BAHAN BAKAR
A. Pengertian bahan bakar
Bahan bakar merupakan bahan-bahan yang digunakan dalam proses
pembakaran tidak akan mungkin dapat berlangsung. Banyak sekali jenis bahan
bakar yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari. Penggolongan ini dapat
dibagi berdasarkan dari asalnya bahan bakar dapat dibagi menjadi tiga golongan,
yaitu :
- Bahan bakar nabati.
- Bahan bakar mineral
- Bahan bakar fosil
Apabila dilihat
dari bentuknya, maka bahan bakar dibagi menjadi tiga bentuk, yaitu :
- Bahan bakar padat
- Bahan bakar cair
- Bahan bakar gas
Namun demikian hingga saat ini bahan bakar yang paling sering
dipakai adalah bahan bahan bakar mineral cair. Hal ini dilakukan karena
banyaknya keuntungan-keuntungan yang diperoleh dengan menggunkan bahan bakar
dengan jenis mineral tersebut.
Setiap bahan bakar memiliki karakteristik dan nilai pembakaran yang
berbeda-beda. Karakteristik inilah yang menentukan sifat-sifat dalam proses
pembakaran, dimana sifat yang kurang menguntungkan dapat disempurnakan dengan
jalan menambah bahan-bahan kimia kedalam bahan bakar tersebut, dengan harapan
akan mempengaruhi daya anti knocking atau daya letup dari bahan bakar, dan
dalam hal ini menunjuk apa yang dinamakan dengan bilangan oktan (octane
number). Proses pembakaran bahan bakar dalam sepeda motor bensin tau mesin
diesel sangat dipengaruhi oleh bilangan setana (cetana number).
Adapun tujuan dari pembakaran bahan bakar adalah untuk memperoleh
energi yang disebut dengan energi panas (heat energy). Hasil pembakaran bahan
bakar yang berupa energi panas dapat di bentuk menjadi energi lain, misalnya :
energi untuk penerangan, energi mekanis dan sebagainya. Dengan demikian setiap
hasil pembakaran bahan bakar akan didapatkan suatu bentuk energi yang lain yang
dapat di sesuaikan dengan demikian dengan kebutuhan. Sisa-sisa hasil pembakaran
dalam bahan bakar yang harus diperhatikan. Oleh karena itu sisa dari hasil
pembakaran yang kurang sempurna akan dapat berpengaruh negatif terhadap
lingkungan. Sisa pembakaran ini akan mengandung gas-gas beracun, yang terutama
di timbulkan oleh pembakaran pada motor bensin. Sedangkan hasil pembakaran yang
di timbulkan oleh motor diesel akan dapat menimbulkan gas asap yang berwarna
gelap yang akan mengotori lingkungan. Namun pada motor diesel ini tidak
berbahaya bagi lingkungan, jika di banding dengan gas sisa hasil pembakaran
pada motor bensin.
B. Pengertian bahan bakar minyak
Menurut R.P. Koesoemadinata : 1980. Bahan
bakar minyak ini adalah bahan bakar mineral cair yang di peroleh dari hasil
tambang pengeboran sumur-sumur minyak, dan hasil kasar yang diperoleh disebut
dengan minyak mentah atau crude oil. Hasil dari pengolahan minyak mentah ini
akan menghasilkan bermacam-macam bahan bakar yang memiliki kualitas yang
berbeda-beda. Minyak dalam hal ini merupakan bahan bakar yang di Indonesia
pemakaiannya telah lama kita pergunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Sebelumnya, lebih banyak digunakan orang dengan istilah minyak tanah, yang
artinya minyak yang dihasilkan dari dalam tanah.
Berdasar asal-muasalnya yaitu dengan diketahuinya minyak tanah atau
minyak mineral itu terdapat bersama-sama dengan gas alam, maka istilah yang
lazim digunakan sekarang ini adalah minyak dan gas bumi dalam beberapa bahasa
lain, misalnya : petroleum yag berasal dari kata “petro” yang berarti batu dan
“oleum” yang berarti minyak. Jadi dengan kata lain petroleum berarti minyak
yang berasal dari batu. Sebenarnya istilah minyak bumi lebih tepat digunakan
sebab minyak terdapat dibumi dan bukan dalam tanah atau juga tepat apabila
disebut sebagai minyak mentah, artinya minyak yang belum di kilang. Istilah
lain yang biasa dipakai adalah natural gas atau gas alam. Apapun istilah lain
minyak tanah yang dikenal sebai kerosin yaitu adalah salah satu hasil
pengilangan minyak bumi, yang sering disebut juga minyak latung , latung
berarti batu yang merupakan sama pengertiannya dengan petro-oleum.
C. Komposisi minyak
bumi
Beberapa senyawa yang ditemukan dalam gas minyak bumi adalah
gabungan dari hydrogen dan carbon. Belerang merupakan senyawa yang ditemukan
didalam minyak mentah, tetapi senyawa-senyawa belerang tersebut dihasilkan dari
senyawa lain selama pengilangan dan destilasi. Senyawa belerang biasanya
menyebabkan masalah karena bersifat korosif. Sebagian besar dari senyawa metal
organic berisi besi, nikel, vanadium, arsenik dan lain-lain, senyawa-senyawa
tersebut diantaranya ditemukan didalam minyak, beberapa diantarnya beracun dan
bersifat katalis.
Berbagai jenis rangkaian dari
hidrokarbon ditemukan pada minyak mentah dan jenis rangkaian lain dihasilkan
dengan penmecahan dan hidroginasi. Banyak jenis rangkaian tersebut diantaranya
adalah jenis yang telah terindentifikasi didalam minyak dengan rumus kimia
sebagai berikut : CnH2n+2, CnH2n-2, CnH2n-4, CnH2n-10, CnH2n-14, CnH2n-20. Beberapa dari senyawa tersebut mempunyai tersebut mempunyai
tingkatan yang tidak pernah dihasilkan secara sintesis atau untuk kepentingan
penelitian, dalam hal komposisi n = 5 s/d 16. hal ini terdapat beberapa senyawa
sebagai pembanding tingkatan dalam minyak. Namun pemisah senyawa-senyawa murni
sangat sulit karena sifat dari masing-masing tingkatan tersebut berbeda dan
titik didihnya berbeda, yang mana tidak bisa Dipisahkan dengan fraksinasi dan
prevalent. Kesulitan pemisahan dan kemajemukan dan hidrokarbon tersebut
menjadikan minyak sebagai obyek penelitian yang menarik di bidang kimia
perminyakan.
Jenis rangakain
hidrokarbon dari jenis rangkaian hidrokarbon yang terdapat dalam perminyakan
hanya beberapa yang telah diteliti melalui pengembangan komersil yang cukup
berhasil. Jenis terbaik dan telah diketahui adalah Paraffin, olefin, nepthane,
aromatis, deolefin, dan asetilen.
Jenis rangkaian paraffin (CnH2n+2)
Senyawa ini mempunyai sifat yang stabil. Penamaan dan
senyawa diakhiri dengan “ane” methane, ethane, hexsane, dan hexadekane. Dalam
suhu ruangan jenis-jenis ini tidak tereaksi oleh penguapan asam belerang,
terkonsentrasi alkali, asam nitris atau bahkan oleh asam krom oksida kuat,
kecuali yang berisi sebuah atom karbon tersier. Mereka bereaksi secara lambat
dengan klorin dan sinar matahari dan begitu juga blorin, apabila terdapat
katalis.
Jenis rangkaian olefin atau etilen (CH2n)
Senyawa ini mempunyai komposisi hidrokarbon tak jenuh
contohnya jenis dari rangkaian ini memungkinkan mengelompokan secara langsung
dengan material yang lain seperti klorin, bromin, asam hidroklorin dan asam
belerang tanpa salah penempatan asam hydrogen. Nama-nama dari hidrokarbon ini
adalah berakhiran “ane”, sebagai etana
(etilen), propena (propilen), dan butane (butilen). Senyawa-senyawa yang tak
jenuh bereaksi dan larut dalam asam belerang dan berubah dari minyak bumi. Tapi
mereka berada dalam hasil yang terpecah. Egloff, schaad dan lowry telah membuat
penelitian yang sangat luar biasa dari literature hidrokarbon olefin.
Jenis rangkaian naptin (CnH2n)
Rangkaian ini mempunyai jenis rumus yang sama pada
jenis olefit hanya saja pada senyawa ini mempunyai sifat-sifat yang berbeda.
Naptin adalah senyawa lingkaran atau siklik, mengingat olefin adalah senyawa
ratai yang lurus, dimana dua ikatan tersebut menghubungkan atom-atom karbon.
Naptin adalah senyawa-senyawa jenuh dan olefin adalah senyawa tak jenuh.
Senyawa tak jenuh dapat bereaksi dengan senyawa kombinasi serta bahan-bahan
yang lain. Tetapi senyawa jenuh hanya dapat bereaksi oleh penempatan hydrogen
bahan-bahan lain. Banyak literatur kimia menyebutkan bahwa naptin disebut
metilen. Contohnya, tetrametilen, pentametilen, dan heksametilen. Hal ini
mengingat penamaan yang ada sekarang adalah siklobutana, siklopentana dan sikloheksana. Sebagaimana contoh tersebut
hubungan dari rangkaian siklik yang lain mempertimbangkan benzana dan
sikloheksana. Baik senyawa-senyawa berisi enam atom-atom karbon permolekul,
tapi enam atom hydrogen itu harus ditambahakan benzana untuk menghasilkan
sikloheksana bersifat jenuh, tetapi molekul-molekul benzana adalah sangat tak
jenuh, jadi molekul-molekul benzana tersebut mempunyai tiga kombinasi dari tiga
atom karbon. Ikatan-ikatan tripel yang terbentuk adalah benzana yang sangat
aktif, namun sikloheksana tidak mempunyai ikatan yang ganda dan juga tidak bereaksi. Bagaimanapun
kebanyakan dari reaksi-reaksi benzana adalah dengan mensubsitusikan dari pada
mengkombinasi. Napta tidak seperti isomer-isomernya olefin, mereka tidak dapat
larut dengan mudah dalam asam belerang. Nepta telah banyak ditemukan di semua
jenis minyak mentah. Tapi sekali lagi minyak mentah Mahoning County
adalah sebuah pengecualian. Minyak mentah ini berisi rangakaian hidrokarbon CnH2n-2 dan CnH2n-4, tapi tidak ada
paraffin atau neptana yang sederhana.
Jenis rangkaian Aromatik (CnH2n-6)
Formula ini biasa disebut seri benzena yang merupakan
kimia aktif. Hidrokarbon ini mudah untuk melakukan oksidasi dengan formasi asam
organik. Seri ini temukan pada bensin dengan katalis kandungan yang tinggi
untuk kualitas anti ketukan (knocking).
Jenis rangkaian Diolefin (CnH2n-2)
Formula ini seperti pada jenis olefin memiliki dua
atom hydrogen untuk mengadakan dua ikatan ganda dalam molekul masing-masing.
Ikatan ganda ini disebabkan karena sifatnya yang sangat berat dalam bentuk
larutan padat diolefin dan karet dari proses ini tidak dikerjakan dengan
pemecahan gaselin, tetapi kemungkinan tidak ditemukan dalam petroleum mentah.
Proses polemerisasi dibuat dengan asam sulfur.
Jenis siklik dengan formulasi CnH2n-2, CnH2n-4, CnH2n-8.
masih ada beberapa formulasi lain dengan komposisi
yang tak begitu dikenal, namun demikian banyak literatur menyebutkan
jenis-jenis yang menguasai dalam minyak dengan titik didih tinggi, minyak gas
dan minyak pelumas. Sebagian besar hidrokarbon dalam minyak pelumas adalah
jenuh. Menurut Seyr bahwa antara 20% dari minyak pelumas larut dalam sulfur
dioksida berdasar penelitian Doubtles menemukan bahwa sekitar 20% terkait dalam
hidrokarbon jenuh.
Kandungan isomeric
Kerancuan pada pahaman sering muncul yang disebabkan
adanya perbedaan kandungan tetapi memiliki formula molekul yang sama. Kandungan
isomeric memiliki formula molekul yang sama karena perbedaan internal dalam
struktur. Kandungan dari formula tipe CnH2n bisa jenuh atau terserap. Formula
dari kandungan jenuh cyclohehance dan kandungan terisap hexane-1 dapat
dijelaskan bahwa formula dari n-hexane, 2-metil pentane, dan 2-dimetil butane,
memiliki tipe formula yang sama yaitu CnH2n+2 atau C6H14. kelompok atom
seperti kelompok metil menurut kandungannya bisa disebut alkyl group atau
radikal. Bagian-bagian ini mengacu pada kelompok atom-atom karbon dan
hidrokarbon menovalent yaitu kelompok yang memiliki formula secara umum CnH2n+1. biasanya
kelompok terdiri dari metil (CH3). Etil (C2H5) dan propile (C3H7). Radikal – radikal tersebut bukan kelompok ikatan individu karena
harus selalu ditarik radikal lainnya, elemen seperti kelompok atom lain.
D. Macam-macam Bahan Bakar Minyak
1. Bensin
Bensin berasal dari kata benzana.
Lazim sebenarnya zat ini berasal dari gas tambang yang mempunyai sifat beracun
dan merupakan persenyawaan dari hidrokarbon tak jenuh, artinya dapat bereaksi
dengan mudah terhadap unsur-unsur lain. Bentuk ikatan adalah rangkap, dan senyawa
molekulnya di sebut alkalina. Bahan bakar jenis ini biasa disebut dengan kata
lain gasoline. Bensin pada dasarnya adalah persenyawaan jenuh dari hidrokarbon,
dan merupakan komposisi isooctane dengan normal-heptana. Serta senyawa
molekulnya tergolong dalam kelompok senyawa hidrokarbon alkana. Kualitas bensin
dinyatakan dengan angka oktan atau octane number. Bensin yang ada di pasar
dikenal ada tiga kelompok yaitu :
- Regular grade
- Premium grade
- Third grade gasoline
Sedangkan di Indonesia dikelompokkan menjadi : bensin, premium,
aviation gas dan super 98.
2. Minyak tanah
Minyak tanah merupakan campuran
kompleks antara beratus-ratus macam hidrokarbon dalam minyak tanah terdapat
karbon tak jenuh, tetapi hasil kracking yaitu penyulingan pada suhu dan tekanan
yang tinggi terjadi pula senyawa hidrokarbon yang tidak jenuh. Adapun terjadi
minyak tanah ini berdasarkan pertimbangan geologis maupun dasar pertimbangan
kimia yang telah di ketahui, menyatakan bahwa minyak tanah terjadi dari sisa-sisa
hewan dan tumbuhan.
Pengambialan minyak tanah dilakukan
dengan jalan pengeboran minyak tanah dilakukan dengan pengeboran minyak bumi
sampai dengan lapisan tertentu. Kemudian dilakukan penyulingan. Hasil dari
penyulingan memperoleh sejumlah fraksi yang berhasil dipisahkan antara lain :
- Petroleum eter atau fraksi pertama yang mendidih anatara 35°C sampai dengan 80°C
- Gassoline(bensin) atau fraksi kedua yang mendidih antara 200°C sampai dengan 300°C
- Kerosin atau fraksi ketiga yang mendidih antara 200°C sampai dengan 300°C
- Parafin padat, cair, petroleum atau fraksi yang mempunyai temperature tinggi
- Residu atau fraksi yang terakhir
3. Minyak Solar
Minyak solar adalah bahan bakar minyak dihasilkan dengan menyuling
dari minyak bumi mentah. Bahan bakar ini mempunyai warna kuning coklat yang
jernih. Minyak solar ini biasanya digunakan sebagai bahan bakar pada semua
jenis motor Diesel dan juga sebagai bahan bakar untuk pembakaran langsung
didalam dapur-dapur kecil yang menghendaki hasil pembakaran yang bersih. Minyak
ini sering disebut juga sebagai gas oli, ADO ,
HSD atau Dieseline. Pada temperatur biasa, artinya pada suhu kamar tidak
menguap dan titik nyalanya jauh lebih tingggi dai pada bahan bakar bensin.
Kualitas dinyatakan dengan angka
setane atau cetane number (CN). Bilangan setane yaitu besar prosentase volume
normal cetane dalam campurannya dengan methylnaphthalene yang menghasilkan
karakteristik pembakaran yang sama dengan solar yang bersangkutan (Drs.
Warsowiwoho : 1976). Secara umum solar dapat diklasifikasikan sebagai berikut
- Light Diesel Fuel (LDF) mempunyai CN = 50
- Medium Diesel Fuel (MDF) mempunyai CN = 50
- Heavy Diesel Fuel (HDF) mempunyai CN = 35.
LDF dan MDF sering dikatakan sebagai solar no1 dan no 2. kedua jenis
solar ini sebenarnya letak perbedaannya adalah pada efek pelumasannya saja. LDF
dalam ecer, jernih, dan ringan sedangkan MDF lebih gelap, berat, dan dalam
pemakaiannya dalam motor bakar diperlukan syarat-syarat khusus.
4. Minyak Diesel
Minyak diesel adalah bahan
bakar minyak jenis penyulingan kotor yang mengandung fraksi-fraksi berat atau
campuran dari jenis destilase dengan fraksi yang berat (residual fuel oil) dan
berwarna hitam dan gelap, tetapi tetap cair pada suhu rendah. Minyak diesel ini
banyak digunakan untuk sebagai bahan bakar mesin diesel yang berputar sedang
atau lambat dan juga sebgai bahan bakar untuk pembakaran langsung dalam
dapur-dapur industri. Bagi kehidupan sehari-hari minyak ini sering sebgai MDF
(Medium Diesel Fuel).
5. Minyak Bakar
Minyak bakar adalah bahan
bakar yang bukan berasal dari hasil penyulingan, tetapi jenis residu. Minyak
ini mempunyai tingkat kekekalan yang tinggi dan juga titik tuang (pour point)
yang lebih tinggi dari pada minyak diesel serta berwarna hitam gelap. Bahan
bakar jenis ini banyak dipergunakan sebagai bahan bakar pada sistem pembakaran
langsung yang dimaksud adalah pada sistem eksternal combustion engine atau
mesin pembakaran luar, misalnya : pada mesin uap, dapur-dapur baja dan lain
sebagainya. Minyak ini disebut juga sebagai juga sebagai MFO (Medium Fuel Oil).
6. Bensol
Bensol adalah bahan
bakar hasil tambahan dari pada industri gas batu bara dan pabrik kokas. Bensol
dapat di peroleh dengan cara mencuci gas yang keluar dari dapur dengan ter yang
ringan. Bahan bakar minyak ini sangat baik digunakan pada kendaraan bermotor,
karena sangat tahan terhadap knocking atau dentuman, sehingga memenuhi syarat
pada motor dengan kompresi tekanan yang tinggi.
E. CARA MEMPEROLEH BAHAN BAKAR
1. Bahan bakar yang berasal dari dari tumbuhan
Sebenarnya bahan bakar
terutama bahan bakar minyak telah lama dikenal oleh bangsa Indonesia . Hanya saja pada saat itu
minyak hanya digunakan sebatas sebagai penerangan rumah tangga di waktu malam
hari. Namun pengenalan minyak masih sangat sederhana, misalnya pada penggunaan
obor, yang semua itu sebenarnya merupakan bahan bakar minyak yang dipergunakan
dalam bentuk yang lain. Bahan bakar minyak ini dapat diperoleh melalui proses
peragian atau dengan jalan penggilingan yang berasal dari tumbuhan-tumbuhan
yang telah terkubur sekian tahun lamanya. Adapun proses terjadinya adalah
sebagai berikut ditinjau bagaimana benih suatu tumbuhan mulai tumbuh dari
lembaganya, maka benih suatu tersebut keluar akar yang kemudian masuk kedalam
tanah, sedangkan batangnya muncul dari udara. Akar dari tumbuhan ini mengambil
makanan dari dalam tanah. Daun pada batang mengambil makanan dari udara atau
sebagai dapur untuk memasak makanan tersebut. Akan tetapi sebelumnya bibit
kecil itu memerlukan persediaan makanan sedikit sekali sebagai bekalnya. Modal
tumbuhan itu terdapat didalam benihnya. Sesungguhnya makanan sebenarnya adalah
sebagian besar merupakan benih tumbuhan, misalnya tanaman padi yang ditumbuk
atau di giling menjadi beras, buah-buahan yang bertempurung seperti kelapa,
pala, kemiri dan sebagainya adalah benih pohon atau selubung benih tempat
makanan persediaan untuk tumbuhan tadi. Bahan makanan yang mengandung minyak
mudah disimpan dan ditimbun dalam jangka waktu yang cukup lama. Demikian juga
pada tumbuhan-tumbuhan yang menyimpan makanannya dalam bentuk minyak pada
bijihnya. Itulah sebabnya hampir semua bahan bakar yang berbentuk minyak nabati
berasal dari benih tumbuhan-tumbuhan. Apalagi benih tumbuhan yang mengandung
minyak tadi, misalnya : kenari, kemiri, kacang tanah dan sebagainya jika
dikeringkan maka akan terdapat minyak yang dapat di bakar hingga memberi nyala
api. Namun perlu diketahui bahwa minyak jenis seperti itu sangatlah terbatas
jumalahnya, sehingga bahan bakar yang demikian itu sangat mahal harganya di
pasaran, maka sebagian orang tidak lagi menggunakan bahan bakar yang semacam
itu karena dianggap kurang ekonomis. Untuk mengulangi hal itu, maka sekarang
ini banyak di produksi jenis minyak tersebut dengan jalan peragian (arsenium),
misalnya tetes tebu, ketela pohon, kentang dan sebagainya.
2. Bahan bakar mineral
Bahan bakar minyak mineral ini di
dapat dari tambang sehingga sering juga disebut sebagai minyak bumi atau minyak
mineral atau juga minyak tambang. Bahan bakar mineral ini sangat penting
artinya bagi kehidupan manusia. Karena dunia memerlukannya bgitu banyak
sehingga manusia mencari dimana-mana. Adanya kebutuhan yang banyak itu maka eksploitasi
terhadap minyak bumi dilakukan secara besar-besaran. Proses di mulai dengan
memasukkan saluran pipa kedalam sumur galian yang didalamnya mengandung minyak,
gas dan air. Pipa tersebut kemudian dihubungkan dengan menara destilasi, yang
mana didalam menara itu minyak mentah dan gas alam akan diproses dengan
temperatur yang tinggi agar mencair dan dapat dipisahkan menjadi jenis bahan bakar
yang berbeda.