Tuesday, May 31, 2011

0

rangkuman kimia bab minyak bumi

Posted in

Bab 8 –Minyak Bumi.

A.      Pembentukan dan pengolahan minyak bumi.
B.    Proses pembentukan Minyak Bumi.
Terbentuk dari sisa-sisa fosil (bangkai) plankton yang tertimbun di dasar laut. (mengandung senyawa karbon).
C.    Cara mengolah Minyak Bumi.
a.    Eksplorasi : upaya mencari daerah yang mengandung minyak bumi dan prakiraan cadangan minyaknya. Biasanya dengan membuat PETA TOPOGRAFI hasil pemotretan dari udara dan di periksa di laboratorium. Selanjutnya secara geofisika (kegiatan seismik). Yaitu di buat gempa kecil agar bisa memperkirakan posisi minyak bumi.
b.    Eksploitasi : rangkaian kegiatan untuk mengambil minyak bumi yang akan diolah. Kegiatan utama-> pengeboran. Yang di dapat adalah berupa minyak mentah.
Zat
Presentase
Karbon
84%
Hidrogen
14%
Sulfur
1-3%
Nitrogen
<1%
Oksigen
<1%
Logam/mineral
<1%
Garam
<1%
c.     Cara memisahkan komponen-komponen dalam minyak bumi.
Komponen-komponen minyak mentah harus dipisahkan berdasarkan titik didihnya. Metode yang digunakan adalah destilasi bertingkat atau penyulingan bertingkat, itu berdasarkan kandungan senyawa hidrokarbon (alkana, aromatik, naptalena, alkena, dan alkuna.) semakin panjang rantai karbonnya, semakin tinggi titik didihnya.
Kondensasi : perubahan uap air (gas) menjadi zat cair. Fraksi minyak : zat cair hasil dari kondensasi.
Fraksi minyak bumi
Jumlah atom
Titik didih ()
Senyawa hidrokarbon

karbon


Gas
1-4
<20
Metana, etana, propana, butana.
Nafta
5-10
27-177
Senyawa alkana rantai lurus, sikloalkana, aromatik, alkena.
Kerosin
10-15
177-293
Senyawa alkana rantai lurus, sikloalkana, aromatik, alkena.
Minyak gas ringan
13-18
204-343
Senyawa alkana rantai lurus, sikloalkana, aromatik, alkena.
Minyak gas
16-40
315-565
Senyawa alkana rantai lurus, sikloalkana, aromatik, alkena.
Residu bitumen
>40
>565
-
Air, sulfur, nitrogen, oksigen, logam, dan garam dipisahkan dengan cara dehidrosulfurisasi (menghilangkan sulfur) dan demetalisasi (menghilangkan logam).
d.    Proses pengubahan fraksi minyak bumi.
Fraksi yang paling diminta masyarakat adalah fraksi bensin. Jika ingin mengubah fraksi menjadi fraksi yang diinginkan bisa dengan dilakukan proses konversi. Jenis-jenis konversi : perengkahan (cracking), penyusunan ulang (reforming), alkilasi, dan cooking.
Proses konversi
penjelasan
Contoh
Perengkahan
Molekul besar dipecah jadi molekul­­­­2 kecil.
Fraksi minyak pelumas dan minyak berat diubah jadi fraksi bensin.
Penyusunan ulang
Rantai lurus diubah strukturnya menjadi rantai bercabang.
n-oktana diubah jadi iso-oktana
Alkilasi
Molekul2 kecil brgabung jadi molekul bsar.
Propena dan butena bergabung membentuk heptana.
cooking
Residu padat diubah jadi fraksi gas.


B. Produk hasil pengolahan minyak bumi dan dampak yang ditimbulkannya.
1. Produk yang dihasilakan minyak bumi.
a. LPG (liquefid petroleun gas).
       Komponen minyak bumi yang palin banyak adalah propana (C­3H8) dan butana (C4H10). LPG juga mengandung hidrokarbon lainnya seperti etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Kegunaan : bahan bakar kendaraan bermotor, bahan bakar kompor masak, dan bahan pendinginan.
b. Bensin
       fraksi minyak bumi yang paling banyak digunakan masyarakat. Bensin mempunyai senyawa hidrokarbon dengan jumlah atom karbon antara 5 hingga 12 yang berasal dari fraksi nafta dan fraksi minyak gas berat hasil penyulingan minyak bumi.  Senyawa Hidrokarbon yang terkandung: alkana rantai lurus, alkana rantai bercabang, sikloalkana, aromatik, dan alkena.
Kualitas bensin = bilangan oktan. Bilangan oktan: tingkat kemampuan daya bahan bakar bensin. Semakin tinggi nilai bil. Oktan, semakin cepat kemampuan daya bakarnya. Cara menghitung bil. Oktan:
      
Bil. Oktan = (% isooktana x 100) + (% n –heptana x 100)

Bil. Oktan dapat ditingkan dengan bnyak cara di antaranya menambahkan Tetra Ethyl Lead (TEL) & mengubah struktur senyawa hidrokarbo yang terdapat dalam bensin. TEL ditemukan oleh thomas midgley.
Cara pengubahan bil. Oktan rendah menjadi bil. Oktan tinggi.
Teknik pengubhan
Penjelasan
Catalytic naphta reforming
Mengubah alkana menjadi senyawa aromatik.
Fluidised catalytic cracking
Mengubah hidrokarbon rantai panjang yg mempunyai titik didih tinggi menjadi seny. Hdrokarbon rantai pendek. Jadi menghasilkan bensin mengandung 30% aromatik & 20-30% alkena.
Isomerisation
Mengubah alkana rantai lurus menjadi rantai bercabang.
alkylation
Mereaksikan alkena dgn isobutana untuk menghasilkan isoalkana yg berbilang oktan tinggi
c. kerosin
          adalah cairan hidrokarbon yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Kerosin diperoleh dengan cara destilasi fraksional dari minyak mentah pada 150 dan 275. Digunakan sebagai bb pesawat, bb alat penerang, dan bb kompor masak.
d. Minyak solar
fraksi minyak bumi dengan titik didih antara 250-340 (fraksi minyak gas ringan). Kualitas minyak solar disebut bil. Setana.
e.    Minyak pelumas dan aspal.
Kandungan utama aspal: senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik, dan aromatik (atom karbon sampai 150/molekul).
2. manfaat seny. Hidro karbon.
a. bidang pangan
ü  propilena glikol: penyedap rasa, pelarut zat warna, dan humektan bahan tambahan makanan (bhan penyerap air dari udara). Yang dihasilkan dari reaksi hidrolisis propilena oksida.
ü  Gas etilena dan gas asetilena (etuna): mempercepat pematangan buah. Gas etilena dpat diproduksi dari cracking fraksi minyak bumi.
b. bidang sandang
ü  Polimer (saat ini banyak dikembangkan): poliester, polipropilena, poliuretan, dan nilon. Bahan sandang: jaket, sarung tangan, sepatu, rok wanita, dll.
c. bidang papan
ü  Polistirena (karet sintetis): dapat digunakan sbagai busa penahan panas yang berada di daerah dingin.
d. bidang industri & perdagangan
ü  Etena atau etilena: hasil penyulingan minyak bumi an diproses melalui steam cracking,dan catalytic cracking. Merupakan bahan baku pembuat polietena, selain itu dpt diubah jadi 1,2-dikloroetana, etil benzena, dan vinil asetat (pembuat plastik PVC, polistirena, & polivinil asetat). Dan juga dapat diubah menjadi:
·     Etilena oksida
·     Etanol
ü  Propena: hasil pengolahan minyak bumi dgn cara cracking. Digunakan sebagai bahan baku pembuat plastik polipropilena (PP). Dan juga dapat digunakan sbg bahan baku zat kimia lainnya seperti:
·     Isopropil alkohol (pembersih peralatan elektronik)
·     Aseton (proses pengiriman dan penyimpanan gas asetilen)
·     Propilena oksida dan propilena glikol
e. bidang seni
ü  propilena glikol: juga dapat digunakan sebagai asap buatan dalam pertunjukan teater & musik.
f.   Bidang estetika
Beberapa seny. Hidrokarbon dapat digunakan menjadi bahan baku minyak wangi. Seny. Terpena dapat menghasilkan aroma bunga mawar dan lavender.
3. Dampak penggunaan produk minyak bumi
         Ada 2 jenis pembakaran. A) pembakaran sempurna: seluruh senyawa hidrokarbon habis bereaksi sehingga dihasilkan CO2, H2O, dan N2 (secara umum tidak berbahaya bagi kesehatan). B) pembakan tidak sempurna: akan menghasilkan karbon monoksida (CO), hidrokarbon atau volatile organc compounds (VOCs), dan oksida nitrogen. Seny. Hidrokarbon dpt bereaksi dg oksida nitrogen membentuk ozon, (gas-gas tersebut menimbulkan pencemaran udara).
·         Dampak partikulat: merupakan zat pencemar di udara (padat maupun cair). Berupa: debu, abu, jelaga, asap, uap, kabut, atau aerosol. Salah satunya ada;ah sulfur yg terkandung dlm bahan bakar solar.
·         Dampak CO: salah satu penyebab pembakaran tidak sempurna adalah kekurangan oksigen (krn CO brasal dri pembakaran tidak sempurna). Sumber utama CO :asap kendaraan. Dampak: turunnya berat janin, meningkatkan kematian bayi, menimbulkan kerusakan otak.
·         Dmpak logam timbel (Pb):  menurunkan kecerdasan, mengahmbat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, menghilangkan konsentrasi pada anak, menurunkan kesuburan pria dan perempuan dewasa. Pb disebut juga neurotoksin (racun penyerang saraf). Besar kecilnya efek Pb tergantung pada: lama tidaknya orang terkena Pb, dan tua atau mudanya seseorang yg terkena Pb.
·         Dampak ozon: gas beracun dan berbau sengit. Di atmosfir ozon terbentuk berasal dari nitrogen oksida dan gas organik yang dihasilkan oleh emisi kendaraan maupun industri. Ozon menimulkan kerusakan serius pada tanaman,dan berbahaya bagi kesehatan, terutama penyakit pernafasan.
4. Cara mengatasinya
a.       Memproduksi bensin bebas timbel
b.      Memproduksi bioetanol sebagai pengganti bensin
c.       Memproduksi biodiesel sebagai pengganti solar.
d.      Mengembangkan mobil listrik
e.      Mengembangkan mobil hibrida

0 comment:

Followers