Makalah Kimia Hidrokarbon dan Minyak Bumi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang Masalah

Udara di dalamnya terkandung sejumlah oksigen. Oksigen merupakan komponen esensial bagi kehidupan, baik manusia maupun makhluk hidup lainnya. Udara merupakan campuran dari gas, yang terdiri dari sekitar 78 % Nitrogen, 20 % Oksigen; 0,93 % Argon; 0,03 % Karbon Dioksida (CO2) dan sisanya terdiri dari Neon (Ne), Helium (He), Metan (CH4) dan Hidrogen (H2). Udara dikatakan "Normal" dan dapat mendukung kehidupan manusia apabila komposisinya seperti tersebut diatas. Sedangkan apabila terjadi penambahan gas-gas lain yang menimbulkan gangguan serta perubahan komposisi tersebut, maka dikatakan udara sudah mengalami pencemaran/ terpolusi.

Di dunia, dikenal 6 jenis zat pencemar udara utama yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources), yaitu Karbon monoksida (CO), oksida sulfur (SOx), oksida nitrogen (NOx), partikulat, hidrokarbon (HC), dan oksida fotokimia, termasuk ozon.

Minyak tanah adalah salah satu hasil minyak bumi. Hasil minyak bumi lainnya ialah minyak pelumas, minyak parafin, minyak semir, bensin, dan sebagainya. Dari hasil minyak bumi juga dapat dihasilkan nilon, plastik, serat buatan, dan sebagainya.
Minyak bumi ini merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Minyak bumi dan gas bumi (gas alam) merupakan bahan industri kimia yang penting, karena darinya diperoleh berbagai produk yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak bumi dan gas bumi disebut petrokimia.

Minyak bumi merupakan salah satu sumber energi yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari - hari, misalnya : untuk memasak, bahan bakar kendaraan bermotor, dan industri. Indonesia sangat kaya dengan minyak bumi ini. Pengeboran minyak bumi diantaranya dapat kita lihat di Sungai Gerong, Plaju, Pangkalan Brandan, Balikpapan, Tarakan, Bunyu, Cepu, dan Sorong.

1.2  Rumusan Masalah

1. Apa pengertian hidrokarbon ?

2. Apa dampak pencemaran hidrokarbon ?

3. Bagaimana cara mengendalikan hidrokarbon?

4.  Bagaimana cara pencegahannya ?

5.  Bagaimana Sintesis atau Pengubahan Zat Kimia dari Bahan Minyak Bumi ?

1.3 Tujuan dan Manfaat

1.      Dapat memahami definisi serta klasifikasi dari hidrokarbon,

2.      Dapat memahami dampak serta pengendalian dan pencegahannya.

3.      Mendeskripsikan proses pembentukan minyak bumi serta gas alam.

4.      Menjelaskan komponen-komponen utama penyusun minyak bumi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Hidrokarbon

Dalam bidang kimia, Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atom hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik. Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen: CH4. Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon: C2H6. Propanamemiliki tiga atom C (C3H8) dan seterusnya (CnH2·n+2).

2.2 Tipe-tipe Hidrokarbon

Klasifikasi hidrokarbon yang dikelompokkan oleh tatanama organik adalah:

1.    Hidrokarbon jenuh/tersaturasi (alkana) adalah hidrokarbon yang paling sederhana. Hidrokarbon ini seluruhnya terdiri dari ikatan tunggal dan terikat dengan hidrogen. Rumus umum untuk hidrokarbon tersaturasi adalah CnH2n+2. Hidrokarbon jenuh merupakan komposisi utama pada bahan bakar fosil dan ditemukan dalam bentuk rantai lurus maupun bercabang. Hidrokarbon dengan rumus molekul sama tapi rumus strukturnya berbeda dinamakanisomer struktur.

2.    Hidrokarbon tak jenuh/tak tersaturasi adalah hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap, baik rangkap dua maupun rangkap tiga. Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua disebut dengan alkena, dengan rumus umum CnH2n. Hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap tiga disebut alkuna, dengan rumus umum CnH2n-2.

3.    Sikloalkana adalah hidrokarbon yang mengandung satu atau lebih cincin karbon. Rumus umum untuk hidrokarbon jenuh dengan 1 cincin adalah CnH2n.

4.    Hidrokarbon aromatik, juga dikenal dengan arena, adalah hidrokarbon yang paling tidak mempunyai satu cincin aromatik.

Hidrokarbon dapat berbentuk gas (contohnya metana dan propana), cairan (contohnya heksana dan benzena), lilin atau padatan dengan titik didih rendah (contohnya paraffin wax dan naftalena) atau polimer (contohnya polietilena, polipropilena dan polistirena). Berdasarkan susunan atom karbon dalam molekulnya, senyawa karbon terbagi dalam 2 golongan besar, yaitu senyawa alifatik dan senyawa siklik. Senyawa hidrokarbon alifatik adalah senyawa karbon yang rantai C nya terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Berdasarkan jumlah ikatannya, senyawa hidrokarbon alifatik terbagi menjadi senyawa alifatik jenuh dan tidak jenuh.

-     Senyawa alifatik jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya hanya berisi ikatan-ikatan tunggal saja. Golongan ini dinamakan alkana.

-     Senyawa alifatik tak jenuh adalah senyawa alifatik yang rantai C nya terdapat ikatan rangkap dua atau rangkap tiga. Jika memiliki rangkap dua dinamakan alkena dan memiliki rangkap tiga dinamakan alkuna.

-     Senyawa hidrokarbon siklik adalah senyawa karbon yang rantai C nya melingkar dan lingkaran itu mungkin juga mengikat rantai samping. Golongan ini terbagi lagi menjadi senyawa alisiklik dan aromatik.

-     Senyawa alisiklik yaitu senyawa karbon alifatik yang membentuk rantai tertutup.

-     Senyawa aromatik yaitu senyawa karbon yang terdiri dari 6 atom C yang membentuk rantai benzene.

1.      Alkana

Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan karbon-karbonnya merupakan ikatan tunggal. Alkana yang paling sederhana adalah metana , dangan rumus molekulnya CH4.

Table senyawa Alkana :

Nama senyawa	Rumus Molekul	Rumus struktur	Titik Didih(⁰C)
Metana	CH4	CH4	-161
Etana	C2H6	CH3-CH3	-89
Propana	C3H8	CH3-CH2-CH3	-44
Butana	C4H10	CH3-CH2-CH2-CH3	-0,5
Pentana	C5H12	CH3­-CH2-CH2-CH­­2-CH3	36
Heksana	C6H14	CH3-CH2-CH2-CH2­-CH2-CH3	68
Heptana	C7H16	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3	98
Oktana	C8H18	CH3-CH2­-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3	125
Nonana	C9H20	CH3-CH2-CH2-CH­2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3	151
Dekana	C10H22	CH3­-CH2­-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3	174

a.  Rumus umum Alkana

Dari table diatas dilihat pada perbandingan jumlah atom C dan H dalam alkana adalah n : (2n+2).

Jadi, rumus umum alkana adalah CnH2n+2 ; n = jumlah atom C

b.  Sifat fisika Alkana

·          Untuk alkana yang tidak bercabang, pada suhu kamar ( 25⁰C) alkana dengan jumlah   atom C1-C4 berwujud gas C5-C18 Ke atas berwujud padat

·          Makin tinggi massa molekul, makin tinggi titik didihnya dan titik leburnya

·          Alkana dengan massa molekul sama, makin panjang karbon rantai makin tinggi titik didihnya

·          Alkana tidak larut dalam pelarut polar (air), tetapi dapat larut dalam pelarut nonpolar.

c.  Deret Homolog

Suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama dan sifat yang berkemiripan disebut satu homolog  (deret sepancaran).  Alkana merupakan suatu homolog karena setiap anggota alkana yang satu dengan anggota berikutnya bertambah sebanyak CH2.

d.  Tata nama Alkana

Senyawa karbon, khususnya hidrokarbon, jumlah dan jenisnya sangat banyak sehingga penamaanya dilakukan secara sistematis. Penamaan senyawa karbon didasarkan pada aturan  yang dibuat IUPAC.

e.  Sumber dan kegunaan

Alkana adalah komponen utama dari gas alam dan minyak bumi.

Kegunaan alkana sebagai:

-      Bahan bakar dan pelumas

-      Pelarut

-      Sumber hidrogen

-      Bahan baku untuk senyawa organic lain

-      Bahan baku industri

2.  Alkena

Alkena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan satu ikatan rangkap      (-C=C-). Alkena yang paling sederhana adalah etena, dengan rumus molekul C2H4.

Table senyawa alkena :

Nama senyawa	Rumus struktur	Rumus Molekul
Metena	CH2	CH2
Etena	CH2=CH2	C2H4
Propena	CH2=CH-CH2	C3H6
Butena	CH2=CH-CH2-CH3	C4H8
Pentena	CH2=CH-CH2-CH2-CH3	C5H10
Heksena	CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH3	C6H12
Heptena	CH2=CH-CH2-CH2- CH2-CH2-CH3	C7H14
Oktena	CH2=CH-CH2-CH2- CH2- CH2-CH2-CH3	C8H16
Nonena	CH2=CH-CH2-CH2- CH2- CH2- CH2-CH2-CH3	C9H18
Dekena	CH2=CH-CH2-CH2- CH2- CH2- CH2-CH2-CH2-CH3	C10H20

a.  Rumus umum Alkena

Dari contoh alkena pada table diatas dapat ditarik rumus umum alkena yaitu CnH2n . Ini artinya jumlah atom H dalam alkena adalah dua kali atom C, atau perbandingan atom C dengan jumlah atom H adalah 1 : 2. Dari table diatas juga terlihat bahwa setiap suku alkena dengan suku berikutnya memiliki selisih CH2, sehingga alkena juga merupakan deret homolog.

Jadi, rumus umum alkana adalah CnH2n. n ; jumlah atom C

b. Deret Homolog

Dari table diatas juga terlihat bahwa setiap suku alkena dengan suku berikutnya memiliki selisih CH2, sehingga alkena juga merupakan deret homolog.

c.  Tata nama Alkena

Nama alkena  diturunkan dari nama alkana, yaitu sesuai dengan jumlah atom C yang dimiliki, dengan mengganti akhiran ”ana” dengan kata “ena”.

d.  Sumber dan kegunaan

Alkena dibuat dari alkana melalui proses pemasanan atau dengan bantuan katalisator (cracking). Alkana suku rendah digunakan sebagai bahan baku industri plastik, karet sintetik, dan alcohol.

3.  Alkuna

Alkuna adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh dengan satu ikatan karbon-karbon rangkap tiga (. Senyawa yang mempunyai 2 ikatan rangkap tiga disebut alkadiuna, yang mempuntai 1 ikatan rangkap dua dan 1 ikatan rangkap tiga disebut alkenuna. Alkuna yang paling sederhana adalah etena dengan rumus molekul C2H2.

Tabel senyawa Alkuna:

Nama senyawa	Rumus struktur	Rumus Molekul
Metuna	CH	CH
Etuna	CHCH	C2H2
Propuna	CHC─CH3	C3H4
Butuna	CHC─CH2─CH3	C4H6
Pentuna	CHC─CH2─CH2─CH3	C5H8
Heksuna	CHC─CH2─CH2─CH2─CH3	C6H10
Heptuna	CHC─CH2─CH2─CH2─CH2─CH3	C7H12
Oktuna	CHC─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH3	C8H14
Nonuna	CHC─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH3	C9H16
Dekuna	CHC─CH2─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─CH3	C10H18

a.  Rumus umum Alkuna

Rumus umum alkuna yaitu : CNH2N-2  ; n = jumlah atom C.

b.  Tata nama Alkuna

Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran anamenjadi una . Tata nama alkuna bercabang seperti penamaan alkena.

c.  Sumber dan kegunaan

Alkuna yang mempunyai nilai ekonomis penting hanyalah etuna (asetilena), C2H2 . Gas asetilena digunakan untuk mengelas besi dan baja.

d.  Sifat-sifat Alkena dan Alkuna

·       Semakin panjang rantai karbonya, semakin tinggi titik didih dan titik lelehnya.

·       Akena dan alkuna merupakan hidrokarbon tak jenuh, sehingga mudah mengalami reaksi adisi (penambahan).

·       Alkena dan alkuna dapat mengalami reaksi polimerisasi, yaitu penggabungan monomer-monomer (molekul kecil) menjadi polimer (makromolekul). Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi.

2.3 Dampak Pencemaran Hidrokarbon

Pencemaran udara oleh hidrokarbon (HC) dapat berasal dari HC yang berupa gas, cair, dan padat. Apabila HC berupa gas maka akan tercampur bersama bahan pencemar lainnya. Apabila HC berupa cairan maka HC tersebut akan membentuk kabut minyak(droplet) yang keberadaannya di udara akan sangat mengganggu lingkungan. Sedangkan bahan pencemar HC yang berupa padatan maka udara akan tampak seperti asap hitam.

Jika pencemaran udara oleh HC juga disertai dengan bahan pencemar NOx maka dengan oksigen bebas yang ada di udara akan membentuk Peroxy Acetyl Nirates (PAN). Selanjutnya PAN ini bersama-sama dengan CO, Ozon akan membentuk kabut foto kimia yang dapat merusak tanaman.

Hidrokarbon dalam jumlah sedikit tidak begitu membahayakan kesehatan manusia, meskipun HC juga bersifat toksik. Namun, jika HC berada di udara dalam jumlah banyak dan tercampur dengan bahan pencemar lain maka sifat toksiknya akan meningkat. Sifat toksik HC akan lebih tinggi jika berupa bahan pencemar gas, cairan, dan padatan. Hal ini dikarenakan padatan dan cairan akan membentuk ikatan-ikatan baru dengan bahan pencemar lainnya. Ikatan baru ini sering disebut dengan Polycyclic Aromatic Hydrocarbon yang disingkat PAH. Pada umumnya PAH ini merangsang terbentuknya sel-sel kanker apabila terhisap masuk ke dalam paru-paru. PAH yang bersifat karsinogenik ini banyak terdapat di daerah industri dan daerah yang padat lalu-lintasnya. Sumber timbulnya PAH adalah gas buangan hasil pembakaran bahan bakar fosil.

Toksisitas HC tergantung pada senyawa penyusun HC tersebut. Pada umumnya senyawa aromatik seperti benzena dan toluena, lebih beracun dari pada HC alifatik maupun HC alisiklik. Dalam keadaan gas, HC dapat menyebabkan iritasi pada membran mukosa. Apabila terhisap ke dalam paru-paru dapat menimulkan luka dibagian dalam dan menimbulkan infeksi.       

Senyawa HC	Konsentrasi (ppm)	Pengaruh terhadap tubuh
Benzena	100	Iritasi terhadap mukosa
	3.000	Lemas (0,5-1 jam)
	7.500	Paralysys (0,5-1 jam)
	20.000	Kematian (5-10 menit)
Toluena	200	Pusing, lemah, pandangan kabur setelah 8 jam
	600	Gangguan syaraf dan dapat diikuti kematian setelah kontak dalam waktu yang lama

2.4 Pengendalian Hidrokarbon

2.4.1 Mitigasi Dampak Hidrokarbon

Terdapat empat strategi dalam mitigasi dampak hidrokarbon :

1.      Kontrol emisi kendaraan bermotor, hal ini dapat dilakukan secara periodik. Jakarta mulai memberlakukan sistem kontrol emisi gas buang kendaraan bermotor per Januari 2006. Diharapkan stiker lulus uji emisi ini akan menjadi syarat pengurusan STNK. Pengujian emisi itu dilakukan dengan cara memasukkan selang pada lubang knalpot dan alat akan mencetak hasil pengukuran. Sementara agar sebuah kendaraan dapat lulus uji emisi dikeluarkan standar baku mutu. Untuk bahan bakar bensin dengan sistem karburator dan sistem injeksi, zat yang akan diukur adalah kadar karbonmonoksida dan hidro karbon. Sedangkan bahan bakar solar berdasarkan persentase opasitas.

2.      Kontrol emisi sumber stasioner seperti kilang minyak, petrokimia dengan menggunakan metode kondensasi, evaporasi, insenerasi, absorpsi dan subsitusi.

3.      Penghindaran reseptor dari daerah yang tercemar.

4.      Kontrol lingkungan (Controlled environment). Ada beberapa macam teknik yang telah digunakan untuk mengontrol emisi hidrokarbon dari sumbernya, yaitu insinerasi, adsorbsi, absorbsi dan kondensasi. Dua macam alat insinerasitelah digunakan. Yang pertama menggunakan api untuk osdiasi lengkap hidrokarbon menjadi CO2 dan air, dimana efisiensi penghilangan hidrokarabon sangat tinggi. Alat yang kedua menggunakan katalis sehingga oksidasi hidrokarbon lengkap dapat terjadi pada suhu rendah daripada dalam alat pertama. Tetapi masalah yang mungkin timbul adalah keracunan katalis. Metode adsorbsi, gas buangan dilalukan pada bed yang terdiri dari adsorber granula terbuat dari karbon aktif. Pada metode absorbsi cara yang dilakukan hampir sama dengan metode adsorbsi, hanya bedanya gas-gas buangan mengalami kontak dengan cairan dimana hidrokarbon akan larut atau tersuspensi. Metode kondensasi dilakukan dengan prinsip pada suhu yang rendah gas hidrokarbaon akan mengalami kondensasi menjadi cairan. Gas-gas dilalukan melewati permukaan bersuhu rendah, dan cairan hidrokarbon yang terkondensasi tetap tertinggal dan dapat dikumpulkan.

2.4.2 Alternatif Bahan Bakar

Alternatif mengganti bahan bakar kendaraan bermotor dengan menggunakan energi sinar matahari dan juga minyak-minyak sayuran (nabati). Antara lain dengan menggunakan minyak kelapa sawit Ternyata sumber hidrokarbon bisa didapat dalam minyak kelapa sawit atau biji-bijian yang lain.Padanya terdapat struktur trigliserida yang serupa dengan hidrokarbon minyak bumi, yang memungkinkan digunakan untuk mensubstitusi minyak bumi. Peran teknologi katalis sangat vital pada tahap ini karena mengubah struktur trigliserida menjadi produk yang saat ini disuplai oleh minyak bumi memerlukan katalis yang tepat. Turunan gliserida yang dapat menggantikan bahan yang disuplai dari minyak bumi ialah bahan baker (solar dan bensin) dan bahan baku petrokimia.

2.5 Pencegahan Hidrokarbon

1. Sumber Bergerak

a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.

b) Melakukan pengujian emisi secara berkala dan KIR kendaraan.

c) Memasang filter pada knalpot.

2. Sumber Tidak Bergerak

a) Memasang scruber pada cerobong asap.

b) Memodifikasi pada proses pembakaran.

3. Manusia

Apabila kadar oksidan dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (235 mg/Nm3 dengan waktu pengukuran 1jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya:

a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas.

b) Mengurangi aktifitas di luar rumah.

2.6 Pengertian Minyak Bumi

Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar serialkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Oleh karena itu minyak bumi (petroleum) merupakan  ilmu yang mempelajari tentang kelanjutan dari tumbuhan setelah dipendam atau dikubur selama jutaan tahun.  Senyawa yang terkandung dalam petroleum mempunyai variasi yang besar dari senyawa dengan kerapatan rendah (gas) sampai senyawa dengan kerapatan tinggi (padatan).

2.7 Asal Minyak Bumi

Asal minyak bumi adalah makhluk hidup (tumbuhan, hewan) yang terkubur selama jutaan tahun. Teori pembentukan minyak bumi dan kondisi pembentukannya yang membuat suatu minyak bumi menjadi spesifik dan tidak sama antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya. Berikut ini akan dibahas 2 teori pembentukan minyak bumi.

1.      Teori Biogenesis (Organik)

Macquir (Prancis, 1758) merupakan orang pertama yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal darri umbuh-tumbuhan. Kemudian M.W Lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukun oleh sarjana lain seperti, Nem Beery, Engler, Bruk, bearl, Hofer. Meeka mengatakan bahwa ”minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yan telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.”

2.      Teori Abiogenesis (Anorganik)

Barthelot (1866) mengemukakan di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tingi akan bersentuhan denagn C02 membentuk asitilena. Kemudian Mendeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi tebentuk akibat adanya pengauh kerja uap pada kabida-karbida logam di dalm bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zamn prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan besamaan dengan proses terbentuknya bumi.pernyataan itu berdasar fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir bebeapa planet lain.

CaCO3 + Alikali       CaC2  HO       HC = CH       Minyak bumi

Makhluk hidup yang terkubur selama jutaan tahun itu dalam proses menjadi minyak bumi dapat melalui proses penguburan yaitu, diagenesis kemudian proses lebih lanjut pada masa katagenesis dan tidak dapat dimanfaatkan lagi pada masa metagenesis.

Tahapan penguburan bahan alam mengalami tiga masa perubahan kimiawi yaitu:

a. Diagenesis

Masa ini merupakan zona tak matang dan terjadi perengkahan tak mencolok (10%), yang dibagi dalam tiga bagian yaitu :

1.      Diagenesis dini, yaitu peralihan dari senyawa yang stabil saat di permukaan bumi, menjadi senyawa yang stabil pada kedalaman ribuan meter dengan suhu sekitar 40-42oC. Pada masa ini terjadi pembentukan kerogen (fase dari petroleum yang tidak dapat larut dalam pelarut organik dan anorganik).

2.      Diagenesis pertengahan, terjadi proses aromatisasi (senyawa rantai panjang membentuk senyawa aromatik, lingkar dan mempunyai ikatan rangkap dengan elektron terdelokalisasi).

3.      Diagenesis akhir,  adalah proses yang terjadi pengkhelatan logam oleh senyawa organik yang terbentuk pada masa sebelumnya.

Pembentukan minyak bumi terjadi pada diagenesis akhir dan dapat dikenal berdasarkan  hasil eksplorasi.

b. Katagenesis                      

Katagenesis adalah zona minyak dan gas basah.  Pada masa ini terjadi perengkahan mencolok, dimana terjadi perubahan senyawa kimia yang diakibatkan oleh suhu dan kedalaman pendaman (penguburan) sehingga menyebabkan penguraian termal kerogen.

c. Metagenesis

Pada tahap ini  terjadi masa perusakan termal dari karakter senyawa (cairan) menjadi residu (padatan), sehingga mengakibatkan senyawa organik menjadi senyawa yang kekurangan hidrogen, dan material tak bernilai atau menjadi material bernilai dari senyawa karbon (grafit, intan).

2.8  Jenis Minyak Bumi

Komposisi kimia dari minyak bumi dipisahkan dengan cara destilasi yang didasari oleh perbedaan titik didih, kemudian setelah diolah lagi lebih lanjut akan diperoleh minyak tanah, bensin, lilin dan lain-lain. Meskipun demikian pemisahan tidak dapat memberikan senyawa tunggal, melainkan kumpulan senyawa dengan isomernya.

Titik pendidihan dalam tekanan atmosfer dari fraksi distilasi minyak bumi (oC) adalah sebagai berikut.

	-	Minyak eter: 40 - 70 oC (digunakan sebagai pelarut)
	-	Minyak ringan: 60 - 100 oC (bahan bakar mobil)
	-	Minyak berat: 100 - 150 oC (bahan bakar mobil)
	-	Minyak tanah ringan: 120 - 150 oC (pelarut dan bahan bakar untuk rumah tangga)
	-	Kerosene: 150 - 300 oC (bahan bakar mesin jet)
	-	Minyak gas: 250 - 350 oC minyak diesel/pemanas)
	-	Minyak pelumas > 300 oC (minyak mesin)
	-	Sisanya: ter, aspal, bahan bakar residu

Sekarang yang menjadi pertanyaan adalah ‘Apakah  ada perbedaan antara gas yang di dalam tabung dan gas di dalam pipa?’. Jawaban pertanyaan ini adalah gas LPG (LPG singkatan dari gas dan bertekanan  atau liquid pressure gas) lebih murni dari pada gas dalam pipa. Harga gas LPG lebih mahal, hal ini menunjukkan bahwa proses gas LPG yang melibatkan pembuatan gas-gas metana, etana, dan propana dari hasil perengkahan (cracking) tidak mudah yaitu dengan cara memasukkan gas dalam tabung yang harus dikontrol tekanannya sehingga mencair dan volume cairan lebih kecil dari volume gas. Tekanan tabung harus dijaga dan dipertahankan.

 2.9 Zat Kimia dari Minyak Bumi

Proses perengkahan, pengubahan, alkilasi, atau polimerisasi merupakan tahap awal dari pemanfaatan senyawa (zat kimia) yang berasal dari minyak bumi. Minyak bumi mengandung banyak senyawa kimia dan hasil isolasi senyawa ini dapat dimanfaatkan oleh industri. Bahan kimia ini disebut sebagai bahan petrokimia. Pemanfaatan industri umumnya didasari oleh reaksi-reaksi polimerisasi (perpanjangan rantai), reaksi perengkahan (perpendekan rantai), reaksi pengubahan (paduan dengan senyawa lain), maupun pembentukan senyawa pendek dari senyawa panjang minyak bumi (pembentukan gas, alkilasi, perpendekan rantai atom karbon). Perpendekan rantai minyak bumi menghasilkan senyawa yang ekonomis dan bermanfaat.

Senyawa kimia lain dari tumbuhan atau hewan pembentuk minyak bumi adalah alkaloid, terpena, steroid, asam amino, dan lipid.  Senyawa-senyawa ini terkubur bersama tumbuhan dan hewan. Senyawa kimia yang terkubur dan pada saat pengeboran minyak masih dapat dikenali dari strukturnya, maka senyawa ini dianggap dapat menjadi pengungkap sejarah pembentukan minyak bumi yang dikenal sebagai biomarker atau penanda hayati (contoh: porfirin dari klorofil, sekobikadinana dari isoprena atau terpena, skualena, sterana, bahkan steroid, dan kolesterol).         

2.10 Proses Pembuatan dari Minyak Bumi 

Minyak bumi dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar industri. Bahan dasar ini dipisahkan berdasar beberapa proses sebagai berikut.

a. Reaksi Perengkahan (cracking)

Cracking adalah pemecahan senyawa organik rantai panjang menjadi dua atau lebih senyawa organik rantai  lebih pendek, terjadi secara alami maupun dari pemanasan langsung.

Proses cracking atau alkilasi penting untuk minyak bumi dalam mencari senyawa yang lebih dibutuhkan oleh konsumen, yaitu untuk mendapatkan bensin lebih banyak dari minyak pelumas.   Contoh cracking adalah minyak diesel (C16-C24) dan minyak pelumas (C20-C30) yang dipecah menjadi bensin (C4-C10) dan senyawa lain yang lebih banyak digunakan.

 b. Reaksi pengubahan (reforming)

Reaksi pengubahan adalah reaksi dari bahan petroleum menjadi bahan dasar industri dengan pemanfaatan bahan yang murah menjadi material yang dibutuhkan sehingga bernilai ekonomis (murah). Proses ini diperoleh pada polimerisasi (pembentukan plastik).

c. Reaksi alkilasi

Proses alkilasi dibagi  dua yaitu proses perpanjangan atom karbon rantai lurus dan proses pemutusan ikatan rantai karbon (dealkilasi). Proses ini dapat dikelompokkan dalam polimerisasi, bila perpanjangannya memiliki gugus fungsi yang sama. Dealkilasi dapat dimasukkan ke dalam kelompok perengkahan.

d.  Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses pembentukan polimer. Polimer terdiri dari polimer alami dan polimer sintetik. Polimer adalah molekul besar yang terdiri atas pengulangan satuan kecil (monomer). Monomer adalah senyawa organik yang memiliki ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap ini terbuka membentuk ikatan dengan monomer lain sampai jumlah yang diinginkan (polimer sintetik). Polimer alam membentuk senyawa secara alami, contoh polimer alam yaitu lateks (dari pohon karet), karbohidrat (singkong jagung), protein, selulosa, resin. Sedangkan Contoh polimer sintetik adalah nilon, dakron, teflon.

Proses pembentukan polimer terdiri dari tiga tahap yaitu pembentukan radikal bebas (inisiasi), perpanjangan monomer (propagasi), dan terminasi (pemotongan atau penyetopan reaksi).  Pembentukan cabang dalam proses polimerisasi menyebabkan tiga bentuk struktur yaitu struktur beraturan (isotaktik), struktur tak beraturan (ataktik), campuran (sindiotaktik). Struktur polimer sangat berpengaruh terhadap sifat polimernya.

2.11 Sintesis Atau Pengubahan Zat Kimia dari Bahan Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan bahan alam dengan berbagai jenis senyawa kimia, sehingga dapat digunakan dalam berbagai bahan baku industri, sebagai berikut:

a.  Plastik (PE)

Plastik adalah bahan yang elastik, tahan panas, mudah dibentuk, lebih ringan dari kayu, dan tidak berkarat oleh adanya kelembapan. Plastik selain harganya murah, juga dapat digunakan sebagai isolator dan mudah diwarnai. Sedangkan kelemahan plastik adalah tidak dapat dihancurkan (degredasi). Contoh plastik adalah polietilena, polistirena, (Styron, Lustrex, Loalin), poliester (Mylar, Celanex, Ekonol), polipropilena (Poly- Pro, Pro-fax), polivinil asetat.

Polietilena atau PE  (Poly -Eth,Tygothene, Pentothene) adalah polimer dari etilena (CH2 = CH2) dan merupakan plastik putih mirip lilin, dapat dibuat dari resin sintetik dan digolongkan dalam termoplastik (plastik tahan panas). Polietilena mempunyai sifat daya tekan baik, tahan bahan kimia, kekuatan mekanik rendah, tahan kelembapan, kelenturan tinggi, hantaran  elektrik rendah. Berdasar kerapatannya PE dibagi dua yaitu PE dengan kerapatan rendah (digunakan sebagai pembungkus, alat rumah tangga dan isolator) dan yang berkerapatan tinggi (dimanfaatkan sebagai drum, pipa air, atau botol).

Plastik disamping mempunyai kelebihan dalam berbagai hal, ternyata limbahnya dapat menimbulkan masalah bagi lingkungan. Penyebabnya yaitu sifat plastik yang tidak dapat diuraikan dalam tanah. Untuk mengatasi masalah ini para pakar lingkungan dan ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu telah melakukan berbagai penelitian dan tindakan, diantaranya yaitu dengan cara mendaur ulang limbah plastik, Namun cara ini tidak terlalu efektif karena hanya sekitar 4% yang dapat didaur ulang. sisanya menggunung di tempat penampungan sampah.  Sebagian besar plastik yang digunakan masyarakat merupakan jenis plastik polietilena.  Ada dua jenis polietilena, yaitu high density polyethylene (HDPE) dan low density polyethylene (LDPE). HDPE banyak digunakan sebagai botol plastik minuman, sedangkan LDPE untuk kantong plastik.

Pemanasan polietilena menggunakan metode pirolisis akan terbentuk suatu senyawa hidrokarbon cair. Senyawa ini mempunyai bentuk mirip lilin (wax). Banyaknya plastik yang terurai adalah sekitar 60%, suatu jumlah yang cukup banyak. Struktur kimia yang dimiliki senyawa hidrokarbon cair mirip lilin ini memungkinkannya untuk diolah menjadi minyak pelumas berkualitas tinggi. Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa minyak pelumas yang saat ini beredar di pasaran berasal dari pengolahan minyak bumi. Sifat kimia senyawa hidrokarbon cair dari hasil pemanasan limbah plastik mirip dengan senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak mentah sehingga dapat diolah menjadi minyak pelumas. Pengubahan hidrokarbon cair hasil pirolisis limbah plastik menjadi minyak pelumas menggunakan metode hidroisomerisasi. Minyak pelumas buatan ini diharapkan dapat digunakan untuk kendaraan bermotor dengan kualitas yang sama dengan minyak bumi hasil penyulingan minyak mentah, ramah lingkungan, sekaligus ekonomis.

b.  Cat

Cat adalah produk dari industri pelapis permukaan, bertujuan untuk menjaga keawetan bahan yang dilapisi (kayu, logam atau tembok) dan untuk estetika (keindahan).  Fungsi cat ini yaitu memberikan ikatan yang baik antara permukaan benda dan cat pelapis. Cat primer disediakan dalam kemasan yang lebih encer dari cat biasa dan dilarutkan dalam air atau minyak. Kemasan cat umumnya terdiri atas resin atau bahan pengikat (untuk mengikat pigmen warna di dalam cat, misal: minyak biji rami dan getah tumbuhan seperti gom arab, gom senegal), bahan pengisi (untuk memperbaiki sifat mekanis dan fisik cat agar tidak retak/terjadi goresan saat pengeringan, contohnya: bubuk kaca agar memantulkan cahaya matahari/lampu pada rambu lalu lintas), penstabil (digunakan sebagai penetral pengaruh sinar ultraviolet matahari),  pengering pelarut, dan pigmen.

Pigmen bersifat ganda yaitu untuk menampilkan keindahan dan memberikan sifat mekanik pada selaput yang terbentuk. Pigmen menghalangi penyebaran uap air dan sinar matahari langsung pada bahan yang dilapisi.  Warna yang dihasilkan pigmen bergantung pada banyaknya cahaya matahari yang diserap dan diserap dan dipantulkan.  Pigmen harus tidak toksik dan merupakan senyawa anorganik yang tak larut dalam pelarut organik sehingga mengendap di dasar wadah. Pigmen seperti zink, aluminium, danstainless digolongkan dalam pigmen metalik, banyak digunakan untuk dekorasi. Krom dalam bentuk polikrometik dipakai sebagai cat lapis akhir pada kendaraan bermotor.

c.  Tekstil (Nilon)

Kata tekstil berasal dari bahasa latin ‘texer’  yang berarti menenun.  Tekstil dibuat dari serat yang dipintal, ditenun, dirajut, dianyam atau dibuat jala benang. Serat dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu serat alami dan serat sintetik.  Serat alami (wol, sutera, katun, dan rami) pada umumnya pendek dengan panjang 1,3-20 cm. Serat alam berasal dari kapas akan menghasilkan kain yang lunak dan menyerap air sehingga baik untuk dibuat handuk, sprei, maupun pakaian. Serat rami dapat dibuat linen yang indah dan kuat sehingga dimanfaatkan untuk membuat taplak, sapu tangan dan serbet. Serat binatang (domba) dibentuk menjadi wol, sutera (kepompong ulat sutera) juga termasuk serat alami  Serat alam yang berasal dari mineral adalah asbestos, mempunyai sifat tahan terhadap api dan digunakan pada pembungkus kabel. 

Bahan baku serat sintetik adalah filamen yang bersambung/serat pendek, seragam dalam panjang, dan terpintal dalam benang. Poliester, nilon, akrilik, dan poliolefin merupakan contoh serat sintetik yang dibuat dari petrokimia. Perbedaan bahan tersebut terletak pada kekuatan tarik, elastisitas, kelembutan, daya serap terhadap air, ketahanan terhadap cahaya dan panas atau usia pemakaian. Bahan yang dihasilkan merupakan bahan yang kuat dan mudah disetrika. Serat sintetik yang terbuat  dari bubur kayu, sampah kapas atau petrokimia yaitu rayon, asetat dan triasetat.  Kain rayon menghasilkan bahan penghisap yang mudah kering, kain asetat tahan kerut dan tarikan, sedangkan triasetat merupakan bahan yang lebih tahan kusut.

Nilon adalah kelompok poliamida hasil polimerisasi heksametilena-diamina dan asam adipat. Nilon termasuk polimer paling ulet, kuat, dan kenyal, tidak rusak oleh minyak dan gemuk serta tak basah oleh air sehingga dapat dibentuk menjadi serat, sikat, lembaran, batang, pipa, maupun bahan penyalut.  Nilon terdiri dari Nilon 6, Nilon 6,6 dan Nilon 8.. Nilon 6,6 dibuat dari reaksi polimerisasi asam adipat dan heksametilena diamina. Asam adipat dibuat dari sikloheksana, dan petroleum mengandung sikloheksana.

Untuk produksi nilon besar-besaran sebagai bahan baku digunakan batu bara, minyak bumi, gas alam, maupun hasil pertanian. Nylon 66 (Huruf 6,6 atau 6 merupakan jumlah atom karbon pembentuk bahan) dibuat dari  bahan baku kaprolaktam.  

d. PVC (Polivinil klorida)

Monomer dari PVC (poli vinil klorida) adalah etena yang satu atom hidrogen diganti (substitusi) dengan atom klorida.Vinil klorida dengan rumus kimia CH2=CHCl disebut kloroetilena atau kloroetena adalah gas tak berwarna, yang mencair pada suhu 13,9oC. PVC termasuk termoplastik yang paling banyak digunakan, bersifat kuat dan ulet. PVC dibagi dua yaitu PVC elastik dan PVC keras, atau kaku. Jenis PVC elastik dimanfaatkan untuk penutup lantai, bola mainan, sarung tangan, jas hujan.

 PVC keras dimanfaatkan sebagai pipa listrik atau pipa air, kartu kredit. Kedua jenis PVC memiliki sifat sama yaitu tahan cuaca dan isolator. PVC dimodifikasi dengan bahan lain untuk meningkatkan pemakaiannya. PVC/akrilik tahan api dan bahan kimia, sedangkan PVC/ABS (akrilonitril-butadiena-stirena) mudah diproses pada rentangan api dan kuat terhadap tegangan tinggi. ABS adalah suatu bahan yang kuat, kaku, dan murah. PVC di Indonesia dijual dengan beberapa merk, dari yang tebal sampai yang tipis. Pabrik pembuat PVC menyebut dengan istilah paralon. Membakar PVC bekas menimbulkan asap yang diduga dapat menyebabkan kanker hati. PVC terbakar perlahan-lahan.

Plastik vinil dibuat dari gas alam, atau minyak bumi. Vinil dapat dibuat lemas, kaku, maupun bening. Sebagai bahan yang tidak mudah pecah atau sobek, vinil tidak dirusak oleh asam, minyak atau air. Sejak tahun 1927 PVC merupakan bahan plastik vinil yang telah diproduksi secara komersial. Pada pertengahan tahun 1970 vinil diteliti sebagai salah satu pencemar udara penyebab penyakit serius, seperti kanker hati. Plastik vinil dimanfaatkan secara luas sebagai barang yang murah dan tahan lama yang fleksibel (lantai, isolasi, kopor, tirai kamar mandi, pakaian mirip kulit, atau selang air). Jenis vinil yang tegar digunakan untuk mainan dan pipa air. Penyalutan dengan vinil dilakukan agar tidak lembek atau lembab, dan kertas dokumen maupun kertas dinding  tidak terkena noda.

e.  Perekat atau Adhesif

Perekat adalah bahan untuk menggabungkan dua benda pada permukaannya, contohnya semen, pelapisan tablet, lem, maupun getah.Mekanisme kerja perekat adalah perekatan mekanik atau fisika dan perekatan kimia.

Proses perekatan benda yaitu dengan memasukkan bahan perekat ke dalam pori-pori benda, sehingga terjadi penguncian secara mekanik. Pada perekatan kimia terjadi reaksi kimia (gaya tarik elektrik) antar molekul perekat dan permukaan benda. Umumnya perekatan terjadi secara bersamaan antara perekatan fisika dan kimia.

Perekat terdiri dari perekat yang mengering di udara, dilelehkan sebelum digunakan, dilakukan penekanan, atau yang aktif secara kimiawi. Benda yang direkatkan biasanya kertas, plastik, karet, kayu, logam, logam bukan logam, kaca, bahkan gigi. Plastik termoset memerlukan perekat untuk menggabungkan kedua bahan.

Powerglu adalah perekat yang bekerja berdasarkan reaksi polimerisasi pada saat pengeringan. Reaksi perekatan dibantu oleh uap air di udara/zat lain yang ditambahkan. Perekat untuk kayu dikenal sebagai perekat tahan-cuaca dan setengah tahan-cuaca. Perekat tahan cuaca umumnya memiliki kekuatan lebih besar dari kayunya. Bahan perekat jenis ini dibuat dari bahan polimer fenolik, epoksi, atau resorsinol. Perabot kayu yang tidak mengalami perubahan  suhu yang drastis dan tidak kena air terlalu sering dapat memanfaatkan perekat dari bahan tulang atau perekat vinil. Perekat kayu setengah tahan-cuaca terbuat dari perekat urea dan kasein.

f.  Polistirena (PS)

Polistirena adalah polimer yang mengandung monomer stirena C6H5CH=CH2.  Polimer ini termasuk golongan termoplastik, merupakan plastik jernih dan keras. Polistirena diproduksi dalam bentuk busa plastik dengan nama komersial styrofoam, atau sebagai bahan isolasi (listrik, panas), komponen perabot, bahan pengemas, mainan, maupun benda toilet. Stirena dibuat dengan cara pirolisis-dehidrogenasi dari etilbenzena.  Etilbenzena disintesis dari etilena dan benzena. Polimer ini bersifat tahan asam, basa, maupun garam. Penampilan PS lembut dan kecerahannya baik sehingga banyak digunakan untuk pipa, busa, pendingin, instrumen atau panel dalam otomotif.

Stirena dapat digunakan sebagai monomer karet sintetik. Jenis karet sintetik ini dikopolimerisasi dengan gugus lain yaitu SBR (stirena-butadiena), SCR (stirena-kloroprena), dan SIR (stirena-isoprena). Pemanfaatan polimer yang dapat menggantikan logam (sifat: konduktor, titik leleh yang tinggi, berpenampilan cantik dalam pewarnaan) dan kayu (tahan suhu dan tekanan)  makin diteliti. Polimer adalah bahan yang anti karat dan tidak mudah terbakar.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

      Dari makalah diatas maka kita dapat menyimpulkan hal-hal sebagai berikut :

1.      Hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C) dan atomhidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. Istilah tersebut digunakan juga sebagai pengertian dari hidrokarbon alifatik.

2.      Klasifikasi hidrokarbon yang dikelompokkan oleh tatanan organic adalah :

a.       Hidrokarbon Jenuh/ Tersaturasi (alkara)

b.      Hidrokarbon Tak Jenuh/ Tak Teersaturasi

c.       Sikloalkana

d.      Hidrokarbon Aromatik

3.      Minyak bumi terbentuk dari sisa fosil mahkluk hidup yang tertimbun jutaan tahun yang lalu. Pengambilan minyak bumi dilakukan di kilang minyak. Kemudian di fraksionisasikan sesuai titik didihnya. Minyak bumi memiliki peranan penting bagi kehidupan, baik sebagai sumber energi maupun sebagai bahan baku industri petrokimia.

4.      Proses pembentukan minyak bumi yaitu berasal dari reaksi kalsium karbida, CaC2(dari reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

3.2 Saran                

1.      Setiap individu mempunyai kesadaran untuk mengurangi kegiatan yang menghasilkan hidrokarbon.

2.      Oleh karena minyak bumi itu proses pembentukannya lama, maka kita harus berhemat dalam pemanfaatannya, agar minyak bumi itu tidak cepat habis. Dan penggunaan bensin / bahan bakar haruslah yang tidak berdampak negatif terhadap lingkungan alam sekitarnya.