Dokumen tersebut membahas tentang senyawa hidrokarbon sebagai dasar untuk mempelajari minyak dan gas bumi. Senyawa hidrokarbon dikelompokkan menjadi alifatik, siklik, dan aromatik. Senyawa alifatik jenuh dinamakan alkana dan memiliki rumus umum CnH2n+2. Alkana memiliki sifat fisik seperti titik didih yang naik dengan bertambahnya berat molekul, dan sifat kimia sepert

1. Hal. 1
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
BAB 1
SENYAWA HIDROKARBON
Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang mengandung unsur karbon dan
hidrogen. Senyawa ini merupakan dasar untuk mempelajari minyak dan gas
bumi. Senyawa hidrokarbon juga sering dikenal sebagai senyawa organik. Istilah
ini dikenal karena pada mulanya senyawa hidrokarbon diketahui sebagai
pendorong kehidupan manusia, binatang dan tanaman. Dewasa ini banyak
senyawa-senyawa hidrokarbon yang dapat diperoleh dari fraksi minyak dan gas
bumi, dan selanjutnya dikenal dengan istilah petrokimia.
1.1. Struktur atom dan molekul
Atom karbon mempunyai 6 neutron dan 6 proton di dalam inti atomnya dan 6
elektron yang mengorbit di luar inti atom. Jumlah atom ditunjukkan oleh
banyaknya proton dalam inti atom atau banyaknya elektron diluar inti atom.
Sedangkan jumlah masa ditunjukkan oleh banyaknya proton dan neutron dalam
inti atom. Dua elektron berada pada orbit pertama dan empat elektron lainnya
berada pada orbit kedua. Empat elektron yang berada pada orbit kedua disebut
elektron-elektron valensi. Karbon mempunyai empat valensi karena ia
memerlukan empat elektron lagi untuk mengisi orbit paling luar.
Hidrogen juga dapat digunakan sebagai contoh lain untuk melengkapi uraian ini.
Hidrogen hanya mempunyai satu proton di luar inti atomnya yang dapat
dinyatakan sebagai valensinya. Ia memerlukan satu elektron lagi di dalam
orbitnya untuk menstabilkannya.
Berdasarkan pada struktur atom-atom karbon dalam molekul, senyawa-senyawa
hidrokarbon dikelompokkan sebagaimana terlihat dalam gambar (1-1).
a. Senyawa alifatik
Senyawa-senyawa hidrokarbon yang rantai C-nya terbuka atau bercabang
disebut sebagai senyawa alifatik.

2. Hal. 2
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
a.1. Senyawa alifatik jenuh
Senyawa alifatik yang rantai C-nya hanya terdiri dari ikatan-ikatan tunggal
saja disebut sebagai senyawa alifatk jenuh.
a.2. Senyawa alifatik tak jenuh
Senyawa alifatik yang rantai C-nya disamping terdiri dari ikatan-ikatan
tunggal juga ikatan rangkap dua dan / atau rangkap tiga disebut sebagai
senyawa alifatik tak jenuh. Pengertian tak jenuh menunjukkan bahwa
dalam atom C masih memungkinkan untuk mengikat atom H atau yang
lain.
HIDROKARBON
ALIFATIK
Jenuh
SIKLIK
Tak Jenuh
Karbosiklik
Alisiklik
Heterosiklik
Aromatik
Gb. (1-1): Pengelompokan senyawa hidrokarbon
b. Senyawa siklik
Senyawa-senyawa hidrokarbon yang rantai C-nya melingkar dan lingkarannya
itu mungkin juga bercabang desebut sebagai senyawa siklik. Senyawa siklik
masih dapat dikelompokkan seperti berikut:
b.1. Senyawa karbosiklik
Senyawa siklik yang rantai lingkarannya hanya terdiri dari hidrokarbon
saja disebut sebagai senyawa karbosiklik. Senyawa karbosiklik masih
terbagi menjadi dua, yaitu:
* Senyawa alisiklik

3. Hal. 3
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Senyawa karbosiklik yang dapat dianggap sebagai senyawa alifatik
dengan rantai C yang melingkar dan ikatan-ikatannya tunggal disebut
sebagai senyawa alisiklik.
* Senyawa aromatik
Senyawa karbosiklik yang rantai lingkarannya hanya terdiri dari enam
atom C dan tiga ikatannya berupa ikatan rangkap dua disebut sebagai
senyawa aromatik.
b.2. Senyawa heterosiklik
Senyawa-senyawa siklik yang lingkarannya berisi juga atom-atom
non-karbon (misalnya N, S atau O).
1.2. Senyawa-senyawa alifatik
Jumlah senyawa-senyawa hidrokarbon alifatik sangat besar, hal ini disebabkan
oleh sifat unsur C yang dapat membentuk bermacam-macam rantai karbon.
Adapun batas panjang rantai C itu tidak diketahui. Dengan jalan sintesis, telah
dapat dibuat suatu senyawa hidrokarbon yang berisi 70 atom C dan besar
kemungkinannya bahwa senyawa-senyawa yang mengandung lebih banyak
atom-atom C masih kekal juga keadaannya.
Berdasarkan perbandingan banyak atom-atom C dan H yang terdapat dalam satu
molekul, maka senyawa-senyawa hidrokarbon terbagi atas dua golongan:
a. Hidrokarbon Jenuh
Yaitu hidrokarbon yang tak dapat mengikat atom-atom H lagi. Jadi batas
kejenuhan dengan atom-atom H telah tercapai.
b. Hidrokarbon tak Jenuh
Yaitu hidrokarbon yang masih dapat mengikat atom-atom H. Hidrokarbon tak
jenuh ini masih pula terbagi atas ikatan rangkapnya.

4. Hal. 4
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
1.2.1. Alkana/Parafin (CnH2n+2)
Senyawa hidrokarbon jenuh atau alkana dinamakan juga parafin (dari parum
affinis), karena sukar bereaksi dengan senyawa-senyawa lainnya. Kadang-kadang
disebut juga hidrokarbon batas, karena batas kejenuhan dengan atom-atom H telah
tercapai.
Suku pertama dari deretan senyawa ini adalah metana CH 4 (gas rawa atau gas
tambang). Dalam molekul metana ini sebuah atom C langsung terikat pada empat
buah atom H yang seharga. Metana CH4 dapat menurunkan senyawa-senyawa
alifatik lainnya. Jika sebuah atom H dari CH4 diganti dengan atom C maka
terbentuklah suku kedua dari alkana, yaitu etana. Berdasarkan tetravalensi dari
atom C maka atom C yang kedua ini harus mengikat 3 buah atom H, sehingga
rumus molekul etana C2H6. Demikian dari C2H6 ini dapat pula dibentuk senyawa
baru lagi yang mengandung 3 buah atom C dan seterusnya.
Berdasarkan tetravalensi atom C, rumus umum senyawa hidrokarbon jenuh ini
dapat ditentukan. Setiap atom C dapat mengeluarkan 4 ikatan, untuk n atom C
dapat mengeluarkan 4n ikatan. Untuk membentuk rantai C, masing-masing atom
C yang saling mengikat atom C lainnya membutuhkan 2 ikatan, kecuali 2 buah
atom C yang ada di paling ujung kiri dan kanan masing-masing membutuhkan
satu ikatan. Dengan demikian jumlah ikatan yang diperlukan untuk pembentukan
rantai C sebanyak n atom C adalah 2n-2. Jumlah ikatan sisa yang masih dapat
diisi dengan atom-atom H adalah 4n - (2n-2) atau 2n+2. Oleh karena itu rumus
umum hidrokarbon senyawa jenuh ini adalah CnH2n+2.
Jika dari rumus umum tersebut untuk n berturut-turut diisi 1, 2, 3, 4, dan
seterusnya, maka terdapatlah deretan senyawa-senyawa seperti tertulis dibawah
ini. Adapun namanya berasal dari kata bilangan Yunani atau Latin dengan
membubuhi akhiran -ana, kecuali 4 suku yang pertama yang mempunyai nama
khusus.

5. Hal. 5
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
n
Rumus
Nama
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
C6H14
C7H16
C8H18
C9H20
metana
etana
propana
Butane
Pentane
Heksana
Heptana
Oktana
Nonana
10
C10H22
Dekana
Sebagaimana terlihat dari rumus tersebut, untuk 2 buah suku yang berdekatan
(misalnya suku 2 dan 3, 3 dan 4, 6 dan 7) selalu berselisih sebuah gugusan CH 2.
Senyawa-senyawa yang sifat-sifatnya (kimia) sama dan yang susunannya
berselisih CH2 dinamakan deret sepancaran (homologous compounds).
Radikal Alkil
Jika dari alkana tersebut sebuah atom H dianggap hilang, maka tinggalah suatu
gugusan atom atau radikal yang sesungguhnya tidak dapat berdiri sendiri.
Radikal-radikal itu selanjutnya penting artinya dan pula namanya berakhiran -il.
n
Rumus rdikal
Nama
1
2
3
4
5
6
CH3C2H5C3H7C4H9C5H11C6H13-
Metal
Etil
Propel
Butyl
Pentil
Heksil
Atau pada umumnya disebut radikal alkil dan rumus umumnya ialah C nH2n+1 yang
dapat disingkat R (radikal alkil).
Isomer

6. Hal. 6
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Senyawa bercabang (isomer) mempunyai rumus molekul yang sama tetapi rumus
bangunnya berbeda dengan senyawa lurus (normal). Oleh karena itu, untuk
menghindari kesalahfahaman, maka dalam hal tertentu harus dinyatakan rumus
bangunnya, dan bahkan jika prlu dituliskan secara lengkap ikatan dari setiap
unsur-unsurnya.
Contoh:
Konferensi Geneva
Pada konferensi Geneva pada tahun 1892 ditetapkan beberapa peraturan atau
kesepakatan untuk pemberian nama senyawa-senyawa hidrokarbon. Tata nama
yang berdasarkan peraturan-peraturan itu disebut Nomenklatur Geneva atau
Nomenklatur Rasional.
Bagi alkana berlaku peraturan-peraturan sebagai berikut:
(1). Akhiran -ana ditetapkan untuk hidrokarbon jenuh.
(2). Empat suku pertama hidrokarbon normal jenuh diberi nama metana, etana,
propana dan butana, sedangkan nama hidrokarbon selanjutnya dibentuk dari
kata bilangan Latin atau Yunani.
(3). Hidrokarbon bercabang dipandang sebagai turunan hidrokarbon normal,
nama untuk hidrokarbon itu dibentuk dari mana hidrokarbon yang rantainya
terpanjang yang dapat ditarik dari rumusnya dengan dibubuhi nama rantai
cabangnya sebagai awalan. Sebagai contoh , isobutana dapat dipandang

7. Hal. 7
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
sebagai turunan dari propana jika sebuah atom H dari atom C yang kedua
diganti
dengan
gugus
metil,
sehingga
nama
rasionalnya
ialah
2-metil-propana.
Pemberian nomor gugus alkil pada isomer
Untuk menyatakan tempat rantai cabang, maka atom-atom C dari rantai utama
diberi nomor 1, 2, 3, 4 dan seterusnya. Pemberian nomor itu harus diatur
sedemikian rupa sihingga rantai-rantai simpangnya mendapat nomor yang paling
rendah.
Contoh:
2,2,3-trimetilbutana, bukan 2,3,3-trimetilbutana, karena 2,2,3 adalah lebih rendah
dari 2,3,3. Ternyata bahwa jumlah nama isomernya makin banyak jika jumlah
atom C-nya makin banyak.
Contoh:
Pentana C5H12 mempunyai 3 buah isomer, yaitu:
Heksana mempunyai 5 nama isomer, heptana mempunyai 9 nama isomer, oktana
mempunyai 18 nama isomer.
Pengelompokan atom C menurut keterikatannya dengan atom C lain
Atom C yang langsung terikat hanya pada 1 buah atom C lain disebut atom C
primer, jika langsung terikat pada 2 buah atom C lain disebut atom C sekunder,
jika terikat pada 3 buah atom C lain disebut atom C tersier dan jika terikat pada 4
buah atom C lain disebut atom C kuaterner.

8. Hal. 8
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Contoh:
2,2,3-trimetilpentana mempunyai 5 buah atom C primer, 1 buah atom C sekunder,
1 buah atom C tersier dam 1 buah atom C kuaterner.
Awalan iso dipakai juga pada gugus alkil. Yang kerap dipakai adalah gugus
isopropil dan iso butil, sedangkan iso amil (isopentil) dan isoheksil jarang
dijumpai.
Dalam hubungannya dengan radikal alkil perlu diketahui adanya 4 jenis gugus
butil dengan masing-masing namanya.
Sifat-sifat alkana
Sifat fisik:
(1). Empat suku yang pertama pada temperatur kamar berbentuk gas. Dari suku
ke-5 sampai dengan suku ke-16 pada temperatur kamar (20oC) berbentuk zat
cair, sedangkan suku-suku yang lebih tinggi adalah zat padat.
(2). Titik didih dan titik cairnya makin tinggi jika berat molekulnya makin besar.

9. Hal. 9
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
(3). Suku-suku yang berbentuk gas berbau, suku-suku yang mudah menguap
berbau bensin, sedang suku-suku tinggi tidak berbau.
(4). Semua alkana sukar larut dalam air.
Sifat kimia:
(1). Pada umumnya semua alkana sukar bereaksi dengan senyawa-senyawa
lainnya.
(2). Pada temperatur biasa chlor dan brom dapat menukar atom-atom hidrogen
dari alkana. Dengan metana umpanya, keempat atom H berturut-turut dapat
ditukar semuanya.
CH4
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
+
+
+
+
Cl2
Cl2
Cl2
Cl2
→
→
→
→
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
+
+
+
+
HCl
HCl
HCl
HCl
Sebagaimana telah dikatakan penukaran tersebut dinamakan substitusi.
Substitusi
oleh
halogen
dapat
dipercepat,
jika
dipergunakan
katalisator-katalisator seperti sinar matahari atau sedikit yod. Adapun yod
tidak dapat mensubstitusi dengan langsung pada hidrokarbon jenuh.
(3). Asam sulfat berasap dapat mensulfonasi alkana-alkana suku tengah dan suku
tinggi, artinya dapat mengganti sebuah atom H dengan radikal sulfonat
(−SO3H).
(4). Asam nitrat tidak dapat bereaksi dengan alkana, kecuali senyawa-senyawa
yang berisi atom C tersier maka akan dioksidasi menjadi CO2 dan suatu asam
karbon yang jumlah atom-atom C-nya lebih sedikit.
1.2.2. Alkena/Olefin (CnH2n)
Sebagaimana terlihat dalam rumus umumnya, golongan senyawa ini berisi dua
buah atom H lebih sedikit dibandingkan dengan golongan alkana. Berhubung
dengan itu timbullah pertanyaan atom atau atom-atom C yang manakah yang
kehilangan 2 atom H itu.

10. Hal. 10
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Untuk menentukan rumus bangun alkena perlu diketahui beberapa sifat yang
terpenting dari golongan senyawa ini, yaitu:
(1). Dapat mudah mengadisi satu mol brom atau Chlor dan juga hidrogen.
(2). Mudah dioksidasi oleh larutan kalium permangganat alkalis, sehingga
terbentuk senyawa yang berisi dua gugusan OH dalam molekulnya.
Karena jumlah atom-atom H alkena kurang dua buah, jika dibandingkan dengan
alkana, maka sudah barang tentu ada 2 buah ikatan dari karbon yang tidak
mengikat atom-atom H, sehingga ada tiga kemungkinan bentuk rumus bangun:
(1). Dua ikatan yang tidak berisi atom-atom H itu berasal dari sebuah atom C.
(2). Dua ikatan yang tidak berisi atom-atom H itu berasal dari sebuah atom C
yang berdekatan letaknya.
(3). Dua ikatan yang tidak berisi atom-atom H itu berasal dari 2 buah atom C
yang tidak berdekatan letaknya.
Dari ketiga kemungkinan itu yang benar adalah (2), sebab:
Jika suku pertama dari alkena yaitu etena C2H4 direaksikan dengan larutan
KMnO4 alkalis, maka akan terbentuk glikol.

11. Hal. 11
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Nomenklatur
Nama suku-suku alkena sesuai dengan nama suku-suku alkana yang
bersangkutan, tetapi akhiran -ana diganti dengan -ena.
C2H4
C3H6
C4H8
C5H10
C6H12
etena
propena
butena
pentena
heksena
etilena
propilena
butilena
amilena
heksilena
Isomer mula-mula terdapat pada butena C4H8 yaitu:
Tempat ikatan rangkap dinyatakan dengan suatu angka yang ditulis dibelakang
namanya antara tanda kurung. Adapun angka itu menunjukkan nomor atom C dari
mana ikatan rangkap itu bermula.
Sifat-sifat alkena
Sifat fisik:
(1). Tiga suku yang pertama adalah gas, suku-suku berikutnya adalah zat cair
yang tidak dapat bercampur dengan air, dan suku-suku tinggi adalah padat.
(2). Dapat terbakar dengan nyala berjelaga (kadar C tinggi).
Sifat kimia:
(1). Mudah mengadisi H2 dengan Pt atau Ni halus sebagai katalisator
(2). Mudah mengadisi Cl2 dan Br2 tanpa memakai katalisator dan pula dapat
berlangsung pada temperatur biasa.

12. Hal. 12
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Berhubung dengan sifat ini, maka alkena dapat melunturkan aqua bromata.
Persenyawaan 1,2-dichloroetana tersebut juga disebut "Dutch oil", karena
yang mula-mula menemukan persenyawaan tersebut adalah 4 orang ahli
kimia Belanda pada tahun 1795.
(3). Jika alkena dialirkan ke dalam larutan KMnO4 alkalis, maka terbentuklah
alkohol bervalensi 2. Reaksi ini biasa disebut reaksi Bayer.
(4). Alkena dapat mengadisi halogen hidrida. Yang termudah ialah HJ kemudian
HBr sedang HCl sangat lambat dan juga suhunya harus tinggi.
Menurut peraturan Markovnikov halogen selalu terikat pada atom C yang
berisi atom-atom H yang tersedikit.
Jika kedua atom C yang tak jenuh itu berisi atom-atom H sama banyaknya,
maka berlakulah peraturan Saytzew-Wagner yang mengatakan bahwa atom
halogen selalu terikat pada atom C yang mengikat gugus alkil yang termudah.
Dengan cara yang sama dapat diadisi juga:
a. Asam sulfat pekat yang dingin
b. Asam hipochlorit (HOCl)

13. Hal. 13
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
(5). Alkena dapat berpolimerisasi yaitu beberapa molekul bergabung dan
membentuk molekul baru yang lebih besar. Molekul-molekul zat yang
bergabung disebut monomer dan hasil polimerisasinya dinamakan polimer.
Isobutena (2-metilpropena) dengan H2SO4 sebagai katalisator dapat
berpolimerisasi menjadi iso-oktena dan dengan jalan reduksi iso-oktena
tersebut dapat diubah menjadi iso-oktana (cara pembuatan iso-oktana).
Etilena cair pada temperatur dan tekanan tinggi dengan pengaruh katalisator
tertentu dapat berpolimerisasi menjadi poli-etilen yaitu suatu zat yang dalam
penghidupan sehari-hari biasa disebut "polythene", suatu jenis plastik yang
elastis dan tahan asam serta basa.
Demikian pula vinylchlorida dapat berpolimerisasi juga dan menghasilkan
sejenis plastik yang disebut polivinylchlorida atau disingkat PVC.
1.2.3. Alkuna/Diolefin (CnH2n-2)

14. Hal. 14
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Suku pertama dari golongan ini adalah etuna C2H2 (ethine atau acetylene) yang
rumus bangunnya.
Jadi dengan ikatan rangkap tiga (triple bond) antara 2 buah atom C yang
berdekatan.
Menurut nomenklatur maka golongan senyawa ini namanya berakhiran -una.
Peraturan-peraturan lainnya seperti pada alkena.
Sifat-sifat alkuna
(1). Gas yang tidak berbau dan tidak berwarna. Bau C2H2 yang timbul pada
pembuatan dari CaC2 itu disebabkan tercampur dengan PH3 karena CaC2-nya
mengandung sedikit Ca3P3 (calsium fosfida).
(2). Mudah terbakar dan biasanya dipakai untuk mengelas autogen.
(3). Mudah larut dalam aseton.
(4). Sebagai senyawa tak jenuh, maka dapat mengadisi H 2, Halogen dan
Hidrohalogenida.
bertingkat-tingkat.
Pada
umumnya
adisi
tersebut
berlangsung

15. Hal. 15
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
(5). Yang sangat penting artinya untuk berbagai sintesis ialah adisi H 2O pada
C2H2 yang dapat terjadi dengan pengaruh garam merkuri sebagai katalisator
(misal HgSO4). Pada adisi ini mula-mula terbentuk Vinilalkohol yang
seketika mengalami perubahan intramolekuler sehingga terbentuk etanal atau
acetaldehida.
Etanal yang terbentuk itu dapat direduksi menjadi etanol CH3-CH2OH
(alkohol karbida) atau dioksidasi menjadi asam asetat CH 3-COOH (asam
cuka karbida).
(6). C2H2 dapat berpolimerisasi. Jika dialirkan melalui sebatang pipa kaca yang
panas pijar misalnya, maka terbentuk benzena C2H2.
3 C2H2
→
C6H6
1.2.4. Alkanol (CnH2n+1OH)
Alkanol dapat dianggap terbentuk dari alkana (CnH2n+2) jika sebuah atom H diganti
dengan gugusan hidroksil, yanki menjadi CnH2n+1OH.
Nomenklatur

16. Hal. 16
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Nama suku-suku dari golongan alkanol sesuai dengan nama suku-suku alkana
yang bersangkutan dengan diberi akhiran -ol.
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
→
→
→
→
→
CH3OH
C2H5OH
C3H7OH
C4H9OH
C5H11OH
metanol (metilalkohol)
etanol (etilalkohol)
propanol (propilalkohol)
butanol (butilalkohol)
pentanol (amilalkohol)
Sesuai dengan tempat OH terikat pada rantai karbon, maka alkohol terbagi atas
tiga golongan, yaitu:
(1). Alkohol primer, yaitu jika gugusan OH terikat pada atom C primer seperti
rumus bangun berikut.
(2). Alkohol sekunder, yaitu jika gugusan OH terikat pada atom C sekunder
seperti rumus bangun berikut.
(3). Alkohol tersier, yaitu jika gugusan OH terikat pada atom C tersier seperti
rumus bangun berikut.
Pada alkanol isomer dapat disebabkan oleh:
(1). Tempat gugusan OH terikat pada rantai utama.
(2). Rantai C bercabang atau tidak.
Contoh:

17. Hal. 17
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Sebagaimana contoh-contoh tersebut, maka pemberian nomor x (2-metilpropanolx) sesuai dengan nomor urut letak atom C pengikat gugusan OH yang dimulai dari
atom C yang paling ujung kiri atau kanan mana yang terdekat.
Alkanol-alkanol tersebut dapat disebut sebagai berikut:
(1)
(2)
a. propanol-1
b. propanol-2
a. butanol-1
b. butanol-2
c. 2-metilpropanol-1
d. 2-metilpropanol-2
=
=
=
=
=
=
Propilalkohol
Isopropilalkohol
butilalkohol primer
butilalkohol sekunder
Isobutilalkohol
butilalkohol tersier
Sifat-sifat alkanol
Sifat fisik:
(1). Metanol, etanol dan propanol dapat bercampur dengan air dalam semua
perbandingan.
(2). Titik didih dan titik cairnya makin tinggi jika berat molekulnya makin besar.
Sifat kimia:
(1). Oksidasi alkanol

18. Hal. 18
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Reaksi ini dapat dipakai untuk membedakan alkanol primer, sekunder dan
tersier;
karena
hasil-hasilnya
berlainan.
Alkanol
primer
mula-mula
menghasilkan alkanal dan pada oksidasi selanjutnya maka terbentuk suatu
asam karbon.
Alkanol sekunder menghasilkan alkanon
Adapun alkanon itu tidak dapat dioksidasi lagi tanpa peruraian menjadi
senyawa-senyawa yang jumlah atom C-nya berkurang. Alkanol tersier tidak
dapat dioksidasi tanpa terjadi peruraian.
(2). Jika alkanol yang kering (tidak mengandung air) direaksikan dengan logam
Na atau K terjadi persenyawaan baru yang disebut alkanolat.
Alkanolat tersebut hanya kekal jika tidak ada air. Bila kena air terus
terurai menjadi alkanol dan NaOH.

19. Hal. 19
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
(3). Gugusan OH dari alkanol mudah diganti dengan halogen jika alkanol
direaksikan dengan fosforhalogenida.
(4). Esterifikasi alkanol dapat berlangsung dengan semua asam anorganik dan
organik.
1.2.5. Alkoksialkana/Eter (CnH2n+1-O-CmH2m+1)
Jika alkanol dapat dianggap sebagai turunan monoalkil dari air, maka eter dapat
diumpamakan sebagai turunan dialkil dari air.
Untuk n = m maka terbentuklah eter tunggal misalnya CH 3-O-CH3 dan jika n ≠ m
maka terdapatlah eter majemuk misalnya CH3-O-C2H5.
Nomenklatur
Menurut nomenklatur Geneva alkoksialkana dipandang sebagai turunan alkana
jika atom H dari alkana diganti dengan gugusan alkoksi CnH2n+1-O-
Isomer dengan metoksipropana adalah:
Karena rumus molekul alkoksialkana CnH2n+2O sama dengan rumus molekul
alkanol, maka kedua golongan senyawa itu pasti isomer satu dari pada yang lain.

20. Hal. 20
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Metoksimetana misalnya adalah isomer dengan etanol, etoksi etana dengan kedua
propanol, dan selanjutnya.
Sifat-sifat Alkoksialkana
(1). Zat cair yang berbau sedap dan sukar larut dalam air.
(2). Suku-suku rendah mudah menguap dan uapnya sangat mudah terbakar.
(3). Mempunyai titik didih lebih rendah dari pada alkanol yang jumlah atom
C-nya sama.
(4). Tidak dapat bereaksi dengan logam Na dan fosforhalogenida.
(5). Dapat
diuraikan
oleh
hidrogenhalogenida,
teristimewa
HJ
menjadi
alkilhalogenida dan alkanol.
1.2.6. Alkilamina (CnH2n+3N)
Golongan senyawa ini dapat dianggap sebagai turunan dari amonia. Sesuai
dengan jumlah atom H dari NH3 yang ditukar dengan gugusan alkil, maka
golongan senyawa ini terbagi atas:
(1). Amina primer, yaitu apabila hanya sebuah atom H yang diganti dengan
gugusan alkil.
(2). Amina sekunder, yaitu apabila 2 atom H diganti dengan gugusan alkil.
(3). Amina tersier, yaitu apabila semua atom H dari NH 3 diganti dengan gugusangugusan alkil.

21. Hal. 21
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Seperti pada amonia yang dengan air dapat membentuk NH4OH dan dengan asam
membentuk garam, maka demikian juga sifat alifatik.
NH3
CH3NH2
NH3
CH3NH2
+
+
+
+
HOH
HOH
HCl
HCl
→
→
→
→
NH4OH
CH3NH3OH
NH4Cl
CH3NH3Cl
amonium hidroksida
monometil amonium hidroksida
amonium klorida
monometil amonium klorida
Sifat-sifat amina
(1). Kedua suku yang pertama (metil dan etilamina) pada temperatur biasa
berbentuk gas, suku-suku tengahan adalah cair, sedang suku-suku tinggi
berbentuk padat.
(2). Suku-suku rendah berbau seperti amonia, sedang suku-suku yang padat tak
berbau.
(3). Suku-suku rendah dapat larut dalam air dengan membentuk alkil amonium
hidroksida yang bersifat sebagai basa yang lebih kuat dari pada NH4OH.
(4). Amina primer dapat dipisahkan dari golongan amina lain berdasarkan
perbedaan sifat masing-masing terhadap asam nitrit (HONO).
Isomeri dan nomenklatur
Peristiwa isomerisasi pada senyawa alkilamina ada tiga kemungkinan:
a. disebabkan oleh rantai C yang bercabang atau tidak;
b. tempat atom N terikat pada rantai C;
c. suatu senyawa amina yang rumus molekulnya tertentu mungkin suatu amina
primer, sekunder atau tersier.
Amina primer: C4H9NH2

22. Hal. 22
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Amina sekunder:
Amina tersier:
1.2.7. Alkanal (R-CHO)
Alkanal (alkilaldehida) dapat dianggap sebagai turunan senyawa hidrokarbon
yang berisi gugusan aldehida (-CHO) pada ujung rantainya, sehingga rumus
umumnya CnH2n+1CHO.
Nama suku-suku golongan senyawa ini berasal dari nama suku-suku yang
bersangkutan dengan mengganti akhiran -ana dengan -anal.
HCHO
CH3CHO
C2H5CHO
C3H7CHO
C4H9CHO
1.2.8. Alkanon (R-CO-R')
= metanal
= etanal
= propanal
= butanal
= pentanal
= formaldehida
= asetaldehida
= propionaldehida

23. Hal. 23
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Alkanon adalah senyawa karbon yang berisi gugusan karbonil (C=O) yang
langsung terikat pada dua buah radikal alkil. Jadi rumus umumnya adalah
CnH2n+1COCmH2m+1.
Jika n = m maka senyawa ini disebut alkanon tunggal, jika n ≠ m maka disebut
alkanon majemuk.
Menurut nomenklatur Geneva, nama suku-suku golongan senyawa ini berasal dari
nama suku-suku alkana yang bersangkutan dengan mengganti akhiran -ana
dengan akhiran -anon.
CH3COCH3
CH3COC2H5
CH3COC3H7
C2H5COC2H5
= propanon (aseton)
= butanon
= pentanon-2
= pentanon-3
= dimetilketon
= metiletilketon
= metilpropilketon
= dietilketon
1.2.9. Alkanakarbonitril (R-CN)
Senyawa alkanakarbonitril dapat dianggap sebagai ester dari H-CN yang rumus
umumnya CnH2n+1CN.
Nomenklatur dari golongan senyawa ini ada tiga macam yakni:
a. Yang berakhiran sianida
b. Yang berakhiran nitril
c. Yang berakhiran karbonotril
Dalam (a) senyawa tersebut dianggap sebagai turunan dari HCN, jika atom H-nya
diganti dengan gugusan alkil.
Contoh:
C2H5CN = etilsianida.
Dalam (b) senyawa tersebut dianggap sebagai turunan dari suatu alkana, jika
semua atom H dari atom C ujung diganti dengan N.
Contoh:
C2H5CN = propananitril

24. Hal. 24
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Dalam (c) senyawa tersebut dianggap sebagai turunan dari suatu alkana, jika
sebuah atom H diganti dengan gugus karbonitril (CN).
Contoh:
CH3CN
C2H5CN
C3H7CN
= metilsianida
= etilsianida
= propilsianida
= etananitril
= propananitril
= butananitril
= metanakarbonitril
= etanakarbonitril
= propanakarbonitril
1.2.10. Asam alkanakarboksilat
1.2.10.1. Asam alkanakarboksilat jenuh (CnH2n+1COOH)
Asam alkanakarboksilat dapat dianggap terbentuk dari alkana, jika sebuah atom H
diganti dengan gugusan karboksil (-COOH), sehingga rumus umum golongan
senyawa ini CnH2n+1COOH. Gugusan karboksil tersebut adalah gugus pengenal
bagi asam karboksilat (asam karbon atau asam lemak).
Sebagian besar suku-suku golongan senyawa ini mempunyai nama-nama trivial.
Menurut nomenklatur Geneva ada dua aliran yaitu:
a) Gugus karboksil dianggap sebagai bagian dari rangka rantai karbon, dan
suku-suku deretan asam tersebut diberi nama hidrokarbon berakhiran -oat.
b) Gugus karboksi dari asam dianggap sebagai gugus penukar. Nama asam
disusun dari nama hidrokarbon dengan dibubuhi akhiran karboksilat.
HCOOH = asam metanoat
= asam hidrogen karboksilat
CH3COOH = asam etanoat
= asam formiat (trivial)
= asam metana karboksilat
C2H5COOH = asam propanoat
= asam asetat (trivial)
= asam etana karboksilat
C3H7COOH = asam buatanoat
= asam propionat (trivial)
= asam propana karboksilat
C4H9COOH = asam pentanoat
= asam butirat (trivial)
= asam butana karboksilat
C15H31COOH = asam heksadekanoat
= asam valerat (trivial)
= asam pentadekana karboksilat
C17H35COOH = asam oktadekanoat
= asam palmitat (trivial)
= asam heptadekana karboksilat

25. Hal. 25
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
= asam stearat (trivial)
1.2.10.2. Asam alkanakarboksilat tak jenuh (CnH2n-1COOH)
Dari golongan senyawa ini, CnH2n-1COOH yang terpenting adalah asam oleat
C17H33COOH. Asam ini banyak sekali terdapat di alam sebagai ester dari gliserol,
teristimewa dalam minyak zaitun (olive oil), minyak kelapa (cocoanut oil), dan
lain-lain.
1.2.10.3. Turunan asam alkanakarboksilat
Turunan-turunan asam alkanakarboksilat adalah sebagai berikut:
a. Alkanakarbohalogenida
b. Anhidrida asam karboksilat
c. Alkanakarbonamida
d. Asam halogenalkanakarboksilat
e. Ester
R-CO-Hal
(R-CO)2O
R-CO-NH2
R-CH-Hal-COOH
R-COO-R’
1.2.11. Alkanol polivalen
Alkanol polivalent yang sederhana adalah alakanol bivalen (alkanadiol) dan
alkanol trivalen (alkanatriol).
CH2OH-CH2OH
= glikol
CH2OH-CHOH-CH2OH
= etanadiol-1,2
= gliserol
= propanatriol-1,2,3
1.2.12. Asam karboksilat jenuh bivalen
Rumus umum golongan senyawa ini adalah CnH2n(COOH)2
Yang terpenting adalah senyawa-senyawa dengan kedua gugusan COOH pada
kedua ujung rantai C, jadi COOH-(CH2)2-COOH.
n=0
COOH-COOH
= asam dikarboksilat
= asam etanadioat
= asam oksalat (trivial)

26. Hal. 26
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
n=1
COOH-CH2-COOH
= asam metanadikarboksilat
= asam propanadioat
n=2
COOH-(CH2)2-COOH
= asam malonat (trivial)
= asam etanadikarboksilat-1,2
= asam butanadioat-1,2
n=3
COOH-(CH2)3-COOH
= asam suksinat (trivial)
= asam propanadikarboksilat-1,3
= asam pentanadioat-1,5
n=4
COOH-(CH2)4-COOH
= asam glutarat (trivial)
= asam butanadikarboksilat-1,4
= asam heksanadioat-1,6
= asam adipat (trivial)
1.3. Senyawa siklik
Senyawa siklik merupakan senyawa hidrokarbon yang ikatan rantai karbonnya
melingkar. Yang termasuk senyawa siklik adalah senyawa karbosiklik dan
senyawa heterosiklik.
1.3.1. Senyawa karbosiklik
Senyawa karbosiklik adalah senyawa siklik yang lingkarannya berupa ikatan
atom-atom karbon. Yang termasuk senyawa karbosiklik adalah senyawa alisiklik
dan senyawa aromatik.
1.3.1.1. Senyawa alisiklik
Senyawa alisiklik adalah senyawa siklik (senyawa melingkar) yang dapat
dianggap sebagai senyawa alifatik yang rantai karbonnya melingkar, sering juga
disebut sebagai siklo alkana (sikloparafin) yang rumus umumnya seperti senyawa
alkena yaitu CnH2n.

27. Hal. 27
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
1.3.1.2. Senyawa Aromatik
Senyawa aromatik adalah senyawa hidrokarbon melingkar yang ikatan
karbon-nya tidak jenuh. Yang termasuk senyawa ini adalah senyawa benzene dan
alkil benzene (CnH2n-6), naftalene (C10H8) dan antrasene (C14H10).
Beberapa senyawa benzene dan alkil benzene yang penting diantaranya adalah:

28. Hal. 28
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
1.3.2. Senyawa heterosiklik
Senyawa heterosiklik adalah senyawa siklik yang lingkarannya tidak hanya berisi
atom-atom karbon saja tetapi juga unsur-unsur lain seperti N, S atau O.
BAB 2
KIMIA MINYAK BUMI
2.1.
Komposisi Kimia
Minyak bumi adalah campuran kompleks dari senyawa hidrokarbon dan
senyawa organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang
mengandung logam.
Perbandingan unsur-unsur itu dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan
atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :
Karbon
:
83,0
-
87,0 %
Hidrogen
:
10,0
-
14,0 %
Nitrogen
:
0,1 -
2,0 %
Oksigen
:
0,05
-
1,5 %
Sulfur
:
0,05
-
6,0 %
Metals (Ni and V), >1000 ppm
Komposisi minyak bumi terdiri dari 3 komponen, yaitu :

29. Hal. 29
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
1.
2.
Komponen Non-hidrokarbon
3.
2.2.
Komponen Hidrokarbon
Komponen Metalo-organik
Komponen Hidrokarbon
Komponen hidrokarbon dalam Minyak Bumi diklasifikasikan atas 4
golongan besar, yaitu :
1.
Golongan Parafinik
2.
Golongan Olefinik
3.
Golongan Napthenik
4.
Golongan Aromatik
Klasifikasi hydrocarbon berdasarkan struktur

30. Hal. 30
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Umumnya golongan Olefinik tidak diketemukan dalam Minyak bumi (Crude oil).
1.
Parafin
Parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rantai lurus atau rantai
cabang, tanpa struktur cincin.
Parafin disebut juga alkena, dengan rumus umum : CnH2n+2
Carbon mempunyai kemampuan untuk mengikat unsure lain atau dengan unsure
karbon sendiri, maka akan membuat rantai karbon yang lurus atau bercabang dan
membentuk cincin. Hal ini karena karbon mempunyai 4 atom yang bisa
melakukan ikatan kimia. Penggunaan bersama elektron dalam ikatan kimia
disebut ikatan kovalen. Dalam hal ini karbon bisa membentuk ikatan tunggal,
ikatan rangkap dua dan ikatan rangkap tiga
Contoh :

31. Hal. 31
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
a.
Rantai lurus
CH4
metana
CH3 – CH3
etana
CH3 – CH2 – CH3
proana
CH3 – (CH2 ) 2 – H3
butana
CH3 – (CH2 ) 3 – H3
pentana
Bila satu atom H dari senyawa alkana dihilangkan maka akan diperoleh gugusan
alkil
CH3 –
metil
CH3 – CH2 –
etil
CH3 – CH2 – CH2 –
propil
CH3 – (CH2 ) 2 – H2
butil
Dan seterusnya
b.
Komponen Hidrokarbon
1
2
3
4
CH3 – CH – CH2 – CH3
CH3
CH34 – C – 3 2 – CH3 1
CH 2
CH3
CH3
2 metil butana
2.
2.2. dimetil butana
Olefin
Olefin adalah senyawaan hidrokarbon tidak jenuh, yang mempunyai
jumlah atom H lebih sedikit dari Parafin.
Olefin disebut juga alkena, dengan rumus umum : CnH2n
Contoh :

32. Hal. 32
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
CH2 = CH2
etilana (etana)
CH3 – CH = CH3
propilana (propena)
CH3 – CH2 – CH = CH3
butilna (butena)
CH3 – CH– CH – CH2
CH3 2
3
4
CH3– CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
7
1
6
5
4
3
CH
2
1
CH3
3 metil butilena 1
3 propil heptilena
3
CH2
CH
2
1
C
4
5
CH2
CH2
6
CH3
CH
CH3
3 etil 2 heksena
3.
Naphthen
Naphthen adalah senyawaan hidrokarbon jenuh, yang mempunyai
struktur cincin.
Napthen disebut juga sikloparafin, dengan rumus umum : CnH2n
Contoh :
H2
C
H2C
H3C
CH2
H2C
H2C
CH2
C
H2C
5
4
1
H3C
2
CH2
3
CH2

33. Hal. 33
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
H2
Sikloheksana
1.1. dimetil Siklopentana
CH3
CH
H2C
CH2
CH3
CH
CH2
H2C
H2C
H2C
CH
CH2
C
CH2
C
C
H
2
CH2
C
H
2
CH3
1.2.4. trimetil Sikloheksana
4.
dekohidronaphthalena
Aromatik
Aromatik adalah senyawaan hidrokarbon yang mempunyai satu inti
benzena atau lebih.
Contoh :
H
H
H
H
H
H
H
Benzena
2.3.
H
Naphthalena
Komponen Non Hidrokarbon
Panathrena

34. Hal. 34
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Minyak bumi mengandung sejumlah senyawaan non-hidrokarbon,
terutama senyawa-senyawa : (a). Sulfur
Organo-metalik
1.
(b).
Nitrogen (c). Oksigen (d).
(e). Garam-garam Anorganik.
Senyawa Sulfur
Beberapa jenis senyawa Sulfur yang terdapat dalam Minyak bumi adalah
:
1. Hidrogen sulfida
:
H2S
CH3 – SH
:
metil merkaptan
C2H5 – SH
:
etil merkaptan
2. Merkaptan, RSH
3. Sulfida, RSH
CH3 – S – CH3
:
C4H9 – S – C4H9
dimetil sulfida
:
dibutil sulfida
4. Disulfida, RSSR
CH3 – S – S – CH3
:
dimetil disulfide
:
Thio sikloheksana
5. Siklo sulfida
(penta metilena sulfida)
S
6. Alkil sulfat
CH3 – 0
0
S
dimetil sulfat
:
CH3 – 0
:
metil sulfonat asam
0
7. Asam sulfonat
CH3
O
S
CH3
OH

35. Hal. 35
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
8. Sulfoksida
CH3 – S – CH3
:
dimetil sulfoksida
:
dimetil sulfoksida
:
thiophiene
:
benzothiophena
0
9. Sulfona
0
CH3 – S – CH3
0
10. Thiophene
HC
CH
HC
CH
S
S

36. Hal. 36
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Gambar Distribusi Beberapa Senyawa Hidrokarbon dalam minyak bumi
2. Senyawa Nitrogen
Beberapa jenis senyawaan Nitrogen yang terdapat dalam Minyak bumi
diantaranya adalah :
N
Pyridine
N
quinoline
N
Pyrrole
N
isoquinoline
N
N
indole
carbazol

37. Hal. 37
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sekitar 0,1 – 0,9%.
Kandungan teringgi pada minyak bumi tipe aspaltik.
Hubungan antara nitrogen content dan API Gravity
API
Nitrogen, % wt
Begitu pula dengan carbon residue jika karbon residu tinggi, maka tinggi
pula kadungan nitrogennya. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap
katalis dan membentk gum pada produk fuel oil. Kandungan nitrogen
terbanyak pada fraksi titik didih yang tinggi.
3.
Senyawa Oksigen
Oksigen dalam Minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam
karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monoksiklo dan disiklo, dan
phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Napthenat (asam alisiklik) dan
asam alifatik.
H2
C
H2C
H
C
CH2
CH2
H2C
HC
CH
HC
CH
O
O
Penta metilena pyran
furan
4.
Senyawaan Organo-metalik
HC
C
HC
CH
C
C
H
CH
O
benzofuran

38. Hal. 38
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Terdapatnya logam dalam minyak bumi sebagai organo-metalik berasal
dari Porphyrin dengan menggantikan atom Nitrogen yang berikatan Hidrogen
dengan Kation.
Terdapatnya Vanadium dan Nikel dalam Minyak bumi berbentuk
sebagai komplek metal Porphyrin.
HC
C
HC
HC
CH
C
N
C
C
CH
C
NH
HC
CH
CH
HN
C
N
HC
C
HC
C
CH
CH
Gambar : Struktur Porphine (adalah Porphyrin yang paling sederhana),
merupakan unit struktur dasar dari Porphyrin.
5.
Garam-garam Anorganik
Umumnya, air yang terkandung dalam Minyak bumi (sebagai emulsi)
mengandung senyawaan logam berupa garam-garam Anorganik yang
terlarut. Yaitu terdiri dari garam-garam Khlorida dan Surfur dari K, Mg dan
Ca.
2.4. Komposisi Gas Alam
Komposisi Gas aalam tidak jauh berbeda dengan minyak bumi akan tetapi gas
alam hanya mempunyai struktur paraffin. Yaitu komposisi mulai C1 s/d C4
dengan urutan sebagai berikut :
CH4 = metana
C2H6 = ethana

39. Hal. 39
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
C3H8 = propane
C4H10 = butane
Composition of natural gas [in weight percent (wt%)]
Location
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
United States
89.5–92.5
5.1–2
2.1–0.7
1.6–0.5
Algeria
86.9
9.0
2.6
1.2
Iran
74.9
13.0
7.2
3.1
North Sea
90.8
6.1
0.7
0.1
BAB 3

40. Hal. 40
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
KARAKTERISTIK MINYAK BUMI
Karakteristik minyak bumi sangat ditentukan oleh susunan molekul senyawaan
hidrokarbon dan nonhidrokarbon. Karakteristik minyak bumi menyangkut sifat
kimia dan sifat fisika. Minyak bumi diklasifikasikan menurut karakterisasi fungsi,
Indeks korelasi, kandungan sulfur, VGC dan Bireau of Mines dan lain–lain.
Berdasarkan atas susunan hidrokarbonnya, minyak bumi diklasifikasikan atas
minyak bumi jenis parafinik, naftenik, aromatik dan naftenik– aromatik atau
campuran. Klasifikasi minyak bumi ini sangat penting artinya untuk mengetahui
sifat-sifat minyak bumi, sehingga berguna untuk memprediksi jenis fraksi dan
jumlahnya serta sifat–sifat produk yang dihasilkan. Misalnya minyak bumi yang
mempunyai SG rendah, banyak mengandung fraksi ringan, sedang SG tinggi
banyak mengandung fraksi berat.
Sebagaimana diketahui bahwa minyak bumi adalah campuran kompleks dari
senyawaan hidrokarbon dan senyawaan nonhidrokarbon yang mengandung
unsur–unsur sulfur, nitrogen, oksigen, halogenida dan logam sebagai senyawaan
minor. Besarnya kandungan masing–masing unsur tersebut di dalam minyak
bumi akan berpengaruh terhadap sifat fisika dan sifat kimia suatu minyak bumi,
dinyatakan sebagai karakteristik minyak bumi dan sifat– sifat produk–produk
yang dihasilkan. Interpretasi data atas minyak bumi yang dilaporkan dari suatu
analisis, digunakan untuk menentukan karakteristik minyak bumi yang berguna
dalam memprediksi jumlah (volume) serta sifat–sifat fisika dari produk.
Karakteristik minyak bumi mencakup sifat-sifat fisika, sifat optikal, sifat termal,
sifat kelistrikan, dan sifat–sifat yang lain.
2.2 Sifat Fisika Minyak Bumi
Sifat fisika minyak bumi ini digunakan untuk mendapatkan informasi dalam
menangani pengangkutan, penyimpanan, penimbunan, pengolahan, pemasaran,
sehingga tidak terjadi gangguan, kecelakaan dan kerugian. Sifat fisika minyak
bumi yang signifikan dalam proses pengolahan mencakup kerapatan (density) dan

41. Hal. 41
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
berat jenis (specific gravity), viskositas, tekanan uap, titik nyala, titik tuang,
tegangan permukaan dan tegangan interfasial
2.2.1 Density dan Specific Gravity
Density (kerapatan) adalah massa zat cair per satuan volume pada 15oC dan
101,325 kPa dengan satuan standar pengukuran dalam kilogram per meter kubik.
Specific Gravity (berat jenis) adalah perbandingan massa sejumlah volume zat
pada temperatur tertentu terhadap massa air murni dengan volume yang sama
pada temperatur yang sama atau temperatur yang berbeda. Kedua temperatur
acuan harus dinyatakan secara eksplisit. Umumnya temperatur acuan meliputi
60/60oF, 20/20oC, 20/4oC.
Dalam industri perminyakan, density merupakan spesifikasi penting untuk
produk–produk kilang karena dapat digunakan untuk prediksi kandungan
gasoline, dan kerosene dan minyak solar dalam minyak bumi.
Hubungan antara density minyak bumi dan komposisi fraksinasi hanya valid
(dapat dibenarkan) apabila digunakan untuk jenis minyak tertentu sedang untuk
jenis minyak yang berbeda hubungan tersebut tidak berlaku. Namun demikian
sampai saat sekarang masih digunakan untuk estimasi sifat–sifat minyak bumi dan
produk minyak bumi secara kasar. Density suatu minyak bumi dipengaruhi oleh
komposisinya, tetapi hubungan secara kuantitatif sulit untuk memperolehnya.
Umumnya density rendah menunjukkan bahwa kandungan parafin besar,
sebaliknya density besar maka kandungan aromatnya tinggi. Disamping itu
terdapat hubungan antara density dan kadar sulfur, conradson carbon residue,
viskositas, aspaltin dan resin.
Terdapat hubungan antara specific gravity (SG) dan API gravity (o API),
dirumuskan sebagai berikut :
Derajad API =
141,5
– 131,5
SG 60/60
atau
141,5
SG 60/60 = API +131,5

42. Hal. 42
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Gambar 2–1 Hubungan antara API gravity dengan
Carbon Residue (Conradson)
Gambar 2 – 2 Hubungan antara API gravity dengan Viskositas
2.2.2
Viskositas
Viskositas dinamik (dynamic viscosity) adalah perbandingan antara tegangan
geser yang diberikan dan kecepatan geser suatu cairan. Viskositas dinamik
kadang– kadang disebut koefisien dinamik atau lebih sederhana disebut
viskositas. (SATUAN : Poise)
Jadi viskositas dinamik adalah ukuran tahanan untuk mengalir atau perubahan
bentuk dari suatu cairan. Istilah viskositas dinamik juga dapat digunakan dalam
suatu konteks yang berbeda untuk menunjukkan suatu kuantitas yang tergantung

43. Hal. 43
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
frekuensi dimana tegangan geser dan kecepatan geser mempunyai ketergantungan
terhadap waktu sinusoidal.
Viskositas kinematik adalah tahanan cairan untuk mengalir karena gaya berat.
Untuk aliran gaya berat pada suatu ketinggian hidrostatik tertentu, ketinggian
tekanan suatu cairan proporsional dengan specific gravitynya. (satuan : centi
stokes)
Viskositas minyak bumi dan produknya menunjukkan sifat volatilitas
(kemudahan menguap). Suatu minyak bumi dan produknya mempunyai
viskositas tinggi berarti minyak itu mengandung hidrokarbon berat (berat molekul
besar), sebaliknya viskositas rendah maka minyak bumi itu banyak mengandung
fraksi ringan.
Kebanyakan produk–produk minyak bumi dan beberapa material bukan minyak
bumi, digunakan seperti minyak bakar untuk keperluan estimasi kondisi optimal
penyimpanan, penanganan dan operasional.
2.2.3
Tegangan Permukaan dan Tegangan Antarmuka
Tegangan permukaan adalah ukuran gaya pada sebuah batas antara dua fasa,
yaitu antara cairan dan cairan, cairan dan padatan atau antara cairan dan gas
(udara). Apabila ukuran gaya pada sebuah batas antara dua cairan yang saling
melarut disebut tegangan antarmuka (interfacial tension).
Tegangan permukaan sangat dipengaruhi oleh temperatur dan berat molekul.
Misalnya seri normal hidrokarbon menaik dengan menurunnya temperatur,
demikian sebaliknya. Tetapi tegangan permukaan akan menaik dengan kenaikan
berat molekul. Uji standar tegangan permukaan adalah ASTMD–971
Makin besar berat molekulnya makin besar pula tegangan permukaan, dan makin
tinggi temperaturnya makin menurun tegangan permukaannya.
Tegangan permukaan minyak bumi dan produknya akan menunjukkan bahwa
fraksi makin berat makin besar pula tegangan permukaannya.

44. Hal. 44
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Pada satuan cgs, tegangan permukaan dinyatakan dalam erg cm –1, sedang dalam
satuan SI, dinyatakan dalam Nm–1. Kedua besaran itu saling berhubungan
berdasarkan hubungan 1 dyne cm–1 = 10–3 N m–1. (baca N = Newton).
Nilai dari kisaran sempit (narrow range) adalah 24 – 38 dyne cm–1 terdiri dari
fraksi gasoline 26 dyne cm–1, fraksi kerosene 30 dyne cm–1, dan fraksi minyak
lumas 30 dyne cm–1.
Tabel 2 – 1 : Tegangan Permukaan Hidrokarbon
Hidrokarbon
Tegangan permukaan, dyn cm–1
– 18oC
20oC
38oC
93oC
Normal :
Etana
5,5
Propana
12,4
5,2
0,2
Butana
17,2
10,5
4,5
Pentana
20,5
16,0
14,0
8,0
Heksana
22,6
18,4
16,5
10,9
Heptana
24,4
20,3
18,6
13,1
Oktana
25,7
21,8
20,2
14,9
Siklo :
Siklopentana
22,4
Sikloheksana
25,0
Tetralina
35,2
Dekalina
29,9
Aromatik :
Benzena
28,8
Toluena
28,5
Etilbenzena
29,0
Butilbenzena
29,2

45. Hal. 45
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Umumnya bahan non hidrokarbon dan senyawaan polar yang melarut dalam
minyak akan menurunkan nilai tegangan permukaan.
Telah dikatakan bahwa, tegangan permukaan cairan turun bila suhu naik dan
menjadi lebih kecil beberapa derajad di bawah temperatur kritik. Pada temperatur
kritik tegangan permukaan adalah nol.
Minyak lumas yang terkontaminasi oleh air dan ausan logam atau korosi logam
selama pemakaian akan menunjukkan tegangan antarmuka akan turun. Oleh
karena itu menurunnya nilai tegangan antarmuka memberikan isyarat bahwa
minyak lumas itu terkontaminasi oleh air, ausan logam atau korosi logam
sehingga sifat oksidasinya juga menurun. Untuk itu nilai tegangan antarmuka
dapat digunakan untuk menentukan kapan minyak lumas harus diganti.
2.2.4
Refractive Index
Refractive index adalah perbandingan anatara kecepatan cahaya dalam vakum
dan kecepatan cahaya dalam bahan. Uji
standar refractive index adalah
ASTMD–1218.
Pengukuran refractive index sebagai karakterisasi hidrokarbon minyak bumi dan
produknya, makin besar berat molekul nilai refractive index menaik, dimulai dari
parafin, naften kemudian aromat. Polisiklo naften dan polisiklo aromat lebih
besar dari masing–masing monosiklonya. Dalam satu seri hidrokarbon, makin
besar berat molekulnya makin besar nilai refractive index-nya khususnya untuk
parafin (Tabel di bawah).
Jadi refractive index dapat memberikan informasi tentang komposisi campuran
hidrokarbon (minyak bumi dan produknya) seperti halnya density, yaitu nilai
terendah menunjukkan parafinik dan yang paling tinggi adalah aromat.
Dengan pengujian refractive index ASTMD–2159, bahwa disamping refractive
index terdapat refractive dispersion dan specific dispersion. Refractive dispersion
adalah perbedaan antara refractive index pada dua panjang gelombang cahaya
yang khusus. Dua garis dari spektrum hidrogen yang digunakan untuk

46. Hal. 46
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
menghitung refractive dispersion yaitu C (6563 Ao, merah) dan F (4861 Ao, biru).
Specific dispersion adalah selisih dua refractive dispersion pada masing–masing
dua garis spektrum itu dibagi density pada temperatur yang sama.
Specific dispersion =
nF - nC
d
Persamaan d iatas sangat signifikan untuk industri Petrokimia,karena semua
senyawa aromatik, naften dan parafin, mempunyai nilai berat molekul yang
hampir sama, dimana aromatik
tertinggi dan senyawa alifatik tidak jenuh
mempunyai nilai intermedia.
Specific refraction dinyatakan dalam persamaan :
n - 1
(n 2 + 2)d
= C
dimana : n = refractive index
d = density
C = konstanta bebas temperatur
(dapat dilihat pada metode Uji ASTMD – 1218)
Sedang istilah molecular refraction adalah specific refraction dikali dengan berat
molekul
2.2.5
Optis Aktif
Optis aktif untuk minyak bumi dan produknya adalah suatu jenis minyak bumi
misalnya minyak bumi parafinik atau naftenik yang dapat memutar bidang
cahaya polarisasi kekiri atau kekanan. Senayawa hidrokarbon (berupa molekul)
yang dapat memutar bidang cahaya polarisasi adalah senyawa–senyawa yang
mempunyai struktur trans isomer, parafin dan naften. Jadi hanya minyak bumi
jenis parafin dan naften saja yang dapat memutar bidang cahaya polarisasi.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan polarisator.

47. Hal. 47
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Baik minyak bumi maupun fraksi minyak bumi menunjukkan bahwa makin besar
berat molekulnya, nilai optis aktif menaik, berkisar antara 350 – 400 arc cm
–1
gauss –1 /menit.
Dirumuskan dengan persamaan :
θ = pth
dimana : θ = besar sudut putar, arc cm –1 gauss –1 /menit.
p = tetapan intrinsik bahan
t = tebal bahan yang dilewati cahaya, cm
h = tetapan Planck = 6,62 x 10 –34 Joule detik
2.2.6
Liquefaction dan Solidification
Pada temperatur udara, minyak bumi dan kebanyakan produknya berupa cairan.
Permasalahan yang mungkin timbul adalah terjadinya solidifikasi selama
pemakaian dalam keadaan normal adalah tidak umum. Pengujian titik lebur
(ASTMD–87, ASTMD–127) secara luas diperuntukan bagi pembuat lilin dan
pengguna (konsumen) lilin. Metode pengujian tersebut untuk sampel–sampel
yang mengandung parafin suku tinggi atau kristal lilin. Prediksi titik lebur untuk
senyawa
hidrokarbon
murni
sangatlah
sulit,
akan
tetapi
mempunyai
kecenderungan bahwa menaik dengan membesarnya berat molekul dan bentuk
simetri dalam struktur molekulnya. Bentuk simetri mempunyai pengaruh yang
lebih besar dari pada berat molekul, sedang untuk hidrokarbon cabang
mempunyai titik lebur lebih tinggi dari normal parafin.
n – heksana
2 – metil pentane
m. p. – 95oC
m. p. – 154oC
n – pentane
m. p. – 130oC
2, 3 – dimetil propana
m. p. – 20oC (bentuk simetri)
n – oktana
m. p. – 57oC
2, 2, 3, 3 – tetrametil butana
m. p. – 104oC (bentuk simetri)

48. Hal. 48
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
• Untuk senyawa siklo :
Senyawa siklo yang tidak tersubstitusi melebur pada temperatur relatif tinggi dari
pada senyawa–senyawa parafin. Bentuk simetrik (isomer simetrik) melebur pada
temperatur lebih rendah dari alifatik dengan berat molekul yang sama.
etana
m. p. – 172oC
Etilena
m. p. – 169,5oC
Antara keduanya mempunyai sedikit perbedaan
siklo heksana
m. p. 6,2oC
siklo heksena
m. p. – 104oC
Antara keduanya mempunyai perbedaan yang besar
Untuk senyawa–senyawa hidrokarbon tidak simetris suku tinggi sulit untuk
dikristalkan, sedang senyawa–senyawa hidrokarbon cabang tidak simetris
terendah adalah oktana dan hampir semua senyawa siklo tersubstitusi sampai
fraksi paling tinggi yaitu fraksi minyak lumas akan mengkristal secara pelan–
pelan dan dalam keadaan dingin berbentuk padatan seperti gelas.
Meskipun karakteristik titik lebur minyak bumi dan produk–produk minyak bumi
penggunaannya sangat terbatas, namun dapat digunakan untuk estimasi
kemurnian atau bahkan estimasi komposisi dari lilin dan proses pendinginan
misalnya solidifikasi ( pembekuan) serta proses–proses pendinginan pada industri
petrokimia.
Solidifikasi dalam minyak bumi dan produk minyak bumi dibedakan atas empat
kategori, yaitu freezing point, congealing point, cloud point dan pour point.
• Titik dingin ( freezing point ) adalah temperatur pada saat senyawa
hidrokarbon berubah bentuk dari cairan menjadi padatan dalam kondisi seperti
disyaratkan dalam metode uji tertentu. Metode uji standar freezing point,
adalah ASTMD–1015, D–1016.
• Titik beku ( congealing point ) adalah temperatur pada saat petrolatum berubah
bentuk dari cair yang berhenti mengalir bila dibiarkan mendingin dalam

49. Hal. 49
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
kondisi seperti disyaratkan dalam metode uji tertentu. Metode uji standar
congealing, adalah ASTMD–938. Petrolatum adalah produk semipadat hasil
proses pemurnian residu, bersifat lekat dan berwarna putih sampai kuning.
• Titik keruh ( cloud point ) adalah temperatur pada saat lilin parafin atau
senyawaan lain yang dapat diubah menjadi padatan yang terkandung dalam
minyak bumi memperlihatkan kekeruhan
bila minyak didinginkan dalam
kondisi seperti disyaratkan dalam metode uji tertentu. Metode uji standar
cloud point, adalah ASTMD–2500, D–3117. Pada pendinginan berlanjut,
semua minyak bumi menjadi lebih dan lebih viskus dan mengalir perlahan–
lahan dan lebih perlahan–lahan
• Titik tuang ( pour point ) adalah temperatur terendah pada saat minyak bumi
dapat dituang atau mengalir dalam kondisi seperti disyaratkan bila minyak
bumi didinginkan tanpa gangguan dalam metode uji tertentu. Metode uji
standar pour point, adalah ASTMD–97.
Disamping keempat kategori tersebuat terdapat pula istilah seperti dropping point
dan melting point.
• Titik tetes ( dropping point ) adalah temperatur pada saat gemuk berubah
bentuk dari semipadat menjadi cair dan mulai mengalir dalam kondisi seperti
disyaratkan dalam metode uji tertentu. Metode uji standar dropping point,
adalah ASTMD–566, D–2265.
• Titik leleh ( melting point ) adalah temperatur pada saat lilin berubah bentuk
dari semipadat menjadi cair dan mulai menetes dari termometer dalam kondisi
seperti disyaratkan dalam metode uji tertentu.
Hubungan antara cloud point, pour point dan freezing point untuk produk minyak
bumi yang satu dengan lainnya sangat bervariasi, sehingga arti dan kegunaan
untuk jenis produk yang berbeda juga bervariasi serta bergantung dari penggunaan
produk.
Cloud point dan pour point digunakan untuk prediksi penyimpangan temperatur
dari observed viscosity (viskositas pengamatan pada pengujian dengan peralatan)
suatu minyak dari viscosity yang sebenarnya (Newtonian) pada kisaran

50. Hal. 50
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
temperatur yang rendah. Cloud point dan pour point juga dapat digunakan untuk
identifikasi untuk penyimpanan minyak atau digunakan untuk perencanaan
penyimpanan minyak pada temperatur rendah.
2.2.7
Volatilitas
Volatilitas atau kemudahan menguap suatu cairan atau gas yang dicairkan dapat
didefinisikan sebagai kecenderungan untuk menguap dari bentuk cairan menjadi
uap atau gas. Karena, satu dari tiga sifat pembakaran fuel dalam nyala bahwa fuel
harus diubah menjadi bentuk gas, maka volatilitas (kemudahan menguap) dari
fuel cair merupakan sifat yang utama.
Jadi, kecenderungan kemudahan menguap merupakan salah satu sifat pokok fuel
cair, misalnya LPG, natural gasoline, motor gasoline, aviation gasoline, naphtha,
kerosene, gas oil, dan diesel fuel dalam kondisi seperti disyaratkan dalam metode
uji tertentu. Metode uji standar volatility, adalah ASTMD–2715. Sifat pokok yang
lain yang berhubungan dengan volatolity adalah flash point, fire point, vapor
pessure, evaporasi dan distilasi.
Apabila sifat volatility dari fuel cair cenderung rendah (ada sebagian tidak
menguap), ini menunjukkan bahwa dalam fuel itu terdapat komponen titik didih
tinggi. Indikasi ini dapat dilihat dalam data distilasi ASTM.
• Titik nyala ( flash point ) adalah temperatur pada saat produk minyak bumi
saat dipanaskan berubah bentuk dari cair menjadi uap untuk membentuk
sebuah campuran uap dengan udara yang dapat menyala oleh api khusus
dalam kondisi seperti disyaratkan dalam metode uji tertentu. Metode uji
standar flash point, adalah ASTMD–56, D–92, ASTMD–93.
• Titik api ( fire point ) adalah temperatur pada saat produk minyak bumi saat
dipanaskan berubah bentuk dari cair menjadi uap untuk membentuk sebuah
campuran uap dengan udara yang dapat terbakar terus menerus (berlanjut) oleh
api khusus dalam kondisi seperti disyaratkan dalam metode uji tertentu.
Metode uji standar fire point, adalah ASTMD–92.

51. Hal. 51
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Dari aspek keselamatan, flash point sangat signifikan pada atau sedikit di atas
temperatur maksimum (berkisar dari 30 sampai 60oC) dalam kegiatan
penyimpanan, transportasi, dan dalam penggunaan produk minyak bumi cair baik
dalam wadah terbuka ataupub wadah tertutup. Dalam kisaran temperatur dari 30
sampai 60oC dapat menyebabkan relatif terjadinya bahaya api dan bahaya
ledakan. Untuk produk dengan flash point di bawah 40 oC (104oF), penanganan
terhadap keselamatan harus ekstra hati – hati. Flash point di atas 60oC (140oF),
bahaya keselamatan agak berkurang sehingga flash point kurang signifikan.
Flash point produk minyak bumi digunakan juga oleh pabrik dan oleh pemasaran
untuk mendeteksi terjadinya kontaminasi. Bila flash point rendah dari batasan
spesifikasi menunjukkan bahwa produk terkontaminasi oleh produk minyak
lainnya yang lebih besar volatilitasnya. Pada minyak bumi dan produknya,
volatilitas dapat dikategorikan atas aspek vapor pressure (tekanan uap) dan titik
didih konstituen fraksi.
• Tekanan uap ( vapor pressure ) adalah tekanan yang dilakukan oleh uap dari
cairan pada dinding wadah yang tertutup dalam kondisi yang disyaratkan oleh
metode uji tertentu. Metode uji standar untuk vapor pressure adalah ASTMD–
323.
Vapor pressure menaik dengan menaiknya temperatur, misalnya
gasoline, LPG atau jenis produk yang lain.
• Titik didih ( boiling point cairan ) adalah temperatur dimana tekanan uap
cairan dari baik senyawa murni maupun campuran banyak senyawa sama
dengan 1 atmosfer (14,7 psia). Dalam tiap seri homolog hidrokarbon, titik
didih menaik dengan menaiknya berat molekul dan juga struktur molekul
hidrokarbonnya. Dengan jumlah atom karbon yang sama, parafin cabang
mempunyai titik didh lebih rendah dari normal parafin.
Pada pengujian distilasi minyak bumi dan produknya dinyatakan sebagai
temperatur distilasi untuk sejumlah volume tertentu yang tertampung dalam gelas
ukur dari 100 mL sampel. Atau dapat pula dinyatakan sebagai persen volume
sampel dari jumlah 100 %. Antara temperatur yang satu dan lainnya yang
berdekatan disebut kisaran distilasi (distillation range). Metode uji standar

52. Hal. 52
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
distilasi adalah distilasi ASTM, meliputi ASTMD–86, D–216, D–285, D–447, D–
2892 dan D–1160 (distilasi pada pengurangan tekanan).
Tabel 2 – 2 : Titik Didih dari Beberapa Senyawa Hidrokarbon
Hidrokarbon (normal)
Titik didih
o
C
o
F
Butana
Pentana
– 0,5
36
18
97
Heksana
68
154
Heptana
98
208
Oktana
126
259
Nonana
151
304
Dekana
174
345
Pentadekana
271
520
Eikosana
343
649
Data dilaporkan dalam istilah – istilah : initial boiling point (IBP), distillation
temperature (temperatur distilasi), end point (titik akhir), dry point (titik kering),
recovery (pemulihan), residue (sisa), total recovery (total pemulihan), distillation
loss (susut distilasi), dan percent evaporated (persen yang teruapkan).
•
Titik didih awal ( initial boiling point ) adalah pembacaan termometer
yang posisi ujungnya tepat pada leher labu distilasi saat tetesan pertama
distilat meninggalkan ujung tabung kondenser. Pembacaan dilakukan pada
sejumlah kondisi pengujian yaitu temperatur kamar, kecepatan pemanasan,
temperatur kondenser dan beberapa yang lain.
2.3 Jenis Minyak bumi

53. Hal. 53
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Minyak bumi diketemukan jenisnya sangat bervariasi. Walaupun komposisinya
sama, hal ini sangat ditentukan oleh porsi komponen hidrokarbon yang ada
didalamnya. Perbedaannya terlihat pada perbedaan specific gravity (SG) dari
sejumlah minyak bumi yang ada. Sebuah minyak bumi mempunyai API gravity
39,0 dan minyak bumi yang lain 16,0.
Minyak bumi kaya akan senyawaan parafin yaitu dari kelompok minyak bumi
middle east dan minyak bumi banyak mengandung sikloparafin dan aromatik
yaitu dari kelompok Nigeria dan American West Coast. Bila minyak bumi yang
diolah hendak digunakan sebagai umpan reformer, maka dipilih minyak bumi
yang diperkirakan banyak mengandung aromat sebagai produknya, dimana
minyak bumi dari Nigeria lebih baik dari minyak bumi Kuwait.
Untuk tujuan suatu proses dengan diperkirakan jenis produk tertentu, diusahakan
blending antara minyak bumi yang satu dengan lainnya.
2.4 Klasifikasi Minyak bumi
Minyak bumi diklasifikasikan atas beberapa jenis. Klasifikasi minyak bumi ini
sangat penting artinya untuk mengetahui sifat-sifat minyak bumi, sehingga
berguna untuk memprediksi produk-produk yang dihasilkan.
Komponen
hidrokarbon dalam minyak bumi dibedakan atas struktur hidrokarbon dan non
hidrokarbonnya. Perbedaan komposisi ini akan menyebabkan perbedaan sifatsifat minyak bumi, yaitu perbedaan susunan hidrokarbon, SG, API gravity,
volatilitas, flash point, distilasi, dan sebagainya. Oleh karena itu klasifikasi
minyak bumi didasarkan pada perbedaan sifat-sifat tersebut.
Klasifikasi minyak bumi :
1. Klasifikasi berdasarkan specific gravity 60/60 oF (SG 60/60 oF)
2. Klasifikasi berdasarkan sifat penguapan (volatility)
3. Klasifikasi berdasarkan kadar belerang
4. Klasifikasi menurut US Bureau of Mines (Lane & Garton)

54. Hal. 54
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
5. Kalsifikasi berdasarkan Faktor Karakteristik (Nelson, Watson dan
Murphy)
6. Klasifikasi berdasarkan Indeks Korelasi (CI)
7. Klasifikasi berdasarkan Viscosity Gravity Constant (VGC)
2.4.1 Klasifikasi berdasarkan Specific Gravity at 60/60 oF
Specific gravity (SG) minyak bumi berkisar antara 0,8000 – 1,0000. Besarnya SG
untuk tiap minyak bumi sangat erat hubungannya dengan struktur molekul
hidrokarbon, dan pula kandungan Sulfur dan Nitrogen. Makin kecil SG minyak
bumi itu akan menghasilkan produk-produk ringannya makin besar, dan
sebaliknya.
Tabel 2 – 1 : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Specific Gravity
SG 60/60 oF (ASTMD-1298)
Minyak bumi
Ringan
< 0,830
Medium ringan
0,830 – 0,850
Medium berat
0,850 – 0,865
Berat
0,865 – 0,905
Sangat berat
> 0,905
2.4.2 Klasifikasi berdasarkan Sifat Penguapan (Volatility)
Sifat penguapan minyak bumi dijadikan ukuran dalam klasifikasi ini. Sebagai
ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah banyaknya fraksi ringan
dinyatakan dalam % volume yang terkandung dalam minyak bumi itu yang
diperoleh dari hasil distilasi sampai suhu 300 oC.
Fraksi ringan, % vol =
Volume fraksi, mL
Volumesampel
x 100

55. Hal. 55
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Tabel 2 – 2 : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Sifat Penguapan (volatility)
Minyak bumi
Fraksi Ringan (% volume)
Ringan
Sedang
20 – 50
Berat
2.4.3
> 50
< 20
Klasifikasi berdasarkan Kadar Belerang (% wt)
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah kadar Sulfur dalam
minyak bumi, dinyatakan dalam % wt yang terkandung dalam minyak bumi itu
yang diperoleh dari hasil penetapan di laboratorium dengan menggunakan metode
standar ASTMD-1552 (atau dengan metode standar yang lain).
Tabel 2 – 3 : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Kadar Sulfur
Minyak bumi
Kadar Sulfur (% wt)
Kadar Sulfur tinggi
> 2,0
Kadar Sulfur sedang
0,1 – 2,0
Kadar Sulfur rendah
< 0,1
2.4.4 Klasifikasi menurut Bureau Of Mines (Lane & Garton)
Pada tahun 1937 Lane dan Garton dari US Bureau of Mines mengemukakan
pendapatnya secara sederhana tentang skema untuk klasifikasi minyak bumi.
Walaupun klasifikasinya kurang lengkap, namun sekarang dapat digunakan
secara umum. Keuntungan utama adalah mempunyai jangkauan sangat luas,
karena dapat mencakup semua minyak bumi, sehingga secara praktis dapat
digunakan untuk klasifikasi. Metode yang digunakan untuk klasifikasi ini
dilakukan dengan cara fraksionasi minyak bumi pada tekanan atmosfer dengan
pengumpulan fraksi pada titik didih fraksi antara 250 dan 275oC.

56. Hal. 56
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah SG 60/60 oF dari dua
fraksi yang dihasilkan dari distilasi minyak bumi itu yang dilakukan mula-mula
pada tekanan atmosfer dan kemudian pada tekanan absolut 40 mm Hg, yang
terkandung dalam minyak bumi itu
yang diperoleh dari hasil penetapan di
laboratorium dengan menggunakan metode standar ASTMD-285.
Dua fraksi yang dimaksud sebagai hasil distilasi yaitu fraksi kerosene dan fraksi
pelumas, masing-masing diukur SG-nya. Dua fraksi ini disebut Key fraction,
yaitu Key fraction I (Kunci fraksi I) dan Key fraction II (Kunci fraksi II).
- Kunci fraksi I, yaitu fraksi kerosene, dari 250 – 275 oC pada tekanan
atmosfer
- Kunci fraksi II, yaitu fraksi minyak pelumas, dari 275 – 300 oC pada
tekanan 40 mm Hg
SG 60/60 oF dari fraksi 250 – 275 oC menunjukkan sifat-sifat kimia fraksi ringan,
sedang pada SG 60/60 oF dari fraksi 275 – 300 oC menunjukkan sifat-sifat kimia
fraksi berat. Sifat-sifat tersebut tergambarkan sebagai sifat komponen
hidrokarbon, yaitu parafinik, naftenik, aromatik atau bahkan kebanyakan adalah
campuran diantara komponen-komponen tersebut.
Tabel 2 – 4 : Klasifikasi Minyak Bumi menurut US Bureau of Mines
Kunci fraksi 1
Klas
SG 60/60 oF
Paraffinic
–
API
SG 60/60 oF
< 0,825
1. Parafinic
2.
Kunci fraksi II
o
≥ 40
< 0,876
≥ 30
< 0,825
≥ 40
0,876 –
20 – 30
Intermediate
3.
Intermediate
o
API
0,934
–
0,825 – 0,860
33 – 40
< 876
≥ 30
0,825 – 0,860
33 – 40
0,876 –
20 – 30
Parafinic
4. Intermediate
0,934

57. Hal. 57
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
0,825 – 0,860
5. Intermediate-
33 – 40
> 0,934
≤ 20
> 0,860
≤ 33
0,876 –
20 – 30
Naphthenic
6.
Naphthenic-
Intermediate
0,934
7. Naphthenic
> 0,860
≤ 33
> 0,934
≤ 20
8. Paraffinic-
< 825
≥ 40
> 0,934
≤ 20
> 0,860
≤ 33
< 876
≥ 30
Naphthenic
9. NaphthenicParaffinic
2.4.5 Klasifikasi berdasarkan Faktor Karakteristik (Nelson, Watson dan Murphy)
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah akar pangkat tiga dari
pengukuran titik didih rata-rata suatu minyak bumi dibagi dengan SG 60/60 oF.
Dirumuskan :
3
T
Faktor Karakteristik =
Specific Gravity 60/60 oF
dimana :
T = titik didih rata-rata fraksi, oRankine
Faktor karakteristik (Nelson, Watson dan Murphy) dapat digunakan sebagai
prediksi sifat hidrokarbon dalam minyak bumi dan fraksi-fraksi minyak bumi.
Berdasarkan klasifikasi menurut faktor karakteristik (Nelson, Watson dan
Murphy), minyak bumi dibedakan atas 5 jenis, seperti yang ditunjukkan tabel
berikut.
Tabel 2 – 5 : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Faktor Karakteristik

58. Hal. 58
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Faktor Karakteristik
Klasifikasi
K = 10,1 – 10,5
Aromatik
K = 10,5 - 11,5
Naftenik
K = 11,5 – 12,1
Campuran
K = 12,1 - 12,9
Parafinik
Terdapat hubungan amtara Faktor karakteristik, Specific Gravity, Titik didih ratarata, Volume rata-rata dan Berat molekul rata-rata. Untuk menghitung titik didih
rata-rata
2.4.5
harus diketahui dari harga slope terlebih dahulu.
Klasifikasi berdasarkan Indeks Korelasi (Correlation Index)
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah dengan mengukur SG
60/60 oF minyak bumi itu dan menghitung titik didih rata-rata. Oleh Nelson dan
Watson dari Bureau of Mines, klasifikasi minyak bumi berdasarkan Indeks
korelasi dirumuskan :
48,640
C I = 473,7 SG - 456, 8 + -------------T
dimana :
T
= titik didih rata-rata, oKelvin
SG = Specific Gravity 60/60 oF
Berdasarkan klasifikasi menurut Indeks korelasi (Nelson, dan Watson), minyak
bumi mempunyai bilangan C I antara 0 – 100
Dimana :
0 = untuk hidrokarbon Parafinik
100 = untuk hidrokarbon Aromatik
2.4.6
Klasifikasi berdasarkan Viscosity Gravity Constant (VGC)

59. Hal. 59
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah dengan mengukur SG
60/60 oF minyak bumi itu dan mengukur viscosity minyak bumi.
VGC digunakan untuk fraksi minyak pelumas, dengan rumusan :
10 G – 1,0752 log (V – 38)
VGC =
1 – log (V – 38)
G = Specific Gravity pada 60/60 oF
eimana :
V = Viscosity dalam SSU 100 oF
Berdasarkan klasifikasi menurut VGC, minyak bumi mempunyai bilangan 0,8 –
1,0
dimana :
0,8 = untuk hidrokarbon Parafinik
1,0 = untuk hidrokarbon Aromatik
2. 5 Karakteristik Minyak bumi
Yang dimaksud dengan karakteristik minyak bumi adalah batasan maksimum atau
minimum suatu parameter minyak bumi yang dikehendaki sebagai umpan proses
pengolahan. Parameter itu meliputi sifat fisika dan sifat kimia. Dengan
terpenuhinya batasan-batasan yang dimaksud, aman pada proses pengolahannya,
aman pada peralatannya serta menghasilkan produk-produk sesuai dengan tujuan
proses. Dan juga untuk perhitungan teknologi ekonomi.
Parameter karakteristik minyak bumi :
• Specific gravity
•
Water and sediments

60. Hal. 60
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
• oAPI gravity
•
Gross thermal value
• Viscosity at three temperature
•
Aromatic content
• Pour point
•
Mercaptan Sulphur
• Reid vapour pressure
•
Metal content (Fe, V, Pb, Ni, Cu,
Na, etc)
•
Flash point
•
Nitrogen content
•
Total Sulphur
•
Chloride content
•
Total salt content
•
Hydrogen sulfide
•
Characterization factor KUOP
•
Total acid number
•
Wax content
•
Strong acid number
•
Asphaslthenes content
•
Water content
•
Conradson carbon residue
•
Light component (C1, C2, C3, C4,
C5)
•
Ash content
•
Cetane index (calculation)
2.6 Produk-produk dari Minyak bumi
Produk-produk minyak bumi adalah :
(1). Produk Volatil, disebut produk sebagai hidrokarbon ringan.
• LPG Propana (Liquefied Petroleum Gas)
• LPG Butana
• Naphtha ringan (C5 dan nC6 )
(2). Distilat Ringan (Light Distillate)
• Gasoline
• Heavy Naphtha (Bahan dasar Petrokimia dan bahan dasar cat)
• Kerosene dan Jet fuels (bahan bakar pesawat Jet)
(3). Distilat Tengah (Middle Distillate)

61. Hal. 61
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
• Minyak Diesel (Automotive Diesel)
• Heating Oils
• Gas Oils
(4). Fuels Oils
• Marine diesel
• Bunker fuels (untuk kapal laut)
(5). Minyak Pelumas (Lubricating Oils)
• Motor
• Spindle
• Machine oils
(6). Waxes
• Food and paper coating grade
• Pharmaceutical grade
(7). Bitumen
• Asphalt
• Coke
Produk
Parafinik
Intermediat
Naftenik

62. Hal. 62
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Bensin
Kerosin
Tidak terlalu
Sedang
Rendah
Rendah
55 – 70
34 – 55
(400oF-EP)
Angka Oktan
42 – 55
Titik asap tinggi
Titik asap sedang
Titik asap rendah
20 – 25
Minyak Diesel
Indeks diesel baik
Indeks diesel
Indeks diesel
51 – 76
sedang
rendah
49 – 65
90 – 106
Indeks Viskositas
Indeks Viskositas
Indeks Viskositas
tinggi
tidak terlalu
rendah, (gelap)
90 – 106
rendah
Kadar Lilin
Tinggi
Sedang
Rendak sekai
(180 – 300oC)
> 10 %
Sampai > 10 %
(0 %)
Pelumas
pada 10 mm Hg.
BAB 3

63. Hal. 63
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
KOMPOSISI PRODUK-PRODUK MINYAK BUMI
3.1.
Produk-produk Minyak Bumi dan Kegunaannya
Pada proses pengolahan Minyak bumi tidak pernah diperoleh pemisahan
senyawa-senyawa hidrokarbon murni, melainkan berupa campuran yang sangat
kompleks. Produk-produk yang dihasilkan, berupa fraksi-fraksi sebagai berikut :
Fraksi
Titik didih
o
C
Kegunaan
o
F
1.
Fuel gas
-160 - -140
-250 - -40
Bahan bakar refinery
2.
Propana
-40
-40
3.
Butana
-12 - -1
-11 - -30
Menaikkan volatilitas
gasoline
4.
5.
Light naphtha
Gasoline
-1 - 150
-1 - 180
30 - 300
30 - 355
- komponen gasoline
- reformer feed stock
6.
Heavy naphtha
150 - 205
300 - 400
- reformer feed stock
- jet fuel
7.
Kerosene
205 - 260
400 - 400
fuel oil
8.
Stove oil
205 - 290
400 - 550
fuel oil
9.
Light gas oil
260 - 315
500 - 600
- fuel oil furnace
10.
Heavy gas oil
315 - 425
600 - 800
- komponen bahan
dasar diesel
11.
Lubricating oil
> 400
> 750
12.
Vacuum gas oil
425 - 600
800 - 1100
13.
Residue
> 600
> 1100
LPG
Pelumasan
Feed stock untuk
katalikik karakter
- heavy fuel oil
- asphalt.
Dari beberapa jenis produk yang dihasilkan, seperti tertera diatas, hanya
beberapa produk yang akan dibicarakan komposisinya adalah :
1.
Elpiji (LPG)
Digolongkan menjadi 3 golongan :

64. Hal. 64
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
a. Elpiji Propana (dominan C3)
b. Elpiji Butana (dominan C4)
c. Elpiji Campuran terdiri dari propana dan butana
Umumnya di Indonesia diproduksi Elpiji campuran, yang komposisinya
terdiri dari :
- etana
-
iso butilena
C4H8
- etilena
C2H4
-
trans 2-butena
C4H8
- propana
C3H8
-
cis 2-butena
C4H8
- propilena
C3H6
-
1,3 butadiena
C4H6
- Iso butana C4H10
-
iso butilena
C5H12
- n-butena
C4H10
-
n-pentana
C5H12
- I-butena
2.
C2H6
C4H8
Gasoline
Gasoline adalah campuran komplek hidrokarbon yang mempunyai titik didih
dibawah 180 oC (355 oF), atau umumnya dibawah 200 oC (390 oF).
Konstituen gasoline terdiri dari struktur molekul C4 – C12, yaitu terdiri dari
parafin, olefin, naphthen dan aromatik. Prosen dari tiap golongan senyawa itu
(parafin, olefin, naphthen dan aromatik) bergantung pada jenis prosesnya.
a. Straight run naphtha
:
terdiri dari n-parafin, iso parafin,
naphthen (dominan) dan aromatik.
b. Thermal kraking
:
terdiri dari n-parafin, isoparafin dan
aromatik
c. Katalitik kraking
:
terdiri dari n-parafin, isoparafin, dan
aromatik (sangat dominan)
d. Alkilasi
:
e. Polimerisasi
:
terdiri dari isoparafin (100 %)
terdiri dari olevin (100 %)

65. Hal. 65
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Mutu gasoline dinyatakan sebagai “angka oktana” (octane number).
Angka oktana, dinyatakan dengan range skala dari 0 – 100. Makin tinggi angka
oktana suatu gasoline menunjukkan karakteristik antiknocking gasoline, yaitu :
a. menurut ASTMD-2700 dan ASTMD-2723, disebut “motor octane
number” (MON)
b. menurut ASTMD-2699 dan ASTMD-2722, disebut “research octane
number” (RON)
Metoda pengujian yang digunakan untuk penetapan antiknock suatu gasoline
adalah dengan memperbandingkan dengan campuran yang dibuat dari dua
hidrokarbon murni yaitu “n-heptana dan iso oktana (2, 2, 4-trimetil pentana)”.
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 :
CH3
n-heptana
CH3
CH3 – CH – CH2 – C – CH3
:
CH3
iso oktana
(2,
2,
4-trimetil
pentana)
Iso oktana mempunyai angka oktana 100 dan mempunyai ketahanan yang paling
tinggi terhadap knocking, tetapi n-heptana mempunyai angka oktana knocking.
Untuk mempelajari angka oktana dari tiap jenis hidrokarbon, maka dapat
diberikan beberapa ketentuan sebagai berikut :
a. n-parafin mempunyai sifat knocking yang kurang baik, dan angka oktana
menjadi lebih jelek dengan naiknya berat molekul.
b. Iso parafin mempunyai angka oktana yang lebih tinggi dari bentuk
isomer normalnya dan angka oktana menaik dengan bertambahnya rantai
cabang.
c. Olefin mempunyai angka oktana yang lebih tinggi dari normal parafin
dengan jumlah atom C yang sama.
d. Naphthen umumnya lebih baik dari n-parafin, tetapi jarang mempunyai
angka oktana yang tinggi.
e. Aromatik umumnya mempunyai angka oktana yang tinggi.

66. Hal. 66
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Persen campuran antara n-heptana dan iso oktana, dijadikan sebagai referensi
(pembanding) ukuran besarnya angka oktana. Beberapa persen jumlah iso oktana
yang digunakan untuk dicampur dengan normal heptana, menunjukkan besarnya
angka oktana.
Misalnya, campuran dari 90 % iso oktana dan 10 % n-heptana, mempunyai angka
oktana = 90.
Gasoline yang dihasilkan dari suatu proses prngolahan belum dapat langsung
digunakan, karena masih perlu ditambahkan bahan-bahan kimia (disebut aditiv)
agar mutu gasoline menjadi baik. Untuk menaikkan angka oktana ditambahkan
bahan kimia yaitu TEL = Tetra ethyl lead, Pb (C2H5)4.
2a.
Aviation Gasoline (AVGAS)
Trayek didih 38 – 170 oC (100 – 340 oC (100 – 340 oF). Avgas tidak
mengandung gas hidrokarbon (butana). Terdiri dari beberapa jenis komposisi.
Komposisinya :
- parafin dan isoparafin
:
50 – 60 %
- naphthen
:
20 – 30 %
- aromatik
:
20 – 30 %
- tidak mengandung olefin :
10 %
Sedang pada motor gasoline mengandung sampai 30 % olefin dan 40 %
aromatik.
Sifat dari masing-masing komponen
- parafin
:
(pentana & heksana )
- isoparafin
(isopentana – iso)
mempunyai nilai kalor yang tinggi,
dan senyawa kimia yang stabil
:
mempunyai angka oktana yang tinggi,
baik dalam kondisi campuran gemuk
(rich mixture) maupun campuran
kurus (poor/lean mixture) bahan bakar.

67. Hal. 67
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
- olefin
:
mempunyai sifat-sifat antiknock yang
relatif
jelek,
pembentuk
gum
dan
penyerbab terjadinya penyalaan awal
- naphthen
:
mempunyai trayek didih yang baik.
- aromatik
:
mempunyai sifat antiknock yang bagus
(excellent antiknock characteristic)
3.
Naptha (Petroleum Solvent)
Trayek didih 150 – 205oC, dapat dibuat dengan cara-cara (1).
Fraksionasi dari straight-run, kraking dan reforming distilat atau fraksionasi Crude
Petroleum, (2). Solvent ekstraksi, (3). Hidrogenasi kraking distilat, (4).
Polimerisasi senyawa-senyawa olefinik dan (5). Proses alkilasi.
Komposisi :
Terdapat 2 macam Naphtha, yaitu Naphtha alifatik dan Naphtha aromatik.
Keduanya digunakan sebagai solvent (pelarut).
-
Alifatik solvent, terdiri dari hidrokarbon parafinik dan siklo parafinik
(naphthenik), yang langsung dapat dihasilkan dari destilasi Crude.
-
Aromatik solvent, terdiri dari hidrokarbon aromatik, umumnya
berupa alkil benzena yang tersubstitusi.
Naphtha yang tidak mengandung hidrokarbon aromatik disebut heavy
alkilat, yang hendak digunakan sebagai solvent alifatik dan juga sebagai
aviation alkilat.
Terdapatnya aromatik dalam Naphtha akan menyebabkan (1). Bau, (2).
Pembentuk gum. Untuk menghilangkan hidrokarbon aromatik dilakukan
dengan cara solvent ekstraksi (yaitu proses Eudeleanu, proses Udex) atau
hidrogenasi dan absorbsi dengan silika gel.
Kegunaan Naphtha :
1) Solvents (diluents) cat
2) Sebagai dry-cleaning solvent

68. Hal. 68
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
3) Solvent untuk cutback asphalt
4) Solvent dalam industri karet
5) Solvent untuk proses industri ekstraksi.
3a. Solvent Cat
Dikenal 2 macam solvent cat, yaitu :
- Solvent ringan
trayek didih 38 – 150 oC (100 – 300 oF)
- Solvent berat
trayek didih 150 – 230 oC (300 – 450 oF)
3b. Dry-cleaning solvents
Berupa straight run Naphtha dengan kandungan Sulfur rendah (sangat
sesuai bila dibuat dari Crude oil Parafinik) dan juga kandungan
aromatik
rendah (tidak
meninggalkan
bau pada
bahan yang
dibersihkan/dikeringkan). Untuk menghilangkan Sulfur tidak boleh
dihilangkan dengan cara treating dengan asam sulfat.
3c. Solvent untuk cutback asphalt
Sebagai pengencer asphalt sehingga asphalt dapat langsung digunakan
untuk melapisi permukaan jalan, tanpa dilakukan pemanasan terlebih
dahulu.
3d. Solvent dalam industri karet
Sebagai solvent industri karet, membentuk semen karet yang
selanjutnya diproses untuk pembuatan :
-
ban, rubberized cloth, hot water bottles, bathingcaps, gloves,
sepatu dan mainan (toy).
3e. Solvent industri ekstraksi

69. Hal. 69
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Trayek didih 65 – 120 oC (150 – 250 oF. Komponen yang dominan
adalah n-heksana. Sebagai solvent untuk proses ekstraksi digunakan
dalam industri extracting residual oil (sisa-sisa lemak) dari lemak
kacang (castor beans), lemak biji gandum (wheat).
4.
Kerosene (minyak tanah)
Trayek didih 205 – 260 oC (400 – 500 oF), mempunyai flash point
diatas 25 oC (77 oF), banyak digunakan untuk penerangan lampu, minyak kompor.
Dahulu merupakan produk yang utama (pokok), tetapi setelah berkembangnya
automobile tergeser menjadi salah satu produk mayor setelah produk gasoline.
Komposisi :
Terdiri dari senyawa hidrokarbon jenuh (parafin), harus bebas dari aromatik dan
hidrokarbon tak jenuh dan sebaiknya dengan kandungan Sulfur serendah
mungkin. Dibuat langsung sebagai straight-run fraksi dan bukan dari proses
kraking.
Struktur molekul mengandung C12 atau lebih permolekulnya. Disamping
hidrokarbon jenuh, mengandung pula senyawa-senyawa dengan rumus molekul
sebagai berikut :
a. Tetrahidronaphthalena
R
R1
b. Disikloparafin
c. Indan tersubstitusi (yaitu gabungan antara aromatik dan siklo)

70. Hal. 70
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
d. Naphthalena (yaitu aromatik di inti).
e. Biphenyl (yaitu dua inti aromatik terisolari).
Salah satu data analisa dari Kerosene, memberikan data komposisi sebagai berikut
:
Tipe hidrokarbon
% Volume
- Parafin
normal
23
cabang
16
monosiklo
32
disiklo
11
trisiklo
0
- Aromatik
mono-inti *
di-inti
•
5.
15
3
Termasuk kedua tipe dari alkilbenzena dan sikloparafin
Fuel Oil
Fuel oil diklasifikasikan atas beberapa cara, namun biasanya terbagi atas
2 (dua) tipe utama, yaitu :
a. distilate fuel oil

71. Hal. 71
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
b. residual fuel oil
-
Distilate fuel oil dihasilkan dari proses penguapan dan kondensasi selama
distilasi dan mempunyai trayek didih tertentu serta tidak mengandung
komponen minyak bumi yang mempunyai titik didih tinggi (komponen
asphaltik).
-
Residual fuel oil mengandung sejumlah residu dari Crude oil distilasi atau
thermal kraking.
Istilah distilate fuel oil dan residual fuel oil telah kehilangan makna, karena
sekarang fuel oil dibuat untuk tujuan khusus, yang mungkin distilat, residual atau
campuran (blending) dari keduanya.
Istilah-istilah itu misalnya :
- domestic fuel oil
- heavy fuel oil
- diesel fuel oil
yang menunjukkan sesuai dengan penggunaan dari fuel oil itu.
5a.
Domestic fuel oil
Domestic fuel oil digunakan terutama untuk keperluan rumah
tangga. Termasuk domestic fuel oil adalah kerosene, stove oil dan furnace
fuel oil.
Stove oil, seperti halnya juga Kerosene, merupakan straight run fraksi dari
Crude. Sedang fuel oil yang lain, biasanya berasal dari blending dari dua
fraksi atau lebih, dimana salah satunya yang digunakan sebagai blending
adalah cracked gas oil. Sedang fraksi yang lain adalah heavy naphtha,
lightnaphtha atau heavy gas oil.
5b.
Heavy fuel oil
Heavy fuel oil terdiri dari bermacam-macam oil yang mempunyai
titik didih diawali dari distilasi sampai residual oil, pemanasan sampai 260

72. Hal. 72
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
o
C (500 oF) atau lebih. Heavy fuel oil merupakan hasil blending dari
residual dan distilat, sesuai dengan tujuan kegunaan khusus.
Termasuk heavy fuel oil adalah macam-macam fuel oil yang digunakan
dalam berbagai jenis industri. Bila fuel oil itu digunakan untuk fuel kapal,
heavy fuel oil itu disebut : bunker oil.
5c.
Diesel fuel oil
Diesel fuel oil adalah bahan bakar motor diesel. Sesungguhnya
diesel fuel oil sama dengan furnace fuel oil, hanya kandungan aromatiknya
lebih kecil. Sebab adanya aromatik akan menurunkan mutu dari diesel fuel
oil itu.
Mutu diesel fuel oil dinyatakan dengan “angka setana” (cetane value).
Angka setana adalah suatu ukuran kecenderungan diesel fuel terhadap
ketukan (knocking) dalam mesin diesel.
Angka setana pada sifat penyalaan dari campuran dua senyawa
hidrokarbon, yaitu (1) Setana (heksadekana), C16 H34 dan (2) Hepta metil
nonana, C16 H34.
(1).
Setana (heksadekana), C16 H34
(CH3 – (CH2)14 – CH3
(2).
Heptametil nonana,, C16 H34
CH3 – CH – CH – CH – CH – CH – CH – CH – CH – CH3
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
Heksadekana mempunyai angka setana = 100, sedang Heptana metil
nonana mempunyai angka setana = 15. Besarnya angka setana sama
dengan persen volume heksadekana (setana) dalam campurannya dengan
Hepta metil nonana. Mutu penyalaan (ignitition) diuji dengan metoda
ASTMD-613.

73. Hal. 73
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
6.
Minyak Pelumas (Lubricating oil)
Minyak pelumas mempunyai titik didih yang tinggi yaitu diatas 400 oC
(750 oF). Bahan dasar untuk pembuatan minyak pelumas berasal dari hidrokarbon
yang mempunyai C25 – C40 permolekulnya. Sedang residual stocknya mengandung
C50 – C60 (bahkan sampai C80) permolekulnya.
Sebagai produk minyak bumi, fraksi minyak pelumas terdiri dari ribuan jenis
senyawaan hidrokarbon, yaitu digolongkan atas 3 (tiga) golongan besar, yaitu :
a. hidrokarbon parafinik
b. hidrokarbon napthenik
c. hidrokarbon aromatik.
Sifat-sifat :
-
mempunyai viskositas paling rendah diantara Naftenik dan Aromatik, tetapi
mempunyai indek viskositas paling tinggi.
-
normal parafin dan parafin yang mempunyai sedikit cabang mempunyai titik
beku tinggi, sehingga meninggikan titik tuang (pour point) dari Minyak
Pelumas.
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Normal-parafin
C
(parafin rantai lurus)
C
C
C
C
C
isoparafin sedikit cabang
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C

74. Hal. 74
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
isoparafin banyak cabang
C
C
C
-
C
C
C
senyawa parafin mempunyai kestabilan terhadap panas dan oksidasi yang
tinggi.
(b).
Hidrokarbon Naftenik
Merupakan senyawa hidrokarbon jenuh dengan rantai atom C tertutup.
Terbagi atas 2 macam, yaitu :
- Naften dengan rantai alkil pendek
- Naften dengan rantai alkil panjang
Sifat-sifat :
-
mempunyai viskositas yang lebih tinggi dari parafin, tetapi indek
viskositasnya lebih rendah darai parafin.
-
naften rantai alkil panjang mempunyai indek viskositas tinggi, sedang
naften rantai alkil pendek (disebut : poli-naften) mempunyai indek
viskositas rendah atau medium.
Naften rantai alkil pendek

75. Hal. 75
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Naften rantai alkil panjang
-
senyawa naften mempunyai mempunyai titik beku rendah dan ketahanannya
terhadap panas dan oksidasi yang tinggi.
(c).
Hidrokarbon Aromatik
Merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh dengan rantai atom C tertutup,
yang dibedakan atas :
- aromat dengan rantai alkil pendek
- aromat dengan rantai alkil panjang
Sifat-sifat :
-
mempunyai viskositas yang paling tinggi diantara ketiganya, tetapi
mempunyai viskositas indek sangat rendah, terutama untuk aromat rantai
alkil pendek (poliaromatik).
-
aromat rantai alkil pendek mempunyai pour point yang sangat bervariasi,
bergantung pada struktur. Sedang aromat rantai alkil panjang mempunyai
pour point rendah.
aromat rantai alkil pendek
-
aromat rantai alkil panjag
senyawa aromat rantai panjang mempunyai daya tahan oksidasi baik, tetapi
aromat rantai alkil pendek sangat mudah teroksidasi. Mempunyai termal
stabilitas (ketahanan terdap panas) yang baik.

76. Hal. 76
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
6.1.
Ciri – ciri minyak pelumas.
Untuk memperoleh minyak pelumas siap pakai, dilakukan pencampuran
(blending) antar minyak pelumas dasar (base stock) dan beberapa additive. Fungsi
additive adalah untuk memperbaiki mutu minyak pelumas, sehingga aman dalam
pemakaiannya.
Ciri – ciri minyak pelumas yang baik adalah :
1. Viskositas tinggi.
Viskositas tinggi dibutuhkan karena dengan viskositas tinggi, berarti
pelumas itu tetap membentuk lapisan film pada bagian yang dilumasi.
Lebih-lebih apabila pelumas itu digunakan untuk mesin-mesin yang
bekerja pada kondisi operasi berat.
2. Indeks Viskositas tinggi.
Indeks viskositas (VI) tinggi dibutuhkan karena dengan VI tinggi,
berarti
pelumas
itu
tidak
dipengaruhi
oleh
adanya
perubahan/perbedaan temperatur, sehingga pelumasan tetap baik untuk
daerah yang berbeda temperaturnya.
3. Pour Point rendah.
Pour point rendah dibtuhkan karena dengan pour point rendah, berarti
pelumas tetap berfungsi apabila keadaan dingin, khususnya saat mesin
hendak dihidupkan (start).
4. Volatiltas rendah.
Volatilitas rendah dibutuhkan karena dengan volatilitas (kemudahan
menguap) rendah, berarti pelumas yang hlang selama pemakaian dapat
dicegah.
5. Daya tahan terhadap panas (stabilitas thermal) dan oksidasi baik.
Daya tahan terhadap panas (stabilitas thermal) dan oksidasi baik ini
berarti bahwa, pelumas tersebut tetap stabil, tidak mudah terurai oleh
panas dan tak teroksidasi selama pemakaian.

77. Hal. 77
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
Untuk mendapatkan minyak pelumas yang memenuhi persyaratan daiats,
perlu diperhatikan sifat–sifat dari minyak pelumas dasar (base stock) terlebih
dahulu, sebelum dilakukan penambahan additive.
Sifat-sifat minyak pelumas dasar sangat ditentukan oleh proses
pengolahannya, sedangkan sifat-sifat lainnya yang berhubungan dengan
pemakaian lebih banyak dipengaruhi oleh additive.
6.2.
Hubungan struktur hidrokarbon dengan sifat-sifatnya.
Tabel dibawah ini memberikan hubungan antara sifat-sifat (properties)
dan tipe utama struktur hidrokarbon yang harus terdapat dalam minyak pelumas.
NO
1
Tipe hidrokarbon
Parafin rantai lurus
Sifat utama
-
Viskositas tinggi
-
Viskositas indeks sangat tinggi
-
Daya tahan terhadap oksidasi
baik
Viskositas indeks tinggi
-
Isoparafin sedikit cabang
Pour point tinggi
Viskositas tinggi
-
2
-
Daya tahan terhadap oksidasi
baik
Pour point medium
Viskositas tinggi
Viskositas indeks tinggi
-
Isoparafin banyak cabang
-
3
Daya tahan terhadap oksidasi
baik
NO
4
Tipe hidrokarbon
Naften rantai alkil pendek
Pour point rendah
Sifat utama
-
Viskositas sangat tinggi
Viskositas indeks rendah atau
medium

78. Hal. 78
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
-
-
Naften
panjang
rantai
alkil
-
Viskositas indeks tinggi
-
5
Daya tahan terhadap oksidasi
baik
Pour point rendah
Viskositas sangat tinggi
Daya tahan terhadap oksidasi
baik
6
Aromatik
pendek
alkil
Pour point tinggi
Viskositas sangat tinggi
-
rantai
-
Viskositas indeks rendah tau
medium
-
Daya tahan terhadap oksidasi
jelek (mudah teroksidasi)
-
Pour
point
bervariasi,
bergantung pada struktur
Aromatik
panjang
rantai
alkil
-
Stabilitas thermal baik
Viskositas sangat tinggi
-
Viskositas indeks tinggi
-
7
Daya tahan terhadap oksidasi
baik
-
Pour point rendah
Diantara ketiga jenis hidrokarbon yang diklasifikasikan atas 7 tipe
tersebut diatas, tampak bahwa tidak seluruhnya diingini berada dalam minyak
pelumas, karena ada hidrokarbon yang mempunyai sifat-sifat kurang baik sebagai
minyak pelumas, sehingga hidrokarbon tersebut harus dihilangkan.
Tipe hidrokarbon yang memenuhi syarat sebagai minyak pelumas adalah
:
1. Isoparafin banyak cabang
2. Naften rantai alkil panjang
3. Aromatik rantai alkil panjang.

79. Hal. 79
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
BAB 5
Perhitungan / Persamaan Larutan
Rumus dasar larutan
1.
Molaritas, M

80. Hal. 80
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
M =
2.
mol
Vol.
Normalitas, N
N = a.M ; a = valensi
3.
Molalitas, m
m=
4.
gram 1000
.
Mr
p
Fraksi mol, X
XA =
5.
; p = massa pelarut (gram)
nA
ntotal
Pengenceran
M 1.V1 = M 2 .V2
∆ =V2 −V1
V
= volume air yang ditambahkan
6.
Pencampuran
M camp . =
M 1.V1 + M 2 .V2
V1 + .V2
Asam Basa
1. Teori Asam Basa
a. Arhennius
Asam : zat dalam air terurai menjadi H+ dan sisa asam.
Contoh : HX
H+
+
X-
Basa : zat dalam air terurai menjadi OH – dan logam
Contoh : MOH
M+
+
OH-
b. Bronsted-Lowrey
Asam : zat yang dapat memberi ion H+.
Basa : zat yang menerima ion H+.
NH3 + H2O
Asam : H2O
Basa : NH3
NH4+
+
OH-

81. Hal. 81
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
c. Lewis
Asam : zat yang menerima sepasang electron bebas
Basa : zat yang memberikan sepasang electron bebas
BF3 + BH3
BH3BH3
Asam : BF3
Basa : NH3
d. Konjugasi
Asam : zat yang kelebihan satu ato H dari basa yang bersangkutan
Basa : zat yang kekurangan satu ato H dari basa yang bersangkutan
NH4+
NH3 + H2O
+
OH-
Asam : H2O
Basa : NH3
2. Eksponen Hidrogen
1. Ionisasi air
H+
Air teionisasi : H2O
+
OH-
Nilai [H+] = [OH-] = 10-7 (pada 1 atm , 25 o C) dan Kw = 10 -14
2. Derajat keasaman (pH) larutan
a. Asam dan basa kuat
Asam kuat (H2SO4, HCl, HI, HBr, HNO3)
[H+] = a . M
; a = jml. atom H
pH = - log [H+]
Basa kuat (KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2)
[OH-] = a . M
; a = jml. gugus OH
pOH = - log [OH-]
pH = pKw - pOH
b. Asam dan basa lemah
Asam lemah
[H ] =
+
Ka.M = α.M
Basa lemah

82. Hal. 82
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
[OH ] =
−
Kb.M = α.M
α = derajat ionisasi
3. Buffer
a. Garam (asam lemah + basa kuat) dan asamnya
pH = pKa + log
[ garam]
[ asam]
b. Garam (asam kuat + basa lemah) dan basanya
pH = pKb + log
[ garam]
[basa]
4. Hidrolisa
Hidrolisa adalah peristiwa terurainya garam dalm air menjadi ion-ionnya.
a. Garam dari asam kuat dan basa kuat
pH = 7
b. Garam dari asam kuat dan basa lemah
pH =
1
[ garam]
[ pKw + log
]
2
[ Kb]
c. Garam dari asam lemah dan basa kuat
1
[ garam]
pH = [ pKw + log
]
2
[Ka]
d. Garam dari asam lemah dan basa lemah
pH =
1
[ pKw + pKa − pKb]
2
5. Titrasi
a. Indikator
Indikator
Metil Jingga
Metil Merah
Bromthymol biru
Merah Kresol
Fenolftalin
Warna
Asam
merah
merah
kuning
kuning
tak berwarna
b. Titrasi asam basa
Basa
jingga
kuning
biru
merah
merah
Trayek pH
3,1
4,2
6,0
7,4
8,2
- 4,4
- 6,3
- 7,6
- 9,0
- 9,8

83. Hal. 83
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
- Asam kuat basa kuat
(1). tak bersisa ; pH = 7
(2). Bersisa ; pH = - log N sisa
- Asam kuat basa lemah
(1). Tak bersisa ; pH hidrolisa
(2). Basa tersisa ; pH buffer
(3) Asam tersisa ; pOH = - log Nbasa sisa
- Asam lemah basa kuat
(1). Tak bersisa ; pH hidrolisa
(2). Asam tersisa ; pH buffer
(3) Basa tersisa ; pOH = - log Nbasa sisa
- Asam lemah basa lemah
pH =
1
[ pKw + pKa − pKb]
2
Sifat Koligatif Larutan
Sifat Koligatif larutan adalah sifat fisis yang menyertai suatu larutan
Sifat koligatif larutan meliputi:
1. Penurunan titik beku (∆Tf)
∆Tf = Kf . m
= Tf o - Tf
2. Kenaikkan titik didih (∆Tb)
∆Td = Kb. m
= Tb – Tb o
3. Penurunan tekanan uap (∆P)
∆P = Po . XA
= Po – P
= Po . (1 – XB)
4. Tekanan osmotik (π)

84. Hal. 84
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS
π = M. R. T
Untuk zat elektrolit harus dikalikan dengan `i = (n – 1 ) α
Keterangan:
∆Tf ,∆Td = penurunan titik beku, kenaikan titik didih(oC)
Kf , Kb = konstanta penurunan titik beku, kenaikkan titik didih
m
= molalitas
Tf o ,Tb o = titik beku dan titik didih pelarut murni (oC)
Tf ,Tb = titik beku dan titik didih larutan (oC)
∆P
= Penurunan tekanan uap(atm)
Po
= Tekanan uap murni (atm)
XA
= Fraksi mol zat terlarut
P
= Tekanan uap larutan (atm)
XB
= Fraksi mol pelarut
π
= tekanan osmotik (atm)
M
= Molaritas (M)
R
= 0,082
T
= Temperature (K)
Kelarutan dan Hasil Kali Kelarutan
Jika terdapat reaksi : XaYb(aq)
Ksp = [Xb+]a . [Ya-]b
Ksp = hasil kali kelarutan
aXb+(aq)
+
bYa-(aq)

85. Hal. 85
KIMIA MIGAS
DIKLAT TEKNIS PRODUKSI MIGAS