MINYAK BUMI

Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang sangat   mahal harganya. Minyak bumi mengandung berbagai hidrokarbon, yaitu alkana, sikloalkana, dan senyawa aromatik , yaitu benzena dan turunannya. Asal usul minyak bumi dan gas alam di duga dari sisa – sisa hewan dan tumbuhan laut yang tertimbun berjuta - juta tahun lamanya di dasar laut pada batuan yang berpori. Hal ini menunjukkan bahwa minyak bumi  merupakan sumber daya alam yang tak dapat di perbaharui. Minyak bumi di sebut pula petroleum. Petroleum merupakan bahasa latin, petrus artinya batu dan oleum artinya minyak .
A.PERANAN MINYAK BUMI 
Kehidupan manusia di zaman modern seperti ini tidak dapat dibayangkan tanpa minyak bumi. Minyak bumi merupakan sumber utama energi dunia (meliputi 65,5% dari komsumsi energi dunia), lalu di susul oleh batu bara (23,5%), tenaga air (6%) serta sumber sumber energi lainnya seperti panas bumi, cahaya matahari, energi nuklir dan sebagainya .
Negara – Negara yang mempunyai cadangan minyak mentah (crude oil reserves) yang berlimpah menempati posisi yang sangat menguntungkan .Memiliki  banyak persediaan minyak berarti tersedianya cukup energi untuk keperluan industri dan transportasi  
Sejak di temukannya telaga minyak untuk pertama kalinya di daerah langkat, Sumatra timur, pada tahun 1885, Indonesia merupakan negeri penghasil minyak bumi yang ternama di dunia dan merupakan penghasil minyak bumi ke-lima terbesar di dunia .
B.PENBENTUKAN MINYAK BUMI
Minyak  bumi merupakan hasil pelapukan fosil - fosil tumbuhan dan hewan di zaman purba jutaan tahun yang silam. Organisme yang mati mengalami pembusukan oleh jasak renik (mikroorganisme), lalu terpendam dalam lapisan kulit bumi. Di bawah pengaruh suhu dan tekanan tinggi, material organik itu melalui proses jutaan tahun lamanya berubah menjadi minyak bumi yang berkumpul dalam pori - pori batu kapur atau  batu pasir. Dengan adanya aksi kapiler, minyak bumi bergerak perlahan – lahan ke atas. Jika gerakan ini terhalang oleh batuan yang tidak berpori, terjadilah penumpukan (akumulasi) minyak dalam batuan tersebut. Itulah sebabnya minyak bumi disebut juga petroleum (bahasa latin : petrus = batu ; oleum = minyak ).
Jika akumulasi minyak bumi di pandang cukup banyak (cukup menguntungkan secara komersial), maka minyak bumi tersebut diambil dengan cara pengeboran. Secara umum, komponen minyak bumi saat diurai berupa lima unsur kimia, yaitu 82 – 87% karbon, 11 - 15% hidrogen, 0,01 - 6%belerang, 0 - 2% oksigen, 0,01 - 3% nitrogen dan sedikit organologan.
Berdasarkan jumlah komponen yang terbanyak dalam minyak bumi, minyak bumi di bedakan menjadi 3 golongan, yaitu parafin, naftalena, dan campuran paraffin - naftalena.
a.Golongan paraffin
Sebagian besar komponen dalam minyak bumi jenis parafin adlah senyawa hidrokarbon rantai terbuka. Minyak bumi jenis ini dimanfaatkan untuk bahan bakar, karena merupakan sumber penghasil gasolin.
b.Golongan Naftalena
Komponen terbesar dalam minyak bumi naftalena berupa senyawa hidrokarbon rantai siklis atau rantai tertutup. Minyak bumi jenis ini digunakan untuk pengeras jalan atau pelumas.
c.Golongan Campuran Parafin - Naftalena
Minyak bumi golongan ini komponen penyusunnya berupa senyawa hidrokarbon rantai terbuka dan rantai tertutup.
Yang perlu kita sadari adalah bahwa minyak bumi merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbarahui kembali  (nonrenewable resources). Pembantukan minyak bumi memakan waktu berjuta - juta tahun, sedangkan pemakaian minyak bumi di seluruh dunia sekarang ini semakin meningkat dengan angka-angka yang mencemaskan. Jika manusia tidak segera beralih pada sumber - sumber energi yang lain, dan konsumsi minyak bumi terus bertambah dengan laju 2% seperti sekarang, maka diperkirakan seluruh cadangan minyak bumi di dunia akan habis sebalum abad ke- 21 berakhir, sehingga anak cucu kita hanya akan mendapati minyak bumi dalam buku-buku  “sejarah”. Tidak ada cara lain kita yang hidup sekarang ini harus menghemat pemakaian minyak bumi seeefisien mungkin agar kita dapat berbagi kesejahteraan dengan generasi berikutnya. 
C.PENGOLAHAN MINYAK BUMI
Minyak mentah (crude oil) sebagian besar tersusun dari senyawa - senyawa hidrokarbon jenuh (alkana). Adapun hidrokarbon tak jenuh (alkena, alkuna, alkadiena) sangat sedikit dikandung oleh minyak bumi, sebab mudah mengalami adisi menjadi alkana.
Oleh karena itu minyak bumi berasal dari fosil organisme, maka minyak bumi juga mengandung senyawa - senyawa belerang (0,1 - 7%), nitrogen (0,01 - 0,9%), oksigen (0,06 - 0,4%), dan senyawa logam yang jumlahnya sangat kecil.
Minyak mentah dipisahkan menjadi sejumlah fraksi - fraksi melalui proses distilasi (penyulingan). Distilasi adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih dari berbagai komponen yang menyusun campuran tersebut. Namun terlebih dahulu dilakukan proses desalting atau penghilangan garam untuk menghilangkan kotoran. Proses desalting dilakukan untuk mencegah korosi pia - pipa minyak dan mencegah tersumbatnya lubang - lubang di menara fraksinasi. Proses pemisahan minyak bumi didasarkan pada pembedaan titik didih masing - masing komponen. Caranya adalah minyak mentah yang telah dipanaskan hingga suhu 350 derajat celcius di dalam tanur dipompakan ke dalam menara distilasi yang dilengkapi pelat - pelat dengan jarak tertantu mempunyai beberapa sungkup gelembung udara (bubble caps). sebagian minyak akan menguap dan bergerak melalui bubble caps dan sebagian uap akan mencair kemudian mengalir melalui plat. Cairan yang mengalir ke luar plat tersebut akan terpisah dari fraksi lainnya. Uap yang mencair akan terus naik dan akan mencair sedikit demi sedikit sesuai titik didihnya pada plat - plat yang ada di atasnya. Fraksi - fraksi minyak bumi diperoleh sesuai titik didihnya. Uap minyak yang titik didihnya lebih tinggi akan mengembung pada plat pengembunan yang lebih rendah. Sebaliknya, uap minyak yang lebih rendah titik didihnya akan mengembung pada plat pengembunang yang lebih atas. Titik didih rendah dimiliki oleh senyawa hidrokarbon yang senyawa karbonya pendek.
Pemisahan minyak mentah ke dalam komponen - komponen murni (senyawa tunggal) tidak mungkin dilakukan dan juga tidak praktis, sebab terlalu banyak senyawa yang ada dalam minyak tersebut dan senyawa hidrokarbon memiliki isomer - isomer dengan tititk didih yang berdekatan. Fraksi - fraksi yang diperoleh dari distilasi moinyak bumi adalah campuran hidrikarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu. Misalnya, fraksi minyak tanah (kerosin) tersusun dari campuran senyawa - senyawa yang mendidih antara 180 C sampai 250 C.


















Proses distilasi dikerjakan dengan menggunakan kolom atau menara distilasi. Dalam kolom ini terdapat plat - plat pada jarak tertentu yang memepunyai sejumlah “sungkup gelembung udara” (bubble caps).


Fraksi    Jumlah atom C    Trayek titik didih ( C )    Kegunaan
Gas alam    1 - 4    Kurang dari 20    Bahan bakar kompor gas
Petro eter    5 - 6    30 - 60    Pelarut
Ligroin    6 - 8    60 - 90    Pelarut
Bensin    6 - 12    85 - 200    Bahan bakat motor, mobil
Minyak tanah    12 - 15    175 - 300    Bahan bakar lampu, kompor
Solar    15 - 18    300 – 400    Bahan bakar mesin diesel
Minyak pelumas    16 - 24    Lebih dari 400    Pelumas
Lilin    21 - 40    -    Alat penerang
Aspal    > 40    -    Pengeras jalan

1.    Gas alam
Gas alam terkandung di dalam minyak bumi sebanyak 1 - 2%. Gas alam tersusun atas senyawa alkana yang memepunyai atom C1 - C4. Komponen terbanyak gas alam berupa metana. kegunaan gas alam terutama untuk bahan bakar rumah tangga (dalam bentuk LPG) dan bahan baku industrI kimia (petrokimia).
2.    Bensin (Gasolin)
Bensin terkandung di dalam minyak bumi seebanyak 15 - 30 %. Senyawa hidrikarbon yang menyusun bensin mempunyai C5 - C10. Bensin digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.
3.    Nafta
Nafta merupakan bagian dari fraksi bensin yang di gunakan untuk menghasilkan bahan baku industrI kimia ( petrokimia ). Nafta digunakan setelah dilakukan proses cracking atau kertakan menjadi bensin atau bahan petrokimia yang lain. Proses kertakan merupakan proses pemecahan molekul alkana dengan pemanasan pada suhu tinggi menjadi molekul yang lebih kecil.
4.    Minyak tanah (kerosin)
Kerosin terkandung di dalamminyak bumi sebanyak 10 - 15%. Senyawa hidrokarbon yang menyusun kerosin mempunyai atom C10 - C14. Kerosin digunakan sebagai bahan bakar pesawat terbang dan kompor. Kerosin juga dapat menghasilkan bensin tambahan melalui proses kertakan .
5.    Minyak Diesel (Solar)
Solar terkandung di dalam minyak bumi sebanyak 15 - 20%. Senyawa hidrokarbon yang menyusun solar terdiri dari atom C15 - C25. solar di gunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel. Sebagaimana kerosin , solar dapat dikertak untuk menghasilkan bensin tambahan
6.    Minyak pelumas (Oil)
Minyak pelumas tersusun dari senyawa hidrokarbon dengan jumlah atom C19 - C35. Minyak pelumas akan di hasilkan setelah lilin yang tercampur telah di hilangkan. Minyak pelumas di gunakan sebagai pelumas mesin. Fraksi minyak pelumas juga menghasilkan lilin lampu lilin batik,  dan bahan kosmetik.
7.    Residu (Aspal)
Residu terkandung di dalam minyak bumi sebanyak 40 - 50%. Residu dapat digunakan untuk membuat minyak gosok (gemuk) dan lilin. Keduanya mempunyai kandungan jumlah atom C26 - C28. Untuk memperoleh minyak gosok dan lilin dari residu, hidrokarbon harus didistilasi atau di subling. Lilin dipisahkan dari minyak gosok dengan ektsraksi pelarut.
Distilasi dilakukan dalam ruang hampa udara untuk menhindari suhu tinggi yang dibutuhkan untuk distilasi pada tekanan atmosfer.suhu cenderung merusak sebyawa  hidrokarbon. Padatan yang tertinggal setelah distilasi di ruang hamap udara merupakan bahan yang  tidak mudah menguap disebut aspal. Aspal digunakan untuk pengeras permukaan jalan dan tanah air.
Setalah minyak mentah  mengalami proses distilasi. Fraksi – fraksi minyak bumi tersebut selanjutnya diolah dengan proses – proses selanjutnya seperti proses reforming,  polimerisasi, treating, dan blending.
1)    Reforming adalah suatu proses peningkatan mutu bensin dengan merubah bentuk struktur dari rantai karbon lurus menjadi bercabang.
2)    Polimerisasi adalah suatu proses penggabungan molekul – molekul sederhana menjadi molekul – molekul yang lebih kompleks.
3)    Treating adalah suatu proses penghilangan pengotor pada minyak bumi. Tahap – tahap trating sebagai berikut.
a)    Cooper sweetwning yaitu proses menghilangkan pengotor berbau tidak sedap.
b)    Acid treatment yaitu proses menghilangkan lumpur.
c)    Desulfuring yaitu proses menghilangkan unsure belerang.
4)    Blending yaitu proses penambahan zat adiktif.
Contoh : penambahan TEL (tetra ethyl lead) pada bensin.
D.BAHAN BAKAR MINYAK (BBM)
1.  Bensin
Bensin adalah campuran isomer – isomer heptana (C7H16) dan oktana (C8H18). Nama lain bensin adalah petrol dan gasoline. Bensin diperoleh dari proses cracking, yaitu pemutusan hidrokarbon yang mempunyai rantai terpanjang menjadi hidrokarbon terpendek. Bensin mengandung campuran hidrokarbon rantai lurus maupun rantai bercabang.
Semakin panjang rantai karbon maka pembakaran bensin berlangsung semakin cepat. Pembakaran bensin yang terlalu cepat akan mengurangi efisiensi energi yang dihasilkan. Peristiwa ini ditandai adanya knocking atau suara ketukan pada mesin sebagai akibat dari pembakaran sendiri bahan - bahan dalam silinder piston. Suara ketukan menyebabkan mesin bergetar sangat hebat dan panas sehingga dapat merusak mesin.
Suara ketukan dapat dikurangi dengan membuat bensin seefisien mungkin. Ketukan keras ditimbulkan oleh komponen rantai karbon yang lurus dari bensin. Sementara itu, rantai karbon terpanjang menimbulkan ketukan yang lebih lemah. Bensin mempunyai mutu yang bagus karena tidak menimbulkan ketukan jika komponennya terdiri dari 100% isooktana (2,2,4, tri metil pentana). Isoooktana merupakan komponen bensin yang memiliki cabang paling banyak.
Mutu bensin sebagai bahan bakar dinyatakan melalui bilangan atau angka oktan. Semakin tinggi bilangan oktan maka mutu bensin semakin bagus dan semakin efisien menghasilkan energi. Terdapat 3 metode pngukuran bilangan oktan, yaitu :
1.    Pengukuran bilangan oktan pada kecepatan dan suhu yang tinggi (bilangan oktan kendaraan)
2.    Pengukuran bilangan oktan pada kecepatan relative menengah (bilangan oktan penelitian)
3.    Pengukuran bilangan oktan road-index,yaitu bilangan oktan yang diukur dari hidrokarbon murni

Berikut ini tabel bilangan oktan murni.
Hidrokarbon    Bilangan oktan
n-heptana    0
2-metil heptana    23
n-heksana    25
2-metil heksana    44
1-heptena    60
n-heksena    62
1-pentena    84
1-butena    91
Siklohesana    97
2,2,4 trimetil pentane    100

Untuk menentukan bilangan oktan suatu bensin digunakan n-heptana dan iso-oktana sebagai pembanding. n-heptana diberi bilangan oktan = 0, karena zat ini menimbulkan ketukan yang sangat tinggi dan isooktana diberi bilangan oktan = 100 karena tidak menimbulkan ketukan bensin hasil fraksinasi minyak mentah mempunyai angaka oktan = + 60 untuk meningkatkan bilangan oktan, ke dalam bensinditambahkan suatu zat anti ketukan, yaitu ethyl fluid yang terdiri dari campuran 65% TEL (tetra ethyl lead), 25% 1,2-dibromo etana, dan 10% 1,2-dikloro etana. Penambahan zat anti ketukan menunjukkan peningkatan nilai oktan, yaitu 80 - 90 untuk premium dan 98 untuk bensin super (pertamax). Ethyl fluid mampu mempercepat pembakaran bensin sehingga efisiensinya maksimum. Bensin dengan nilai oktan = 80 berarti bensin tersebut tersusun atas 80 % isooktana dan 20 % n-heptana.
2.  Dampak BBM
Bensin dan bahan bakar lain, baik bertimbal maupun tidak bertimbal tetapmemegang rekor tertinggi sebagai biang keladi pencemaran udara.Asap kendaraan bermotor merupakan sumber utama gas karbon monoksida (CO) yang beracun. Reaksi pembakaran bensin sebagi berikut.

Reaksi ini berlangsung sempurna jika gas O2 cukup tersedia. Pada ruang mesin kendaran, kadar O2 tidaklah mencukupi sehingga pembakaran bensin tidak sempurna. Akibatnya, selain menghasilkan CO2 dan  uap air, oksidasi bensin juga menghasilkan gas karbon monoksida (CO).
Gas CO memiliki kemampuan untuk teikat kuat pada hemoglobin, suatu protein dalam darah yang bertugas mengankut O2 paru - paru ke seluruh tubuh. Jika kita menghirup udara yang mengandung O2 dan CO, kedua gas ini berkompetisi terikat pada hemoglobin, dan CO selalu tampil sebagai pemenang. Jadi, yang lebih dulu diikat hemoglobin adalah CO baru kemudian O2. Sekiranya CO terlampau banyak,  bisa - bisa O2 tidak diiikat. Akibatnya tubuh akan kekurangan oksigen untuk etabolisme sel - sel.
Kadar CO di udara yang dibolehakan (belum membahayakan jika dihirup ) adalah di bawah 100 ppm (0,01%). Udara dengan CO 100 ppm dapat menyebabkan sakit kepala dan cepat lelah. Menghirup udara denagn kadar 750 ppm dapat menyebabkan kematian. Oleh karena itu janganlah menghidupkan mesin atau mobil terlalu lama dalam garas tertutup.
E.  KEGUNAAN SENYAWA HIDROKARBON DALAM KEHIDUPAN
    Di samping sebagai bahan bakar, minyak bumi juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan senyawa – senyawa lain yang diperlukan untuk kebutuhan sehari – hari seperti pupuk, obat – obatan, plastik, detergen, kosmetik, dan cat.
    Industri yang menggunakan minyak bumi sebagai bahan baku disebut Petrokimia, umumnya bagian dari minyak bumi yang digunakan sebagai bahan baku petrokimia adalah jenis senyawa alkana dan senyawa aromatik.