Minyak Bumi

Minyak bumi adalah campuran kompleks hidrokarbon yang terdiri dari banyak senyawa kimia, termasuk hidrokarbon jenuh (alkana), hidrokarbon tak jenuh (alkena dan alkuna), serta senyawa aromatik seperti benzene, toluene, dan xylene. Oleh karena itu, kimia berperan sangat penting dalam memahami minyak bumi dan bagaimana kita dapat mengolah dan memanfaatkannya. 

Beberapa konsep kimia yang berkaitan dengan minyak bumi yaitu struktur kimia, proses pembentukan minyak bumi, pemurnian dan pengolahan, dan penggunaan minyak bumi. Dengan memahami hubungan kimia dengan minyak bumi, kita dapat lebih memahami bagaimana minyak bumi terbentuk, diolah, dan digunakan, serta cara untuk meminimalkan dampak negatif penggunaannya terhadap lingkungan.

A. Struktur Kimia Minyak Bumi

Minyak bumi adalah campuran kompleks dari senyawa organik yang terdiri dari berbagai jenis hidrokarbon, yaitu senyawa yang terdiri dari atom karbon dan hidrogen. Struktur kimia minyak bumi sangat kompleks karena terdiri dari ratusan hingga ribuan jenis senyawa yang berbeda. Beberapa senyawa yang umum ditemukan di dalam minyak bumi antara lain:

• Alkana: Senyawa hidrokarbon jenuh yang memiliki rantai karbon lurus atau bercabang dengan ikatan tunggal. Contohnya adalah metana, etana, propana, dan butana.
• Alkena: Senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki setidaknya satu ikatan rangkap antara dua atom karbon. Contohnya adalah etena, propena, dan butena.
• Alkuna: Senyawa hidrokarbon tak jenuh yang memiliki setidaknya satu ikatan rangkap tiga antara dua atom karbon. Contohnya adalah etuna, propuna, dan butuna.
• Senyawa aromatik: Senyawa organik yang memiliki cincin benzena atau turunan benzena. Contohnya adalah benzene, toluene, dan xylene.

Selain itu, di dalam minyak bumi juga terdapat senyawa sulfur, nitrogen, dan oksigen yang dapat memengaruhi sifat kimia dan fisika minyak bumi. Struktur kimia minyak bumi berperan penting dalam menentukan sifat-sifat fisik minyak bumi seperti titik didih, viskositas, dan kepadatan. Struktur kimia juga mempengaruhi cara minyak bumi diolah dan dimurnikan untuk berbagai aplikasi seperti bahan bakar, bahan kimia, dan plastik.

B. Proses Pembentukan Minyak Bumi

Minyak bumi terbentuk melalui proses alami yang kompleks selama jutaan tahun. Proses pembentukannya bermula dari sisa-sisa organisme laut dan tumbuhan yang mati dan terkubur di dalam sedimen laut atau di dasar danau atau rawa-rawa. Berikut adalah tahapan-tahapan umum dalam pembentukan minyak bumi:

• Penumpukan bahan organik

Sisa-sisa organisme laut dan tumbuhan mati yang jatuh ke dasar laut atau danau terkubur di dalam sedimen.

• Pemanasan

Sedimen di bawah lapisan tanah yang tebal menimbulkan tekanan dan suhu yang tinggi. Suhu yang tinggi ini akan memicu pembusukan dan pembentukan senyawa organik dalam sisa-sisa organisme tersebut.

• Pembentukan kerogen

Proses pemanasan ini mengubah sisa-sisa organisme menjadi kerogen, yaitu senyawa organik padat dan kompleks yang terdiri dari hidrokarbon, oksigen, nitrogen, dan sulfur.

• Kematangan kerogen

Selama jutaan tahun, kerogen mengalami proses pemecahan dan penguraian secara bertahap di bawah tekanan dan suhu yang tinggi. Tahap ini disebut sebagai tahap kematangan. Proses ini menghasilkan senyawa hidrokarbon cair dan gas yang kemudian mengalir ke lapisan batuan pori dan mengisi ruang pori dan rekahan di dalam batuan tersebut.

• Migrasi hidrokarbon

Senyawa hidrokarbon cair dan gas yang terbentuk dalam tahap kematangan kemudian bergerak ke atas ke dalam lapisan batuan yang lebih tinggi melalui proses migrasi.

• Penyimpanan

Senyawa hidrokarbon akhirnya terperangkap di dalam lapisan batuan yang dapat menyimpannya, seperti lapisan batuan pasir atau batu kapur yang mempunyai pori-pori.

• Terbentuk minyak bumi

Jika kondisi geologi dan kimia yang cocok terpenuhi, senyawa hidrokarbon yang terperangkap di dalam lapisan batuan tersebut dapat terkumpul dalam jumlah yang cukup besar untuk membentuk sumber daya minyak bumi yang dapat diproduksi.

Proses pembentukan minyak bumi adalah proses alami yang sangat lama dan memerlukan kondisi geologi dan kimia yang tepat. Sumber daya minyak bumi yang ada di dunia saat ini merupakan hasil dari proses pembentukan ini selama jutaan tahun.

C. Fraksi Minyak Bumi

Fraksi minyak bumi adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan kelompok-kelompok senyawa yang terdapat dalam minyak bumi yang mempunyai titik didih atau rentang titik didih tertentu. Istilah ini digunakan dalam industri minyak dan gas untuk membedakan jenis-jenis minyak bumi berdasarkan sifat-sifat fisik dan kimianya, serta untuk memudahkan proses pemisahan dan pemurnian minyak bumi. Proses pemurnian minyak bumi melalui proses destilasi bertingkat yang menggunakan kolom distilasi. Selama proses ini, minyak bumi dipanaskan dan diuapkan, kemudian uap- uap tersebut akan didinginkan dan dikondensasikan kembali menjadi bentuk cair. Selama proses destilasi ini, senyawa-senyawa yang mempunyai titik didih rendah akan terpisah terlebih dahulu, dan fraksi minyak bumi yang dihasilkan selama proses destilasi ini akan semakin berat seiring meningkatnya titik didihnya. Fraksi minyak bumi yang dihasilkan selama proses destilasi ini antara lain:

• Gas alam

Fraksi gas alam memiliki titik didih di bawah 37,8 derajat Celsius dan biasanya terdiri dari senyawa hidrokarbon yang sangat ringan seperti metana, etana, dan propana.

• Nafta

Fraksi nafta memiliki titik didih antara 37,8 - 205 derajat Celsius dan biasanya terdiri dari senyawa hidrokarbon yang lebih ringan seperti bensin, solar, dan bahan bakar avtur.

• Gasoil

Fraksi gasoil memiliki titik didih antara 205 - 345 derajat Celsius dan biasanya terdiri dari senyawa hidrokarbon yang lebih berat seperti diesel dan bahan bakar minyak (BBM).

• Residu

Fraksi residu memiliki titik didih di atas 345 derajat Celsius dan biasanya terdiri dari senyawa hidrokarbon yang sangat berat seperti aspal dan bahan bakar bunker.

Setiap fraksi minyak bumi memiliki kegunaan yang berbeda tergantung pada sifat-sifatnya. Nafta, misalnya, digunakan sebagai bahan baku dalam industri petrokimia, sedangkan gasoil dan residu digunakan sebagai bahan bakar dalam berbagai jenis kendaraan dan mesin industri.

D. Mutu Bensin

Mutu bensin adalah kualitas bensin yang ditentukan berdasarkan standar yang telah ditetapkan. Standar ini biasanya ditentukan oleh badan pemerintah atau lembaga standarisasi untuk memastikan bahwa bensin yang dijual aman untuk digunakan, ramah lingkungan, dan memenuhi persyaratan kendaraan bermotor. Beberapa faktor yang menentukan mutu bensin antara lain:

• Angka Oktan

Angka Oktan adalah ukuran kemampuan bensin untuk mencegah ketukan atau knocking pada mesin. Semakin tinggi angka oktan, semakin sedikit peluang terjadinya knocking pada mesin.

• Kandungan Sulfur

Kandungan sulfur dalam bensin dapat mempengaruhi emisi gas buang kendaraan dan berdampak buruk pada lingkungan. Oleh karena itu, bensin yang lebih rendah kandungan sulfurnya dianggap lebih ramah lingkungan.

• Kandungan Aromatik

Kandungan aromatik dalam bensin dapat mempengaruhi kinerja mesin dan meningkatkan emisi gas buang. Kandungan aromatik yang lebih rendah dianggap lebih baik untuk kinerja mesin dan lingkungan.

• Kadar Etanol

Beberapa bensin mengandung etanol sebagai bahan aditif. Kadar etanol dalam bensin dapat mempengaruhi kinerja mesin dan konsumsi bahan bakar kendaraan.

• Kadar Oksigen

Beberapa bensin mengandung oksigen sebagai bahan aditif. Kadar oksigen dalam bensin dapat mempengaruhi emisi gas buang dan kinerja mesin.

Standar mutu bensin biasanya diatur oleh badan pemerintah atau lembaga standarisasi nasional. Di Indonesia, standar mutu bensin diatur oleh Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral melalui Peraturan Menteri ESDM No. 39 tahun 2014 tentang Kualitas Bahan Bakar Minyak. Standardisasi mutu bensin penting untuk memastikan bahwa bensin yang dijual aman digunakan dan sesuai dengan persyaratan kendaraan bermotor.

E. Dampak Pembakaran Bahan Bakar Dan Cara Mengatasinya

Pembakaran bahan bakar, terutama di sektor transportasi dan industri, menghasilkan emisi gas yang dapat berdampak negatif pada kesehatan manusia dan lingkungan. Beberapa dampak negatif dari pembakaran bahan bakar adalah:

• Pencemaran Udara

Emisi gas dari pembakaran bahan bakar dapat mencemari udara dan memperburuk kualitas udara. Partikel halus dan gas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dapat menyebabkan penyakit pernapasan, termasuk asma dan kanker paru-paru.

• Efek Rumah Kaca

Emisi gas dari pembakaran bahan bakar dapat meningkatkan efek rumah kaca dan menyebabkan perubahan iklim.

• Kerusakan Lingkungan

Emisi gas dari pembakaran bahan bakar dapat mencemari air dan tanah serta merusak ekosistem.

Untuk mengatasi dampak negatif dari pembakaran bahan bakar, diperlukan langkah-langkah berikut:

• Menggunakan bahan bakar yang lebih bersih

Menggunakan bahan bakar yang lebih bersih, seperti bahan bakar dengan kandungan sulfur yang lebih rendah, dapat membantu mengurangi emisi gas.

• Menggunakan transportasi ramah lingkungan

Menggunakan transportasi ramah lingkungan, seperti sepeda atau transportasi umum, dapat mengurangi emisi gas dari kendaraan.

• Penggunaan teknologi ramah lingkungan

Penggunaan teknologi ramah lingkungan, seperti mobil listrik, dapat mengurangi emisi gas dari kendaraan.

• Penggunaan energi terbarukan

Menggunakan sumber energi terbarukan, seperti panel surya atau turbin angin, dapat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan emisi gas yang dihasilkan.

• Penerapan standar emisi gas

Penerapan standar emisi gas yang ketat pada kendaraan dan industri dapat membantu mengurangi emisi gas dan menciptakan lingkungan yang lebih bersih.

• Pendidikan dan kesadaran masyarakat

Pendidikan dan kesadaran masyarakat mengenai dampak negatif dari pembakaran bahan bakar dapat membantu mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan mengurangi emisi gas yang dihasilkan.