Destilasi Minyak Bumi

 "DESTILASI MINYAK BUMI PADA PRODUK GASOLIN"

     I. TUJUAN

    1.1 Menentukan titik didih gasolin

1.2 Menentukan specific gravity gasolin

1.3 Menentukan API gravity gasolin

1.4 Faktor karakterisasi gasolin

1.5 Panas jenis gasolin

II. DASAR TEORI

2.1 Gasolin / Bensin

Bahan bakar bensin adalah senyawa hidrokarbon yang terdiri dari hidrogen dan atom karbon. Pada mesin yang baik, oksigen mengubah semua hidrogen dalam bahan bakar menjadi air dan mengubah semua karbon menjadi karbondioksida. Namun pada kenyataannya, proses pembakaran ini tidak selamanya berlangsung sempurna. Akibatnya, mesin kendaraan mengeluarkan beberapa jenis polutan berbahaya seperti hidrokarbon, nitrogen oksida, karbon monoksida, karbon dioksida, belerang oksida.

Bensin didapat dari hasil dan proses destilasi minyak bumi menjadi fraksi-fraksi yang diinginkan. Jangkauan titik didih senyawa ini antara lain 40°C sampai 220°C yang terdiri dari senyawa karbon C5 sampai C12. Bensin tersebut berasal dari berbagai jenis minyak mentah yang dioleh melalui proses yang berbeda-beda baik secara destilasi langsung maupun dari hasil perengkahan, reformasi, alkilasi dan isomerisasi. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa komposisi kimia bensin terdiri dari senyawa hidrokarbon tak jenuh (olefin), hidrokarbon jenuh (parafin) dan hidrokarbon siklik atau hidrokarbon aromatik. (Permana, 2010)

2.2 Sifat-sifat Fisik Minyak Bumi

a. Specific gravity

Didefinisikan sebagai perbandingan berat dari sejumlah volume minyak bakar terhadap bobot air untuk volume yang sama pada suhu tertentu. Densitas bahan bakar relatif terhadap air, disebut specific gravity. Karena specific gravity adalah perbandingan, maka tidak memiliki satuan.

Klasifikasi minyak bumi menurut specific gravity adalah (Standar ASTM D-1298):

1. Ringan : < 0,830

2. Medium ringan : 0,830 - 0,850

3. Medium berat : 0,850 - 0,865

4. Berat : 0,865 - 0,905

5. Sangat berat : > 0,905

b. API gravity

Derajat API merupakan satuan yang digunakan untuk menyatakan berat jenis minyak dan digunakan sebagai dasar klasifikasi minyak bumi yang paling sederhana. Hubungan bobot jenis dengan derajat API adalah saling berkebalikan. Makin kecil bobot jenis minyak bumi atau makin tinggi derajat API nya, makin berharga minyak bumi itu karena lebih banyak mengandung bensin. 
Gravitas API (American Petroleum Institute) dapat dinyatakan dengan persamaan:

Gravitas API = 141,5 | sg 60/60°F - 131,5

Dimana sg 60/60°F adalah kerapatan relatif pada suhu 60°F (densitas minyak pada 60°F (15°C) dibagi dengan densitas air pada 60°F).

c. Faktor karakterisasi
Berdasarkan pengamatan-pengamatan fraksinasi minyak-minyak mentah, Watson, Nalson dan Murphy mendapatkan bahwa bobot jenis setiap fraksi kira-kira sebanding dengan akar pangkat tiga titik didihnya dalam skala absolut pada tekanan 1 atmosfer. Faktor perbandingan tersebut yang merupakan indeks tingkat keparafinan bahan minyak disebut faktor karakterisasi U.O.P atau faktor Watson yang diberi simbol K. 
Faktor karakterisasi Watson atau K - UOP didefinisikan sebagai:

K = 3√Tb / S

Dengan:

Tb = Titik didih rata-rata minyak bumi

S = Berat jenis 60°/60°F minyak bumi

d. Panas jenis

Panas jenis adalah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu satuan berat bahan sebesar satu derajat. Panas jenis minyak bumi dan fraksi-fraksinya mempunyai korelasi dengan suhu, gravitas API dan faktor karakterisasi (K) menurut persamaan berikut:

Cp = [0,355 + (1280) (°API) x 10^-6 + 503 + 1,17 (°API) x 10^-6 t] x [0,05 K + 0,14]

Persamaan diatas menunjukkan bahwa untuk fraksi minyak bumi yang mempunyai harga K dan API gravity tertentu, panas jenis merupakan fungsi linier dari suhu. (Rustamaji, 2011)

2.3 Destilasi

Destilasi merupakan suatu perubahan cairan menjadi uap dan uap tersebut didinginkan kembali menjadi cairan. Unit operasi destilasi merupakan metode yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponen yang terdapat dalam suatu larutan atau campuran dan tergantung pada distribusi komponen-komponen tersebut antara fase uap dan fase air. Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki perbedaan titik didih yang jauh. Suatu campuran dapat dipisahkan destilasi biasa ini untuk memperoleh senyawa murninya. Senyawa-senyawa yang terdapat dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih masing-masing. (Alimin, 2005)

III. ALAT DAN BAHAN

3.1 Alat

3.1.1 Seperangkat alat destilasi 1 set

3.1.2 Hot plate 1 buah

3.1.3 Termometer 1 buah

3.1.4 Bola hisap 1 buah

3.1.5 Corong 1 buah

3.1.6 Neraca digital 1 buah

3.1.7 Botol semprot 1 buah

3.1.8 Batu didih 3-6 buah

3.1.9 Pipet volume 10 ml 1 buah

3.1.10 Pipet volume 25 ml 1 buah

3.1.11 Labu ukur 200 ml 1 buah

3.1.12 Piknometer 10 ml 1 buah

3.1.13 Piknometer 25 ml 1 buah

3.1.14 Statif dan klem 2 buah

3.2 Bahan

3.2.1 Aquades 500 ml

3.2.2 Alkohol 70%

3.2.3 Bensin 50 ml

3.2.4 Kerosin 50 ml

3.2.5 Solar 50 ml

3.2.6 Aluminium foil

IV. PROSEDUR KERJA

4.1 Dipipet masing-masing 50 ml bensin, kerosin dan solar kedalam labu alas bulat.

4.2 Dirangkai alat destilasi hingga benar-benar terpasang dengan baik.

4.3 Dimasukkan batu didih kedalam labu ukur.

4.4 Dialirkan air pada kondensor melalui selang dari ember berisi air dan es batu dan pastikan kondensornya berfungsi.

4.5 Dipanaskan sampel dari suhu 27°C-177°C hingga mencapai titik didih.

4.6 Dicatat suhu sampel pada saat tetesan pertama pada labu alas di alat destilasi.

4.7 Ditimbang bobot piknometer kosong lalu ditimbang bobot piknometer yang telah dimasukkan sampel hasil destilasi tersebut.

4.8 Ditimbang bobot piknometer kosong dan bobot piknometer setelah dimasukkan air.

4.9 Dihitung specific gravity, gravitas API, faktor karakterisasi dan panas jenis dari sampel.

4.10 Dibersihkan semua alat dan dikembalikan pada tempatnya.

V. DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

5.1 DATA PENGAMATAN

5.1.1 Tabel massa piknometer 25 ml dengan aquades

No	Piknometer kosong 25 ml	Piknometer 25 ml + aquades
1	27,7447 gram	52,4532 gram
2	27,7436 gram	52,4945 gram
3	27,7435 gram	52,4549 gram
	Rata-rata = 27,7443 gr	Rata-rata = 52,4539 gr

5.1.2 Tabel massa piknometer 10 ml dengan gasolin

No	Piknometer kosong 10 ml	Piknometer 10 ml + gasolin
1	15,2836 gram	22,4597 gram
2	15,2839 gram	22,4484 gram
3	15,2841 gram	22,4495 gram
	Rata-rata = 15,2838 gr	Rata-rata = 22,4525 gr

5.2 PERHITUNGAN

5.2.1 Massa jenis air dalam piknometer 25 ml

a. Massa piknometer kosong 25 ml = (27,7447+27,7436+27,7435) gr / 3

       Massa rata-rata pikno kosong   = 27,7443 gr

b. Massa air dalam piknometer 25 ml = (52,4532+52,4945+52,4549) gr / 3

                               Massa rata-rata air = 52,4539 gr

c. Massa air = 52,4539 gr – 27,7443 gr = 24,7096 gr

d. ρ air = 24,7096 gr / 25 ml = 0,9883 gr/ml

5.2.2 Massa jenis gasolin dalam piknometer 10 ml

a. Massa piknometer kosong 10 ml = (15,2836+15,2839+15,2841) gr / 3

         Massa rata-rata pikno kosong = 15,2838 gr

b. Massa gasolin dalam piknometer 10 ml

      = (22,4597+22,4484+22,4495) gr / 3 = 22,4525 gr

c. Massa gasolin = 22,4525 gr – 15,2838 gr = 7,1687 gr

d. ρ gasoline = 7,1687 gr / 10 ml = 0,71687 gr/ml

 

VI. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini dilakukan destilasi minyak bumi pada produk gasolin. Hal yang pertama dilakukan ialah merangkai alat destilasi dan pastikan selang untuk mengalirkan air telah terpasang dengan baik. Pada proses destilasi yang dilakukan, didalam labu alas bulat yang telah diisi campuran gasolin, kerosin dan solar sebanyak masing-masing 50 ml, ditambahkan batu didih dengan tujuan agar panas yang diberikan merata dan mencegah terjadi letupan. Destilasi dilakukan pada suhu antara 27°C-177°C agar mendapatkan produk gasolin. Lalu destilasi dihentikan karena titik didih bensin telah dicapai pada suhu 99°C. Nilai titik didih yang begitu besar dikarenakan pengaruh dari campuran ketiga bahan bakar yang memiliki titik didih yang berbeda-beda. Sehingga diperlukan waktu yang lebih lama untuk menentukan titik didihnya.

Saat tetesan pertama jatuh di erlenmeyer, itulah titik didih dari gasolin yang telah didestilasi. Hasil destilasi tersebut kemudian dipipet sebanyak 10 ml kedalam piknometer. Begitu juga piknometer kedua yang diberi air sebanyak 25 ml. Bobot jenis sebelum dan sesudah diberi cairan ditimbang untuk kedua piknometer tersebut, untuk menghitung specific gravity dari gasolin. Setelah dihitung, specific gravity dari gasolin adalah 0,7253 maka gasolin termasuk kategori minyak ringan. Karena derajat API nya tinggi yaitu 63,59. Bila derajat API tinggi dan specific gravity rendah maka minyak itu sangat berharga karena banyak mengandung bensin.

Langkah selanjutnya yaitu menghitung faktor karakterisasi dari bensin. Menurut ketentuan, sampel yang didestilasi tersebut merupakan klasifikasi minyak bumi aromatik dengan nilai 6,378. Setelah diketahui nilai °API dan faktor karakterisasi, maka dapat dicari panas jenis yang dibutuhkan dalam proses destilasi. Panas jenis yang dihasilkan adalah 0,23103 KJ/°C. Berarti untuk menaikkan suhu sebesar 1° dibutuhkan 0,23103 KJ.

VII. KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

7.1 Titik didih gasolin adalah 99°C.

7.2 Specific gravity gasolin adalah 0,7253.

7.3 API gravity adalah 63,59.

7.4 Faktor karakterisasi gasolin 6,378

7.5 Panas jenis dari gasolin adalah 0,23103 KJ/°C.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Alimin, Muh. Yunus dan Irfan Idris. 2005. Kimia Analitik. Makassar : UIN Alaudin Makassar. Hal 41.

Permana, Agus. 2010. Pengaruh Penambahan Metanol Terhadap Angka Oktan Pada Bensin Premium. Palembang : Politeknik Negeri Sriwijaya.

Rustamaji, Heri. 2011. Sifat-sifat Fisis Minyak Bumi. Lampung : Teknik Kimia UNILA.