,
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Sumber energi
yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal
dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut
berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.
Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang
mati.
Minyak bumi
dan gas alam merupakan senyawa hidrokarbon. Rantai karbon yang menyusun minyak
bumi dan gas alam memiliki jenis yang beragam dan tentunya dengan sifat dan
karakteristik masing-masing. Sifat dan karakteristik dasar minyak bumi inilah
yang menentukan perlakuan selanjutnya bagi minyak bumi itu sendiri pada
pengolahannya. Hal ini juga akan mempengaruhi produk yang dihasilkan dari
pengolahan minyak tersebut. Oleh karen itu sebagai generasi penerus bangsa,
kita juga harus memikirkan bahan bakar alternatif apa yang dapat digunakan
untuk menggantikan bahan bakar fosil ini, jika suatu saat nanti bahan bakar ini
habis.
B. Tujuan
Adapun
tujuan atau topik penulisan makalah ini diantaranya :
1. Dapat
mengetahui dan mendalami Proses pembentukan Minyak Bumi
2. Dapat
mengetahui Komponen Penyusun Minyak Bumi
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Proses Pembentukan Minyak Bumi
Membahas identifikasi minyak bumi
tidak dapat lepas dari bahasan teori pembentukan minyak bumi dan kondisi
pembentukannya yang membuat suatu minyak bumi menjadi spesifik dan tidak sama
antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya. Pemahaman tentang proses
pembentukan minyak bumi akan diperlukan sebagai bahan pertimbangan untuk
menginterpretasikan hasil identifikasi. Ada banyak hipotesa tentang
terbentuknya minyak bumi yang dikemukakan oleh para ahli, beberapa diantaranya
adalah :
1.
Teori Biogenesis (Organik)
Macqiur
(Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa
minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan. Kemudian M.W. Lamanosow (Rusia, 1763)
juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukung oleh sarjana lainnya
seperti, New Beery (1859), Engler (1909), Bruk (1936), Bearl (1938) dan Hofer.
Mereka menyatakan bahwa: “minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang
telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam
perut bumi.”
2.
Teori
Abiogenesis (Anorganik)
Barthelot (1866) mengemukakan bahwa
di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan
temperatur tinggi akan bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena.
Kemudian Mandeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat
adanya pengaruh kerja uap pada karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih
ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak
bumi mulai terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan
bersamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan
fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di
atmosfir beberapa planet lain.
Dari sekian banyak hipotesa tersebut
yang sering dikemukakan adalah Teori Biogenesis, karena lebih bisa. Teori
pembentukan minyak bumi terus berkembang seiring dengan berkembangnya teknologi
dan teknik analisis minyak bumi, sampai kemudian pada tahun 1984 G. D. Hobson
dalam tulisannya yang berjudul “The Occurrence and Origin of Oil and Gas”.
Berdasarkan teori Biogenesis, minyak
bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon.
Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir dengan permukaan bumi, yang
digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, dimana karbon
diangkut dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Pada arah pertama,
karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak dari
atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut.
Pada arah yang kedua CO2 dibebaskan
kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan
mikroorganisme). 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.
Pada mulanya senyawa tersebut
(seperti karbohidrat, protein dan lemak) diproduksi oleh makhluk hidup sesuai
dengan kebutuhannya, seperti untuk mempertahankan diri, untuk berkembang biak
atau sebagai komponen fisik dan makhluk hidup itu. Komponen yang dimaksud dapat
berupa konstituen sel, membran, pigmen, lemak, gula atau protein dari
tumbuh-tumbuhan, cendawan, jamur, protozoa, bakteri, invertebrata ataupun
binatang berdarah dingin dan panas, sehingga dapat ditemukan di udara, pada
permukaan, dalam air atau dalam tanah.
Embrio ini mengalami perpindahan dan akan
menumpuk di salah satu tempat yang kemungkinan menjadi reservoar 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 geologi dalam perut bumi. Pertama akanmengalami proses diagenesis,
dimana senyawa organik dan makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan
terkubur 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 dan dehidratasi.
Semakin dalam pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya, penam-bahan
kedalaman 30 – 40 m akan menaik-kan temperatur 1°C. 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 bersama-sama dengan
bio-marka. 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 ter-perangkap pada suatu batuan
berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak. Apabila
dicuplik batuan yang memenjara minyak ini (batuan induk) atau minyak yang
terperangkap dalam rongga bumi, akan ditemukan fosil senyawa-senyawa organik.
Fosil-fosil senyawa inilah yang ditentukan strukturnya menggunaan be-berapa
metoda analisis, sehingga dapat menerangkan asal-usul fosil, bahan pembentuk,
migrasi minyak bumi serta hubungan antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi
lain dan hubungan minyak bumi dengan batuan induk.
B.
Komponen
Penyusun Minyka bumi
Minyak
Bumi dan gas alam adalah campuran kompleks hidrokarbon dansenyawa-senyawa
organik lain. Komponen hidrokarbon adalah komponen utamaminyak bumi dan gas alam.
Gas alam terdiri dari alkana suku rendah, yaitumetana, etana, propana, dan
butana. Selain alkana juga terdapat berbagai gas lainseperti karbondioksida
(CO2) dan hidrogen sulfida (H2S), beberapa sumur gas juga mengandung
helium.Minyak Bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform,
melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi,
umur lapanganminyak dan juga kedalaman sumur. Sedangkan hidrokarbon yang
terkandungdalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana, senyawa
lain yangterkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur, Oksigen,
Nitrogendan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel,
Besidan Tembaga.Komponen HidrokarbonBerdasarkan atas hasil analisa Perbandingan
unsur-unsur yang terdapat dalamkomponenminyak bumi diperoleh data sebagai
berikut :
1) Karbon
: 83,0-87,0 %
2) Hidrogen
: 10,0-14,0 %
3) Nitrogen
: 0,1-2,0 %
4) Oksigen
: 0,05-1,5 %
5) Sulfur
: 0,05-6,0 %
Sedangkan
komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atastiga golongan,
yaitu :
1)
golongan parafinik , parafin)
CnH2n + 2 , alkana ini memiliki rantai lurusdan bercabang, fraksi
ini merupakan yang terbesar di dalam minyak mentah.
2)
golongan naphthenik , (napten) CnH2n , Sikloalkana ada yang
memilikicincin
5 (lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.
3)
golongan aromatik , Aromatik
hanya terdapat dalam jumlah kecil, tetapi sangat diperlukan dalam bensin
karena :
a. Memiliki
harga anti knock yang tinggi
b. Stabilitas
penyimpanan yang baik
c. Dan
kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar (fuels)
Proporsi
dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung pada sumber dariminyak
bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon
yang terbanyak tetapi kadang-kadang
(disebut sebagai crude napthenic) mengandung sikloalkana sebagai
komponen yang
terbesar, sedangkan
aromatik
selalu
merupakankomponen
yang paling sedikit.
1.
Senyawa
Hidrokarbon
Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang
paling sederhana.Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang
hanyatersusun dari atom hidrogen dan atom karbon.Berdasarkan susunan atomkarbon
dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar,yaitu senyawa
alifatik dan senyawa siklik.
a.
Senyawa hidrokarbon alifatik
Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon
yang rantai C nyaterbuka dan rantai C itu
memungkinkan bercabang. Berdasarkan jumlah ikatannya, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh
dan tidak jenuh.
1)
Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nyahanya
berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana.
1)
Senyawa
alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang
rantai C nyaterdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkapdua dinamakan alkena dan memiliki
rangkap tiga dinamakan alkuna. Contoh senyawa hidrokarbon
alifatik tak jenuh.
b.
Senyawa hidrokarbon siklik
Senyawa
hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nyamelingkar dan
lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping.Golongan ini terbagi lagi
menjadi senyawa alisiklik dan aromatik.
1)
senyawa alisiklik yaitu senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai tertutup.
2)
Senyawa aromatik yaitu senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom Cyang membentuk rantai
benzena. Contoh senyawa aromatik
2.
Crude
Oil
Crude
oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutamasenyawaan
Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaanOrgano Metalik (dalam
jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garamanorganik (sebagai suspensi
koloidal).
a.
Senyawaan Sulfur
Crude
oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang
lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak
menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkankorosi (khususnya
dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknyaasam yang dihasilkan dari
oksida sulfur (sebagai hasil pembakarangasoline) dan air.
b.
Senyawaan Oksigen
Kandungan
total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 %dan menaik dengan naiknya
titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisamenaik apabila produk itu lama
berhubungan dengan udara. Oksigendalam 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) danasam alifatik.
c. Senyawaan
Nitrogen
Umumnya
kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah,yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan
tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun
terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan
nitrogen terbanyak terdapat padafraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar
yang mempunyai beratmolekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam
mineral encer,sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak
dapatdiekstrak dengan asam mineral encer.
d.
Senyawa Organo Metalik
Logam-logam seperti
besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking
mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapatmenurunkan produk gasoline,
menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator
temperatur tinggi, misalnyaoil-fired gas turbine, adanya konstituen logam
terutama vanadium dapatmembentuk 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 turunnyatitik
lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.Agar dapat diolah menjadi
produk-produknya, minyak bumi dari sumur diangkut ke Kilang menggunakan
kapal, pipa, mobil tanki atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi diolah
menjadi produk yang kita kenal secarafisika berdasarkan trayek titik didihnya
(distilasi), dimana gas berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu
(aspal) berada pada dasar kolomfraksinasi.Setiap trayek titik didih disebut
“Fraksi”, misal :0-50°C : Gas50-85°C : Gasoline85-105°C : Kerosin
105-135°C
: Solar > 135°C : Residu (Umpan proses lebih lanjut) Jadi yang namanya
minyak bumi atau sering juga disebut
crude
oil merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang
palingkecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan
jenishidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon
bahkanlebih.Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisikimianya
menjadi empat jenis, yaitu:
a) Parafin
b) Olefin
c) Naften
d) Aromat
Sedangkan
sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam minyak bumiadalah senyawa
siklo-parafin yang disebut juga naften dan/atau senyawaaromat. Pada gambar
disamping adalah contoh dari siklo-parafin dan aromat.
Keluarga
hidrokarbon’ terebut diatas disebut homologis, karena sebagian besar
kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkankedalam beberapa
jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secara umum,di dalam kilang minyak
bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukanterhadap hidrokarbon yang
memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dari C7. Pada umumnya kandungan
tersebut dapat dipisahkan dan diidentifikasi,tetapi hanya untuk keperluan di
laboratorium.
Campuran
siklo parafin dan aromat dalam rantai hidrokarbon panjangdalam minyak bumi
membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadiminyak bumi jenis aspaltin.
Minyak
bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk parafin murnimaupun aspaltin
murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara parafin dan aspaltin.
Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis parafindan minyak bumi
jenis aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak parafin atau
aspaltin dalam minyak bumi. Artinya minyak bumi dikatakan jenis parafin
jika senyawa parafinnya lebih dominan dibandingkan aromatdan/atau siklo
parafinnya. Begitu juga sebaliknya.
Dalam
skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang
titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya.Pengelompokan produk
berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukandibandingkan pengelompokan
berdasarkan komposisinya.
Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi
terdapat dalam bentuk tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini
banyak terdapat dalamrantai hidrokarbon panjang atau pada produk distilat
pertengahan (middledistillate).
Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam
minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan
logam organik, yaitunatrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).
Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak
dapat ditentukan secara pasti,
karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi
jumlah darirantai
hidrokarbonnya.
Jika minyak bumi tersebut
banyak mengandunghidrokarbon
rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikitmaka titik
didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantai panjang
dimana
memiliki
jumlah
atom karbon
lebih banyak maka
titik didihnya lebih tinggi.
BAB
III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Proses pembentukan minyak bumi yaitu
berasal dari reaksi kalsium karbida, CaC2 (dari reaksi antara batuan karbonat dan
logam alkali) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat berubah menjadi
minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi. Produk hasil pengolahan minyak
bumi antara lain : Bahan bakar, napta, gasoline, kerosin, minyak solar, minyak
pelumas dan residu. Minyak bumi selain bahan bakar juga sebagai bahan industri
kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari yang disebut
petrokimia.
Dampak yang ditimbulkan dari pembakaran
bahan bakar yang tidak sempurna Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna,
akan menghasilkan senyawa-senyawa kimia yang dalam bentuk gas dapat mencemari
udara dan kadang-kadang mengasilkan partikel-pertikel yang menimbulkan asap
cukup tebal, sehingga dapat menyebabkan terjadinya pencemaran udara.
Pencemaran lain adalah gas karbon
monoksida, Co, gas ini berbahaya pada tubuh manusia karena lebih mudah terikat
pada hemoglobin darah, sehingga kemampuan darah mengikat oksigen menjadi
menurun.
B.
Saran
Bertolak dari peranan minyak bumi yang begitu banyak
sumbangsihnya dalam pelaksanaan kegiatan manusia, penyusun memberikan
saran sebagai berikut:
1. Sebaiknya
minyak bumi digunakan dengan
sebijaksana
dan seefisien mungkin karena minyak bumi
tidak dapat diperbaharui lagi dan dalam
penggunaan Minyak Bumi juga dapat menimbulkan kerusakan terhadap alam.
2. Maka dari
itu penelitian
dan pengembangan sumber
energi lain yang ramah lingkungan dan
dapat diperbaharui sangat diperlukan untuk menunjang kehidupan mendatang yang
jauh bebas dari dari dampak penggunaan Minyak Bumi
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar