Tugas kimia Minyak Bumi

Pengertian Minyak Bumi

Minyak Bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak Bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya.^[1][2] Setelah itu, minyak Bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai dari bensin dan minyak tanah sampai aspal dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan. Minyak Bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan manusia.^[

Sejarah Minyak Bumi

Minyak Bumi telah digunakan oleh manusia sejak zaman kuno, dan sampai saat ini masih merupakan komoditas yang penting. Minyak Bumi menjadi bahan bakar utama setelah ditemukannya mesin pembakaran dalam, semakin majunya penerbangan komersial, dan meningkatnya penggunaan plastik.
Lebih dari 4000 tahun yang lalu, menurut Herodotus dan Diodorus Siculus, aspal telah digunakan sebagai konstruksi dari tembok dan menara Babylon; ada banyak lubang-lubang minyak di dekat Ardericca (dekat Babylon).^[17] Jumlah minyak yang besar ditemukan di tepi Sungai Issus, salah satu anak sungai dari Sungai Eufrat. Tablet-tablet dari Kerajaan Persia Kuno menunjukkan bahwa kebutuhan obat-obatan dan penerangan untuk kalangan menengah-atas menggunakan minyak Bumi. Pada tahun 347, minyak diproduksi dari sumur yang digali dengan bambu di China.
Pada tahun 1850-an, Ignacy Łukasiewicz menemukan bagaimana proses untuk mendistilasi minyak tanah dari minyak Bumi, sehingga memberikan alternatif yang lebih murah daripada harus menggunakan minyak paus. Maka, dengan segera, pemakaian minyak Bumi untuk keperluan penerangan melonjak drastis di Amerika Utara.^[19] Sumur minyak komersial pertama di dunia yang digali terletak di Polandia pada tahun 1853. Pengeboran minyak kemudian berkembang sangat cepat di banyak belahan dunia lainnya, terutama saat Kerajaan Rusia berkuasa. Perusahaan Branobel yang berpusat di Azerbaijan menguasai produksi minyak dunia pada akhir abad ke-19.

Pembentukan Minyak Bumi

Ada tiga jenis bahan bakar fosil yaitu: gas alam, minyak bumi, dan batu bara. Fosil adalah sisa tulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan zaman purba yang telah membatu dan tertanam di bawah lapisan tanah. Minyak bumi dan Gas Alam berasal dari pelapukan sisa kehidupan purba yang terpendam bersama air laut dan masuk ke dalam batuan pasir, lempung, atau gamping. Minyak bumi terbentuk sekitar 2 juta tahun lalu.

Minyak bumi dikenal dengan sebutan petroleum atau minyak mentah. Kata "Petroleum" berasal dari bahasa latin yaitu: Petro, berarti "Batuan" dan Oleum, berarti "Minyak". 

Proses pembentukan minyak bumi terjadi karena endapan sisa zat organik dari hewan laut dan mikroorganisme yang masuk kerongga pori-pori batuan yang berisi air laut. Tekanan dan suhu yang tinggi serta adanya bakteri memecah sisa zat organik menjadi molekul hidrokarbon sederhana berupa minyak bumi akan terpisah dan terdorong untuk bergerak mencari tempat lain. Minyak dapat terperangkap dalam batuan sedimen yang kedap atau kadang-kadang merembes keluar permukaan bumi.

Pada umumnya minyak bumi terperangkap dalam bebatuan yang tidak berpori dalam pergerakannya ke atas. Untuk memperoleh minyak bumi atau petroleum ini dilakukan pengeboran.

Pengelolaan Minyak Bumi

Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang meliputi proses distilasi, cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.

1.       Distilasi

Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut. Minyak mentah mengandung campuran senyawa hidrokarbon yang memiliki titik didih bervariasi, mulai metana (CH₄) yang memiliki titik didih paling rendah hingga residu yang memiliki titik didih paling tinggi sehingga tidak teruapkan pada pemanasan. Dengan distilasi ini, minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C, kemudian uap yang dihasilkan dialirkan dan diembunkan (dikondensasikan) pada suhu yang sesuai. Cara distilasi dengan menggunakan beberapa tingkat suhu pendinginan atau pengembunan disebut distilasi bertingkat.

Proses penyulingan berlangsung sebagai berikut. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C sehingga mendidih dan menguap. Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi paraffin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon dengan jumlah atom C lebih dari 20 atom. Minyak mentah yang menguap pada proses distilisasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Fraksi minyak bumi yang tidak terkondensasi terus naik ke bagian atas kolom sehingga keluar sebagai gas alam.

2. Cracking

Cracking adalah penguraian (pemecahan)molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa yang lebih kecil. Contoh cracking ini adalah pengubahan minyak solar atau minyak tanah (kerosin) menjadi bensin.

Terdapat dua cara proses cracking.

1.       Cara panas (thermal cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi serta tekanan rendah.

2.       Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida.

Proses pemecahan ini menghasilkan bensin dalam jumlah besar dan berkualitas lebih baik. Contohnya, pemecahan senyawa n-dekana menjadi etena dan n-oktana.

3. Reforming

Reforming adalah pengubahan bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul sama, tetapi bentuk strukturnya berbeda sehingga proses ini disebut juga isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.

4. Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Misalnya, penggabungan senyawa isobutene dengan senyawa isobutana yang menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana

5. Treating

Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating sebagai berikut.

a)      Copper sweetening dan doctor treating adalah proses penghilangan pengotor yang menimbulkan bau tidak sedap.

b)      Acid treatment adalah proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

c)       Desulfurizing (desulfurisasi) adalah proses penghilangan unsure belerang.

6. Blending

Untuk memperoleh kualitas bensin yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya. Bahan- bahan pencampur tersebut, antara lain tetraethyllead (TEL), MTBE, etanol, dan methanol. Penambahan zat aditif ini dapat menimgkatkan bilangan oktan.

Dampak Minyak Bumi

Karena minyak Bumi adalah substansi yang berasal dari alam, maka kehadirannya di lingkungan tidak perlu berasal dari aktivitas rutin atau kesalahan manusia (Misalnya dari pengeboran, ekstraksi, pengilangan, dan pembakaran). Fenomena alam seperti perembesan minyak dan tar pit adalah bukti bahwa minyak Bumi bisa ada secara natural.

Pemanasan global

Ketika dibakar, maka minyak Bumi akan menghasilkan karbon dioksida, salah satu gas rumah kaca. Bersamaan dengan pembakaran batu bara, pembakaran minyak Bumi adalah penyumbang bertambahnya CO₂ di atmosfer. Jumlah CO₂ ini meningkat dengan cepat di udara semenjak adanya revolusi industri, sehingga saat ini levelnya mencapai lebih dari 380ppmv, dari sebelumnya yang hanya 180-300ppmv, sehingga muncullah pemanasan global.

Ekstraksi

Ekstraksi minyak adalah proses pemindahan minyak dari sumur minyak. Minyak Bumi biasanya diangkat ke Bumi dalam bentuk emulsi minyak-air, dan digunakan senyawa kimia khusus yang namanya demulsifier untuk memisahkan air dan minyaknya. Ekstraksi minyak ongkosnya mahal dan terkadang merusak lingkungan. Eksplorasi dan ekstraksi minyak lepas pantai akan mengganggu keseimbangan lingkungan di lautan