumlah sungkup-sungkup gelembung udara atau buble cup. Mula-mula minyak mentah dipanaskan sampai suhu +400◦C kemudian dipompakan ke menara fraksionasi. Uap minyak dalam menara akan bergerak ke atas melalui sungkup-sungkup. Sebagian uap dari fraksi yang titik didihnya lebih tinggi akan mencair dan mengalir melalui pelat-pelat sehingga terpisah dari fraksi lain. Selanjutnya, uap minyak dari fraksi yang titik didihnya lebih rendah akan mencair pada pelat-pelat sebelah atas. Demikian seterusnya, sehingga pada bagian paling atas akan diperoleh fraksi gas-gas. Berikut bagan destilasi pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi.



Hasil destilasi bertingkat minyak bumi diperoleh fraksi-fraksi minyak bumi seperti ditunjukan pada tabel di bawah ini.
Fraksi Jumlah

Atom C
Titik Didih

(◦C)
Kegunaan
Gas C 1 – C 5 < 30 Bahan bakar gas LPG dan bahan dassar petrokimia
Petroleum eter C 5 – C 7 30 – 90 Pelarut
Bensin (gasolin) C5 – C12 40 – 180 Bahan bakar motor dan mobil
Minyak tanah C12 – C16 180 – 250 Bahan bakar kompor dan lampu
Solar (diesel) C15 – C18 250 – 350 Bahan bakar mesin diesel
Minyak pelumas C16 – C24 > 350 Pelumas
Lilin (parafin) C21 – C50 - Alat penerangan dan bahan lilin
Aspal (residu) C50 ke atas - Pelapis jalan raya

4. Kegunaan Minyak Bumi Bagi Manusia

Minyak bumi telah membawa kemajuan yang pesat bagi dunia. Dalam kehidupan sehari-hari, hampir selalu dijumpai produk-produk yang berasal dari kilang minyak bumi ataupun produk petrokimia. Walaupun minyak bumi telah lama dikenal orang, namun industri minyak bumi baru muncul setelah Drake berhasil mengeluarkan minyak bumi dari dalam bumi dengan bor tumbuknya dan tahun 1859 di Pensylvania.

Bukti bahwa minyak bumi telah lama dikenal orang adalah dengan ditemukannya aspal sebagai bahan perekat pada bangunan-bangunan kuno yang didirikan dari 6000 tahun yang lalu di tepi sungai Euphrat, Irak. Dari hasil penggalian kota-kota kuno, diketahui bahwa aspal telah digunakan sebagai bahan tahan air untuk bak mandi, kapal, bahan perekat barang pecah belah, dan sebagai cat. Setelah Drake berhasil membor minyak bumi dari perut bumi, banyak orang belomba-lomba berspekulasi melakukan pengeboran minyak bumi.

Menurut Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 002/P/DM/Migas/1979 tanggal 25 mei 1979 dan Peraturan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 2/P/DM/Migas/ 1983, di Indonesia berlaku spesifikasi bahan bakar minyak. Produk kilang minyak bumi dapat dibagi menjadi beberapa golongan, yaitu sebagai berikut.

a. Produk-produk yang Mudah Menguap (LPG)/Liquefied Petroleum Gas)

Liquefied Petroleum Gas (LPG) adalah gas minyak bumi yang dicairkan pada suhu biasa dengan tekanan sedang sehingga LPG dapat disimpan dan diangkut dalam bentuk cairan di bawah suatu tekanan. LPG digunakan sebagai bahan bakar dalam rumah tangga dan industri serta sebagai bahan baku petrokimia.

b. Minyak Ringan: Bensin, Avtur, dan Zat Pelarut

Bensin motor adalah campuran kompleks senyawa hidrokarbon yang mempunyai daerah didih ASTM sekitar 40 – 180◦C. bensin digunakan sebagai bahan bakar mesin pembakaran dalam (internal combution engine). Indonesia menghasilkan dua macam bensin, yaitu bensin premium dan bensin super yang mempunyai angka oktan minimum 98 yang berwarna merah atau sering disebut bensin super 98.

Avtur adalah bahan bakar untuk pesawat turbin jet batas titik didihnya sekitar 150◦C. mesin jet mempunyai sebuah roda turbin yang digunakan untuk menggerkana kompresor dan alat-alat pembantu dalam pesawat terbang. Oleh karena itu, turbin gas pesawat terbang disebut mesin turbo jet.

Minyak bumi ada yang digunakan sebagai pelarut. Senyawa hidrokarbon yang terkandung adalah parafin, naftalena dan aromatis. Zat pelarut hidrokarbon umumnya cukup stabil karena zal pelarut hidrokarbon umumnya cukup stabil karena zat pelarut ini tidak beraksi dengan bahan-bahan lain dan tidak terurai pada suhusedang. Zat pelarut yang terdiri dari senyawa hidrokarbon aromatis disebut zat pelarut aromatis. Sementara pelarut yang terdiri dari campuran senyawa hidrokarbon parafin dan naftalena disebut solvent alifatis.

c. Kerosin

Kerosin adalah fraksi minyak bumi yang lebih berat dari bensin dan mempunyai daerah didih antarea 15–300◦C. penggunaan utama kerosin adalah sebagai bahan bakar lampu penerangan. Selain itu, kerosin juga digunakan sebagai bahan bakar kompor dalam rumah tangga.

d. Minyak Pelumas

Minyak pelumas mempunyai fungsi utama melumasi bagian-bagian mesin yang berkontak dan bergerak satu terhadap yang lain, agar terhindar dari kehausan mesin. Minyak pelumas dibedakan menjadi 2, yaitu minyak pelumas mesin motor yang menggunakan bahan bakar bensin dan minyak pelumas mesin motor yang menggunakan bahan bakar diesel. Minyak pelumas mempunyai titik didih lebih dari 350◦C.

e. Bahan Bakar Diesel

Bahan bakar diesel merupakan fraksi minyak bumi yang mendidih antara 175–370◦C. di Indonesia, bahan bakar ini lebih dikenal dengan nama solar. Fraksi hasil penyulingan minyak bumi ini berwarna hampir hitam yang berbentuk cair pada tempratur rendah. Mesin biasa menggunakan bahan bakar diesel diantaranya mesin kapal, truk, dan mesin industri.

f. Gemuk (grease)

Sebagian besar kinerja bagian mesin masih kurang optimal, yang menyebabkan minyak pelumas tidak dapat tinggal pada tempat melumasinya. Untuk mengatasi hal ini, minyak pelumas dipertebal dengan mendispersikan sabun, lempung, atau bahan penebal lainnya. Jenis minyak pelumas tersebut dinamakan gemuk (grease). Selain bemacam-macam sabun sebagai bahan dan extreme pressure agent. Minyak pelumas, sabun, dan aditif tersebut akan menentukan sifat-sifat pelumasan gemuk.

g. Malam

Senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi mempunyai atom karbon dari 20 sampai 75 buah dalam tiap molekulnya dan mempunyai titik lebur 90–130◦F atau lebih rendah. Malam minyak bumi dapat dibagi menjadi 2 tipe, yaitu malam parafin dan malam kristal mikro. Malam parafin diperoleh dari destilasi parafin berat. Malam parafin dan malam kristal mikro dapat digunakan untuk melapisi papan, pembuatan lilin, korek api, pembuatan kosmetik, isolasi listrik, kertas pembungkus makanan, komponen dalam tinta cetak, bahan pemoles, dan pita mesin ketik.

h. Aspal

Aspal adalah hasil pengolahan minyak bumi yang berwarna hitam. Aspal tedapat di alam seperti aspal berasal dari Pulau Buton Sulawesi Tenggara dan aspal dari Trinidad yang diperoleh dari produk kilang minyak bumi. Sebagian besar aspal digunakan untuk perekat pada konstruksi pengerasan jalan. Sebagian lainnya utnuk atap, malapisi salursan pipa sebagai bahan pelindung, kotak baterai, dan melapisi bagian bawah mobil.

5. Kualitas Bensin

Bensin merupakan salah satu fraksi minyak bumi yang paling banyak diproduksi dan digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Bensin mengandung campuran isomer-isomer heptana (C7H16) dan oktana (C8H18).

Bensin yang banyak mengandung hidrokarbon rantai lurus, misalnya n-heptana sangat mudah terbakar dalam mesin motor sehingga akan menimbulkan bunyi ketukan (knocking) yang mengakibatkan mesin mudah rusak.

Kualitas bensin ditentukan oelh jumlah ketukan yang ditimbulkannya dan tinggi bilangan oktannya yang berarti makin baik kualitas bensin. Bilangan oktan adalah bilangan yang menunjukan persen volume isooktana dalam bensin. Untuk menentukan bilangan oktan telah ditetapkan dua senyawa sebagai pembanding, yaitu isooktana (2,2,4-trimetil pertana) dan n-heptana. Menurut perjanjian, isooktana yang sedikit menimbulkan ketukan diberi harga bilangan oktan 100 dan n-heptana yang banyak menimbulkan ketukan diberi harga bilangan oktan 0 (nol). Misalnya suatu bahan bakar terdiri atas campuran 90% isooktana dan 10% n-heptana, berarti bahan bakar tersebut mempunyai bilangan oktan sebesar



Bahan bakar bensin yang berada di pasaran terdapat 3 jenis, yaitu premium, premik, dan super TT. Bensin premium mempunyai bilangan oktan 82, artinya kualitas bahan bakar tersebut serta dengan campuran 82% isooktana dan 18% n-heptana. Premix mempunyai bilangan oktan 90–94, dan super TT mempunyai bilangan oktan 98.

Bilangan oktan pada bensin atau kualitas bensin dapat ditingkatkan dengan penambahan zat anti knocking, yaitu tetraetiltimbel (IV) atau tetra ethyl lead (TEL) dengan rumus Pb(C2H5)4. Pembakaran bensin mengandung TEL akan menghasilkan oksida timbel (PbO) yang akan keluar bersama asap kendaraan atau menempel pada mesin. Untuk mengatasi agar PbO tidak mengumpul pada mesin, ke dalam bensin ditambahkan pula etil bromida (C2H5Br). Selanjutnya, pada hasil pembakaran akan terbentuk PbBr2 yang mudah menguap keluar bersama gas buang mesin. Oleh karena itu, dampak dari pembakaran bensin yang TEL dapat menyebabkan pencemaran udara oleh timbel (Pb). Meskipun demikian, di Indonesia TEL mash digunakan karena dianggap belum menimbulkan masalah serius. Sedangkan di negara maju penggunaan TEL sudah dikurangi dan sebagai penggantinya digunakan methyl tertiery buthyl ether (MTBE).