PRAKTIKAL 1
Tajuk : Penyulingan Berperingkat Pengenalan : Petroleum ialah
satu campuran hidrokarbon. Hidrokarbon ini mempunyai bilangan atom
karbon dan hydrogen yang berlainan. Molekul hidrokarbon yang
berantai pendek (iaitu mengandungai beberapa atom karbon sahaja)
mempunyai takat didih yang rendah, manakala hidrokarbon yang
berantai panjang mempunyai takat didih yang tinggi.Petroleum yang
diperolehi daripada telaga minyak merupakan cecair hitam yang
pekat. Petroleum harus ditapiskan untuk mendapatkan pecahan yang
berguna melalui proses penyulingan berperingkat.
Petroleum dan gas asli terbentuk daripada tumbuhan dan haiwan
laut yang amat halus (misalnya plankton) yang sudah mati
berjuta-juta tahun yang lalu. Apabila tumbuhan dan haiwan seni ini
mati, baikainya jatuh ke dasar laut dan terperangkap di dalam pasir
dan lumpur. Pasir dan lumpur ini menjadi batu-batan selepas
berjuta-juta tahun.sisa haiwan dan tumbuhan pula bertukar menjadi
petroleum dan gas asli disebabkan oleh tekanan dan suhu yang tinggi
serta tindakan bacteria.
Petroleum dan gas asli yang terebentuk terperangkap di antara
lapisan batu batan yang tidak berliang di dasar laut. Gas asli yang
lebih ringan akan timbul di atas lapisan petroleum. Petrpleum
mentah yang merupakan cecair yang pekat, hitam, melekit dan likat
apabila dipanaskan di dalam relau pada suhu 400C. Wap yang terhasil
dialukan melalui turus penyulingan untuk mengumpulkan pelbagai
pecahan. Pecahan yang berbeza terkondensasi dan dikumpulkan pada
ketinggian turus yang berbeza mengikut takat didih pecahan.
Sebatian-sebatian yang mempunyai rangkaian karbon yang pendek akan
mendidih terlebih dahulu kerana takat didihnya yang rendah.
Setiap pecahan yang terkumpul mempunyai kegunaan dan
sifat-sifatnya yang tersendiri. Semakin tinggi takat didih pecahan,
semakin likat, gelap, sukar menyala dan terbakar dengan lebih
berjelaga.
Objektif : Mengkaji penyulingan berperingkat petroleum.
Bahan/radas : Petroleum, chip porcelain, kertas turas, kaki
retort, thermometer (-10
360C), kelalang penyulingan, condenser Lieberg, kelalang kon,
kasa
dawai, kaki tungku tiga, piring penyejat dan pembakar
Bunsen.Prosedur :
Rajah 1
A.Penyulingan Berperingkat Petroleum
1. Semua radas ditetapkan mengikut rajah 1
2. Petroleum di dalam kelalang penyulingan dipanaskan secara
perlahan-lahan.
3. Pecahan petroleum yang pertama dikumpulkan pada suhu 30
80C.
4. Pemanasan diteruskan dan penyulingan dikumpulkan dalam
kelalang yang berbeza
Mengikut suhu 80 - 120C, 120 - 160C, 160 - 200C.
B. Sifat-Sifat Hasil Pecahan Penyulingan Petroleum1. Warna bagi
setiap pecahan penyulingan dikaji.2. Kelikatan setiap pecahan
penyulingan diperhatikan dengan menyengetkan kelalang
kon.
3. Bagi setiap pecahan, sedikit daripadanya telah dituang ke
dalam piring penyejat dan dipanaskan. Warna api dan jelaga yang
dihasilkan dicatatkan.PecahanSuhu (C)WarnaKelikatanKecenderungan
kebakaran
Petrol30-80Tidak berwarnaTidak likatSangat tinggi
Nafta80-120Kuning mudaSedikit likatTinggi
Kerosin120-160Perang Agak likatRendah
Diesel160-200Perang tuaLikat Amat rendah
Keputusan : Perbincangan :1. Petroleum terdiri daripada campuran
hidrokarbon yang mempunyai saiz molekul dan
takat didih yang berbeza-beza.
2. Melalui eksperimern yang telah dijalankan, dapat dilihat
bahawa diesel mempunyai takat didih yang lebih tinggi kerana
hidrokarbon yang terkandung mempunyai saiz molekul yang lebih
besar. Bagi petrol pula, ia mempunyai takat didih yang paling
rendah kerana mempunyai saiz molekul hidrokarbon yang lebih kecil.
Daya terikan antara molekul turut bertambah dengan pertambahan saiz
molekul. Oleh itu, saiz molekul bertambah daripada petrol kepada
diesel.3. Semakin bertambah suhu, kelikatan juga bertambah
disebabkan daya tarikan antara molekul bertambah apabiloa saiz
molekul bertambah dan akan menyebabkan molekul sukar untuk
menggelongsor di antara satu sama lain.
4. Molekul hidrokarbon dalam setiap pecahan adalah molekul
kovalen yang tidak berkutub. Oleh itu, hidrokarbon dalam semua
pecahan tidak larut dalam air yang bersifat berkutub.
5. Apabila hasil penyulingan dibakar, jelaga yang dihasilkan
berdasarkan kepada takat didih pecahan tersebut iaitu semakin
tinggi takat didih sesuatu pecahan maka jelaga yang dihasilkan
semakin banyak.
6. Kecenderungan kebakaran pula bergantung kepada semakin tinggi
takat didih semakin sukar pecahan tersebut untuk terbakar. Ini
bermakna diesel sukar terbakar berbanding petrol.Kesimpulan :1.
Petroleum dapat disuling menggunakan proses penyulingan
berperingkat.2. Di beberapa takat suhu, minyak yang berbeza akan
terhasil daripada proses
penyulingan berperingkat.
3. Setiap minyak yang terhasil berbeza mengikut suhu dan
mempunyai sifat yang
tersendiri.
4. Semakin tinggi takat didih, semakin bertambah kelikatan,
semakin sukar
kebolehbakaran, kejelagaan nyalaan semakin bertambah dan warna
juga semakin
bertambah gelap.Soalan :
1. Bincangkan kecenderungan pembakaran pecahan petroleum.
Semakin tinggi takat didih pecahan itu, semakin sukar ia
terbakar dan kuantiti jelaga semakin bertambah kerana peratus
karbon per molekul semakin bertambah dengan bertambahnya takat
didih pecahan itu.
2. Bincangkan hubungan di antara takat didih pecahan dengan:
a) warna pecahan tersebut
makin tinggi takat didih pecahan tersebut, makin gelap warna
pecahan itu.
b) kelikatan pecahan tersebut
makin tinggi takat didih pecahan tersebut, kelikatan pecahan
tersebut makin bertambahc) jumlah jelaga yang dihasilkan
makin tinggi takat didih pecahan tersebut, makin bertambah
jelaga yang dihasilkan.
3. Pecahan X mempunyai formula C6H14. Ramalkan warna, kelikatan
dan jumlah jelaga
yang dihasilkan oleh X.
pecahan X
Kadar suhu80 C - 120 C
ColourKekuningan
kelikatanSedikit likat
Jumlah jelagaTinggi
4. Tuliskan persamaan kimia yang stabil untuk melambangkan
pembakaran gasoline. (C8H18).C8H18 + 25/2 O2 8CO2 + 9H2O
5. Pembakaran tidak lengkap gasoline akan menyebabkan pelepasan
udara beracun
seperti carbon monoxide dan nitik oksida. Tuliskan persamaan
kimia yang stabil
untuk melambangkan pembakaran tidak lengkap gasoline
tersebut?
C8H18 + 19/2 O2 + N2 8CO + 2NO + 9H2O
6. Apa itu biodiesel?
Biodiesel adalah satu bentuk bahan api diesel yang diperbuat
daripada minyak sayuran, lemak haiwan atau gris yang dikitar
semula. Ia adalah selamat, terbiodegrasi dan kurang pencemaran
udara berbanding diesel yang berasaskan petroleum. Biodiesel boleh
digunakan dalam bentuk tulen (B100) atau dicampurkan dengan diesel
petroleum. Campuran biasa termasuk B2 (biodiesel 2%), B5 dan B20.
B2 dan B5 boleh digunakan dengan selamat dalam kebanyakan enjin
diesel.
7. Apakah kelebihan menggunakan biodiesel berbanding minyak
petroleum? Sumber yang boleh diperbaharui
Boleh digunakan dalam kebanyakan enjin diesel
Kurang pencemaran udara
Tidak mengandungi toksid
Selamat dikendalikan
Radas di sediakan seperti gmbar