bab ii pengukuran angka setana pada miny

8/18/2019 Bab II Pengukuran Angka Setana Pada Miny

1/15

15

BAB II

PENGUKURAN ANGKA SETANA PADA MINYAK SOLAR DENGAN

MENGGUNAKAN MESIN COOPERATIVE FUELS RESEARCH

(CFR) F5 DENGAN METODA ASTM D 613

2.1 Tinj!n P!"#$

2.1.1 Min%$ B!&i

2.1.1.1 D''ni"i Min%$ B!&i

Minyak bumi merupakan senyawa hidrokarbon yang sangat kompleks,

yang mengandung sedikit senyawa belerang, nitrogen, oksigen , dan senyawaan

logam serta unsur – unsur organik lainnya. Air dan garam hampir selalu terdapat

dalam minyak bumi dalam keadaan terdispersi. Senyawa selain hidrokarbon ini

dianggap sebagai kotoran, karena pada umumnya memberikan gangguan pada

proses pengolahan minyak bumi dalam kilang dan berpengaruh buruk untuk

terhadap mutu produk.

Secara fisik, minyak bumi terbentuk sebagai cairan yang berwarna coklat

kemerah - merahan atau kehitaman, tapi sering kali berwarna kehiauan atau

flourisensi atau kebiruan dalam sinar transmisi atau berwarna kekuning

-kuningan, orange dan merah. !al ini disebabkan adanya perbedaan komposisi

hidrokarbon yang terkandung di dalamnya. Minyak bumi pada suhu biasa

berwuud padat, setengah padat dan cair. Mempunyai bau yang khas dan kadang -


2/15

1"

kadang berbau kurang enak yang disebabkan oleh adanya senyawa – senyawa dari

unsur belerang #S$.

%atasan mengenai minyak bumi menurut American Society for Testing

and Meterial #AS&M$, adalah merupakan suatu campuran kompleks yang teradi

secara alami dan terdiri atas senyawaan S, ' dan (, turunan hidrokarbon yang

keluar dari dalam bumi dalam keadaan cair dan biasanya disertai gas dan air.

%atasan lain yang diberikan oleh Institute of Petroleum #)*$, adalah minyak bumi

merupakan suatu bahan yang teradi secara alami di dalam bumi dan terdiri atas

hidrokarbon padatan, cairan dan gas.

2.1.1.2 "i* + "i* P'n,-*n Min%$ B!&i

!asil – hasil minyak bumi setelah melalui secara umum antara lain +

a. as

as merupakan senyawa hidrokarbon dengan tiga atau empat atom karbon dan

mempunyai arak didih maksimum /0. terdiri dari ato karbon lurus dan

bercabang. *ada suhu biasa tekanan normal, berbentuk gas, dapat dicairkan

dengan menambah tekanan. egunaan dari gas ini antara lain +

1. penerangan dan keperluan memasak

2. dalam industry kimia dan petrokimia

3. bahan bakar di pabrik – pabrik


3/15

14

b. asolin #%ensin$

asoline merupakan senyawa hidrokarbon dengan rantai 05 – 011 dan

mempunyai titik didih antara /0 sampai 2/0. kegunaan gasolin antara lain +

1. untuk kendaraan bermotor #Mogas$

2. untuk bahan bakar pesawat terbang #Agas$

c. erosin #Minyak &anah$

erosin merupakan senyawa hidrokarbon yang mempunyai arak didih 15/0

- 25/0, tidak mengandung aromat. 6ari fraksi kerosin yang lebih ringan dengan

arak didih 15/0 - 25/0 digunakan sebagai bahan bakar et yang disebut atur

#Aviation Turbin Fuel $. egunaan dari kerosin antara lain +

1. bahan bakar pesawat et

2. penerangan rumah tangga #minyak lampu$

d. Gas Oil #Solar$

as oil sebenarnya adalah istilah yang menyatakan fraksi minyak bumi

dengan titik didih 2"/0 - 34/0, tetapi batas pasti dari minyak ini tidak dapat

ditentukan. egunaan gas oil antara lain +

1. bahan bakar motor diesel

2. untuk pelarut minyak bakar


4/15

17

e. Lubricating Oil #*elumas$

*elumas mempunyai daerah titik didih antara 238/0 - 317/0. kebanyakan

harus diproduksi dengan cara khusus dan dari enis minyak bumi yang tertentu

pula. 6apat berupa destilat atau residu, mudah bersesuaian dengan fungsinya.

(leh sebab itu, maka minyak ini harus mempunyai sifat kekentalan, anti korosi

dan oksidasi. egunaan dari minyak pelumas antara lain +

1. untuk melumasi mesin – mesin agar tidak cepat haus

f. 9ilin *arafin #*arafin :a;$

9ilin dapat diperoleh dengan proses pengembunan terhadap penyulingan

hampa. :a; ini mepunyai titik lebur diatas /0 dan membentuk ristal dibawah

/0. kegunaan dari lilin parafin antara lain +

1. untuk membatik,

2. untuk industri kertas, farmasi dan sebagainya.

g. Aspal # Bitumen$

Aspal merupakan hasil minyak bumi dari residu penyulingan minyak mentah

aspaltik. Aspal adalah bitumen setengah padat berwarna hitam yang berasal dari

minyak bumi.

h. Fuel Oil #Minyak %akar$

Fuel Oil adalah minyak residual atau campuran antara minyak residual dengan

destilat. %iasanya diperoleh dari sisa penyulingan hampa, uga sisa dari proses


5/15

18

perengkahan. 6imana dicampur dengan minyak pengencer untuk memenuhi

syarat spesifikasi titik tuang dan kekentalannya. egunaannya fuel oil antara lain +

1. bahan bakar industri,

2. bahan bakar pembangkit tenaga.

2.1.2 Min%$ S-*/ ( Automotive diesel oil )

Minyak solar adalah campuran molekul hidrokarbon yang kompleks,

sebagai hasil suatu proses destilasi minyak bumi. *ada umumnya minyak solar

merupakan salah satu produk unit destilasi primer yang khusus digunakan untuk

bahan bakar motor penyalaan kompresi.

Solar merupakan fraksi minyak bumi yang mempunyai rantai atom

hidrokarbon 015 – 02, dengan trayek didih 2"/0 - 34/0. Solar digunakan

sebagai bahan bakar dalam compresion ignition engine #mesin dengan penyalaan

tekanan udara tinggi$.

Solar digunakan dalam mesin diesel yang mempunyai putaran tinggi

#diatas 1 rpm$. Solar disebut uga Gas Oil , Automotive iesel Oil .

Minyak solar merupakan salah satu hasil dari pengolahan minyak bumi

antara lain dengan cara +

1. *enyulingan langsung minyak bumi

2. *enyulingan hampa sisa minyak bumi

3. !asil ssamping dari proses t!ermal crac"ing

. *roses perengkahan katalik


6/15

2

2.1.3 An,$ S'#n

2.1.2.1 D''ni"i An,$ S'#n

Angka setana adalah ukuran unuk kera pembakaran bahan bakar diesel

yang diperoleh dengan membandingkannya dengan bahan bakar referens atau

standar pada mesin ui standard dan angka yang menyatakan persentase olume

setana dalam campurannya dengan metilnap!talen#

Angka setana merupakan salah satu parameter bagi bahan bakar diesel

khususnya solar. %esarnya angka setana menunukan mutu solar untuk terbakar

dengan sendirinya dalam temperatur dan tekanan tertentu dalam ruang

pembakaran mesin diesel.

Semakin tinggi angka setana suatu bahan bakar diesel, semakin pendek

arak waktu ineksi bahan bakar dan terbakarnya bahan bakar tersebut dalam

ruang pembakaran.


7/15

21

2.1.2.2 P/in"i0 An,$ S'#n

Angka setana bahan bakar diesel ditentukan dengan membandingkan

karakteristik pembakaranya pada mesin ui karakteristik campuran bahan bakar

referens > standar yang telah ditentukan angka setananya pada kondisi operasi

standar. !al ini dipenuhi dengan menggunakan prosedur pembatasan !and$!eel

yang mengubah – ubah rasio komperasi #pembacaan !and$!eel $ bahan bakar

sampel dan masing – masing bahan bakar referens untuk mendapatkan penyalaan

tunda spesifik dengan menginterpolasi angka setana berdasarkan pembacaan skala

pada !and$!eel#

2.2 A*# Yn, Di,!n$n

1. 1 Set diesel engine – satu silinder, langkah, ineksi tak langsung

dan dilengkapi dengan instrumentasi,

2. gelas ukur #1 ml$, satu buah,

3. gelas ukur #5 ml$, dua buah,

. stopwatch.

ambar 2.1 Mesin 0?= – ?5


8/15

22

2.3 Bn Yn, Di,!n$n

1. '-cetane #n-he;adecane$ dengan kemurnian minimum 88, @

digunakan sebagai komponen acuan berangka setana 1,

2. !eptamethylnanone dengan tingkat kemurnian minimium 87, @

digunakan sebagai komponen acuan berangka setana 15,

3. & – bahan bakar solar dengan angka setana rata – rata 0'A=

berkisar 43 – 45,

. B – bahan bakar solar dengan angka setana rata – rata 0'A=

berkisar 2 – 22,

5. sampel berupa minyak solar yang di datangkan dari ilang

*ertamina, S*%B yang ada di )ndonesia.

2. P/-"'!/ K'/j

2..1 P'&!#n L/!#n C&0!/n S#n/ T42 U41

1. siapkan alat – alat yang diperlukan, alat – alat tersebut adalah gelas

ukur 5 ml dua buah dan satu buah gelas ukur 1 ml,

2. tentukan terlebih dahulu angka setana yang diinginkan dari

campuran bahan bakar pembanding,

3. lihat pada tabel angka setana campuran bahan bakar pembanding

sehingga didapat perbandingan masing – masing bahan bakar pembanding,

. siapkan bahan bakar pembanding & dan B,


9/15

23

5. tuangkan bahan bakar pembanding & ke dalam gelas ukur 5 ml,

banyaknya bahan bakar pembanding & sesuai dengan yang terlihat pada

tabel,

". tuangkan bahan bakar pembanding & tersebut kedalam gelas ukur

1 ml,

4. tuangkan bahan bakar pembanding B kedalam gelas ukur 5 ml,

7. banyaknya bahan bakar pembanding B sesuai dengan yan terlihat

pada tabel,

8. masukan bahan bakar pembanding B kedalam gelas ukur 1 ml,

aduk campuran tersebut sehingga tercampur sempurna,

1. tuangkan campuran bahan bakar pembanding ke dalam botol dan

segera ditutup.

2..2 P'n,!$!/n An,$ S'#n

1. hidupkan listrik dengan cara menekan tombol on pada

panel listrik,

2. hidupkan soc"et dan c!imney pada panel listrik,

3. buka katup air pendingin,

. s$itc! posisi start pada panel mesin 0?=. *utar posisi on untuk pemanas

udara dan pengontrol temperatur. *utar posisi on pada pengatur temperatur

pelumas,


10/15

2

5. panaskan mesin kira – kira 3 – 5 menit atau temperatur pelumas telah

mencapai 22°?. *emanasan mesin ini bisa dilakukan dengan mesin listrik

atau bahan bakar,

". ukur lau alir bahan bakar ke pompa atau lau alir ineksi " ml>menit #"

± 1 detik per 13, ml$,

4. masukan bahan bakar percontoh ke dalam tangki 'o. 2. Atur waktu ineksi

bahan bakar menadi 13°, terlihat pada panel sudut ineksi bahan bakar,

7. Atur handwheel sehingga penyalaan tunda menunukkan pada posisi 13°,

terlihat pada panel sudut ineksi bahan bakar. 0atat skala pada !and$!eel%

8. masukan bahan bakar pembanding ) yang telah diketahui angka setananya

pada tangki 'o. 1. 9akukan flushing pada pompa bahan bakar,

1. lakukan pengaturan waktu ineksi bahan bakar dan penyalaan tunda seperti

yang dilakukan pada percontoh. 0atat hasil pembacaan !and$!eel%

11. masukan bahan bakar pembanding )) yang telah diketahui angka setananya

pada tangki 'o. 3. Angka setana bahan bakar pembanding ) dan )) harus

mengapit angka setana percontoh dan perbedaan angka setana bahan bakar

pembanding tidak lebih dari 5 #lima$,

12. lakukan pengaturan waktu ineksi dan penyalaan tunda. 0atat pembacaan

akhir pada skala !and$!eel%

13. angka setana percontoh didapat dengan perhitungan interpolasi,

1. tutup aliran bahan bakar ke pompa aliran bahan bakar. *utar posisi off pada

panel mesin 0?=,


11/15

25

15. tutup aliran air pendingin dan putar semua s$itc! ke posisi off # soc"et dan

c!imney$,

1". putuskan aliran dengan menekan tombol ke posisi off pada panel listrik.

2.5 "i* P'n,!jin

2.5.1 D# "i* P'n,!jin

NO

.

SAMPEL LRF RF S CNLRF CNRF

1 dari ilang

%oyolali

1,43 1,47 1,44 51,5 5",5

2 ilang

*adalarang

1,43 - 1,43 51,5 -

3 ilang

%alongan

1," 1,43 1,"7 ",5 51,5

4 ilang

ertapati

1," 1,43 1,42 ",5 51,5

5 ilang&asikmalaya

1," 1,43 1,""7 ",5 51,5

6 ilang

%alongan

1," 1,45 1,""3 ",5 51,5

7 ilang

ertapati

1," 1,45 1,"" ",5 51,5

8 Mengandung

2@ M&

1,57 1,"" 1,"5 1,5 ",5

9 Mengandung

3@ M&

1,57 1,"" 1,"5 1,5 ",5

10Mengandung@ M& 1,57 1,"" 1,"35 1,5 ",5

&abel 2.1 hasil penguian angka setana

2.5.2 R!&!" P'/i#!n,n

Bntuk menghitung angka setana pada minyak solar digunakan persamaan berikut+


12/15

#5",5 –51,5$1,47

– 1,43

1,44 – 1,43

0'S

C D 51,5 +

2"

dimana +

a. 0'S adalah angka setana percontoh

b. 0'9=? adalah angka setana bahan bakar pembanding berangka

setana rendah

c. 0'!=? adalah angka setana bahan bakar pembanding berangka

setana tinggi

d. !:S adalah pembacaan handwheel percontoh

e. !:9=? adalah pembacaan handwheel bahan bakar pembanding

berangka setana rendah

f. !:!=? adalah pembacaan handwheel bahan bakar pembanding berangka

setana tinggi

2.5.3 P'/i#!n,n D#

1.

C 51,5 E #,7 D 5$

7 55,5

#0'!=? – 0'9=?$!:!=?

- !:9=?

!:S

- !:9=?0'S C ×0'9=?


13/15

#51,5 –",5$1,43

– 1,"

1,42 – 1,"

0'S

C D ",5 +

#51,5 –",5$1,43

– 1,"

1,""7 – 1,"

0'S

C D ",5 +

#51,5 –",5$1,43

– 1,"

1,""3 – 1,"

0'S

C D ",5 +

#51,5 –",5$1,43– 1,"

1,"7 – 1,"

0'S

C D ",5+

#",5 –1,5$1,"" – 1,57

1,"5 – 1,57

0'S C D 1,5 +

#51,5 –",5$

1,43 – 1,"

1,"7 – 1,"

0'S

C D ",5 +

24

2. sampel nomor dua mempunyai nilai setana yang sama dengan

larutan standard yang digunakan, ketika dilakukan percobaan skala

larutan standard sama dengan sampel.

3.

C ",5 E #,D 5$

7 7,5

.

C ",5 E #,7 D 5$

7 5,5

5.

C ",5E #,3 D 5$

7 7

".

C ",5E #,3 D 5$

7 7

4.

C ",5E #,5 D 5$

7 8

7.


14/15

#",5 –1,5$1,""

– 1,57

1,"5 – 1,57

0'S

C D 1,5 +

#",5 –1,5$1,"" – 1,57

1,"35 – 1,57

0'S C

D

1,5+

27

C 1,5E #,8 D 5$

7 "

8.

C 1,5E #,7 D 5$

7 5,5

1.

C 1,5E #,4 D 5$

7 5

'o. Sampel 'ilai Angka Setana

1 dari ilang %oyolali 55,5

2 dari ilang *adalarang 51.5

3 dari ilang %alongan 7,5

dari ilang ertapati 5,5

5 dari ilang &asikmalaya 7

" dari ilang %alongan 7

4 dari ilang ertapati 8

7 mengandung 2@ M& "

8 mengandung 3@ M& 5,5

1 Mengandung @ M& 5

&abel 2.2 hasil perhitungan angka setana

2.5. P'&"n

&iga dari 1 sampel yang penulis ukur bersama pembimbing praktek tidak

memenuhi syarat yang ditetapkan oleh *emerintah )ndonesia, karena nilai angka

setana minimal adalah 7.


15/15

28

&ernyata penambahan aditif pada minyak solar tidak selalu dapat menaikkan

angka setana pada minyak solar, tetapi uga dapat menurunkan angka setana pada

minyak solar tersebut.

bab ii pengukuran angka setana pada miny

Documents