Susunan Hidrokarbon dalam Minyakbumi

Umumnya Petroleum berupa :

Persentase Unsur – Unsur80 – 85 % unsur C15 – 20 % unsur H

< 5% unsur O, N, S, dll.

.

Berdasar komposisi kimia komponen utamanya, petroleum adalah suatu seri homolog.

(setiap penambahan atom C membuat senyawa ini memiliki rantai kimia yang makin panjang dan

kompleks tetapi tetap memiliki pola yang serupa)

Minyak Bumi terdiri dari dua unsur dominan yaitu Hidrogen dan Karbon, namun kedua

unsur ini dapat membentuk berbagai macam senyawa molekuler yang memiliki rantai panjang dan

struktur lingkaran. Lebih lagi rantai yang terdiri dari C dan H ini dapat memiliki cabang ke berbagai

arah hingga dapat membentuk berbagai macam struktur tiga dimensi. Salah satu sifat hidrokarbon

ialah membentuk struktur molekul yang berlainan dengan susunan / rumus kimia yang sama. Hal

yang demikian disebut isomer.

Selain dapat membuat rantai panjang dan struktur isomer, hidrokarbon juga dapat bersifat

jenuh dan tak-jenuh. Bersifat jenuh jika terdapat ikatan rangkap satu saja (alkana). Sedangkan jika

pada rangkaian tersebut terdapat ikatan rangkap dua (alkena) ataupun rangkap tiga (alkuna) akan

bersifat tak-jenuh.

Ada beberapa sifat-sifat khusus lainnya dalam susunan minyak bumi

Pada umumnya hanya memperlihatkan susunan hidrokarbon yang bersifat jenuh

Hidrokarbon yang terdapat di dalam minyak bumi merupakan berbagai macam seri

homolog. Homolog merupakan suatu seri susunan hidrokarbon berdasarkan penambahan

atom C sehingga akan membentuk suatu susunan yang hampir sama, menjadi lebih panjang

ataupun membentuk suatu pola lingkaran

Rantai menerus yang berasal dari senyawa di berbagai jenis minyakbumi ialah golongan

isomer dari seri homolog. Anggota pertama dari seri homolog selalu lebih banyak

terkonsentrasi di dalam minyakbumi dibandingkan anggota lainnya yang susunan

molekulnya lebih berat

Dua Kelompok Utama Seri Homolog

I. Golongan Alifatik

II. Golongan Siklik

1. Golongan Alifatik (Alkana atau Parafin)

Seri Parafin

Anggota n-parafin yang memiliki rumus umum berupa Cn H(2n+2) ini, berjumlah sebesar 25%

dari suatu minyakbumi, namun belum termasuk gas-gasnya. Dalam fraksi bensin,

kandungan seri hidrokarbon berantai lurus ini dapat mencapai 80%, sedangkan dalam

minyak pelumas 0% – 25%. Minyakbumi yang bersifat ringan biasanya mengandung C5–C20

hingga penyusun utamanya. Kandungan seri ini dapat menurun hingga 0.7%-0.1% pada

minyakbumi yang lebih berat

Seri iso-parafin (parafin bercabang)

Seri ini biasanya terdapat pada fraksi ringan atau pertengahan titik didih (C17 – C20). Setelah diatas C20, konsentrasi iso-parafin sangat berkurang. Diatas rangkaian C25 jarang sekali ditemukan iso-parafin. Dengan demikian, pada rantai C25 keatas (C26, …) tidaklah membentuk zat padat.

Salah satu senyawa iso-paraffin yang menarik untuk dicatat adalah iso-prenoid (acyclic isoprenoids). Senyawa dengan pencabangan seperti isoprenoids ini juga ditemukan dalam lapisan seperti lilin pada daun tumbuh-tumbuhan hidup. Karenanya, kehadiran isoprenoids pada minyak mentah dan batuan sedimen (yang merupakan derifatif dari chlorophyl) dapat digunakan sebagai indikator adanya source rock. Contoh senyawa berstruktur iso-prenoid ialah pristan (C19) dan phytan (C20)

2. Golongan Siklik

Seri Napthene atau Sikloparafin

Kadar siklo-parafin di dalam minyakbumi diseluruh dunia bervariasi antara 30%-60%, sehingga siklo-parafin merupakan struktur molekul penyusun utama minyakbumi. Dasar utama dalam variasi struktur naften ialah jumlah lingkaran yang dapat bergabung menjadi suatu jaringan. Misalnya,

nano-naften dan naften bisiklis yang merupakan bagian utama dari minyakbumi. Dalam fraksi titik didih yang lebih tinggi lagi, struktur ini terdiri dari 10 lingkaran atau sepuluh cincin dalam satu molekul.

Beberapa contoh napthene mono-siklik dalam minyakbumi homolog siklo-pentan dan siklo-heksan yang juga membentuk cabang bersifat rantai lurus. Pada susunan seri ini, terutama kisaran susunan C7-C11 paling banyak ditemukan. Sedangkan untuk rantai panjang dalam kisaran C20-C30 bersifat kristalin yang dapat dipisahkan. Zat tersebut merupakan lilin parafin berderajat teknis pada kristalisasi dan merupakan konstitusi utama serisin dan lilin parafin titik-didih tinggi. Naften-tetra-siklis (C30) dalam minyakbumi mempunyai berat molekul yang sama dengan asam di dalam hormon berdasarkan struktur steran

Seri Aromatik

Tersusun atas cincin Benzena, yaitu 6 atom carbon yang berbentuk cincin yang sebagian valensinya tidak jenuh (mempunyai 3 ikatan alkena dan 3 ikatan alkana secara berselingan) sehinnga mudah untuk bereaksi, menambah ion H atau element lainnya ke dalam cincin. Minyakbumi yang ringan ditandai oleh seri aromatik ini. Aromatik menempati posisi oktan tertinggi diantara struktur lainnya, sehingga memiliki nilai berharga dalam pencampuran minyak

Seri Nafteno-Aromat (polisiklis)

Golongan yang tersendiri dari minyakbumi ini didapat pada fraksi titik didih yang lebih tinggi. Golongan ini bermolekul besar yang strukturnya terdiri dari beberapa cincin aromatik. Beberapa diantaranya bersifat carsinogenic.

Kompleks Aspal

Anggota yang tinggi dari hidrokarbon golongan siklis, aromat ataupun naften, biasanya

membentuk suatu kompleks hidrokarbon siklis yang mengandung pula berbagai macam komponen

bukan hidrokarbon.

Kompleks aspal terdiri dari aspal dan aspalten. Resin biasanya terdiri dari senyawa polisiklis

yang mengandung oksigen, termasuk juga hetero-siklis dengan atom belerang dan nitrogen, dengan

berat molekul antara 500 – 1000. Zat ini dapat juga dimasukan sebagai hasil sekunder dari

hidrokarbon nafteno-aromat yang bersifat polisiklis.

Aspalten merupakan zat hetero-siklis yang mengendung oksigen, belerang, nitrogen dan

logam lainnya dan mempunyai molekul berat antara 900 – 3000. Struktur molekul aspalten sangat

kompleks yang membentuk cincin aromat dan naften. Cincinnya terdiri dari sebagian rangkaian

hetero-siklis yang mempunyai 5 – 6 atom. Harus ditekankan bahwa aspalten dari setiap minyak

mentah terdiri dari berbagai macam zat, misalnya aspalten dari minyak berasal dari firmasi tua yang

lebih bersifat grafit dan mengandung lebih sedikit unsur logam dan belerang dibandingkan dengan

aspalten yang lebih muda. Dari segi genesis, aspalten merupakan zat yang banyak mengandung

unsur perunut (trace element) dalam minyakbumi, terutama vanadium dan nickel

Porifirin

Terdapatnya porifirin dianggap sebagai bukti akan biogenesis minyakbumi. Menurut Dunning

(1954) porifirin biasanya paling banyak terdapat dalam minyakbumi yang bersifat aspal dan

berumur muda. Porifrin berkaitan dengan klorofil dan hemoglobin yang terurai menjadi porifirin

dan parafin yang bersifat iso-prenoid seperti phytan. Porifirin dapat berkondensasi dengan aromat

polisiklis dan molekul naften-aromat untuk membentuk aspalten. Porifirin dapat juga mengandung

nitrogen dan selain itu juga mengandung inti vanadium ataupun nikel

Source : http://coretanzeedeen.wordpress.com/2008/02/17/gmb-quw/