Bensin (Gasolin)

Bensin

Pengertian

Bensin (gasolin) adalah fraksi minyak bumi yang bersifat paling komersial dan banyak diproduksi. Bensin merupakan campuran isomer-isomer heptana (C₇H₁₆) dan oktana (C₈H₁₈). Sebanyak 10% produk distilasi minyak mentah adalah bensin dengan rantai tidak bercabang. Selain itu, bensin ialah fraksi minyak bumi yang jumlahnya relatif sedikit. Selain dihasilkan dari proses distilasi bertingkat minyak mentah, bensin juga dihasilkan melalui proses kertakan (cracking).

• Proses Kertakan (Cracking)

Kertakan merupakan pemutusan hidrokarbon yang mempunyai rantai panjang menjadi hidrokarbon berantai pendek. fraksi-fraksi minyak mentah yang kurang komersial tetapi berantai panjang seperti kerosin dan solar dikertak menjadi fraksi bensin. Proses kertakan dilakukan pada wadah tertentu dengan suhu yang sangat tinggi. Dalam proses ini dibutuhkan katalis berupa silikon atau aluminium.

• Proses Perengkahan Termal

Proses perengkahan termal yaitu proses peningkatan jumlah fraksi pada bensin dengan cara memecah hidrokarbon rantai panjang dengan jumlah atom karbon antara C₅-C₁₂. Proses ini dilakukan pada suhu 500C dengan tekanan 25 atm.

Contoh :

1. Hidrokarbon jenuh rantai lurus seperti kerosin (C₁₂H₂₆) dapat direngkahkan ke dalam 2 fragmen yang lebih pendek menjadi senyawa heksana (C₆H₁₄) dan heksena (C₆H₁₂).

Akan tetapi, hasil dari proses perengkahan ini umumnya kurang stabil apabila disimpan terlalu lama. Oleh karena itu, proses perengkahan termal diganti dengan proses perengkahan katalik.

• Proses Perengkahan Katalik

Proses perengkahan katalik dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi dengan katalis tertentu.

Contoh :

Alkana rantai panjang direaksikan dengan alumina (Al₂O₃) dan silika (SiO₂) ditambahkan dengan gas hidrogen.

Dengan demikian jumlah bensin yang diperoleh akan menjadi lebih banyak.

Sifat-Sifat Besin

1. Bensin adalah bagian dari minyak bumi yang digunakan sebagai bahan bakar mobil ataupun motor.
2. Bensin dapat disebut juga sebagai gasolin atau motor spirit.
3. Bensin terdiri dari campuran hidrokarbon jenis parafin, naptalena, senyawa tidak jenuh, bahkan terkadang aromatik.
4. Susunan tergantung dari jenis bensin dan minyak mentahnya.

Jenis Bensin

Secara umum terdapat 3 jenis bensin, yaitu :

• Bensin Langsung

Bensin langsung adalah bensin yang dihasilkan langsung dari proses penyulingan minyak mentah. Jumlahnya mencapai 5-40% dari jumlah berat minyak mentahnya.

• Bensin Alam

Bensin alam yaitu bensin yang dihasilkan dari gas alam atau gas pengolahan.

• Bensin Rengkahan

Bensin rengkahan merupakan jenis bensin yang dihasilkan dari perengkahan bagian-bagian minyak bumi yang lebih berat dari bensin. Dengan proses perengkahan ini maka jumlah bensin yang dihasilkan minyak bumi dapat bertambah.

Ketiga jenis bensin tersebut memiliki sifat-sifat yang berbeda (berlainan). Akan tetapi, biasanya dilakukan proses pencampuran atau blending untuk mendapatkan sifat yang lebih baik.

Kualitas Bensin

• Mesin kendaraan bermotor dapat bekerja karena adanya energi dari hasil pembakaran bensin dengan gas oksigen dari udara. Bensin mengandung campuran hidrokarbo rantai lurus dan rantai bercabang. Hidrokarbon penyusun bensin akan menentukan ketepatan waktu pembakaran.
• Semakin panjang rantai karbon, pembakaran bensin akan berlangsung semakin cepat.
• Pebakaran bensin yang terlalu ceppat dapat mengurangi efisiensi energi yang dihasilkan.
• Pada mesin bertekanan tinggi, pembakaran bensin rantai lurus tidak merata, sehingga menimbulkan gelombang kejut yang mengakibatkan terjadinya ketukan pada mesin atau yang disebut dengan knocking.
• Suara ketukan yang demikian mengakibatkan mesin bergetar sangat hebat dan panas serta dapat merusak mesin.
• Suara ketukan tersebut dapat dikurangi dengan cara membuat pembakaran bensin se-efisien mungkin.
• Ketukan keras ditimbulkan oleh komponen rantai karbon lurus dari mesin. Sementara rantai karbon bercabang menimbulkan ketukan yang lebih lemah.
• Ukuran kualitas pembakaran bensin dinyakatan dengan bilangan oktan.

Persyaratan yang Harus Dipenuhi Untuk Bensin

1. Titik didih tertentu.
2. Angka oktan yang tinggi.
3. Kadar belerang yang rendah,
4. Stabil.
5. Warna dan bau.

Titik Didih

• Semakin rendah titik didih awal berarti banyak komponen ringannya, maka banyak terjadi kehilangan pada waktu disimpan karena menguap.
• Semakin tinggi titik didih maka semakin sukar untuk terbakar pada permulaan (start) dan sisa pembakaran akan mengencerkan mnyak lumas.

Grafik Titik Didih dengan % Zat Terdistilasi

No.	Terdistilasi	Titik Didih Awal 40⁰C
1.	10%	56⁰C
2.	20%	71⁰C
3.	30%	84⁰C
4.	40%	96⁰C
5.	44%	100⁰C
6.	50%	107⁰C
7.	60%	120⁰C
8.	70%	135⁰C
9.	80%	148⁰C
10.	90%	163⁰C
11.	Hilang 1%, sisa 1%	Titik didih akhir 192⁰C

Angka Oktan

• Angka oktan adalah angka hasil perbandingan antara nilai ketukan bensin terhadap nilai ketukan dari campuran hidrokarbon standar, yaitu n-heptana dan isooktana.
• Angka oktan menunjukkan mutu pembakaran dari suatu bensin.
• Semakin tinggi angka oktan, maka semakin baik pula kualitas bensin tersebut dan semakin efisien dalam menghasilkan energi. Hal tersebut dikarenakan detonasi semakin berkurang sehingga pembakaran teratur.
• Angka oktan suatu bensin menunjukkan berapa persen isooktana dalam campurannya dengan normal heptan (n-heptana), sehingga mempunyai sifat pembakaran yang sama dengan bensin tadi.
• Isooktana dianggap mempunyai angka oktan 100 karena tidak mudah terbakar dan normal heptan (n-heptana) angka oktannya adalah 0 karena mudah terbakar.
• Angka oktan bensin yang umum berkisar antara 0 dan 100. Sedangkan untuk bensin khusus ada yang angka oktannya diatas 100, seperti bensin untuk pesawat (avitation gasoline).
• Dalam hal ini bensin telah ditambahi dengan zat anti detonasi (anti knock).

Cara Mencari Angka Oktan Pada Bensin

• Misal, suatu bensin mengandung campuran 20% n-heptana dan 80% isooktana. Angka oktan bilangan tersebut adalah...

(20/100 x 0) + (80/100 x 100) = 80

Jadi, bilangan oktan bensin tersebut adalah 80.

• Isooktana merupakan komponen bensin yang mempunyai cabang paling banyak. Akan tetapi, pembuatan bensin dengan 100% isooktana membutuhkan biaya sangat mahal. Untuk mengatasi hal tersebut, maka dalam pembuatan bensin perlu dibuat dengan cara mencampur isooktana dengan alkana lainnya. alkana yang cicampurkan mempunyai aton C₆ sampai dengan C₁₂.

Metode Pengukuran Bilangan Oktan

Terdapat tiga metode pengukuran bilangan oktan, yaitu :

1. Pengukuran pada kecepatan dan suhu tinggi, hasilnya dinyatakan sebagai bilangan oktan mesin.
2. Pengukuran pada kecepatan sedang, hasilnya dinamakan dengan bilangan oktan penelitian.
3. Pengukuran hidrokarbon murni, dinamakan bilangan oktan road index.

Cara Meningkatkan Bilangan Oktan

1. Memperbanyak kadar isooktana dalam bensin.
2. Menambahkan zat aditif ke dalam bensin, seperti etanol pada proses blending. Hal tersebut dikarenakan etanol memiliki bilangan oktan 123 dan mudah diuraikan oleh mikroorganisme.
3. Perengkahan termal yang menghasilkan heksena. Keberadaan senyawa heksena dalam bensin mampu meningkatkan bilangan oktan sebesar 10 satuan.
4. Metode reforming juga dapat dilakukan untuk meningkatkan kualitas bensin. Caranya dengan mengubah bentuk struktur senyawa hidrokarbon dari rantai lurus menjadi bercabang. Proses ini dilakukan pada suhu tinggi dengan bantuan katalis molibdenum oksida dalam alumina (Al₂O₃) atau platina dalam lempeng.
5. Polimerisasi yaitu reaksi yang menggabungkan hidrokarbon rantai pendek menjadi hidrokarbon berantai lebih panjang.

Contoh :

1. Butana direaksikan dengan propana membentuk heptana.
2. Isobutana direaksikan dengan isobutena menhasilkan isooktana.

Bensin yang Diproduksi Pertamina

Bensin yang diproduksi oleh pertamina terdapat 4 jenis, yaitu :

1. Premium.
2. Pertalite.
3. Pertamax.
4. Pertamax plus.

Bilangan Oktan Hidrokarbon Murni

No.	Hidrokarbon	Bilangan Oktan (Road-Index)
1.	n-heptana	0
2.	2-metilheptana	23
3.	n-heksana	25
4.	2-metilheksana	44
5.	1-heptana	60
6.	Pentana	62
7.	Butana	91
8.	Sikloheksana	97
9.	2,2,4-trimetilpentana (isooktana)	100
10.	Benzena	101
11.	Toluena	112
12.	MTBE	116

Bilangan Oktan Pada Jenis-Jenis Bensin

No.	Jenis Bensin	Bilangan Oktan
1.	Premium	88
2.	Pertalite	90
3.	Pertamax	92
4.	Pertamax Plus	95

Kadar Belerang

• Kadar belerang yang terdapat pada bensin harus rendah karena akan menyebabkan terjadi senyawa yang korosif.

Stabil

• Bensin harus stabill, artinya tidak terjad perubahan komponennya pada waktu disimpan lama. Komponen yang menyebabkan tidak stabil biasanya senyawa tidak jenuh, karena mudah dioksidasi atau polimerisasi sehingga terjadi gum.

Warna dan Bau

• Kedua hal ini sebenarnya disebabkan oleh belerang dan senyawa yang tidak jenuh.

Pengolahan

1. Untuk memenuhi persyaratan tersebut, maka bensin dari proses penyulingan harus dikenakan beberapa pengolahan.
2. Untuk menaikkan angka oktan maka dapat dilakukan Proses Reforming. Dalam proses ini terjadi perengkahan dan isomerisasi menjadi komponen yang mempunyai angka oktan tinggi. Selain itu juga dapat ditambahkan dengan zat anti knock seperti Tetra Etil Lead/Timbal Tetra Etil (TEL).
3. Kadar belerang dapat dikurangi dengan Doctor Proses. Doctor Proses yaitu penambahan natrium plumbit (Na₂PbO₂) dan sedikit belerang, sehingga merkaptan berubah menjadi tidak berbahaya.

Reaksi-Reaksi

• 2 RSH + Na₂PbO₂ -> (RS)₂Pb + 2 NaOH
• (RS)₂Pb + S -> R₂S₂ + PbS

Keunggulan Bensin Pertamax dan Pertamax Plus

Adapun keunggulan bensin jenis pertamax dan pertamax plus dibandingkan dengan jenis premium sebagai berikut :

1. Mempunyai bilangan oktan yang tinggi.
2. Bersifat ramah lingkungan.
3. Meningkatkan kinerja mesin, sehingga mesin semakin bertenaga.
4. Perawatan mesin lebih ekonomis.
5. Akan tetapi, penggunaan bensin harus disesuaikan dengan desain mesin kendaraan. Dimana setiap mesin kendaraan dibuat dengan kompresi masing-masing untuk memaksimalkan efisiensi dan menurunkan kadar emisi.