Halaman
Pada bab 6, Anda telah mempelajari tentang senyawa hidrokarbon. Masihingatkah Anda contoh-contoh senyawa tersebut? Sekadar mengingatkan,minyak bumi merupakan senyawa hidrokarbon yang sering kita temukandalam keseharian.Anda tentu sering melihat kegiatan seperti yang ditunjukkan padagambar. Gambar tersebut menunjukkan proses pengisian bahan bakarkendaraan bermotor di stasiun pengisian bahan bakar. Kendaraan bermotorbiasanya menggunakan bahan bakar minyak untuk mengoperasikankendaraannya. Ada yang menggunakan premium, pertamax, pertamax plus,dan solar. Jenis-jenis bahan bakar minyak tersebut berasal dari sumber yangsama, yaitu minyak bumi. Selain dijadikan bahan bakar, minyak bumi jugadimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan serat sintetis. Di antaranyadapat Anda temukan beberapa produk sehari-hari, seperti kain sintetis, pipaparalon, aspal, dan plastik.Pada bab ini, Anda akan diajak untuk menemukan fakta mengenaipenggunaan minyak bumi dalam kehidupan sehari-hari beserta dampaknya.Minyak Bumidan PetrokimiaA.Pembentukandan PengolahanMinyak BumiB.PenggunaanMinyak Bumidan Dampaknya1557B a b 7Pada bab ini, Anda akan diajak untuk dapat memahami sifat-sifat senyawa organik atas dasargugus fungsi dan senyawa makromolekul, dengan cara menjelaskan proses pembentukan danteknik pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi serta kegunaannya.Sumber: Dokumentasi Penerbit
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X156Pembentukan dan Pengolahan Minyak BumiTujuanMencari informasi pembentukan dan pengolahan minyak bumiAlat dan BahanMajalah, surat kabar, buku, dan media internetLangkah Kerja1.Carilah informasi mengenai tahapan pembentukan minyak bumi danpengolahannya sehingga menghasilkan produk-produk minyak bumi melaluistudi kepustakaan dari berbagai media, seperti majalah, surat kabar, buku,dan media internet. Gunakan kata kunci berikut: minyak bumi (petroleum),distilasi (distillation), cracking, ekplorasi minyak bumi, eksploitasi, danhidrokarbon.2.Lengkapi peta konsep berikut berdasarkan informasi yang Anda peroleh.A Pembentukan dan Pengolahan Minyak BumiSumberMinyak Bumiterdapat di...terbentukmelalui prosesmengandungdapat dipisahkandengan caraberdasarkanlokasinya dapat diketahuidengan cara............berupadilakukan pengeboran agarmenghasilkanMinyak mentah......Jawablah pertanyaan berikut untuk menarik kesimpulan.1.Dari manakah minyak bumi berasal?2.Bagaimanakah proses pembentukan minyak bumi di dasar bumi?3.Bagaimanakah cara mengetahui adanya sumber minyak bumi di dasar bumi?4.Bagaimanakah bentuk minyak bumi yang dihasilkan dari proses pengeboran?5.Komponen apa saja yang terkandung dalam minyak mentah?6.Bagaimana cara memisahkan komponen-komponen yang terkandung dalamminyak mentah?Kerjakanlah secara berkelompok dan diskusikan hasil yang diperoleh.Sumber:snandi.netGambar 7.1Minyak tanah merupakan bahanbakar rumah tangga yang seringdigunakan setiap hari.Selidikilah 7.1Bahan-bahan seperti minyak tanah, gas elpiji, bensin, minyak pelumas,dan minyak solar tentu sudah tidak asing lagi bagi Anda. Bahan-bahantersebut banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Dari manakahbahan-bahan tersebut berasal? Jawabannya adalah minyak bumi. Apakahminyak bumi itu dan dari mana asalnya? Jika Anda melakukan kegiatanberikut, Anda akan menemukan jawabannya.1. Dari manakah asal minyakbumi?2. Komponen-komponen apasajakah yang terkandungdalam minyak bumi?3. Metode apakah yangdigunakan untuk mengolahminyak bumi menjadi bahanbakar?4. Produk apa sajakah yangAnda ketahui berasal dariminyak bumi?PramateriSoal
Minyak Bumi dan Petrokimia157Gambar 7.2Sumber minyak bumi merupakansisa-sisa fosil hewan selamajutaan tahun.• Fosil• Minyak bumiKata KunciInformasi apa yang Anda dapatkan dari kegiatan tersebut? Untukmengetahui asal minyak bumi dan komponen apa saja yang terkandungdalam minyak bumi, pelajarilah penjelasan berikut.Minyak bumi berasal dari sisa-sisa fosil hewan yang telah melapuk di dasarbumi selama jutaan tahun. Minyak bumi disebut juga sebagai bahan bakar yangtidak dapat diperbarui karena jika kita menggunakan minyak bumi kita harusmenunggu selama jutaan tahun untuk mendapatkannya kembali.Minyak bumi mentah berasal dari makhluk-makhluk laut yang matisekitar 150 juta tahun yang lalu. Makhluk-makhluk ini terkubur di bawahlapisan pasir dan lumpur pada dasar laut. Organisme mati ini tidak teruraioleh bakteri seperti biasanya karena keterbatasan oksigen bahkan tanpaoksigen dalam proses penguraiannya. Peningkatan suhu dan tekanan secaraperlahan akan mengubah organisme mati tersebut menjadi minyak. Gas alamjuga terkadang dapat ditemukan bersamaan dengan minyak bumi. Perhatikangambar berikut.Lapisan sedimen terbentuk ketika batuan pasirdan material terkumpul di dasar lautanDaratanLautMaterial yang terkikis dari dataranSisa plankton yang hidup di lautOrganisme yang matiOrganisme yang mati, berubah menjadihidrokarbon yang tercampur dalam materialsedimen yang lainLapisan bumi akan mendapat tekanan yangsemakin besar dengan semakin banyak lapisandi atasnyaPergerakan bumi mengakibatkan pelipatankerak bumiMinyakEndapan material baru membentuk lapisanbaru yang disebut batuan penutup (caprock)GasGas, minyak, dan air
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X158Sumber:My Pals are Here, 2004Gambar 7.3Lokasi pengeboran minyak yangberada di lepas pantai.Dalam minyak tanah terdapatcampuran gas, cairan,padatan, dan pengotor.Anda HarusIngatKerosine contain mixture ofgas, fluid, solid, andimpurities.You Must RememberKarbonHidrogenSulfurNitrogenOksigenLogamGaramKelompokUnsur84%14%Antara 1 hingga 3%Kurang dari 1%Kurang dari 1%Kurang dari 1%Kurang dari 1%Tabel 7.1Persentase Komposisi Senyawa dalam Minyak Bumi Mentah• Eksploitasi• Minyak mentahKata KunciProses pengolahan fosil hewan menjadi minyak melewati beberapa tahapyang cukup panjang. Mula-mula, para ahli melakukan eksplorasi, yaitukegiatan yang bertujuan memperoleh informasi mengenai kondisi geologiuntuk menemukan dan mendapatkan perkiraan cadangan minyak bumi. Padaumumnya, mereka membuat peta topografi dengan pemotretan dari udara.Setelah daerah-daerah yang akan diselidiki ditetapkan, para ahli bumi(geologi) mencari contoh-contoh batu atau lapisan batu yang muncul daripermukaan karang atau tebing-tebing untuk diperiksa di laboratorium.Selanjutnya, kegiatan dilanjutkan dengan melakukan penyelidikan geofisika.Caranya dengan membuat gempa kecil atau getaran-getaran di bawah tanah(kegiatan seismik). Gelombang-gelombang getaran dari ledakan ini turunke bawah dan memantul kembali ke permukaan bumi. Dengan cara ini, lokasiyang mengandung minyak bumi dapat diperkirakan secara ilmiah.Setelah menentukan lokasi yang diperkirakan mengandung minyakbumi, tahapan selanjutnya adalah melakukan kegiatan eksploitasi. Eksploitasiadalah rangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menghasilkan minyak bumi.Kegiatan ini terdiri atas pengeboran dan penyelesaian sumur, pembangunansarana pengangkutan, penyimpanan, dan pengolahan untuk pemisahan danpemurnian minyak. Pengeboran sumber minyak bumi menghasilkan minyakmentah yang harus diproses lagi. Selain minyak mentah, terdapat juga airdan senyawa pengotor lainnya. Zat-zat selain minyak mentah dipisahkanterlebih dahulu sebelum dilakukan proses selanjutnya.Kandungan utama minyak mentah hasil pengeboran merupakancampuran dari berbagai senyawa hidrokarbon. Adapun senyawa lain, sepertisulfur, nitrogen, dan oksigen hanya terdapat dalam jumlah sedikit. Tabelberikut menunjukkan persentase komposisi senyawa yang terkandung dalamminyak mentah (crude oil).
Minyak Bumi dan Petrokimia159Sumber: Jendela IPTEK, 1997Gambar 7.4Fraksi-fraksi pengolahan metodedistilasi bertingkat pada minyakbumi mentahCampuran hidrokarbon dalam minyak mentah terdiri atas berbagaisenyawa hidrokarbon, misalnya senyawa alkana, aromatik, naftalena, alkena,dan alkuna. Senyawa-senyawa ini memiliki panjang rantai dan titik didihyang berbeda-beda. Semakin panjang rantai karbon yang dimilikinya, semakintinggi titik didihnya. Agar dapat digunakan untuk berbagai keperluan,komponen-komponen minyak mentah harus dipisahkan berdasarkan titikdidihnya. Metode yang digunakan adalah distilasi bertingkat. Menurut Anda,adakah metode pemisahan selain distilasi? Gambar berikut menunjukkanfraksi-fraksi hasil pengolahan menggunakan metode distilasi bertingkat.Proses pengolahan minyak mentah menjadi fraksi-fraksi minyak bumiyang bermanfaat dilakukan di kilang minyak (oil refinery). Di Indonesiaterdapat sejumlah kilang minyak, antara lain:1.kilang minyak Cilacap, Jawa Tengah (Kapasitas 350 ribu barel/hari);2.kilang minyak Balongan, Jawa Tengah (Kapasitas 125 ribu barel/hari);3.kilang minyak Balikpapan, Kalimantan Timur (Kapasitas 240 ribu barel/hari);4.kilang minyak Dumai, Riau;5.kilang minyak Plaju, Sumatra Selatan;6.kilang minyak Pangkalan Brandan, Sumatra Utara; dan7.kilang minyak Sorong, Papua.GasC1–C4BensinC5–C1230 °C–180 °CNafta110 °C–195 °CKerosinC11–C16170 °C–290 °CMinyak dieselC14–C18260 °C–350 °CMinyak pelumasC15–C24300 °C–370 °CResidu> C25Minyakmentah370 °CSumber:Chemistry (Chang), 2002.Kolom fraksionasiLegendaKimiaThomas Hancock(1786–1865) dan Charles Macintosh(1766–1843) menggunakannafta dari hasil distilasibertingkat minyak bumi untukmelarutkan karet. Tanpa kenalmenyerah, ia terus melakukanpenelitian sampaimendapatkan suatu larutankaret. Larutan karet inikemudian digunakan untukmenghasilkan kain tahan air.Kain ini digunakan dalampembuatan mantel yangterkenal dengan namamacintosh.
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X160Penggunaan Minyak Bumi dan DampaknyaTujuanMencari informasi penggunaan produk-produk minyak bumi dalam kehidupansehari-hari beserta dampak yang ditimbulkannyaAlat dan BahanMajalah, surat kabar, buku, media internetLangkah Kerja1.Amati produk-produk minyak bumi yang sering digunakan dalam kehidupansehari-hari.2.Carilah informasi mengenai kegunaan dan dampaknya bagi lingkungan.3.Lengkapi tabel berikut berdasarkan informasi yang Anda peroleh.Jawablah pertanyaan berikut untuk menyimpulkan fakta.1.Digunakan untuk apa sajakah produk-produk minyak bumi?2.Apakah perbedaan antara premium dan pertamax?3.Apakah dampak dari penggunaan minyak bumi sebagai bahan bakar?Kerjakanlah secara berkelompok dan diskusikan hasil yang diperoleh.ProdukMinyak tanahGas elpijiBensinSolarPlastikBerasal dari Fraksi Kegunaan Dampak bagi LingkunganSelidikilah 7.2• Gas elpiji• Kerosin• Minyak tanahKata KunciKerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Buatlah diagram alir untuk menjelaskan tahap-tahap pembentukan minyak bumi.Titik DidihKomponen HidrokarbonJumlah Atom Karbon.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Soal PenguasaanMateri 7.1Pada pembahasan sebelumnya, Anda telah mengetahui fraksi-fraksi hasilpengolahan minyak bumi. Tahukah Anda, digunakan untuk apa sajakahproduk-produk yang dapat diperoleh dari pengolahan fraksi-fraksi minyakbumi? Anda akan mengetahuinya jika melakukan kegiatan berikut.2.Berdasarkan Gambar 7.4, lengkapilah tabel berikut.B Penggunaan Minyak Bumi dan DampaknyaMinyak bumi yang berasal dari Indonesia memiliki kualitas yang lebih baikdibandingkan minyak bumi dari negara Timur Tengah karena memilikikadar belerang yang lebih rendah.Carilah informasimengenai perbedaanantara solar, bensin,minyak tanah, dan gaselpiji dari buku atau situsinternet. Diskusikanhasilnya dengan temanAnda.KimiaTantangan
Minyak Bumi dan Petrokimia161Bilangan oktanKata KunciSumber:Dokumentasi PenerbitGambar 7.5Pemakaian bahan bakar minyakdi rumah tanggaa)kompor gas menggunakangas elpiji,b)kompor minyakmenggunakan minyaktanah.Informasi apa yang Anda dapatkan dari kegiatan Selidikilah 7.2? Untukmengetahui penggunaan minyak bumi dan dampak penggunaannya,pelajarilah penjelasan berikut.1. Penggunaan Minyak Bumi Sebagai Bahan BakarSebagian besar produk minyak bumi digunakan sebagai bahan bakar,baik bahan bakar di rumah tangga, industri maupun bahan bakar kendaraan.Bahan bakar minyak yang digunakan di rumah tangga adalah minyak tanahdan gas elpiji. Minyak tanah berasal dari fraksi kerosin, sedangkan gas elpijiberasal dari fraksi gas.Selain digunakan sebagai bahan bakar kompor, minyak bumi jugadigunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Produk-produk minyakbumi yang digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor adalahbensin dan minyak solar. Bensin mengandung sekitar ratusan jenishidrokarbon dengan jumlah rantai karbon antara 5 hingga 10. Minyak solardigunakan sebagai bahan bakar untuk kendaraan bermesin diesel.Ada tiga jenis bensin yang beredar di pasaran, yaitu premium, pertamax,dan pertamax plus. Apakah perbedaan antara premium dan pertamax? Keduajenis bahan bakar ini dibedakan dari bilangan oktannya. Bilangan oktanmenyatakan jumlah ketukan pada mesin yang dihasilkan bensin. Semakinbesar nilai bilangan oktannya, semakin sedikit jumlah ketukannya. Artinya,semakin besar bilangan oktan, semakin baik kualitas bensin. Nilai bilanganoktan dapat dihitung menggunakan rumus berikut.Bilangan Oktan = (% isooktana × 100) + (% n-heptana × 100)Pertamax memiliki bilangan oktan yang lebih besar dari premium.Bilangan oktan pertamax adalah 94, sedangkan premium hanya 88. Bilanganoktan dapat ditingkatkan melalui berbagai cara, di antaranya denganmenambahkan TEL (tetra ethyl lead), MTBE (methyl tertier buthyl ether), danHOMC (high octane mogas component). Penambahan zat-zat ini dapatmeningkatkan bilangan oktan antara 3–5 poin.2. Penggunaan Minyak Bumi Sebagai Bahan BakuIndustri PetrokimiaSelain sebagai bahan bakar, minyak bumi dapat juga dimanfaatkansebagai bahan dasar pembuatan produk-produk lainnya. Misalnya, plastik,bahan peledak, detergen, nilon, urea, dan metanol. Produk-produk dariGasohol adalah bahan bakarcampuran antara bensin danalkohol. Salah satu jenisgasohol adalah gasohol BE-10yang terdiri atas 90% bensindan 10% bioetanol. GasoholBE-10 merupakan hasilpenelitian tim peneliti BalaiBesar Teknologi Pati (B2PT) diLampung. Bahan dasarpembuatan bioetanol adalahtanaman berpati sepertisingkong yang banyak ditemukandi Indonesia.Kandungan etanol padagasohol BE-10 dapat mening-katkan kualitas bahan bakar.Oleh karena etanol mengandung35% oksigen, etanol dapatmeningkatkan efisiensipembakaran. Selain itu, etanoljuga ramah lingkungan karenaemisi gas buangnya rendahkadar karbon monoksida,nitrogen oksida, dan polutanlainnya.Sumber: www.tempo.co.idGasohol (gasoline alcohol)F a k t aK i m i aab
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X162Senyawa alkenaSenyawa benzena danturunannya (aromatik)Gas sintetisBahan Baku PetrokimiaTabel 7.2 Bahan Baku dan Produk yang Dihasilkan Industri Petrokimia123No.EtenaPropilena2-metil propilenaBenzenaMetanaContohFraksi gasFraksi gasFraksi gasFraksi naftaFraksi gasAsal Fraksi Minyak BumiPolietena, etanol,polivinilkloridaPolipropilenaMTBEDetergen, bahan peledakMetanol, ureaProduk yang Dihasilkanminyak bumi tersebut dinamakan petrokimia. Suatu industri petrokimiadapat terbuat dari senyawa alkena (olefin), benzena dan turunannya(aromatik), dan gas sintetis. Bahan baku untuk industri petrokimia inidihasilkan dari fraksi-fraksi hasil pengolahan minyak bumi. Untuk lebihjelasnya, amatilah tabel berikut.3. Dampak Pembakaran Produk Minyak BumiDi balik manfaatnya untuk membuat kehidupan manusia menjadi lebihbaik dan mudah, minyak bumi ternyata menyimpan dampak yang merugikanlingkungan. Dampak tersebut ditimbulkan oleh penggunaan minyak bumisebagai bahan bakar. Ada dua jenis pembakaran minyak bumi, yaknipembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna. Pada pembakaransempurna, hidrokarbon akan bereaksi dengan oksigen membentuk gaskarbon dioksida dan air. Jika dalam bahan bakar tersebut mengandungnitrogen, sulfur, atau besi, pembakaran sempurna akan menghasilkannitrogen dioksida, sulfur dioksida, dan besi(III) oksida. Adapun padapembakaran tidak sempurna, hidrokarbon yang bereaksi dengan oksigenmenghasilkan gas karbon dioksida, gas karbon monoksida, air, dan beberapasenyawa lain seperti nitrogen oksida.Gas-gas seperti karbon dioksida, karbon monoksida, nitrogen dioksida,sulfur dioksida, dan besi(III) oksida mencemari lingkungan. Selain akibatpembakaran sempurna ataupun tidak sempurna, pencemaran lingkunganakibat penggunaan bahan bakar disebabkan juga oleh penambahan zat aditif(tetra ethyl lead/TEL) pada bensin untuk meningkatkan bilangan oktan.Apakah akibat dari adanya gas-gas pencemar tersebut terhadap lingkungandan kesehatan? Perhatikan tabel berikut.• Petrokimia• Zat aditif• Zat pencemarKata KunciKupasTu n t a sZat yang ditambahkan untukmenaikkan bilangan oktanbensin adalah ....A. normal oktanaB. timbalC. timbal oksidaD. dietil timbalE.tetra etil timbal(IV)PembahasanUntuk menaikkan bilanganoktan bensin biasanya ditambahkan TEL (tetra ethyllead = tetra etil timbal(IV)).Jadi, zat yang ditambahkanadalah (E) tetra etiltimbal(IV).UN 2003Banyak macam-macam plastik yang dibuat di industri. Ada yang tahan panas sepertiteflon, ada pula plastik yang dapat diregangkan seperti pada pembungkus kabel.Buktikan oleh Anda bahwa bahan baku pembuatan plastik merupakan sumber dariminyak bumi. Bersama kelompok Anda, carilah informasi dari berbagai mediamengenai bahan baku, proses pembuatan, contoh produk plastik, dan kegunaannya.Kerjakan secara berkelompok dan presentasikan hasilnya di depan kelas.Buktikanlah oleh Anda
Minyak Bumi dan Petrokimia163Tabel 7.3Dampak Penggunaan Bahan Bakar Kendaraan terhadap Manusiadan LingkunganKarbon dioksidaKarbon monoksidaSulfur dioksidaNitrogen oksidaTimbalZat Pencemar1.2.3.4.5.No.Pemanasan globalMenimbulkan sakit kepala dan gangguan pernapasanMenimbulkan iritasi saluran pernapasan, iritasi mata,batuk, dan hujan asamMenghasilkan asap kabut yang menyebabkantumbuhan layu dan gangguan pernapasanIritasi kulit, gatal-gatal, mata perih, infeksi saluranpernapasan, memicu serangan jantung, merusak ginjaldan memengaruhi kemampuan otakDampak yang DitimbulkanKerjakanlah di dalam buku latihan Anda.1.Tuliskanlah kegunaan bensin beserta dampaknya.2.Apakah perbedaan antara pembakaran sempurnadan tidak sempurna?Soal PenguasaanMateri 7.23.Bagaimana cara menghitung bilangan oktan?1.Minyak bumi berasal dari sisa fosil hewan yangtelah melapuk di dasar bumi selama jutaan tahun.2.Campuran senyawa hidrokarbon dalam minyakmentah terdiri atas alkana, aromatik, naftalena,alkena, dan alkuna.3.Minyak mentah diolah dan dipisahkan denganmetode distilasi bertingkat yang menghasilkan fraksi-fraksi berdasarkan perbedaan titik didih dari fraksi-fraksi tersebut.4.Minyak bumi banyak digunakan sebagai bahanbakar dan bahan baku pada industri petrokimia.5.Bilangan oktan bensin menyatakan kemampuanbensin mengatasi ketukan piston dalam mesinkendaraan bermotor.RangkumanMinyak bumi termasuk kedalam sumber daya alamyang tidak dapatdiperbarui. Kemukakanpendapat Anda mengenaihal tersebut. Bersamakelompok Anda buatlahtulisan mengenai sumberenergi alternatif.KimiaTantangan
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas X164P e t aKonsepMinyak bumiMinyak mentahDistilasi bertingkatdengan pengeborandiperolehdipisahkan dengan caramenghasilkanKaji DiriBagaimana pendapat Anda setelah mempelajari materiMinyak Bumi dan Petrokimia? Menarik, bukan? Banyak halmenarik tentang materi Minyak Bumi dan Petrokimia ini.Misalnya, Anda dapat mengetahui sumber minyak bumi dankegunaannya.Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Anda mampumenjelaskan proses pembentukan dan teknik pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi dan serta kegunaannya. Apakah Anda dapatmencapai tujuan tersebut? Jika Anda mengalami kesulitandalam mempelajari materi tertentu pada bab ini, bertanyalahkepada guru kimia Anda. Anda pun dapat berdiskusi denganteman-teman Anda. Belajarlah dengan baik dan pastikan Andamenguasai materi ini.Organisme matiterbentuk daripelapukanAlkana, aromatik, naftalena,alkena, dan alkunaterdiri atassenyawaGasBensinMinyak tanahSolarAspalkegunaanPembuatan jalanBahan bakarPolusi udaradampak negatifkegunaan