Post on 06-Dec-2020
ANALISIS PREMIUM, PERTAMAX, PERTAMAX PLUS
MENGGUNAKAN GC 6890N RESOLUSI TINGGI
Laporan Praktik Kerja Lapangan
Oleh
PRATAMA MARHADI
(2304310221)
PROGRAM DIPLOMA III KIMIA TERAPAN
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS INDONESIA
2007
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
ANALISIS PREMIUM, PERTAMAX, PERTAMAX PLUS
MENGGUNAKAN GC 6890 N RESOLUSI TINGGI
PRATAMA MARHADI
2304310221
Menyetujui
Pembibing I Pembimbing II
Dra. Rozza Adriany M.Si Rahmat Wibowo M.Sc
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
iii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, berkah dan karuniaNya, sehingga penulisan laporan Praktik
Kerja Lapangan di PPPTMGB ”LEMIGAS” Jakarta ini dapat diselesaikan.
Laporan ini disusun sebagai salah satu tugas akhir dari mata kuliah Praktek
Kerja Lapangan, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam, Universitas Indonesia.
Adapun terselesainya laporan ini tidak terlepas dari keterlibatan dan bantuan
dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu terima
kasih diucapkan kepada:
1. Dra. Susilowati M.Sc, selaku ketua program D3 Kimia Terapan FMIPA
Universitas Indonesia.
2. Ir. Widyastuti M.Sc selaku sekretaris program D3 Kimia Terapan FMIPA
Universitas Indonesia.
3. Bpk. Rahmat Wibowo M.Sc, selaku dosen pembimbing II yang telah
membimbing penulis dalam pembuatan laporan Praktik Kerja Lapangan.
4. Ibu Dr.Ing. Evita H. Legowo, Kepala PPPTMGB “LEMIGAS”.
5. Bapak Agus Salim S.H.M.H., Kepala Bidang Program dan Afiliasi PPPTMGB
“LEMIGAS”.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
iv
6. Bapak Anwir Murad S.T, Kepala Kelompok Analitik dan Kimia Terapan
PPPTMGB “LEMIGAS”.
7. Ibu Dra. Roza Adriany M.Si., pembimbing I yang berada di lapangan yang telah
membimbing dan memberi pengarahan kepada penulis selama PKL.
8. Iman dan Uni Rika, operator di laboratorium GC untuk pengalaman dan semua
ilmunya.
9. Semua karyawan dan karyawati di PPPTMGB “LEMIGAS”, terutama di
Kelompok Analitik dan Kimia Terapan.
10. Ayahanda, Ibunda, adikadik tercinta dan seluruh keluarga yang telah
memberikan dukungan moril dan materiil yang menjadi semangat hidup bagi
penulis.
11. Revandzoo, Endrika, Selfi Mayasari dan Richo Candra yang telah membantu
dan menjadi teman sepenanggungan selama PKL di PPPTMGB “LEMIGAS”.
12. Putu Grahita, Heru Dermawan , Rasyid Ginanjar, Sita Amalia, Vino Hasyim
terima kasih atas doa, bantuan, dukungan dan semangatnya.
13. Apriani Wulandari yang selalu membantu, mendoakan penulis dalam
menyelesaikan laporan PKL ini.
14. Abdul Malik, David, Patink, terimakasih atas persahabatannya, hidup selalu
”Ezackly One”.
15. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu dalam menyelesaikan PKL dan penyusunan laporan.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
v
Penyusunan laporan Praktik Kerja Lapangan ini disadari penulis masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun diharapkan demi
kesempurnaan penulisan lainnya di masa yang akan datang.
Harapan penulis semoga Laporan Praktik Kerja Lapangan ini dapat bermanfaat
bagi seluruh mahasiswa Kimia Terapan Fakultas MIPA Universitas Indonesia
khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Jakarta, Juni 2007
Penulis
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
vi
ABSTRAK
PROGRAM D3 KIMIA TERAPAN
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS INDONESIA
2007
PRATAMA MARHADI (2304310221)
ANALISIS PREMIUM, PERTAMAX, PERTAMAX PLUS
MENGGUNAKAN GC 6890N RESOLUSI TINGGI
( xv + 103 halaman ; tabel, lampiran, gambar)
Bensin merupakan campuran senyawa hidrokarbon yang mempunyai
kisaran titik didih dari 30°C sampai dengan 210°C yang digunakan sebagai bahan
bakar motor dengan sistem penyalaan cetusan busi (spark ignition engine). Pada
umumnya terdiri atas 200 – 300 senyawa hidrokarbon yang kompleks dari C5
sampai C11 yang berasal dari distilasi langsung minyak bumi dan hasil proses
konversi untuk meningkatkan jumlah dan mutu bensin.
Untuk memberikan kinerja motor yang baik, bensin harus mempunyai sifat
pembakaran yang baik yang dinyatakan dengan angka oktana yang tinggi. Sifat
kimia dan fisika bensin tergantung dari komposisi hidrokarbonnya. Pada
umumnya senyawa parafin mempunyai angka oktana paling rendah dan
meningkat dengan meningkatnya cabang (isoparafin), diikuti oleh senyawa olefin,
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
vii
naphtena dan aromatik yang mempunyai angka oktana paling tinggi. Untuk
meningkatkan angka oktana harus melalui proses sekunder misalnya proses
reforming. Analisis dilakukan dengan metode kromatografi gas berdasarkan
metode uji ASTM (American Society for Testing and Materials) D6730 dan
metode DHA (Detailed Hydrocarbon Analyzer) yang direkomendasikan untuk
analisis hidrokarbon dengan range titik didih hingga 225 °C. Analisis kualitatif
dilakukan dengan membandingkan puncak komponen hidrokarbon di dalam
contoh dengan puncak komponen hidrokarbon pada larutan standar nparaffin dan
RFA. Alat kromatografi gas yang digunakan dilengkapi dengan sistem injeksi
otomatis, dan menggunakan kolom kapiler 100 meter dengan detektor jenis FID
(Flame Ionization Detector).
Hasil analisis yang diperoleh adalah konsentrasi masingmasing
hidrokarbon yang dikelompokkan berdasarkan PONA (paraffin, olefin, naphtena
dan aromatik). Hasil yang didapat pada analisis ini dalam % massa, % volume, %
mol untuk setiap komponen yang terdapat dalam sampel. Hasil dapat juga
disajikan dalam bentuk total dari nparaffin, iparaffin, olefin, naphtena, dan
aromatik. Dari percobaan ini didapat sekitar iparrafin sekitar 19 – 33 % volume,
nparafin sekitar 5 –17 % volume, olefin sekitar 9 – 34 % volume, naphtena
sekitar 7 – 8 % volume, aromatik sekitar 21 – 25 % volume, benzena sekitar 1 – 2
% volume.
Hasil analisis untuk komposisi hidrokarbon untuk bensin baik Premium,
Pertamax, Pertamax Plus menunjukkan masih belum memenuhi standar
spesifikasi bensin yang ditetapkan pemerintah dan WWFC (World Wide Fuel
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
viii
Charter) terutama untuk kadar olefinnya. Akan tetapi untuk kandungan aromatik
dan benzena sudah memenuhi spesifikasi yang ditetapkan pemerintah yang
mengacu pada spesifikasi WWFC.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
ix
DAFTAR ISI
halaman
HALAMAN JUDUL.................................................................................................i
LEMBAR PERSETUJUAN ...................................................................................ii
KATA PENGANTAR............................................................................................iii
ABSTRAK..............................................................................................................vi
DAFTAR ISI..........................................................................................................ix
DAFTAR TABEL.................................................................................................xiii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiv
DAFTAR LAMPIRAN..........................................................................................xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Praktik Kerja Lapangan..........................................1
1.2 Waktu dan Tempat Praktik Kerja Lapangan....................................3
1.3 Tujuan Praktik Kerja Lapangan.......................................................4
BAB II INSTITUSI PPPTMGB ”LEMIGAS”
2.1 Sejarah PPPTMGB “LEMIGAS”...................................................6
2.2 Visi dan Misi PPPTMGB “LEMIGAS”.........................................9
2.3 Struktur Organisasi PPPTMGB “LEMIGAS”................................9
2.3.1 Laboratorium.....................................................................10
2.3.1.1 Laboratorium Eksplorasi.......................................11
2.3.1.2 Laboratorium Eksploitasi......................................13
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
x
2.3.1.3 Laboratorium Proses.............................................13
2.3.1.4 Laboratorium Aplikasi Produk..............................14
2.3.1.5 Laboratorium Teknologi Gas................................14
2.3.1.6 Laboratorium Kalibrasi.........................................15
BAB III ISI
3.1 Jadwal kegiatan PKL......................................................................16
3.2 Teori...............................................................................................16
3.2.1 Minyak Bumi.....................................................................16
3.2.1.1 Komposisi Minyak Bumi......................................19
3.2.1.2 Jenis – Jenis Minyak Bumi...................................23
3.2.1.3 Proses Pengolahan Minyak Bumi.........................24
3.2.2 Bensin (gasoline)...............................................................28
3.2.2.1 Proses Terbetuknya Bensin...................................29
3.2.2.2 Spesifikasi Bensin.................................................29
3.2.2.3 Sifatsifat Fisika Kimia Bensin............................31
3.2.3 Kromatografi......................................................................36
3.2.3.1 Pembagian Kromatografi......................................38
3.2.3.2 Kromatografi Gas..................................................39
3.2.3.3 Sistem Kromatografi.............................................40
3.2.3.3.1 Gas Pembawa.......................................40
3.2.3.3.2 Pemasukan Cuplikan............................42
3.2.3.3.3 Kolom...................................................43
3.2.3.3.4 Penyangga Padat..................................44
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
xi
3.2.3.3.5 Fasa Stasioner.......................................45
3.2.3.3.6 Temperatur...........................................47
3.2.3.3.7 Detekor.................................................48
3.2.3.3.8 Pencatat................................................49
3.2.3.4 Efisiensi Kolom.....................................................49
3.2.3.5 Analisis Kualitatif................................................50
3.2.3.6 Analisis Kuantitatif..............................................51
3.2.4 Metode Uji ASTM D6730 dan Detailed Hydrocarbon
Analyzer (DHA).................................................................52
3.2.5 Verifikasi Peralatan dengan Metode Uji ASTM D 6730 dan
DHA...................................................................................54
3.3 Metode Percobaan...........................................................................55
3.3.1 Alat.....................................................................................55
3.3.2 Bahan..................................................................................56
3.3.3 Kondisi Operasi Alat GC 6890 N......................................56
3.4 Cara Kerja.....................................................................................57
3.4.1 Verifikasi GC 6890N........................................................57
3.4.2 Sampel...............................................................................57
3.5 Hasil..............................................................................................58
3.5.1 Penentuan Jumlah Plat Teoritis Pentana............................58
3.5.2 Penentuan Nilai Faktor Retensi (k)....................................58
3.5.3 Resolusi relatif dari Oxygenate menggunakan resolusi t
butanol terhadap 2methylbutene2 pada 35 oC.................58
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
xii
3.5.4 Kemiringan \ Tailing Oksigenat.........................................59
3.5.5 Komposisi Komponen Hidrokarbon Dalam Bentuk
PONA.................................................................................59
3.5.6 Komposisi Komponen Hidrokarbon Dalam Bentuk
Individual Komponen.........................................................60
3.5.7 Nilai RON terhitung...........................................................60
3.6 Pembahasan....................................................................................61
3.6.1 Verifikasi alat GC 6890 N resolusi tinggi..........................61
3.6.2 Analisis Sampel dengan GC 6890 N.................................64
3.6.3 Analsis Kualitatif...............................................................68
3.6.4 Analisis Kuantitatif............................................................69
3.6.4.1 Kandungan Paraffin................................................69
3.6.4.2 Kandungan Olefin...................................................71
3.6.4.3 Kandungan Naphten...............................................71
3.6.4.4 Kandungan Aromatik.............................................72
3.7 Kesimpulan....................................................................................73
BAB IV PENUTUP......................................................................................75
4.1 Hasil Praktik Kerja Lapangan........................................................75
4.2 Manfaat Praktik Kerja Lapangan...................................................75
4.3 Saran..............................................................................................76
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................77
LAMPIRAN...........................................................................................................78
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel III.1 Minyak bumi dan penggunaannya.......................................................17
Tabel III.2 Komposisi Minyak Bumi.....................................................................22
Tabel III.3 Kandungan hidrokarbon dan angka oktana dalam bensin di
Indonesia..............................................................................................30
Tabel III.4 Kadar % Volume benzena dan aromatik untuk spesifikasi bensin
pada negara Korea Selatan dan Jepang..............................................35
Tabel III.5 Pembagian Kromatografi.....................................................................38
Tabel III.6 Komposisi Pertamax............................................................................59
Tabel III.7 Komposisi Premium.............................................................................59
Tabel III.8 Komposisi Pertamax Plus....................................................................60
Tabel III.9 RON (Research Octane Number) dari premium, pertamax, pertamax
plus......................................................................................................60
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar II. Struktur Organisasi PPPTMGB “LEMIGAS” .....................................9
Gambar III.1 Hasil minyak bumi dengan proses destilasi bertingkat....................18
Gambar III.2 Kromatogram Trans – butanol.........................................................64
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi Premium 1.......................................................................78
Lampiran 2. Komposisi Pertamax 1.......................................................................82
Lampiran 3. komposisi Pertamax Plus 1................................................................88
Lampiran 4. Perhitungan manual % massa ...........................................................94
Lampiran 2. Perhitungan manual % mol................................................................95
Lampiran 6. Perhiutngan manual % volume..........................................................96
Lampiran 7. Instrument GC 6890N.......................................................................97
Lampiran 8. Kromatogram Premium 1..................................................................97
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
1
BAB I
PENDAHULUAN
Peningkatan proses industri merupakan suatu investasi kemajuan di bidang
teknologi. Didukung dengan perkembangan yang cukup pesat seperti pada negara
negara berkembang akan menuntut persaingan didalam bidang industri. Hal utama
yang harus dimiliki adalah kemampuan untuk menguasai, memanfaatkan dan
melakukan pengembangan dalam bidang Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
(IPTEK) sehingga dapat menghasilkan produk baru yang meiliki kualitas yang
lebih baik. Salah satu contohnya adalah BBM (Bahan Bakar Minyak). Pada saat
ini, perusahaan swasta memiliki hak untuk bersaing dengan perusahaan dalam
negeri yaitu Pertamina. Oleh karena itu dengan adanya persaingan tersebut
menuntut kualitas BBM yang diproduksi oleh Pertamina harus memiliki kualitas
yang baik dan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan pemerintah.
1.1 Latar Belakang Praktik Kerja Lapangan
Kehidupan seharihari manusia sangat erat kaitannya dengan suatu proses
kimia, baik secara langsung maupun tak langsung. Sandang, pangan, maupun
papan yang selama ini dikonsumsi oleh manusia merupakan suatu produk yang
dihasilkan melalui proses produksi yang berkaitan dengan proses kimia. Oleh
karena itu, terdapat sebuah hubungan yang sangat erat antara ilmu pengetahuan
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
2
khususnya ilmu kimia, terhadap suatu proses produksi sandang, pangan,
maupun papan, dimana teori sangat menunjang proses produksi yang bersifat
aplikatif sehingga keduanya dapat saling menunjang satu sama lain.
Dengan adanya kesempatan melakukan praktek kerja lapangan, saya
sebagai mahasiswa diharapkan dapat membandingkan dan menerapkan
pengetahuan akademis yang telah didapatkannya selama berada di bangku kuliah,
dengan memberikan sedikit kontribusi pengetahuan pada instansi dimana
mahasiswa tersebut bekerja, secara jelas dan konsisten dengan komitmen tinggi.
Dalam praktek kerja lapangan, saya sebagai mahasiswa memiliki kesempatan
untuk melihat aplikasi dari teori yang selama ini dipelajari maupun varian dari
teori yang telah ada.
Untuk mencapai maksud tersebut, maka setiap mahasiswa di Departemen
Kimia Terapan Universitas Indonesia diharuskan untuk mengikuti praktek kerja
lapangan sebagai salah satu syarat dan penilaian untuk memenuhi beban studi
sebanyak 4 sks sesuai dengan kurikulum yang berlaku. Praktek kerja lapangan ini
diharapkan dapat memberikan kesempatan bagi saya sebagai mahasiswa untuk
mempersiapkan diri dengan berbagai macam pengalaman yang selalu mengikuti
dan tanggap terhadap segala perkembangan dan perubahan yang terjadi di dunia
industri saat ini. Dengan begitu saya dapat menjadi lulusan terampil serta
berkualitas yang siap terjun ke dalam dunia kerja.
Dalam praktek kerja lapangan ini sampel yang akan dianalisis adalah
merupakan salah satu hasil destilasi bertingkat dari minyak bumi yaitu gasoline
(bensin). Bensin merupakan cairan yang sangat penting karena permintaan akan
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
3
bahan bakar minyak (BBM) bensin meningkat terus seiring dengan pertambahan
kendaraan bermotor.
Analisis komposisi komponen hidrokarbon dalam baik dalam bentuk
PONA maupun secara individual komponen yang ada dalam bensin premium
pada penelitian ini dilakukan dengan metode kromatografi gas dengan metode uji
ASTM D6730 dan DHA Analyzer. Digunakan kromatografi gas karena metode
ini sangat cocok untuk menganalisis senyawasenyawa hidrokarbon yang bersifat
volatil yang sangat kompleks dengan range titik didih hingga 225 °C
Ada beberapa metode uji lain untuk analisis komponen hidrokarbon
dalam fraksi minyak bumi, seperti ASTM D 5134 yang menggunakan kolom
kapiler 50 meter, tetapi metode uji ini hanya direkomendasikan untuk komponen
hidrokarbon hingga C9. Metode uji lainnya yaitu ASTM D 5443 dengan multi
kolom yang direkomendasikan untuk komponen hidrokarbon hingga C14. Tetapi
metode ini kurang efisien karena berdasarkan pengalaman di laboratorium
penggunaan banyak kolom lebih rumit terutama dalam hal pembersihan masing
masing kolom. Sehingga dalam analisis ini digunakan metode uji ASTM D 6730
yang direkomendasikan untuk komponen hidrokarbon hingga dengan C14 dengan
menggunakan kolom tunggal.
1.2 Waktu dan Tempat Praktik Kerja Lapangan
Pelaksanaan Praktek Kerja Lapangan ini berlangsung pada :
Periode : 16 Maret 2007 – 16 May 2007
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
4
Tempat : PPPTMGB “LEMIGAS”
Alamat : Jl. Ciledug Raya Kav. 109 Cipulir, Kebayoran lama,
Jakarta Selatan
1.3 Tujuan Praktik Kerja Lapangan
Adapun tujuan umum pelaksanaan praktek kerja lapangan ini adalah :
1. Mendapatkan pengalaman kerja sebelum memasuki dunia kerja.
2. Mampu menerapkan serta membandingkan ilmu yang diperoleh
dalam perkuliahan dengan praktek di lapangan
3. Mempelajari sekaligus menambah wawasan mahasiswa mengenai
teknologi, sistem, dan manajemen produksi yang saat ini tengah
berkembang pesat sebagai salah satu pendukung berkembangnya
teknologi industri.
4. Menyerap pengalaman operasional dari suatu industri dalam
menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi yang diterapkan
dalam sistem produksi perusahaan serta penggunaan sumber
dayanya.
5. Memenuhi kewajiban mata kuliah Prektek Kerja Lapangan dari
Departemen Kimia Terapan Universitas Indonesia dengan bobot 4
sks sebagai salah satu persyaratan kelulusan.
Tujuan khusus pelaksanaan praktek kerja lapangan ini adalah :
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
5
1. Dapat melakukan verifikasi dan validasi dengan metode uji yang
telah ditetapkan oleh ”LEMIGAS” terhadap Alat Gas
Cromathography Agilent Technoligies 6890 yang memiliki kolom
dengan panjang 100 meter dan memiliki resolusi tinggi.
2. Menentukan komposisi hirokarbon fraksi bensin yang terdiri atas
golongan PONA yaitu parafain, olefin, naften, aromatik dengan
metode uji gabungan antara metode DHA (Detailed Hydrocarbon
Analiysis) dan metode ASTM D6730 dengan hasil yang
didapatkan berupa % massa, % volume, dan % mol untuk tiap
komponennya.
3. Menentukan TBP (True Boiling Point) distribution fraksi bensin.
4. Mengetahui waktu retensi yang dihasilkan oleh tiap komponen
penyusun gasoline.
5. Mengetahui Oktan Number yang diperoleh dengan GC 680N
untuk fraksi bensin yaitu premium, pertamax dan pertamax plus.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
7
BAB II
INSTITUSI
PPPTMGB ”LEMIGAS”
2.1 Sejarah PPPTMGB “LEMIGAS”
PPPTMGB “LEMIGAS”, lengkapnya Pusat Penelitian dan Pengembangan
Teknologi Minyak dan Gas Bumi "LEMIGAS", berada di bawah lingkungan
Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Energi dan Sumber Daya
Mineral. PPPTMGB “LEMIGAS” pada awalnya disebut Lembaga Minyak dan
Gas Bumi, berdiri berdasarkan Surat Keputusan Menteri Nomor 17/M/MIGAS/65
tanggal 11 Juni 1965 dan Surat Keputusan Menteri MIGAS Nomor
208a/M/MIGAS/65 yang memiliki 3 tugas pokok yaitu Riset, Pendidikan dan
Pelatihan, serta Dokumentasi dan Publikasi di bidang perminyakan.
Latar belakang berdirinya Lembaga Minyak dan Gas Bumi adalah karena
hampir semua pengetahuan, data dan tenaga ahli di bidang perminyakan dikuasai
atau menjadi monopoli perusahaanperusahaan asing, sedangkan lapangan
maupun cadangan minyak dan gas bumi merupakan milik negara. Pemerintah
menyadari bahwa kebutuhan minyak dan gas bumi akan berkembang dengan
pesat. Hal ini harus disikapi dengan kemajuan kemampuan teknis ilmiah serta
teknologi agar minyak
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
8
dan gas bumi benarbenar dapat dimanfaatkan bagi kepentingan masyarakat,
bangsa dan negara.
Seiring dengan berkembangnya industri minyak dan gas bumi di dunia,
para pendiri Lembaga Minyak dan Gas Bumi telah mempelajari kebutuhan suatu
lembaga dari pihakpihak luar yang melakukan penelitian dan pengembangan di
bidang minyak dan gas bumi untuk disesuaikan dan diterapkan. Maka,
berdasarkan Keputusan Menteri Pertambangan Nomor 646 Tahun 1977, tanggal
26 Desember 1977 yang kemudian berdasarkan Surat Keputusan Menteri
Pertambangan dan Energi Nomor 1092 Tahun 1984, tanggal 5 November 1984,
Lembaga Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS” berubah nama menjadi PPPTMGB
“LEMIGAS”.
Selanjutnya, untuk menyikapi perkembangan industri migas nasional,
Menteri Pertambangan dan Energi menetapkan Surat Keputusan Nomor 1748
Tahun 1992, tanggal 31 Desember 1992, yang menyatakan PPPTMGB
“LEMIGAS” mempunyai tugas pokok melakukan Penelitian dan Pengembangan,
Dokumentasi Ilmiah serta Pelayanan Jasa Teknologi di bidang Minyak dan Gas
Bumi, serta Pengusahaan Panas Bumi yang berada di bawah Direktorat Jenderal
Minyak dan Gas Bumi, dengan lingkup Teknologi Eksplorasi, Teknologi
Eksploitasi, Teknologi Proses, Teknologi Aplikasi, serta Sistem dan Informasi.
Saat ini, PPPTMGB “LEMIGAS” mempunyai dasar hukum berdasarkan
Keputusan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 150 Tahun 2001,
tanggal 2 Maret 2001 dan Nomor 1915 Tahun 2001, tanggal 23 Juli 2001 tentang
Organisasi dan Tata Kerja Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral serta
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
9
Surat Keputusan Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan ESDM Nomor
361.K/12.00/BLB 2002 tanggal 3 April 2002 tentang Tugas Pokok dan Fungsi
Koordinator Kelompok PPPTMGB “LEMIGAS”, yang menyatakan PPPTMGB
“LEMIGAS” dipimpin oleh seorang Kepala Pusat yang bertanggung jawab
kepada Badan Penelitian dan Pengembangan ESDM dan terdiri dari:
1. Bagian Tata Usaha
2. Bidang Program dan Afiliasi
3. Bidang Sarana Laboratorium dan Mutu
4. Kelompok Program Riset Teknologi Eksplorasi
5. Kelompok Program Riset Teknologi Eksploitasi
6. Kelompok Program Riset Teknologi Proses
7. Kelompok Program Riset Teknologi Aplikasi Produk
8. Kelompok Program Riset Teknologi Gas
Untuk menunjang penerapan sistem manajemen mutu, Kepala Pusat
Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi menetapkan
Surat Keputusan Nomor 21.K/12/BLM/2003 tentang Struktur Organisasi, Tugas
Pokok dan Fungsi Manajemen Mutu Pusat Penelitian dan Pengembangan
Teknologi Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS” Berdasarkan ISO 19–9001– 2001.
Tugas dan Tanggung Jawab jabatan yang melingkupi organisasi tersebut tertuang
dalam DPM 01–1, sedangkan untuk memenuhi persyaratan kompetensi teknis
laboratorium pengujian dan kalibrasi sesuai dengan ISO/IEC 19 – 17025 – 2005
pada laboratorium yang dimiliki, Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
10
Teknologi Minyak dan Gas Bumi menetapkan Surat Keputusan tersendiri
(www.lemigas.com).
2.2 Visi dan Misi PPPTMGB “LEMIGAS”
Visi PPPTMGB “LEMIGAS” adalah menjadi lembaga litbang migas yang
unggul, profesional, bertaraf internasional dan mandiri. Misinya adalah
mengembangkan teknologi baru, memecahkan problem industri minyak dan gas
bumi, serta memberikan masukan pada pemerintah (www.lemigas.com).
2.3 Struktur Organisasi PPPTMGB “LEMIGAS”
Struktur organisasi manajemen mutu Pusat Penelitian dan Pengembangan
Teknologi Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS’ berdasarkan ISO 1990012001
yakni:
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
11
Gambar II. Struktur Organisasi PPPTMGB “LEMIGAS” (www.lemigas.com)
Keterangan:
1. BLM : Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan
Gas Bumi
2. BLM U : Bagian Tata Usaha
3. PU : Komite Pengembangan Usaha
4. LK3 : Komite Lingkungan Keselamatan dan Kesehatan Kerja
5. WM : Wakil Manajemen
6. BLM S : Bidang Sarana Program dan Afiliasi
7. BLM L : Bidang Sarana Laboratorium dan Mutu
8. BLM R : Kelompok Program Riset Teknologi Eksplorasi
9. BLM T : Kelompok Program Riset Teknologi Eksploitasi
10. BLM P : Kelompok Program Riset Teknologi Proses
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
12
11. BLM A : Kelompok Program Riset Teknologi Aplikasi
12. BLM G : Kelompok Program Riset Teknologi Gas
2.3.1 Laboratorium
LEMIGAS telah berkiprah dalam penelitian dan pengembangan teknologi
minyak dan gas bumi lebih dari 40 tahun. Hingga saat ini LEMIGAS memiliki
lebih dari 60 laboratorium untuk menunjang penelitian di sektor hulu maupun
hilir. Untuk kemudahan pengelolaan jasa, administrasi, dan efisiensi kerja,
laboratorium LEMIGAS dibagi dalam kelompok besar, yaitu:
2.3.1.1 Laboratorium Eksplorasi
KPRT Eksplorasi LEMIGAS mempunyai beberapa Laboratorium Uji yang
mampu melakukan jasa pengujian dan analisis bermutu tinggi terhadap percontoh
batuan antara lain:
1. Komposisi mineral
2. Besar butir
3. Kandungan fosil
4. Kandungan bahan organik
• Kematangan termal bahan organik
• Isotop karbon, komposisi kerogen
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
13
• Bitumen/hidrokarbon)
5. Minyak bumi
• Komposisi bitumen/hidrokarbon
• Distribusi biomarker
• Iisotop karbon)
6. Gas bumi
• Komposisi hidrokarbon
• Kandungan nonhidrokarbon
• Iisotop karbon
7. Pengukuran sifat fisik
• Gaya berat
• Magnetik
• Seismik
• Citra satelit
• Resistivitas
KPRT Eksplorasi mengelola 16 laboratorium untuk mendukung aktifitas
penelitian eksplorasi migas. Daftar laboratorium tersebut adalah sebagai berikut:
1. Foraminifera
2. Nanoplankton
3. Polinomorf
4. Komputasi
5. Petrografi
6. SEMX Ray
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
14
7. Core Storage
8. Remote Sensing
9. Sistim Informasi Geografis
10. Topografi
11. Geokimia Dasar
12. Molekul
13. Modelling dan Pengembangan
14. Seismik
15. Potensial
16. Geokomputasi
2.3.1.2 Laboratorium Eksploitasi
Laboratorium di KPRT Eksploitasi digunakan untuk melakukan pengujian
percontoh pemboran hingga untuk kepentingan penelitian EOR. Sering terjadi,
semua laboratorium bersinergi untuk mendapatkan hasil penelitian yang
maksimal. Laboratorium yang ada di lingkungan KPRT Eksploitasi adalah:
1. Material Pemboran
2. Teknologi Pemboran
3. Teknologi Produksi
4. Peralatan Uji Produksi
5. Routine Core
6. Integrated Special Core
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
15
7. Mekanika Batuan
8. PVT
9. Gas Flooding
10. Thermal & Chemical Flooding
2.3.1.3 Laboratorium Proses
Laboratorium Proses LEMIGAS terdiri atas beberapa Lab Uji yang
mampu melakukan pengujian/analisis terhadap komoditas minyak dan gas bumi,
produkproduk hasil olahahnnya seperti bahan bakar gas (LPG, LNG, dan BBG),
produk BBM (premium, kerosin, solar, dan minyak bakar), bahan bakar
penerbangan (avgas dan avtur), produk nonBBM seperti nafta, wax dan aspal,
minyak lumas serta bahanbahan pembantu industri migas (pelarut, aditif, katalis,
dan sebagainya). Lingkup pengujian meliputi sifatsifat fisika, analisis kimia, dan
biologi serta uji proses separasi dan konversi/katalisis. Laboratorium di KPRT
Proses dirancang untuk kepentingan pengujian perconto fluida pada
kondisi permukaan, termasuk aspek lingkungan.
2.3.1.4 Laboratorium Aplikasi Produk
Laboraturium aplikasi mempunyai beberapa laboratorium uji yang mampu
melakukan pengujian dan analisis baik sifat fisika kimia maupun unjuk kerja dari
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
16
produkproduk hasil minyak dan gas bumi dan hasil olahannya serta
fasilitas/bahan baku pembantu industri minyak dan gas bumi.
2.3.1.5 Laboratorium Teknologi Gas
KPRT Gas memiliki lapbratorium penguji Korosi, Uji Tabung,
Khromatografi Gas, Sifat Fisika dn Kimia Gas, Separasi Gas dan Kondensat,
Transmisi dan Distribusi Gas, serta laboratorium Uji Pipa. Laboratorium tersebut
tersebar di beberapa kelompok yaitu Kelompok Teknologi Pemanfaatan Gas,
Pengembangan Teknologi Analisa Gas, dan Transportasi Gas. Laboratorium di
KPRT Gas dirancang untuk kepentingan penelitian gas, termasuk transmisinya.
2.3.1.6 Laboratorium Kalibrasi
Laboratorium Kalibrasi LEMIGAS mampu melakukan kalibrasi peralatan
pengukuran suhu, tekanan, massa dan volume. Sebagai lembaga penelitian yang
mengelola banyak peralatan laboratorium, Lemigas perlu melakukan kalibrasi
rutin atas peralatan yang digunakan. Hal ini perlu dilakukan mengingat ketatnya
persyaratan pengujian percontoh dilingkungan industri migas.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
18
BAB III
ISI
3.1 Jadwal kegiatan PKL
Pelaksanaan PKL (Praktik Kerja Lapangan) dilakukan di PPPTMGB
“LEMIGAS” dimulai pada tanggal 16 Maret –16 May 2007. Waktu PKL dimulai
dari pukul 08.00 WIB sampai 16.00 WIB untuk hari Senin sampai Kamis,
sedangkan untuk hari jum’at dimulai dari jam 08.00 sampai 16.30 WIB.
3.2 Teori
3.2.1 Minyak Bumi
Minyak bumi merupakan hidrokarbon yang sangat kompleks. Minyak
bumi tersusun dari unsur karbon, hidrogen, belerang, nitrogen, oksigen dan
garamgaram organik dari logamlogam besi, vanadium, nikel dan lainlain.
Dalam keadaan terdispersi air dan garam hampir selalu terdapat dalam minyak
bumi. Senyawa selain hidrokarbon dianggap sebagai pengotor karena dapat
mengganggu proses pengolahan minyak bumi dalam kilang dan mengganggu
mutu produk.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
17
senyawasenyawa belerang, nitrogen, oksigen dan turunan hidrokarbon yang
keluar dari dalam minyak bumi dalam keadaan cair maupun gas. Sedangkan
menurut Institute of Petroleum, minyak bumi merupakan suatu bahan yang terjadi
secara alami di dalam bumi dan terdiri atas hidrokarbon padatan, cair dan gas.
Sifat fisik minyak bumi adalah cairan setengah padat dan berwarna coklat
kemerahan sampai hitam. Selain itu, ada juga yang berwarna kehijauan atau
pendar kebiruan dan dalam sinar transmisi berwarna kekuningkuningan, orange
atau merah (Ibrahim, 1999).
Pada suhu biasa minyak bumi berwujud cair dan mudah mengalir seperti
cairan kental setengah padat. Minyak bumi memiliki bau yang khas dan kadang
kadang baunya kurang enak. Hal ini disebabkan oleh adanya perbedaan
hidrokarbon yang terkandung di dalamnya atau karena adanya senyawa dari unsur
belerang. Minyak bumi memiliki titik didih yang bervariasi antara 75°F – 700°F
atau 24°C – 371°C, dimana akan mulai terdekomposisi pada suhu 371°C
(Kontawa, 1998).
Tabel III.1 Minyak bumi dan penggunaannya (Jasfi, 1970)
No.Jenis Produk
Minyak Bumi
Panjang
Rantai Karbon
Titik Didih
(ºC)Penggunaan
1.Gas, LNG,
BBGC1 – C2 160
Bahan bakar, bahan
baku, petrokimia
2. Elpiji C3 – C4 40 – 0Bahan bakar rumah
tangga dan kendaaran
3. Eter Pelarut C4 – C10 30 – 90 Pelarut dan pencuci
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
18
4. Bensin C4 – C12 40 – 225 Bahan bakar motor
5. Minyak tanah C10 – C16 175 – 700Bahan bakar motor dan
lampu
6. Minyak diesel C13 – C17 225 – 350Bahan bakar motor
diesel
7. Minyak bakar C15 – C19 250 – 400 Bahan bakar industri
8.Minyak
pelumas> C20 > 350 Pelumas
9. Lilin C23 – C29 50 – 60 Lampu dan industri
10. Aspal C29 – C35 Aspal jalan
11. Kokas minyak Karbon padat Elektroda dan bahan
bakar
Gambar III.1 Hasil minyak bumi dengan proses destilasi bertingkat
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
19
3.2.1.1 Komposisi Minyak Bumi
Minyak bumi terdiri dari campuran berbagai persenyawaan kimia dari
suatu golongan yang disebut hidrokarbon. Selain itu, di dalam minyak bumi juga
terdapat persenyawaan kimia lain yang nmengandung unsurunsur oksigen,
belerang dan nitrogen dalam jumlah kecil.
Secara umum komposisi minyak bumi dikelompokkan sebagai berikut :
1. Senyawa Hidrokarbon
Berdasarkan dari susunan (struktur) molekulnya, senyawa hidrokarbon dapat
digolongkan menjadi 5 jenis, yaitu :
a. Senyawa Hidrokarbon Parafinik
Senyawa hidrokarbon parafinik adalah senyawa hidrokarbon jenuh denagn rumus
umum CnH2n+2. Senyawa ini memiliki sifat stabil pada suhu kamar, tidak bereaksi
dengan asam sulfat berasap, larutan alkali pekat, asam nitrat dan oksidator kuat
lainnya, kecuali senyawa yang mengandung atom karbon tersier. Senyawa
hidrokarbon parafinik dibagi dua, yaitu :
1) Senyawa hidrokarbon parafinik rantai lurus
Contoh : nheksana
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
2) Senyawa hidrokarbon parafinik rantai bercabang
Contoh : 2metil pentana
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
20
H3C CH CH2 CH2 CH3
CH3
b. Senyawa Hidrokarbon Naftenik
Senyawa hidrokarbon naftenik adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan
rumus umum CnH2n dan ditandai dengan susunan atom karbon rantai tertutup
seperti cincin dan biasa dikenal sebagai sikloparafin.
Contoh : sikloheksana
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
c. Senyawa Hidrokarbon Aromatik
Senyawa ini adalah senyawa hidrokarbon yang tidak jenuh, berbentuk siklis
yang semua atom karbonnya tersusun dalam bentuk cincin. Senyawa ini memiliki
sifat kimia aktif.
Contoh : benzena
d. Senyawa Hidrokarbon Olefinik
Senyawa ini tidak terdapat dalam minyak bumi, sangat reaktif dan merupakan
bahan dasar utama industri petrokimia. Senyawa hidrokarbon ini ada apabila
terdapat setelah minyak bumi mengalami proses perengkahan (cracking) memiliki
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
21
rumus umum CnH2n dan merupakan senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan
sebuah ikatan rangkap dua.
Contoh : etilena
CH2 CH2
e. Senyawa Hidrokarbon Diolefinik
Senyawa ini memiliki rumus umum CnH2n2 dan merupakan senyawa
hidrokarbon tidak jenuh dengan dua ikatan rangkap. Senyawa ini tidak stabil dan
akan berpolimerisasi membentuk damar (gum).
Contoh : butadiena 1,3
CH2 CH CH CH2
Jenisjenis hidrokarbon ini memberi pengaruh terhadap sifat dan kegunaan
masingmasing hidrokarbon. Hal ini dikarenakan masingmasing jenis
hidrokarbon mempunyai sifatsifat tersendiri, misalnya hidrokarbon jenis
aromatik mempunyai angka oktan tinggi dalam bensin, daya pelarutnya besar
sedangkan hidrokarbon jenis parafinik bersifat mudah membeku dengan titik
tuang tinggi dan sebagainya. Sifatsifat hidrokarbon ini berpengaruh terhadap
mutu dan produkproduk minyak bumi dalam hal pemakaian yang berbedabeda.
Suatu jenis produk minyak bumi harus mempunyai sifatsifat tertentu dalam
memenuhi mutunya, dimana sebagian besar ditentukan oleh camnpuran
hidrokarbon yang terdapat di dalamnya (Kontawa, 1998).
2. Senyawa NonHidrokarbon
Senyawasenyawa lain selain hidrokarbon merupakan kotoran yang tidak
diinginkan dalam minyak bumi, antara lain :
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
22
a. Senyawa Nitrogen
Kadar nitrogen pada minyak bumi berkisar antara 0,11 – 1,70 % berat, titik
didihnya sekitar 400ºC atau lebih. Senyawa nitrogen dapat menurunkan aktifitas
katalis yang digunakan dalam proses perengkahan, polimerisasi dan isomerisasi.
b. Senyawa Belerang
Senyawa belerang dalam minyak bumi berada dalam bentuk senyawa organik.
Sulfida sulfur terdiri dari aromatik dan unsur itu sendiri. Adanya senyawa sulfur
pada minyak bumi dapat menyebabkan kerugiankerugian seperti pencemaran
udara, korosi dan menurunkan angka oktan.
c. Senyawa Oksigen
Secara umum kandungan oksigen minyak bumi sangat rendah. Senyawa
oksigen terdapat sebagai asam organik yang terdistribusi dalam semua fraksi
minyak bumi. Senyawa organik terdiri dari fenol, asam karboksilat, keton, ester,
eter dan anhidrida.
d. Senyawa Logam
Oksida logam berasal dari berbagai garam yang larut dalam air dan senyawa
logam organik yang terikat sebagai ikatan kompleks dalam minyak bumi, antara
lain : vanadium, nikel, besi, mangan, molibdenum, seng dan kalium.
Menurut American Society for Testing and Materials (ASTM) komposisi
minyak bumi berdasarkan berat dapat dilihat pada tabel III.2.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
23
Tabel III.2 Komposisi Minyak Bumi(Ibrahim, 1999)
Unsur % Berat
Karbon (C) 82,8 – 87,1
Hidrogen (H) 11,7 – 14,7
Belerang (S) 0,1 – 5,5
Nitrogen (N) 0,1 – 7,0
Mineral 0,1 – 1,2
3.2.1.2 JenisJenis Minyak Bumi
Berdasarkan jumlah hidrokarbon yang terkandung, maka minyak bumi
dapat dikelompokkkan ke dalam tiga kelompok besar, yaitu :
1. Minyak Bumi Parafinik
Merupakan senyawa hidrokarbon yang mimiliki ikatan jenuh. Sebagian besar
mengandung senyawa hidrokarbon parafin dan sebagian kecilnya mengandung
senyawa hidrokarbon naften. Minyak bumi ini banyak mengandung lilin dan
sedikit mengandung aspal.
2. Minyak Bumi Naftenik (Aspaltic)
Merupakan senyawa hidrokarbon jenuh bentuk lingkar. Sebagian besar
mengandung senyawa hidrokarbon naften dan sedikit mengandung parafin.
Minyak ini banyak mengandung aspal dan sedikit mengandung air.
3. Minyak Bumi Aromatik (Intermediete)
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
24
Merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh bentuk lingkar dengan ikatan
rangkap terkonjugasi. Minyak bumi ini merupakan campuran dari kedua jenis
minyak bumi diatas, sehingga disebut juga minyak bumi campuran (Jasfi, 1970).
3.2.1.3 Proses Pengolahan Minyak Bumi
Untuk menghasilkan berbagai jenis produk minyak bumi harus melewati
beberapa macam proses pengolahan. Proses pengolahan minyak bumi dibedakan
menjadi :
1. Proses pemisahan
a. Destilasi yaitu proses pemisahan berdasarkan perbedaan titik
didihnya.
b. Adsorbsi yaitu proses pemisahan berdasarkan gaya tarik suatu zat
yang dapat mengikat bagianbagian dari suatu zat lain pada
permukaannya.
c. Ekstraksi yaitu proses pemisahan berdasarkan perbedaan distribusi
antara dua zat yang tidak saling bercampur.
d. Kristalisasi yaitu proses pemisahan didasarkan pada pembentukasn
kristal dengan pendinginan , dan kemudian dilakukan penyaringan
terhadap komponen yang dipisahkan
2. Proses pengolahan
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
25
a. Perengkahan yaitu pemecahan molekulmolekul rantai panjang
menjadi rantai pendek. cara ini dimaksudkan untuk mendapatkan
hasil minyak yang bernilai tinggi.
b. Polimerisasi yaitu proses penggabungan molekul yang sama untuk
menjadi senyawa baru dengan bantuan panas, tekanan dan
katalisator.
c. Alkilasi adalah proses terbentuknya rantai parafin dari molekul
molekul yang tidak sama. Proses ini untuk membuat bensin dari gas
gas. Isomerisasi adalah proses yang menyangkut perubahan dari
struktur hidrokarbon.
d. Reformasi yaitu proses pembentukan rantai panjang, gelang aromat,
gelang naften. Kegunaannya untuk mempertinggi kualitas dan
struktur yang diinginkan.
Secara garis besar proses pengolahan minyak bumi dibagi atas :
1. Proses primer
Proses yang dimulai dari minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk
kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam
aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah
yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada
bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom
fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu
pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi). Karena perbedaan
titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponenkomponen tersebut
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
26
akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian
atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat
dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masingmasing.
Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan
keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki
produknya masingmasing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih
harus ditambahkan aditif (zat penambah) agar dapat memenuhi spesifikasi atau
persyaratan atau baku mutu yang ditentukan oleh Dirjen Migas RI untuk masing
masing produk tersebut.
2. Proses sekunder
Pada kenyataannya minyak bumi tidak pernah ada yang sama, bahkan untuk
sumur minyak yang berdekatan sekalipun. Kenyataannya banyak sumur minyak
yang menghasilkan minyak bumi dengan densitas (specific gravity) yang lebih
berat, terutama untuk sumur minyak yang sudah udzur atau memang jenis minyak
dalam sumur tersebut adalah jenis minyak berat. Pada pemompaan minyak dari
dalam sumur (reservoir) biasanya yang akan terpompakan pada awalawal
produksi adalah bagian yang ringannya. Sehingga pada usia akhir sumur yang
dipompakan adalah minyak beratnya. Untuk pengolahan minyak berat jenis ini
maka bisa dipastikan produk yang dihasilkan akan lebih banyak fraksi beratnya
daripada fraksi ringannya. Akan tetapi tuntutan pasar menginginkan lebih banyak
produk dari fraksi ringan dibandingkan fraksi beratnya. Oleh karena itu untuk
mengatasinya adalah dengan proses sekunder yaitu melakukan perubahan struktur
kimia dari produk fraksi berat.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
27
Teknologi yang banyak digunakan adalah dengan cara melakukan cracking
(perengkahan atau pemutusan) terhadap hidrokarbon rantai panjang menjadi
hidrokarbon rantai pendek, sehingga bisa menjadi fraksi ringan juga. Misal,
dengan cara merengkah sebuah molekul hidrokarbon C30 yang merupakan produk
dari fraksi solar atau minyak berat menjadi dua buah molekul hidrokarbon C15
yang merupakan produk dari fraksi minyak tanah atau kerosin, atau menjadi
sebuah molekul hidrokarbon C10 yang merupakan produk dari fraksi bensin dan
sebuah molekul hidrokarbon C20 yang merupakan produk dari fraksi solar.
Proses perengkahan ini sendiri ada dua dua cara, yaitu dengan cara
menggunakan katalis (catalytic cracking) dan cara tanpa menggunakan katalis
atau dengan cara pemanasan tinggi menggunakan suhu diatas 350°C (thermal
cracking). Perbedaan dari kedua jenis perengkahan tersebut adalah pada
kemudahan “mengarahkan” produk yang diinginkan. Pada cara thermal cracking
sangat sulit untuk mengatur atau mengarahkan produk fraksi ringan mana yang
diinginkan. Dengan cara thermal cracking pembuatan bensin yang lebih banyak
dibandingkan minyak tanah akan sulit dilakukan, padahal keduanya masih
termasuk fraksi ringan. Sementara jika menggunakan catalytic cracking kita akan
lebih mudah mengatur produk yang dihasilkan. Contohnya apabila produk yang
dihasilkan ingin mempunyai jumlah produk bensin lebih banyak daripada minyak
tanah, atau sebaliknya hal tersebut dapat dilakukan dengan mudah. Kemudian
Minyak hasil rengkahan (cracking) tersebut kemudian dipisahkan kembali
berdasarkan fraksi ringan yang lebih sempit dalam kolom fraksinasi dengan
proses seperti halnya proses primer, untuk selanjutnya didinginkan dan ditampung
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
28
dalam tanki produk setengah jadi dan selanjutnya ditambahkan aditif sesuai
spesifikasi produk akhir yang diinginkan.
3.2.2 Bensin (gasoline)
Bensin merupakan campuran senyawa hidrokarbon yang mempunyai
kisaran titik didih dari 30°C sampai dengan 210°C yang digunakan sebagai bahan
bakar motor dengan sistem penyalaan cetusan busi (spark ignition engine). Pada
umumnya terdiri atas 200 – 300 senyawa hidrokarbon yang kompleks dari C5
sampai C11 yang berasal dari distilasi langsung minyak bumi dam hasil proses
konversi untuk meningkatkan jumlah dan mutu bensin.
Untuk memberikan kinerja motor yang baik, bensin harus mempunyai sifat
pembakaran yang baik yang dinyatakan dengan angka oktana yang tinggi. Sifat
kimia fisika bensin tergantung dari komposisi hidrokarbonnya. Pada umumnya
senyawa parafin mempunyai angka oktana paling rendah dan meningkat dengan
meningkatnya cabang (isoparafin), diikuti oleh senyawa olefin dan aromatik yang
mempunyai angka oktana paling tinggi.
Komponen bensin hasil distilasi langsung (straight run naphta) mengandung
senyawa parafin, biasanya mempunyai angka oktana rendah (RON) berkisar dari
40 – 60. Untuk meningkatkan angka oktana harus melalui proses sekunder
misalnya proses reforming (Ibrahim, 2001).
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
29
3.2.2.1 Proses Terbentuknya Bensin
Bensin dibuat dari hasil destilasi minyak mentah, cairan berwarna hitam
yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut petroleum. Cairan ini
mengandung hidrokarbon, atomatom karbon dalam minyak mentah ini
berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang
panjangnya yang berbedabeda.
Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat dan
kelakuan yang berbeda pula. Metana (CH4) merupakan molekul paling ringan,
bertambahnya atom C dalam rantai tersebut akan semakin besar pula berat.
molekulnya. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana
dan butana. Pada temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas,
dengan titik didih masingmasing 107ºC, 67ºC, 43ºC dan 18ºC. Selanjutnya,
dari C5 C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.
Bertambah panjangnya rantai hidrokarbon akan menaikkan titik didihnya,
sehingga kita bisa memisahkan hidrokarbon ini dengan cara distilasi. Prinsip
inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi
hidrokarbon dari minyak mentah.
3.2.2.2 Spesifikasi Bensin
Bahan bakar motor yang dipasarkan harus memenuhi persyaratan teknis
tertentu sesuai dengan kebutuhan penggunaannya yang disebut spesifikasi. Dalam
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
30
hal ini spesifikasi teknis bahan bakar sama di setiap negara tergantung dari jenis
dan tipe kendaraan. Spesifikasi nasional di setiap negara dapat sedikit berbeda,
karena perbedaan kondisi di negara tersebut, beberapa negara tidak menentukan
batasan secara pasti untuk komposisi dalam spesifikasi bensinnya, tetapi negara
negara Eropa dan World Wide Fuel Charter (WWFC) memberikan batsan
minimum dan maksimum.
Dalam penetapan spesifikasi bahan bakar minyak selalu dipertimbangkan
beberapa faktor, seperti faktor konsumen dan perkembangan teknologi otomotif,
kemampuan kilang untuk penyediaannya, faktor ekonomis serta keselamatan kerja
dan lingkungan.(Ibrahim, 2001). Spesifikasi bensin Premium, pertamax dan
pertamax plus yang ditetapkan Pemerintah hanya mengarah pada RON untuk
setiap jenis bensin. Akan tetapi untuk batasan kadar olefin dan aromatik terutama
benzena, pemerintah Indonesia mengacu pada spesifikasi World Wide Fuel
Charter (WWFC). Pada saat ini terdapat tiga jenis bensin yang dipasarkan di
Indonesia yang kadar dan komposisinya disesuaikan WWFC dapat dilihat pada
tabel III.3.
Tabel III.3 Kandungan hidrokarbon dan angka oktana dalam bensin di
Indonesia(http://www.lemigas.esdm.go.id/node/48)
Kandungan ( % Volume)No. Jenis Bensin
Olefin Aromatik Benzena
Angka
oktana
1 Premium 4,0 – 6,0 < 50 < 5 88
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
31
2 Pertamax 92
3 Pertamax Plus 95
3.2.2.2 Sifatsifat Fisika Kimia Bensin
Dalam penggunaan bensin sebagai bahan bakar kendaraan bermotor,
terdapat tiga kelompok sifat fisika kimia yang berpengaruh pada kinerja motor.
Pertama adalah sifat pembakaran yang menjamin kemulusan jalannya motor,
kedua adalah sifat volatilitas (penguapan) yang berkaitan dengan pencampuran
udara dan bahan bakar, dan ketiga adalah sifatsifat lain yang berkaitan dengan
stabilitas, kebersihan, korosivitas, keselamatan kerja dan lingkungan. Semua sifat
fisika kimia ini harus memenuhi persyaratan spesifikasi bahan bakar bensin
(Ibrahim, 2001).
a. Sifat pembakaran
Sifat pembakaran yang baik ditunjukkan oleh kemulusan operasi mesin tanpa
terjadinya pembakaran abnormal. Ukuran yang umum dalam sifat pembakaran
bensin adalah angka oktana. Bensin dengan angka oktana yang tinggi dapat
digunakan pada mesin berkompresi tinggi tanpa terjadinya knocking atau detonasi
yang dapat mengakibatkan pembakaran tak normal.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
32
Bensin yang digunakan harus memenuhi angka oktana minimum kendaraan.
Kebutuhan angka oktana mesin tergantung pada desain mesin, kondisi udara dan
umur serta riwayat penggunaan mesin. Parameter yang berkaitan dengan desain
mesin antara lain rasio kompresi, bentuk ruang bakar, sistem pemasukan bahan
bakar (karburasi/injeksi) dan waktu penyalaan. Kondisi udara yang mempengaruhi
kebutuhan angka oktana antara lain suhu ambien, tekanan udara dan kelembaban
udara. Faktor yang berhubungan dengan kondisi dan riwayat mesin adalah adanya
deposit di ruang bakar yang dapat mempengaruhi perpindahan panas.
Bila angka oktana bensin lebih rendah dari kebutuhan angka oktana mesin,
maka akan terjadi knocking yang mengurangi tenaga, dan menghasilkan
pembakarn tak sempurna yang meningkatkan emisi CO dan NOx dalam gas
buang. Penggunaan bensin dengan angka oktana yang lebih tinggi dari yang
dibutuhkan mesin tidak akan meningkatkan kinerja mesin (Ibrahim, 2001) .
b. Sifat volatilitas
Sifat volatilitas (penguapan) bahan bakar berkaitan dengan pembentukan
campuran udara dan bahan bakar yang berpengaruh pada kemulusan kinerja
mesin, driveability, kemudahan penyalaan pada saat dingin maupun panas, dan
terjadinya sumbatan uap (vapor lock). Bensin harus cukup mudah menguap untuk
memudahkan penyalaan, pemanasan dan distribusi merata pada silinder,
sebaliknya tidak boleh terlalu mudah menguap sehingga dapat mengakibatkan
sumbatan uap pada saluran bahan bakar.
Sifat volatilitas dapat diukur menggunakan dua metode uji standar, yaitu
Distilasi ASTM D86 dan Reid Vapor Pressure (RVP) metode ASTM D323.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
33
Kurva distilasi ASTM merupakan kurva standar yang menyatakan kisaran titik
didih bensin. Terdapat tiga titik penting pada kurva distilasi yaitu suhu pada 10,
50, dan 90 %volume evaporasi yang masingmasing menggambarkan volatilitas
fraksi ringan, sedang, berat.
Suhu pada 10 %volume evaporasi menunjukkan kemudahan hidup mesin
(start) dalam keadaan dingin, kecenderungan pembentukan uap dalam tangki dan
karburator, berhubungan RVP dan kemudahan terjadinya sumbatan uap (vapor
lock) pada saluran bahan bakar.
Suhu pada 50 %volume evaporasi memberikan indikasi pemanasan dan
kinerja akselerasi motor pada keadaan berjalan.
Suhu pada 90 %volume evaporasi dan End point mengindikasikan komponen
fraksi berat yang berpengaruh pada distribusi campuran bahan bakar dalam
manifold dan ruang bakar, serta kecenderungan terjadinya deposit di ruang bakar
(Ibrahim, 2001).
c. Sifatsifat lain
Sifatsifat lain yang berkaitan dengan stabilitas, kebersihan, korosivitas bahan
bakar, serta keselamatan kerja dan lingkungan antara lain :
1. Kandungan Timbal
Kandungan timbal berasal dari senyawa alkyl lead, seperti tetra ethyl lead
(TEL) dan tetra methyl lead (TML) yang dimasukkan ke dalam bensin untuk
meningkatkan amgka oktana. Senyawa timbal merupakan racun yang bersifat
kumulatif, yang sangat berbahaya bagi manusia, dapat menyebabkan penyakit
kronis, perubahan fungsi metabolik tubuh dan merusak jaringan otak, serta
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
34
menurunkan kecerdasan terutama pada anakanak, sehingga harus dihilangkan.
Penghapusan timbal menjadi sangat penting, tidak hanya untuk menghilangkan
senyawa timbal yang beracun, juga untuk memungkinkan pemasangan konverter
katalitik pada kendaraan baru, untuk mrngurangi emisi gasgas beracun seperti
CO, NOx dan SOx (Ibrahim, 2001).
2. Kandungan Sulfur
Kandungan sulfur dalam bensin akan menhasilkan sulfur dioksida pada
pembakaran, yang dapat berubah menjadi asam yang menyebabkan korosif pada
sistem gas buang. Senyawa sulfur dapat meracuni katalis pada konverter katalitik
(three ways catalyst), sehingga penurunan kadar sulfur dapat mrningkatkan
efisiensi dan umur konverter katalitik tersebut untuk menurunkan emisi VOC,
CO, HC, NOx dan emisi beracun lainnya. Tetapi umumnya emisi ini cukup rendah
dalam motor bensin (Ibrahim, 2001).
3. Kandungan Aromatik dan Benzena
Senyawa aromatik merupakan hidrokarbon yang mengandung paling sedikit
mengandung satu cincin adalah benzena. Senyawa aromatik merupakan
komponen beroktana tinggi dalam bensin namun pembakaranya menghasilkan
senyawa benzena dalam gas buang yang bersifat racun karsinogenik dan
meningkatkan deposit ruang bakar. Kandungan aromatik yang tinggi dapat
meningkatkan deposit pada mesin dan meningkatkan emisi, CO dan NOx.
Pengurangan kadar aromatik dalam bensin akan menurunkan kadar benzena
dalam emisi VOC, sehingga mengurangi gas buang yang beracun (karsinogenik)
dan mengurangi deposit ruang bakar. Di antara negaranegara ASEAN, Thailand
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
35
dan Filipina telah memberi batasan kandungan aromatik dan benzena dalam
spesifikasi bensinnya. Di Asia, Korea Selatan dan Jepang spesifikasi bensin dapat
dilihat pada tabel III.4
Tabel III.4 Kadar % Volume benzena dan aromatik untuk spesifikasi bensin
pada negara Korea Selatan dan Jepang
Kadar (% volume maksimum)Benzena 3,5 5Aromatik 50 55
4. Kandungan Olefin
Senyawa olefin merupakan hidrokarbon tak jenuh yang umumnya beroktana
tinggi, tetapi mempunyai sifat kestabilan oksidasi rendah dan menghasilkan
deposit serta meningkatkan emisi senyawa reaktif dan pembentukan groung level
ozon. Senyawa olefin tidak stabil pada pemanasan dan oksidasi, dapat membentuk
getah purwa (gum) dan deposit pada sistem injeksi bahan bakar. Bensin dengan
kadar olefin rendah cenderung mengurangi pembentukan NOx dalam emisi gas
buang. Olefin lebih reaktif daripada parafin dan naften dalam pembentukan ozon.
Indonesia pada saat ini belum membatasi kandungan olefin dalam spesifikasi
bensin. Pengurangan kadar olefin dalam bensin akan meningkatkan sifat
kestabilan oksidasi, mengurangi terjadinya gum dan deposit serta emisi senyawa
reaktif dan pembentukan groung level ozon. Negara Eropa dan Amerika telah
menetapkan spesifikasi kandungan olefin sebesar 4,0 – 6,0 %volume maksimum
(Ibrahim, 2001).
5. Angka Oktana
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
36
Angka oktana suatu bensin memberikan informasi kepada kita tentang
seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin tersebut terbakar
secara spontan. Penyesuaian angka oktana untuk memenuhi kebutuhan minimum
angka oktana mesin, mencegah terjadinya knocking dan pembakaran tak sempurna
yang menghasilkan emisi CO dan NOx yang lebih tinggi. Angka oktana
menunjukkan kemampuan bensin tetap bertahan pada kompresi tinggi tanpa
terjadi pembakaran tidak normal. Spesifikasi angka oktana bensin ditetapkan
harus memenuhi kebutuhan minimum angka oktana dari kendaraan. Bila angka
oktana bensin yang digunakan lebih rendah dari kebutuhan angka oktana mesin,
maka akan terjadi knocking yang meningkatkan emisi CO dan NOx (Ibrahim,
2001).
Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun
bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat
dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak
seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan
meskipun baru ditekan sedikit. Bensin dengan angka oktana 87, berarti bensin
tersebut terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (campuran molekul lainnya).
Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu
yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang
memiliki ratio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.
(http://science.howstuffworks.com/gasoline.htm).
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
37
3.2.3 Kromatografi
Kromatografi (chromatography) adalah proses kimia fisika, yaitu proses
pergerakan molekulmolekul zat terlarut dalam fasa gerak (mobile phase) melalui
fasa diam (stationary phase). Molekulmolekul zat terlarut dalam pergerakannya
mengikuti aliran berinteraksi dengan fasa diam yang dilaluinya, sehingga karena
terhambat tadak dapat bergerak secepat ratarata molekul fasa gerak. Bila suatu
zat merupakan campuran dari beberapa senyawa kimia dimasukkan dan terlarut
dalam fasa gerak, dan senyawasenyawa ini mempunyai afinitas yang berlainan
dengan fasa diam, maka karena hambatannya berlainan, kecepatan geraknya akan
berbedabeda, sehingga berlangsunglah proses pemisahan komponenkomponen
campuran tersebut. Komponen campuran (senyawa kimia) yang afinitasnya
terhadap fasa diam paling lemah akan bergerak paling cepat, dan sebaliknya yang
afinitasnya paling kuat akan bergerak paling lambat.
Fasa diam (stationery phase) adalah padatan atau cairan yang dilapiskan
dengan tipis pada pendukung padat (supporting solid) atau dilapiskan langsung
pada dinding kolom. Fasa diam ini diisikan dengan rapat pada kolom atau
dilapiskan pada dinding dalam kolom. Fasa gerak (mobile phase) adalah cairan
atau gas yang digunakan untuk membawa cuplikan (sample) melalui sistem. Fase
gerak ini akan bergerak relatif terhadap fase diam, sehingga terjadi suatu sistem
kesetimbangan yang dinamis. Kromatografi digunakan pertama kali oleh Ramsey
pada tahun 1905 untuk memisahkan campuran gas dan campuran uap. Sejumlah
percobaan perma ini menggunakan penyerapan (adsorpsi) selektif oleh penyerap
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
38
padat seperti arang aktif. Pada tahun berikutnya, Tswett memperoleh sejumlah
pita berwarna yang terpisahpisah pada kolom kromatografi ketika memisahkan
pigmenpigmen daun (McNair, 1988).
3.2.3.1 Pembagian Kromatografi
Pembagian kromatografi berdasarkan fasa gerak dan fasa diamnya dapat
dilihat pada tabel III.5.
Tabel III.5 Pembagian Kromatografi
Fase gerak Fase diam Nama
Gas Padat GSC (Gas Solid Chromatography)
Gas Cair GLC (Gas Liquid Chromatography)
Cair Padat LSC (Liquid Solid Chromatography)
Cair Cair LLC (Liquid Liquid Chromatography)
Umumnya dalam seharihari kita mengenal bermacammacam
kromatografi, misalnya :
1. Kromatografi kertas
2. Kromatografi kolom
3. Kromatografi lapis tipis
4. Kromatografi gas cair
5. HPLC
6. HPTLC
7. Gel fibration dan lainlain.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
39
Proses yang terjadi dalam kromatografi adalah :
a) Adsorbsi (serapan)
Terjadi jika fasa diamnya berupa padatan kering sehingga cuplikan akan
diadsorbsi oleh pertikel diam tersebut.
b) Partisi
Terjadi jika fasa diamnya berupa suatu cairan sehingga pemisahan
disebabkan perbedaan kelarutan komponenkomponen.
c) Pertukaran ion
Terjadi karena proses pertukaran ion antara fasa diam dan komponen.
d) Elektroforesis
Perbedaan migrasi karena komponen yang bermuatan listrik ditarik oleh
kutub positif dan negatif (Mulyono, 1996).
3.2.3.2 Kromatografi Gas
Pada kromatografi gas (gas chromatography, GC) sebagai fasa gerak
adalah gas inert seperti He, N2, H2 dan Ar. Sedangkan sebagai fasa diam dapat
berupa serbuk zat padat adsorben atau zat cair yang disangga atau dilapiskan pada
zat padat inert. Sebagai contoh zat cair yang dipakai sebagai fasa diam adalah
squalane, SE30, DC200 (Mulyono, 1996).
Atas dasar jenis fasa diam, kromatografi gas terbagi menjadi dua
golongan, yaitu :
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
40
1. Kromatografi gas padat (gas solid chromatography, GSC) adalah
kromatografi gas dengan mekanisme pemisahan komponen komponen
yang berdasarkan atas perbedaan fisik adsorbsi oleh fasa diam.
2. Kromatografi gas cair (gas liquid chromatography, GLC) adalah
kromatografi gas dengan mekanisme pemisahan komponenkomponen yang
berdasarkan atas pertisi relatif komponenkomponen sampel tersebut di
antara fasa gerak gas dan fasa diam cairan.
Keuntungan dari alat kromatografi gas antara lain :
1. Mampu memisahkan komponenkomponen dari campurannya.
2. Jumlah sampel sedikit.
3. Waktu percobaan relatif singkat.
4. Cara pengoperasiannya mudah dan singkat.
5. Mampu melakukan analisis kualitatif dengan membandingkan waktu retensi
dan analisa kuantitatif yaitu dengan menghitung luas puncak (Kok, 1997).
3.2.3.3 Sistem Kromatografi
3.2.3.3.1 Gas Pembawa
Gas pengangkut (carrier gas) berasal dari silinder gas tekanan tinggi.
Dalam kromatografigas isotermal, permeabilitas kolom tidak berubah selama
analisa. Dengan memakai regulator tekanan yang dipasang pada silinder gas,
tekanan pada ujung hulu kolom dijamin akan tetap konstan selama analisa, dan
karenanya laju alir gas juga konstan. Pada temperatur tertentu, laju alir yang
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
41
konstan akan mengelusikan suatu komponen cuplikan dalam waktu yang
karakteristik (waktu retensi). Karena laju alir konstan, maka volume gas
pengangkut yang diperlukan untuk mengelusikan komponen tersebut juga
karakteristik (volume retensi).
Gas yang lazim dipakai adalah hidrogen, helium, dan nitrogen. Gas
pembawa haruslah mempunyai sifatsifat, yaitu :
1. inert terhadap cuplikan ataupun fasa cair,
2. difusi molekulmolekul komponen dalam gas kecil,
3. murni,
4. pemakaiannya cocok dengan detektor.
Laju alir suatu gas (flow gas) merupakan suatu laju yang dimiliki oleh
suatu gas tertentu dalam melewati suatu kolom dengan satuan ml/min. Sedangkan
kecepatan linier gas adalah suatu kecepatan ratarata suatu gas dalam melewati
suatu kolom dan umumnya kecepatan linier satuannya adalah cm/menit. Dalam
hal ini kecepatan linier suatu gas mempengaruhi nilai dari HETP (High Equivalent
to a Theoretical Plate) sehingga untuk mendapatkan tingkat pemisahan yang baik
maka pemilihan yang tepat harus dilakukan untuk gas pembawa (carier gas).
Kecepatan linier gas dapat dihitung dengan :
u : panjang kolom (cm)
waktu retensi udara (menit)
Laju alir gas (Flow) dapat diukur dengan menggunakan pengukur alir gelembung
sabun (McNair, 1988).
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
42
3.2.3.3.2 Pemasukan Cuplikan
Cuplikan harus dimasukkan ke dalam kolom dalam waktu sesingkat
mungkin sehingga di dalam kolom molekulmolekul komponen menempati zona
yang sempit. untuk. Untuk mendapatkan injeksi yang akurat dapat dilakukan
dengan menggunakan autoinjektor atau autosampler.
Sistem inlet pada kromatografi gas dengan kolom kapiler ada beberapa
yaitu :
1. Split
Pada sistem split hanya sebagian kecil sampel yang masuk ke dalam kolom
dan sebagian besar dibuang melalui split outlet atau split vent. Pada sistem split
ini sampel terlebih dahulu melewati liner dan mengalami penguapan di dalam
liner dan kemudian selanjutnya akan masuk ke dalam kolom. Contoh split 1:100
artinya 1 mL/ menit gas pembawa masuk ke kolom dan 100 mL/menit dibuang
melalui split outlet dan total flow yang masuk 104 mL/menit. Hal ini bertujuan
untuk mencegah terjadinya overloading kolom yang dapat mengakibatkan
pemisahan komponen yang tidak sempurna.
2. Splitless
Merupakan suatu sistem dimana semua komponen sampel masuk ke dalam
kolom. Ini bertujuan untuk meningkatkan sensitifitas dari suatu detektor terhadap
semua komponen terutama untuk komponen yang sangat kecil kandungannnya
didalam sampel. Biasanya splitless digunakan untuk analisis untuk trace analisis.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
43
3.2.3.3.3 Kolom
Pipa kolom dapat terbuat dari bahan tembaga, baja pantang karat, aluminium
dan gelas yang berbentuk lurus atau dalam bentuk gulungan. Dalam hal tertentu
pemakaian bahan tembaga dapat mengganggu, karena bahan ini bersifat adsorbtif
atau reaktif terhadap komponenkomponen cuplikan tertentu (amina, asetilena,
terpena dan steroid) (McNair, 1988).
Pada dasarnya kolom dirancang sedemikian agar gas pengangkut yang
mengalir / merembes melalui kolom dapat mengadakan kontak intensif dengan
fasa diam yaitu zat padat adsorben (pada GSC) atau zat cair pelarut (pada GLC).
Dengan kata lain, fasa diam harus mempunyai area spesifik (m2/g) besar.
Ada dua macam kolom, antara lain :
1. Kolom pampatan
Kolom pampatan (packed column) terbuat dari pipa dengan panjang 30 – 200
cm dan diameter luar 1/6 – 1/4". Fasa diam di dalamnya berbentuk serbuk 20 –
100 mesh (840 – 124 µ). Pada kromatografi gas padat, serbuk fasa diam adalah
fasa padat (zat padat adsorben), seperti molekular sieve, karbon aktif dan silika
gel. Zat padat adsorben biasanya digunakan untuk pemisahan komponen
komponen anorganik seperti oksigen, nitrogen, karbon dioksida dan lainnya.
Pada kromatografi gas cair, untuk menempatkan fasa diam berupa fasa cair
(zat cair pelarut) dengan area spesifik besar diperlukan serbuk penyangga (support
material). Serbuk penyangga biasanya dibuat dari bahan baku tanah diatomea
yang mempunyai area spesifik besar (0,5 – 4 m2/g). Melalui suatu proses serbuk
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
44
penyangga dibuat inert, maka fungsinya hanya sebagai penyangga dan praktis
tidak berperan pada proses kromatografi (McNair, 1988).
2. Kolom pipa terbuka
Kolom pipa terbuka (open tube column) adalah kolom yang trebuat dari
pipa dengan diameter dalam 0,2 – 0,5 mm dan panjangnya sampai 50m. Kolom
semacam ini biasanya hanya dipakai pada kromatografi gas cair yang di dalamnya
hanya berisikan fasa cair (zat cair pelarut). Ada dua macam kolom pipa terbuka,
yaitu :
a) Kolom WCOT (wall coated open tube column) adalah kolom kapiler
dengan lubang sangat kecil (0,25mm). Fasa cair terdapat di dalam kolom
ini sebagai lapisan tipis yang melekat pada dinding kolom.
b) Kolom SCOT (support coated open tube column) adalah kolom dengan
diameter dalam pipa lebih besar (0,5 mm). Pada seluruh permukaan
dinding pipa bagian dalam tertutup oleh serbuk penyangga. Dan pada
serbuk lapisan serbuk penyangga ini dilapiskan fasa cair. Panjang kolom
biasanya hanya 20 – 25 m.
Jika dibandingkan, kolom SCOT dapat memuat fasa cair lebih banyak
daripada kolom kapiler (McNair, 1988).
3.2.3.3.4 Penyangga Padat
Fasa cair di dalam kolom memerlukan bahan penyangga berbentuk serbuk zat
padat. Fungsi penyangga padat adalah menyediakan permukaan yang inert,
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
45
seragam dan luas untuk mendistribusikan fasa cair. Serbuk penyangga yang baik
mempunyai sifatsifat antara lain :
1. Area spesifik besar adalah 1 – 20 m2/gram.
2. Struktur pori dan diameter pori seragam sekitar 10 µ atau kurang.
3. Inert; tidak bereaksi dan tidak mengadsorbsi komponenkomponen cuplikan.
4. Butiranbutirannya berbentuk teratur dan seragam ukurannya.
5. Mempunyai daya tahan mekanik; tidak mudah remuk sewaktu dikerjakan
(pelapisan dengan fasa cair, pemampatan ke dalam kolom dan lainlain).
Bahan mentah penyangga adalah diatomit (tanah diatome, silika diatome)
yang sangat berpori dan mempunyai area spesifik besar. Secara kimia tanah
diatome terdiri dari silika hidroksil yang mengandung pengotor (impurities)
sedikit yaitu terutama logam.
Nama dagang yang diberikan pada serbuk bahan penyangga adalah
Chromosorb. Ada lima macam chromosorb, yaitu A, G, P, W dan T. Chromosorb
yang biasa dipakai adalah chromosorb P (pink) dan chromosorb W (white).
Dibandingkan terhadap chromosorb P, chromosorb W mempunyai permukaan
yang lebih inert, efisiensinya lebih rendah dan daya adsorbsinya terhadap
komponen polar lebih rendah (McNair, 1988).
3.2.3.3.5 Fasa Stasioner
Fasa cair dalam kromatografi gas cair (GLC) berfungsi sebagai solven partisi,
yaitu sebagai pelarut molekulmolekul komponen dalam sistem distribusi antar
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
46
fasa. Adapun sifatsifat zat cair yang dapat dipakai sebagai fasa cair untuk
kromatografi gas, antara lain:
1. Pelarut yang baik bagi komponenkomponen cuplikan. Makin besar
kelarutan suatu komponen, makin besar waktu retensinya.
2. Mempunyai daya melarutkan yang berbedabeda terhadap komponen
komponen contoh.
3. Sukar menguap (tekanan uap tidak lebih dari 0,01 – 0,1 mmHg pada
temperatur operasi). Makin rendah tekanan uapnya akan makin lama masa
baktinya.
4. Stabil terhadap temperatur operasi.
5. Inert atau tidak beraksi dengan komponen cuplikan pada temperatur operasi.
Pemilihan fasa cair yang sesuai ditentukan oleh komposisi cuplikan yang akan
dianalisa. Pemilihan fasa cair akan dipermudah bila berbagai sifat komponen
komponen yang menyusun cuplikan dapat diketahui sebelumnya. Sifatsifat ini
antara lain : kisar didih (boiling range), struktur, gugus dan lainlain.
Pemisahan komponenkomponen campuran terjadi berdasarkan perbedaan
kelarutan. Suatu solut (komponen) akan larut dalam suatu solven (pelarut) bila
keduanya mempunyai struktur kimia yang mirip. Sebagai contoh senyawa
senyawa hidrokarbon (parafin) sebaiknya dipisahpisahkan dengan solven
hidrokarbon (sqalane, hidrokarbon rantai panjang), sedangkan senyawasenyawa
polar (alkohol) denagn solven polar (hallcomid, suatu amid).
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
47
Bila komponenkomponen campuran termasuk kelompok kimia yang berbeda,
tapi mempunyai titik didih yang berdekatan, maka dapat dicoba fasa cair yang
berlainan polaritas (McNair, 1988).
3.2.3.3.6 Temperatur
Tiga bagian peralatan pada sistem kromatografi yang masingmasing
memerlukan pengaturan temperatur adalah injektor, kolom dan detektor.
1. Temperatur injektor
Injektor harus cukup panas agar cuplikan cair dapat menguap dalam waktu
sesingkat mungkin sehingga tercapai efisiensi maksimal. Sebaliknya, temperatur
injektor harus cukup rendah untuk menghindarkan dekomposisi termal komponen
atau reaksi kimia lainnya.
2. Temperatur kolom
Temperatur kolom hendaknya cukup tinggi sehingga analisa dapat selesai
dalam waktu singkat, tapi menghasilkan pemisahan komponen yang cukup
memadai. Secara kasar, waktu retensi akan menjadi dua kalinya bila temperatur
diturunkan 30°C. Hal ini adalah sebagai akibat kenaikan rasio koefisien partisi
dengan penurunan temperatur. Dalam hal cuplokan mengandung kompone
komponen yang bervariasi sifatnya, seperti misalnya cuplikan dengan kisar didih
(boling range) lebar, maka analisa sebaiknya dilakukan pada beberapa temperatur,
yaitu dengan cara pemrograman temperatur. Dengan demikian, pemisahan
komponenkomponen ringan berlangsung pada temperartur rendah, sedangkan
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
48
pemisahan komponenkomponen yang lebih berat terjadi pada temperatur yang
lebih tinggi.
3. Temperatur detektor
Pengaruh temperatur pada detektor banyak tegantung pada tipe detektor
yang dipakai. Secara umum, detektor dan pipa penghubung dari ujung kolom ke
detektor harus cukup panas untuk menghindarkan dari kondensasi komponen
cuplikan atau uap fasa cair yang keluar dari kolom. Kondensasi dapat
mengakibatkan pelebaran pik dan hilangnya pik.
Stabilitas dan sensitivitas detektor konduktivitas termal memerlukan
stabilitas temperatur yang sangat tinggi, yaitu ± 0,1°C. Sebaliknya pada detektor
tipe ionisasi stabilitas temperatur tidak begitu kritis (McNair, 1988).
3.2.3.3.7 Detektor
Detektor berfungsi untuk mendeteksi komponen yang telah terpisah, dimana
diukur berdasarkan sifatsifat molekul. Ada tiga macam detektor yang sering
digunakan, yaitu:
3.2 Detektor Hantaran Panas (Thermal Conductivity Detector / TCD)
3.3 Detektor Ionisasi Nyala (Flame Ionization Detector / FID)
3.4 Detektor Penangkap Elektron (Electron Capture Detector / ECD)
Detektor yang digunakan pada studi ini adalah Flame Ionization Detector
(FID). Prinsip kerja dari FID yaitu komponen yang keluar dari kolom dicampur
dengan hidrogen dan dibakar oleh oksigen, dimana sebagai hasil pembakaran
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
49
diperoleh partikelpartikel yang bermuatan. Kemudian ionion tersebut masuk
pada celah elektroda yang terbentuk dari dua plat bermuatan. Hal ini
mengakibatkan penurunan tegangan mulamula dari elektroda. Tegangan ini
digunakan untuk menggerakkan pencatat. Hantaran listrik dari gas adalah
berbanding langsung dengan konsentrasi partikelpartikel yang bermuatan dalam
gas (Kok, 1997).
3.2.3.3.8 Pencatat
Pencatat dapat berupa rekorder, integrator dan komputer. Fungsinya untuk
mencatat hasil komponen yang telah dipisahkan (puncakpuncak) yang disebut
kromatogram. Signal listrik dari detector akan diubah menjadi kerja mekanik
dengan menggunakan prinsip kesetimbangan tegangan servomotor potensiomotor.
Prisip kerjanya adalah kesetimbangan motor akan bergerak dari tengah mistar
kawat bila mendapat input V1, lalu disetimbangkan lagi oleh V2 sampai pena
mencatat di kertas. Kertas rekorder berupa gulungan yang berputar dengan
kecepatan tertentu (cm/det), yang dapat diubah kecepatannya (Sunardi, 2006).
3.2.3.4 Efisiensi Kolom
Keefisienan kolom diukur dengan jumlah plat teori. Konsep plat teori berasal
dari proses penyulingan, yang menurut sejarah, kolom efisien pertama pada
kenyataannya terdiri atas pelat farik. Tetapi di labolatorium lebih banyak
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
50
digunakan kolom suling yang dikemas dan bilangan plat merupakan konsep teori
yang digunakan agar kinerja kolom dapat dinilai. Jumlah plat yang diperoleh pada
metode tersebut sangat beragam dan tidak boleh dipakai sebagai ukuran langsung
untuk menilai perbedaan daya pisah metode yang bersangkutan. Plat teori berguna
untuk membandingkan kolom yang serupa, atau menetapkan standar cara
pengemasan. Plat teori dapat diukur dengan mudah dari kromatogram (McNair,
1988).
Menghitung keefisienan kolom (plat teori) digunakan puncak pentana, yaitu :
n = 5,545 (tr / w1/2h)2
dimana, n = efisiensi kolom (plat teori)
tr = waktu retensi pentana
w1/2h (width) = lebar puncak pada ½ tinggi
(ASTM Internasional, 2004)
3.2.3.5 Analisis Kualitatif
Analisa kualitatif dengan gas kromatografi dapat dilakukan dengan
membandingkan waktu retensi dan bentuk kromatogram sampel yang dianalisis
dengan waktu retensi dan bentuk kromatogram dari larutan standar sehingga
komponen pada sampel tersebut dapat diidentifikasi. Waktu retensi suatu contoh
adalah selang waktu antara saat sampel diinjeksikan ke dalam kolom sampai
komponen tersebut keluar meninggalkan kolom. Volume retensi suatu komponen
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
51
100%
/%% ⋅
=∑
i
i
iii
MWwt
MWwtmol
100% ⋅⋅
⋅=
∑ FiAiFiAiwt i
adalah volume gas pengangkut yang diperlukan untuk menggerakkan komponen
dari ujung hulu ke ujung hilir kolom.
Waktu retensi dan volume retensi dijadikan dasar dalam analisa jenis. Hal ini
disebabkan dalam kondisi operasi tertentu (temperatur dan laju alir tertentu),
waktu retensi dan volume retensi mempunyai ciri tersendiri untuk setiap
komponen.
3.2.3.6 Analisis Kuantitatif
Analisa kuantitatif dengan gas kromatografi dapat dilakukan dengan cara
menentukkan % volume, % massa, dan % mol untuk setiap komponen yang
terdapat pada sampel.
Analisis kromatografi gas atas cairan sampel gasoline menghasilkan pikpik
komponen sampel. Setiap luas pik (Ai) ini dikalikan dengan respon faktornya (Fi)
atau detector respone factors, masingmasing untuk mendapatkan berat tiap
komponen. Berat komponen dibagi dengan total berat semua komponen dan
akhirnya setiap komponen dinormalisasikan untuk menjadikan komposisi dalam
satuan % massa. Untuk mendapatkan komposisi dalam satuan %volume dan
%mol, diperlukan SGi (Specific Gravity) dan MWi (Molecular Weight) masing
masing komponen (Mulyono, 2001).
Cara perhitungannya adalah :
(1)
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
52
100%
/%% ⋅
=∑
i
i
iii
SGwt
SGwtvol
(2)
3)
dimana, Ai : luas pik komponen i
Fi : faktor tanggapan detektor untuk komponen i
%wti : persen berat komponen i dalam sampel
%voli : persen volume komponen i dalam sampel
%moli : persen mol komponen i dalam sampel
SGi : specific gravity komponen i dalam sampel
MWi : berat molekul komponen i
3.2.4 Metode Uji ASTM D6730 dan Detailed Hydrocarbon Analyzer (DHA)
Metode uji acuan yang digunakan pada analisis ini adalah gabungan dari
ASTM D6730 dan DHA. ASTM D6730 merupakan metode uji standar yang
diakui validitasnya. DHA adalah metode pengujian yang dikeluarkan oleh agilent
technology sebagai pembuat alat. Penggabungan kedua metode uji dilakukan
untuk memperoleh kondisi operasi kolom pada suhu awal 35 ºC. Ini dilakukan
untuk memudahkan operasi peralatan. Bila mengacu pada ASTM D6730 murni,
suhu awal kolom yang ditetapkan oleh metode ini adalah 5 ºC , ini ditujukan
untuk sampel BBM yang mengandung senyawa oksigenat seperti MTBE dimana
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
53
MTBE akan terpisah dengan 2,3dimetilbutana bila suhu awal 5 ºC. Untuk
sampel hidrokarbon yang tidak mengandung oksigenat seperti pada premium,
pertamax dan pertamax plus tidak diperlukan suhu awal kolom 5 ºC dan dapat
mengacu pada metode DHA dengan suhu awal 35 ºC. Pada dasarnya metode uji
DHA mengacu pada ASTM D6730 kecuali suhu awal kolom.
Metode uji juga meliputi penetapan masingmasing komponen hirokarbon
dalam minyak nafta dengan range titik didih hingga 225ºC. Untuk campuran
cairan hidrokarbon ringan yang ditemukan pada kondisi operasi kilang minyak,
seperti blending stocks (nafta, reformat, alkilat dan sebagainya) dapat juga
dianalisa. Jika ada air atau dicurigai mengandung air, konsentrasinya dapat
ditentukan dengan menggunakan metode uji D1744 bila diinginkan atau meode
uji lain yang sama. Senyawa lain seperti Oksigen, Sulfur, Nitrogen dan
sebagainya dapat terelusi bersamasama dengan hidrokarbon. Sehingga untuk
penentuan spesifik komponen tersebut disarankan untuk menggunakan metode uji
D4815 dan D5599 untuk oksgenat dan metode uji D 5623 untuk senyawa sulfur
atau menggunakan metode uji lain yang ekivalen.
Pengetahuan mengenai komposisi individual komponen hidrokarbon dari
fraksi gasoline ini perlu diketahui karena berfungsi sebagai quality control
terhadap kilang minyak dan untuk spesifikasi produk. Analisis komposisi bensin
(gasoline) menggunakan kromatografi gas dapat dilakukan menggunakan metode
ASTM D5134, ASTM D5443, dan ASTM D6730.
Metode yang uji yang digunakan pada praktik kerja lapangan ini adalah
gabungan metode ASTM D6730 dan Detailed Hydrokarbon Analyzer (DHA).
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
54
Metode ini mempunyai kelebihan dibandingkan dengan metode lainnya, di
antaranya selain sesuai dengan kondisi operasi alat yang digunakan juga dapat
menganalisis komponen hidrokarbon yang sangat kompleks dan dapat
memperkirakan sebagian besar komposisi hidrokarbon individu dan komponen
dalam bentuk PONA (Paraffin, Olefin, Naften, dan Aromatik). Alat yang
digunakan adalah kromatografi gas resolusi tinggi dengan single column yakni
kolom kapiler 100 meter. Metode ASTM D5443 juga dapat menganalisis
komposisi dalam bentuk PONA, akan tetapi metode ini menggunakan multi
kolom sehingga mempunyai kelemahan pada tahap pemeliharaannya, sedangkan
ASTM D5134 hanya dapat mengidetifikasi komponen gasoline sampai C9
(nonana).Selain penentuan komposisi hidrokarbon merupakan hal yang penting
untuk mendapatkan distilasi titik didih yang sesungguhnya.
3.2.5 Verifikasi Peralatan dan Metode Uji ASTM D 6730 dan DHA
• Penentuan jumlah plat teori teoritis
Jumlah plat teoritis ditentukan berdasarkan senyawa pentana dengan rumus :
n = 5.545 (tR/w½h)2
diketahui, tR = waktu penahanan pentana
w½ h = lebar puncak pada ½ tinggi untuk pentana.
• Hitung faktor retensi (k) untuk pentana pada 35 ºC
k = ( tR –tM ) / tM
dimana :
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
55
tM = waktu penahanan gas (metana) dari gas alam
tR = waktu retensi pentana (menit)
• Resolusi relatif dari Oxygenate menggunakan resolusi tbutanol terhadap 2
methylbutene2 pada 35 oC
R = 2 (tR2MButene2 – tRTBA) / 1.699 (w1/2h2MButene2 + w1/2hTBA)
Dari Hasil injeksi Standar Evaluasi Kolom ( Col. Performance. Mix )
• Kemiringan \ Tailing Oksigenat
kemiringan = B / A
Data Hasil injeksi Col. Performance Mix untuk t – Butanol
3.3 Metode Percobaan
3.3.1 Alat
1. Gas Chromatograph (GC) DHA 6890, yang dilengkapi dengan :
Kolom Kapiler : panjang : 100 m
diameter : 0,25 mm
fase cair : dimethyl polysilloxan
plat teori, npentana pada 35ºC : > 400.000
Detektor jenis FID (Flame Ionization Detector)
Alat injeksi otomatis dengan syringe 5 µL
2. Botol sampel
3. Pipet tetes
4. Komputer
5. Vial
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
56
3.3.2 Bahan
1. Larutan CS2
2. Larutan DHAX mixture column
3. Larutan standar Paraffin
4. Larutan standar RFA
5. Gas alam standard
6. Gas helium sebagai gas pembawa
7. Gas hidrogen untuk FID
8. Udara tekan untuk FID
9. Larutan sampel Gasoline (bensin) : premium, pertamax, pertamax plus
3.3.3 Kondisi Operasi Alat GC Agilent Technologies 6890 N
Program Suhu Kolom
Suhu awal : 5 ºC
Waktu awal : 10 menit
Program kecepatan pertama : 5 ºC/menit
Penahanan suhu pertama : 50 ºC
Penahanan waktu pertama : hingga elusi etilbenzena ( ~ 50 menit)
Program kecepatan kedua : 1,5 ºC/menit
Suhu akhir : 200 ºC
Penahanan waktu terakhir : 5 menit
Injektor
Suhu : 250 ºC
Perbandingan split : 150 : 1
Ukuran contoh : 0,1 0,2 µL
Detektor
Jenis : Ionisasi Nyala
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
57
Suhu : 250 ºC
Aliran gas untuk detektor yang direkomendasikan pabrik :
Gas sebagai bahan bakar : hydrogen pada 30 mL/menit
Oksidan : udara pada 300 mL/menit
Gas untuk Make up : nitrogen pada 20 mL/menit
Gas Pembawa
Jenis : Helium
Tekanan : ~ 277 kPa (40 psig)
Kecepatan linier ratarata : 24 cm/detik pada 35 ºC
3.4 Cara Kerja
3.4.1 Verifikasi GC 6890N
• Larutan standar untuk verifikasi disiapkan yaitu larutan nparafin, larutan
DHAX column evaluation mixture, larutan P512
• Kemudian larutan standar tersebut dan vial (tempat sampel) didinginkan pada
temperature kirakira 4 ºC sebelum dianalisis.
• Setelah itu masingmasing larutan standar dipindahkan kedalam masing
masing vial yang telah disiapkan dan ditutup dengan alat yaitu capper sampai
tertutup dengan rapat.
• Larutan standar yang sudah siap diletakkan pada auto injektor sesuai dengan
data pada sequence. Dan larutan CS2 murni juga disiapkan dan diletakkan
pada auto injektor sebagai pembilas syiringe pada auto injektor tersebut.
Sampel
• Sampel yang akan dianalisis yaitu premium, pertamax, pertamax plus yang
diambil dari 3 SPBU yang berbeda disiapkan dalam botol.
• Kemudian sampel diperlakukan sama dengan larutan standard pada verifikasi
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
58
3.5 Hasil
3.5.1 Penentuan Jumlah Plat Teoritis Pentana
n = 5.545 (tR/w½h)2
tR = 11.054 (npentana)
w½ h = 0.0369 (npentana)
n = 5.545 (11.054 / 0.0369 ) 2
n = 497608.4409 plat
Nilai rekomendasi dari ASTM D6730 minimal 400000 ribu plat
3.5.2 Penentuan Nilai Faktor Retensi (k)
k = ( tR –tM ) / tM
tM = 7.369 (methane)
tR = 11.005 (pentana)
k = ( 11.005 – 7.396 ) / 7.396
k = 0.48796
Nilai rekomendasi dari ASTM D6730 adalah 0,45 0,50
3.5.3 Resolusi relatif dari Oxygenate menggunakan resolusi tbutanol
terhadap 2methylbutene2 pada 35 oC
R = 2(tR2MButene2 – tRTBA) / 1.699(w1/2h2MButene2 + w1/2hTBA)
tR2MButene2 = 11.838 menit
tRTBA = 11.610 menit
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
59
w1/2h2MButene2 = 0.0407
w1/2hTBA = 0.0406
R = 2 ( 11.838 11.610 ) / 1.699 (0.0407 + 0.0406)
R = 3.30
Nilai rekomendasi dari ASTM D6730 adalah 3,25 – 5,25
3.5.4 Kemiringan \ Tailing Oksigenat
kemiringan = B / A
Data Hasil injeksi Col. Performance Mix untuk t – Butanol
A = 2.6 cm
B = 8.1 cm
Skewness = 8.1 / 2.6 = 3.115
Nilai rekomendasi dari ASTM D6730 adalah 1,0 – 5,0
3.5.5 Komposisi Komponen Hidrokarbon Dalam Bentuk PONA
Komposisi hidrokarbon sampel Pertamax, Premium dan Pertamax Plus
disajikan pada Tabel III.6, Tabel III.7, Tabel III.8
Tabel III.6 Komposisi Pertamax
Pertamax 1 Pertamax 2 Pertamax 3
% mol % Vol % Mass % mol % Vol % Mass % mol % Vol % Mass
n parafin 7.026 7.380 6.766 6.659 7.000 6.408 6.640 6.988 6.398
Iparafin 33.150 35.159 32.224 32.721 34.722 31.783 33.373 35.361 32.341
Olefin 28.968 25.753 24.015 28.246 25.156 23.407 27.172 24.099 22.390
Naften 7.680 7.912 8.346 7.567 7.786 8.189 7.733 7.930 8.332
Aromatik 22.247 22.536 27.302 22.928 23.109 27.886 23.255 23.439 28.251
Benzena 0.9619 0.6679 0.8114 1.019 0.7049 0.8534 0.9744 0.6712 0.8115
Tabel III.7 Komposisi Premium
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
60
Premium 1 Premium 2 Premium 3
% mol % Vol % Mass % mol % Vol % Mass % mol % Vol % Mass
n parafin 14.808 14.715 13.189 17.271 17.105 15.276 17.190 17.260 15.327
Iparafin 19.232 22.090 20.787 32.602 34.162 30.981 31.732 33.434 30.079
Olefin 12.231 11.692 11.157 10.685 9.764 9.086 10.907 10.203 9.499
Naften 8.205 8.185 8.667 7.496 7.177 7.506 8.058 8.056 8.415
Aromatik 24.141 23.306 28.290 22.021 21.632 26.025 27.830 25.870 30.825
Benzena 2.384 1.698 2.074 3.457 2.607 2.908 3.386 2.389 2.870
Tabel III.8 Komposisi Pertamax Plus
Pertamax Plus 1 Pertamax Plus 2 Pertamax Plus 3
% mol % Vol % Mass % mol % Vol % Mass % mol % Vol % Mass
n parafin 6.111 6.033 5.476 5.599 5.393 4.846 6.131 6.060 5.502
Iparafin 30.354 31.755 29.338 30.062 31.487 29.055 30.063 31.403 29.002
Olefin 34.041 32.994 31.491 34.979 33.894 32.357 34.324 33.244 31.739
Naften 8.496 8.597 9.074 8.495 8.606 9.094 8.500 8.618 9.103
Aromatik 19.251 18.624 22.473 19.257 18.642 22.525 19.033 18.410 22.236
Benzena 0.8800 0.5838 0.7068 0.9160 0.6098 0.7383 0.9088 0.6047 0.7330
3.5.6 Komposisi Komponen Hidrokarbon Dalam Bentuk Individual
Komponen
Hasil analisis dalam bentuk komposisi individual komponen dicantumkan
pada lampiran.
3.5.7 Nilai RON terhitung
Tabel III.9 RON (Research Octane Number)
dari premium, pertamax, pertamax plus
No jenis premiumRON terhitungdengan GC 6890N RON spesifikasi indonesia
1 premium 1 68.7202 premium 2 74.953 883 premium 3 82.3034 pertamax 1 87.6115 pertamax 2 86.447 95
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
61
6 pertamax 3 86.3027 pertamax plus 1 87.1298 pertamax plus 2 87.872 989 pertamax plus 3 87.107
3.6 Pembahasan
3.6.1 Verifikasi alat GC 6890 N resolusi tinggi
Verifikasi pada alat instrument GC (Gas Cromathography) di suatu
laboraturium dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui alat tersebut masih
bekerja sesuai dengan ketentuan yang ditetapkan secara baik atau tidak. Verifikasi
mengacu pada metode uji yang telah ditetapkan oleh suatu laboraturium. Dalam
hal ini metode uji yang digunakan adalah metode uji gabungan antara ASTM
D6730 dan metode DHA (Detailed Hydrocarbon Analyzer). Hal ini disesuaikan
dengan kondisi operasi alat. Apabila mengacu pada ASTM D6730 murni
temperatur awal kolom pada GC 6890 adalah 5 ºC, ini ditujukan untuk sampel
BBM yang mengandung senyawa oksigenat seperti MTBE dimana MTBE akan
terpisah secara baik dengan 2,3dimetilbutana bila suhu awal 5 ºC. Dan untuk
sampel Premium, Pertamax, Pertamax Plus yang tidak mengandung senyawa
oksigenat dapat mengacu pada metode DHA yang menggunakan suhu awal 35 ºC
untuk temperatur awal kolom.
Pada verifikasi yang nilai yang didapatkan harus berada dalam range yang
telah ditetapkan sesuai dengan metode uji yang digunakan. Nilai yang harus
memenuhi rekomendasi adalah :
1. Jumlah plat teoritis dari pentana
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
62
2. Faktor retensi (k) untuk pentana pada 35 ºC
3. Resolusi relatif dari Oxygenate menggunakan resolusi tbutanol terhadap 2
methylbutene2 pada 35 oC
4. Kemiringan untuk Tailing senyawa Oksigenat dalam hal ini tbutanol
5. Repeatibilty (pengulangan) dengan menggunakan larutan standar P512
Jumlah plat teoritis yang didapat untuk pentana pada verifikasi adalah
497608,4409 plat dan nilai rekomendasinya adalah harus > 400000 plat. Plat
yang ada pada kolom merupakan penggambaran dari partikel – partikel yang
terikat pada fasa cair. Sehingga semakin banyak plat (N) yang dimiliki oleh suatu
kolom, maka kolom tersebut akan memberikan puncak yang lebih sempit atau
efesiensi kolom akan semakin baik. Efisiensi kolom tergantung pada pelarut (fasa
diam), sampel, suhu, kecepatan aliran gas pembawa dan besarnya partikel
komponen pembawa. Hubungan antara plat teoritis dan HETP (High Equivalent
Theoritical Plate) dapat didefinisikan sebagai berikut :
HETP = L / N
dengan L adalah panjang kolom, sedangkan N adalah banyaknya plat teoritis pada
suatu kolom.
Faktor retensi untuk pentana didapatkan sebesar 0,48796 dan nilai
rekomendasinya adalah 0,45 – 0,5. Faktor retensi untuk pentana dipengaruhi dari
nilai waktu retensi metana dan waktu retensi pentana. Untuk mendapatkan waktu
retensi metana diperlukan standar gas alam. Apabila faktor retensi pentana diluar
dari nilai rekomendasi yang telah ditetapkan maka waktu retensi dari pentana
dapat bergeser jauh dari waktu retensi yang sebenarnya. Oleh karena itu apabila
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
63
nilai faktor retensi untuk pentana sesuai dengan yang ditetapkan maka untuk
mengetahui pergesaran yang masih dapat ditoleransi dapat dilakukan repeatability
(pengulangan) dengan menggunakan larutan P512 dengan jumlah analisis 7 kali
dengan kondisi yang sama. Hal ini bertujuan untuk mengamati perubahan yang
terjadi pada waktu retensi, luas area, dan % massa dari suatu komponen didalam
larutan sampel. Data yang didapat dari 7 kali analisis larutan P512 yaitu % masa,
waktu retensi dan luas area dibuat SD (standar deviasi) dan RSD (regresi standar
deviasi) untuk masing – masing parameter tersebut, kemudian nilai SD dan RSD
yang didapat dicocokan dengan laporan verifikasi sebelumnya apakah nilainya
(SD dan RSD) masih dapat ditoleransi atau tidak. Penggunaan npentana untuk
perhitungan verifikasi disebabkan karena senyawa metana, etana, propana
berwujud gas pada suhu kamar, sedangkan dan nilai yang ada pada metode uji ini
adalah nilai verifikasi untuk senyawa pentana.
Resolusi relatif dari senyawa Oxygenate menggunakan resolusi tbutanol
terhadap 2methylbutene2 pada 35 oC. Nilai yang didapat adalah 3,30 dan nilai
yang ditetapkan adalah 3,25 – 5,25. Nilai yang didapat menunjukkan selektifitas
kolom yang merupakan sifat yang identik terhadap senyawa hidrokarbon yang
bervariasi termasuk dengan senyawa oksigenat. Selektifitas kolom terhadap
senyawa oksigenat dapat dipengaruhi oleh adanya bahan tambahan (silica) pada
fasa cair, atau karena kegiatan dari permukaan dinding kolom dan penambahan
prekolom. Nilai yang diperoleh menunjukkan kolom yang digunakan masih
memiliki resolusi pemisahan yang baik terhadap senyawa oksigenat.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
64
Senyawa oksigenat seperti transbutanol apabila dianalisis maka pada
kromatogram akan menunjukkan adanya tailing, dan dapat menaikkan retensinya.
Jika efek ini disebabkan oleh aktifitas peralatan, masalah ini harus dikoreksi.
Ukuran tailing dapat dibuat dan ditentukan dengan perhitungan kemiringan
puncak senyawa oksigenat dengan perbandingan jarak dari puncak tegak lurus ke
depan (B) dan ke belakang (A).
Gambar III.2 Kromatogram Trans butanol
Nilai yang diperoleh untuk kemiringan senyawa oksigenat dalam hal ini
transbutanol masih dalam range nilai yang ditetapkan yaitu 3,115 dan nilai
rekomendasinya adalah 1 – 5. Dengan demikian tailing yang disebabkan oleh
senyawa oksigenat masih dapat ditoleransi. Setelah dilakukan verifikasi dapat
disimpulkan bahwa alat GC 6890 N masih dapat bekerja dengan baik sesuai
dengan kondisi operasi yang telah ditetapkan oleh metode uji yang digunakan.
3.6.2 Analisis Sampel dengan GC 6890 N
Analisis hidrokarbon dalam fraksi bensin (gasoline) dengan jenis
premium, pertamax, dan pertamax plus bertujuan untuk menentukan komposisi
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
65
tiap komponen hidrokarbon maupun komposisi dalam bentuk PONA (Paraffins,
Olefins, Naften dan Aromatik). Analisis yang dilakukan menggunakan metode
kromatografi gas dengan metode uji gabungan antara ASTM D6730 (American
Society for Testing and Materials) dan metode DHA Analyzer. Metode uji ini
merupakan metode uji yang digunakan untuk menentukan komponen hidrokarbon
yang sangat kompleks dengan range titik didih hingga 225 ºC dengan suhu awal
kolom 35 ºC
Kolom kapiler yang digunakan dalam analisis ini dilapisi oleh fase cair
dimethyl polysilloxan dengan penyangga padat fused silica. Kolom kapiler ini
memiliki daya pisahnya sangat baik sehingga pemisahan dapat dilakukan dalam
waktu yang cukup cepat dan sangat cocok digunakan untuk pemisahan campuran
yang kompleks. Fase diam yang digunakan adalah dimethyl polisilloxan karena
merupakan senyawa yang inert terhadap komponen sampel dan pemisahannya
cukup baik untuk tiap komponen sampel dengan menunjukkan koefisien distribusi
yang berbeda untuk masing – masing komponen. Digunakan penyangga padat
fused silica karena merupakan bahan padat yang sangat inert, kuat dan stabil pada
suhu yang tinggi, permukaannya teratur dan memiliki ukuran pori yang homogen.
Dengan memiliki sifat inert maka padatan penunjang tidak akan mengganggu pik
yang dihasilkan dan permukaannya sangat kuat menyerap dibandingkan
penyangga padat lainnya. Fungsi dari penyangga padat ini adalah sebagai
penyedia permukaan yang inert, seragam dan luas untuk mendistribusikan fase
cair.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
66
Detektor yang digunakan adalah jenis FID (Flame Ionization Detector) karena
selain selektif, juga bersifat sangat peka terhadap sampel yang dianalisis. Sifat
dari FID ini sangat selektif, dimana FID menanggapi hampir semua senyawa
kecuali helium, nitrogen, oksigen, hidrogen dan CS2. Pada analisis juga digunakan
gas hidrogen dan udara tekan yang digunakan untuk menyalakan api FID. Fase
gerak yang digunakan dalam analisis ini adalah gas helium. Terhadap detektor,
helium tidak memberikan tanggapan atau tidak dapat terdeteksi oleh FID (cocok
dengan detektor) sehingga tidak akan mengganggu hasil analisis yang berupa
puncak kromatogram. Selain itu helium yang digunakan kemurniannya sangat
tinggi dan inert sehingga interaksi dengan sampel atau pelarut tidak terjadi. Pada
dasarnya, untuk detektor jenis FID terdapat tiga jenis gas pembawa yang dapat
digunakan, yaitu nitrogen, hidrogen, helium. Dengan sifat yang dimiliki oleh
helium yang lebih sesuai dengan syarat gas pembawa maka pada analisis ini
digunakan helium sebagai zat pembawa. Dan kecepatan linier gas (velocity) yang
dimiliki oleh helium dapat menghasilkan nilai HETP minimum yang lebih baik
jika dibandingkan dengan hidrogen, dan Nitrogen. Oleh karena itu helium dapat
digunakan untuk komponenkomponen yang akan dipisahkan jumlahnya sangat
banyak, dan dapat menghasilkan pemisahan yang baik. Sedangkan nitrogen pada
umumnya digunakan untuk pemisahan komponen dalam jumlah yang kecil dan
hirogen cukup jarang digunakan karena sifatnya flammable mudah terbakar
sehingga apabila terjadi kebocoran dan terdapat sumber api dapat menghasilkan
ledakan.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
67
Sebelum dilakukan analisis pada sampel, dilakukan terlebih dahulu
pengkondisian alat kromatografi gas selama ± 1jam. Tujuan dari pengkondisian
alat ini adalah untuk membersihkan kolom dari sisasisa komponen yang masih
tertinggal akibat analisa sebelumnya yang dapat mengganggu analisis yang
dilakukan. Selain itu, dalam sistem kromatografi pengaturan temperatur untuk
injektor, kolom dan detektor juga harus diperhatikan. Pada analisis yang
dilakukan, temperatur yang dipakai untuk injektor 250ºC, karena injektor harus
cukup panas agar sampel cair dapat menguap dalam waktu yang singkat sehingga
tercapai efisiensi maksimal dan menghasilkan pemisahan komponen yang cukup
baik. Temperatur detektor 250ºC, karena detektor harus cukup panas untuk
menghindari pengembunan komponen sampel yang keluar dari kolom dan untuk
mencegah pengembunan air atau hasil samping yang terbentuk pada proses
pengionan. Akibat dari kondensasi ini akan memperlebar kromatogram atau
bahkan dapat menghilangkan kromatogram. Temperatur awal kolom 35ºC dengan
kenaikan 1ºC permenit sehingga mencapai temperatur akhir 300ºC. Pada kolom
diperlukan pemrograman temperatur untuk menghasilkan resolusi maksimal dari
komponen yang terelusi secara bersamasama, sehingga komponenkomponen
yang ringan akan terpisah pada temperatur rendah dan komponenkomponen yang
tinggi akan terpisah pada temperatur yang tinggi. Temperatur kolom yang
digunakan tidak boleh melebihi atau mendekati batas maksimumnya, karena hal
ini akan mengakibatkan kolom terurai dan rusak.
Penginjeksian sampel harus dilakukan dalam waktu sesingkat mungkin agar
molekulmolekul komponen di dalam contoh menempati zona yang sempit
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
68
Sebelum dilakukan penginjeksian, terlebih dahulu syringe dibilas dengan larutan
CS2 untuk membersihkan syringe dari sisasisa komponen yang masih tertinggal
agar tidak mengganggu analisis yang dilakukan. Digunakan larutan CS2 sebagai
pembilas karena CS2 tidak memberikan tanggapan terhadap detektor FID sehingga
tidak akan mengganggu puncakpuncak yang keluar pada kromatogram.
3.6.3 Analisis Kualitatif
Pada analisis ini, sampel yang digunakan adalah bensin dengan jenis
Premium, Pertamax dan Pertamax Plus yang merupakan jenis bensin yang
dipasarkan di Indonesia. Bensin Premium, Pertamax dan Pertamax Plus (diambil
dari tiga SPBU di jakarta selatan) diinjeksikan ke dalam kromatografi gas, setelah
menguap akan dibawa oleh helium sebagai gas pembawa melewati kolom dan
berinteraksi dengan fase diam di dalam kolom sehingga sampel terpisah menjadi
komponenkomponen yang individu. Setelah komponen keluar dari ujung kolom,
akan ditanggapi oleh FID, dan signal yang keluar berupa puncak – puncak dan
luas puncak dari masingmasing komponen akan diintegrasi oleh komputer.
Kemudian masingmasing komponen diidentifikasi dengan cara membandingkan
waktu retensinya dan bentuk pola piknya dengan larutan standar paraffin dan
RFA. Larutan standar paraffin merupakan larutan standar yang terdiri dari
campuran nparaffin (alkana) dari C5 – C14. Sedangkan larutan standar RFA
merupakan larutan standar yang berisi campuran hidrokarbon yang komposisi
penyusunnya mirip dengan sampel yang dianalisis. Oleh karena itu jenis
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
69
komposisi hidrokarbon yang terdapat dalam bensin Premium, Pertamax, Pertamax
Plus dapat teridentifikasi. Kromatogram sampel Premium, Pertamax, Pertamax
Plus, RFA dapat dilihat pada Lampiran.
Pada kromatogram sampel yang diperoleh ada beberapa kromatogram yang
teridentifikasi sebagai unknown, hal ini dikarenakan keterbatasan larutan standar
yang digunakan dimana larutan standar tersebut tidak mengandung komponen
yang ada di sampel. Waktu retensi yang didapat untuk setiap komponen
hidrokarbon berbedabeda karena tiap komponen mempunyai titik didih yang
berbeda pula, sehingga komponen yang mempunyai titik didih lebih rendah akan
mempunyai waktu retensi yang kecil. Selain itu, komponen dalam sampel juga
mempunyai waktu retensi yang sedikit berbeda (dalam skala 2 dibelakang
desimal) dengan komponen dalam standar, Hal ini dapat disebabkan adanya
sdikit perubahan aliran gas pembawa sehingga menyebabkan waktu retensi suatu
komponen berubah atau bergeser.
3.6.4 Analisis Kuantitatif
Dengan adanya verifikasi pada GC 6890 N menunjukan efisiensi kolom yang
digunakan masih memenuhi standar metode uji yang digunakan dan dapat dipakai
untuk memisahkan komponenkomponen yang sangat kompleks sehingga
dihasilkan resolusi kromatogram yang berdekatan secara maksimal.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
70
Dari Analisis kuantitatif diperoleh bahwa bensin Premium, Pertamax,
Pertamax Plus mengandung berbagai macam jenis hidrokarbon yang dapat
dikelompokkan berdasarkan kelompok PONA seperti terlihat pada Tabel III.6
3.6.4.1 Kandungan Paraffin
Senyawa paraffin dapat berupa normal paraffin (nparaffin) dan isoparaffin
(iparaffin). Bensin Premium, Pertamax dan Pertamax plus mengandung
komposisi iparaffin lebih banyak dibandingkan nparaffin dalam bentuk
%volume. Pada analisis premium, pertamax dan pertamax plus menunjukkan hasil
yang baik karena dilihat dari sisi angka oktana, iparaffin mempunyai angka
oktana yang lebih tinggi (lebih banyak menyumbang angka oktana) dibandingkan
nparaffin, sehingga mengakibatkan angka oktana dari premium cukup tinggi.
Angka oktana menunjukkan kemampuan bensin tetap bertahan pada kompresi
tinggi tanpa terjadi pembakaran yang tidak normal yang dapat menyebabkan emisi
gas CO yang apabila terhisap melalui pernafasan akan bereaksi dengan
haemoglobin dalam darah, sehingga menghambat transfer oksigen yang
membahayakan kehidupan manusia, dan emisi gas NOx yang juga dapat
mengganggu kesehatan manusia karena menimbulkan iritasi pada saluran
pernafasan. Jadi, semakin tinggi angka oktana dari suatu bensin, maka kinerja
motor pembakarannya juga semakin baik. Paraffin tidak dianggap terlalu
berbahaya atau karsinogenik, dan memiliki reaktivitas yang rendah dalam
pembentukan emisi gas buang. Jadi senyawa ini merupakan komposisi yang baik
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
71
untuk memproduksi bensin yang lebih bersih. Pada analisis sampel bensin
diperoleh RON untuk Premium, Pertamax dan Pertamax Plus cukup berbeda
dengan spesifikasi yang ditetapkan oleh pemerintah. Oleh karena itu untuk
pengukuran nilai RON secara tepat tidak digunakan dengan metode GC akan
tetapi dengan CFR Engine Test yang dapat menentukan secara tepat untuk angka
oktana riset dengan metode ASTM D2699 dan untuk menentukan angka oktana
motor menggunakan ASTM D2700. RON (Research Octane Number) merupakan
angka yang ditentukan dengan mesin penguji pada kecepatan 600 putaran per
menit (pedoman mutu antiketuk pada kondisi kecepatan rendah/beban ringan).
3.6.4.2 Kandungan Olefin
Komposisi olefin merupakan senyawa yang mempunyai sifat kestabilan
oksidasi rendah yang dapat menyebabkan pembentukan getah purwa (gum)
sehingga mengakibatkan penyumbatan sistem bahan bakar, gangguan pada
karburator dan deposit pada saluran campuran udara bahan bakar. Untuk saat ini,
Indonesia belum menetapkan batasan kandungan olefin dalam bensin, akan tetapi
Indonesia mengikuti standar WWFC (World Wide Fuel Charter) untuk Eropa dan
Amerika yang menetapkan batas komposisi untuk olefin sebesar 4 – 6 % volume
maksimum. Dari analisis yang diperoleh pada sampel bensin dengan jenis
Premium, Pertamax dan Pertamax Plus mengandung komposisi olefin cukup besar
yang melebihi standar yang ditetapkan oleh WWFC.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
72
Kandungan olefin yang terlalu tinggi dapat menyebabkan pembentukan NOx
yang tinggi dan dapat mengganggu kesehatan manusia karena dapat
mengakibatkan iritasi pada saluran pernafasan. Dan dari data analisis yang didapat
komposisi olefin untuk Premium, Pertamax dan Pertamax Plus masih diatas
standar yang ditetapkan oleh eropa dan amerika.
3.6.4.3 Kandungan Naphtena
Kandungan naphtena yang didapat untuk Premium, Pertamax dan Pertamax
Plus sekitar 7 – 8 %volume. Naphtena merupakan hidrokarbon jenuh yang
terkandung didalam bensin yang mempunyai angka oktana yang cukup tinggi.
Kandungan naphtena dalam bensin pada saat ini belum ditetapkan oleh Indonesia
dan negara lainnya. Akan tetapi, naphtena kurang disukai karena dapat
megakibatkan korosi di dalam mesin.
3.6.4.3 Kandungan Aromatik
Pada analisis bensin didapatkan untuk Premium, Pertamax dan Pertamax Plus
didapatkan komposisi < 40 % volume. Senyawa aromatik merupakan senyawa
hidrokarbon yang mengandung minimal satu cincin benzena. Senyawa aromatik
mempunyai angka oktana yang tinggi di dalam bensin, akan tetapi pembakarannya
menghasilkan senyawa buangan yaitu benzena yang bersifat racun karsinogenik
dan menyebabkan sumbatan di ruang bakar. Untuk kandungan benzena (salah
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
73
satu komposisi penyusun senyawa aromatik) pada Premium, Pertamax dan
Pertamax Plus sekitar < 5 % volume.
Berdasarkan standar WWFC, penetapan kandungan aromatik adalah <40
%volume dan untuk kandungan benzena < 5 %volume, untuk jepang dan thailand
mempunyai batasan kandungan aromatik 50 55 %volume dan kandungan
benzena 3,5 – 5 % volume. Dari analisis yang diperoleh bahwa kandungan
aromatik dan benzena dalam bensin baik Premium, Pertamax dan Pertamax plus
masih memenuhi batasan standar WWFC. Semakin kecilnya kandungan aromatik
dalam bensin akan menurunkan kadar benzena sehingga akan mengurangi gas
buang yang beracun dan mengurangi sumbatan di ruang bakar pada kendaraan.
Berdasarkan data analisis secara umum diperoleh bensin Premium, Pertamax dan
Pertamax Plus yang dianalisa masih belum memenuhi standar spesifikasi WWFC
untuk komposisi olefinnya. Akan tetapi masih memenuhi spesifikasi pemerintah
yang mengacu pada WWFC untuk komposisi total aromatik dan benzena.
3.7 Kesimpulan
1. komposisi hidrokarbon dalam bensin premium, pertamax, dan pertamax plus
dapat ditentukan dengan kromatografi gas (GC 6890 N) menggunakan
metoda uji standar ASTM D6730 dan metode uji DHA Analyzer secara
kualitatif maupun kuantitatif.
2. Komposisi Premium, Pertamax dan Pertamax Plus mengandung :
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
74
• iparrafin sekitar 19 – 33 % volume
• nparafin sekitar 5 –17 % volume
• olefin sekitar 9 – 34 % volume
• naphtena sekitar 7 – 8 % volume
• aromatik 21 – 25 %volume
• Benzena 1 – 2 % volume
3. Hasil analisis untuk komposisi hidrokarbon untuk bensin baik premium,
pertamax, pertamax plus menunjukkan masih belum memenuhi standar
spesifikasi bensin yang ditetapkan pemerintah dan WWFC terutama untuk
kadar olefinnya. Akan tetapi untuk kandungan aromatik dan benzena sudah
memenuhi spesifikasi yang ditetapkan pemerintah yang mengacu pada
spesifikasi WWFC.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
75
BAB IV
PENUTUP
4.1 Hasil Praktik Kerja Lapangan
Hasil yang diperoleh setelah melaksanakan PKL (Praktik Kerja Lapangan)
di PPPTMGB ”LEMIGAS” antara lain :
1. Mahasiswa dapat mengetahui komposisi yang terdapat pada bensin
(gasoline) dengan jenis Premium, Pertamax dan Pertamax Plus.
2. Mahasiswa dapat mengetahui metode uji yang digunakan dalam
menganalisa bensin (gasoline).
3. Mahasisiwa dapat mengetahui ruang lingkup dan cara bersosialisasi dalam
dunia kerja.
4.2 Manfaat Praktik Kerja Lapangan
Manfaat yang diperoleh setelah melaksanakan PKL (Praktik Kerja
Lapangan) di PPPTMGB ”LEMIGAS” adalah :
1. Menambah ilmu dan wawasan dalam bidang ilmu kimia.
2. Mendapatkan pengalam kerja yang kelak akan bermanfaat di masa yang
akan datang.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.
76
3. Mengetahui dunia kerja yang sesungguhnya serta dapat menerapkan ilmu
pengetahuan yang telah diperoleh selama kuliah.
4. Menambah kedisiplinan dan rasa tanggung jawab terhadap suatu pekerjaan
yang diberikan.
4.3 Saran
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan beberapa pesan :
A. Untuk PPPTMGB ”LEMIGAS”
• Para pegawai LEMIGAS agar lebih meningkatkan disiplin kerja.
• Dapat memberikan motivasi dan semangat kerja untuk para karyawan.
• Melengkapi dan menambah peralatan untuk analisa agar dapat
mendukung analisa sehingga dapat diselesaikan dengan baik dan tepat
waktu.
B. Untuk Program D3 Kimia Terapan FMIPAUI
• Memberikan kemudahan bagi mahasiswa untuk dapat menjalankan
Praktik Kerja Lapangan.
• Dapat menjalin kerjasama yang baik dengan instansi – instansi
penelitian dan industri.
• Dapat menyesuaikan materi kuliah, materi praktikum, dan fasilitas
instrument dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Click t
o buy NOW!
PDFXCHANGE
www.docutrack.com Clic
k to buy N
OW!PDFXCHANGE
www.docutrack.com
Analisis premium..., Pratama Marhadi, FMIPA UI, 2007.