geokimia petroleum

34
Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Hidrokarbon adalah senyawa kimia yang sangat berguna bagi manusia. Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana. Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun dari atom hidrogen dan atom karbon. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-lain. Sampai saat ini telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon. Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya. Sampai saat ini telah dikenal lebih dari juta senyawa hidrokarbon. Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya. Pada mata kuliah Geokimia Petroleum, kita mempelajari sifat sifat kimia, khususnya senyawa hidrokarbon pada unsur-unsur petroleumnya, seperti asal, migrasi akumulasi dan alterasi dari petroleum. Pada minyak bumi, jenis Kelompok 6 Page 1

Upload: natanael-kevin-prima

Post on 07-Dec-2015

51 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Hidrokarbon adalah senyawa kimia yang sangat berguna bagi manusia. Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana. Dari namanya, senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun dari atom hidrogen dan atom karbon. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-lain. Sampai saat ini telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon. Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya. Sampai saat ini telah dikenal lebih dari juta senyawa hidrokarbon. Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam molekulnya.Pada mata kuliah Geokimia Petroleum, kita mempelajari sifat sifat kimia, khususnya senyawa hidrokarbon pada unsur-unsur petroleumnya, seperti asal, migrasi akumulasi dan alterasi dari petroleum. Pada minyak bumi, jenis hidrokarbon banyak terdiri dari alkana, sikloalkana dan berbagai jenis hidrokarbon aromatik.1.2 Rumusan Masalah• Apakah yang dimaksud dengan Hidrokarbon?• Apa saja unsur-unsur minyak dan gas bumi?• Apa saja komposisi Hidrocarbon penyusun pada minyak bumi?• Bagaimana klasifikasi Hidrokarbon?• Kegunaan masing masing susunan hidrokarbon pada manusia1.3 Maksud dan Tujuan• Untuk mengetahui pengertian hidrokarbon dan macam macam jenisnya• Mempelajari unsur-unsur hidrokarbon, dan pengklasifikasiannya

TRANSCRIPT

Page 1: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hidrokarbon adalah senyawa kimia yang sangat berguna bagi manusia. Senyawa

hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana. Dari namanya,

senyawa hidrokarbon adalah senyawa karbon yang hanya tersusun dari atom hidrogen

dan atom karbon. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui senyawa

hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik dan lain-lain. Sampai

saat ini telah dikenal lebih dari 2 juta senyawa hidrokarbon.

Untuk mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak,

para ahli mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam

molekulnya. Sampai saat ini telah dikenal lebih dari juta senyawa hidrokarbon. Untuk

mempermudah mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli

mengolongkan hidrokarbon berdasarkan susunan atom-atom karbon dalam

molekulnya.

Pada mata kuliah Geokimia Petroleum, kita mempelajari sifat sifat kimia,

khususnya senyawa hidrokarbon pada unsur-unsur petroleumnya, seperti asal, migrasi

akumulasi dan alterasi dari petroleum. Pada minyak bumi, jenis hidrokarbon banyak

terdiri dari alkana, sikloalkana dan berbagai jenis hidrokarbon aromatik.

1.2 Rumusan Masalah

Apakah yang dimaksud dengan Hidrokarbon?

Apa saja unsur-unsur minyak dan gas bumi?

Apa saja komposisi Hidrocarbon penyusun pada minyak bumi?

Bagaimana klasifikasi Hidrokarbon?

Kegunaan masing masing susunan hidrokarbon pada manusia

1.3 Maksud dan Tujuan

Untuk mengetahui pengertian hidrokarbon dan macam macam jenisnya

Mempelajari unsur-unsur hidrokarbon, dan pengklasifikasiannya

Kelompok 6 Page 1

Page 2: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

BAB II

METODOLOGI PENELITIAN

2.1 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan studi

literatur.

2.2 Data dari Peralatan Penelitian

Data yang digunakan pada penelitian ini adalah bersumber dari literatur.

Peralatan yang digunakan antara lain:

1. Laptop

2. E-book

2.3 Diagram Alir Penelitian

Gambar 2.1 Diagram Alir

Kelompok 6 Page 2

Mulai

Tinjauan Pustaka

Pembahasan

Kesimpulan

Selesai

Page 3: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Pengertian Hidrokarbon dan Minyak Bumi

Hidrokarbon merupakan senyawa kimia organik yang hanya berunsurkan

Hidrogen dan Karbon yang membentuk suatu senyawa dengan berbagai bentuk dan

komposisi. Tatanama hidrokarbon didasarkan atas jumlah atom karbon pada

senyawa,jenis ikatan jenuh dan tidak jenuh, serta rumus struktur isomernya. Sifat-

sifat fisika hidrokarbon berubah teratur berdasakan bertambah panjangnya rantai

karbon. Titik didih homolog hidrokarbon meningkat dengan bertambahnya jumlah

atom C dan menurun dengan bertambahnya cabang pada rantai karbon. 

(Suyatno, dkk. 2007. Kimia SMA/MA Kls X (Diknas). Jakarta: Grasindo.)

Karbon adalah kelompok keempat dari tabel periodik unsure yang mana berarti

bahwa karbon memiliki 4 elektron pada kulit elektron terluar. Atom karbon

membentuk rangkaian oktet dari elektron di sekitar elektron dengan membagi 1

elektron dari setiap 4 atom hidrogen atau dengan membagi 2 elektron dari setiap 2

atom oksigen. Keunikan dari karbon yang mana memungkinkannya untuk menjadi

unsur utama di semua kehidupan, terletak dalam kemampuannya untuk

menggabungkan dengan dirinya sendiri ke bentuk rangkaian karbon yang panjang,

lingkaran, dan lengkap, sehingga membentuk struktur. Karbon telah menjadi struktur

dasar dari semua kehidupan sejak permulaan kehidupan di bumi. Sebagai

konsekuensinya, susunan kima dari karbon sering mengarah sebagai kimia organik,

sedangkan kimia dari semua unsur dinamakan ikatan kimia anorganik. Fakta-fakta

terdahulu dari kehidupan adalah ditemukannya stromatolite dalam 3.5 Ga

kelompok warrawonna dari baratlaut australia. Ada organisme pertama yang pertama

dinamakan prokaryotes karena bahan genetik dikacaukan dalam sel nucleus dan

mereka aseksual. Prokaryotes pertama adalah anaerobic photoautrophs.

Phoroatotroph adalah organism yang menggunakan cahaya sebagai sumber energy

dan CO2 sebgai sumber tambahan dari karbon yang berhubungan dengan sel

(CH2O). sebagai berikut:

Kelompok 6 Page 3

Page 4: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

CO2 + 2H2S ------ Light ------(CH2O) + 2S + H2O

Dalam senyawa hidrokarbon, kedudukan atom karbon dapat dibedakan sebagai

berikut :

Atom C primer : atom C yang mengikat langsung 1 atom C yang lain

Atom C sekunder : atom C yang mengikat langsung 2 atom C yang lain

Atom C tersier : atom C yang mengikat langsung 3 atom C yang lain

Atom C kuarterner : atom C yang mengikat langsung 4 atom C yang lain

Minyak bumi adalah istilah yang meluas dalam kehidupan sehari-hari.

Sebelumnya orang menggunakan istilah minyak tanah atau minyak yang dihasilkan

dari dalam tanah namun istilah yang lazim dipakai sekarang adalah miyak bumi

sementara kata ‘minyak tanah’ lazim digunakan untuk menyebut bahan bakar kompor

minyak atau bahasa Inggrisnya kerosene. Secara harfiah, minyak bumi berarti

‘minyak di dalam perut bumi’. Istilah minyak bumi lebih tepat karena minyak ini

terdapat didalam perut bumi bukan didalam tanah.

Minyak mentah diolah dengan cara dipisah-pisahkan berdasarkan titik didihnya.

Hasil pengolahan minyak mentah berupa bensin, solar, avtur, minyak tanah, aspal,

plastik, oli, dan LPG.

3.2. Unsur-Unsur Minyak dan Gas Bumi

Secara umum, komponen minyak bumi terdiri atas lima unsur kimia, yaitu 83-

87% karbon, 10-14% hidrogen, 0,05-6% belerang, 0,05-1,5% oksigen, 0,1-2%

nitrogen, dan < 0,1% unsur-unsur logam.

3.2.1. Sulfur

Minyak mentah mempunyai kandungan belerang yang lebih tinggi. Keberadaan

belerang dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam

Kelompok 6 Page 4

Page 5: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau basah),

karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil

pembakaran gasoline) dan air.

3.2.2. Oksigen

Oksigen dapat terbentuk karena kontak yang cukup lama antara minyak bumi

dengan atmosfer di udara. Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah antara

0,05 sampai 1,5 persen dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan

oksigen bisa menaik apabila produk itu terlalu lama berhubungan dengan udara.

Senyawa yang terbentuk dapat berupa: alkohol, keton, eter, dll, sehingga dapat

menimbulkan sifat asam pada minyak bumi. Oksigen dapat meningkatkan titik didih

bahan bakar.

3.2.3. Nitrogen

Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-2%.

Kandungan tertinggi terdapat pada tipe asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun

terhadap katalis dan dapat membentukgum (getah) pada fuel oil. Kandungan nitrogen

terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.

3.2.4. Unsur Logam

Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses

catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk

gasoline, menghasilkan banyak gas, dan pembentukkan coke. Pada power generator

temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama

vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari

pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi

dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur

campuran sehingga merusakkan refractory itu.

Kelompok 6 Page 5

Page 6: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

3.3. Komposisi Hidrokarbon Penyusun Minyak Bumi

Penampakan fisik minyak bumi sangat beragam, tergantung dari

komposisinya. Pada umumnya, minyak bumi yang baru dihasilkan dari sumur

pengeboran berupa lumpur berwarna hitam atau cokelat gelap, meskipun ada juga

minyak bumi yang berwarna kekuningan, kemerahan, atau kehijauan. Sumur minyak

sebagian besar menghasilkan minyak mentah, terkadang ada juga kandungan gas di

dalamnya Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah,

beberapa gas akan keluar dalam bentuk campuran.

Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak Bumi sebagian besar terdiri dari

alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis hidrokarbon aromatik, ditambah

dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya seperti nitrogen, oksigen dan sulfur,

ditambah beberapa jenis logam seperti besi, nikel, tembaga, dan vanadium. Jumlah

komposisi molekul sangatlah beragam dari minyak yang satu ke minyak yang lain.

Minyak bumi tersusun dari senyawa hidrokarbon yang berbeda-beda.

Perbedaan ini tergantung dari faktor umur, suhu pembentukan, dan cara

pembentukan. Minyak dari Indonesia mengandung banyak senyawa aromatik seperti

benzena, sedangkan minyak bumi dari Rusia mengandung banyak senyawa

sikloalkana seperti sikloheksana. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan,

diketahui bahwa dalam minyak bumi terdiri atas bermacam-macam senyawa

hidrokarbon. Senyawa-senyawa hidrokarbon tersebut sebagai berikut.

3.3.1. Alkana

Golongan alkanan yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah n-alkana

dan isoalkana. n-alkana adalah alkana jenuh berantai lurus dan tidak bercabang,

contoh n-oktana.

Kelompok 6 Page 6

Page 7: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

Isoalkana adalah alkana jenuh yang rantai induknya mempunyai atom C tersier dan

bercabang, contoh isooktana.

Alkana disebut juga parafin. Parafin adalah senyawa hidrokarbon tersatuasi yang

mengandung rantai lurus atau bercabang yang molekulnya hanya terdiri atas atom

karbon (C) dan hidrogen (H).

3.3.2. Sikloalkana

Sikloalkana adalah senyawa hidrokarbon berantai tunggal dan berbentuk

cincin. Golongan sikloalkana yang terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentana

seperti metil siklopentana dan sikloheksana seperti etil sikloheksana.

Kelompok 6 Page 7

Page 8: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

Sikloalkana juga dikenal dengan nama naptena. Naptena adalah senyawa

hidrokarbon tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada

karbonnya. Naptena memiliki rumus umum CnH2n dan mempunyai ciri-ciri mirip

alkana tetapi mempunyai titik didih yang lebih tinggi.

3.3.3. Hidrokarbon Aromatik

Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon yang tidak tersaturasi, memiliki satu

atau lebih cincin planar karbon-6 atau cincin benzena. Pada struktur ini, atom

hidrogen berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum CnHn. Jika hidrokarbon

aromatik dibakar, akan menimbulkan asap hitam pekat dan beberapa bersifat

karsinogen (menyebabkan kanker). Senyawa hidrokarbon aromatik yang terdapat

dalam minyak bumi adalah senyawa benzena, contoh etil benzena.

3.4. Klasifikasi Hidrokarbon

Penggolongan Hidrokarbon sebagai berikut:

Kelompok 6 Page 8

Page 9: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

1) Alifatik

a) Jenuh = Alkana

b) Tak jenuh

i) Rangkap dua = Alkena

ii) Rangkap tiga = Alkuna

2) Siklik

a) Alisiklik

b) Aromatik

Hidrokarbon dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

3.4.1. Alkana

Merupakan senyawa hidrokarbon yang dimana rantai karbonnya

berikatan tunggal dengan rantai terbuka, dan juga termasuk kedalam senyawa

hidrokarbon alfatik jenuh.

Alkana mempunyai atom H yang jumlahnya maksimum, alkane terkadang

disebut sebagai hidrokarbon batas, hal tersebut dikarenakan batas kejenuhan

atom – atom H telah tercapai, selain itu karena kesukarannya bereaksi dengan

senyawa – senyawa lain, alkane juga sering dinamakan atau disebut sebagai

parafin.

Jika suatu senyawa termasuk kedalam anggota alkane maka senyawa

tersebut dinamakan suku. Suku dari alkane ditentukan oleh banyaknya atom C

dalam senyawa tersebut. Dimana dalam alkane suku pertamanya yaitu disebut

metana, yang memiliki rumus kimia CH4. Dalam molekul metana tersebut satu

atom C terikat pada 4 atom H.

Perhatikan suku – suku alkana berikut:

i) CH4 (Metana)

ii) C2H6 (Etana)

iii) C3H8 (Propana)

iv) C4H10 (Butana)

v) C5H12 (Pentana)

vi) C6H14 (Heksana)

vii)C7H16 (Heptana)

viii)C8H18 (Oktana)

Kelompok 6 Page 9

Page 10: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

ix) C9H20 (Nonana) x) C10H22 (Dekana)

Dari sepuluh suku deret alkane tersebut dapat disimpulkan bahwa alkana memiliki

rumus: CnH2n+2

3.4.1.1. Isomer Alkana

Atom C dapat membuat senyawa hidrokarbon rantai bercabang

maupun rantai lurus. Jumlah atom C yang sama pada alkana akan mempunyai

struktur yang berbeda. Jumlah atom C sebanding dengan jumlah struktur yang

dibentuk dimana semakin banyak jumlah atom C maka jumlah struktur yang dibentuk

juga akan semakin banyak. Dua senyawa atau lebih yang memiliki rumus kimia sama

tapi memiliki struktur molekul berbeda disebut isomer. Dimana jumlah isomer dari

masing – masing suku alkane adalah sebagai berikut:

1. CH4 memiliki jumlah isomer 1

2. C2H6 memiliki jumlah isomer 1

3. C3H8 memiliki jumlah isomer 1

4. C4H10 memiliki jumlah isomer 2

5. C5H12 memiliki jumlah isomer 3

6. C6H14 memiliki jumlah isomer 5

7. C7H16 memiliki jumlah isomer 9

8. C8H18 memiliki jumlah isomer 18

9. C9H20 memiliki jumlah isomer 35

10. C10H22 memiliki jumlah isomer 75

Sifat Alkana

a. Sifat Fisik

i) Pada suhu kamar, empat suku pertama berwujud gas, suku kelima hingga

suku ke enam belas berwujud cair, dan suku diatasnya berwujud padat.

ii) Semua alkana susah untuk larut dalam air karena merupakan senyawa

polar. Jika alkane bercampur dengan air, lapisan alkana akan berada diatas

dikarenakan massa jenis lapisan alkane tidak lebih besar, bahkan lebih

kecil dari 1.

iii) Jumlah atom C sebanding dengan nilai titik didih, semakin banyak jumlah

atom C maka titik didih akan semakin tinggi. Berbanding terbalik dengan

Kelompok 6 Page 10

Page 11: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

alkane yang berisomer, dimana semakin banyak cabangnya maka titik

didih semakin kecil.

b. Sifat Kimia

i) Kandungan oksigen yang berlebih dapat membakar alkana dan

menghasilkan kalor, karbon dioksida dan uap air.

ii) Alkana yang bereaksi dengan unsur halogen (F2, Cl2, Br2) maka atom –

atom H pada alkane akan terganti oleh atom – atom halogen.

3.4.2. Alkena

Alkena adalah senyawa hidrokarbon yang mempunyai ikatan rangkap dua

(C=C) yang termasuk kedalam senyawa hidrokarbon alfatik tak jenuh.

Dimana suku dari alkena yang terkecil terdiri dari dua atom C, yang disebut

dengan etena. Penamaan pada alkena hampir sama dengan penamaan pada

alkane, hanya saja pada akhirannya diganti menjadi –ena.

Suku – suku alkena sebagai berikut:

i) C2H4 (Etena)

ii) C3H6 (Propena)

iii) C4H6 (Butena)

iv) C5H10 (Pentena)

Dari rumus kimia suku – suku diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa

rumus kimia dari alkena adalah sebagai berikut: CnH2n

3.4.2.1. Isomer Alkena

Etena dan Propena tidak memiliki isometric karena hanya memiliki

satu struktur. Sedangkan butena memiliki 3 isometri.

Sifat Alkena

a) Sifat Fisik

Kelompok 6 Page 11

Page 12: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

i) Mampu terbakar dengan nyala yang cukup besar dikarenakan kadar dari

karbon pada alkena lebih tinggi dari alkane yang dimana jumlah atom dari

karbonnya sama

ii) Pada suhu kamar, tiga suku yang pertama yaitu berbentuk gas, suku –

suku berikutnya dan suku – suku tinggi nya berbentuk padat.

Jika cairan alkena coba dicampurkan dengan air maka kedua cairan itu

akan membentuk lapisan yang keduanya tidak saling bercampur satu sama

lain. Hal tersebut diakibatkan karena massa jenis cairan alkena tidak lebih

bahkan kurang daripada 1 maka itu kenapa cairan alkena berada diatas

lapisan air.

b) Sifat Kimia

Terdapat ikatan rangkap dua antara dua buah atom karbon. Ikatan

rangkap dua tersebut merupakan gugus fungsional dari alkena yang

mengakibatkan terbentuknya reaksi – reaksi khusus bagi alkena seperti, adisi,

polimerisasi dan pembakaran.

i) Alkena mampu mengalami adisi

Adisi merupakan perubahan atau berubahnya dari ikatan jenuh menjadi

ikatan tidak jenuh dengan cara menangkap atom ataupun gugus – gugus

lain.

Beberapa contoh reaksi adisi pada alkena adalah sebagai berikut:

(1) Reaksi alkena dengan halogen

(2) Reaksi alkena dengan hidrogen halida

ii) Alkena mampu mengalami polimerisasi

Polimerisasi adalah penggabungan molekul – molekul sejenis menjadi

molekul – molekul raksasa sehingga rantai karbon sangat panjang.

Molekul yang bergabung disebut monomer, sedangkan molekul raksasa

yang terbentuk disebut polimer.

iii) Pembakaran alkena

Pembakaran alkena dapat menghasilkan karbon dioksida dan H2O.

Kelompok 6 Page 12

Page 13: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

3.4.3. Alkuna

Alkuna merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh yang mempunyai ikatan

rangkap tiga C=C. Dimana suku alkane paling kecil terdiri dari dua atom C, yaitu

disebut sebagai etuna. Penamaan alkuna hampir sama dengan penamaan pada alkane

dan alkena hanya saja akhirannya digantikan menjadi –una.

Suku – suku alkena sebagai berikut:

a. C2H4 (Etuna)

b. C3H4 (Propuna)

c. C4H6 (Butuna)

d. C5H8 (Pentuna)

Dari rumus kimia suku – suku diatas maka dapat diambil kesimpulan bahwa rumus

kimia dari alkuna adalah sebagai berikut: CnH2n-2

3.4.3.1. Isomer alkuna

Etuna an Propena tidak mempunyai isometric karena hanya ada satu struktur. Isomer

butuna ada 2, sama halnya dengan pentuna yang memiliki 2 isomer.

Sifat Alkuna

1) Sifat Fisik

(1) Memiliki titik didih yang sama dengan alkena dan alkana, dimana

banyaknya suku sebanding dengan nilai titik didih. Semakin tinggi suku

alkuna maka titik didih semakin besar

(2) Pada suhu kamar, tiga suku pertama berwujud gas, suku berikutnya

berwujud cair, sedangkan suku tertinggi berwujud padat.

2) Sifat Kimia

Adanya ikatan rangkap tigayang dimiliki alkuna memungkinkanterjadinya

reaksi adisi, polinerisasi, subtitusi dan pembakaran.

Kelompok 6 Page 13

Page 14: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

i) Reaksi adisi pada alkuna

(1) Reaksi alkuna dengan halogen

(2) Reaksi alkuna dengan halogen halida

ii) Polimerisasi alkuna

iii) Subtitusi alkuna

Subtitusi pada alkuna dilakukan dengan menggantikan satu atom H yang

terikat pada C=C diujung rantai dengan atom lain

iv) Pembakaran alkuna

Pembakaran alkuna akan menghasilkan karbondioksida dan H2O.

3.5. Kegunaan Hidrokarbon untuk Aktivitas Manusia

Susunan senyawa rantai hidrokarbon dapat dipergunakan manusia sesuai

kegunaannya. Berikut tabel yang menjelaskan tentang kegunaan senyawa

hidrokarbon untuk manusia:

Kelompok 6 Page 14

Page 15: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

3.5.1. Methane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 1 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia CH4. Methane masih dalam berwujud Gas. Biasa digunakan

sebagai Bahan bakar, Karbon Hitam, Bensin

3.5.2. Ethane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 2 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C2H6. Ethane masih dalam berwujud Gas. Biasa digunakan

sebagai Bahan kimia.

3.5.3. Propane

Kelompok 6 Page 15

Page 16: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 3 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C3H8. Propane masih dalam berwujud Gas. Biasa digunakan

sebagai gas korek atau gas bebakaran.

3.5.4. Butane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 4 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C4H10. Butane masih dalam berwujud Gas. Biasa digunakan

sebagai gas korek atau gas bebakaran.

3.5.5. Pentane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 5 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C5H12. Penthane sudah berwujud cair. Biasa digunakan sebagai

solvent, dry cleaning dan refrigant.

3.5.6. Hexane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 6 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C6H14. Hexane sudah dalam berwujud cair. Biasa digunakan

sebagai bahan bakar bermotor.

3.5.7. Heptane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 7 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C7H16. Heptane sudah dalam berwujud cair. Biasa digunakan

sebagai solvent.

3.5.8. Octane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 8 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C8H18. Heptane sudah dalam berwujud cair. Biasa digunakan

Kelompok 6 Page 16

Page 17: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

sebagai solvent.

3.5.9. Nonane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 9 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C9H20 Heptane sudah dalam berwujud cair. Biasa digunakan

sebagai solvent.

3.5.1. Decane

Susunan Hidrokarbon ini memiliki 8 unsur C dalam rantai hidrokarbonnya,

dengan rumus kimia C10H22. Heptane sudah dalam berwujud cair. Biasa digunakan

sebagai solvent.

3.5 SYARAT TERJADINYA MINYAK BUMI

Elemen atau unsur minyak bumi dapat dibagi menjadi 5 bagian, yaitu:

1. Batuan induk (Source): batuan yang mempunyai banyak kandungan material

organik. Batuan ini biasanya memiliki kemampuan mengawetkan kandungan material

organik seperti batu lempung atau batuan yang punya banyak kandungan material

organik seperti batu gamping.

2. Batuan penyimpan (Reservoir): batuan yang mempunyai kemampuan

menyimpan

fluida seperti batu pasir dimana minyak atau gas dapat berada di antara butiran batu

pasir. Atau bisa juga pada batu gamping yang banyak memiliki rongga. Pada intinya

batu yang yang memiliki rongga-rongga dan rongga-rongga tersebut saling terhubung

satu sama lain.

3. Batuan penutup (Seal) : batuan yang impermeable atau batuan yang tidak mudah

tembus air

karena berbutir sangat halus dimana butiran satu sama lain sangat rapat.

4. Migrasi (Migration) : berpindahnya minyak atau

gas bumi yang terbentuk dari batuan induk ke batuan penyimpan hingga minyak dan

gas bumi tersebut tidak dapat berpindah lagi.

Kelompok 6 Page 17

Page 18: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

5. Jebakan (Trap) : bentuk dari suatu geometri yang mampu menahan minyak dan

gas bumi untuk dapat berkumpul.

3.6. Proses Pembentukan Minyak Bumi

Proses pembentukan minyak bumi juga tidak kalah pentingnya dengan unsur

penyusun minyak bumi. Jika kita memiliki unsur-unsur tersebut di atas, namun proses

tidak mendukung atau sebaliknya maka minyak bumi juga tidak akan terbentuk.

Proses pembentukan minyak bumi & gas tersebut dapat dibagi menjadi 5

tahap, yaitu:

1. Pembentukan (Generation) : Tekanan dari batuan-batuan di atas

batuan induk mengakibatkan temperatur dan tekanan menjadi lebih besar dan

dapat menyebabkan batuan induk berubah dari material organik menjadi

minyak atau gas bumi.

2. Migrasi atau perpindahan (Migration) : Senyawa hidrokarbon

(minyak dan gas bumi) akan cenderung berpindah dari batuan induk (source)

Kelompok 6 Page 18

Page 19: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

ke batuan penyimpan (reservoir) karena berat jenisnya yang ringan

dibandingkan air.

3. Pengumpulan (Accumulation) : Sejumlah senyawa hidrokarbon

yang lebih cepat berpindah dari batuan induk ke batuan penyimpan

dibandingkan waktu hilangnya jebakan akan membuat minyak dan gas bumi

terkumpul.

4. Penyimpanan (Preservation) : Minyak atau gas bumi tetap

tersimpan di batuan penyimpan dan tidak berubah oleh proses lainnya seperti

biodegradation (berubah karena adanya mikroba-mikroba yang dapat merusak

kualitas minyak)

5. Waktu (Timing) : Jebakan harus terbentuk sebelum atau selama

minyak bumi berpindah dari batuan induk ke batuan penyimpan

3.7. Bitumen

Aspal atau bitumen adalah  suatu cairan kental yang merupakan senyawa

hidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Bitumen  atau

aspal merupakan campuran hidrokarbon yang tinggi berat molekul. Rasio persentase

antara komponen bervariasi, sehubungan dengan asal-usul minyak mentah dan

metode distilasi. Bahkan, aspal sudah dikenal sebelum awal eksploitasi ladang

minyak sebagai produk asal alam, yang disebut dalam hal ini adalah aspal asli.

Bitunie adalah produk alami tidak lagi digunakan dalam industri. Bitumen diperoleh

sebagai produk sampingan dari penyulingan minyak bumi dapat digunakan sebagai

atau mengalami proses fisik dan kimia yang mengubah komposisi dalam rangka

untuk memberikan sifat tertentu. Operasi yang paling umum adalah proses oksidasi

dan pencampuran dengan polimer yang berbeda.

3.8. Fraksi Minyak Bumi

Senyawa hidrokarbon, terutama parafinik dan aromatik, mempunyai trayek

didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan

Kelompok 6 Page 19

Page 20: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih

dan densitasnya semakin besar. Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon

bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan

menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut:

1. Gas

Rentang rantai karbon : C1 sampai C5

Trayek didih : 0 sampai 50°C

2. Gasolin (Bensin)

Rentang rantai karbon : C6 sampai C11

Trayek didih : 50 sampai 85°C

3. Kerosin (Minyak Tanah)

Rentang rantai karbon : C12 sampai C20

Trayek didih : 85 sampai 105°C

4. Solar

Rentang rantai karbon : C21 sampai C30

Trayek didih : 105 sampai 135°C

5.  Minyak Berat

Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40

Trayek didih dari 130 sampai 300°C

6. Residu

Rentang rantai karbon diatas C40

Trayek didih diatas 300°C

Kegunaan Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

1. Gas

Kegunaan: Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

2. Gasolin (Bensin)

Kegunaan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin

Kelompok 6 Page 20

Page 21: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

piston, umpan proses petrokomia

3. Kerosin (Minyak Tanah)

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin

jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses

petrokimia

4. Solar

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar industry

5. Minyak Berat

Kegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

6. Residu

Kegunaan: Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas),

aspal, bahan pelapis anti bocor.

Untuk lebih jelasnya, kegunaan beberapa fraksi minyak bumi dijelaskan di bahwa ini:

1. Fraksi Gas

Untuk fraksi gas yang telah didapatkan selanjutnya dialurkan ke

tempat penyimpanan melalui saluran yang telah diberi kondensor.

Lalu diolah lagi di Unit Destilasi Bertekanan untuk menaikkan titik

didihnya agar pemisahan dapat berlangsung dan menghasilkan:

– LPG

– Solvent

– Mogas

2. Fraksi Gasolin

Untuk meningkatkan nilai tambah fraksi nafta yang kadar oktannya

masih rendah, sekitar 40-59 akan diproses lagi di Unit Reforming

yang hasilnya berupa bensin dan residu. Untuk bensin nilai

oktannya menjadi 85-90. Bensin ini bisa diblending lagi dengan

TEL (tetra ethyl lead) sehinggga nilai oktannya mencapai 95,

contoh bensin beroktan 95 adalah pertamax.

Kelompok 6 Page 21

Page 22: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

3. Kerosin dan Solar

Khusus untuk fraksi ini bisa langsung digunakan. Untuk fraksi

kerosin hasilnya berupa minyak tanah dan avtur dan untuk fraksi

solar hasilnya adalah solar.

4. Minyak Berat dan Residu (long residu)

Fraksi ini diolah lagi di unit destilasi vacuum untuk menurunkan

titik didihnya sehingga menghasilkan fraksi light vacuum gasoil

(LVG), medium vacuum gasoil (MVG), heavy vacuum gasoil

(HVG) dan fraksi short residu. Fraksi MVG dan HVG akan diolah

lagi di unit Polypropilin sehingga menghasilkan biji plastik.

Sedangkan LVG akan dicampur dengan solar untuk menaikkan

angka cetane. Untuk fraksi short residu sendiri nantinya akan diolah

menjadi aspal

3.8 Klasifikasi Minyak Bumi

Kelompok 6 Page 22

Page 23: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

BAB IV

KESIMPULAN

Hidrokarbon merupakan senyawa kimia organik yang hanya berunsurkan

Hidrogen dan Karbon yang membentuk suatu senyawa dengan berbagai bentuk dan

komposisi. Tatanama hidrokarbon didasarkan atas jumlah atom karbon pada

senyawa,jenis ikatan jenuh dan tidak jenuh, serta rumus struktur isomernya.

Secara umum, komponen minyak bumi terdiri atas lima unsur kimia, yaitu 83-

87% karbon, 10-14% hidrogen, 0,05-6% belerang, 0,05-1,5% oksigen, 0,1-2%

nitrogen, dan < 0,1% unsur-unsur logam (Logam-logam seperti besi, tembaga,

terutama nikel dan vanadium).

Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak Bumi sebagian besar terdiri dari

alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis hidrokarbon aromatik, ditambah

Kelompok 6 Page 23

Page 24: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya seperti nitrogen, oksigen dan sulfur,

ditambah beberapa jenis logam seperti besi, nikel, tembaga, dan vanadium. Jumlah

komposisi molekul sangatlah beragam dari minyak yang satu ke minyak yang lain.

Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa yang tersusun atas atom Hidrogen

(H) dan atom Karbon (C). Berdasar susunan stom karbon dalam molekulnya,

senyawa karbon dapat dibagi menjadi 2, yaitu senyawa alfatik dan senyawa siklik.

Senyawa hidrokarbon alifatik merupakan senyawa karbon yang dimana rantai C nya

terbuka dan rantai C itu memungkinkan bercabang. Senyawa hidrokarbon siklik

adalah senyawa karbon yang rantai C nya melingkar dan lingkaran itu mungkin juga

mengikat rantai samping. Senyawa aromatic merupakan senyawa karbon yang

tersusun atas 6 atom C yang membentuk rantai benzene.

Alkana merupakan senyawa hidrokarbon berantai tunggal, merupakan

senyawa alifatik jenuh. Alkena merupakan senyawa hidrokarbon yang berikatan

rangkap dua, dan merupakan senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh .Alkuna

merupakan senyawa hidrokarbon yang berikatan rangkap tiga, dan merupakan

senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh.

Berikut ditampilkan bentuk-bentuk senyawa hidrokarbon, beserta

kegunaannya:

Kelompok 6 Page 24

Page 25: GeoKimia Petroleum

Mata Kuliah Geokimia Petroleum 2015

Kelompok 6 Page 25