Kegunaan Struktur Kimia

KEGUNAAN ALKANA, ALKENA DAN ALKUNA

ALKANA	ALKENA	ALKUNA
1. sebagai bahan bakar (LPG (mengandung metana),bensin(mengandung oktana), solar,dan minyak tanah) 2. bahan baku pembuatan bahan kimia (metanol (CH3OH), metil klorida (CH3Cl)) 3. sebagai pelarut	1. sebagai bahan dasar pada industri plastik, karet sintetis, pipa PVC dan teflon 2.pembuat senyawa kimia (etanol, etilen glikol, dan etil eter	1. bahan baku pembuatan bahan sintetis (tiruan 2.Etuna(asetilena) digunakan untuk bahan bakar pada pengelasan

KEGUNAAN HIDROKARBON (HC)

Bidang	HC dan Kegunaan
Pangan	·      Glukosa (C6H12O6) merupakan sumber energi manusia dan hewan ·      Tetraterpena merupakan senyawa betakaroten dalam wortel ·      Monoterpena, senyawa dalam jeruk (limonen) ·      Propena dan butena (untuk pemasakan buah)
Sandang dan papan	·         PVC (polivinilklorida) merupakan polimer dari vinilklorida untuk pembuatan pipa dan karpet ·         Polipropilen/a (polimer dari propena) untuk serat, tali plastik, bahan perahu, dan botol plastik ·         Polistirena (polifenil etena) untuk pembungkus, isolator listrik, sol sepatu, dll ·         Poliisoprena untuk ban, sepatu, dan sarung tangan ·         Etuna (bahan sintetis serat buatan) ·         Nilon ·         Dakron (pengganti kapas untuk kasur dan bantal)
Seni dan estetika	·         Polivinil asetan untuk perekat dan cat lateks ·         Polietilen/a untuk kantong plastik, ember, panci dan pembungkus makanan ·         Antrasena untuk zat warna
Industri dan perdagangan	·         Etena/etilena (obat bius) ·         Pentana, heksana dan heptana (pelarut sintetis) ·         Propana (sintesis propanol)
Industri dan perdagangan	·         Metana (zat bakar, bahan sintesis metilklorida dan metanol) ·         Teflon (pelapis antilengket) ·         Butena (pembuatan karet sintetis ·         Gliserol (bahan kosmetik/pelembam dan industri makanan ·         Etena/etilena untuk obat bius

MINYAK BUMI

Proses pembentukan minyak bumi Þ minyak bumi berasal dari proses pelapukan fosil tumbuhan dan hewan purba yang tertimbun dan mengendap berjuta-juta tahun yang lalu. Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut. Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam. Minyak bumi merupakan campuran senyawa-senyawa hidrokarbon. Untuk dapat dimanfaatkan perlu dipisahkan melalui  distilasi bertingkat, yaitu cara pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya pada kolom bertingkat.

Komponen minyak bumi Þ minyak bumi terdiri dari senyawa hidrokarbon (alkana, sikloalkana,dan aromatis)     90 – 99%, senyawa karbon yang mengandung belerang ( tioalkana: R–S–R) 0,1–7%, senyawa karbon mengandung nitrogen ( pirol(C₄H₅N)) 0,01–0,9%, senyawa karbon oksigen (asam karboksilat (RCOOH))         0,01–0,4% dan senyawa organo logam (senyawa logam nikel) sangat kecil

Pengolahan minyak bumi. Proses pengolahan minyak bumi:

1).  Pengolahan tahap pertama (primary processing). Pada proses ini dilakukan destilasi bertingkat sehingga dihasilkan fraksi-fraksi:

a.     Fraksi pertama = elpiji (gas yang dicairkan = LPG)dan LNG

b.    Fraksi kedua = petroleum eter                c. Fraksi ketiga = gasoline(bensin)

d.   Fraksi keempat = nafta                          e. fraksi kelima= minyak tanah

f.  Fraksi keenam = minyak solar      g.  Fraksi ketujuh = residu (aspal, lilin parafin)

2).  Pengolahan tahap kedua (Secondary Processing=proses lanjutan dari proses pertama). Pada proses ini dilakukan:

1.     Cracking (perengkahan): untuk mengubah struktur kimia senyawa HC, meliputi: pemecahan rantai/perengkahan, alkilasi (penambahan rantai alkil), polimerisasi (penggabungan rantai C), reformasi ( Perubahan struktur), dan isomerasi (perubahan isomer)

2.     Ekstraksi : pembersihan produk menggunakan pelarut (solvent) seperti SO₂, sehingga diperoleh produk yang lebih banyak dan mutu yang lebih baik

3.     Kristalisasi : proses pemisahan produk melalui titk cairnya (melting point)

4.     Pembersihan dari kontaminan (treating): untuk mengantisipasi bila terjadi kontaminasi pada primary processing dengan penambahan NaOH (soda kaustik) / tanah liat /  proses hidrogenasi

Tabel beberapa fraksi hasil pengolahan minyak bumi

Titik didh	Jumlh atom C	Penggunaan
< 20 0C	C1 – C4	LPG, bahan baku pembuatan berbagai produk petrokimia
20 – 60 0C	C5 – C6	Petrolium eter (pelarut non polar, cairan pembersih)
60 – 100 0C	C6 – C7	Nafta (ligrolin) (pelarut dan cairan pembersih)
40 – 200 0C	C5 – C10	Bensin (bahan bakar)
175 – 325 0C	C12 – C18	Kerosin (minyak tanah), bahan bakar jet
250 – 400 0C	> C12	Solar, minyak diesel
Zat cair	> C20	Oli, pelumas
Zat padat	> C20	Lilin parafin, aspal ter

Mutu bensin Þ ditentukan oleh efektifitas pembakarannya dalam mesin (tidak terjadi knocking/ketukan pada mesin). Ketukan terjadi bila bensin terbakar pada saat yang tidak tepat, sehingga mengganggu gerakan piston mesin.

Bensin merupakan fraksi minyak bumi yang mengandung senyawa n–heptana  dan  isooktana.  Misalnya  bensin  premium  yang beredar di pasaran dengan bilangan oktan 80 berarti bensin tersebut mengandung 80% isooktana dan 20% n–heptana.

Pertamina meluncurkan produk bensin ke pasaran dengan 3 nama, yaitu: premium (bilangan oktan 80–88),  pertamax (bilangan oktan 91–92) dan pertamax plus (bilangan oktan 95)

Jumlah ketukan = nilai oktan. Semakin tinggi angka oktan, semakin sedikit ketukan, semakin baik mutu bensin .Angka oktan dapat dinaikkan dengan menambahkan TEL (tetra ethyl lead) Pb(C­₂H₅)₄. TEL biasanya  digunakan dalam bentuk campurannya yang disebut Ethyl Fluid.Penambahan Ethyl Fluid yang merupakan campuran 65% TEL (Tetra Etil Lead/Tetra Etil Timbal), 25% 1,2- dibromoetana dan 10% 1,2-dikloroetana sudah ditinggalkan karena menimbulkan dampak pencemaran timbale(Pb) ke udara. Timbal (Pb) bersifat racun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan  seperti  pusing,  anemia,  bahkan  kerusakan  otak. Sebagai pengganti TEL digunakan MTBE (C₅OH₁₂)

Penambahan zat antiketukan pada bensin bertujuan untuk memperlambat pembakaran bahan bakar. Untuk menaikkan bilangan oktan antara lain ditambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter), dan  dibrom etana (C₂H₄Br₂ ).

DAMPAK PEMBAKARAN MINYAK BUMI

Berikut gas-gas hasil pembakaran minyak bumi :

1. Karbon dioksida (CO₂)

 CO ₂ dihasilkan dari  pembakaran sempurna .Reaksinya:

CH4(g) + 2 O2(g) →   CO2(g) + 2 H2O(g) + Energi

Gas  CO2  merupakan  gas  tak  berwarna,  tak  berbau, mudah larut dalam air, meneruskan sinar matahari gelombang pendek tapi menahan pantulan energi matahari gelombang panjang (sinar inframerah). Jika jumlahnya melebihi ambang batas  (lebih  dari  330  bpj),  maka  akan  menyebabkan  sesak napas  dan  membentuk  “selubung”  di  atmosfer.  Gas  CO2 mempunyai  kemampuan  untuk  menahan  energi  matahari gelombang panjang sehingga panas tidak dapat dilepaskan ke ruang angkasa. Peristiwa terjebaknya sinar matahari oleh gas CO2 inilah yang disebut efek rumah kaca.

2. Karbon Monoksida (CO)

Pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar minyak akan  menghasilkan CO dan  jelaga  yang  dapat  mengotori  alat-alat seperti perkakas rumah tangga, mesin, knalpot, dan lain-lain. Sehingga  mempercepat  kerusakan  pada  alat-alat  tersebut.

Reaksi pembakaran tak sempurna:

2 CH4(g) + 3 O2(g) →   2 CO(g) + 4 H2O(g) + Energi

gas CO merupakan gas tak berwarna, tak berbau, tak berasa, dan sukar larut dalam air. Gas CO mempunyai daya ikat yang lebih tinggi dibanding gas oksigen terhadap hemoglobin, sehingga jika terhirup manusia menyebabkan dalam darah lebih banyak mengandung CO daripada oksigen.

3. Oksida belerang (SO₂ dan SO₃)

Oksida  belerang  (SO2  dan SO3),  oksida  nitrogen  (NO  dan  NO2),  dan  partikel-partikel debu. Gas-gas tersebut jika masuk di udara dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.Gas  SO2  merupakan  gas  tak  berwarna  tetapi  berbau sangat  menyengat  dan  larut  dalam  air.  Gas  CO2   dapat menyesakkan napas, memedihkan mata, dan mematikan daun karena merupakan racun bagi klorofil. Gas SO2  dan SO3  di udara  lembap  dapat  bereaksi  dengan  uap  air  membentuk asam. Reaksinya:

SO2(g) + H2O(l)  →     H2SO3(aq)

Bereaksi dengan O2  membentuk SO3  kemudian bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat. Asam sulfat di udara lembap mudah larut dalam air hujan sehingga air hujan bersifat asam, atau dikenal dengan hujan asam.

4. Oksida  nitrogen  (NO  dan  NO2)

 Gas  NO  merupakan  gas  yang  tak  berwarna  tetapi beracun. Gas NO dapat bereaksi dengan O2  menghasilkan gas NO2. Reaksinya:

2 NO(g)  + O2(g) →   2 NO2(g)  Gas NO2  berwarna merah cokelat, berbau menyengat, mudah larut dalam air, dan beracun. Gas NO2  dapat menyebabkan kanker karena bersifat karsinogenik.