Minyak dan Gas Bumi ( Gas Alam )

1. Pembentukan Minyak Bumi, Gas Alam, dan Batu BaraMinyak bumi dan gas alam diduga berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan, dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Dugaan itu didasarkan pada kesamaan unsur-unsur yang terdapat dalam bahan tersebut dengan unsur-unsur yang terdapat dalam makhluk hidup. Sisa organisme itu mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan diatasnya. Dengan menigkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.

2. Komposisi Gas Alam, Minyak Bumi, dan Batu BaraGas Alam terdiri dari alkana suku rendah, yaitu metana, etana, propana, dan butana, dengan metana sebagai komponen utamanya. Selain alkana, juga terdapat berbagai gas lain, yaitu Karbon dioksida (CO2) dan Hidrogen sulfida (H2S).Minyak Bumi sebagian besar tediri atas Hidrokarbon, yaitu alkana dan sikloalkana.Batu Bara mengandung Hidrokarbon suku tinggi dan Senyawa Belerang.

3. Pengolahan Minyak BumiMinyak mentah (crude oil) belum dapat digunakan sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah terlebih dahulu. Pengolahan ( pemurnian = refining ) minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih yang mirip. Mula-mula dipanaskan pada suhu sekitar 400°C, kemudian dialirkan ke dalam menara Fraksionasi.

Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup gelembung. Semakin ke atas, suhunya semakin rendah. Demikian hingga komponen yang mencapai puncak menara yaitu berupa gas, yang disebut gas petroleum, yang kemudian dicairkan menjadi LPG ( Liquified Petroleum Gas).

Fraksi Ukuran Molekul Titik Didih (°C) Kegunaan

Gas-gas Petroleum C1 – C5 - 160 – 30Bahan Bakar (LPG),

Sumber Hidrogen

Eter Petroleum C4 – C6 30 – 90Pelarut, binatu kimia (dry

cleaning)Bensin (gasoline) C5 – C12 30 – 200 Bahan Bakar motor

Minyak Tanah (kerosin)

C9 – C14

180 – 400Bahan bakar mesin diesel, bahan bakar industri, untuk

crakcingMinyak Solar C14 – C18

Minyak Diesel C16 – C18

Pelumas C18 – C20 350 ke atas Pelumas

Lilin (parafin) C20 – C22Zat dengan titik

cair rendahLilin , dll .

Minyak Bakar - C25Residu

Bahan BakarBitumen (aspal) C25 lebih Pelapis jalan raya

Fraksi Hidrokarbon Hasil Penyulingan Minyak Bumi

4. Bensin ( Petrol atau Gasoline )Dewasa ini, tersedia tiga jenis bensin , yaitu : Premium, Pertamax, dan Pertamax plus. Ketiganya mempunyai mutu yang berbeda. Mutu bahan bakar bensin dikaitkan dengan jumlah jumlah ketukan (knocking) yang ditimbulkan dan dinyatakan dengan nilai oktan. Semakin sedikit ketukan, semakin baik mutu bensinnya dan semakin tinggi nilai oktannya.Nilai oktan ditetapkan dengan 2 jenis senyawa sebagai pembanding yaitu “isooktana” dan “n-heptana”. Nilai oktan dapat ditingkatkan melalui reforming, blending, dan menambahkan zat antiketukan. Reforming : suatu proses untuk mengubah alkana rantai lurus menjadi rantai bercabang. Blending : Proses pencampuran antara Bensin yang diperoleh melalui cracking dengan bensin hasil penyulingan langsung. Zat antiketukan yang sering digunakan adalah TEL (tetraethyl lead) dengan rumus kimia Pb(C2H5)4. Pembakaran bensin yang diperkaya dengan TEL ini, semua timbel akan keluar bersama asap kendaraan bermotor. Namun, senyawa timbel ini merupakan racun yang dapat merusak otak. Jadi, penggunaan bensin bertimbel ini mencemari udara. Sebagai penggantinya, sekarang ini sering digunakan methyl tertiery buthyl ether (MTBE).

5. NaftaNafta mengandung C6 – C10 merupakan hasil fraksionasi dari fraksi ringan dari minyak bumi C5 – C12 menjadi fraksi yang lebih sempit. Nafta digunakan untuk bahan baku berbagai industri, seperti plastik, serat sintesis, nilon, karet sintesis, pestisida, detergen, obat-obatan, kosmetik, dan sebagai pelarut.

6. Gas AlamGas alam sebagian besar terdiri dari atas metana. Indonesia merupakan penghasil utama gas alam, terutama ladang gas Bontang (Kalimantan) dan ladang gas Arun (Aceh). Untuk mempermudah transportasi, gas alam dicairkan disebut LNG (Liquefied Natural Gas). Gas alam digunakan sebagai bahan bakar industri dan rumah tangga, serta sebagai pemanas ruangan waktu musim dingin. Selain itu, juga berfungsi sebagai sumber hidrogen dan bahan dasar untuk berbagai jenis industri.

Industri PetrokimiaPetrokimia : Bahan hasil industri yang berbasis minyak dan gas bumi.

1. Bahan Dasar PetrokimiaAda 3 jenis bahan dasar petrokimia, yaitu : olefin, aromatika, dan gas-sintesis (syn-gas).

a. Olefin (alkena-alkena)Olefin merupakan bahan dasar petrokimia yang paling utama . Diantara olefin yang tepenting adalah etilena (etena), propilena (propena), butilena (butena), dan butadiena. Olefin pada umumnya dibuat melalui proses perengkahan (cracking). Proses perengkahan menghasilkan campuran berbagai jenis hasil, bergantung pada ikatan mana yang diputuskan.

b. AromatikaAromatika adalah benzena dan turunannya. Aromatika dibuat dari nafta melalui proses yang disebut reforming. Diantaranya, aromatika yang terpenting adalah benzena (C6H6), toluena (C6H5CH3) dan xilena (C6H4(CH3)2).

c. Gas Sintesis (syn-gas)Gas Sintesis (syn-gas) adalah campuran dari karbon monoksida (CO) dan Hidrogen (H2). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut steam reforming atau oksidasi parsial. Steam reforming : CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2

Oksidasi Parsial : 2CH4(g) + O2(g) 2CO(g) + 4H2(g)

2. Petrokimia dari Olefin

Beberapa produk petrokimia yang berbahan dasar etilena adalah : a. Polietilena , sebagai kantong plastik dan sampul.b. PVC (poliviniklorida), sebagai plastik pipa paralon dan pelapis lantai.c. Etanol, sebagai alkohold. Etilena glikol atau glikol, sebagai bahan antibeku dalam radiator mobil di daerah

dingin. e. Serat atau bahan tekstil (polivinil asetat)

Beberapa produk petrokimia yang berbahan dasar propilena adalah :a. Polipropilena, sebagai karung plastik atau tali plastik b. Gliserol, digunakan untuk bahan kosmetik (pelembab), industri makanan, dan bahan

peledak (nitrogliserin).c. Isopropil alkohol, digunakan sebagai bahan – bahan untuk berbagai produk

petrokimia lainnya, misalnya aseton (bahan pelarut, digunakan untuk melarutkan pelapis kuku/kutek).

Beberapa produk petrokimia yang berbahan dasar butadiena adalah :a. Karet sintesis , seperti SBR (styrene-butadiene-rubber)b. Nilon , yaitu Nilon 6.6

Beberapa produk petrokimia yang berbahan dasar isobutilena adalah : MTBE (metil tertiary butyl eter), digunakan untuk menaikkan nilai oktan bensin. MTBE dibuat dari reaksi isobutilena dengan metanol.

3. Petrokimia dari AromatikaPada umumnya, industri petrokimia berbahan dasar benzena mengubah benzena menjadi stirena, kumena , dan Sikloheksana .Beberapa contoh produk yang berbahan dasar toluena dan xilena adalah Bahan peledak (TNT) dan Asam tereftalat.

4. Petrokimia dari Gas Sintesis (syn-gas)Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas adalah :a. Amonia (NH3) c. Metanol (CH3OH)b. Urea [CO(NH2)2] d. Formaldehida (HCHO)

Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil

1. Sumber Bahan Pencemarana. Pembakaran Tidak Sempurna

Jika udara untuk pembakaran tidak mencukupi, maka pembakaran akan berlangsung tidak sempurna dan menghasilkan karbon monoksida disamping karbon dioksida. Jika udara sangat kurang, maka juga dapat menghasilkan jelaga, yaitu partikel karbon yang tidak terbakar.

b. Pengotor dalam Bahan BakarBahan bakar fosil, misalnya batu bara mengandung sedikit belerang. Ketika dibakar, belerang akan terlebas sebagai belerang dioksida, dan juga mengandung berbagai senyawa logam sebagai pengotor. Pembakaran batu bara akan menghasilkan abu.

c. Bahan Aditif dalam Bahan BakarMisalnya, ke dalam bensin ditambahkan berbagai aditif untuk menaikkan nilai oktannya, yaitu TEL [Pb(C2H5)]. Hasil pembakarannya menyebabkan senyawa timbel(II) oksida keluar bersama asap kendaraan bermotor.

2. Asap Buang Kendaraan Bermotor

Gas % VolumNitrogen 78

Karbon dioksida 9Karbon monoksida 6

Oksigen 4Hidrogen 2

Hidrokarbon 0.2Oksida nitrogen 0,05 – 0,4

Belerang dioksida 0,006

Komposisi dari Suatu Contoh Asap Kendaraan Bermotor

a. Karbon dioksida (CO2)Peningkatan kadar CO2 di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi (efek rumah kaca) yang kemudian disebut pemanasan global.

b. Karbon Monoksida (CO)Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernafasan, dan paru – paru. Ambang batas CO di udara sebesar 20 ppm.

c. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)Gas belerang dioksida (SO2) apabila terhirup akan bereaksi dengan air dalam saluran pernafasan, dan membentuk asam sulfit yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit.

d. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)Campuran antara NO dan NO2 ditandai dengan lambang NOx dimana NOx di udara tidak beracun secara langsung, namun apabila dicampur dengan bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut.

e. Partikel TimbelSenyawa timbel di udara apabila terhirup akan mengakibatkan keracunan timbel yang dapat menyebabkan sakit kepala, depresi, hingga kerusakan otak, ginjal dan hati.

3. Pengubah Katalik (Catalytic Converter)Pemasangan Pengubah Katalik dapat mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor.

4. Efek Rumah Kaca (Greenhouse effect)Cahaya matahari dapat menembus rumah kaca dan menghangatkan material didalamnya, kemudian meaterial tersebit akan memancarkan radiasi inframerah yang kemudian diserap oleh kaca dan diradiasikan kembali di dalam rumah kaca. Sehingga, terjadi peningkatan suhu di rumah kaca. Gas-gas rumah kaca, yaitu : Kabon dioksida, uap air, metana, dan keluarga CFC.

5. Hujan AsamHujan Asam adalah : Air Hujan dengan pH yang lebih rendah dari 5,7.

Polutan yang menyebabkan hujan asam adalah oksida beleran (SO2 dan SO3) dan Nirogen dioksida (NO2). Oksida-oksida ini larut dalam air membentuk asam.

Masalah-Masalah yang ditimbulkan Hujan Asam : Kerusakan Hutan Kematian biota air Kerusakan bangunan

Cara-Cara menangani Hujan Asam : Menetralkan asamnya Mengurangi emisi belerang oksida (SO2) Mengurangi emisi oksida nitrogen