Pencampuran Bahan Kimia (MIXING PROCESS) PENCAMPURAN BAHAN KIMIA

A. MIXING (PENCAMPURAN)1. Defenisi Pencampuran (mixing)Pencampuran diartikan sebagai suatu proses menghimpun dan membaurkan bahan-bahan. Dalam hal ini diperlukan gaya mekanik untuk menggerakkan alat pencampur supaya pencampuran dapat berlangsung dengan baik2. Tujuan pencampuran- Menghasilkan campuran bahan dengan komposisi tertentu dan homogen- Mempertahankan kondisi campuran selama proses kimia dan fisika agar tetap homogen, mempunyai luas permukaan kontak antar komponen yang besar, menghilangkan perbedaan konsentrasi dan perbedaan suu, mempertukarkan panas, mengeluarkan secara merata gas-gas dan uap-uap yang timbul- Menghasilkan bahan setengah jadi agar mudah diolah pada proses selanjutnya atau menghasilkan produk akhir yang baikDerajat pencampuran adalah ukuran tercampurnya dengan merata bahan-bahan yang ada dalam suatu campuran pada saat pembentukan campuran yang homogeny.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi pencampuranDerajat pencampuran dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain :- AliranAliran yang turbulen dan laju alir bahan yang tinggi basanya menguntungkan proses pencampuran. Sebalikanya aliran yang laminer dapat menggagalkan pencampuran- Ukuran PartikelSemakin luas permukaan kontak bahan-bahan yang harus dicampur, yang berarti semakin kecil partikel dan semakin mudah gerakannya didalam campuran, maka proses pencampuran akan semakin baik. Perbedaan ukuran yang besar dalam proses pencampuran akan menyulitkan dalam terciptanya derajat pencampuran yang tinggi.- KelarutanSemakin besar kelarutan bahan-bahan yang akan dicampur pada pencampuran, maka akan semakin baik pencampurannya. Pada saat pelarutan terjadi, terjadi pula perstiwa difusi laju difusi dipercepat oleh adanya aliran. Kelarutan sebanding dengan kenaikan suhu, sehingga dapat dikatakan bahwa dengan naiknya suhu derajat pencampuran akan semakin baik pula.- Viskositas campuran- Jenis bahan yang dicampur- Urutan pencampuran- Suhu dan Tekanan (pada gas)- Bahan tambahan pada pencampuran seperti emulgator.

4. Keadaan Agregasi pada pencampuranKeadaan agregasi adalah bentuk penampilan materi yang dapat berupa gas, cairan atau padat. Sehubungan dengan itu campuran dapat memperlihatkan sifat-sifat yang sangat berbeda satu sama lain dan memerlukan persyaratan tertentu pada pemilihan alat pencampur.5. Jenis jenis campuranSuatu campuran bahan kimia dapat mengikuti jenis-jenis berikut ini :- Campuran heterogen- Koloid- Suspensi- Larutan sejati atau campuran homogen6. Pemilihan Alat PencampurPemilihan alat pencampur didasarkan pada :- Jenis bahan-bahan yang akan dicampur (keadaan agregasi, besarnya partikel,kerapatan bahan)- Jenis campuran yang akan dibuat atau dihasilkan dari pencampuran- Jumlah pencampuran- Derajat pencampuran yang ingin dipakai- Tujuan pencampuran yang diinginkan- Sistem operasi dari pencampuran

Pencampuran padat-padatPada pencampuran padat-padat, pencampuran biasanya dilakukan setelah proses sizing dan grinding. Dalam hal ini alat penggiling dan alat pencampur dapat dijadikan satu dalam suatu alat yang lebih besar. Proses pemberian bentuk dan pengisian sering dirangkai sesudahnya. Pengecilan ukuran dimaksudkan agar derajat pencampuran yang dihasilkan lebih tinggi, dengan waktu pencampuran lebih singkat dan sistem pencampuran lebih sederhana dan mudah. Pada industri pencampuran bahan padat biasanya menggunakan alat pengguliran dengan bejana-bejana berkedudukan tetap tetapi mempunyai perlengkapan pencampur yang berputar.Faktor-faktor yang tidak menguntungkan pada proses pencampuran diantaranya adalah :- Kadar kelembaban yang tinggi di dalam bahan atau yang sangat berbeda diantara bahan dapat mengakibatkan penggumpalan. Bahan tidak lagi dapat ditaburkan tetapi melekat pada dinding bejana atau pada bagian pencampur lainnya, atau juga membentuk gumpalan-gumpalan yang ikut berputar.- Muatan elektrostatik pada bahan juga dapat menyebabkan penggumpalan, khususnya pada partikel-partikel yang amat kecil (< 20m) - Perbedaan mencolok dalam ukuran butir atau kerapatan bahan mempersulit pencampuran. Pola aliran yang kurang menguntungkan akan menyebabkan campuran terpisah kembali. - Ukuran butir yang sangat kecil mengakibatkan tahanan gesek yang tinggi sehingga waktu pencampuran semakin lama. - Fraksi volume terisi yang terlalu besar (>2/3 volume bejana) tidak memungkinkan pengguliran bahan secara intensif.- Frekuensi putaran bejana atau alat pencampur yang terlalu tinggi mengakibatkan bahan hanya berputar dalam bentuk lingkaran saja. Gerakan yang diinginkan (misalnya gerakan jatuh) tidak tercapai.Beberapa alat pencampur bahan padat-padata. Pencampur tromolPencampur ini berupa sebuah bejana silindris yang horizontal berputar pada sumbu panjangnya. Dengan putaran ini, bahan terangkat sepanjang bagian dalam dinding dan kemudian jatuh kembali.Karena sebagian besar aliran berarah vertikal, diperlukan waktu campur yang lama. Pencampur tromol yang besar seringkali diberi bentuk kerucut pada penyangga saluran keluaran. Adapun persyaratan untuk pencampuran dengan menggunakan alat ini adalah derajat pencampuran yang dihasilkan haruslah tidak terlalu kental.

b. Pencampur PusarPencampur ini berupa bejana silindris berputar mengelilingi suatu sumbu diagonal. Prinsip kerjanya adalah bahan diangkat dan kemudian dijatuhkan lagi kebawah. Pada saat jatuh bahan terdistribusi dan termampatkan. Pencampur jenis ini akan baik untuk memperoleh derajat pencampuran yang tinggi, tetapi proses yang berlangsung tidak efektif karena bahan yang dicampurkan harus dalam jumlah yang sedikit.c. Pencampur kerucutBerupa sebuah bejana dengan sebelah atau kedua belah sisi berbentuk kerucut berputar mengelilingi sumbu yang melintang. Prinsip kerja dan keuntungan pencampur ini sama seperti pencampur Pusard. Pencampur VBerupa sebuah bejana dengan sebelah atau kedua belah sisinya berbentuk V berputar mengelilingi sumbu yang melintang. Sama seperti pencampur kerucut, pencampur ini tidak efesien digunakan dalam industri.

e. Pencampur Kocok (pencampur Turbula)Berupa sebuah bejana yang dipasang pada sutu sistem pemegang, digoyangkan hingga memberikan gerakan kocok tiga dimensi. Dengan gerakan tersebu bahan mengalir kian kemari bercampur aduk. Pencampur ini digunakan untuk pencampuran < 1m3 yang cepat dan intensif.f. Pencampur PedalBerupa sebuah bejana silindris yang mendatar yang didalamnya terdapat beberapa pedal yang dapat berputar pada sumbu horizontal. Pencampur jenis ini dapat mencampur bahan dalam jumlah yang relatif banyak.g. Pencampur Spiral GandaBerupa bejana silindris mendatar yang didalamnya terdapat dua buah pita spiral yang mempunyai jari-jari berlawanan. Pita-pita jari-jari ini berputar secara horizontal dan bertikal secara bersamaan.

h. Pencampur spiral Planet (Pencampur Nauta)Berupa bejana berbentuk kerucut yang didalamnya terdapat spiral yang dapat berputar dan menyusuri dinding bejana. Karena putaran spiral, bahan diangkat dan kemudian jatuh kembali kebawah mengikuti aliran spiral tersebut. Pencampur ini sesuai untuk digunakan dalam mencapur bahan dalam jumlah yang besar.i. Pencampur Unggun DenyutBerupa seuah bejana yang bagian atasnya berbentuk silinder dan bagian bawah berbentuk kerucut. Dibagian bawah terdapat cincin berongga yang dilengkapi dengan penyembur gas. Jadi bahan dipusarkan oleh aliran gas. Pencampur ini tidak begitu populer karena prinsip kerjanya yang rumit dan bahaya penggunaannya cukup besar.

Pencampuran Padat-CairPembentukan bahan-bahan kimia umumnya memerlukan air dalam pencamprannya. Disini dapat terbentuk bahan padat yang lembab atau campuran yang sangat viskos seperti pasta atau adonan. Pada saat pencampuran bahan-bahan yang sangat viskos dibutuhkan gaya yang besar untuk memisah-misahkan bahan. Bagian bahan yang satu harus saling digesekkan dengan bahan yang lain, kemudian disatukan kembali. Proses ini dinamakan menguli. Untuk tujuan inilah dibuat suatu alat penguli yang memudahkan dalam proses pencampuran. Beberapaalat penguli umum yaitu :

a. Penguli Bak GandaBerupa sebuah bejana persegi yang mempunyai bagian bawah berbentuk sepasang setengah-silinder yang berdampingan. Didalamnya berputar dua perkakas campur yang terletak horizontal dan umumnya berbentuk seperti huruf Z. bahan secara terus menerus dicabik-cabik, ditekan ke dinding dan disatukan kembali oleh kedua perkakas tersebut.b. Penguli SpiralSatu atau dua perkakas campur yang biasanya berbentuk spiral berputar dalam rumah penguli yang horizontal dan panjang. Rumah dan spiral seringkali dilengkapi dengan komponen pengganggu berupa gigi-gigi, rusuk-rusuk, cakram-cakram penahan. Bahan yang bergerak maju dalam arah memanjang dicabik-cabik dan disatukan kembali oleh aliran balik dan gaya geser yang kuat.c. Penguli AdukDidalam sebuah bejana vertikal yang berbrntuk silinder atau kerucut, bahan digilas dan diuli oleh satu atau dua perkakas campuryang mirip pengaduk. Pengaduk dapat dipasangkan di dalam bejana dari sebelah atas ataupun dari bawah, baik secara vertikal ataupun miring. Untuk menunjang proses pencampuran dan untuk membangkitkan efek gaya geser sering diperlukan perkakas pengikis atau perkakas pengganggu lainnya. Penguli aduk digunakan untuk mencampur dan menguli bahan dengan viskositas menengah.

d. Penguli GilasSejumlah rol penggilas disusun sejajar dalam jarak yang dekat satu sama lain. Rol-rol berputar dengan kecepatan yang berbeda, secara searah atau berlawanan. Bahan secata terus menerus di cabik-cabik oleh geseran antara roda dan kemudian disatukan kembali. Penguli ini terutama digunakan untuk mencampur bahan-bahan yang sangat lengket.

Pencampuran Padat-GasPencampuran bahan padat dengan gas terjadi misalnya pada proses pengeringan, pemanggangan ataupun pembakaran bahan-bahan padat. Permukaan kontak bahan padat dengan gas selalu diusahakan seluas mungkin. Untuk maksud ini bahan padat dialiri, ditembus atau dihanyutkan oleh gas, disemprotkan atau difluidisasikan. Lat yang digunakan untuk tujuan ini seringkali dikenal dengan bejana unggun terfluidisasikan.

Pencampuran Cair-PadatPada persiapan atau pelaksaan proses kimia dan fisika serta juga pada pembuatan produk akhir komersial, seringkali cairan harus dicampur dengan bahan padat. Pencampuran cairan dengan padatan akan menghasilkan suspensi. Tetapi bila kelaruta padatan dalam cairan tersebut cukup besar akan terbentuk larutan.Pelarutan adalah suatu proses mencampurkan bahan padat kedalam cairan. Pelarutan dan kelarutan bahan umumnya dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut yaitu :- Luas permukaan bahan- Konsentrasi- Suhu- Tekanan (khusus pada gas)- Efek ion senama- Efek ion asingMetode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan padatan adalah dengan menggerakkan cairan di dalam bejana secara turbulen. Gerakan turbulen dapat dihasilkan oleh pengaduk ataupun pencampur getar.Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pencampuran Cair-Padat :1. Bejana PengadukDalam industri kimia, bejana pengaduk merupakan tangki pengaduk ataupun autoklaf. Penggunaan bejana ini disesuaikan dengan maksud dan tujuan pencampuran. Misalnya untuk operasi kontinyu seringkali dipergunakan tanki pengaduk, sedangkan untuk maksud pencampuran bertekanan digunakan autoklaf.Wadah pengaduk biasanya adalah berbentuk silinder terbuka atau tertutup sedikit sesuai jenis reaksi yang akan dilangsungkan. Kebanyakan dari wadah pengaduk dibuat dari bahan isolator ataupun semi konduktor.Tangki pengaduk atau tanki reaksi biasanya didesain untuk melakukan reaksi-reaksi pada tekanan diatas tekanan atmosfir, namun seringkali juga digunakan untuk proses lain seperti pencampuran, pelarutan, penguapan, ekstraksi ataupun kristalisasi.untuk pertukaran panas, tanki biasanya dilengkapi dengan mantel ganda yang dilas atau disambung dengan flens, atau dilengkapi dengan kumparan berbentuk pipa yang di las. Untuk mencegah kerugian panas yang tidak dikehendaki, tanki dapat diisolasi.Perlu diingat bahwa tanki pengaduk didesain sesuai dengan keperluan, misalnya untuk reaksi dalam beberapa sistem operasi (terisolasi, terbuka ataupun tertutup), proses kerja dan keperluan pengerjaan. Oleh karena itu kadangkala tangki dilengkapi dengan berbagai lubang khusus. Lubang-lubang khusus ini misalnya : sumbu pengaduk/penyekat, pipa penyuling, alat ukur pengendali, saluran pemasukan dsb.Autoklaf adalah salah satu jenis bejana pengaduk yang dapat melangsungkan reaksi pada tekanan diatas 2 bar.2. PengadukPengaduk berfungsi untuk menggerakkan bahan didalam bejana pengaduk yang digunakan. Alat pengaduk ini biasanya terdiri atas sumbu pengaduk dan sirip pengaduk yang dirangkai menjadi satu kesatuan. Alat pengaduk dibuat dan didesain sesuai dengan keperluan pengadukan. Jenis pengaduk harus disesuaikan dengan faktor berikut ini yakni :- Jenis dan ukuran pengaduk- Jenis bejana pengaduk- Jenis dan jumlah bahan yang dicampurPemilihan alat pengaduk dari sejumlah besar alat pengaduk yang ada hanya dapat dilakukan melalui percobaan dan pengalaman. Untuk masalah pencampuran yang tertentu dari bahan campur dan bejana pengaduk tertentu, pengaduk yang optimal biasanya hanya dapat dipilih melalui pengalaman saja.Alat pengaduk yang paling sering digunakan untuk masalah pencampuran cairan dengan padatan ataupun untuk cairan dengan cairan antara lain adalah :1. Alat pengaduk jangkarAlat pengaduk ini terdiri dari sebuah batang yang dilengkungkan sehingga menyerupai sebuah jangkar. Kelengkungan disesuaikan dengan bentuk bejana pengaduk. Pengaduk jangkar memiliki diameter yang besar (misalnya 95% dari diameter bejana) dan berputar lambat. Bejana ini dapat digunakan untuk bahan-bahan yang sangat viskos atau bahan-bahan dengan berat spesifik yang tinggi seperti suspensi. Pengaduk ini memungkinkan terjadinya pertukaran panas, mencegah terjadinya pengendapatn atau pelekatan padatan pada dasar bejana. Pengaduk ini menghasilkan derajat pencampuran yang cukup besar.2. Alat Pengaduk BingkaiPengaduk ini terdiri dari sebuah bingkai persegi atau dua buah lengan jangkar yang dipasang bersusun. Pengaduk ini mempunyai diameter 2/3 dari diameter bejana tersebut dan berputaran lambat.3. Alat Pengaduk PaletPengaduk ini tersusun atas sebuah bingkai atau dua pelat yang dipasang bersusun. Bagian atasnya berbentuk persegi, bagian bawah terpotong miring sehingga sesuai denan bentuk bejana, memiliki diameter kali diameter bejana.

4. Alat pengaduk ImpelerPengaduk ini terdiri atas tiga daun yang melengkung. Biasanya daun tersebut agak bengkok keatas sehingga sesuai dengan bentu dasar bejana. Pengaduk impeler mempunyai diameter sebesar 2/3 hingga dari diameter bejana dan frekuensi putarannya 100-200 rpmPengaduk impeler dibuat dari satu atau beberapa bagian. Karena pengaduk ini dapat dilapisi email dengan baik, alat ini seringkali digunakan dalam bejana pengaduk yang beremail. Bersama dengan perangkat penggerak yang dapat dikontrol, pengaduk impeler dapat dimanfaatkan secara serba guna, misalnya untuk melarutkan, mensuspensikan atau mengemulsikan padatan dalam cairan serta juga untuk reaksi-reaksi kimia dan proses-proses pertukaran panas.5. Alat Pengaduk PropelerPengaduk ini terdiri atas sebuah propeler yang mirip dengan baling-baling pendorong kapal dengan dua atau tiga daun yang dipasang miring. Biasanya alat pengaduk propeler dibuat dalam dua bagian dan berputar dengan cepat. Pengaduk propeler digunakan untuk mengaduk bahan dengan viskositas rendah (pada viskositas yang tinggi, biasanya bahan tidak dapat digerakkan oleh propeler).

6. Alat pengaduk TurbinJenis sederhana dari pengaduk ini terdiri atas sebuah cakram yang sisi bawahnya mempunyai beberapa sudu vertikal yang disususun secara radial. Pengaduk turbin lebih sering digunakan untuk bahan dengan viskositas yang rendah. Pengaduk ini seringkali disebut sebagai pengaduk serba guna karena dapat digunakan untuk berbagai jenis keperluan.7. Pencampur GetarAlat ini terdiri atas sebuah cakram mendatar dengan lubang-lubang yang berbentuk kerucut. Sebuah sumber getar elektromagnetik digantungkan dengan pegas pada kerangka alat. Elalui sebuah batang penghubung, cakram digetarkan vertical oleh sumber getar. Akibat getaran tersebut, bahan ditekan untuk melewati lubang-lubang cakram dari bawah ke atas atau sebaliknya. Dengan demikian terjadi suatu aliran vertical yang kuat di sekitar cakram, dan terjadi turbulensi yang tinggi dalam seluruh bahan.Pencampur getar sesuai misalnya untuk membuat larutan, suspensi atau emulsi dengan viskositas yang rendah. Bejana yang dipakai seringkali terbuka, dengan ukuran yang kecil hingga sedang. Intensitas getaran-yang berarti juga derajat turbulensi- ummnya dapat diatur secara elektrik. Yang merugikan dari pencampur getar adalah kebisingan yang ditimbulkannya.

Pencampuran Cair-CairTujuan pencampuran cair-cair adalah untuk mempersiapkan atau melangsungkan proses-proses kimia dan fisika serta juga untuk membuat produk akhir yang komersil. Beberapa contoh pencampuran cair-cair adalah pada pembuatan sirop, obat tetes dan larutan injeksi.Metode yang paling sering digunakan untuk mencampur cairan dengan cairan ialah dengan metode turbulensi didalam bejana pengaduk atau dalam suatu pencampur getar. Metode lainnya adalah misalnya dengan menyampur dengan penyemprot, dengan pompa, dengan menghembuskan gas kedalam cairan atau dengan mesin pengecil ukuran.1. Pencampuran dengan alat pengaduk dan pencampur getarUntuk persoalan pencampuran yang sederhana seperti untuk membuat larutan sejati, dapat digunakan pengaduk dengan putaran lambat seperti pengaduk jangkar, pengaduk bingkai, pengaduk palet dan pengaduk impeler. Untuk membuat emulsi halus dapat dipergunakan alat pengaduk dengan putaran cepat seperti alat pengaduk propeler, pengaduk turbin, pengaduk cakram gigi, ataupun pengaduk palet.2. Pencampuran dengan alat semprotPada instalansi-instalansi yang bekerja secara kontinyu, cairan-cairan yang dapat saling melarut seringkali tercampur dengan sendirinya di dalam saluran-saluran pipa. Akan tetapi karena pencampuran oleh turbulensi di dalam pipa tanpa adanya alat pendukung lain tidak begitu besar, cairan dengan volume yang lebih kecil seringkali dimasukkan bersama-sama cairan lain ke dalam pipa.3. Pencampuran dengan Alat PompaSeringkali penggunaan pompa sentrifugal telah cukup untuk menanggulangi persoalan pencampuran yang sederhana. Pompa tersebut dipasang sebagai alat pendorong cairan pada saluran pipa. Untuk persoalan yang lebih sukar, efek pencampuran yang baik dapat dicapai dengan memutar bahan secara terus menerus secara sirkulasi. Bahan umumnya dihisap dari bejana campur dengan sebuah pompa sentrifugal dan disalurkan kembali.

Pencampuran Cair-GasUntuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan kedalam cairan, artinya cairan dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas. Adapun contoh pencampuran cair-gas adalah pada proses hidrogenasi, chlorinasi dan fosfogenasi.Metode yang paling sering dilakukan untuk mencampur cairan dengan gas adalah membuat gerakan turbulen di dalam bejana pengaduk dengan alat pengaduk atau dengan pencampur getar. Untuk hal-hal yang khusus misalnya pembuatan busa pemadam api, digunakan suatu injektor.Pencampuran Gas-PadatPencampuran gas dengan bahan padat termasuk proses yang jarang dilakukan. Proses tersebut digunakan misalnya pada pengangkutan puing secara pneumatic, pada pembakaran serbuk pemadam api. Kebanyakan persoalannya adalah bagaimana mendistribusikan bahan padat itu secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan bahan padat akan terbentuk debu maupun asap.Metode terpenting untuk mencampur gas dengan bahan padat adalah dengan menggunakan aat penakar bahan padat dan penyemburan dengan alat semprot.

Pencampuran Gas-CairSama seperti pencampuran gas-padat, proses ini jarang dilakukan. Pencampuran ini misalnya digunakan pada alat pengering sembur, pembakaran minyak pada menara-menara linang (trickled tower). Persoalan dalam pencampuran ini umumnya ialah bagaimana mendistribusikan cairan secara merata kedalam gas yang mengalir kontinyu. Pada pencampuran gas dengan cairan akan terjadi tetesan ataupun kabut.

Pencampuran Gas-GasPencampuran gas dengan gas lain terutama dilakukan pada pembuatan campuran bahan bakar yang berbentuk gas dalam alat pembakar dengangas (misalnya campuran bahan bakar udara). Metode terpenting untuk mencampur gas dengan gas adalah pencampuran dengan alat semprot atau injektor.

B. AGLOMERASIAglomerasi dapat diartikan secara luas sebagai penyatuan partikel-partikel kecil yag berbentuk padat atau cair menjadi bagian-bagian yang lebih besar (aglomerat). Mengaglomerisasikan berarti memperbesar, jadi proses ini akan berlawanan dengan proses grinding.Tujuan aglomerisasi diantaranya adalah menghasilkan aglomerat yg lebih baik dalam hal :- Lebih mudah untuk diolah, ditakar dan diangkat - Lebih mudah digunakan pada produk akhir- Lebih mudah untuk digunakan dalam pengolahan selanjutnyaPembentukan Aglomerat pada dasarnya terbentuk dari tiga cara yakni :- Pembentukan bagian yang lebih besar (misalnya granula,pellet) dengan bantuan cairan ataupun zat-zat pengikat- Pemampatan dengan tekanan untuk menghasilkan bongkahan yang mempunyai bentuk (misalnya briket, tablet). Pemampatan dilakukan dengan atau tanpa zat pengikat.- Sintering (peleburan butiran padat, misalnya keramik atau logam yang berpori) dengan proses thermal.

Proses aglomerisasi terpenting yang terutama dilakukan adalah pada industri farmasi seperti pembuatan butiran (granulasi), pembuatan tablet dan pembuatan pil berlapis gula (drage). Proses-proses ini dimaksudkan untuk menghasilkan bentuk penyajian yang khusus bagi produk farmasi. http://ahmadhusnilubis.blogspot.com/2012/02/pencampuran-bahan-kimia-mixing-process.htmlPENCAMPURAN (MIXING) PRAKTIKUM IVPENCAMPURAN (MIXING)1. Tujuan Praktikum1.1 Tujuan Instruksional Umum1.1.1 Mahasiswa dapat memahami cara-cara pencampuran dengan mixer1.1.2 Mahasiswa dapat menggunakan peralatan mixer dengan baik dan benar1.2 Tujuan Instruksional Khusus1.2.1 Mahasiswa dapat menentukan variabel-variabel proses yang berpengaruh (seperti densitas,viskositas)1.2.2 Mahasiswa dapat menjelaskan hubungan antara variabel proses dan mengekspresikannya dalam bentuk grafik2. Tinjauan PustakaPencampuran (mixing) adalah proses yang menyebabkan tercampurnya suatu bahan ke bahan lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam fasa yang berbeda. Dalam kimia, suatu pencampuran (mixing) adalah sebuah zat yang dibuat dengan menggabungkan dua zat atau lebih yang berbeda tanpa reaksi kimia yang terjadi, sementara tidak ada perubahan fisik dalam suatu pencampuran, sifat kimia suatu pencampuran seperti titik lelehnya dapat menyimpang dari komponennya. Pencampuran dapat dipisahkan menjadi komponen aslinya secara mekanis. Pencampuran dapat bersifat homogen atau heterogen.Tujuan dari proses pencampuran yaitu mengurangi ketidaksamaan atau ketidakrataan dalam komposisi, temperature atau sifat-sifat lain yang terdapat dalam suatu bahan atau terjadinya homogenisasi, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya homogenitas, kebersamaan dalam setiap titik dalam pencampuran. Dampak dari hasil pencampuran adalah terjadinya keadaan serba sama, terjadinya reaksi kimia, terjadinya perpindahan panas, dan perpindahan massa. Dan dampak tersebut merupakan tujuan akhir dari suatu proses pencampuran.Dalam praktek, operasi mixing hampir selalu mempunyai multi fungsi yaitu ketika proses dilakukan didalam tangki berpengaduk mekanis, pengaduk menjalankan banyak tugas, sebagai contoh dalam tangki kristalisasi harus memperhatikan bulk blending, heat transfer dan suspense kristal.a. Pencampuran bahan padat-padatPencampuran dua atau lebih dari bahan padat banyak dijumpai yang akan menghasilkan produk komersial industri kimia. Contohnya Pencampuran bahan pewarna dengan bahan pewarna lainnya atau dengan bahan penolong untuk menghasilkan nuansa warna tertentu atau warna yang cemerlang. Alat yang digunakan untuk pencampuran bahan padat dengan padat dapat berupa bejana-bejana yang berputar, atau bejana-bejana berkedudukan tetap tapi mempunyai perlengkapan pencampur yang berputar, ataupun pneumatik.b. Pencampuran bahan cair-gasUntuk proses kimia dan fisika tertentu gas harus dimasukkan ke dalam cairan, artinya cairan dicampur secara sempurna dengan bahan-bahan berbentuk gas. Contohnya Proses hidrogenasi, khorinasi dan fosfogensi, Oksidasi cairan oleh udara (fermentasi, memasukkan udara kedalam lumpur dalam instalasi penjernih biologis).Macam-macam alat pencampur antara lain:a. Alat pencampur liquidUntuk pencampuran liquid, propeller mixer adalah jenis yang paling umum dan memuaskan, alat ini terdiri dari tangki silinder yang dilengkapi dengan propeller atau blender beserta motor pemutar, bentuk propeller, impeller, blender dibesain sedemikian rupa untuk efektivitas pencampuran dan disesuaikan dengan viskositas fluida. Pada jenis alat pencampur ini, diusahakan untuk menghindari tipe aliran monoton yang berputar melingkari dinding yang sangat kecil konstribusinya terhadap pengaruh pencampuran.b. Alat pencampur granulaDalam pencampuran ini dapat digunakan ribbon blender dan double cone mixer. Ribbon blender terdiri dari silinder horizontal yang didalamnya dilengkapi dengan screw berputar. Double cone blender adalah alat pencampur yang terdiri dari dua kerucut yang berputar pada porosnya, jika kerucut berputar maka tepung granula berada di dalam granula yang berada di dalam volume kerucut akan teragritasi dan tercampur. Pencampuran tipe ini memerlukan energi yang dikonsumsi diubah menjadi panas yang dapat menyebabkan terjadinya kenaikan suhu dari produk. Untuk menentukan jenis dari alat pencampur tergantung pada jenis bahan yang akan dicampurkan (cair, padat, gas), kecepatan alat yang diinginkan serta kekentalan dari suatu bahan tersebut. Alat pencampur ini dikelompokkan menurut kekentalan yaitu:- Alat pencampur untuk bahan cair yang memiliki viskositas rendah-sedang- Alat pencampur untuk bahan cair yang memiliki viskositas tinggi-pasta- Alat pencampur untuk tepung kering atau padatan.c. Alat pencampur untuk tepung yang kering atau padatanDalam melakukan pencampuran dibutuhkan kecepatan dari suatu alat pencampur. Kecepatan komponen-komponen cairan yang dicampurkan disebabkan oleh pengadukan dan kecepatan pengadukan terdiri dari:- Kecepatan radial yang berfungsi sebagai arah ke pengaduk- Kecepatan longitudinal, pararel dari pengaduk- Kecepatan rotasional tangensial ke pengadukFaktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran adalah ukuran partikel bentuk dan pengaduk dari masing-masing komponen, kadar air permukaan baha pangan dan karakteristik aliran masing-masing bahan.Prinsip percobaan pencampuran adalah berdasarkan pada peningkatan pengacakan dan distribusi dua atau lebih kompnen mempunyai sifat yang berbeda. Derajat pencampuran dapat dikarakterisasi dari waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pencampuran. Derajat keragaman pencampuran diukur dari sampel yang diambil selama pencampuran jika komponen yang dicampur telah terdistribusi melalui komponen lain secara random, maka dikatakan pencampuran telah berlangsung dengan baik. Derajat pencampuran yang dicapai tergantung pada:a. Ukuran relatif partikelb. Efisiensi alat pencampur untuk komponen yang dicampurc. Kecerendungan komponen untuk membentuk agregatd. Kadar air, sifat permukaan dan aliran dari masing-masing komponen.Proses pencampuran dibagi menjadi dua, yaitu emulsifikasi dan homogenisasi. Emulsifikasi adalah proses pembentukan suatu campuran yang berasal dari dua fase yang berbeda. Kecepatan komponen yang dicampurkan disebabkan oleh suatu alat pengadukan. Pengadukan terdiri dari:- Kecepatan radial yang berfungsi sebagai arah ke pengaduk- Kecepatan longitudinal, paralel dari pengaduk- Kecepatan rotasional tangensial ke pengadukFaktor-faktor yang mempengaruhi pencampuran adalah ukuran partikel bentuk dan pengaduk dari masing-masing komponen, kadar air permukaan bahan pangan dan karakteristik aliran masing-masing bahan. Homogenisasi adalah operasi ganda penurunan dropler (ukuran partikel) dari fase terdispersi dan sekaligus mendistribusikannya secara uniform ke dalam fasa kontinyu.3. Alat Dan Bahan3.1 Alat :a. Hot plateb. Magnetic stirrer ukuran (2,8 cm dan 3,5 cm)c. Piknometerd. Viskosimetere. Beaker glassf. Pipet tetesg. Ball fillerh. Stop watchi. Timbanganj. Gelas arloji3.2 Bahana. Gula pasir curah 2@50 gb. Garam yodium 2@50 gc. Air kran 400 mLhttp://satriyasaputra.blogspot.com/2013/09/pencampuran-mixing.htmlAntara Bahan Bakar Minyak danTimbalGasolin adalah suatu senyawa organik yang dibutuhkan dalam suatupembakaran dengan tujuan untuk mendapatkan energi/tenaga. Gasolin ini merupakanhasil dari proses distilasi minyak bumi (Crude Oil) menjadi fraksi- fraksi yangdiinginkan.Adapun jenis-jenis bahan bakarminyak yang diproduksi dan diperdagangkan di Indonesia untuk keperluan kendaraanbermotor, rumah tangga, industri dan perkapalan adalah sebagai berikut:1. Super TT, Premix, Premium (gasolin untuk motor) dan BB2L,2. ELPIJI dan BBG,3. Minyak Tanah (kerosene),4. Minyak Solar (gas oil),5. Minyak Diesel (diesel oil),6. Minyak Bakar (fuel oil)Karakteristik utama yang diperlukan dalam gasoline adalah sifat pembakarannya. Sifat pembakaran ini biasanya diukur dengan angka oktan.Angka oktan merupakan ukuran kecenderungan gasoline untuk mengalamipembakaran tidak normal yang timbul sebagai ketukan mesin. Semakin tinggiangka oktan suatu bahan bakar, semakin berkurang kecenderungannya untukmengalami ketukan dan semakin tinggi kemampuannya unutk digunakan padarasio kompresi tinggi tanpa mengalami ketukan.Angka oktan diukur dengan menggunakan mesin baku, yaitu mesin CFR (Cooperative Fuel Reseach ) yang dipoerasikan pada kondisi tertentu, di manabahan bakar dibandingkan dengan bahan bakar rujukan yang terbuat dari n heptana ( angka oktan 0) san isooktana (angka oktan 100). Angka oktan bensinyang diukur didefinisikan sebagai persentase isooktana dalam bahan bakar rujukanyang memberikan intensitas ketukan yang sama pada mesin uji.Jenis gasolin yang diproduksi dan dipasarkan oleh Pertamina dengan namapremium saat ini memiliki angka oktan 88 dengan kandungan timbal maksimum 3gram/liter dan kadar belerang maksimum 2% bobot. Di samping premium disediakanpula gasolin yang beroktan lebih tinggi , yaitu Premix, dengan angka oktan 94. Prosesproduksinya ditempuh dengan cara pencampuran premium dengan 15% MTBE(Methyl Tertiery Butyl Ether) sehingga kandungan timbalnya sama dengan premium.Gasolin yang digunakan sebagai bahan bakar motor harus memenuhi beberapaspesifikasi. Hal ini ditujukan untuk meningkatkan efisiensi pembakaran padamesin dan mengurangi dampak negatif dari gas buangan hasil pembakaran bahanbakar yang dapat menimbulkan berbagai masalah lingkungan dan kesehatan.Gasolin yang digunakan sebagai bahan bakar harus memiliki nilai oktan yangcukup tinggi dan memiliki kandungan bahan bahan berbahaya seperti timbal,sulfur, senyawa senyawa nitrogen , yang dapat menimbulkan efek kerusakanlingkungan dan masalah kesehatan.Timbal adalah neurotoksin racun penyerang syaraf yang bersifat akumulatifclan dapat merusak pertumbuhan otak pada anak-anak. Studi mengungkapkan bahwadampak timbal sangat berbahaya pada anak-anak karena berpotensi menurunkantingkat kecerdasan (IQ). Selain itu, timbal (Pb) sebagai salah satu komponen polutanudara mempunyai efek toksit yang luas pada manusia clan hewan denganmengganggu fungsi ginjal, saluran pencemaan, sistem saraf pada remaja, menurunkanfertilitas, menurunkan jumlah spermatozoa clan meningkatkan spermatozoa abnormalserta aborsi spontan.Ada beberapa pertimbangan mengapa timbal digunakan sebagai aditif bensin,di antaranya adalah timbal memiliki sensitivitas tinggi dalam meningkatkan angkaoktan, di mana setiap tambahan 0.1 gram timbal per 1 liter gasoline mampumenaikkan angka oktan sebesar 1.5 - 2 satuan angka oktan. Di samping itu, timbalmerupakan komponen dengan harga relatif murah untuk kebutuhan peningkatan 1satuan angka oktan dibandingkan dengan menggunakan senyawa lainnya.Pertimbangan lain adalah bahwa pemakaian timbal dapat menekan kebutuhan aromatsehingga proses produksi relatif lebih murah dibandingkan produksi gasoline tanpatimbal.Berbagai pertimbangan di atas menyimpulkan bahwa dengan menambahkansenyawa timbal pada gasoline berangka oktan rendah akan didapatkan gasolinedengan angka oktan tinggi melaui proses produksi berbiaya murah meski berdampakinefisiensi pada perawatan mesin - dibandingkan dengan proses produksi gasolinedengan campuran senyawa lainnya. Dampak positif lainnya bahwa adanya timbaldalam gasoline juga bermanfaat dengan kemampuannya memberikan fungsipelumasan pada dudukan katup dalam proses pembakaran khususnya untuk kendaraanproduksi tahun lama. Adanya fungsi pelumasan ini akan mendorong dudukan katupterlindung dari proses keausan sehingga lebih awet - untuk mobil yang diproduksitahun lama.Satu hal yang menjadi kegalauan kita, bahwa timbal pada gasoline memilikidampak negatif terhadap lingkungan hidup termasuk kepada kesehatan manusia.Dampak negatif ini adalah bahwa pencemaran timbal dalam udara menurut penelitianmerupakan penyebab potensial terhadap peningkatan akurnulasi kandungan timbal 12dalam darah terutarna pada anak-anak. Akumulasi timbal dalam darah yang relatiftinggi akan menyebabkan sindroma saluran pencernaan, kesadaran (cognitive effect),anemia, kerusakan ginjal hipertensi, neuromuscular dan konsekuensi pathophysiologisserta kerusakan syaraf pusat dan perubahan tingkah laku. Pada kondisi lain, akumulasitimbal dalam darah ini juga menyebabkan ganggua n fertilitas, keguguran janin padawanita hamil, serta menurunkan tingkat kecerdasan (IQ) pada anak-anak. Penyerapantimbal secara terus menerus melalui pernafasan dapat berpengaruh pula pada sistemhaemopoietic.Di Amerika Serikat sendiri telah ada suatu studi yang mendalam mengenaisejauh mana kemungkinan keterlibatan gasoline bertimbal dalam peningkatan timbaldalam darah. Studi ini dinamakan NHANES (National Health and NutritionExamination Study ) 2 dan 3. NHANES 2 mensurvey 27,801 orang antara tahun1976-1980dengan rentang umur 6 bulan hingga 74 tahun yang tinggal di 64 daerah diAmerika Serikat.Hasilnya menunjukkan bahwa penurunan penggunaan timbal dalam gasolinesebesar 50% juga berakibat menurunkan 30% kandungan timbal dalam darah. Olehkarenanya dapat disimpulkan bahwa timbal dalam gasoline merupakan penyebabutama timbulnya penumpukan timbal dalam darah yang nantinya akan dapatmenyebabkan timbulnya kanker.Untuk selanjutnya, sebagai lanjutan dari apa yang telah dilakukan olehNHANES 2, NHANES 3 juga telah melakukan penelitian pada rentang tahun 1988-1991, dimana pada saat itu, penggunaan timbal di Amerika Serikat telah hampirdihilangkan, dan hal ini mengakibatkan penurunan yang sangat drastis padapenumpukan timbal di dalam darah, pada orang dengan rentang umur 1-74 tahun,yaitu sekitar 2.8 g dl-1.http://dalfto.wordpress.com/2011/04/04/antara-bahan-bakar-minyak-dan-timbal/Methyl Tertier Buthyl Ether(MTBE)

MTBE adalah salah satu bahan aditif untuk meningkatkan bilangan oktan pada bahan bakar kendaraan bermotor. MTBE mulanya dibuat karena adanya hasil sampingan yang cukup besar dari pabrik etilen. Salah satu hasil sampingan itu adalah isobutilen. Dari metode pembuatan MTBE, salah satu metode yang dipakai adalah dengan mencampurkan isobutilen dengna methanol. MTBE mulai diproduksi pada tahun 1973di Ravenna, italia oleh perusahaan snamprogetti/anic dengan kapasitas produksi 100.000 metrik ton/tahun. Angka oktan dari MTBE cukup tinggi yaitu 106-123, sehingga cukup baik dipakai sebagai bahan pencampuran bahan bakar. Beberapa kandungan dari gas buang pada kendaraan yang memakai bahan bakar dengan campuran MTBE dapat dikurangi, misalnya kandungan CO, NoX, SO2 hidrokarbon (HC), dan PNA. Selain itu, mereduksi pula pemakaian Pb(timbal) tanpa mempengaruhi bilangan oktan, tidak terbentuk peroksida pada saat pembakaran, stabil pada saat penyimpanan, larut sempurna bersama bensin dalam berbagai persentase volume. Bila bensin bercampur dengan air, kelarutan MTBE dalam campuran tidak akan berpengaruh.Deskripsi Pembuatan MTBEProses pembuatan MTBE memerlukan bahan baku methanol dan buthena. Methanol bisa diperoleh dari hasil fermentasi, gas alam dan biomassa. Buten (C4 cut) dapat diperoleh dari perengkahan panas atau perengkahan katalitik. Buten ini menganDung beberapa subtituen seperti isobuthena, butana, butadiena.Methanol atau buthena dimasukkan ke dalam tangki reaksi, dimana sebelumnya dilewatkan kedalam loop katalis resin penukar ion pada suhu 40-45 derajat celcius. Terjadinya reaksi selektif antara isobuthena dan methanol akan terbentuk MTBE. Reaksi panas yang terbentuk harus di netralkan dengan menggunakan air yang berbeda pada loop agar di dapatkan suhu yang konstan. Pada keadaan ini isobuthena telah dikonversi menjadi produk MTBE, yang nantinya harus mengalami fraksinasi agar di dapat methanol bebas MTBE sebagai aliran bawah. Persentase hasil sampingan cukup kecil sehingga kemurnian produk MTBE yang didapatkan selalu melebihi 99%.Bahan bakar yang masih mengandung TEL seperti bensin premium menghasilkan gas buang yang lebih tinggi dibandingkan dengan campuran premium dan MTBE. Gas buang yang bersifat racun palin kecil mungkin bisa diperoleh apabila bahan bakar yang dipasarkan tidak mengandung TEL dan dicampur dengan MTBE. Semakin luas pemakaian MTBE yang dicampurkan dengan bahan bakar tentu mengakibatkan turunnya tingkat pencemaran lingkungan.http://willycar.com/2009/03/23/methyl-tertier-buthyl-ether-mtbe/METIL TERSIER BUTIL ETER Methyl Tertier Buthyl Eter (MTBE) merupakan senyawa eter dengan rumus molekul C5H12O. senyawa ini -senyawa organik yang tak larut dalam airmempunyai sifat:1)Titik didih rendah sehingga mudah menguap2) Sulit larut dalam air, karena kepolarannya rendah3) Sebagai pelarut yang baik senyawa Apa itu mtbe??4) Mudah terbakar5) Pada umumnya bersifat racun6) Bersifat anastetik (membius)7) Eter sukar bereaksi, kecuali dengan asam halida kuat (HI dan H Br0

KegunaaN mtbe?1) Dietil eter (etoksi etana) biasanya digunakan sebagai pelarut senyawa-senyawa organik.2)digunakan sebagai zat arestesi (obat bius) di rumah sakit. 3)digunakan untuk menaikan angka oktan besin .angka oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan.nilai oktan berfungsi mengurangi knocking atau ketukan dalam mesin. MTBE murni berbilangan setara oktan 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO.

KELEBIHAN dan kerugian mtbeKelebihanMtebe sebagai campuran dalam bensin untuk menaikan nilai oktan, merupakan senyawa yang mempunyai sifat yang paling mendekati bensin ditinjau dari nilai kalor, kalorlaten penguapan dan rasio stoikimoetri udara per bahan bakar.KekuranganMtebe belakangan ini di teliti menyebabkansifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.hasil pembakarana mtbe menghasilkan timbal yang menyebabkan polusi udara,polusi udara ini alkan merusak linkungan dan berbahaya bagi kesehatan yaitu IQ terutamapada anak-anak, menimbulkan permasalahantekanan darah tinggi maupun penyakit pem-buluh darah jantung.KESIMPULANMetil butyl etanol adlah senyaw yang banyakmanfaanya dalam khidupan sehari2, khususnya sebagai salah satu bahan aditif bahan bakar bensin yang berfungsi untuk mengurangi peristiwa knocking(ketukan pada mesin) yang membuat mesin mernjadi aus.namun di sisi lain senyawa ini menghasilkan pb yang berdampak merusak lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan, bahkan menyebkan kangker pada penggunaan dosis tinggi,mencari bahan aditif laen yang ramah lingkungan, dan tidak merugikan bagio kesehatan,, sepoery bioetanol yang di buat dari fermentasi jagung,ubi,dll. Namun kelemahan dsini bahwasanya sifat dari etanol tidak cocok untuk bahab aditif bensin.sehingga menurut saya cara yang paling aman adalah mengganti bahan baku dari bensin berikut dengan energy laen seperti listrik, dewas ini sudah mulai di kenbangakan mobil listrik sebagai mobil alternative karena energy yang di gunakan dalam mobil ini adalah dari baterai., http://tialove-engineer.blogspot.com/2011/12/metil-tersier-butil-eter.htmlMencari Pengganti TEL untuk Meningkatkan AngkaOktanMenaikkan angka oktan pada bensin adalah salah satu upaya unt ukmeningkatkan kualitas bensin. Angka oktan bensin sendiri didefinisikan sebagaipersentase isooktana dalam bahan bakar rujukan yang memberikan intensitas ketukanyang sama pada mesin uji.Untuk mendapatkan bensin dengan angka oktan yang cukup tinggi dapat ditempuhbeberapa cara: memilih minyak bumi dengan kandungan aromat yang tinggi dalamtrayek didih gasoline; meningkatkan kandungan aromatik melalui pengolahanreformasi atau alkana bercabang dengan alkilasi atau isomerisasi atau olefin bertitikdidh rendah; mengunakan komponen berangka oktan tinggi sebagai bahan ramuanseperti alcohol atau eter; menambahkan aditif peningkat angka oktan.Dalam makalah ini akan dibahas berbagai macam aditif peningkat angka oktanyang digunakan selama ini maupun yang akan datang. Hal ini disebabkan kebutuhanakan angka oktan bensin yang tinggi semakin meningkat seiring dengan kemajuanperkembangan teknologi kendaraan bermotor. Dan kebutuhan akan lingkungan yanglebih bersih juga menjadi salah satu penyebab berkembangnya penelitian untukmenemukan aditif-aditif baru yang ramah lingkungan dan bersahabat dengankesehatan.Senyawa OksigenatDi Amerika dan beberapa negara- negara Eropa Barat, penggunaan TELsebagai aditif anti ketuk di dalam bensin makin banyak digantikan oleh senyawaorganic beroksigen (oksigenat) seperti alkohol (methanol, etanol, isopropil alkohol)dan eter (Metil Tertier Butil Eter (MTBE), Etil Tertier Butil Eter (ETBE) dan TersierAmil Metil Eter (TAME)). Oksigenat adalah senyawa organic cair yang dapatdicampur ke dalam bensin untuk menambah angka oktan dan kandungan oksigennya.Selama pembakaran, oksigen tambahan di dalam bensin dapat mengurangi emisikarbon monoksida, CO dan material-material pembentuk ozon atmosferik. Selain itu 14senyawa oksigenat juga memiliki sifat-sifat pencampuran yang baik dengan bensin.Semua oksigenat mempunyai angka oktan di atas 100 dan berkisar antara 106 RONuntuk TBA dan 122 RON untuk methanol.Penggunaan alkohol sebagai zat aditif pengganti TEL masih terbatas karenabeberapa masalah antara lain tekanan uap dan daya hidroskopisnya yang tinggi. Olehkarena itu senyawa eter lebih banyak digunakan daripada alkohol. Senyawa eter yangtelah banyak digunakan adalah MTBE, sedangkan ETBE dan TAME masih terbataskarena teknologi prosesnya masih belum banyak dikembangkan. Namun berdasarkanhasil pengamatan dan penelitian dalam satu dasawarsa ini, MTBE juga menimbulkanmasalah pencemaran air tanah, sehingga penggunaannya sebagai zat aditif bensinbanyak ditinjau lagi. Penggunaan eter tersebut sebagai zat aditif saat ini agaknyamulai digantikan dengan alternatif aditif yang lain, seperti di Amerika mulaidilakukan pengkajian terhadap penggunaan etanol sebagai pengganti MTBE. DiIndonesia walaupun masih menggunakan MTBE, namun Bapedal melakukanpengkajian terhadap Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl (MMT),senyawa organologam.Metanol memiliki angka oktan yang tinggi dan mudah didapat danpenggunaannya sebagai aditif bensin tidak menimbulkan pencemaran udara. Namunperbedaan struktur molekul methanol yang sangat berbeda deari struktur hidrokarbonbensin menimbulkan permasalahan dalam penggunaannya, antara lain kandunganoksigen yang sangat tinggi dan rasio stoikiometri udara per bahan bakar. Nilaibakarnya pun hanya 45% dari bensin. Metanol merupakan cairan alkohol yang takberwarna dan bersifat toksik. Pada kadar tertentu (kurang dari 200 ppm) methanoldapat menyebabkan iritasi ringan pada mata, kulit dan selaput lendir dalam tubuhmanusia. Efek lain jika keracunan methanol adalah meningkatnya keasaman darahyang dapat mengganggu kesadaran.Etanol memiliki angka oktan yang hampir sama dengan metanol. Dayatoleransi etanol terhadap air lebih baik daripada metanol. Di negara- negara yangmempunyai kelebihan produksi pertanian etanol dibuat dari fermentasi produkpertanian. Etanol juga bersifat toksik. Di dalam tubuh manusia keberadaan etanoldiproses di dalam hati di mana enzim dehidrogenasi mengubah etanol menjadiasetaldehida. Akumulasi asetaldehida itu dapat mengganggu sistem kesadaran otakmanusia. Namun begitu penggunaan etanol sebagai aditif bensin dinilai relatif lebihaman dibanding metanol.MTBE memiliki sifat yang paling mendekati bensin ditinjau dari nilai kalor, kalorlaten penguapan dan rasio stoikimoetri udara per bahan bakar.MMT

Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl (MMT) adalah senyawaorganologam yang digunakan sebagai pengganti bahan aditif TEL, dan telahdigunakan selam dua puluh tahun terakhir di Kanada, Amerika Serikat serta beberapanegara Eropa lainnya. RVP- nya rendah yaitu 2,43 psi dan penggunaannya dibatasihingga 18 mg Mn/liter bensin. Indeks pencampuran RVP yang rendahmenguntungkan dalam proses pencampuran bensin karena mengurangi tekanan uapbahan bakar RVP sehingga emisi uap selama operasi dan penggunaan bahan bakarpada kendaraan bermotor berkurang. Penggunaan MMT hingga 18 mg Mn/liter bensindapat meningkatkan angka oktan bensin sebesar 2 poin, namun masih kurangmenguntungkan jika dibandingkan dengan peningkatan angka oktan yang lebih tinggiyang dihasilkan senyawa oksigenat. Dalam penerapannya MMT memiliki tingkattoksisitas yang lebih rendah daripada TELNaphtalene

Naftalena adalah salah satu komponen yang termasuk benzena aromatikhidrokarbon, tetapi tidak termasuk polisiklik. Naftalena memiliki kemiripan sifat yangmemungkinkannya menjadi aditif bensin untuk meningkatkan angka oktan. Sifat-sifattersebut antara lain: sifat pembakaran yang baik, mudah menguap sehingga tidakmeninggalkan getah padat pada bagian-bagian mesin.Penggunaan Naftalena sebagai aditif memang belum terkenal karena masihdalam tahap penelitian. Sampai saat ini memang belum diketahui akibat burukpenggunaan naftalena terhadap lingkungan dan kesehatan, namun ia relatif amanuntuk digunakan.http://dalfto.wordpress.com/2011/04/04/mencari-pengganti-tel-untuk-meningkatkan-angka-oktan/Senin, 10 Mei 2010Bilangan Oktan III Bilangan OktanBilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Suatu campuran 30% nheptana dan 70% isooktana akan mempunyai bilangan oktan:= (30/100 x 0) + (70/100 x 100)= 70Bilangan oktan suatu bensin dapat ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Jika ada karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya mempunyai bilangan oktan ~70. Untuk menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada beberapa hal yang dapat dilakukan:-Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming Contohnya mengubah n-oktana menjadi isooktana.

-Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin.-Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk memperlambat pembakaran bensin. Dulu digunakan senyawa timbal (Pb). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaannya sudah dilarang dan diganti dengan senyawa organik, seperti etanol dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether).Diposkan oleh Ita Perdanawati di 07.56 0 komentar Bensin dan bilangan Oktan II Bensin dan Bilangan Oktan Komponen utama bensin adalah n-heptena (C7H16) dan isooktana (C8H18). Kualitas bensin ditentukan oleh kandungan isooktana (bilangan oktan). Bilangan oktan untuk n-heptana = 0 dan isooktana = 100.

Fungsi kandungan isooktana pada bensin:1.Mengurangi ketukan (knocking) pada mesin2.Meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga energi yang dihasilkan lebih besar.

Bilangan oktan bensin dapat ditingkatkan dengan:1.Memperbesar kandungan isooktana2.menambah zat akditif antiketukan (TEL, MTBE dan etanol).

*Tetraethylleed (TEL) Pb(C2H5)4Untuk mengubah Pb dari padat ke gas ditambahkan zat adiktif lain yaitu etilen bromida (C2H5Br) yang nantinya akan bereaksi membentuk uap PbBr2. Namun Pb nantinya dapat membahayakan kesehatan karna merupakan logam berat.

*Methyl Tertier Buthyl Ether (MTBE)Memiliki bilangan oktan 118, dan lebih aman disbanding TEL karena tidak mengandung logam berat namun tetap berpotensi mencemari lingkungan karena sulit diuraikan Mikroorganisme.

*EtanolMemiliki bilangan oktan 123 dan lebih unggul disbanding TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dan mudah diuraikan mikroorganisme. Selain itu bahan baku untuk membuat etanol juga dari fermentasi tumbuh-tumbuhan yang melimpah dialam dan dapat dibudidayakan.

Kegunaan minyak bumi dan Residunya

1.Kegunaan Minyak Bumia.Bahan Bakar GasTerdapat 2 jenis gas dalam bentuk cair untuk bahan bakar:- Liquifed Natural Gas (LNG)Gas rawa yang terdiri atas 90% metana dan 10% etana- Liqufied Petroleum Gas (LPG)Dikenal dengan gas elpiji dengan koponen utama propana (C3H8) dan Butana (C4H10)Umum digunakan untuk keperluan rumah tangga dan industri, selain itu juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan plastik dan zat adiktif bensin.b.Pelarut dalam industri (exp:petrolium eter)c.Bahan bakar kendaraan bermotor (exp: bensin, solar)d.Bahan bakar rumah tangga dan bahan baku pembuatan bensin (exp: kerosin, minyak tanah)e.Bahan bakar untuk mesin diesel dan bahan baku pembuatan bensin.f.Minyak pelumasg.Bahan pembuatan sabun dan detergenh.Residu minyak bumi, yang terdiri atas:Parafin: digunakan dalam pembuatan obat-obatan, kosmetik, dan lilinAspal : digunakan sebagai pengeras jalanResidu minyak bumi yang berupa senyawa alkana rantai panjang diuraikan menjadi senyawa alkena yaitu etena atau butadiena yang dapat diolah lebih lanjut menjadi senyawa karbon lain seperti senyawa polietena (plastik) dan senyawa etanol. Residu minyak bumi juga digunakan sebagai bahan dasar industri petrokimia.Diposkan oleh Ita Perdanawati di 07.47 0 komentar Jumat, 07 Mei 2010Bensin & Bilangan oktan Bilangan OktanBilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari.Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.Bensin dengan bilangan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang memiliki ratio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.Umumnya skala oktan di dunia adalah Research Octane Number (RON). RON ditentukan dengan mengisi bahan bakar ke dalam mesin uji dengan rasio kompresi variabel dengan kondisi yang teratur.Beberapa angka oktan untuk bahan bakar: 87 Bensin standar di Amerika Serikat 88 Bensin tanpa timbal Premium 92 Bensin standar di Eropa, Pertamax 94 Premix-TT 98 PertamaxPlusAngka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Menambahkan tetraethyl lead (TEL, Pb(C2H5)4) pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin "murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan timbal ini. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilen bromida (C2H5Br). Celakanya, lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C5H11O), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan setara oktan 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkathttp://klp4sman5x6.blogspot.com/Oksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether Sebagai Aditif Octane Booster Bahan Bakar Motor Bensin (Philip Kristanto)Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/25Oksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether Sebagai Aditif OctaneBooster Bahan Bakar Motor BensinPhilip KristantoDosen Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin - Universitas Kristen PetraAbstrakOksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE), OHC 125sebagai alternatif pengganti TetraEthyl Lead (TEL), ( )452 HCPb yang digunakan sebagai komponen peningkat angka oktan bahanbakar bensin. Namun, perlu dilakukan pengujian bagaimana pengaruh konsentrasinya terhadapangka oktan, sifat volatilitas bahan bakar dan unjuk kerja motor. Untuk motor yangmenggunakan karburator, bahan bakar cair harus cukup mudah menguap untuk menyediakancampuran udara dan uap bahan bakar pada tempratur masuk dan menyediakan secara lengkapcampuran udara dan uap bahan bakar didalam silinder sebelum terbakar.Kata kunci: Oksigenat, angka oktan, volatilitas.AbstractOxygenates Methyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE), OHC 125as an alternative substance forTetra Ethyl Lead (TEL), ( )452HCPb which is used as substance to increase octane number gasolinefuel. However, need to be tested how its concentration influence about octane number, volatility fueland engine performance. For engines with carburettor, the liquid fuel must be volatile enough toproduce a combustible fuel vapour air mixture at intake temperature and to produce completely fuelvapour air mixture inside the cylinder before combustion.Keywords: Oxygenates, octane number, volatility.Daftar NotasiBhp daya kuda poros, hpNm putaran motor, RpmP beban, NewtonT torsi, N - m1. Pendahuluan1.1 Latar BelakangSesuai dengan perkembangan teknologiotomotif, pada dasawarsa terakhir ini tentunyaperlu diimbangi dengan kualitas dari bahanbakar yang digunakan. Salah satu parameteruntuk menentukan kualitas bahan bakaradalah angka oktannya. Jika angka okktanbahan bakar yang diigunakan terlalu rendah,maka timbul gejala ketukan (knocking) padamotor dan selanjutnya akan mengurangi per-formansi motor secara keseluruhan. Untuk me-ningkatkan performa dari bahan bakar padaCatatan : Diskusi untuk makalah ini diterima sebelum tanggal 1Juli 2002. Diskusi yang layak muat akan diterbitkan padaJurnal Teknik Mesin Volume 4 Nomor 2 Oktober 2002.dasarnya ditambahkan sejumlah Tetra EthylLead (TEL), ( )452 HCPb sebagai bahan aditifanti-ketukan.Pada proses pembakaraan bahan bakar yangmengandung senyawa TEL dihasilkan senyawaPb anorganik, Pb0 (Oksida Pb) pada gas buangdan pada umumnya dapat bertahan di atmosfiruntuk kurun waktu yang cukup lama. Senyawaoksida Pb di udara dan di alam ini dapat masukke dalam tubuh manusia melalui pernafasanmaupun rantai makanan. Dampak negatif yangditimbulkan jika senyawa tersebut berada didalam tubuh manusia akan mempengaruhikecerdasaan dan menurunkan IQ terutamapada anak-anak, menimbulkan permasalahantekanan darah tinggi maupun penyakit pem-buluh darah jantung. Berdasarkan dampaknegatif yang ditimbulkan akibat penggunaanTEL sebagai bahan aditif untuk bahan bakar,maka penggunaan TEL di negara maju dansebagian negara sedang berkembang sudahdilarang.Beberapa senyawa alternatif non-logam,misalnya metanol, etanol, anilin dan eter padadewasa ini dikembangkan untuk menggantikanTEL sebagai bahan aditif. Salah satu diantaraJURNAL TEKNIK MESIN Vol. 4, No. 1, April 2002: 25 31Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/26senyawa tersebut adalah Methyl tertiary ButhylEther (MTBE), 943 HOCCH sebagai senyawaorganik yang tidak mengandung logam dantidak membentuk senyawa peroksida yangberbahaya bagi lingkungan.Karakteristik bensin didasarkan pada bebe-rapa parameter sesuai dengan penggunaannyadalam kendaraan bermotor. Beberapa karak-teristik tersebut diantaranya adalah angkaoktan, sifat volatilitas dari bahan bakar yangdiberi tambahan MTBE. Untuk mengetahuikualitas dari senyawa bensin yang ditambah-kan MTBE perlu dilakukan pengujian perfor-mansi motor bakar bensin yang menggunakanpersenyawaan bahan bakar tersebut.1.2 Metodologi PenelitianMetodologi yang digunakan dalam penelitianini meliputi: Persiapan sampelSampel yang digunakan dalam pengujian ini: Bensin murni (tanpa MTBE) Bensin murni + 5 % volume MTBE Bensin murni + 10 % volume MTBE Bensin murni + 15 % volume MTBE Bensin murni + 20 % volume MTBE Bensin murni + 25 % volume MTBEYang diukur pada masing-masing sampel iniadalah Research Octane Number (RON),temperatur destilasi, dan tekanan uap Reid. PengujianPengujian angka oktan, volatilitas dantekanan uap Reid dari masing-masingsampel dilakukan di PPT Migas, Cepu,sedangkan pengujian performansi motoryang meliputi keluaran daya poros dan torsimotor dilakukan di Laboratorium MotorBakar, Jurusan Teknik Mesin, UniversitasKristen Petra.2. Teori Dasar2.1 Fenomena KetukanKetukan (knocking) merupakan suatu feno-mena penyalaan spontan yang mengakibatkanpembakaran tidak normal di dalam silinder.Pada proses pembakaran normal penyalaanbunga api diawali dari busi sehingga terjadipembakaran awal campuran udara-bahan bakardan merambat hingga titik terjauh dari busi diruang bakar (gambar 1).Pada proses pembakaran yang tidak normaldimana terjadi penyalaan awal (preignition)bahan bakar karena meningkatnya suhu dantekanan di dalam silinder karena proseskompresi. Disamping itu tepat pada saat akanberakhirnya langkah kompresi terjadipenyalaan karena percikan bunga api listrikdari busi, sehingga campuran udara-bahanbakar di sekitar busi terbakar. Kedua prosespembakaran ini mengakibatkan perambatannyala api dimana masing-masing bergerakmenjauhi titik nyalanya dan pada akhirnyaterjadi pertemuan atau tumbukan antara keduaproses pembakaran terebut. Tumbukan antarakedua proses pembakaran ini menimbulkansuara berisik di dalam motor yang dikenaldengan fenomena ketukan (knocking). Peristiwaini ditunjukkan dalam gambar 2.Gambar 1. Pembakaran SempurnaGambar 2. Proses pembakaran tidak sempurnaUntuk meningkatkan daya pada motor dapatdilakukan dengan meningkatkan perbandingankompresi, tetapi semakin tinggi perbandingankompresi suatu motor maka temperatur yangdicapai pada saat langkah kompresi jugasemakin tinggi. Pada saat terjadi percikanbunga api listrik dari busi, maka terjadilahgelombang ledakan yang diawali dari titikpenyalaan. Akibatnya temperatur dari bagiancampuran udara-bahan bakar di luar gelom-bang ledakan akan meningkat lebih tinggilagi. Hal inilah yang mengakibatkan campuranudara-bahan bakar tersebut mempunyai kecen-derungan untuk terbakar dengan sendirinya.2.2 Angka OktanPada umumnya angka oktan suatu bahanbakar dinyatakan dengan besar prosen volumeiso-oktana dalam campuran yang terdiri dariiso-oktana (jenis bahan bakar hidrokarbon yangtak mudah berdetonasi dan dinyatakan sebagaibahan bakar dengan angka oktan-100) dannormal-heptana (bahan bakar hidrokarbonOksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether Sebagai Aditif Octane Booster Bahan Bakar Motor Bensin (Philip Kristanto)Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/27rantai lurus yang mudah berdetonasi dandinyatakan sebagai bahan bakar dengan angkaoktan-0) yang memiliki kecenderungan ber-detonasi sama dengan bahan bakar tersebut.Angka oktan yang merupakan salah satu faktorutama untuk mengetahui kualitas bensinadalah nilai kertahanan suatu bahan bakarbersama dengan udara terhadap terjadinyapenyalaan disaat langkah kompresi ataudisebut dengan kemampuan anti-ketukan.Artinya, walaupun pada saat langkah kompresitemperatur campuran udara-bahan bakarmeningkat, tetapi energi yang dihasilkan tidakcukup untuk membakar campuran tersebut.Proses pembakaran baru terjadi setelah busimenghasilkan loncatan bunga api listrik padasaat torak mendekati titik mati atas pada akhirlangkah kompresi. Karena itu angka oktan jugaberkaitan dengan perbandingan kompresi darimotor. Semakin tinggi angka oktan suatu bahanbakar, semakin tinggi pula ketahanannyaterhadap penyalaan dini pada saat kompresitinggi, tanpa dipengaruhi oleh penyalaan daribusi.Berhubungan dengan angka oktan ini makaASTM (American Society for Testing andMaterials) menetapkan suatu standar penilaiananti ketukan dari suatu bahan bakar bensin.dengan standarisasi bahan bakar ini diharap-kan industri otomotif dapat memproduksi motoryang dapat beroperasi tanpa terjadi ketukandengan menggunakan kualitas bahan bakaryang sesuai.Untuk pengukuran angka oktan digunakanmotor khusus yang bersilinder tunggal dimanaperbandingan kompresinya dappat diubah-ubah, yang disebut dengan motor CFR(Cooperative Fuel Research). Ada dua metodedasar yang umum digunakan, yaitu researchmethod menggunakan motor CFR F-1 yanghasilnya disebut dengan Research OctaneNumber (RON) dan motor method mengguna-kan motor CFR F-2 dimana hasilnya disebutdengan Motor Octane Number (MON). Researchmethod menghasilkan gejala ketukan lebihrendah dibandingkan motor research.2.3 Volatilitas Bahan BakarSifat volatilitas (kemampuan menguap) daribahan bakar merupakan faktor utama yangharus dipenuhi berdasarkan spesifikasi bahanbakar yang ditetapkan. Faktor ini dibutuhkanagar untuk terbakar dengan normal di dalamruang bakar, bahan bakar harus dapatmenguap dengan teratur sesuai dengan lajuyang dikehendaki, dan harus membuat cam-puran yang homogin dan terdistribusi meratadalam silinder ruang bakar.Untuk menentukan sifat volatilitas bahanbakar diperlukan uji destilasi ASTM berdasar-kan metode ASTM D-86 terutama untuk kondisistart dingin (cold start), kondisi pemanasan(warm up) dan distribusi campuran dalamsilinder. Start dinginKondisi start dingin dapat diukur melaluitemperatur hasil uji destilasi 10% dan nilaiRaid Vapour Pressure (RVP). Semakin rendahtemperatur uji destilasi 10% atau semakintinggi nilai RVP, maka akan semakin mudahmotor dihidupkan dalam kedaaan dingin. Halini disebabkan karena dalam keadaan dinginjika bahan bakar yang menguap tidak cukupbanyak, maka motor akan sulit dihidupkan ataumembutuhkan waktu yang lama untuk melaku-kan pemanasan agar mencapai suhu operasiyang normal. Maka dari itu untuk kemudahanmenghidupkan motor dalam keadaan dingindibutuhkan bahan bakar yang menguap cukupbanyak, tetapi dibatasi untuk destilasi 10%temperatur penguapannya maksimum 74C dannilai RVP maksimum 9 Psi. karena jikamelampaui batasan tersebut akan terjadisumbatan uap (vapour lock). Sumbatan uap inidapat terjadi karena uap yang dihasilkan cukupbanyak, sehingga pada saat motor menjadipanas, bahan bakar di dalam pompa salluranbahan bakar akan mendidih, akibatnya akantimbul gelembung-gelembung udara yang akanmengganggu aliran bahan bakar yang akanmenuju ke ruang bakar. Pemanasan (warm up)Sejak motor dihidupkan pada saat dinginsampai dapat diooperasikan dengan tenagapenuh membutuhkan waktu yang disebutdengan periode pemanasan (warm up). Standaruntuk pemanasan ditentukan dari temperaturhasil uji destilasi 50% yang dibatasi antara80C sampai 125C. Jika temperatur ujidestilasi melampaui batasan tersebut makabahan bakar cenderung mengandung fraksiringan (bagian dari minyak bumi yang memilikititik didih terendah dari bagian minyak bumilainnya), sehingga pada pemakaian terjadipengendapan es dalam karburator (icingcarburator). Distribusi campuran dalam silinderDi dalam karburator, bahan bakar dicampurdengan udara menurut perbandingan tertentu.Dari sini campuran udara-bahan bakar akanmasuk ke dalam ruang bakar. Dalam keadaanJURNAL TEKNIK MESIN Vol. 4, No. 1, April 2002: 25 31Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/28normal campuran udara-bahan bakar akanmasuk secara merata dan sama banyaknya.Untuk menentukan distribusi campuran udara-bahan bakar di dalam silinder dilakukan ujidestilasi 90%. Semakin rendah temperatur hasiluji destilasi 90%, semakin baik distribusicampuran di dalam silinder, demikian pulasebaliknya.2.4 Aditif Octane BoosterAditif octane Booster merupakan komponendari senyawa yang digunakan untuk mening-katkan angka oktan dari bahan bakar dansekaligus sebagai komponen anti-ketuk.Komponen yang digunakan sebagai bahan antiketuk pada saat ini adalah Tetra Ethyl Lead(TEL), ( )452HCPb . Berdasarkan hasil risetsenyawa TEL ini pertama-tama terurai padatemperatur sekitar 100C dengan bantuanpanas dari ruang bakar, melalui reaksipenguraian sebagai berikut:( ) ( ) 52352452HCHCPbHCPb +( ) ( ) ( ) 526522452352HCHCPbHCPbHCPb ++( )6522 HCPb ( ) ( )252452HCPbHCPb +( ) 102252HCPbHCPb +Reaksi radikal etil dengan TEL dapat meng-hasilkan alkana, alkena, hidrogen dan jugaradikal Pb-trietil. Yang bertindak sebagaibahan anti ketuk adalah Pb-oksida, dimana Pb-oksida ini berada dalam bentuk radikal-radikalyang tersebar dalam ruang bakar dan sebagianakan melekat pada dinding silinder membentukendapan, dan sebagian lagi akan keluar keatmosfir bersama-sama dengan gas sisapembakaran. Pb-oksida yang dibebaskan keatmosfir inilah yang sangat berbahaya bagilingkungan, sehingga perlu dicarikan bahansubstitusi untuk menggantikan TEL sebagaiaditif octane booster.2.5 Methyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE)Methhyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE)merupakan salah satu senyawa organik yangtidak mengandung logam dan mampu ber-campur secara memuaskan dengan hidro-karbon. MTBE pada saat ini sedang giat-giatnya dikembangkan pemakaiannya sebagaibahan utama untuk meningkatkan angka oktandari bensin menggantikan TEL. Senyawa initerdiri dari gugusan Methyl dan Buthyl tertierdengan rumus molekul 943 HOCCH atau OHC 125,sedangkan rumus bangunnya adalah:Kisaran angka oktan MTBE adalah 116 118 RON, berat molekul 88 dan titik didihnya55C, kalor pembakaran 8.400 kkal/kg. Karenakisaran angka oktan yang tinggi, maka MTBEdapat digunakan sebagai aditif octane boosteruntuk meningkatkan angka oktan bensin dasar.Disamping itu karena titik didihnya yangrendah, maka MTBE bersifat mudah menguap.Karena sifatnya yang mudah menguap makaada batasan konsentrasi volume tertentu jikasenyawa tersebut digunakan untuk meningkat-kan angka oktan bensin dasar. Pembatasan iniperlu dilakukan untuk menghindari penguapanyang berlebihan dari bahan bakar secara sia-sia, disamping itu juga untuk menghindariterjadinya vapour lock sehingga menyumbatsaluran udara masuk karburator.3. Pengujian3.1 Parameter UjiParameter-parameter yang diuji: Angka oktan Volatillitas bahan bakar Tekanan uap Reid Performansi motorSampel yang diuji: Bensin murni tanpa aditif octane booster(TEL) Bensin murni + 10% MTBE Bensin murni + 15% MTBE Bensin murni + 20% MTBE Bensin murni + 25% MTBE3.2 Prosedur pengujian Uji angka oktanAngka oktan bahan bakar diuji denganmesin Cooperative Fuel Research (CFR) denganskema peralatan ditunjukkan dalam Gambar 3.Gambar 3. Skema Pengujian Angka OktanOksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether Sebagai Aditif Octane Booster Bahan Bakar Motor Bensin (Philip Kristanto)Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/293.3 Hasil PengujianDari hasil pengujian diperoleh data-datasebagai berikut: Angka oktanTabel 1. Hasil Uji Angka OktanKonsentrasi MTBE Angka oktan0% 85.295% 87.3010% 88.7015% 89.8020% 92.2025% 93.70 Uji DestilasiTabel 2. Hasil uji destilasiTemperatur ( C )Penguapan(%) murni 5 %MTBE10 %MTBE15 %MTBE20 %MTBE25 %MTBE10 59 56 56 55 54 5320 68 66 65 64 63 6330 76 75 76 74 73 7340 85 84 84 82 82 8150 98 94 93 93 92 9260 108 104 103 103 102 10170 118 115 113 112 112 11080 129 126 124 122 120 11990 150 147 147 146 144 143 Uji Tekanan Uap ReidTabel 3. Hasil Uji Tekanan Uap ReidKonsentrasi MTBE(%)Tekanan Uap Reid(psi)0 5.55 6.910 7.115 7.320 7.525 7.7 Uji Performansi MotorTabel 4. Hasil Uji Performansi Motor Untuk 0%MTBE (Pengapian 5 sebelum TMA).Putaran(RPM)1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000Beban (N) 21.3 31.1 35.3 37.5 38.2 34.9 32.2 27.5 20.2Daya (Hp) 2.86 5.21 7.10 8.80 10.25 10.53 10.79 10.13 8.14Torsi (N-m) 20.3 29.7 33.67 35.82 36.48 33.34 30.72 26.22 19.32Tabel 5. Hasil Uji Performansi Motor Untuk 5%MTBE (Pengapian 5 sebelum TMA)Putaran(Rpm)1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000Beban (N) 28.1 38.3 41.3 43.8 41.8 38.9 38 31.4 26.3Daya (Hp) 3.76 6.42 8.30 10.28 11.2 11.73 12.72 11.57 10.58Torsi (N-m) 26.83 36.57 39.42 41.82 39.87 37.12 36.23 29.95 25.12Tabel 6. Hasil Uji Performansi Motor untuk10% MTBE (Pengapian 11 sebelumTMA)Putaran(Rpm)1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000Beban (N) 37.4 47.8 51.2 52.1 48.8 46.3 44.2 38.4 28.7Daya (Hp) 5.02 8.02 10.29 12.22 13.09 13.98 14.81 14.17 11.55Torsi (N-m) 35.7 45.6 48.84 49.72 46.62 44.23 42.19 36.7 27.42Tabel 7. Hasil Uji Performansi Motor untuk15% MTBE (Pengapian 14 )Putaran(Rpm)1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000Beban (N) 50.7 57.2 60.8 59 54.8 51 49.2 41.8 31.5Daya (Hp) 6.79 9.59 12.23 13.84 14.69 15.39 16.48 15.4 12.66Torsi (N-m) 48.37 54.63 58.08 56.32 52.29 48.72 46.93 39.88 30.06Tabel 8. Hasil Uji Performansi Motor untuk20% MTBE (Pengapian 15 sebelumTMA).Putaran(Rpm)1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000Beban (N) 60.6 66.1 68.9 66.5 62.7 59.3 55.6 48 37.3Daya (Hp) 8.12 11.08 13.85 15.61 16.82 17.89 18.63 17.69 14.98Torsi (N-m) 57.84 63.13 65.77 63.51 59.88 56.62 53.05 45.82 35.57Tabel 9. Hasil Uji Performansi Motor untuk25% MTBE (Pengapian 17 sebelumTMA).Putaran(Rpm)1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000Beban (N) 57 62.5 64.5 62.3 57.2 53 50.4 44.8 32.8Daya (Hp) 7.64 10.47 12.98 14.61 15.35 15.98 16.88 16.52 13.21Torsi (N-m) 54.42 59.67 61.64 59.48 54.64 50.59 48.07 42.79 31.374. Analisa Data4.1 Pengujian angka oktanPada grafik 1 ditunjukkan bahwa semakinbesar konsentrasi MTBE yang ditambahkanpada bensin tanpa aditif octane booster (angkaoktan hasil pengukuran 85.29 RON) semakinmeningkat angka oktan dari senyawa campurantersebut. Dengan demikian senyawa oksigenatMethyl Tertiary Buthyl Ether memilikikemampuan untuk meningkatkan angka oktandari bahan bakar bensin dan sekaligus dapatberfungsi sebagai aditif octane booster.Dari grafik 1 tersebut terlihat bahwa untuksetiap penambahan konsentrasi MTBE sebesar5 % volume, rata rata terjadi penambahanangka oktan sebesar 1.632

=

632.1xy . Tentunyaangka oktan tersebut harus disesuaikan denganperbandingan kompresi dari motor bensin yangmenggunakan bahan bakar tersebut. Untukmenghindari terjadinya keterlambatan penyala-an karena penggunaan bahan bakar denganangka oktan yang tinggi, maka perlu memaju-JURNAL TEKNIK MESIN Vol. 4, No. 1, April 2002: 25 31Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/30kan sudut pengapian, tetapi bukan berartitanpa batas. Jika sudut pengapian terusdimajukan maka kerja negatif yang terjadi padamotor akan semakin besar, dan pada akhirnyajustru akan menurunkan performansi motor.Hasil pengukuran unjuk kerja motor bensinDAIHATSU, type: CB-23, perbandingan kom-presi 9.5 dengan menggunakan dinamometerdidapatkan bahwa kurva daya tertinggi dihasil-kan pada konsentrasi MTBE 20% denganmengatur sudut pengapian 15 sebelum TMA.Jika konsentrasi MTBE ditambah menjadi 25%,maka sudut pengapian dimajukan menjadi 17sebelum TMA, tetapi justru daya motor yangdihasilkan lebih rendah dibandingkan kon-sentrasi MTBE 20%. Hal ini disebabkanperbandingan kompresi pada motor kurangtinggi, akibat kondisi ruang bakar yang tidakmemungkinkan untuk penggunaan bahanbakar dengan konsentrasi MTBE 25%.y = 1.6529x + 83.7138082848688909294960% 5% 10% 15% 20% 25%Penambahan MTBEAngkaoktanGrafik 1. Angka Oktan Sebagai Fungsi ProsentasePenambahan MTBE4.2 Uji DestilasiPada grafik 2 ditunjukkan kurva yangmenyatakan hubungan antara temperaturpenguapan dan prosentase penguapan untuk 6sampel uji, yaitu bensin tanpa MTBE, bensindengan 5% MTBE, bensin dengan 10% MTBE,bensin dengan 15 % MTBE bensin dengan 20%MTBE dan bensin dengan 25% MTBE. Nampakbahwa semakin besar konsentrasi MTBE yangdigunakan semakin kecil temperatur peng-uapannya. Hal ini menyatakan bahwa denganpenambahan konsentrasi MTBE akan memper-mudah proses penguapan bahan bakar tersebut.Untuk kondisi start dingin dengan peng-uapan 10% volume (uji destilasi 10%), tem-peratur penguapan terendah terdapat padakonsentrasi MTBE 25%, yaitu 53C (lebih kecildari 74C). Pada kondisi ini fraksi ringan yangterbentuk paling banyak dibandingkan sampelyang lain, dan keadaan ini memudahkan motordihidupkan dalam kondisi dingin. Demikianpula pada uji destilasi 50% untuk kondisipemanasan berdasarkan dihasilkan temperaturpenguapan terendah terjadi pada konsentrasiMTBE 25 %, yaitu sebesar 92C. Nilai ini masihberada pada kisaran suhu untuk kondisipemanasan yaitu antara 88C - 125C. Pada ujidestilasi 90% untuk menentukan distribusicampuran udara-bahan bakar di dalam silinder,didapatkan hasil konsentrasi MTBE yang sama,yaitu pada konsentrasi 25%, dengan temperaturpenguapan yaitu 143C. Karena semakinrendah temperatur hasil uji destilasi 90%,semakin baik distribusi campuran udara-bahanbakar di dalam silinder, maka konsentrasiMTBE 25 % menghasilkan distribusi campuranyang terbaik diantara kelima sampel yang lain.02040608010012014016010%20%30%40%50%60%70%80%90%PenguapanTemperatur(der.C)0 % MTBE5 % MTBE10 % MTBE15 % MTBE20 % MTBE25 % MTBEGrafik 2. Temperatur Fungsi % Penguapan4.3 Uji Tekanan Uap ReidDari hasil pengujian tekanan uap Reid,didapatkan bahwa pada berbagai konsentrasiMTBE yang telah dilakukan pengujian, tekananuap Reid untuk masing-masing sampel beradadibawah 9 Psi. Jadi semua sampel memenuhikriteria uji.4.4 Uji Performansi MotorPada grafik 3, nampak bahwa daya optimumdihasilkan oleh motor yang menggunakanbensin dengan konsentrasi MTBE 20% dimanaangka oktannya 92.2 RON daya maksimumterjadi pada putaran 2500 Rpm. Jika konsen-trasi MTBE ditambah sehingga menjadi 25%,walaupun angka oktan bahan bakarnya me-ningkat menjadi 93.7 RON dan sifat volati-litasnya semakin baik, tetapi justru dayaoptimum dari motor cenderung berada dibawahdaya optimum motor yang menggunakan bensindengan konsentrasi 20%. Hal ini diakibatkankarena angka oktan bensin dengan konsentrasi25% MTBE terlalu tinggi dibandingkan denganOksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether Sebagai Aditif Octane Booster Bahan Bakar Motor Bensin (Philip Kristanto)Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petrahttp://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/31perbandingan kompresi pada motor uji (9.5),disamping itu kondisi ruang bakar, saluranmasuk bahan bakar + udara (intake manifold)yang buruk serta ditunjang oleh terlalumajunya sudut pengapian (17 sebelum TMA).024681012141618201000Rpm1250Rpm1500Rpm1750Rpm2000Rpm2250Rpm2500Rpm2750Rpm3000RpmPutaranDaya(Hp)0 % MTBE5 % MTBE10 % MTBE15 % MTBE20 % MTBE25 % MTBEGrafik 3. Daya Fungsi PutaranPada grafik 4, ditunjukkan hubungan antaratorsi sebagai fungsi dari putaran motor. Torsioptimum juga dihasilkan dalam penggunaanbensin + 20% konsentrasi MTBE, dimana torsimaksimumnya terjadi pada putaran 1500 Rpm.Nampak bahwa dengan penambahan konsen-trasi MTBE pada bahan bakar semakinmeningkatkan torsi yang dihasilkan oleh motor.Khusus pada konsentrasi 25% MTBE terjadipenurunan torsi keluaran dari motordibandingkan pada konsentrasi 20% MTBE. Halini terutama diakibatkan karena terlalumajunya sudut pengapian untuk mengimbangiperbandingan kompresi motor.0102030405060701000Rpm1250Rpm1500Rpm1750Rpm2000Rpm2250Rpm2500Rpm2750Rpm3000RpmPutaranTorsi(N-m)0 % MTBE5 % MTBE10 % MTBE15 % MTBE20 % MTBE25 % MTBEGrafik 4. Torsi Sebagai Fungsi Putaran Motor5. KesimpulanBeberapa kesimpulan yang dapat diambildari percobaan yang telah dilakukan adalahsebagai berikut: Karena sifat volatilitas dan tekanan uapReid yang dimiliki oleh senyawa MethylTertiary Buthyl Ether, maka senyawatersebut memiliki kemampuan untukberfungsi sebagai additivive otane boosterguna meningkatkan angka oktan bahanbakar. Pada uji destilasi temperatur penguapanterendah untuk kondisi 10% penguapan(kondisi start dingin), 50% penguapan(kondisi warm-up) dan 90% penguapan(kondisi distribusi campuran udara bahan-bakar di dalam silinder), maka campuranbensin + 25% MTBE (angka oktan 93.7 RON)sebagai campuran optimal. Tetapi hal initentunya harus disesuaikan dengan motoryang memiliki perbandingan kompresitinggi. Dari hasil uji performansi pada motor bakar,daya dan torsi optimal dihasilkan padabensin + 20% konsentrasi MTBE. Jikakonsentrasi MTBE diperbesar menjadi 25%cenderung performansi semakin menurundibandingkan dengan konsentrasi 20%MTBE.Daftar Pustaka1. Edward F. Obert, Internal CombustionEngines and Air Polution. Harper & Row,Publisher, 1973.2. Heywood, John B., Internal CombustionEngines. McGraw Hill, 1988.3. Michael., Pengaruh Perubahan KonsentrasiMethyl tertiary Buthyl Ether Pada GasolinTerhadap Unjuk Kerja Motor Bensin".Skeipsi: Jurusan Teknik Mesin U K Petra,2000.4. Sen S.P., Internal Combustion EnginesTheory and Practise. Khanna PublisherDelhi, 1990.5. Sugiarto., Pengaruh Napthalene dan MTBETerhadap Sifat Volatilitas dan Angka Oktan.Skripsi: Jurusan Teknik Mesin U K Petra.20006. Maleev V.L., Internal Combustion Engines.McGraw Hill 1989

http://puslit.petra.ac.id/search_engine/cache/MES/MES020401/MES02040105.txt