Contoh makalah kimia :)

Kata Pengantar

           

Kedinamisan di dunia pendidikan saat ini sangat dirasakan, baik bagi penulis, guru, siswa maupun buku lain yang terkait. Kedinamisan itu, salah satunya adalah adanya penyesuaian isi materi ini dan pola penyajian sesuai standar nasional. Tujuannya dibuat makalah ini adalah supaya selesainya pemahaman pada materi minyak bumi ini.  Mempermudah pemahaman ini itu juga merupakan sebab dibuatnya makalah ini.
        Semoga dengan adanya makalah ini dapat mempermudah penyelesaian materi ini dan menjadi penerang yang baik dalam kesulitan-kesulitan yang terjadi di materi minyak bumi ini. Kami mengharapkan para pengguna makalah ini dapat mencapai kesempurnaannya. Semoga makalah ini bermanfaat, Semangat!

Daftar Isi

Kata Pengantar
Daftar Isi

BAB 1 - Pendahuluan

Latar Belakang

Tujuan Penulisan

BAB 2 - Pembahasan
- Pembentukan Minyak Bumi
- Komposisi Minyak Bumi
- Hidrokarbon Aromatic
- Pengolahan Minyak Bumi
- Bensin
- Zat Adiktif Bensin
- Petrokimia
- Bahan dasar Petrokimia
- Petrokimia dari Olefin

BAB 3 - Penutup
- Kesimpulan

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang mati.

Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu menjadi minyak dan gas. Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut petrokimia. Dewasa ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.

Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah:

• Dapat mengetahui serta mendalami pengetahuan penulis terkait minyak bumi.
• Dapat mengetahui manfaat serta kegunaan minyak bumi bagi kehidupan manusia.

1

BAB II

PEMBAHASAN

Pembentukan Minyak Bumi

Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua teori, yaitu:

Teori Anorganik

Teori Anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dan reaksi kalsium karbida, CaC₂ (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

CaCO₃ + Alkali → CaC2 + HO → HC = CH → Minyak bumi

Teori Organik :

Teori Organik dikemukakan oleh Engker (1911) yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari tumbuhan laut dalam batuan berpori.

Komposisi Minyak Bumi

Komposisi minyak bumi dikelompokkan ke dalam empat kelompok, yaitu:

Hidrokarbon Jenuh (alkana)

• Dikenal dengan alkana atau parafin
• Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit
• Senyawa penyusun diantaranya:

1. Metana CH₄
2. etana CH₃ CH₃
3. propana CH₃ CH₂ CH₃
4. butana CH₃ (CH₂)₂ CH₃
5. n-heptana CH₃ (CH₂)₅ CH₃
6. iso oktana CH₃ – C(CH₃)₂ CH₂ CH (CH₃)₂

2

Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)

• Dikenal dengan alkena
• Keberadaannya hanya sedikit
• Senyawa penyusunnya:

1. Etena, CH₂ CH₂
2. Propena, CH₂ CH CH₃
3. Butena, CH₂ CH CH₂ CH₃

Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)

• Dikenal dengan sikloalkana atau naftena
• Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana
• Senyawa penyusunnya :

1. Siklopropana                   3.     Siklopentana

2. Siklobutana                  4.    Siklopheksana

Hidrokarbon Aromatik

·         Dikenal sebagai seri aromatik

·         Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit

·         Senyawa penyusunannya:

3

1. Naftalena                             3.    Benzena

                       

2. Antrasena                             4.     Toluena

           

Senyawa Lain

• Keberadaannya sangat sedikit sekali
• Senyawa yang mungkin ada dalam minyak bumi adalah belerang, nitrogen, oksigen dan organo logam (kecil sekali)

Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah (Crude oil) yang peroleh dari pengeboran berupa cairan hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih dahulu. Pengeboran minyak bumi di Indonesia, terdapat di pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), Sumatra (Aceh, Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian (Papua). Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya:

Pengolahan pertama

Pada tahapan ini dilakukan “distilasi bertingkat memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup yang disebut sangkup gelembung.

4

Pengolahan kedua

Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut:

1. Perengkahan (cracking)
2. Ekstrasi
3. Kristalisasi
4. Pembersihan dari kontaminasi

Bensin

Komposisi bensin terdiri dari n – heptana dan iso oktana, yaitu:

Zat Aditif Bensin

Tetra Ethyl Leat (TEL)

• Rumus molekul Pb (C₂H₅)₄
• Rumus struktur

Ethyl Tertier Butil Eter (ETBE)

• Rumus molekul CH₃ O C(CH₃)₃Tersier Amil Metil Eter (TAME)

• Rumus molekul CH₃ O C(CH₃)₂ C₂H₅Metir Tersier Buthil Eter (MTBE)

• Rumus molekul CH₃ O C(CH₃)₃

5

Petrokimia

Minyak bumi selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan atau produk yang terbuat dari bahan dasarnya minyak dan gas bumi disebut petrokimia. Bahan-bahan petrokimia dapat digolongkan: plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat dan vitamin.

Bahan Dasar Petrokimia

Proses petrokimia umumnya melalui tiga tahapan, yaitu:

1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia
2. Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara, dan
3. Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat dimanfaatkan.

Hampir semua produk petrokimia berasal dari tiga jenis bahan dasar yaitu:

1. Olefin (alkena-alkena)

Olefin yang terpenting adalah etena (etilina), propena (propilena), butena (butilena) dan butadiena.

CH₂ = CH₂ CH₂ = CH – CH₃

Etilena                       propilena

CH₃ – CH = CH – CH₃ CH₂ = CH – CH = CH₂

Butilena                                    butadiena

2. Aromatika (benzena dan turunannya)

Aromatika yang terpenting adalah benzena (C₆H₆), totuena (C₆H₅CH₃) dan xilena (C₆H₄ (CH₃)₂

3. Gas Sintesis

Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H₂). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut stean reforming atau oksidasi parsial.

Reaksi stean reforming :    CH_4(g) + H₂O → CO_(g) + 3H_2(g)

6

Reaksi oksidasi parsial :    2CH_4(g) + O₂ → 2CO_(g) + 4H_2(g)

Petrokimia dari Olefin

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar etilena:

1. Polietilena

Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi yang digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus/sampah.

2. PVC

PVC adalah polivinilkiorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa (pralon).

3. Etanol

Etanol adalah bahan yang sehari-hari kita kenal sebagai alkohol yang digunakan untuk bahan bakar atau bahan antar produk lain.

Alkohol dibuat dari etilena:

CH₂ = CH₂ + H₂O → CH₃ – CH₂OH

4. Etilen glikol atau Glikol

Glikol digunakan sebagai bahan anti beku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar propilena.

5. Polipropilena

Plastik polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Jenis plastik polipropilena sering digunakan untuk karung plastik dan tali plastik.

7

6. Gliserol

Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan dan bahan untuk membuat bahan peledak (nitrogliserin).

7. Isopropil alkohol

Zat ini digunakan sebagai bahan utama untuk produk petrokimia lainnya seperti aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan kutek)

Petrokimia yang pembuatannya menggunakan bahan dasar butadiene adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadilena-rubber) dan nylon -6,6, sedangkan yang menggunakan bahan dasar isobutilena adalah MTBE (metil tertiary butyl eter)

Petrokimia dari Aromatik

Bahan dasar aromatik yang terpenting adalah benzena, toluena, dan xilena (BTX). Bahan dasar benzena umumnya diubah menjadi stirena, kumena dan sikloheksana

1. Stirena digunakan untuk membuat karet sinetik
2. Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk membuat perekat
3. Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon
4. Benzena digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen. Bahan dasar untuk toluena dan xilena untuk membuat bahan peledak (TNT), asam tereftalat (bahan pembuat serat).

Petrokimia dan gas-sinetik

Gas sinetik merupakan campuran dari karbon monoksida dan hidrogen. Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut:

1. Amonia (NH₃)

N2_(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

8

Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia digunakan untuk membuat pupuk [CO(NH₂)₂] urea, [(NH₄)₂SO₄]; pupuk ZA dan (NH₄NO₃); amonium nitrat.

2. Urea [CO(NH₂)₂]

CO_2(g) + 2NH_3(g) → NH₂COH_4(S)

NH₂CONH_4(S) → CO(NH₂)_2(S) + H₂O_(g)

3. Metanol (CH3OH)

CO_(g) + 2H_3(g) → CH₃OH_(g)

Sebagian besar metanol diubah menjadi formal-dehida dan sebagian digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.

4. Formal dehida (HCHO)

CH₃OH_(g) → HCHO_(g) + H_2(g)

Formal dehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan mengawetkan preparat biologi.

Minyak Bumi merupakan campuran dari berbagai macam hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik yang rantai lurus maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau senyawa kompleks seperti aspaltena. Setiap minyak Bumi mempunyai keunikan molekulnya masing-masing, yang diketahui dari bentuk fisik dan ciri-ciri kimia, warna, dan viskositas.

Alkana, juga disebut dengan parafin, adalah hidrokarbon tersaturasi dengan rantai lurus atau bercabang yang molekulnya hanya mengandung unsur karbon dan hidrogen dengan rumus umum C_nH_2n+2. Pada umumnya minyak Bumi mengandung 5 sampai 40 atom karbon per molekulnya, meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga mungkin ada di dalam campuran tersebut.

Alkana dari pentana (C₅H₁₂) sampai oktana (C₈H₁₈) akan disuling menjadi bensin, sedangkan alkana jenis nonana (C₉H₂₀) sampai heksadekana (C₁₆H₃₄) akan disuling menjadi diesel, kerosene dan bahan bakar jet). Alkana dengan atom karbon 16 atau lebih akan disuling menjadi oli/pelumas. Alkana dengan jumlah atom karbon lebih besar lagi, misalnya parafin wax mempunyai 25 atom karbon, dan aspal mempunyai atom karbon lebih dari 35. Alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 4 akan berbentuk gas dalam suhu ruangan, dan dijual sebagai elpiji

9

(LPG). Di musim dingin, butana (C₄H₁₀), digunakan sebagai bahan campuran pada bensin, karena tekanan uap butana yang tinggi akan membantu mesin menyala pada musim dingin. Penggunaan alkana yang lain adalah sebagai pemantik rokok. Di beberapa negara, propana (C₃H₈) dapat dicairkan dibawah tekanan sedang, dan digunakan masyarakat sebagai bahan bakar transportasi maupun memasak.

Sikloalkana, juga dikenal dengan nama naptena, adalah hidrokarbon tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada karbonnya, dengan rumus umum C_nH_2n. Sikloalkana memiliki ciri-ciri yang mirip dengan alkana tapi memiliki titik didih yang lebih tinggi.

Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon tidak tersaturasi yang memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-6 yang disebut cincin benzena, dimana atom hidrogen akan berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum C_nH_n. Hidrokarbon seperti ini jika dibakar maka akan menimbulkan asap hitam pekat. Beberapa bersifat karsinogenik.

Semua jenis molekul yang berbeda-beda di atas dipisahkan dengan distilasi fraksional di tempat pengilangan minyak untuk menghasilkan bensin, bahan bakar jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. Contohnya adalah 2,2,4-Trimetilpentana (isooktana), dipakai sebagai campuran utama dalam bensin, mempunyai rumus kimia C₈H₁₈ dan bereaksi dengan oksigen secara eksotermik:^[14]

2 C₈H_18(l) + 25 O_2(g) → 16 CO_2(g) + 18 H₂O_(g) + 10.86 MJ/mol (oktana)

Jumlah dari masing-masing molekul pada minyak Bumi dapat diteliti di laboratorium. Molekul-molekul ini biasanya akan diekstrak di sebuah pelarut, kemudian akan dipisahkan di kromatografi gas, dan kemudian bisa dideteksi dengan detektor yang cocok. ^[15]

Pembakaran yang tidak sempurna dari minyak Bumi atau produk hasil olahannya akan menyebabkan produk sampingan yang beracun. Misalnya, terlalu sedikit oksigen yang bercampur maka akan menghasilkan karbon monoksida. Karena suhu dan tekanan yang tinggi di dalam mesin kendaraan, maka gas buang yang dihasilkan oleh mesin biasanya juga mengandung molekul nitrogen oksida yang dapat menimbulkan asbut.

10

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Proses pembentukan minyak bumi yaitu berasal dari reaksi kalsium karbida, CaC₂ (dari reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

Minyak bumi selain bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari yang disebut petrokimia.