Hidrokarbon dan Minyak Bumi

A.  HIDROKARBON

       Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa karbon yang paling sederhana yang terdiri dari atom karbon (C) dan hidrogen (H). Sampai saat ini, terdapat lebih kurang 2 juta senyawa hidrokarbon. Sifat senyawa-senyawa hidrokarbon ditentukan oleh struktur dan jenis ikatan kovalen antar atom. Oleh karena itu, untuk memudahkan mempelajari senyawa hidrokarbon yang begitu banyak, para ahli melakukan pergolongan hidrokarbon.

1.  Penggolongan Hidrokarbon

Penggolongan hidrokarbon umumnya berdasarkan bentuk rantai karbon dan jenis ikatannya.

         Berdasarkan bentuk rantai karbon, hidrokarbon digolongkan menjadi tiga, yakni:

    Hidrokarbon Alifatik, yaitu senyawa hidrokarbon dengan rantai terbuka jenuh (ikatan tunggal).

    Hidrokarbon Alisiklik, yaitu senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar/tertutup (cincin).

    Hidrokarbon Aromatik, yaitu senyawa hidrokarbon dengan rantai melingkar (cincin)yang mempunyai ikatan antar atom C tunggal dan rangkap secara selang-seling/bergantian.

         Berdasarkan jenis ikatan antar atom karbonnya:

    Hidrokarbon jenuh, yaitu senyawa hidrokarbon yang ikatan antar atom karbonnya merupakan ikatan tunggal.

    Hidrokarbon tak jenuh, yaitu senyawa hidrokarbon yang memiliki 1 ikatan rangkap dua (alkena), atau lebih dari 1 ikatan rangkap dua (alkadiena), atau ikatan rangkap tiga (alkuna).

2.  Alkana

Alkana merupakan hidrokarbon alifatik jenuh yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan karbon-karbonnya merupakan ikatan tunggal. Alkana yang paling sederhana adalah metana , dangan rumus molekulnya CH4.

Rumus umum Alkana

Dari table diatas dilihat pada perbandingan jumlah atom C dan H dalam alkana adalah  n : (2n+2).

Jadi, rumus umum alkana adalah CnH2n+2 ; n = jumlah atom C

Sifat fisika Alkana

    Untuk alkana yang tidak bercabang, pada suhu kamar ( 25⁰C) alkana dengan jumlah    atom C1-C4 berwujud gas C5-C18 Ke atas berwujud padat

    Makin tinggi massa molekul, makin tinggi titik didihnya dan titik leburnya

    Alkana dengan massa molekul sama, makin panjang karbon rantai makin tinggi titik didihnya

    Alkana tidak larut dalam pelarut polar (air), tetapi dapat larut dalam pelarut nonpolar.

Deret Homolog

Suatu kelompok senyawa karbon dengan rumus umum yang sama dan sifat yang berkemiripan disebut satu homolog  (deret sepancaran).  Alkana merupakan suatu homolog karena setiap anggota alkana yang satu dengan anggota berikutnya bertambah sebanyak CH2.

Tata nama Alkana

Senyawa karbon, khususnya hidrokarbon, jumlah dan jenisnya sangat banyak sehingga penamaanya dilakukan secara sistematis. Penamaan senyawa karbon didasarkan pada aturan  yang dibuat IUPAC.

Sumber dan kegunaan

Alkana adalah komponen utama dati gas alam dan monyak bumi.

Kegunaan alkana sebagai:

-      Bahan bakar dan pelumas

-      Pelarut

-      Sumber hidrogen

-      Bahan baku untuk senyawa organic lain

-      Bahan baku industri

3.  Alkena

Alkena adalah hidrokarbon alifatik tak jenuh dengan satu ikatan rangkap   (-C=C-). Alkena yang paling sederhana adalah etena, dengan rumus molekul C2H4.

Rumus umum Alkena

Dari contoh alkena pada table diatas dapat ditarik rumus umum alkena yaitu CnH2n . Ini artinya jumlah atom H dalam alkena adalah dua kali atom C, atau perbandingan atom C dengan jumlah atom H adalah 1 : 2. Dari table diatas juga terlihat bahwa setiap suku alkena dengan suku berikutnya memiliki selisih CH2, sehingga alkena juga merupakan deret homolog.

Jadi, rumus umum alkana adalah CnH2n. n ; jumlah atom C

Deret Homolog

Dari table diatas juga terlihat bahwa setiap suku alkena dengan suku berikutnya memiliki selisih CH2, sehingga alkena juga merupakan deret homolog.

Tata nama Alkena

Nama alkena  diturunkan dari nama alkana, yaitu sesuai dengan jumlah atom C yang dimiliki, dengan mengganti akhiran ”ana” dengan kata “ena”.

Sumber dan kegunaan

Alkena dibuat dari alkana melalui proses pemasanan atau dengan bantuan katalisator (cracking). Alkana suku rendah digunakan sebagai bahan baku industri plastik, karet sintetik, dan alcohol.

4.  Alkuna

       Alkuna adalah hidrokarbon alifatik tidak jenuh dengan satu ikatan karbon-karbon rangkap tiga (. Senyawa yang mempunyai 2 ikatan rangkap tiga disebut alkadiuna, yang mempuntai 1 ikatan rangkap dua dan 1 ikatan rangkap tiga disebut alkenuna. Alkuna yang paling sederhana adalah etena dengan rumus molekul C2H2.

Rumus umum Alkuna

Rumus umum alkuna yaitu : CNH2N-2  ; n = jumlah atom C.

Tata nama Alkuna

Nama alkuna diturunkan dari nama alkana yang sesuai dengan mengganti akhiran ana menjadi una . Tata nama alkuna bercabang seperti penamaan alkena.

Sumber dan kegunaan

Alkuna yang mempunyai nilai ekonomis penting hanyalah etuna (asetilena), C2H2 . Gas asetilena dugunakan untuk mengelas besi dan baja.

Sifat-sifat Alkena dan Alkuna

    Semakin panjang rantai karbonya, semakin tinggi titik didih dan titik lelehnya.

    Akena dan alkuna merupakan hidrokarbon tak jenuh, sehingga mudah mengalami reaksi adisi (penambahan).

    Alkena dan alkuna dapat mengalami reaksi polimerisasi, yaitu penggabungan monomer-monomer (molekul kecil) menjadi polimer (makromolekul). Polimerisasi alkena terjadi berdasarkan reaksi adisi.

B.  MINYAK BUMI

Minyak bumi adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauanyang mudah terbakar, yang berada dilapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.

Pembentukan Minyak Bumi

Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua teori, yaitu:

Teori anorganik

Teori anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumiberasal dan reaksi kalsium karbida, CaC2 (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) da air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperature dan tekanan tinggi.

CaCO3 + Alikali       CaC2  HO       HC = CH       Minyak bumi

Teori organic

Teori organic dikemukakan oleh Engker (1911) yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari tumbuhan laut dalam batuan berpori.

Komposisi Minyak Bumi

Komposisi minyak bumi dikelompokkan kedalam empat kelompok, yaitu:

1)    Hidrokarbon jenuh (alkana)

    Dikenal dengan alkana atau paraffin.

    Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit.

    Senyawa penyusun diantaranya : Metana, Etana, Propana, Butana, n-heptana, iso oktana.

2)   Hidrokarbon tak jenuh (alkena)

    Dikenal dengan alkena

    Keberadaannya hanya sedikit

    Senyawa penyusunnya : etana, propena, butena.

3)   Hidrokarbon jenuh berantai siklik (sikloalkana)

    Dikenal dengan sikloalkana atau naftena

    Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana

    Senyawa penyusunnya :

Pengolahan Minyak Bumi

Dari penambangan hasil minyak bumi diperoleh minyak mentah (crude oil) yang belum dapat dimanfaatkan. Minyak mentah diolah pada kilang minyak melalui dua tahap sebagai berikut.

1)    Tahap pertama

Komponen-komponen minyak bumi  dipisahkan dengan cara distilasi bertingkat (distilasi berfraksi). Distilasi bertingkat adalah penyulingan serta pengembunan kembali berbagai macam  cairan adalah penyulingan titik didih berbeda-beda. Makin besar molekul hidrokarbon, makin tinggi titik dididhnya dan makin kecil molekul hidrokarbon, makin rendah titik didihnya. Proses pemisahan berlangsung dalam stu kilom ditilassi bertingkat ( kolom berfraksi) yang mempunyai plate (piringan-piringan) sebagai batas keseimbangan uap cair dengan jumlah tertentu untuk setiap fraksi. Sebelum dimasukan ke dalam tungku pemanas. Minyak mentah dipanaskan dahulu dalam dapur ( purnace ) pada temperature 320 – 370⁰C.

2)   Tahap kedua

Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut :

-      Perengkahan (craking)

-      Ekstrasi

-      Kristalisasi

-      Pembersihan dari kontaminasi

    Untuk lebih jelasnya, silakan klik makalah hidrokarbon dan minyak bumi !