Materi Mutu Bensin - SMA Kelas XI [PDF]

Citation preview

Bensin Bensin adalah cairan bening, agak kekuning-kuningan, dan salah satu fraksi minyak bumi yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah bensin. Bensin atau sering disebut gasoline merupakan fraksi minyak bumi yang tersusun atas alkana rantai lurus dan isooktana rantai bercabang. Terdapat beberapa jenis bensin yang beredar di masyarakat antara lain ada premium, pertalite, dan pertamax. Harga untuk setiap jenis bensin ditentukan berdasarkan perbedaan mutu bensin. Jika semakin tinggi mutu bensin maka semakin mahal harga bensin. Begitu juga sebaliknya, semakin rendah mutu bensin maka semakin murah harga bensin.



Fungsi Bensin   



Sebagai bahan bakar kendaraan bermotor Bahan ekstraksi pelarut dan pembersih Bahan bakar penerangan dan pemanasan



Pembakaran Bensin Bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak. 1. Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator dan bercampur dengan udara. 2. Campuran bensin dan udara dimasukkan ke dalam ruang bakar 3. Campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil 4. Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi, hasil pembakaran menghasilkan tenaga untuk menggerakkan mesin.



Knocking dan penyebabnya Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang menghasilkan dorongan yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer ke piston menjadi maksimum. Tapi pembakaran dapat terjadi terlalu awal, akibatnya timbul bunyi ledakan yang dikenal sebakai ketukan (knocking)



Beberapa penyebab knocking:    



Beban mesin yang berlebih secara mendadak dan dibarengi RPM yang terlalu rendah Suhu udara luar yang panas, suhu udara luar sebagai campuran BBM pada ruang bakar, jika suhu udara luar tinggi akan meningkatkan suhu dalam ruang bakar juga lebih panas. Carbon deposit pada ruang bakar dan busi, carbon deposit bisa menjadi bara yang menjadi salah satu faktor ruang bakar meletup sebelum pembakaran oleh busi. Angka oktan dari BBM yang tidak memenuhi standard mesin dan ECU dari kendaraan.



Secara kimiawi: Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis rantai hidrokarbon. -Alkana rantai lurus dalam bensin seperti n-heptana, n-oktana, dan n--nonana sangat mudah terbakar, menyebabkan pembakaran terjadi terlalu awal sebelum piston mencapai posisi yang tepat. -Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin seperti isooktana tidak terlalu mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit ketukan yang dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke piston lebih besar. Pembakaran terlalu awal juga berarti ada sisa komponen bensin yang belum terbakar sehingga energi yang ditransfer ke piston tidak maksimum.



Bensin yang berkualitas adalah bensin yang: 



Mudah Terbakar



Pembakaran serentak didalam ruang bakar dengan sedikit knocking. 



Mudah Menguap



Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk memberikan campuran udara-bahan bakar dengan tepat saat menghidupkan mesin yang masih dingin 



Tidak beroksidasi dan bersifat pembersih



Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan. Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapan pada system intake.



Mutu Bensin Mutu bahan bakar bensin ditentukan oleh jumlah ketukan (knocking) yang ditimbulkan. Jumlah ketukan dinyatakan dengan nilai oktan. Semakin tinggi mutu bensin, berarti jumlah ketukan semakin sedikit, dan angka oktanya semakin tinggi. Sebagai pembanding dalam penentuan bilangan oktan pada bensin digunakan nilai n – heptana dan isooktana. Kedua senyawa ini merupakan sebagian senyawa yang terdapat dalam bensin.



Cara Mengetahui Mutu Bensin Isooktana memberikan ketukan paling sedikit, diberi nilai oktan 100. N – heptane menghasilkan ketukan paling banyak, diberi nilai nol. Suatu campuran yang terdiri dari 80% isooktana dan 20% n – heptane mempunyai nilai oktan sebesar 80 . Salah satu jenis bensin, misalnya premium mempunyai nilai oktan 88. Ini berarti mutu premium setara dengan campuran 88% isooktan dan 12% n – heptane. Namun, mutu premium atau jumlah ketukan yang dihasilkan setara dengan campuran 88% isooktan dan 12% n – heptana. Pada umumnya bensin menimbulkan banyak ketukan. Hal ini terjadi karena sebagian besar bensin yang merupakan hasil penyulingan terdiri dari alkana rantai lurus. bensin yang memiliki angka oktan 98 disebut pertamax, yang memiliki angka oktan 90 disebut pertalite, dan yang memiliki angka oktan 80 disebut premium.



Meningkatkan Mutu Bensin Bensin dihasilkan dari unit pengolahan minyak bumi dengan cara destilasi bertingkat, selanjutnya fraksi tersebut akan akan di konversi untuk memecahkan fraksi-fraksi berat pada proses hydrocracking misalnya fraksi kerosen (minyak tanah) setelah dikonversi akan menghasilkan fraksi bensin.



Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya hanya mempunyai bilangan oktan berkisar 70. Kemudian ditingkatkan nilai oktannya dengan cara berikut: 1. Memanaskan bahan bakar bertitik didih tinggi di bawah tekanan dengan penambahan katalis, molekul besar akan patah-patah menjadi fragmen kecil pada proses kertakan (cracking) katalitik. Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming.



2. Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin 3. Menambahkan naphthalene pada bensin. Suatu larutan kimia yang memberikan pengaruh positif untuk meningkatkan angka oktan dari bensin karena sifatnya yang aromatis. 4. Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk memperlampat pembakaran bensin.



Zat Aditif Zat Aditif adalah suatu zat yang di tambahkan kedalam suatu campuran dengan jumlah yang sangat sedikit dengan tujuan memberikan kualitas yang di inginkan dengan signifikan. Bensin yang berantai hidrokarbon lurus kualitasnya kurang baik karena mengakibatkan penyalakan/knocking pada mesin sehingga mesin menjadi cepat rusak. Namun, knocking ini dapat



dikurangi dengan menambahkan TEL (tetraethyl lead), yaitu Pb(C2H5)4. Penambahan 2-3 mL TEL kedalam 1 galon bensin, dapat menaikan nilai oktan 15 poin. Kekurangan dari penambahan TEL ini adalah dalam pembakaran bensin akan menghasilkan oksida timah hitam yang keluar bersama asap knalpot atau menempel pada mesin. Untuk mengantisipasinya, maka ke dalam bensin bertimbal ini dicampurkan 1,2 – dibromo etana sehingga endapan PbO dalam mesin tidak terjadi. Rumus struktur dari TEL dan MTBE (Metil tersier butil eter) sebagai berikut.



Karena Pb beracun, penggunaannya telah diganti dengan senyawa organik seperti etanol. Antioksidan digunakan untuk menghambat pembentukan kerak yang dapat menghalangi filter dan saluran bahan bakar. Bensin mengandung banyak olefin yang bereaksi dengan mudah dengan oksigen untuk membentuk kerak yang disebut permen karet. Jadi, bensin harus ditambahkan ke antioksidan, seperti alkylphenol. Pewarna untuk membedakan berbagai jenis bensin. Misalnya pewarna kuning untuk bensin premium. Pewarna seharusnya tidak mempengaruhi kualitas bensin. Anti-korosi untuk mencegah korosi logam yang bersentuhan dengan bensin, seperti tangki logam dan saluran bensin. Contoh antikorroksik adalah asam karboksilat. Deterjen untuk karburator untuk mencegah / membersihkan kerak di karburator. Endapan kerak berasal dari partikel terbakar / asap dan karet. Kehadiran kerak dapat mengurangi kinerja mesin sehingga kendaraan membuang bahan bakar dan mesin cenderung wajib. Detergen karburator mengandung berbagai senyawa, seperti amina dan amida. Jenis Zat Aditif Antiletupan Antioksidan Pewarna Inhibitor korosi Detergen karburator



Kegunaan Memperlambat kebakaran Mencegah pembentukan endapan. Membedakan jenis bensin Mencegah perkaratan logam Mencegah pengotoran karburator



Jenis Jenis Bensin Bensin standar di Amerika Serikat : 87%2.



Contoh TEL dan MTBE, etanol Alkil fenol Pewarna biru, pewarna kuning Asam karboksilat Senyawa amina dan amida



Bensin standar di Eropa : 91%3. Bensin standar di Taiwan : 92% Bensin standar di Indonesia Jenis Bensin Premium Pertalite Pertamax Pertamax Plus Pertamax Turbo Pertamax Racing Primax 92 Primax 95 Super 92 Performance 92 Performance 95



Nilai Oktan 88 90 92 95 98 100 92 95 92 92 95



Daftar pustaka http://kimonkxi.blogspot.com/2014/10/mutu-bensin-dan-dampak-pembakaran-bahan.html https://materikimia.com/mutu-bensin/ http://khitacollections01.blogspot.com/2017/07/bahan-bakar-bensin-gasoline.html https://esdikimia.wordpress.com/2011/06/17/cara-menentukan-kualitas-bensin/ http://www.nafiun.com/2013/04/mutu-dan-kualitas-bensin-bilangan-oktan-kertakan-katalitik-dankukus.html https://lbppliacirebon.co.id/2018/10/zat-adiktif-pada-bensin-dan-nama-oktan/ https://id.wikipedia.org/wiki/Bensin Link Gambar http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor%20dan%20Tenaga%20Pe rtanian/P%20gatot/Sistem%20BB%20&%20Pelumasan%20-%20NEW_files/image007.jpg http://4.bp.blogspot.com/pqvK4DhE4fk/V1Q0Rq9_IdI/AAAAAAAAHjc/bMQ3jn9rsB0I4pLI29lX8YXkSmAs9n2HACK4B/s1600/frak si-minyak-bumi.jpg https://image.slidesharecdn.com/cracking-151114162534-lva1-app6891/95/cracking-7638.jpg?cb=1447518399 http://www.essentialchemicalindustry.org/images/stories/040_cracking/08-cracking_eqC.jpg https://2.bp.blogspot.com/-A3h_GbtYzp8/WpV2KUg_LQI/AAAAAAAAEbQ/xCngmalzB4f7PH8MRexeLGGmjOM8HJCwCLcBGAs/w1200-h630-p-k-no-nu/Capture.JPG