HIDROKARBON

MINYAK BUMI

Pembentukan Minyak Bumi

Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua teori, yaitu:

Teori Anorganik

Teori Anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dan reaksi kalsium karbida, CaC₂ (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

CaCO₃ + Alkali → CaC2 + HO → HC = CH → Minyak bumi

Teori Organik

Teori Organik dikemukakan oleh Engker (1911) yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari tumbuhan laut dalam batuan berpori.

Komposisi Minyak Bumi

Komposisi minyak bumi dikelompokkan ke dalam empat kelompok, yaitu:

Hidrokarbon Jenuh (alkana)

• Dikenal dengan alkana atau parafin
• Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit
• Senyawa penyusun diantaranya:

1. Metana CH₄
2. etana CH₃ CH₃
3. propana CH₃ CH₂ CH₃
4. butana CH₃ (CH₂)₂ CH₃
5. n-heptana CH₃ (CH₂)₅ CH₃
6. iso oktana CH₃ – C(CH₃)₂ CH₂ CH (CH₃)₂

Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)

• Dikenal dengan alkena
• Keberadaannya hanya sedikit
• Senyawa penyusunnya:

1. Etena, CH₂ CH₂
2. Propena, CH₂ CH CH₃
3. Butena, CH₂ CH CH₂ CH₃

Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)

• Dikenal dengan sikloalkana atau naftena
• Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana
• Senyawa penyusunnya :

1. Siklopropana                   3.     Siklopentana

2. Siklobutana                  4.    Siklopheksana

Hidrokarbon aromatik

• Dikenal sebagai seri aromatik
• Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit
• Senyawa penyusunannya:

1. Naftalena                             3.    Benzena

2. Antrasena                                                4.     Toluena

Senyawa Lain

• Keberadaannya sangat sedikit sekali
• Senyawa yang mungkin ada dalam minyak bumi adalah belerang, nitrogen, oksigen dan organo logam (kecil sekali)

Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah (Crude oil) yang peroleh dari pengeboran berupa cairan hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih dahulu. Pengeboran minyak bumi di Indonesia, terdapat di pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), Sumatra (Aceh, Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian (Papua). Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya:

Pengolahan pertama,

Pada tahapan ini dilakukan “distilasi bertingkat memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup yang disebut sangkup gelembung.

Pengolahan kedua,

Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut:

1. Perengkahan (cracking)
2. Ekstrasi
3. Kristalisasi
4. Pembersihan dari kontaminasi

Bensin

Komposisi bensin terdiri dari n – heptana dan iso oktana, yaitu:

Zat Aditif Bensin

Tetra Ethyl Leat (TEL)

• Rumus molekul Pb (C₂H₅)₄
• Rumus struktur

Ethyl Tertier Butil Eter (ETBE)

• Rumus molekul CH₃ O C(CH₃)₃Tersier Amil Metil Eter (TAME)

• Rumus molekul CH₃ O C(CH₃)₂ C₂H₅Metir Tersier Buthil Eter (MTBE)

• Rumus molekul CH₃ O C(CH₃)₃

Petrokimia

Minyak bumi selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan atau produk yang terbuat dari bahan dasarnya minyak dan gas bumi disebut petrokimia. Bahan-bahan petrokimia dapat digolongkan: plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat dan vitamin.

Bahan Dasar Petrokimia

Proses petrokimia umumnya melalui tiga tahapan, yaitu:

1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia
2. Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara, dan
3. Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat dimanfaatkan.

Hampir semua produk petrokimia berasal dari tiga jenis bahan dasar yaitu:

1. Olefin (alkena-alkena)

Olefin yang terpenting adalah etena (etilina), propena (propilena), butena (butilena) dan butadiena.

CH₂ = CH₂ CH₂ = CH – CH₃

Etilena                       propilena

CH₃ – CH = CH – CH₃ CH₂ = CH – CH = CH₂

Butilena                                    butadiena

2. Aromatika (benzena dan turunannya)

Aromatika yang terpenting adalah benzena (C₆H₆), totuena (C₆H₅CH₃) dan xilena (C₆H₄ (CH₃)₂

3. Gas Sintesis

Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H₂). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut stean reforming atau oksidasi parsial.

Reaksi stean reforming :    CH_4(g) + H₂O → CO_(g) + 3H_2(g)

Reaksi oksidasi parsial :    2CH_4(g) + O₂ → 2CO_(g) + 4H_2(g)

Petrokimia dari Olefin

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar etilena:

1. Polietilena

Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi yang digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus/sampah.

2. PVC

PVC adalah polivinilkiorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa (pralon).

3. Etanol

Etanol adalah bahan yang sehari-hari kita kenal sebagai alkohol yang digunakan untuk bahan bakar atau bahan antar produk lain.

Alkohol dibuat dari etilena:

CH₂ = CH₂ + H₂O → CH₃ – CH₂OH

4. Etilen glikol atau Glikol

Glikol digunakan sebagai bahan anti beku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar propilena.

5. Polipropilena

Plastik polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Jenis plastik polipropilena sering digunakan untuk karung plastik dan tali plastik.

6. Gliserol

Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan dan bahan untuk membuat bahan peledak (nitrogliserin)

7. Isopropil alkohol

Zat ini digunakan sebagai bahan utama untuk produk petrokimia lainnya seperti aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan kutek)

Petrokimia yang pembuatannya menggunakan bahan dasar butadiene adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadilena-rubber) dan nylon -6,6, sedangkan yang menggunakan bahan dasar isobutilena adalah MTBE (metil tertiary butyl eter)

Petrokimia dari Aromatik

Bahan dasar aromatik yang terpenting adalah benzena, toluena, dan xilena (BTX). Bahan dasar benzena umumnya diubah menjadi stirena, kumena dan sikloheksana

1. Stirena digunakan untuk membuat karet sinetik
2. Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk membuat perekat
3. Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon
4. Benzena digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen. Bahan dasar untuk toluena dan xilena untuk membuat bahan peledak (TNT), asam tereftalat (bahan pembuat serat).

Petrokimia dan gas-sinetik

Gas sinetik merupakan campuran dari karbon monoksida dan hidrogen. Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut:

1. Amonia (NH₃)

N2_(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia digunakan untuk membuat pupuk [CO(NH₂)₂] urea, [(NH₄)₂SO₄]; pupuk ZA dan (NH₄NO₃); amonium nitrat.

2. Urea [CO(NH₂)₂]

CO_2(g) + 2NH_3(g) → NH₂COH_4(S)

NH₂CONH_4(S) → CO(NH₂)_2(S) + H₂O_(g)

3. Metanol (CH3OH)

CO_(g) + 2H_3(g) → CH₃OH_(g)

Sebagian besar metanol diubah menjadi formal-dehida dan sebagian digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.

4. Formal dehida (HCHO)

CH₃OH_(g) → HCHO_(g) + H_2(g)

Formal dehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan mengawetkan preparat biologi.

Kegunaan Hidrokarbon Dalan Kehidupan Sehari-Hari

A.  Kegunaan Hidrokarbon

Hidrokarbon banyak memberi manfaat bagi kebutuhan manusia, baik dalam bidang pangan, sandang, papan, seni dan estetika. Dalam hal ini akan dipaparkan kegunaan hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari bagi manusia, yaitu dalam bidang pangan, sandang, papan, seni dan estetika.

1.      Bidang pangan

Jika sudah berbicara kegunaan hidrokarbon dalam bidang pangan, maka bahasanya bukan hidrokarbon murni lagi, tapi sedikit lebih luas yaitu karbohidrat. Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris CH2O.

Tipe karbohidrat

• Monosakarida

Monosakarida adalah suatu karbohidrat yang tersederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul karbohidrat yang lebih kecil lagi.

·         Glukosa / gula anggur banyak terdapat dalam buah , jagung, dan madu.

·         Fruktosa terdapat bersama dengan glukosa dan sukrosa dalam buah-buahan dan madu.

·         Galaktosa, sumber dapat diperoleh dari laktosa yang dihidrolisis melalui pencernaan makanan kita.

• Disakarida

Disakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua monosakarida.

·         Maltosa (glukosa + glukosa), tidak dapat difermentasi bakteri kolon dengan mudah, maka digunakan dalam makanan bayi, susu bubuk beragi (malted milk)

·         Laktosa (glukosa + galaktosa), terdapat dalam susu sapi dan 5-8% dalam susu ibu.

·         Sukrosa (glukosa + fruktosa), ialah gula pasir biasa. Bila dipanaskan akan membentuk gula invert berwarna coklat yang disebut karamel. Digunakan untuk pembuatan es krim, minuman ringan, dan permen.

• Polisakarida

Polisakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari banyak monosakarida. Kegunaan hidrokarbon pada polisakarida dalam bidang pangan seperti beras, pati, jagung, dll.

2.   Bidang sandang

Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi senyawa aromatik, yaitu para-xylene

Para-xylene ini kemudian dioksidasi menggunakan udara menjadi PTA (lihat peta proses petrokimia diatas). Dari PTA yang berbentuk seperti tepung detergen ini kemudian direaksikan dengan metanol menjadi serat poliester. Serat poli ester inilah yang menjadi benang sintetis yang bentuknya seperti benang. Hampir semua pakaian seragam yang adik-adik pakai mungkin terbuat dari poliester. Untuk memudahkan pengenalannya bisa dilihat dari harganya. Harga pakaian yang terbuat dari benang sintetis poliester biasanya relatif lebih murah dibandingkan pakaian yang terbuat dari bahan dasar katun, sutra atau serat alam lainnya. Kehalusan bahan yang terbuat dari serat poliester dipengaruhi oleh zat penambah (aditif) dalam proses pembuatan benang (saat mereaksikan PTA dengan metanol). Sebetulnya ada polimer lain yang juga dibunakan untuk pembuatan serat sintetis yang lebih halus atau lembut lagi. Misal serat untuk bahan isi pembalut wanita. Polimer tersebut terbuat dari polietilen.

3.   Bidang papan

Bahan bangunan yang berasal dari hidrokarbon pada umumnya berupa plastik. Bahan dasar plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa olefin / alkena dari rantai karbon C3. Dari bahan plastik inilah kemudian jadi macam, mulai dari atap rumah (genteng plastik), furniture, peralatan interior rumah, bemper mobil, meja, kursi, piring, dll.

4.   Bidang seni

Untuk urusan seni, terutama seni lukis, peranan utama hidrokarbon ada pada tinta / cat minyak dan pelarutnya. Mungkin adik-adik mengenal thinner yang biasa digunakan untuk mengencerkan cat. Sementar untuk urusan seni patung banyak patung yang berbahan dasar dari plastik atau piala, dll. Hidrokarbon yang digunakan untuk pelarut cat terbuat dari Low Aromatic White Spirit atau LAWS merupakan pelarut yang dihasilkan dari Kilang PERTAMINA di Plaju dengan rentang titik didih antara 145o C — 195o C. Senyawa hidrokarbonyang membentuk pelarut LAWS merupakan campuran dari parafin, sikloparafin, dan hidrokarbon aromatic

5.        Bidang estetika

Sebetulnya seni juga sudah mencakup estetika. Tapi mungkin lebihluas lagi dengan penambahan kosmetika. Jadi bahan hidrokarbon yang juga digunakan untuk estetika kosmetik adalah lilin. Misal lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki menggunakan lilin) atau bahan pencampur kosmetik lainnya, farmasi atau semir sepatu. Tentunya lilin untuk keperluan kosmetik spesifikasinya ketat sekali. Lilin parafin di Indonesia diproduksi oleh Kilang PERTAMINA UP- V Balikpapan melalui proses filtering press. Kualifikasi mutu lilin PERTAMINA berdasarkan kualitas yang berhubungan dengan titik leleh, warna dan kandungan minyaknya.

1.        Kegunaan dan komposisi senyawa hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari dapat dikelompokkan dalam bidang pangan, sandang, papan, perdagangan, seni, dan estetika.

2.        Contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang pangan yaitu dalam karbohidrat.

3.        Contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang sandang adalah PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah).

4.        Contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang papan adalah polimer dari propilena, yaitu senyawa olefin / alkena dari rantai karbon C3.

5.        Contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang seni: peranan utama hidrokarbon ada pada tinta / cat minyak dan pelarutnya.

6.        Contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang estetika, antara lain: lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki menggunakan lilin) dan bahan pencampur kosmetik lainnya, farmasi atau semir sepatu.

7.        Petrokimia adalah bahan hasil industri yang berbasis minyak dan gas bumi. Beberapa contoh petrokimia adalah plastik, deterge, dan karet buatan.

8.        Bahan dasar petrokimia dapat berupa olefin, sy-gas dan aromatika.

Dampak Penggunaan Bahan Bakar Fosil Pada Lingkungan

Penggunaan berbagai bahan bakar fosil untuk bahan bakar alat-alat industri dan transportasi telah membuat sebuah perubahan besar pada kondisi iklim dunia.
Peningkatan konsentrasi Gas Rumah Kaca (GRK) yaitu CO2, CH4, N2O, SF6, HFC dan PFC akibat aktifitas manusia menyebabkan meningkatnya radiasi yang terperangkap di atmosfer.
Hal ini menyebabkan fenomena pamanasan global yaitu meningkatnya suhu permukaan bumi secara global. Pemanasan global mengakibatkan perubahan iklim, yaitu perubahan pada unsur-unsur iklim seperti naiknya suhu permukaan bumi, meningkatnya penguapan di udara, berubahnya pola curah hujan, dan tekanan udara yang pada akhirnya akan mengubah pola iklim dunia. Pemanasan global juga telah membuat gunung-gunung es di kedua kutub bumi mencair.
Armi Susandi dalam sebuah makalahnya mengatakan, perubahan iklim ditandai dengan perubahan dua faktor meteorologi penting, yaitu temperatur dan curah hujan, yang kemudian dapat menyebabkan kenaikan permukaan air laut.

Perubahan temperatur ini akan menyebabkan perubahan variabel atmosfer lainnya, yang pada akhirnya akan menyebabkan perubahan curah hujan.

Sedangkan, pada musim kemarau bencana akan terus berlanjut seperti dengan adanya kekeringan sehingga akan menyebabkan gagal panen dan menimbulkan berbagai macam penyakit seperti penyakit kulit dan gangguan pencernaan yang dapat berujung pada kematian.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) memperkirakan kenaikan suhu global akan berkisar antara 1,6-4,2 derajat Celsius pada tahun 2050 atau 2070. Di Indonesia sendiri, akibat perubahan iklim akan membuat suhu meningkat menjadi 1,6-3,0 derajat Celcius pada 2050-2070 berdasarkan perkiraaan Canadian Climate Change Model dan United Kingdom Meteorological Office. Sedangkan menurut perkiraan dua lembaga Amerika Serikat, yaitu Global Fluid Dynamic dan Goddart International Space Study, suhu Indonesia akan meningkat 2 hingga 4,2 derajat Celcius.

Tata Ruang

Di sisi lain, dari waktu ke waktu luas Ruang Terbuka Hijau (RTH) yang berkontribusi menyerap karbon semakin berkurang akibat pembangunan. Daerah resapan air juga mengalami hal yang sama, hilang dan diganti dengan perumahan, apartemen, dan gedung-gedung megah.

Mengantisipasi dampak perubahan iklim, seharusnya Jakarta bersiap diri. Mumpung sebentar lagi Jakarta punya pemimpin baru, pembenahan menyeluruh terhadap tata ruang dengan memasukkan unsur perubahakan iklim ke dalam revisi Rencana Tata Ruang Wilayah DKI Jakarta dan harus segera dilakukan.

 DAFTAR PUSTAKA

Ika Ratna Sari, S.Pd. 2006. Metode Belajar Efektif Kimia : Jawa Tengah. CV Media Karya Putra.

Purba Michael. 2004. Kimia Untuk SMA : Jakarta. PT Erlangga.

http://ariffadholi.blogspot.com/2009/10/kegunaan-hidrokarbon.html

http://ivan-aries.blogspot.com/2008/12/dampak-penggunaan-bahan-bakar-fosil.html