MINYAK BUMI, PANDUAN BELAJAR SISWA KELAS X · PDF fileSecara umum, didalam kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap hidrokarbon yang memiliki kandungan

MINYAK BUMI, PANDUAN BELAJAR SISWA KELAS X SMA

M. Busrah

Widyaiswara LPMP Sulawesi Selatan

Dalam mempelajari pelajaran IPA, khususnya Kimia, terkadang siswa mengalami

kesulitan untuk memahaminya. Hal itu terjadi karena belum tersedianya bahan ajar yang

menarik dan mudah dipelajari siswa, misalnya saja mengenai minyak bumi.

Sebenarnya minyak bumi adalah campuran yang kompleks hidrokarbon plus senyawaan

organik dari sulfur, oksigen, nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam

terutama nikel, besi dan tembaga. Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform,

melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, sumur minyak dan juga

kedalaman sumur. Informasi mengenai minyak bumi diuaraikan dalam tulisan singkat berikut

ini.

Sumber hidrokarbon utama di alam adalah minyak bumi. Penggunaan minyak bumi

sangat luas, terutama petrokimia. Semua bahan bakar minyak berasal dari minyak bumi dan

mengandung senyawa hidrokarbon.

1. Apakah minyak bimi itu?

2. Bagaimana sebenarnya proses pembentukan minyak bumi dan gas alam serta

pengolahannya sampai menjadi produk yang berguna?

3. Bagaimana dampak dari pembakaran minyak bumi?

A. Komposisi dari minyak bumi

Minyak bumi adalah campuran yang kompleks hidrokarbon plus senyawaan organik dari

sulfur, oksigen, nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama

nikel, besi dan tembaga. Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan

berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, sumur minyak dan juga kedalaman

sumur. Dalam minyak bumi parafin ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 %

sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %.

157

copyright © LPMP Sulawesi Selatan 2011 – www.lpmpsulsel.net

Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu :

• golongan parafinik

• golongan naphthenik

• golongan aromatik

• sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam minyak, demikian juga

hidrokarbon asetilenik sangat jarang.

Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan

sulfur, senyawaan nitrogen, senyawaan oksigen, senyawaan organometal (dalam jumlah

kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik (sebagai suspensi koloidal).

1. Senyawa sulfur

Crude oil yang kerapatannya lebih tinggi mempunyai kandungan sulfur yang lebih tinggu

pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan masalah,

misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin

atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil

pembakaran gasolin) dan air.

2. Senyawa Oksigen

Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan mengaiami kenaikan

dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen dapat menaik apabila produk itu

lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk

ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan

disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naftent (asam alisiklik) dan

asam alifatik.

3. Senyawa Nitrogen

158


Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %.

Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun

terhadap katalis dan dapat membentuk gum/getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen

terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen kelas dasar yang mempunyai

berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan

yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral

encer.

4. Konstituen Metalik

Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic

cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline,

menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur

tinggi, misalnya oil-fired gas turbin, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat

membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang

mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace

(bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan

refractory itu.

Agar dapat diolah menjadi produk-produknya, minyak bumi dari sumur diangkut ke

kilang menggunakan kapal, pipa, mobil tanki atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi

diolah menjadi produk yang kita kenal secara fisika berdasarkan trayek titik didihnya (distilasi),

dimana gas berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu (aspal) berada pada dasar kolom

fraksinasi. Setiap trayek titik didih disebut “Fraksi”, misalnya :

S0-50°C : Gas yaitu metana, etana, propana

50-85°C : nafta yaitu senyawa alkana rantai lurus, sikloalkana, aromatic, alkena

85-105°C : Kerosin yaitu senyawa alkana rantai lurus, sikloalkana, alkena

105-135°C : Solar

> 135°C : Residu (Umpan proses lebih lanjut)

Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil(minyak mentah) adalah

merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling kecil, seperti

159


metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis hidrokarbon yang paling besar yang

mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.

Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya menjadi empat

jenis, yaitu :

1. Parafin

2. Olefin

3. Naften

4. Aromatik

Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi dalam bentuk olefin,

maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan

Aromat.

Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atau senyawa isomernya. Isomer

sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawa hidrokarbon yang memiliki rumus kimia yang

sama. Misal pada normal-butana pada gambar berikut memiliki isomer 2-metil propana, atau

kadang disebut juga iso-butana. Keduanya memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C4 H10 tetapi

memiliki rumus bangun yang berbeda seperti

tampak pada gambar.

Jika atom karbon (C) dinotasikan sebagai bola

berwarna hitam dan atom hidrogen (H) dinotasikan

sebagai bola berwarna merah maka gambar dari

normal-butan dan iso-butan akan tampak seperti

gambar berikut :

Senyawa hidrokarbon ‘normal’ sering juga disebut

sebagai senyawa hidrokarbon rantai lurus, sedangkan

senyawa isomernya atau ‘iso’ sering juga disebut

Gambar 1. n -butana

160


sebagai senyawa hidrokarbon bercabang. Keduanya merupakan jenis minyak bumi jenis

paraffin, sedangkan sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam minyak bumi adalah senyawa

siklo-parafin yang disebut juga naften dan/atau senyawa aromatik. Berikut adalah contoh dari

siklo paraffin dan aromat.

‘Keluarga hidrokarbon’ tersebut di atas disebut

homologis, karena sebagian besar kandungan yang ada

dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkan ke dalam

beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial.

Secara umum, didalam kilang minyak bumi, pemisahan

perbandingan kemurnian dilakukan terhadap

hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang

lebih kecil dari C7. Pada umumnya,

kandungan tersebut dapat dipisahkan dan

diidentifikasi, tetapi hanya untuk keperluan di

laboratorium. Campuran siklo parafin dan aromatik

dalam rantai hidrokarbon panjang dalam minyak bumi

membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadi

minyak bumi jenis aspaltin.

Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam

bentuk parafin murni maupun aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara

paraffin dan aspaltin.

Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis parafin dan minyak bumi jenis

aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak parafin atau aspaltin dalam minyak bumi.

Artinya, minyak bumi dikatakan jenis parafin jika senyawa parafinnya lebih dominan

dibandingkan aromatik dan/atau siklo parafinnya. Begitu juga sebaliknya. Dalam skala industri,

produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan

trayek titik didihnya. Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan

dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya.

Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni.

Dalam minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities)

berupa sulfur (belerang), nitrogen dan logam. Pada umumnya,

Gambar 5. merkaptan

Gambar 4. benzena

Gambar 3. sikloheksana

161


zat pengotor yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang

disebut merkaptan. Merkaptan ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada

penambahan satu atau lebih atom sulfur dalam molekulnya, seperti pada gambar 5. berikut :

Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk tiofen dan

disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai hidrokarbon panjang atau pada

produk distilat pertengahan (middle distillate). Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat

dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam

organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).

Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena

sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika

minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dengan jumlah atom

karbon lebih sedikit maka titik didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon

rantai panjang dengan jumlah atom karbon lebih banyak maka titik didihnya lebih tinggi.

B. Pembentukan Minyak Bumi

Manusia hidup di dunia ini hampir tidak dapat dipisahkan dari minyak bumi. Tidak hanya

untuk bahan bakar saja kita menggunakan minyak bumi. Adakah yang menyadari bahwa pakaian

kita ini menggunakan komponen yang berasal dari minyak bumi? Bahkan sampai ke pupuk pun

menggunakan minyak bumi, sehingga tanaman dapat menjadi subur dan menghasilkan berbagai

macam hasil tanaman. Listrik yang menerangi rumah juga mengunakan generator yang bahan

bakarnya dari minyak bumi. Cat, plastik, DVD, katup jantung buatan, dan lain-lain semuanya itu

menggunakan bahan dari minyak bumi. Bagaimanakah seandainya minyak bumi itu tiada, atau

habis cadangannya?

Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik yang berasal dari

jasad organism yang hidup di laut jutaan tahun yang lalu. Begitu organisme ini mati, lalu

terkubur di dasar laut dan kemudian tertimbun oleh pasir dan lumpur. Kemudian ia akan

terbentuk lapisan yang kaya akan zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan.

Proses ini berulang secara terus-menerus, sehingga satu lapisan akan menutup lapisan

162


berikutnya. Ini berlangsung selama jutaan tahun. Yang memungkingkan lautan tersebut

menyusut dan berpindah tempat karena adanya gerakan dari lempeng-lempeng bumi.

Endapan yang terbentuk ini umumnya miskin oksigen, sehingga tidak dimungkinkan

material organik dari organisme, tumbuhan, maupun hewan tersebut terdekomposisi secara

sempurna. Akan tetapi ada bakteri anaerob (tidak menggunakan oksigen dalam hidupnya) yang

mengurai material ini, sedikit demi sedikit, molekul demi molekul, selama jutaan tahun menjadi

material yang kaya akan hidrogen dan karbon. Seiring dengan terdekomposisinya material ini,

muncul tekanan yang disebabkan oleh batuan yang mengendap di atasnya, sehingga temperatur

dan tekanannya menjadi tinggi dan kemudian secara perlahan-lahan akan mengubah sisa-sisa

bahan organik tersebut menjadi minyak dan gas bumi.

Minyak bumi yang dihasilkan ini kemudian akan bergerak ke lapisan batuan yang atas

karena massa jenisnya yang rendah. Minyak bumi ini akan menuju batuan yang mempunyai pori-

pori yang ukurannya cukup. Sehingga minyak akan terakumulasi di lapisan batuan tersebut.

Lapisan batuan yang dapat mengandung minyak inilah yang disebut dengan reservoir minyak.

Batuan yang mengandung minyak bumi tertua yang diketahui berumur lebih dari 600 juta

tahun, sedangkan yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. dapat kita bayangkan berapa

lama waktu pembentukan minyak bumi tersebut. Waktu pembentukan yang lama inilah yang

menyebabkan minyak bumi termasuk sumber daya yang tidak dapat diperbarui, sehingga sudah

seharusnyalah kita menghemat penggunaan minyak bumi ini demi kelangsungan hidup manusia.

Proses penguraian berlangsung lambat di bawah suhu dan tekanan tinggi dan menghasilkan

campuran hidrokarbon yang kompleks. Sebagian campuran berada dalam fasa cair dan dikenal

sebagai minyak bumi. Sebagian lagi berada dalam fasa gas dan disebut gas alam. Karena

memiliki nilai kerapatan yang lebih rendah dari air, maka minyak bumi dan gas alam dapat

bergerak ke atas melalui batuan sedimen yang berpori. Jika tidak menemui hambatan, minyak

bumi dapat mencapai permukaan bumi. Akan tetapi, pada umumnya minyak bumi terperangkap

dalam batuan yang tidak berpori dalam pergerakannya ke atas. Hal ini menjelaskan mengapa

minyak bumi juga disebut petroleum. Petroleum dari bahasa Latin “petrus” artinya batu dan

“oleum” artinya minyak.

163


Tabel1.1 Komposisi komponen minyak mentah

__________________

Minyak bumi yang telah

dipisahkan dari gas

alam disebut minyak

mentah

Minyak mentah dapat

dibedakan menjadi

minyak mentah ringan

dan minyak mentah

berat

Langkah awal untuk mendapatkan minyak bumi adalah eksplorasi, yaitu upaya mencari

daerah yang mengandung minyak bumi dan prakiraan minyaknya. Setelah mengetahui daerah-

daerah yang akan diselidiki, para ahli geologi menyelidiki contoh-contoh batuan. Penyelidikan

selanjutnya adalah penyelidikan secara geofisika yang dikenal dengan istilah kegiatan seismik.

Selanjutnya, mereka melakukan pengoboran kecil untuk menentukan ada tidaknya minyak. Jika

ada maka dilakukan beberapa pengeboran untuk memperkirakan apakah jumlah minyak bumi

tersebut ekonomis untuk diambil atau tidak. Pengeboran untuk mengambil minyak bumi dan gas

alam dilepas pantai dapat dilakukan dua cara, yaitu: (a). menanam jalur pipa di dasar laut dan

memompa minyak dan gas alam ke daratan. Cara ini digunakan apabila jarak sumur minyak ke

darat cukup dekat. (b). membuat anjungan dimana minyak bumi dan gas alam selanjutnya

dibawah ke kilang minyak (refinery) untuk diolah.

C. Pengolahan minyak bumi.

Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi

yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude oil).

Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:

• Minyak mentah ringan yang mengandung kadar logam dan belerang

rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).

• Minyak mentah berat ( heavy crude oil) yang mengandung kadar

logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus

dipanaskan agar meleleh.

Tabel 1. Komponen minyak mentah

Untuk memisahkan komponen-komponennya,

yakni berdasarkan perbedaan titik didihnya.

Proses ini disebut distilasi bertingkat.

Selanjutnya untuk mendapatkan produk akhir

sesuai yang diinginkan, maka sebagian hasil

dari distilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut

melalui proses konversi, pemisahan pengotor

dalam fraksi, dan campuran fraksi.

Komponen minyak mentah Komposisi (%)

Karbon

Hydrogen

Belerang

Nitrogen

Oksigen

Logam (Ni,Cu, As, Fe, V)

Garam ( NaCl, MgCl2,

CaCl2)

84

14

1-3

< 1

< 1

< 1

< 1

164


Gambar 6. Menara Distalasi. Pipa yang

keluar dari setiap tingkatan menara

menunjukkan level fraksi.

i. Distilasi bertingkat

Dalam proses distilasi bertingkat minyak mentah tidak dipisahkan menjadi

komponen-komponen murni. Melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-

kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis

komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer hidrokarbon mempunyai titik didih

yang berdekatan. Proses distilasi bertingkat dapat dijelaskan sebagai berikut:

• Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi

sampai suhu 600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian

bawah menara distilasi.

• Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat

(tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung

(bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin.

Sebagian uap akan mencapai ketinggian dimana uap tersebut akan

terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam

suatu kisaran suhu tertentu disebut fraksi.

• Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan

terkondensasi di bagian bawah

menara distilasi. Sedangkan fraksi

senyawa-senyawa dengan titik didih

rendah terkondensasidi bagian atas menara. Sebagian fraksi dari

menara distilasi selanjutnya dialirkan ke bagian kilang minyak

lainnya untuk proses konversi.

ii. Proses konversi

Proses konversi adalah penyususnan ulang struktur molekul hidrokarbon, yang

bertujuan untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan kuantitas dan kualitas sesuai

permintaan pasar. Sebagai contoh untuk memenuhi fraksi bensin yang tinggi, maka

sebagian fraksi rantai panjang perlu diubah/dikonversi menjadi rantai pendek. Demikian

pula sebagian besar fraksi rantai lurus harus dikonversi menjadi rantai

bercabang/asiklik/aromatik dibandingkan rantai lurus.

Beberapa jenis proses konversi dalam kilang minyak adalah:

165


• Perengkahan (craking)

Perengkahan adalah pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil. Contohnya

perengkahan fraksi minyak ringan/berat menjadi fraksi gas, bensin, kerosin, minyak

solar/disel.

• Reforming

Reforming bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai

bercabang/alisiklik/aromatik. Sebagai contoh komponen rantai lurus ( C5 – C6 ) dari fraksi

bensin diubah menjadi senyawa aromatik.

• Alkilasi

Alkilasi adalah masuknya molekul-molekul alkil (R-) menjadi molekul besar. Contohnya

penggabungan molekul propane dan butena menjadi komponen fraksi bensin.

• Coking

Coking adalah proses perengkahan fraksi residu padat menjadi fraksi minyak bakar dan

hidrokarbon intermediate (produk antara). Dalam proses ini, dihasilkan kokas (Coke).

Kokas digunakan dalam industry aluminium sebagai electroda untuk ekstraksi logam Al.

iii. Pemisahan pengotor dalam fraksi

Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor antara lain senyawa organik yang

mengandung S, N, O, air; logam; dan garam anorganik. Pengotor dapat dipisahkan dengan

cara melewatkan fraksi melalui:

• Menara asam sulfat, yang berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon tidak jenuh,

senyawa nitrogen, senyawa oksigen, dan residu padat seperti aspal.

• Menara absorpsi, yang mengandung agen pengering untuk memisahkan air.

• Scrubber, yang berfungsi untuk memisahkan belerang atau senyawa belerang.

iv. Pencampuran fraksi

Pencampuran fraksi dilakukan untuk mendapatkan produk akhir sesuai yang diinginkan.

Sebagai contoh:

� Fraksi bensin dicampur dengan hidrokarbon rantai bercabang/alisiklik/aromatic dan

berbagai aditif untuk mendapatkan kualitas bermutu.

� Fraksi minyak pelumas dicampur dengan berbagai hidrokarbon dan aditif untuk

mendapatkan kualitas tertentu.

� Fraksi nafta dengan berbagai kualitas untuk industri petrokimia.

166


Produk-produk ini siap dipasarkan ke berbagai tempat, seperti pengisian bahan bakar,

industri petrokimia.

D Kegunaan minyak bumi

Kegunaan fraksi-fraksi yang diperoleh dari minyak bumi terkait dengan sifat fisisnya

seperti titik didih dan viskositas, juga sifat kimianya.

Tabel 2 Kegunaan minyak bumi

Fraksi Jumlah

Atom c

Titik didih

(0C)

Kegunaan

Gas

Bensin (Gasolin)

Nafta

Kerosin

Minyak solar dan

diesel

Minyak pelumas

Lilin

Minyak bakar

Bitumen

C1-C4

C5-C10

C6-C10

C11-C14

C15-C17

C18-C20

>C20

>C20

>C20

<20o

40-180

70-180

180-250

250-300

300-350

>350

>350

>350

Sebagai bahan bakar elpiji (LPG-Liquefied Petroleum Gas) dan

bahan baku untuk sintesis senyawa organik.

Bahan bakar kendaraan bermotor.

Fraksi nafta diperoleh dari fraksi bensin. Nafta digunakan

untuk sintesi senyawa organik lainnya yang digunakan untuk

pembuatan plastik, karet sintetis, deterjen, obat, cat, bahan

pakaian, dan kosmetik.

Digunakan sebagai bahan bakar pesawat udara dan bahan bakar

kompor parafin.

Digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermesin diesel,

minyak solar untuk kendaraan mesin diesel untuk rotasi

sedang/rendah, disamping sebagai bahan bakar tungku di

industri.

Digunakan sebagai minyak pelumas. Hal ini terkait dengan

kekentalannya (viskositas) yang cukup besar.

Sebagi lilin parafin untuk membuat lilin, kertas pembungkus

berlapis lilin, lilin batik, korek api, dan bahan pengkilap, seperti

semir sepatu.

Bahan bakar kapal, industri pemanas (boiler plant), dan

pembangkit listrik.

Materi aspal jalan dan atap bangunan. Aspal juga digunakan

sebagai lapisan anti korosi, isolasi listrik, dan pengedap suara

pada lantai.

Gambar 7.Solar

digunakan sebagai

bahan bakar untuk

kendaraan diesel

Gambar 8. Aspal berupa

padatan pada suhu ruang

sehingga dapat

digunakan untuk melapisi

jalan

Gambar 9.Nafta

digunakan untuk

pembuatan plastik,

karet, deterjen, obat,

cat, bahan pakaian,

dan biokosmetik

Gambar 10.Kerosin

digunakan sebagai bahan

bakar pesawat. Di

Indonesia ada 2 jenis

produk kerosin, yakni

Avgas untuk pesawat

dengan mesin pembakaran

internal dan Avtur untuk

mesin pesawat dengan

167


E. Bensin

Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting

sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokabon yang memiliki rantai C5-

C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.

Lalu, bagaimana sebenarnya penggunaan bensin sebagai bahan bakar?

i. Bensin sebagi bahan bakar kendaraan bermotor

Karena bensin hanya terbakar dalam fasa uap, maka bensin harus diuapkan dalam

karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang dihasikan dari proses

pembakaran bensin diubah menjadi gerak tahapan berikut.

Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang dihasilkan dorongan yang mulus

terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan waktu pembakaran agar jumlah

energi yang ditransfer ke piston mejadi maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung

dari jenis rantai hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin.

Alkana rantai lurus dalam bensin seperti n-heptana, n-oktana, dan n-nonana sangat

mudah terbakar. Hal ini menyebabkan pembakaran terlalu awal sebelum piston mencapai

posisi yang tepat. Akibatnya, timbul bunyi ledakan yang disebut ketukan (knocking).

Pembakaran terlalu awal juga berarti ada sisa komponen bensin yang belum terbakar

sehingga energi yang ditransfer ke piston tidak maksimum.

Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin seperti isooktana tidak terlalu

mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit ketukan yang dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke

piston lebih besar.

Oleh karena itu,bensin dengan kualitas yang baik harus mengandung lebih banyak alkana

rantai bercabang/alisiklik/aromatik dibandingkan alkana rantai lurus. Kualitas bensin ini

dinyatakan oleh bilangan oktan.

ii. Bilangan Oktan

Bilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk

mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-

heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Suatu

campuran 30% isooktana akan mempunyai bilangan oktan:

= (30 / 100 X 0) + (70 / 100 X 100)

= 70

Bilangan oktan suatu bensin dapat ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin

untuk memperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan

dengan karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Jika ada

168


Reforming

Katalis, panas

isooktana n-oktana

Tabel 3 Bilangan oktan dari bensin

karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana dalam campuran n-heptana dan isooktana

tersebut digunakan untuk menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.

Gambar 11. Menentukan bilangan oktan dari bensin

Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya mempunyai bilangan oktan ~70. Untuk

menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada beberapa hal yang dapat dilakukan:

Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi hidrokarbon rantai

bercabang melalui proses reforming. Contohnya mengubah n-oktan menjadi isooktana.

CH3

CH3 – (CH2)4 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH – (CH2)4 – CH3

Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin.

Menambahkan zat aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk memperlambat pembakaran

bensin. Dulu digunakan sebagai senyawa (Pb). Oleh karena Pb bersifat racun, maka

penggunaannya sudah dilarang dan diganti dengan senyawa organik, seperti etanol dan

MTBE (Methyl Tertiary Ether).

iii. Jenis Bensin

Ada 3 jenis bensin produksi Petamina, yakni premium, Pertamax,

dan Pertamax Plus. Nilai bilangan oktan ketiga jenis bensin ini

dibeberikan pada tabel 3. Beberapa keunggulan darui Pertamax

dan Pertamax Plus dibandingkan dengan Premium :

Mempunyai bilangan oktan yang tinggi

Produsen mobil lebih memproduksi kendaraan yang

menggunakan kompresi mesin yang tinggi. (Perbandingan kompresi mesin adalah perbandingan

volum silinder sebelum dan sesudah kompresi).Ini dimaksudkan agar tenaga mesin menjadi lebih

besar dan kendaraan dapat melaju dengan kecepatan tinggi. Mesin itu membutuhkan bensin

dengan bilangan oktan yang tinggi.

Meningkatkan kinerja mesin agar mesin makin bertenaga

Jenis Bensin Bilangan

oktan

Premium

Pertamax

Pertamax Plus

80-88

91-92

95

Uji pembakaran

sampel bensin

Diperoleh

karakteristik

pembakaran

bensin

Karekteristik pembakaran

bensin lalu dibandingkan

dengan karakteristik

pembakaran berbagai

campuran n-heptana dan

isooktana untuk

mendaptkan karakteristik

yang setara

Kadar isooktana dalam

campuran n-heptana dan

isooktana tersebut digunakan

untuk menyatakan nilai

bilangan iktan bensin yang

diuji

169


Gambar 12. Pencemaran udara oleh kendaraan

bermotor.

Pertamax dan Pertamax Plus memiliki stabilitas oksidasi yang tinggi dan juga mengandung

aditif generasi terakhir. Pembakaran bensin menjadi semakin sempurna sehingga kinerja

mesin bertambah baik.

Bersifat ramah lingkungan

Pertamax dan Pertamax Plus tidak mengandung Pb yang bersifat racun. Pembakaran yang

semakin sempurna dapat mengurangi kadar emisi gas polutan seperti CO dan NOx.

Lebih ekonomis dari segi harga bahan bakar dan biaya perawatan

Pertamax dan Pertamax Plus mengandung zat aditif sehingga praktis dan tepat takarannya.

Zat aditif juga dapat melindungi mesin sehingga dapat menekan biaya perawatan.

Jenis Aditif Keterangan

Antiketukan

Antioksidan

Pewarna

Antikorosi

Deterjen karburator

Antikerak PFI (Port fuel

Injection)

Untk memperlambat pembakaran bahan bakar. Dulu digunakan senyawa Pb seperti TEL (Tetra

Ethyl Lead) dan MTBE (Methyl Tetuary Butyl Eter). Oleh karena Pb bersifat racun, maka

penggunaannya sudah diganti dengan senyawa organik seperti etanol.

Untuk menghambat pembentukan kerak yang dapat menyumbat saringan dan saluran bensin.

Bansin banyak mengandung senyawa olefin yang disebut gum. Jadi, bensin perlu ditambahkan

antioksidan, seperti alkil fenol.

Untuk membedakan berbagai jenis bensin. Contohnya pewarna kuning untuk bensin premium.

Pewarna tidak mempengaruhi kualitas bensin.

Untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan dengan bensin, seperti logam tangki dan

saluran bensin. Contoh antikorosi adalah asam karboksilat.

Untuk mencegah/membersihkan kerakk dalam karburator.

Endapan kerak berasal dari partikel padat/asap pembakaran dan gum. Adanya kerak dapat

menurunkan kinerja mesin sehingga kendaraan boros bahan bakar dan mesin cenderung tersendat.

Deterjen karburator mengandung berbagao senyawa, seperti amina dan amida.

Untuk membersihkan kerak pada sistem PFI (Port Fuel Injection) kendaraan. Kerak dapat

menghambat pengambilan bensin sehingga kendaraan sulit dinyalakan dan kurang tenaga.

Pembentukan kerak berawal sewaktu mesin dimatikan. Panas yang menyebabkan penguapan sisa

bahan bakar, yang meninggalkan senyawa berat seperti olefin. Olefin bereaksi dengan oksigen

membentuk kerak gum. Contoh antikerak PFI adalah dispersan polimer yang mengandung

senyawa, seperti polibuterna amina dan polieter amina.

F. Apakah Dampak Penggunaan Minyak Bumi?

Sebagian besar minyak bumi digunakan sebagai

bahan bakar. Tidak heran jika sampak tersebar

penggunaan minyak bumi juga berasal dari pembakaran

bahan bakar minyak. Mengapa pengguanaan minyak

bumi menimbulkan dampak? Apakah dampak dari

penggunaan minyak bumi sebagai bahan bakar?

Kendaraan bermotor menggunakan bahan bakar

sebagai sumber energi agar dapat bergerak. Ada dua

jenis pembakaran bahan bakar, yaitu pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna.

Pada pembakaran sempurna, seluruh senyawa hidrokarbon habis bereaksi, sehingga akan

dihasilkan CO2,H2O, dan N2. Secara umum, gas-gas tersebut tidak akan membahayakan

kesehatan. Sementara itu, pembakaran tidak sempurna akan menghasilkan gas karbon monoksida

Tabel 4. Beberapa aditif dalam bensin.

170


Gambar 13. Cerobong asap

(CO), hidrokarbon atau volatile organic compounds (VCO), dan oksida nitrogen. Senyawa

hidrokarbon dapat bereaksi dengan oksida nitrogen membentuk ozon. Gas-gas tersebut

menimbulkan pencemaran udara.

Pencemaran udara juga disebabkan oleh zat-zat kimia lain, seperti partikulat, logam

timbel (Pb) dan oksida sulfur. Logam timbal berasal dari bensin yang mengandung sulfur. Jadi,

dapat disimpulkan bahwa yang termasuk zat pencemar udara adalah pertikulasi, gas CO, oksida

nitrogen, oksida sulfur, ozon, dan logam timbal. Apakah bahaya zat pencemar tersebut terhadap

kesehatan?

Dampak Pencemaran Terhadap Lingkungan

Pencemaran lingkungan berakibat terhadap kesehatan manusia, tata kehidupan,

pertumbuhan flora dan fauna yang berada dalam jangkauan pencemaran. Gejala pencemaran

dapat terlihat pada jangka waktu singkat maupun panjang, yaitu pada tingkah laku dan

pertumbuhan. Pencemaran dalam waktu relatif singkat, terjadi seminggu sampai dengan setahun

sedangkan pencemaran dalam jangka panjang terjadi setelah masa 20 tahun atau lebih.

Gejala pencemaran yang terjadi dalam waktu singkat dapat diatasi dengan melihat

sumber pencemaran kemudian mengendalikannya. Tanda-tanda pencemaran ini gampang terlihat

pada komponen lingkungan yang terkena pencemaran. Berbeda halnya dengan pencemaran yang

terjadi dalam waktu yang cukup lama. Bahan pencemar sedikit demi sedikit berakumulasi.

Dampak pencemaran semula tidak begitu kelihatan, tetapi setelah menjalani waktu yang

relatif panjang dampak pencemaran kelihatan nyata dengan berbagai akibat yang ditimbulkan.

Unsur-unsur lingkungan, mengalami perubahan kehidupan habitat. Tanaman yang semula hidup

cukup subur menjadi gersang dan digantikan dengan tanaman lain. Jenis binatang tertentu yang

semula berkembang secara wajar beberapa tahun kemudian menjadi langka, karena mati atau

mencari tempat lain. Kondisi kesehatan manusia juga menunjukkan perubahan; misalnya, timbul

penyakit baru yang sebelumnya tidak ada.Kondisi air, mikroorganisme, unsur hara dan nilai

estetika mengalami perubahan yang cukup menyedihkan.

Bahan pencemar yang terdapat dalam limbah industri ternyata telah memberikan dampak

serius mengancam satu atau lebih unsur lingkungan: Jangkauan pencemar dalam jangka pendek

maupun panjang tergantung pada sifat limbah,jenis, volume limbah, frekuensinya dan lamanya

limbah berperan.

1. Dampak Pencemaran Udara oleh Belerang Oksida

(SOx)

Gas belerang oksida atau sering ditulis dengan SOx terdiri atas

gas SO2 dan gas SO3 yang keduanya mempunyai sifat berbeda.

Gas SO2 berbau tajam dan tidak mudah terbakar, sedangkan

gas SO3 bersifat sangat reaktif. Gas SO3 mudah bereaksi

dengan uap air yang ada diudara untuk membentuk asam

171


sulfat atau H2SO4. Asam sulfat ini sangat reaktif, mudah bereaksi (memakan) benda-benda lain

yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses perkaratan (korosi) dan proses kimiawi lainnya.

SOx mempunyai ciri bau yang tajam, bersifat korosif (penyebab karat), beracun karena selalu

mengikat oksigen untuk mencapai kestabilan phasa gasnya. SOx menimbulkan gangguan sitem

pernafasan, jika kadar 400-500 ppm akan sangat berbahaya, 8-12 ppm menimbulkan iritasi mata,

3-5 ppm menimbulkan bau.

Konsentrasi gas SO2 diudara akan mulai terdeteksi oleh indera manusia (tercium baunya)

manakala kensentrasinya berkisar antara 0,3 – 1 ppm. Jadi dalam hal ini yang dominan adalah

gas SO2. Namun demikian, gas tersebut akan bertemu dengan oksigen yang ada diudara dan

kemudian membentuk gas SO3 melalui reaksi berikut :

2SO2 + O2 (udara) → 2SO3

Pemakaian batu bara sebagai bahan bakar pada beberapa kegiatan industri seperti yang

terjadi di negara Eropa Barat dan Amerika, menyebabkan kadar gas SOx diudara meningkat.

Reaksi antara gas SOx dengan uap air yang terdapat di udara akan membentuk asam sulfat

maupun asam sulfit. Apabila asam sulfat dan asam sulfit turun ke bumi bersama-sama dengan

jatuhnya hujan, terjadilah apa yang dikenal denagn Acid Rain atau hujan asam. Hujan asam

sangat merugikan karena dapat merusak tanaman maupun kesuburan tanah. Pada beberapa

negara industri, hujan asam sudah banyak menjadi persoalan yang sangat serius karena sifatnya

yang merusak. Hutan yang gundul akibat jatuhnya hujan asam akan mengakibatkan lingkungan

semakin parah.

Pencemaran SOx diudara terutama berasal dari pemakaian baru bara yang digunakan

pada kegiatan industri, transportasi, dan lain sebagainya. Belerang dalam batu bara berupa

mineral besi peritis atau FeS2 dan dapat pula berbentuk mineral logam sulfida lainnya seperti

PbS, HgS, ZnS, CuFeS2 dan Cu2S. Dalam proses industri besi dan baja (tanur logam) banyak

dihasilkan SOx karena mineral-mineral logam banyak terikat dalam bentuk sulfida. Pada proses

peleburan sulfida logam diubah menjadi oksida logam. Proses ini juga sekaligus menghilangkan

belerang dari kandungan logam karena belerang merupakan pengotor logam. Pada suhu tinggi

sulfida logam mudah dioksida menjadi oksida logam melalui reaksi berikut :

2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2

Selain tergantung dari pemecahan batu bara yang dipakai sebagai bahan bakar, penyebaran gas

SOx, ke lingkungan juga tergnatung drai keadaan meteorologi dan geografi setempat.

Kelembaban udara juga mempengaruhi kecepatan perubahan SOx menjadi asam sulfat maupun

asam sulfit yang akan berkumpul bersama awan yang akhirnya akan jatuh sebagai hujan asam.

Hujan asam inilah yang menyebabkan kerusakan hutan di Eropa (terutama di Jerman) karena

banyak industri peleburan besi dan baja yang melibatkan pemakaian batu bara maupun minyak

bumi di negeri itu. Meskipun sumber alami (gunung berapi atau panas bumi) mungkin hadir pada

172


beberapa tempat, sumber antropogenik, pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur,

mendominasi daerah perkotaan.

• Sumber pokok (pembangkit tenaga listrik, pabrik pembakaran, pertambangan dan

pengolahan logam)

• Sumber daerah (pemanasan domestik dan distrik)

• Sumber bergerak (mesin diesel)

Sering menunjukkan perbedaan daerah dan musim yang signifikan, bergantung pada

sumber dominan dan distribusi ruang, cuaca dan pola penyebaran. Pada konsentrasi tinggi,

dimana berlangsung untuk beberapa hari selama musim dingin, bulan musim dingin yang stabil

ketika penyebaran terbatas, masih terjadi pada banyak bagian dunia dimana batu bara digunakan

untuk tempat pemanasan. Sumber daerah biasanya mendominasi pada beberapa peristiwa, hasil

pada pola homogen konsentrasi dan paparan/pembukaan.

Sebagian besar pencemaran udara oleh gas belerang oksida (SOx) berasal dari

pembakaran bahan bakar fosil, terutama batu bara. Adanya uap air dalam udara akan

mengakibatkan terjadinya reaksi pembentukan asam sulfat maupun asam sulfat. Reaksinya ialah

sebagai berikut:

SO2 + H2O → H2SO3

SO3 + H2O → H2SO4

Apabila asam sulfat maupun asam sulfit tersebut ikut berkondensasi di udara dan

kemudian jatuh bersama-sama air hujan sehingga pencemaran berupa hujan asam tidak dapat

dihindari lagi. Hujan asam ini dapat merusak tanaman, terkecuali tanaman hutan. Kerusakan

hutan ini akan mengakibatkan terjadinya pengikisan lapisan tanah yang subur. Walaupun

konsentrasi gas SOx yang terdispersi ke lingkungan itu berkadar rendah, namun bila waktu

kontak terhadap tanaman cukup lama maka kerusakan tanaman dapat saja terjadi. Konsentrasi

sekitar 0,5 ppm sudah dapat merusakan tanaman, terlebih lagi bila konsentrasi SOx di udara

lingkungan dapat dilihat dari timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Kalau waktu

paparan lama, maka daun itu akan gugur. Hal ini akan mengakibatkan produktivitas tanaman

menurun.

Udara yang telah tercemar SOx menyebabkan manusia akan mengalami gangguan pada

sistem pernapasan. Hal ini karena gas SOx yang mudah menjadi asam tersebut menyerang

selaput lendir pada hidung, tenggorokan dan saluran napas yang lain sampai ke paru-paru.

Serangan gas SOx tersebut menyebabkan iritasi pada bagian tubuh yang terkena.

Lapisan SO2 dan bahaya bagi kesehatan

SO2 mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kesehatan yang akut dan kronis. dalam

bentuk gas, SO2 dapat mengiritasi sistem pernapasan; pada paparan yang tinggi (waktu singkat)

mempengaruhi fungsi paru-paru.

173


SO2 merupakan produk sampingan pembuatan H2SO4 yang mempengaruhi sistem

pernapasan. Senyawanya, terdiri dari garam ammonium polinuklir atau organosulfat,

mempengaruhi kerja alveoli dan sebagai bahan kimia yang larut, mereka melewati membran

selaput lendir pada sistem pernapasan pada makhluk hidup.

Secara umum, senyawa-senyawa belerang dalam jumlah cukup besar masuk ke atmosfer

melalui aktivitas manusia sekitar 100 juta metric ton belerang setiap tahunnya, terutama sebagai

SO2 dari pembakaran batu bara dan gas buangan pembakaran bensin. Jumlah yang cukup besar

dari senyawa belerang juga dihasilkan oleh kegiatan gunung berapi dalam bentuk H2S, proses

perombakan bahan organik, dan reduksi sulfat secara biologis. Jumlah yang dihasilkan oleh

proses biologis ini dapat mencapai lebih 1 juta metric ton H2S per tahun.

Sebagian dari H2S yang mencapai atmosfer secara cepat diubah menjadi SO2 melaui reaksi :

H2S + 3/2 O2 → SO2 + H2O

reaksi bermula dari pelepasan ion hidrogen oleh radikal hidroksil ,

H2S + HO- →

HS- + H2O

yang kemudian dilanjutkan dengan reaksi berikut ini menghasilkan SO2

HS- + O2 → HO

- + SO

SO + O2 → SO2 + O

Hampir setengah dari belerang yang terkandung dalam batu bara dalam bentuk pyrit, FeS2, dan

setengah lagi dalam bentuk organobelerang. Sulfur dioksida yang dihasilkan oleh perubahan

pyrit melalui reaksi sebagai berikut :

4FeS2 + 11O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2

Pada dasarnya, semua sulfur yang memasuki atmosfer dirubah dalam bentuk SO2 dan hanya 1%

saja sebagai SO2.

Walaupun SO2 yang dihasilkan oleh aktivitas manusia hanya merupakan bagian kecil dari SO2

yang ada diatmosfer, tetapi pengaruhnya sangat serius karena SO2 langsung dapat meracuni

makhluk hidup disekitarnya. SO2 yang ada diatmosfer menyebabkan iritasi saluran pernapasan.

Orang yang mempunyai pernapasan lemah sangat peka terhadap kandungan SO2 yang tinggi

diatmosfer. Pada konsentrasi 500 ppm, SO2 dapat menyebabkan kematian pada manusia.

Pencemaran yang cukup tinggi oleh SO2 telah menimbulkan malapetaka yang cukup

serius. Seperti yang terjadi di lembah Nerse Belgia pada 1930, tingkat kandungan SO2 diudara

mencapai 38 ppm dan menyebabkan toksisitas akut. Selama periode ini menyebabkan kematian

60 orang dan sejumlah ternak sapi.

174


Sulfur dioksida juga berbahaya bagi tanaman. Adanya gas ini pada konsentrasi tinggi dapat

membunuh jaringan pada daun. pinggiran daun dan daerah diantara tulang-tulang daun rusak.

Secara kronis SO2 menyebabkan terjadinya khlorosis. Kerusakan tanaman iniakan diperparah

dengan kenaikan kelembaban udara. SO2 diudara akan berubah menjadi asam sulfat. Oleh karena

itu, di daerah dengan adanya pencemaran oleh SO2 yang cukup tinggi, tanaman akan rusak oleh

aerosol asam sulfat.

Kerusakan juga dialami oleh bangunan yang bahan-bahannya seperti batu kapur, batu pualam,

dolomit akan dirusak oleh SO2 dari udara. Efek dari kerusakan ini akan tampak pada

penampilannya, integritas struktur, dan umur dari gedung tersebut.

1) Dampak Partikulasi

Pertikulat atau particulate matter (PM) merupakan zat pencemar padat maupun cair yang

terdispersi di udara. Partikulasi itu dapat berupa debu, abu, jelega, asap, uap, kabut, atau aerosol.

Salah satu zat pencemar yang biasa berada dalam bentuk pertikulat adalah sulfur, yang

terkandung dalam bahan bakar solar. Sulfur dalam bentuk pertikulat dapat memengaruhi

kesehatan masyarakat melalui proses pembengkakan membrane mukosa karena iritasi sehingga

menghambat aliran udara pada saluran pernapasan. Kondisi tersebut akan menjadi lebih peka

terhadap penderita penyakit jantung dan paru-paru maupun para lanjut usia.

2) Dampak CO

Gas CO dihasilkan dari pembakran bahan bakar yang tidak sempurna. Salah satu

penyebab pembakaran tidak sempurna adalah kurangnya jumlah oksigen. Hal itu dapat

disebabkan saringan udara yang tersumbat, dapat juga karena karburator kotor dan setelannya

yang tidak tepat. Asap kendaraan merupakan sumber utama bagi karbon monoksida di berbagai

perkotaan. Data mengungkapkan bahwa 60% pencemaran udara di kota-kota besar disebabkan

transportasi umum. Karbon monoksida bersifat racun, mengakibatkan turunnya berat janin bayi,

meningkatkan jumlah kematian bayi, serta menimbulkan kerusakan otak.

3) Dampak Logam Timbal

TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, akan tetapi penggunaan TEL dalam bensin

ternyata menimbulkan dampak negatif. Bensin yang dicampur dengan TEL akan menghasilkan

gas buang yang tentu saja mengandung logam timbal. Logam timbal memasuki tubuh melalui

saluran pernapasan, mulut, dan juga kulit. Pb yang masuk ke tubuh kita sebagian besar

terakumulasi dalam tulang, sebelum akhirnya masuk ke peredaran darah. Logam timbel dikenal

sebagai neurotoksin (racun penyerang saraf). Jika telah masuk ke dalam tubuh manusia,

kemungkinan besar tidak dapat dikeluarkan melalui metabolism tubuh.

Menurut hasil penelitian, logam berat tersebut dapat menurunkan kecerdasan,

menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa,

dan menghilangkan konsentrasi pada anak. Tidak hanya itu, logam timbal juga dapat

175


menurunkan kesuburan pria dan perempuan dewasa. Logam timbal yang masuk ke dalam

tenggorokan atau paru-paru akan menyebabkan iritasi. Jika sudah sampai di ginjal akan

mengganggu fungsi ginjal. Efek jangka panjang rimbal dapat menimbulkan kanker, kegagalan

fungsi organ tubuh, hingga beragam penyakit-penyakit yang tadinya tidak diketahui.

Besar kecilnya efek timbal bergantung pada kadar dan lamanya seseorang terkena racun

Pb. Selain itu, efek timbel juga bergantung pada umur seseorang. Semakin muda umur

seseorang, semakin serius efeknya. Tidak heran jika sebagian besar korban timbal adalah anak-

anak. Tujuh dari 10 bayi yang baru lahir di Meksiko memiliki kadar timbal dalam darah lebih

tinggi daripada standar yang telah mencapai di atas 2 miligram per meter kubik dan 30 persen

anak-anak usia sekolah memiliki kadar timbal di dalam darah yang melewati ambang batas.

4) Dampak Ozon

Ozon merupakan gas yang sangat beracun dan berbau tengit. Ozon terbentuk ketika

percikan listrik melintas dalam oksigen. Adanya ozon dapat dideteksi melalui bau (aroma) yang

ditimbulkan oleh mesin-mesin bertenaga listrik. Secara kimiawi, ozon lebih aktif dibandingkan

oksigen biasa dan juga merupakan zat pengoksidasi yang lebih baik. Biasanya, ozon digunakan

dalam proses pemurnian (purifikasi) air, sterilisasi udara, dan pemutihan jenis makanan tertentu.

Di atmosfir, terjadinya ozon berasal dari nitrogen oksida dan gas organik yang dihasilkan oleh

emisi kendaraan maupun industri. Disamping dapat menimbulkan kerusakan serius pada

tanaman, ozon berbahaya bagi kesehatan, terutama penyakit pernapasan, seperti bronkitis dan

asma.

Pembakaran bensin dalam mesin kendaraan mengakibatkan pelepasan berbagai zat yang

dapat mengakibatkan pencemaran udara.

Tabel 4. Beberapa zat pencernaan akibat pembakaran bensin pada kendaraan bermotor.

Zat

pencemaran

Sumber Dambak tehadap lingkungan

CO2 Pembakaran bahan bakar Pemanasan global/efek rumah kaca

CO Pembakaran bahan bakar

yang tidak sempurna

Bersifat rancun dan dapat menyebabkan

kematian jika konsentrasi CO di udara

mencapai 0,1%

NOX

(NO,NO2)

Pembakaran bahan bakar

pada suhu tinggi dimana

nitrogen dalam udara ikut

teroksidasi

Hujan asam dan smog fotokimia

Pb Penggunaan bensin yang

mengandung aditif

senyawa timbal

Timbal bersifat racun

176


Gambar 15. Pohon kelapa

Gambar 14. Pohon tebuh

2. Cara Mengatasi Dampak Dari Penggunaan Produk Minyak Bumi

Pencegahan pencemaran udara akibat penggunaan bahan bakar dapat dilakukan dengan

berbagai cara. Prinsipnya adalah bagaimana agar zat-zat pencemaran yang dihasilkan dari

pembakaran bahan bakar dikurangi dan dihilangkan. Barikut beberapa upaya yang telah

dilakukan para ahli.

a. Memproduksi Bensin Bebas Timbal

TEL ditambahkan pada bensin untuk meningkatkan kualitasnya. Namun demikian,

dengan diketahuinya dampak logam timbal terhadap kesehatan, membuat penggunaan timbel

dalam bensin dipertanyakan. Pada ilmuawan mulai mencari pengganti TEL, diantaranya methy-

tertiary-butylether (MTBE). Bahan kimia tersebut mempunyai fungsi yang sama dengan TEL.

namun, MTBE juga mempunyai sifat yang mirip dengan minyak sehingga tidak larut dalam air.

Dapat dibayangkan jika MTBE bocor dan cairannya merembes ke dalam tanah atau masuk ke

perairan. Jika itu terjadi, pencemaran air dan tanah tidak dapat terlakan. Hal yang paling

dikhawatirkan, hasil penelitian para ilmuan menunjukkan bahwa MTBE diduga bersifat

karsinogenik.

Pemerintah RI telah mencanangkan program indonesia bebas timbal. Untuk

menyukseskan program tersebut, Pertamina memodifikasi kilang minyak sehingga dapat

menghasilkan bensin bebas timbal. Kilang minyak itu mempunyai alat reformer yang dapat

menghasilkan HOMC (Hifh Octane Motorgas Component).

b. Memproduksi Bioetanol sebagai Pengganti Bensin

Bioetanol adalah etanol yang diproduksi dari tumbuhan, misalnya air tebu yang biasanya

digunakan untuk memproduksi gula. Bioetanol itu dapat

digunakan sebagai bahan bakar kendaraan, baik murni

maupun dicampur dengan bensin. Bensin yang dicampur

alcohol dikenal sebagai gasohol. Campuran yang

digunakan, misalnya E85 (85% bensin, 15% alcohol) dan

E80 (80% bensin, 20% alkohol).

Pembakaran bioetanol menciptakan CO2 bersih

kelingkungan karena zat yang sama akan diperlukan

untuk pertumbuhan sebagai bahan baku bioetanol.

c. Memproduksi Bioetanol sebagai Pengganti Solar

Bahan bakar biodiesel berasal dari tumbuhan atau dari hewan

yang direaksikan dengan metanol (proses transesterifikasi)

177


Gambar 16. Mobil listrik

sehingga diperoleh minyak metal ester (ME) yang sering disebut dengan biodiesel. Ada lebih

dari 40 jenis minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku biodiesel di Indonesia, di

antaranya minyak jarak pagar, minyak kelapa, minyak kedelai, dan minyak kapuk.

Biodiesel sangat mudah digunakan dan dapat langsung dimasukkan ke dalam mesin

diesel tanpa perlu memodifikasi mesin. Selain itu, dapat dicampur dengan solar untuk

menghasilkan campuran biodiesel yang ber-oktan lebih tinggi. Solar yang dicampur biodiesel

memberikan angka oktan yang lebih tinggi hingga 64. Sebagai perbandingan, solar biasa

memberikan angka oktan 48, sedangkan pertamina DEX (diesel environment extra) 53. Semakin

tinggi angka setana semakin aman emisi gas buangnya. Selain itu, biodiesel juga berfungsi

sebgai pelumas sekaligus membersihkan injector, serta dapat mengurangi emisi karbon dioksida,

partikulat berbahaya, dan sulfur oksida. Biodesel terbukti ramah lingkungan karena tidak

mengandung sulfur sehingga pencemaran udara dapat dihindari.

d. Mengembangkan Mobil Listrik

Mobil listrik adalah mobil yang menggunakan listrik

sebagai sumber tenaganya. Mobil itu di Indonesia

dikembangkan oleh LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia), dengan merek Marlip (Marmut Listrik LIPI).

Marlip secara mekanis digerakkan listrik. Artinya, rangkaian

mekanis dari motor tersebut hanya dapat difungsikan jika

dialiri arus listrik, AC maupun DC, bergantung dari jenis

motor yang digunakan. Dalam setiap unit motor juga terdapat komponen penyimpanan energi

yang menyerupai sebuah baterai atau aki. Komponen itu diperlukan agar kendaraan dapat

dijalankan hingga jarak tertentu dari sumber listriknya. Sumber tenaga aki 200Ah/12V yang

digunakan sebanyak 3 buah. Untuk perjalanan non-stop selama 8 jam, membutuhkan pengisian

ulang selama 8 jam pula. Mobil itu dapat menempuh kecepatan rata-rata 40 km/jam. Mobil

Marlip digunakan sebagai kereta pasien, mobil golf, kendaraan patrol polisi, dan kendaraan

perumahan untuk 2 penumpang. Karena tidak menggunakan bahan bakar minyak, Marlip tidak

menimbulkan pencemaran udara.

e. Mengembangkan Mobil Hibrida

Energi yang digunakan untuk menggerakkan mobil hibrida berasal dari gabungan mesin

pembakaran internal (sumber energi BBM) dan listrik (sumber energi baterai). Dengan

penggunaan energi gabungan tersebut, penggunaan BBM menjadi relatif lebih hemat. Beterai

dapat diisi ulang (recharge) pada saat kendaraan berhenti. Kelebihannya lainnya, emisi keluaran

mesin pembakaran internal digunakan untuk menggerakkan generator menghasilkan listrik yang

kemudian disimpan dalam beterai. Jadi, selain lebih hemat dalam mengonsumsi bahan bakar

minyak, mobil hibrida lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan mobil konvensional.

178


Langkah-langkah mengatasi dampak dari pembakaran bensin:

Produksi bensin yang ramah lingkungan, seperti tanpa

aditif Pb.

Penggunaan EFI (Electronic Fuel Injection) pada sistem

bahan bakar.

Penggunaan konverter katalitik pada sistem buangan

kendaraan

Penghijauan atau pembuatan taman dalam kota.

Penggunaan bahan bakar alternatif yang dapat diperbarui

dan yang lebih ramah lingkungan, seperti tenaga surya dan

sel bahan bakar (fuel cell).

Industri petrokimia

Selain sebagai bahan bakar, sebagian fraksi yang

berasal dari minyak bumi digunakan sebagai bahan baku

di industri kimia. Jenis dari minyak bumi yang penting

adalah fraksi gas dan fraksi nafta. Industri kimia yang

menggunakan fraksi dari minyak bumi (dan gas alam)

disebut industro petrokimia. Berikut adalah skema

pengolahan fraksi gas dan nafta menjadi intermediat

(produk antara) untuk menghasilkan berbagai produk kebutuhan sehari-hari.

Gas Alam

Gas alam sebagian besar terdiri dari alkana rantai pendek (C1 – C4) dnegan metana (CH4)

sebagai komponen utamanya. Untuk jelasnya simak tabel 15. Gas alam mudah terbakar dan

dapat melepas energi yang sangat besar. Tidak seperti minyak bumi dan batu bara, pembakaran

gas alam murni lebih efisien dan melepas lebih sedikit polutan ke lingkungan. Oleh karena itu,

gas alam terutama banyak digunakan sebagai bahan baku di industri.

Pendistribusian gas alam di beberapa negara seperti Rusia, Eropa, dan Amerka Utara

menggunakan jalur pipa. Akan tetapi, untuk tujuan penyimpanan dan distribusi ke lokasi

terpencil/jauh, gas alam terlebih dahulu dicairkan menjadi LNG (Liquifeld Natural Gas). Hal ini

dilakukan dengan terlebih dahulu memisahkan pengotor yang dapat beku seperti air, CO2,

belerang, dan sebagian hidrokarbon. (Propana dan brutana dalam gas alam dapat dipisahkan

melalui kompresi dan pendinginan agar keduanya mencair). Sisa gas alam yang sebagian besar

adalah CH4 lalu didinginkan sampai suhu -162oC pada tekanan atmosfer agar mencair sehingga

Komponen gas

alam

Komposisi

(%)

CH4

C2H6, C3H8,C4H10

CO2

O2

N2

H2S

Gas mulia

(Ar, He, Ne, Xe)

70-90%

0-20%

0-8%

0-0,2%

0-5%

0-5%

Sangat sedikit

Tabel 15. Komponen utama gas alam dan

komposisinya.

Gambar 17. Asap kealpot mengandung

berbagai macam zat pencemaran

179


volumenya berkurang drastis, 600 kali lebih kecil. Selanjutnya, LNG disalurkan melalui kapal

(jalur air) atau truk khusus (jalur darat).

Pada bulan desember 1930, di Belgia tepatnya di lembah Meuse, diliputi oleh kabut yang

tebal karena asap dari pembakaran batu bara yang keluar dari. cerobong- cerobong asap pabrik

dan rumah penduduk. Kerban meninggal 63 orang. Begitu pula halnya di kota Londen, pada

tanggal 3 Desember 1953 terjadi kabut tebal sehingga timbul masalah pencemaran lingkungan.

Bagaimana halnya di Indonesia? Masalah lingkungan hidup dewasa ini makin

memerlukan perhatian kita semua.Dulu, di Indonesia Presiden mempunyai menteri yang

tugasnya mengurusi lingkungan hidup, yaitu Menteri Pengawasan Pembangunan dan

Lingkungan Hidup ( PPLH ).sekarang.

Untuk mengatasi berbagai dampak negatif yang ditimbulkan oleh industri kimia serta

berbagai produknya, telah dikembangkan suatu cabang baru dalam ilmu kimia yaitu kimia

lingkungan. Ilmu ini khusus mempelajari hubungan serta dampak negatif industri dari produk

kimia terhadap lingkungan serta cara mengatasi masalah-masalah yang ditimbulkan.

Pencemaran adalah keadaan suatu lingkungan udara, air, dan tanah yang

kemasukan zat-zat pencemar (polutan) sehingga terjadi suatu perubahan yang menyebabkan

lingkungan itu tidak dapat digunakan lagi sesuai dengan fungsinya semula. Dalam uraian berikut

akan kita bahas masalah – masalah polusi (pencemaran) yang ditimbulkan industri dan

produknya terhadap udara, air, dan tanah.Pada bulan desember 1930, di Belgia tepatnya di

lembah Meuse, diliputi oleh kabut yang tebal karena asap dari pembakaran batu bara yang keluar

dari. cerobong- cerobong asap pabrik dan rumah penduduk. Korban meninggal 63 oran. Begitu

pula halnya di kota London, pada tanggal 3 Desember 1953 terjadi kabut tebal sehingga timbul

masalah pencemaran lingkungan.

Bagaimana halnya di Indonesia?. Masalah lingkungan hidup dewasa ini makin

memerlukan perhatian kita semua.Dulu, di Indonesia Presiden mempunyai menteri yang

tugasnya mengurusi lingkungan hidup, yaitu Menteri Pengawasan Pembangunan dan

Lingkungan Hidup (PPLH).

Untuk mengatasi berbagai dampak negatif yang ditimbulkan oleh industri kimia serta

berbagai produknya, telah dikembangkan suatu cabang baru dalam ilmu kimia yaitu kimia

lingkungan. Ilmu ini khusus mempelajari hubungan serta dampak negatif industri dari produk

kimia terhadap lingkungan serta cara mengatasi masalah-masalah yang ditimbulkan.

Pencemaran udara disebabkan oleh terdapatnya zat kimia di dalam lingkungan di

atas ambang batas yang ditentukan.

Di dalam prinsip dasar ekologi, pencemaran dikategorikan sebagai sumber alam yang

konsentrasinya jauh melebihi tingkat optimum. Alam mempunyai batas kemampuan untuk

180


mengadakan pemilihan-pemilihan terhadap pencemaran, tetapi seringkali usaha-usaha pemilihan

secara alamiah tidak mengimbangi pencemaran yang terjadi. Udara yang bersih adalah udara

yang mempunyai komposisi campuran gas-gas, seperti pada tabel 6 di bawah ini.

Tabel 6. Komposisi campuran gas

No Komposisi Rumus Konsentrasi

(%) (ppm)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Nitrogen

Oksigen

Argon

Karbon dioksida

Neon

Helium

Metana

Dinitrogen oksida

Hydrogen

Xenon

Nitrogen dioksida

N2

O2

Ar

CO2

Ne

He

CH4

N2O

H2

Xe

NO2

78,09

20,94

0,93

3,15.10-2

1,8.10-3

5,2.10-4

1,5.10-4

5.10-5

5.10-5

8.10-6

2.10-6

780.900

209.400

9.300

315

18

5,2

1,5

0,5

0,5

0,08

0,02

Catatan : ppm = parts per million (bagian per sejuta)

1% = 10.000 ppm

Udara dikatakan tercemar jika komposisi udara bersih berubah. Hal ini disebabkan oleh

adanya zat asing yang memasuki udara karena kegiatan manusia yang berkaitan dengan

pertumbuhan jumlah penduduk dunia dan meningkatnya kegiatan industri, atau meningkatnya

konsentrasi salah satu atau beberapa zat yang terkandung di dalam udara bersih. Nilai batas

ambang zat pencemar udara sebagai berikut : Tabel 7. Nilai ambang batas pencemar udara.

181


No Polutan Keterangan

1.

2.

3.

4.

5.

Debu

Belerang dioksida (SO2)

Karbon monoksida (CO)

Oksida nitrogen

Hidrokarbon

Rata-rata tekanan = 260 gr/m3

Maksimum 24 jam = 260 gr/m3

Rata-rata tekanan = 0,03 ppm

Rata-rata selama 24 jam = 0,14 ppm

Maksimum 8 jam = 9 ppm

Maksimum 1 jam = 35 ppm

Rata-rata tekanan = 0,05 ppm

Maksimum 3 jam = 0,24 ppm

Secara garis besar, sumber-sumber terjadinya pencemaran udara

disebabkan oleh :

Kerusakan lingkungan

Berdasarkan faktor penyebabnya, bentuk kerusakan lingkungan

hidup dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

1) Bentuk Kerusakan Lingkungan Hidup Akibat Peristiwa Alam

Berbagai bentuk bencana alam yang akhir-akhir ini banyak

melanda Indonesia telah menimbulkan dampak,yaitu rusaknya

lingkungan hidup. Dahsyatnya gelombang tsunami yang

memporakporandakan bumi Serambi Mekah dan Nias, serta gempa

5 skala Ritcher yang meratakan kawasan DIY dan sekitarnya,

merupakan contoh fenomena alam yang dalam sekejap mampu

merubah bentuk muka bumi.

Peristiwa alam lainnya yang berdampak pada

kerusakan lingkungan hidup antara lain:

a. Letusan gunung berapi

Letusan gunung berapi terjadi karena aktivitas magma di

perut bumi yang menimbulkan tekanan kuat keluar

melalui puncak gunung berapi.

Aktivitas Mandiri

Agar lebih mengenal lingkungan sekitar kalian, deskripsikan bagaimana kondisi lingkungan tempat tinggal kalian. Bagaimanakah menurut kalian, dari segi apakah kenyamanan suatu tempat tinggal ditentukan? Presentasikan pendapat kalian dalam diskusi kelas.

Gambar 18. Gunung merapi

182


Bahaya yang ditimbulkan oleh letusan gunung berapi antara lain berupa:

1) Hujan abu vulkanik, menyebabkan gangguan

pernafasan.

2) Lava panas, merusak, dan mematikan apa pun

yang dilalui.

3) Awan panas, dapat mematikan makhluk hidup yang

dilalui.

4) Gas yang mengandung racun.

5) Material padat (batuan, kerikil, pasir), dapat menimpa

perumahan, dan lain-lain.

b. Gempa bumi

Gempa bumi adalah getaran kulit bumi yang bisa disebabkan karena beberapa hal, di

antaranya kegiatan magma (aktivitas gunung berapi), terjadinya tanah turun, maupun karena

gerakan lempeng di dasar samudra. Manusia dapat mengukur berapa intensitas gempa, namun

manusia sama sekali tidak dapat memprediksikan kapan terjadinya gempa. Oleh karena itu,

bahaya yang ditimbulkan oleh gempa lebih dahsyat dibandingkan dengan letusan gunung

berapi. Pada saat gempa berlangsung terjadi beberapa peristiwa sebagai akibat langsung

maupun tidak langsung antaranya:

(1) Berbagai bangunan roboh.

(2) Tanah di permukaan bumi merekah, jalan menjadi putus.

(3) Tanah longsor akibat guncangan.

(4) Terjadi banjir, akibat rusaknya tanggul.

(5) Gempa yang terjadi di dasar laut dapat menyebabkan tsunami (gelombang pasang).

2) Kerusakan Lingkungan Hidup karena Faktor Manusia

Manusia sebagai penguasa lingkungan hidup di

bumi berperan besar dalam menentukan

kelestarian lingkungan hidup. Manusia sebagai

makhluk ciptaan Tuhan yang berakal budi

mampu merubah wajah dunia dari pola

kehidupan sederhana sampai ke bentuk

kehidupan modern seperti sekarang ini. Namun

sayang, seringkali apa yang dilakukan manusia

tidak diimbangi dengan pemikiran akan masa Gambar 20. Tumpukan sampah sebagai

sumber pencemaran

Gambar 19. Jalan Rusak akibat tanah Longsor

183


depan kehidupan generasi berikutnya. Banyak kemajuan yang diraih oleh manusia membawa

dampak buruk terhadap kelangsungan lingkungan hidup.

Beberapa bentuk kerusakan lingkungan hidup karena faktor manusia, antara lain:

a. Terjadinya pencemaran (pencemaran udara, air, tanah, dan suara) sebagai dampak adanya

kawasan industri.

b. Terjadinya banjir, sebagai dampak buruknya drainase atau sistem pembuangan air dan

kesalahan dalam menjaga daerah aliran sungai dan dampak pengrusakan hutan.

c. Terjadinya tanah longsor, sebagai dampak langsung dari rusaknya hutan. Beberapa ulah

manusia yang baik secara langsung maupun tidak langsung membawa dampak pada

kerusakan lingkungan hidup antara lain:

(a) Penebangan hutan secara liar penggundulan hutan).

(b) Perburuan liar.

(c) Merusak hutan bakau.

(d) Penimbunan rawa-rawa untuk pemukiman.

(e) Pembuangan sampah di sembarang tempat.

(f) Bangunan liar di daerah aliran sungai (DAS).

(g) Pemanfaatan sumber daya alam secara berlebihan di luar batas.

Pencemaran udara yang diakibatkan oleh kegiatan alam

tentu tidak dapat dicegah. Tetapi, dengan pengawasan

terhadap kegiatan alam, seperti gunung berapi dan

mempelajari tingkah laku iklim, maka dapat dilakukan

peramalan dan tindakan dini untuk mengurangi atau mencegah

kerusakan dan kerugian yang akan terjadi.

Zat pencemar udara yang sering dijumpai, antara lain

seperti pada tabel 8 di bawah ini.

Tabel 8. Komposisi campuran gas

No Zat

pencemar

Wujud Efek pada manusia Cara Penanggulangannya

1. Karbon

monoksida

Gas Bersifat racun, dapat menimbulkan

rasa sakit pada mata, saluran

pernafasan, dan paru-paru. Bila

Corong asap pembakaran

setinggi mungkin dan

usahakan pembakaran bahan

Buat kelompok 3 – 5 orang, pilihlah suatu kawasan yang terdapat di daerah kalian seperti persawahan, sungai, hutan, rawa, atau yang lainnya.• Deskripsikan unsur-unsur apa sajakah yang terdapat di kawasan tersebut, rinci jenis dan namanya.• Buat laporan singkat, dan presentasikan.

Gambar 21. contoh lingkungan yang

masih bersih

Gambar 21. contoh lingkungan yang

masih bersih

184


(CO) masuk ke dalam darah bereaksi

dgn hemoglobin menjadi

karbosihemoglobin

CO + Hb → COHb

CO berikatan sangat kuat dengan

Hb sehingga menghalangi fungsi

utama Hb membawa oksigen bagi

tubuh.

bakar sesempurna mungkin.

2. Karbon

dioksida

(CO2)

Gas Dapat menaikkan suhu udara

sebab CO2 di udara dapat

melewatkan sinar ultraungu dan

sinar tampak tetapi menahan sinar

inframerah yang dipantulkan.

Peristiwa ini dikenal dengan efek

rumah kaca (green house effect)

Lingkungan perlu dihijaukan

guna menyerap CO2 melalui

proses fotosintesis

nCO2 + n H2O → (CH2O)n +

nH2O

3. Oksida

nitrogen

(NO, NO2,

PAN)

Gas

kabut

Campuran gas NO, NO2 dan PAN

(Peroksi Asetil nitrat) membentuk

asap kabut yang menimbulkan rasa

perih pada mata dan saluran

pernafasan.

N2 dan O2 di udara tidak

bereaksi pada suhu biasa.

Akan tetapi, pada

pembakaran bahan bakar

yang suhunya mencapai

2000 – 3000 F, kedua gas

tersebut bereaksi

menghasilkan gas NO,

kemudian di udara berubah

menjadi gas NO2

N2 + O2 → 2NO

2NO + O2 → 2NO2

NO2 → NO + O

O + O2 → O3

atau atom oksigen dengan

NO, NO2 dan hidrokarbon

dari hasil pembakaran bahan

bakar menghasilkan PAN

CH3 – C – CONO2

||

185


O

Untuk mencegah

peningkatan kadar NO dan

NO2, maka mesin mobil

dianjurkan menggunakan

katalis converter, yaitu

katalis yang dapat mengubah

oksida nitrogen menjadi gas

nitrogen.

4. Oksida

belerang

(SO2)

Gas Gas SO2 berasal dari hasil

pembakaran batu bara dan minyak

pada pabrik, yang bila:

a. terisap dalam pernapasan, akan

bereaksi dengan air di dalam

saluran pernapasan, dan asam

sulfite yang terbentuk merusak

jaringan dan menimbulkan rasa

sakit

SO2+H2O→ H2SO3

Apabila SO3 yang terisap, maka

yang terbentuk adalah aam

sulfat, ini lebih berbahaya lagi.

2SO2 + O2 → 2 SO3

SO3+ H2O → H2SO4

b. di udara banyak mengandung

oksida belerang. Bila hujan,

akan terlarut menyebabkan

hujan asam, mengakibatkan pH

air atau tanah turun sehingga

dapat menimbulkan kerusakan

pada tumbuhan.

Gunakan bahan baker yang

baik, yaitu bahan baker yang

mengandung belerang.

186


5. Butiran

(debu, asap,

logam, dan

lain-lain)

Padatan Zat pencemar ini berasal dari

pembakaran tungku pembangkit

listrik, industri dan kendaraan

bermotor yang menggunakan zat

tambahan untuk meningkatkan

efisiensi motor baker yaitu TEL

(timbale tetra etil, Pb(C2H5)4).

Efeknya dapat mengganggu

pernapasan, khusus untuk logam

timbale (Pb) merupakan racun dan

dapat menimbulkan kerusakan

pada otak dan ginjal.

Dengan memasang alat

pengisap debu yang

dipasang sebelum cerobong

asap.

Untuk zat tambahan pada

bahan baker kendaraan

bermotor, dewasa ini, dunia

membatasi penggunaan

senyawa timbale di dalam

bensin

3. PEMANASAN GLOBAL

Atmosfer bumi tidak pernah bebas dari perubahan. Komposisi, suhu, dan kemampuan

membersihkan diri selalu bervariasi sejak planet bumi ini terbentuk. Dengan demikian makin

meningkatnya jumlah penduduk yang disertai dengan meningkatnya kegiatan maunusia terutama

dalam bidang transportasi, maka pakar-pakar atmosfer dunia memprediksi akan terjadi kenaikan

suhu di seluruh permukaan bumi yang dikenal dengan pemanasan global. Pemanasan global ini

terjadi sangat cepat yang disebabkan peningkatan efek rumah kaca dan gas rumah kaca.

Efek rumah kaca dapat diterangkan sebagai berikut. Energi matahari yang masuk ke bumi

mengalami :

25 % dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer

25 % diserap awan

45 % diadsorpsi permukaan bumi

5 % dipantulkan kembali oleh permukaan bumi.

Energi yang diabsorpsi dipantulkan kembali dalam bentuk

radiasi infra-merah oleh awan dan permukaan bumi.

Namun sebagian besar infra merah yang dipancarkan

bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas rumah

kaca lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi

Dalam keadaan normal efek rumah kaca dibutuhkan. Dengan adanya efek rumah kaca

perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak jauh berbeda, artinya pada waktu malam

suhu rata-rata di permukaan bumi yang tidak terkena energi matahari akan sangat rendah bila

tidak ada efek rumah kaca.

Gambar 23.

187


Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah sulfur dioksida (SO2),

nitrogen monoksida (NO), dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organic seperti

gas metana (CH4) dan kholorofluoro karbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting

dalam meningkatkan efek rumah kaca dan disebut gas rumah kaca. Dalam tabel di bawah ini

tampak konstribusi dari gas-gas tersebut pada efek rumah kaca dan sumber energi global.

3.1. Dampak Lingkungan Pemanasan Global

Selama era pra-industri, menurut perkiraan efek rumah kaca telah meningkatkan suhu

bumi rata-rata sekitar 10 – 5

0 C. Perkembangan ekonomi dunia memperkirakan konsumsi global

bahan baker fosil akan terus meningkat. Hal ini menyebabkan emisi karbon dioksida antara 0,3 –

2% pertahun dan bila kecenderungan peningkatan gas rumah kaca tetap seperti sekarang akan

menyebabkan peningkatan pemanasan global antara 1,5 – 4,50C sekitar tahun 2030.

Apa akibat dari kenaikan suhu tersebut ?

Perubahan (kenaikan) suhu yang cepat akan menyebabkan terjadinya perubahan iklim

yang cepat. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga

mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida (CO2) di atmosfer. Lebih jauh lagi,

pemanasan global dapat menyebabkan lepasnya karbon yang tersimpan di dalam tanah dalam

bentuk bahan-bahan organik yang kemudian teruraikan menjadi CO2 dan CH4 oleh kegiatan

mikroba tanah. Iklim yang bertambah panas akan meningkatkan pemanasan global.

Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang

dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air

laut yang dapat mengancam pemukiman pinggir pantai. Naiknya permukaan laut juga membawa

implikasi lain seperti wilayah pesisir, kerusakan hutan bakau dan terumbu karang, naiknya

salinitas di wilayah Estuaria dan wilayah pesisir lainnya, perubahan lokasi sedimentasi,

berkurangnya intensitas cahaya di dasar laut serta naiknya tinggi gelombang. Akibat perubahan

iklim global, keseimbangan biologis di laut akan mengalami perubahan yang dapat

meningktakan jumlah ganging di lautan. Beberapa jenis ganggang ini diketahui mengeluarkan

racun yang membahayakan kehidupan laut dan dapat meracuni manusia yang memakan ikan dan

hasil laut lainnya.

Jadi, perubahan iklim akibat pemanasan global bukan saja berdampak negative terhadap

ekosistem, melainkan juga langsung mempengaruhi social- ekonomi dan kesehatan masyarakat.

188


3.2. HUJAN ASAM

Pandangan bahwa pencemaran udara semata-mata merupakan masalah urban kini mulai berubah,

hal ini terjadi setelah adanya fakta turunnya hujan asam dan pencemaran udara regional atau

lintas batas lainnya. Atmosfer dapat mengangkut berbagai zat pencemar ratusan kilometer

jauhnya, sebelum menjatuhkannya ke permukaan bumi. Dalam perjalanan jarak jauh ini,

atmosfer bertindak sebagai reactor kimia yang kompleks merubah zat pencemar setelah

berinteraksi dengan substansi lain, uap air dan energi matahari. Pada kondisi tertentu sulfur

oksida (SOx) dan nitrogen oksida (NOx) hasil pembakaran bahan baker fosil akan bereaksi

dengan molekul-molekul uap air di atmosfer menjadi asam sulfat (H2SO4) dan asam nitrat

(HNO3) yang selanjutnya turun ke permukaan bumi bersama air hujan yang dikenal dengan

hujan asam.

Hujan asam telah menimbulkan masalah besar di daratan Eropa dan Amerika serta di

Negara Asia termasuk Indonesia. Dampak negatif dari hujan asam selain rusaknya bangunan dan

berkaratnya benda-benda yang terbuat dari logam, juga terjadinya kerusakan lingkungan

terutama pengasaman (acidification) danau dan sungai. Ribuan danau airnya telah bersifat asam

sehingga tidak ada lagi kehidupan akuatik, dikenal dengan “danau mati”.

Di samping merusak ekosistem perairan, hujan asam mengancam komoditi pertanian

serta menimbulkan kerusakan hutan. Pada akhir tahun 1985, paling sedikit 7 juta Ha hutan di 15

negara Eropa telah rusak dan pada tahun 1986 telah mencapai 30,7 Ha. Kerusakan hutan akibat

hujan asam sekarang ini makin meluas dan makin meningkat tingkat kerusakannya.

Hujan asam juga telah melanda wilayah di Indonesia. Pemantauan hujan asam yang

dilakukan Nadan Metereoligi dan Geofisika (BMG) di tiga kota dapat dilihat pada table di bawah

berikut: Tabel 9. Data pemantauan hujan asam ditiga kota

Gambar 24.

189


Parameter Jakarta Medan Manado

pH

SO4

NO3

NH3

5,56

0,04

1,66

1,42

5,76

0,12

1,86

1,20

5,78

0,04

0,61

0,26

Apabila dibandingkan dengan nilai ambang batas pH yang masih diijinkan bagi

lingkungan hidup, maka tingkat keasaman air hujan di Jakarta sudah mendekati nilai kritis. Air

hujan dengan pH 5,6 dapat menimbulkan kerusakan berbagai jenis logam termasuk terjadinya

perkaratan. Di samping itu dapat merusak tambak-tambak ikan sehingga hasil panennya

berkurang.

Beberapa senyawa kimia lainnya yang berperan dalam merusak lapisan ozon adalah

CCL4 (karbon tetrakhlorida), CHCl3 (metil chloroform) dan NO2 (nitrogen dioksida)

3.3. Penanggulangan Kerusakan Lapisan Ozon

Kerusakan lapisan ozon menjadi semakin meyakinkan dengan ditemukannya lapisan

ozon yang berlubang awal tahun 1985 di Antartika. Tahun 1989 semakin dapat dipastikan bahwa

kerusakan telah bertambah luas, selain di daerah kutub utara juga terjadi di atas kawasan

berpenduduk padat. Rusaknya lapisan ozon di dtratosfer lintang tengah sampai utara berjalan

jauh lebih cepat dari yang diperkirakan. Hasil pengamatan satelit menunjukkan lubang ozon di

Antartika lebih luas dari wilayah Amerika Serikat.

Upaya perlindungan terhadap lapisan ozon dilakukan melalui “Konvensi Wina” pada

tahun 1985 dan pada tahun 1987 Amerika Serikat melarang penggunaan CFC yang digunakan

pada aerosol. Dua tahun kemudian sejumlah peraturan selesai dususun dalam “Protokol

Montreal” dan diberlakukan mulai Januari 1989. Protocol ini diratifikasi 36 negara yang

mencakup 80% konsumen CFC dunia, mengusulkan agar diturunkan produksi dan penggunaan

lima bahan kimia CFC dan tiga jenis Halon secara bertahap sampai tuntas tahun 2005.

Meskipun agak terlambat Indonesia juga meratifikasi. Konvensi Wina dan Protokol

Montreal pada tahun 1992. dengan demikian Indonesia

sepakat menghentikan pembuatan dan penggunaan

bahan perusak ozon tersebut dan mulai Januari 1997

telah dilakukan dengan impor CFC dan sebagai

penggantinya adalah HCFC (Hidro – Chloro- Fluoro –

Carbon) yang mendapat subsidi dari pemerintah dalam

bentuk bea masuk yang lebih kecil

Gambar 26. industri

190


Dengan berlakunya ketentuan itu, Indonesia akan mengeluarkan sanksi bagi importer

produk yang mengandung zat penipis lapisan ozon. (Ozon Depletion Subtances / ODS) antara

lain dengan pengembalian produk impor tersebut ke Negara asal. Badan perlindungan

Lingkungan Dunia mengemukakan, bila Indonesia tidak melakukan hal tersebut di atas

diperkirakan penggunaan ODS akan meningkat dan pada tahun 2010 sudah hampir 4 kali lipat

dari penggunaan tahun 1998.

Refleksi

Dalam sub bab ini, kompentensi yang harus kamu kuasai adalah dapat menjelaskan

kegunaan berbagai hasil fraksi minyak bumi dan dampak yang ditimbulkannya. Cobalah baca

berita berikut.

Polusi udara di kota Bandung sudah sangat parah. Di beberapa wilayah yang kita ukur

seperti Jalan Merdeka dan Asia Afrika, polutan sudah melebihi ambang batas. Pada tahun 2004-

2005, kadar karbon monoksida (CO) di Jalan Merdeka mencapai 18 part per million (ppm).

Padahal, ambang batas atau baku mutunya hanya 9 ppm. Di beberapa tempat yang padat

kendaraan bermotor, kadar nitrogen oksida (NOx) mencapai 0,12 ppm, padahal ambang batasnya

hanya 0,05 ppm. Konsentrasi timbel (Pb) juga amat tinggi.

Pb dalam darah anak-anak di Kota Bandung berkisar antara 2,5-60 mikrogram per

desiliter. Idealnya memang darah harus bersih dari timbel, kalau di bawah 1 mikrogram per

desiliter, masih bagus. Akan tetapi, batas toleransinya 10 mikrogram per desiliter. Dari 400 anak

yang kita teliti, rata-rata kandungan Pb dalam darahnya mencapai 14,13 mikrogram per desiliter.

Jadi, sudah jauh melewati ambang batas.

Berdasarkan berita tersebut, jawablah pertanyaan berikut.

1. Tuliskan zat pencemaran udara dan sembernya!

2. Apakah bahaya dari zat pencemar udara tersebut?

3. Bagaimana cara mengatasi pencemaran udara akibat zat pencemar tersebut?

DAFTAR PUSTAKA

Azhar Arsyad. 2002. Media pembelajaran. Devisi buku perguruan tinggi. Jakarta: PT Raja

Gravindo Persada.

Departemen Pendidikan Nasional . 2006. Pedoman memilih dan Menyusun Bahan Ajar, Jakarta:

Direktorat Jenderal Menejemen Pendidikan Dasar dan Menengah. Direktorat Pendidikan

Pertama.

Muchith.M. 2008. Pembelajaran Kontekstual. Grafika. Semarang.

Muchtaridi dkk,2006. Kimia Kelas X. Yudiastira.

Mulyati Arifin, dkk. 2000. Strategi belajar mengajar kimia. Bandung: FMIPA UPI.

191


Ngalim Purwanto, MP. 2008. Prinsip-prinsip dan Teknik Evaluasi Pengajaran. Bandung:

Remaja Rosdakarya

Nur, M. dan Wikandari, P. R. 2004. Pengajaran Berpusat Kepada Siswa dan Pendekatan

Konstruktivitas dalam Pengajaran. Surabaya: Unesa Pusat Sain dan Matematika Sekolah

Purba, M. 2004. Buku pelajaran ilmu kimia untuk SMA kelas I. Jakarta: Erlangga.

Ratumanan, T. G. 2004. Belajar dan Pembelajaran. Surabaya: Unesa University Press

Sukardjo. 2002. Kapita selekta pendidikan kimia. Yogyakarta: FMIPA Universitas Negeri

Yogyakarta.

Tresna Sastrawijaya. 1988. Proses belajar mengajar kimia. Jakarta: Departemen Pendidikan dan

Kebudayaan.

Trianto. 2007. Model Pembelajaran Terpadu dalam Teori dan Praktek. Jakarta: Prestasi pustaka

Warji, R. 1998. Program belajar mengajar dengan prinsip belajar tuntas (mastery learning).

Surabaya: Institut Dagang Muchtar.

http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_bumi

MINYAK BUMI, PANDUAN BELAJAR SISWA KELAS X · PDF fileSecara umum, didalam kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap hidrokarbon yang memiliki kandungan

Documents