Halaman
168Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XC.Aplikasi dan Dampak LingkunganMinyak bumi selain digunakan untuk bahan bakar juga dapatdigunakan sebagai bahan baku untuk berbagai aplikasi, seperti polimer,karet sintetik, pupuk, detergen, pelarut, fiber, dan obat-obatan. Akantetapi, selain bermanfaat, penggunaan minyak bumi juga memiliki dampaknegatif pada lingkungan jika produk samping yang dihasilkan melebihiambang batas tertentu.1.Aplikasi Lain Minyak BumiSekitar 75% minyak mentah dimurnikan untuk kepentingan bahanbakar. Sisanya tetap sebagai minyak bumi untuk kepentingan pelarut,industri pelumas, dan obat-obatan.Minyak bumi dari golongan aromatik dan alifatik tidak jenuh yangmemiliki massa molekul rendah sering disebut dengan nama nafta. Fraksinafta ini banyak digunakan untuk bahan baku berbagai aplikasi.Senyawa aromatik digunakan sebagai bahan baku untuk obat-obatan, detergen, zat warna, dan kosmetik. Beberapa senyawa aromatikbanyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pemanis (sakarin),pengawet (BHA, BHT, dan propilgalat), pewarna (indigotin biru, amaran merah,tartrazin kuning, dan eritrosin). Senyawa alifatik tidak jenuh banyak digunakan untuk bahan bakupolimer, pelarut, karet sintetik, dan juga fiber sintetik. Aplikasi lain darifraksi nafta adalah sebagai bahan baku untuk membuat aerosol, antibeku,detergen, pigmen, alkohol, lem, peledak, herbisida, dan insektisida.SNOOOHOCH3OHC(CH3)3Sakarin (pemanis buatan)BHA (pengawet)2.Dampak LingkunganPembakaran bensin yang mengandung zat aditif TEL akan membentuktimbel oksida (PbO). Senyawa ini dapat tertimbun dalam mesin. AgarPbO tidak tertimbun dalam mesin, biasanya ke dalam bensin ditambahkan1,2-dibromometana. Ketika pembakaran bensin di dalam mesin, PbO yangterbentuk bereaksi dengan 1,2-dibromometana menghasilkan PbBr2 yangmudah menguap dan dibebaskan ke udara. Senyawa PbBr2 yangdibebaskan dari pembakaran bensin menjadi polutan bagi udara disekitarnya sebab senyawa timbel tergolong beracun pada batas ambangtertentu (logam B3 atau bahan beracun dan berbahaya).Pencemaran lain dari dampak pembakaran minyak bumi adalah jikapembakaran tidak sempurna akan terbentuk gas CO dan jelaga. Jelagasebagai hasil samping dari pembakaran minyak bumi dapat mencemariSekilasKimiaSumber: chemistry.berkeley.eduHeinz Heinemann(1913-2005)Selama 60 tahun karirnya dalamindustri kimia, Heinemannberkontribusi dalam penelitian danpengembangan 14 macam prosesbahan bakar fosil secara komersil.Dia menemukan proses reformingmetana sebagai komponen utamagas alam yang dikonversikan menjadibensin.
169Minyak Bumilingkungan karena berupa partikulat yang dapat masuk ke dalam paru-paru dan merusak sistem jaringan.Beberapa polutan yang dihasilkan dari pembakaran tidak sempurnaminyak bumi antara lain karbon monoksida, oksida belerang, danpartikulat hidrokarbon.a.Karbon MonoksidaGas CO yang dibebaskan dari pembakaran jika terhirup dapatmenimbulkan lelah dan pusing, bahkan pingsan. Hal ini berkaitan denganreaktifitas sel darah merah terhadap gas CO.Jika di udara banyak gas CO dan terhirup, haemoglobin akanmengikat gas CO daripada gas O2. Akibatnya, orang yang menghirupCO akan kekurangan oksigen dalam darah. Jika keadaan ini terusberlanjut dapat menimbulkan kematian.Konsentrasi CO 5% dalam darah sudah menimbulkan kelainan padamekanisme kerja jantung dan paru-paru. Kadar CO 10 ppm di udaradapat menimbulkan penyakit bagi yang menghirupnya dan kadar gas CO1300 ppm selama 30 menit dapat menimbulkan kematian.Ciri-ciri orang yang menghirup gas CO dari udara, di antaranya timbulrasa lelah, sakit kepala, serta hilangnya keterampilan berpikir maupunketangkasan tubuh. Oleh sebab itu, pengendara bermotor sering cepatmerasa lelah dan pusing.Badan Kesehatan Dunia (WHO), merekomendasikan kadar rata-rata gas CO di udara sebesar 9 ppm selama 8 jam atau 32 ppm selama 1jam. Artinya, udara masih dianggap segar (sehat) jika selama 8 jamkadarnya < 9 ppm. Jika kadarnya 32 ppm, udara dinyatakan segar hanyadalam waktu 1 jam.b.Oksida BelerangSelain timbal dan gas CO, masih terdapat satu jenis gas yang jugabersifat racun, yaitu terbentuknya gas SO2. Gas ini timbul disebabkandalam bensin masih mengandung belerang. Belerang dioksida adalah gasyang tidak berwarna dan tidak mudah terbakar. Pada konsentrasi antara0,3–1,0 ppm di udara dapat menimbulkan bau yang tidak sedap. Gas SO2dapat berubah menjadi gas SO3. Pada kelembapan tinggi dapat terbentukasam sulfat yang sangat korosif terhadap berbagai material logam maupunnonlogam, seperti bangunan dan cat rumah (perhatikan Gambar 9.7).Gas SO2 juga dapat menimbulkan reaksi fotokimia yang berakibatmenurunnya daya penglihatan (visibilitas) karena terbentuk smog (kabutasap). Pada 1950, di London terjadi bencana kematian paling sedikit4.000 orang akibat kabut asap.Pada konsentrasi 0,20 ppm selama 24 jam di udara terbuka dapatmenimbulkan gangguan pada sistem pernapasan, seperti penyakit kankerdan bronchitis akut. Pengaruh ini timbul karena SO2 yang dihirup bereaksidengan uap air pada saluran pernapasan dan terbentuk asam sulfit(H2SO3). Persamaan kimianya:SO2(g) + H2O(A)⎯⎯→H2SO3(aq)Sumber:Chemistry The MolecularScience, 1997Gejala keracunan gas CO:Tahap 1:pusing-pusing, mual, danlemah.Tahap 2:sesak napas, seranganjantung dan otak, pingsan.Tahap 3:kematian disertai bibirmembiru.The symptomps of being poisened byCO:Step 1:sick headache and weak.Step 2:hard to breath, heartattack, dan collaps.Step 3:death and lips look pale.NoteCatatanGambar 9.7Patung mengalami prosespelapukan secara lambat olehhujan asam.
170Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XGas SO2 juga mengganggu pertumbuhan sejumlah tanaman. Padakonsentrasi rendah menyebabkan terhambatnya pembentukan klorofil.Pada konsentrasi tinggi menyebabkan kematian. Kadar SO2 sebanyak0,22–0,25 ppm dapat mematikan tanaman apel, sedangkan padakonsentrasi 0,20–0,23 ppm dapat mematikan tanaman kentang.Ketika terjadi hujan, gas SO2 dapat terbawa oleh air hujan dalambentuk asam sulfit, H2SO3. Selain itu, gas SO2 dapat teroksidasi menjadigas SO3 dan bereaksi dengan air hujan membentuk asam sulfat.SO2(g) + H2O(A)⎯⎯→H2SO3(aq)SO3 (g) + H2O(A)⎯⎯→H2SO4(aq)Peristiwa tersebut dinamakan hujan asam.Hujan asam dapat dideteksi dari kualitas air hujan. Di Jakartamisalnya, pH air hujan berada dalam kondisi asam. Ambang batas pH airhujan 5,5. Jika pH air hujan di bawah 5 maka hampir semua vertebrata,invertebrata, dan mikroorganisme air akan mati.Oleh karena asam bereaksi dengan logam dan juga karbonat, hujanasam dapat menyebabkan korosif, baik terhadap material logam maupunbangunan. Contohnya keramik dan batu kapur, bahan utamanya kalsiumkarbonat (CaCO3), akan hancur dengan adanya hujan asam.c.Hidrokarbon (CnHx)Hidrokarbon adalah campuran senyawa yang mengandung karbondan hidrogen dalam berbagai komposisi. Pada umumnya, senyawahidrokarbon dianggap pencemar jika terdapat dalam konsentrasi cukuptinggi. Terdapat dua golongan besar berkaitan dengan pencemaran udara,yaitu deret olefin dan deret aromatik.Sumber utama polutan hidrokarbon adalah proses pembakaran yangkurang sempurna dari bahan bakar minyak bumi serta dari prosespenguapan minyak bumi. Beberapa uap hidrokarbon berbau tidak sedapdan hidrokarbon lain berperan pada proses fotokimia. Beberapa senyawaaromatik benzena dan turunannya diduga dapat menyebabkan kanker,sedangkan olefin pada konsentrasi rendah tidak membahayakan bagihewan, tetapi pada beberapa jenis tanaman dapat menghambatpertumbuhan.Hidrokarbon di udara dapat membentuk reaksi yang sangat kompleks,mengakibatkan bertambahnya konsentrasi ozon di udara dan terbentuknyasenyawa organik seperti peroksiasetil nitrat (PAN), peroksibenzoil nitrat(PBzN), dan asam nitrat. Senyawa-senyawa tersebut berkerumunmembentuk kabut. Oleh karena zat yang dihasilkan berasal dari reaksifotokimia maka kabut yang terbentuk disebut kabutfotokimia.HC3COONOOStruktur molekul PAN•HidrokarbonTerjadi akibat pembakaran tidaksempurna, menyebabkanpemanasan global.•Karbon monoksidaTerjadi akibat pembakaran BBMtidak sempurna, bersifat racunyang menyebabkan kepalaterasa pusing.•Oksida nitrogenMenyebabkan mesin cepatpanas dan hujan asam.•Partikel halus timbalMenyebabkan kerusakan otak,khususnya pada anak-anak.•Belerang dioksidaMenyebabkan hujan asam.•AsapDibangun dari partikel karbonyang tidak terbakar. Partikel inimenyebabkan radang paru-paru.•HydrocarbonIt is formed by the impairedcombustion that cause globalwarming.•Carbon monoxideIt is caused by the impairedcombustion of gasoline. It is toxicso that causes headache.•NitrogenoxideIt can causes acid rain and effectthe engine to heat-up quickly.•Soft lead particlesIt causes brain damage,especially for kids.•Sulphuric oxideIt causes acid rain.•SmokeIt is formed by carbon particleswhich are not burned. Theseparticles can cause lungsinflammation.NoteCatatan
171Minyak BumiKerjakanlah dalam buku latihan.1.Mengapa gas buang dari kendaraan bermotor yangberbahan bakar diesel dan 2 tak lebih banyak asapnyadibandingkan bensin?Tes Kompetensi SubbabC2.Tuliskan reaksi pembentukan gas CO dan SO2 dariunsur-unsurnya. Mengapa gas tersebut tergolong bahanpencemar udara? Jelaskan.3.Jelaskan apa yang dimaksud dengan kabut fotokimia.Carilah informasi melalui media massa dan internet tentang proses pembuatanpupuk dari gas alam. Diskusikan di kelas Anda.Kegiatan InkuiriRangkuman1. Minyak bumi terbentuk jutaan tahun lampau darihewan dan tumbuhan yang mati melalui prosestekanan dan panas bumi.2. Eksplorasi minyak bumi dilakukan melalui tahap-tahap: (1) survei permukaan bumi sebagai petunjukawal; (2) survei lapisan batuan melalui gelombangseismik yang dihasilkan dari ledakan kecil; (3)pengeboran sumber minyak bumi.3. Dalam minyak bumi terdapat campuran hidrokarbonalifatik dan aromatik. Sekitar 50%–95%-nya adalahhidrokarbon alkana dengan berat molekul sedang,sikloalkana, dan senyawa aromatik.4. Fraksi minyak bumi diperoleh melalui penyulingan(distilasi) bertingkat yang didasarkan pada perbedaantitik didih fraksi minyak bumi mentah.5. Perengkahan (cracking) adalah proses pengubahanminyak bumi rantai panjang menjadi rantai pendekuntuk meningkatkan produksi gasolin (bensin).6. Mutu bensin dinyatakan dengan bilangan oktan.Makin tinggi bilangan oktan, makin baik bahan bakartersebut, dalam arti tidak terjadi ketukan yangmenyebabkan panas tinggi dan kerusakan pada mesin.7. Minyak bumi selain sebagai sumber energi bahan bakar,juga dapat digunakan untuk bahan baku berbagaiaplikasi, seperti pupuk, polimer, detergen, obat-obatan,pelarut, pewarna, dan pengawet makanan.8. Hasil pembakaran minyak menyisakan berbagaimasalah lingkungan. Pencemar yang dihasilkan daripembakaran minyak bumi adalah timbel, jelaga, gasCO, gas SO2, dan partikulat hidrokarbon.
172Mudah dan Aktif Belajar Kimia untuk Kelas XPada bab ini, Anda telah mempelajari asal usulminyak bumi dan gas alam serta bagaimana proseseksplorasinya. Anda juga telah memahami sifat dankomposisi minyak bumi serta pengolahannya sehinggadapat digunakan bagi kebutuhan hidup manusia sehari-hari, baik sebagai bahan bakar alat-alat transportasi, bahanbakar untuk memasak, dan sebagai zat aditif dalamproduk makanan.Akan tetapi, eksplorasi berlebihan dari minyak bumidan gas alam ini menyebabkan cadangannya semakinberkurang. Padahal, bahan bakar ini tidak terbarukan.RefleksiOleh karena itu, tugas kita bersama adalah menghematpemakaian minyak bumi dan gas alam itu. Dampaknegatif yang diakibatkan oleh bahan bakar ini membuatkita berpikir dua kali untuk menggunakannya secara tidakbertanggung jawab. Dapatkah Anda menjelaskanmanfaat lain dari mempelajari bab ini?Jika Anda menemukan kesulitan dalam mem-pelajari bab ini, diskusikanlah dengan teman atau guruAnda.Peta KonsepMinyak BumimengandungHidrokarbonSenyawa mikroAlifatikterdiri atasAromatikeksplorasidengan caraSurvei permukaan bumiSurvei lapisan batuanPemboran sumber minyak bumiAlisiklikAsam organikterdiri atasUnsur-unsur organik Titik didihDistilasiFraksi-fraksiGasBensinKerosinDieselPelumasResiduBahan bakargasBahan bakarmobilBahan bakarpesawatBahan bakardieselPelumasAspalmenghasilkanmanfaatpemisahan disebutterdiri atasmanfaatmanfaatmanfaatmanfaatmanfaat berdasarkan