Minyak bumi

 Nama                             : Desi Amalia, S.Pd

Mata Pelajaran                : Kimia

Kelas                               :XI IPA 1 dan 4

Kode KD                         : 3.2 Menjelaskan proses pembentukan fraksi-fraksi minyak bumi, teknik pemisahan serta kegunaannya

Materi                             : Minyak Bumi

TTujuan Pembelajaran         : Melalui model pembelajaran dengan menggunakan Discovery Learning, peserta didik diharapkan mampu   Menjelaskan proses pembentukan fraksi-fraksi minyak bumi, teknik pemisahan serta kegunaannya  dengan penuh rasa ingin tahu, tanggung jawab, disiplin selama proses pembelajaran, bersikap jujur, percaya diri dan  pantang menyerah, serta memiliki   sikap   responsif   (berpikir   kritis)   dan    proaktif   (kreatif),   serta  mampu     berkomukasi   dan bekerjasama dengan baik. dengan mengembangkan nilai karakter berpikir kritis, kreatif (kemandirian), kerjasama (gotong royong) dan kejujuran (integritas) .

Assalamualaikum Wr WB ..

Halo anak-anak soleh solehah kelas XI IPA 1 dan 4 bagaimana kabarnya hari ini... semoga sehat selalu ya nak...jangan lupa tetap istiqomah dalam menjalankan ibadah nya...sholat sunnah dan wajib nya jangan di tinggalkan..

Adapun langkah-langkah pembelajaran kita hari ini adalah : 

1.absensi di dalam kelas.

2.Buka blogger ibu, dan Silahkan pahami kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran pada materi hari ini

3. sebelum kalian mengerjakan LKPD, silahkan kalian juga baca dan pahami materi contoh soal dibawah ini !

PROSES PEMBENTUKAN MINYAK BUMI, TEKNIK PEMISAHAN, SERTA KEGUNAANNYA

 

A.   Komposisi Minyak Bumi.

 

Minyak bumi merupakan komoditi hasil tambang yang sangat besar peranannya dalam perekonomian Indonesia. Minyak bumi merupakan campuran dari beberapa senyawa. Penyusun utama minyak bumi adalah hidrokarbon, terutama alkane, sikloalkana, dan senyawa aromatis. Komponen penyusun minyak bumi selengkapnya dapat dilihat pada tabel berikut:

 

Jenis Senyawa	Jumlah (Persentase)	Contoh
Hidrokarbon	90-99%	Alkana, Sikloalkana, Aromatis
Senyawa Belerang	0,1-7%	Tioalkana (R-S-R Alkanatiol (R-S-H)
Senyawa Nitrogen	0,01-0,9%	Pirol (C4H5N)
Senyawa Oksigen	0,01-0,4%	Asam Karboksilat (RCOOH)
Organo Logam	Sangat Kecil	Senyawa logam Nikel

 

B. Proses Terjadinya Minyak Bumi

Minyak bumi terbentuk dari pelapukan sisa-sisa organisme, seperti tumbuhan, hewan, dan jasad-jasad renik yang tertimbun dalam dasar lautan bersama lumpur selama jutaan tahun. Lumpur tersebut kemudian berubah menjadi batuan sedimen dan sisa-sisa organisme mengalami peruraian menjadi minyak dan gas di bawah tekanan dan suhu tinggi. Oleh karena berasal dari sisa-sisa organisme, minyak bumi dan gas alam sering juga disebut sebagai bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil tergolong sumber daya alam yang tak terbarukan sebagaimana proses pembentukannya yang sangat lama.

 

C. Pengolahan Minyak Bumi Berdasarkan Fraksi-fraksinya (Tahap Pertama)

Untuk memperoleh minyak bumi, perlu dilakukan proses pengeboran. Minyak bumi yang ditemukan biasanya akan bercampur dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam berbentuk cairan kental hitam dan berbau disebut minyak mentah (crude oil). Minyak mentah ini masih belum bisa dimanfaatkan secara langsung, oleh karena itu perlu dilakukan pemurnian (refining) dengan distilasi bertingkat. Prinsip distilasi ini adalah pemisahan komponen-komponen campuran berdasarkan perbedaan titik didih sehingga diperoleh kelompok-kelompok komponen dalam rentang titik didih tertentu yang disebut fraksi-fraksi. Berikut adalah diagram dari fraksi-fraksi minyak bumi:

 

 

Hasil pada proses distilasi bertingkat ini meliputi:

1. Fraksi pertama menghasilkan gas yang pada akhirnya dicairkan kembali dan dikenal dengan nama elpiji atau LPG (Liquefied Petroleum Gas). LPG digunakan untuk bahan bakar kompor gas dan mobil BBG, atau diolah lebih lanjut menjadi bahan kimia lainnya.
2. Fraksi kedua disebut nafta (gas bumi). Nafta tidak dapat langsung digunakan, tetapi diolah lebih lanjut pada tahap kedua menjadi bensin (premium) atau bahan petrokimia yang lain. Nafta sering disebut juga sebagai bensin berat.
3. Fraksi ketiga atau fraksi tengah, selanjutnya dibuat menjadi kerosin (minyak tanah) dan avtur (bahan bakar pesawat jet).
4. Fraksi keempat sering disebut solar yang digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.
5. Fraksi kelima atau disebut juga residu yang berisi hidrokarbon rantai panjang dan dapat diolah lebih lanjut pada tahap kedua menjadi berbagai senyawa karbon lainnya, dan sisanya sebagai aspal dan lilin.

D. Teknik Pemisahan Minyak Bumi (Tahap Kedua)

Pada pengolahan minyak bumi tahap kedua, dilakukan berbagai proses lanjutan dari hasil penyulingan pada tahap pertama. Proses-proses tersebut meliputi:

1. Perengkahan (cracking): Pada proses perengkahan, dilakukan perubahan struktur kimia senyawa-senyawa hidrokarbon yang meliputi: pemecahan rantai, alkilasi (pembentukan alkil), polimerisasi (penggabungan rantai karbon), reformasi (perubahan struktur), dan isomerisasi (perubahan isomer).
2. Proses ekstraksi: Pembersihan produk dengan menggunakan pelarut sehingga didapatkan hasil lebih banyak dengan mutu lebih baik.
3. Proses kristalasasi: Proses pemisahan produk-produk melalui perbedaan titik cairnya. Misalnya, dari pemurnian solar melalui proses pendinginan, penekanan, dan penyaringan akan diperoleh produk sampingan lilin.
4. Pembersihan dari kontaminasi (treating): Pada proses pengolahan tahap pertama dan tahap kedua sering terjadi kontaminasi (pengotoran). Kotoran-kotoran ini harus dibersihkan dengan cara menambahkan soda kaustik (NaOH), tanah liat atau hidrogenasi.

Hasil proses tahap kedua ini dapat dikelompokan berdasarkan titik didih dan jumlah atom karbon pembentuk rantai karbonnya.

Tabel beberapa fraksi hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya.

 

Fraksi Minyak Bumi	Jumlah atom C	Titik didih (oC)	Manfaat Minyak Bumi
Gas	C1-C4	< 20	Bahan bakar gas (LPG) dan bahan baku sintesis senyawa organic
Eter petroleum	C5-C7	30 – 90	Pelarut dan cairan pembersih
Bensin (Gasolin)	C5-C10	40 – 180	Bahan bakar kendaraan bermotor
Nafta	C6-C10	70 – 180	Bahan baku sintesis senyawa organic
Kerosin	C11-C14	180 – 250	Bahan bakar jet dan bahan bakar kompor paraffin
Minyak solar dan diesel	C15-C17	250 – 300	Bahan bakar kendaraan bermesin diesel dan bahan bakar tungku di industry
Minyak pelumas	C18-C20	300 – 350	Oil dan pelumas
Lilin	C20+	> 350	Petroleum jelly dan lilin paraffin untuk membuat lilin, kertas berlapis lilin, lilin batik, dan bahan pengkilan seperti semir
Minyak bakar	C20+	> 350	Bahan bakar kapal, pemanas industri (boiler plant), dan pembangkit listrik
Bitumen	C40+	> 350	Material aspal jalan dan atap bangunan

 

E. Membandingkan Kualitas Bensin Berdasarkan Bilangan Oktan

Bensin merupakan bahan bakar kendaraan bermotor yang memiliki peranan penting. Di Indonesia, tersedia beberapa jenis bensin, misalnya premium, pertamax, dan pertamax plus. Setiap jenis bensin memiliki mutu yang berbeda. Mutu bensin ditentukan oleh efektivitas pembakarannya di dalam mesin. Hal ini dipengaruhi ketepatan waktu pembakaran sehingga tidak menimbulkan ketukan (knocking) yang mengganggu gerakan piston pada mesin. Ketukan dapat mengurangi efisiensi bahan bakar, menyebabkan mesin mengelitik, dan bahkan merusak mesin.

Mutu bensin biasanya dinyatakan dengan bilangan oktan (octane number). Bilangan oktan ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin sehingga diperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar dan menghasilkan ketukan paling banyak, sedangkan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar dan menghasilkan ketukan paling sedikit. Sebagai contoh, suatu campuran yang terdiri dari 25% n-heptana dan 75% isooktana akan mempunyai bilangan oktan (25/100 × 0) + (75/100 × 100) = 75. Jadi, pertamax dengan bilangan oktan 92 akan memiliki mutu bensin yang setara dengan campuran 92% isooktana dan 8% n-heptana.

Secara umum, bensin yang mengandung alkana rantai lurus akan memiliki nilai bilangan oktan lebih rendah dibanding yang mengandung alkana rantai bercabang, alisiklik, ataupun aromatik. Sebagai contoh, n-heksana memiliki bilangan oktan 25, sedangkan 2,2-dimetilbutana memiliki bilangan oktan 92.

Fraksi bensin dari hasil penyulingan umumnya mempunyai bilangan oktan ~70 yang tergolong relatif rendah. Oleh karena itu, ada beberapa hal yang dapat dilakukan untuk menaikkan bilangan oktan:

• mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi menjadi hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming;
• menambahkan hidrokarbon alisiklik ataupun aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin; atau
• menambahkan zat aditif antiketukan ke dalam bensin sehingga memperlambat pembakaran bensin. Zat antiketukan yang dapat digunakan yaitu TEL (tetraethyl lead) dengan rumus kimia Pb(C₂H₅)₄. Namun, senyawa timbal (Pb) ini merupakan racun yang dapat merusak otak, sehingga penggunaannya dilarang dan diganti dengan zat antiketukan lainnya seperti MTBE (methyl tertiary-butyl ether) ataupun etanol.

 

Demikianlah materi pembelajaran pada hari ini, tetap semangat nak... karena minggu depan kita akan melaksanakan PTS Ganjil TP 2022/2023... semoga sukses.....