Struktur Kimia Lubricant

Rangkuman Diskusi Kimia Terapan Mailing List Migas Indonesia bulan Oktober 2006 membahas tentang struktur kimia lubricant.

Bagaimanakah rumus kimia dari penyusun utama lubricant oil dan grease, pasalnya MSDS dari produsen jarang menjelaskan komponen penyusun utamanya dengan alas an rahasia dagang.

Diskusi selengkapnya dapat dilihat dalam file berikut.

Pertanyaan : hr_hse@citratubindo.com

Dear rekan,Ada yang bisa beri pencerahan kepada saya tentang bagaimana rumus kimia dari penyusun utama lubricant oil dan grease. Saya sudah lihat MSDS dari produsen yang bersangkutan, tetapi keterangan mengenai apa komponen penyusun utamanya jarang sekali dijelaskan dengan alasan rahasia dagang.

Tanggapan 1 : roeddy setiawan

dear hr_se,

bisa dibilang any fluid yang kinematic viscosity nya stabil di daerah kerja mesin yang harus dikasih pelumas. kinematic viscosity yang terlalu kecil/encer mudah (cukup dengan hp kecil) untuk mengalirkan pd dua bidang antar muka say antara shaft dengan bearing, tapi juga kurang kuat untuk mempertahankan film di antar muka tersebut, sehingga resiko bergesekan lebih besar. kinematic viscosity besar sulit untuk memompakan ke dua bidang tersebut.tergantung keperluannya, lubricant bisa air,vegetable oil,mineral oil,synthetic oil, solid lubricant seperti talc dan carbon.

kemampuan melumas diukur oleh viscosity index (VI). societe automotive enginer/SAE membuat scala VI ini, VI=0 yang terjelek, VI=100 terbaik. tapi dengan kemajuan aditive dan synthetic oil, lubricant buat automotive biasanya VI dari 80 sd 400. disamping VI, banyak lagi parameter lain, seperti kemampuan membersihkan, tidak cepat degradasi/reactive tidak membentuk emulsi dg air dan macam2 tidak yang lain. kompletnya bisa dipelajari di lubricant handbook dr chemical structure biasanya hydrocarbon saturated, non saturated. polyolefin, synthetic ester, polyglycol,silicon base dan banyak lagi. jadi jangan ragu ragu kalau anda pelototin sifat fisika dari berbagai chemicals dan tiba2 ketemu, cocok dengan viscosity index yang diharapkan untuk machineri, anda sudah menemukan lubricant, tinggal diatur saja komersial nya.

Tanggapan 2 : hr_hse@citratubindo.com

Terima kasih banyak Pak Roeddy..Informasinya sangat membantu sekali.

Ohya, biasanya untuk hidrocarbon saturated, non saturated , atau mineral oil, syntetic oil ( ato bahan penyusun lubricant yang berasal dari refinery) didominasi oleh hidrokarbon dengan berapa susunan atom carbon? C10, C12 atau ....?

Tanggapan 3 : roeddy setiawan

Dear pak Deni,

barangkali lihat di perry mungkin sebagian ada, kalau saturated non cyclic, c10 - 12 kan kerosine, c13 -16 , diesel .mungkin > dr c20, bisa di check juga dengan density nya. pokok nya lubricant itu ditaylor for spesific purpose, selain lubricity, heat capacity untuk removing heat, clean ability dan lain lain sifat yang diperlukan, base lube sering ditambal dg komponen lain agar pas.

misal nya minyak rem itu kebanyakan glycol, maksudnya kalau ada sedikit air, dia diabsorb glycol.kalau dibiarkan keluyuran dlm bentuk bebasnya, kalau kena panas karena contact dengan disk, airnya bisa menguap, yang mengakibatkan orang bilang, rem nya tiba2 blong, tentunya air juga ada maximumnya. plus racikan2 yang lain misalnya anti mengembangkan rubber dll. jadi silahkan bikin minyak rem, beli glycol nya drum druman , tinggal dikasih warna, dan botol yang menarik h h h kidding. biar nyak serius terus.

Tanggapan 4 : adhi budhiarto

Lubricants terdiri dari lube based oil dan additives. Lube based oil merupakan komponen terbesar yaitu 80-99 %. Lube based oil dikelompokkan berdasarkan berbagai macam kategori. Pengelompokan yang umum adalah yang didefinisikan oleh American Petroleum Institute, yaitu :1. Grup I : viscosity index = 80 - 120, komponen lube based oil < 90 %, sulfur > 0,03 %.2. Grup II : viscosity index = 80 - 120, komponen lube based oil > 90 %, sulfur < 0,03 %.3. Grup III : viscosity index > 120, komponen lube based oil > 90 %, sulfur < 0,03 %.4. Grup IV : Poly Alfa Olefin (PAO), lube based oil yang biasa digunakan sebagai komponen blending pelumas untuk mesin mobil balap.5. Grup V : yang tidak termasuk grup I s/d grup IV. Dari kelima pengelompokan ini dapat dikelompokan lagi menjadi 2 kelompok, yaitu "conventional" based oil (grup I dan II) dan "synthetic" based oil (grup III, IV, dan V). Sebenernya yang paling dirahasiakan oleh produsen pelumas adalah formula additives-nya, bukan formula lube based oil nya. Bisa aja produsen pelumas beli lube based oil dari perusahaan lain, seperti yang terjadi pada pelumas motor "F-----" yang beli lube based oil dari kilang yang ada di Cilacap, padahal kilang Cilacap juga menjual pelumas motor (merk "E-----"), tapi additives keduanya berbeda.

Banyak macam additives seperti : Viscosity index improver (polimer untuk meningkatkan ketahanan viskositas terhadap pengaruh suhu alias menaikkan viscosity index)Anti-oxidant (untuk meningkatkan kestabilan oksidasi agar tidak terdegradasi), biasanya berupa phenol atau zinc-dialkyl dithiophopate.

Detergent additives/dispersants (untuk bersihin fouling pada mesin sehingga metal tidak cepat aus karena gesekan) Anti-wear additive (untuk menetralisir corrosive agent dan mencegah keausan akibat proses korosi pada metal mesin)Pour point depressant (untuk menaikkan pour point dengan cara menghambat pembentukan wax)Anti-rust additives (untuk melapisi metal sehingga tidak mudah teroksidasi dan menjadi karat) Di kilang, analisa yang dilakukan untuk liquid adalah analisa distilasi, sedangkan untuk gas baru analisa komponen. Tapi kurang lebih seperti yang dijelaskan Pak Roeddy Setiawan.

Komponen penyusun lube based oil terdiri dari n-paraffine, iso-paraffine, naphthenes, dan aromatics (ratio-nya berbeda-beda tergantung jenis crude).Viscosity : makin ke kanan makin tinggi (n-parrafine memiliki viscosity paling rendah dan aromatics memiliki viscosity paling tinggi).Viscosity Index (VI) : makin ke kanan makin rendah (sehingga jika diinginkan pelumas dengan VI yang tinggi, maka dipilih crude jenis paraffinic.Pour point : makin ke kanan makin rendah.O2 stability : makin ke kanan makin baik.Additives response : makin ke kanan makin rendah.Sebagai contoh, paraffin (n-paraffine dan iso-paraffine) mempunyai VI yang sangat baik (paling tinggi), tetapi keduanya juga mempunyai melting point yang tinggi dibandingkan yang lain, sehingga akan membentuk wax dan harus dipisahkan dari komponen penyusun pelumas hingga dapat diperoleh pour point sesuai dengan keinginan. Iso-paraffine dengan rantai cabang yang semakin banyak, melting point nya akan semakin rendah dan mempunyai sifat yang baik sebagai pelumas, meskipun viscosity nya lebih rendah daripada komponen sejenis yang mempunyai berat molekul dan boiling point yang sama. Adanya naphthene yang terdiri dari satu atau lebih ikatan jenuh yang terdiri dari 5 s/d 6 atom karbon yang terikut pada komponen paraffin membuat viscosity menjadi lebih tinggi dan melting point lebih rendah, dan mempunyai VI yang baik/tinggi pada susunan molekul tersebut, walopun tidak setinggi paraffine murni, tetapi relative masih bagus sebagai pelumas. Aromatic hydrocarbon mempunyai viscosity tinggi tetapi VI rendah, sehingga komponen ini tidak cocok sebagai pelumas. Namun, aromatic mempunyai kestabilan oksidasi yang baik. Aromatic hydrocarbon tipe poly-aromatic adalah yang mempunyai karakteristik yang jelek sebagai pelumas, oleh karena itu harus dipisahkan, sedangkan mono-aromatic hydrocarbon pada konsentrasi tertentu diperlukan untuk meningkatkan kestabilan oksidasi. Secara ringkas, komposisi pelumas yang ideal dapat digambarkan sebagai berikut : Komponen n-paraffine harus diambil dari komposisi karena mempunyai pour point yang tinggi (wax).Iso-paraffine tetap dipertahankan ada agar VI dapat tinggi.Ikatan tak jenuh sebagian besar tetap dipertahankan karena akan meningkatkan solvency, tetapi komponen ini mempunyai kelemahan karena VI yang rendah.Komponen aromatic harus diambil dari komposisi, hanya sebagian kecil mono-aromatic dan poly-aromatic dipertahankan untuk meningkatkan solvency dan auto-inhibition. Sekian. Semoga bermanfaat.