1Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Produk Minyak Bumi

Kira-kira seratus lima puluh tahun yang lampau, satu-satunya

produk minyak bumi yang dihasilkan oleh kilang minyak adalah kerosin

yang digunakan sebagai bahan bakar lampu penerangan. Tetapi

dewasa ini sehubungan dengan kemajuan zaman dan kemajuan

teknologi produk minyak bumi telah menjadi puluhan jenisnya, belum

termasuk produk petrokimia yang dihasilkan oleh industri-industri

petrokimia. Produk minyak bumi yang dihasilkan oleh kilang minyak

untuk dipasarkan haruslah memenuhi spesifikasi pemasaran.

Spesifikasi pemasaran produk minyak bumi untuk berbagai negara

pada umumnya tidaklah sama, kecuali untuk bensin penerbangan dan

bahan bakar jet, dimana spesifikasinya disesuaikan dengan spesifikasi

internasional yang dikeluarkan DERD. Spesifikasi pemasaran adalah

batas-batas sifat-sifat yang harus dipenuhi oleh produk-produk minyak

bumi yang ada di pasaran. Spesifikasi ini sebenarnya adalah hasil

kompromi antara sifat kinerja produk minyak bumi dengan

kemampuan kilang minyak untuk menghasilkan produk dari minyak

mentah yang tersedia. Untuk Indonesia, spesifikasi bahan bakar

minyak ditetapkan sesuai dengan keputusan Direktur Jenderal Minyak

dan Gas Bumi yang semuanya dapat dilihat pada lampiran.

Ada beberapa macam cara penggolongan produk jadi yang

dihasilkan oleh kilang minyak. Di antaranya produk jadi kilang minyak

dapat dibagi menjadi: produk bahan bakar minyak (BBM) dan produk

bukan bahan bakar minyak (BBBM). Termasuk produk BBM ialah:

bensin penerbangan, bensin motor, bahan bakar jet, kerosin, solar,

minyak diesel dan minyak bakar. Sedangkan yang ternasuk produk

BBBM ialah: elpiji (liquified petroleum gas-LPG), pelarut, minyak

pelumas, gemuk, aspal, malam parafin, hitam karbon (carbon black)

dan kokas.

2Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Penggolongan yang lain ialah bahwa produk jadi kilang minyak

dapat dibagi menjadi:

1. Produk volatil-elpiji (LPG) dan bensin alam.

2. Minyak ringan-bensin motor, bensin penerbangan, bahan

bakar turbin penerbangan, pelarut, bahan bakar traktor, dan

kerosin.

3. Distilat solar, minyak diesel dan minyak gas.

4. Minyak pelumas-meliputi berbagai jenis minyak pelumas.

5. Gemuk meliputi berbagai jenis gemuk.

6. Malam-meliputi malam parafin, malam kristal mikro (micro

crystalline wax) dan petrolatum.

7. Residu-minyak bakar, kokas petroleum, aspal, hitam karbon

dan lain-lain.

8. Produk khusus-hidrokarbon, bahan kimia, insektisid dan

lain-lain.

Di zaman modern, dengan mobilitas manusia yang sangat

tinggi, bensin merupakan cairan yang sangat penting. Vitalnya bensin

bagi perekonomian suatu negara sama seperti vitalnya darah bagi

tubuh manusia. Tanpa bensin (dan minyak solar), dunia yang kita

ketahui sekarang seperti akan berhenti berdenyut. Sebetulnya apa sih

yang terkandung di dalam bensin sehingga menjadikannya sangat

penting? Artikel ini akan membahas lebih dalam tentang hal ini.

Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai

lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain,

bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan

karbon yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga

membentuk rantai.

Jika kita membakar bensin pada kondisi ideal, dengan oksigen

berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O dan energi panas. 1 galon

bensin (4,5 liter) mengandung 132 x 106 joule energi, yang ekuivalen

dengan 125.000 BTU (British Thermal Unit) atau 37 kwh. Jika manusia

3Tugas Minyak Bumi “Bensin”

bisa mencerna bensin, maka dengan meminum 1 galon bensin ini akan

sama dengan memakan 110 hamburger, tetapi kenyataannya tubuh

manusia tidak memiliki enzim yang bisa mengubah bensin ini menjadi

CO2 dan H2O, sehingga tidak bisa menyerap energi yang dikandung di

dalam bensin.

Dari manakah bensin berasal?

Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang

dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan

ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak

mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara

membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda.

Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan

memiliki sifat dan kelakuan yang berbeda pula. CH4 (metana)

merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam

rantai tersebut akan membuatnya semakin “berat”. Empat molekul

pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana dan butana.

Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas,

dengan titik didih masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C.

Berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19

ke atas berwujud padat.

Dengan bertambah panjangnya rantai hidrokarbon akan

menaikkan titik didihnya, sehingga kita bisa memisahkan hidrokarbon

ini dengan cara destilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan

minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak

mentah.

Bilangan Oktan

4Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk

gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan

kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena

besarnya tekanan ini, campuran udara ? bensin juga bisa terbakar

secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Bilangan oktan

suatu bensin memberikan informasi kepada kita tentang seberapa

besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin tersebut terbakar

secara spontan. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang

tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi

knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan

menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita

hindari.

Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh

molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling

bagus; oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami

pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana,

misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.

Bensin dengan bilangan oktan 87, berarti bensin tersebut

terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul

lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat

kompresi tertentu yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan

untuk mesin kendaraan yang memiliki ratio kompresi yang tidak

melebihi angka tersebut.

Zat aditif bensin

Menambahkan tetraetil lead pada bensin akan meningkatkan

bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin “murah” dapat

digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan lead (timbal)

ini. Tetapi akibatnya adalah bumi yang kita tinggali ini diselimuti oleh

lapisan tipis lead, dan lead ini berbahaya untuk makhluk hidup,

5Tugas Minyak Bumi “Bensin”

termasuk manusia. Sehingga di negara-negara maju, lead sudah

dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.

Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam

bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether), yang berasal dan

dibuat dari etanol. MTBE ini selain dapat meningkatkan bilangan oktan,

juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin,

sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang

menghasilkan gas CO. Tetapi, belakangan diketahui bahwa MTBE ini

juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik

dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran

pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pom bensin)

dan MTBE ini masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-

sumber air minum lainnya.

Masalah yang ditimbulkan bensin

Bensin yang digunakan oleh kendaraan akan menimbulkan dua

masalah utama. Masalah pertama adalah asap dan ozon di kota-kota

besar. Masalah kedua adalah karbon dan gas rumah kaca.

Idealnya, ketika bensin dibakar di dalam mesin kendaraan,

akan menghasilkan CO2 dan H2O saja. Kenyataannya pembakaran di

dalam mesin tidaklah sempurna, dalam proses pembakaran bensin,

dihasilkan juga:

Karbon monoksida, CO, yang merupakan gas beracun.

Nitrogen oksida, NOx, sebagai sumber utama asap di perkotaan

yang jumlah kendaraannya sangat banyak.

Hidrokarbon yang tidak terbakar, sebagai sumber utama ozon di

perkotaan. Berbeda dengan lapisan ozon yang berada di

atmosfer atas (stratosfer) yang berguna bagi manusia dan

makhluk hidup lainnya, ozon yang kontak langsung dengan

manusia dan makhluk hidup ini berbahaya, karena bersifat

oksidator.

6Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Karbon juga menjadi masalah, ketika karbon dibakar akan

berubah menjadi CO2 yang merupakan gas rumah kaca. Gas rumah

kaca ini akan menyebabkan perubahan iklim bumi (pemanasan global),

naiknya permukaan air laut (karena es di kutub mencair), banjir,

terancamnya kota-kota di pesisir pantai, dan sebagainya.

Oleh karena alasan-alasan inilah, para ilmuwan sekarang

sedang berusaha untuk mengganti bahan bakar bensin dengan bahan

bakar hidrogen yang lebih ramah lingkungan, karena jika H2 ini

direaksikan dengan O2 hanya akan menghasilkan air (uap air).

BENSIN MOTOR

Bensin motor adalah campuran kompleks yang terutama terdiri

dari senyawa-senyawa hidrokarbon, yang mempunyai daerah didih

ASTM sekitar 40 sampai 180oC, dan digunakan sebagai bahan bakar

mesin motor bakar. Menurut ASTM, bensin motor dibagi ke dalam lima

kelas berdasarkan volatilitasnya (volatility class), yaitu kelas volatilitas

A, B, C, D dan E (ASTM D 439-89). Spesifikasi ini menetapkan

karakteristik bensin motor untuk digunakandi daerah-daerah dengan

kondisi operasi yang berbeda-beda sesuai dengan perubahan cuaca

daerah di mana bensin motor digunakan.

Dewasa ini kilang minyak di Indonesia memproduksi lima jenis

bensin motor, yaitu:

1. Bensin premium 88 yang mempunyai angka oktan riset

minimum 88, berwarna kuning dan menggunakan pengungkit

oktan TEL maksimum 1,5 ml per galon Amerika bensin.

2. Bensin premix 94 yang mempunyai angka oktan riset minimum

94 berwarna oranye, menggunakan pengungkit oktan TEL

7Tugas Minyak Bumi “Bensin”

dengan kandungan Pb maksimum 0,45 gr/l dan metil tersier butil

eter (MTBE) maksimum 15% volum.

3. Bensin super TT yang mempunyai angka oktan riset minimum

95, tidak berwarna dan tidak mengandung TEL. dapat

ditambahkan MTBE maksimum 10% volum untuk memenuhi

spesifikasi angka oktan.

4. Bensin prima TT yang mempunyai angka oktan riset minimum

98 tidak berwarna dan tidak mengandung TEL. dapat

ditambahkan MTBE maksimum 15% volum untuk memenuhi

spesifikasi angka oktan.

5. Bensin petro 2T yang mempunyai angka oktan riset minimum 72

berwarna hijau dan dengan kandungan timbal (Pb) maksimum

0,1 gr/l. ditambahkan MTBE maksimum 15% volum untuk

memenuhi spesifikasi angka oktan. Bensin ini khusus digunakan

untuk mesin motor bakar dua langkah.

2.2 Sifat bensin motor

Banayk sifat-sifat yang diperlukan bagi bensin motor agar bensin

motor dapat memberikan unjuk kerja yang sebaik-baiknya, namun

diantaranya yang paling penting ialah volatilitas dan karakteristik anti

ketukan (antiknock characteristics).

2.2.1. Volatilitas

Volatilitas bensin yang dapat ditentukan dengan uji tekanan uap Reid

(ASTM D 86), berpengaruh terhadap kemudahan mesin dihidupkan

dalam keadaan dingin (starting characteristics), pemanasan dan

percepatan, daya serta ekonomi penggunaan bensin pada semua

kondisi mesin dan pengenceran minyak karter.

2.2.2. Sifat anti ketuk

8Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Setiap bensin memupnyai kemampuan untuk melakukan sejumlah

kerja maksimum tertentu dalam sebuah mesin. Apabila bensin dipaksa

untuk melakukan kerja yang melampaui kerja maksimum yang dapat

dilakukannya, maka bensin akan memberikan reaksi dengan

memberikan daya yang kurang dan memberikan suara dalam mesin

yang disebut ketukan mesin (engine knock).

Apabila bensin dibakar relatif lambat, maka bensin dapat memberikan

daya secara maksimum. Pada kondisi ini, tersedia waktu yang cukup

bagi tekanan untuk disalurkan ke torak dan memberikan dorongan

yang kuat. Tetapi apabila mesin dipercepat atau mesin disuruh bekerja

lebih keras, bensin tidak terbakar biasa tetapi akan meledak. Ledakan

atau pembakaran bensin yang sangat cepat mengakibatkan mesin

mengetuk. Apabila ketukan mesin terjadi, kenaikan tekanan yang

disebabkan karena pelepasan panas akan terjadi sedemikian cepatnya,

sehingga kenaikan tekanan akan dihilangkan untuk melawan

kelembaman torak.

Bensin mempunyai kemampuan yang berbeda-beda untuk menahan

ketukan. Tahanan ketukan bensin disebut kualitas anti ketuk

(antiknock quality) dan diukur dengan angka okta. Makin tinggi kualitas

anti ketuk, makin tinggi kemampuan bensin untuk menahan ketukan

dan makin besar pula daya maksimum yang dapat dihasilkannya.

Perlu diketahui bahwa bensin dengan kualitas antiketuk yang tinggi

hanya diperlukan pada waktu mesin harus memberikan daya yang

tinggi, seperti pada saat ada percepatan. Pada waktu mengendarai

mobil dengan kondisi yang tetap dan pada jalan yang datar, bensin

dengan angka oktan rendah sudah dapat menjalankan mesin tanpa

ada ketukan.

Ketukan yang berlebihan dalam mesin akan mengakibatkan kerusakan

pada bagian atas torak, di mana permukaan bagian atas torak akan

menjadi kasar, karena terlepasnya partikel-partikel logam oleh

gelombang tekanan yang terjadi selama ketukan.

9Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Tips sederhana mengetahui kemurnian bensin premium

Sebagian besar orang menggunakan bensin sebagai bahan

bakar untuk transportasi. Di sini sengaja hanya membahas premium

bukan pertamax, karena premium lebih banyak digunakan di

masyarakat. Jika kita menggunakan premium yang sudah

terkontaminasi dengan zat lain atau partisi biasanya minyak tanah

atau solar tentu sangat merugikan. Apalagi jika kita membeli bensin

premium bukan di tempat resminya.

Berikut ini adalah tips cara mengetahui kadar bensin Premium

yang tercampur dengan partisi lain yang dijual di SPBU dan tempat

lain. Cara ini bisa digunakan jika terkontaminasinya bensin premium

dengan minyak tanah atau sejenisnya tercampur secara homogen.

1. Siapkan sample bensinnya, ambil bensin dari SPBU atau eceran

menggunakan pipet.

2. Bensin diletakkan dalam wadah kaca bersih dan kering, jangan

diletakkan dalam tempat platik karena nanti bisa melarutkan

plastiknya.

3. Biarkan beberapa hari atau beberapa jam di tempat terbuka

supaya bensin itu menguap, tergantung volume bensinnya.

Atau bisa juga dengan dipanaskan dengan pemanas sedang

saja mengingat bensin itu mudah menguap. Lebih baik

didiamkan saja sebentar atau beberapa jam. Lebih baik lagi

ditutup pakai alumunium foil lalu diberi lubang.

4. Jika bensin itu sudah menguap. Diamati dan diteliti jika tidak ada

sisa ditempatnya berarti itu bensin murni.Jika ada sisa berarti

ada campurannya. Jika campurannya minyak tanah atau

tercampur solar maka akan terlihat karena titik didih bensin

lebih rendah daripada minyak tanah atau solar.

10Tugas Minyak Bumi “Bensin”

Tips ini didasarkan pada teori dan prinsip destilasi minyak

bumi, Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan

bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan

menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat

dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan

kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih

rendah akan menguap lebih dulu.