HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Percobaan dan Pembahasan 1. Specific Gravity ASTM D-1298
Kerosin Solar
Data terukur di
ydrometer Pembacaan di tabel
SG observasi Suhu SG 600/600F Density 150C ( Kg/L)
100 ml 900 ml 0,826 860F 0,8279 0,8275
300 ml 700 ml 0,824 840F 0,826 0,8256
Specific gravity menunjukkan perbandingan berat dari sejumlah volume tertentu terhadap air pada temperature tertentu, yang dapat digunakan untuk mengetahui adanya kontaminasi minyak ringan atau berat yang bercampur dalam solar dan untuk perhitungan nilai kalori dari minyak solar.
Pengukuran specific gravity 60/60 dengan metode ASTM D 1298 bertujuan untuk mengtahui berat jenis solar, konversi volume ke berat dan lain-lain, setelah didapatkan harga specific gravity 60/60 maka densitas solar dapat diketahui.
Pengujian solar specific gravity pada 60/60 diisyaratkan berada pada range 0,800-0,850, sementara hasil pengujian pada 90% solar : 10% kerosin menunjukkan specific gravity berada pada 0,826. Untuk 70% solar : 30% kerosin berada pada 0,824. Kedua specific gravity tersebut telah memenuhi spesifikasi dari Dirjen minyak dan Gas Bumi. Apabila SG 60/600 F minyak solar lebih kecil dari 0,800 maka minyak solar itu terkontaminasi oleh fraksi ringan serta pula mengandung banyak senyawaan parafin. Sedangkan apabila SG 60/600 F melebihi 0,850 maka minyak solar tersebut terkontaminasi oleh fraksi berat dan dapat pula mengandung banyak senyawaan naften dan aromat.
43 Berarti dari penambahan suatu kerosin tersebut semakin banyak maka akan menyebabkan suatu density pada solar akan semakin rendah.
2. Flash Point ASTM D-93
Rasio solar : kerosin Flash Point (◦C)
90 : 10 53,5
70 : 30 38,5
Flash point adalah suhu terendah dimana sejumlah uap minyak bercampur dengan udara dan akan tersambar api pencoba dalam kondisi pengujian. Pengujian dari flash point berguna untuk mengamati jumlah fraksi ringan yang terdapat dalam minyak solar secara kualitatif dan untuk menyediakan suatu batas keamanan yang cukup terhadap bahaya kebakaran selama penyimpanan, penanganan dan transportasi.
Diisyaratkan spesifikasi minyak solar bahwa titik nyala (Flash Point Pensky Marten Closed Cup) adalah minimum 550 C. hasil percobaan titik nyala 90% solar : 10% kerosin menunjukkan bahwa 90% solar : 10% kerosin memiliki titik nyala pada 53,5. sedangkan 70% solar : 30% kerosin memiliki titik nyala pada 38,5. Kedua hasil ini tidak sesuai dengan keputusan Dirjen Minyak dan Gas Bumi.
Bila lebih kecil dari 600 C, minyak solar pada saat penyimpanan dan pengangkutan dapat menyala dalam campuran udara pada suhu dibawah 600 C. ini berarti bahan bakar mempunyai kecenderungan mudah menyala sehingga membahayakan keselamatan selama pengangkutan dan penyimpanan.
Berarti semakin banyak penambahan kerosin pada solar maka titik nyalanya akan semakin rendah.
3. Copper Strip Corrosion ASTM D-130
Rasio Solar : Kerosin Kelas
90 : 10 I
70 : 30 I
44 Diisyaratkan spesifikasi minyak solar bahwa Copper strip corrosion selama 3 jam pada suhu 500C maksimum No. 1. Hasil percobaan pada sampel 90% solar : 10% kerosin dan 70% solar : 30% kerosin menunjukkan hasil yang sama yaitu No. 1a.
Apabila lebih besar dari ASTM No. 1,bahan bakar minyak bersifat korosif terhadap logam, mengandung senyawaan sulfur ari hydrogen sulfide (H2S), merkaptan (RSH) dan tiofena C4H4S.
4. Distilasi ASTM D-86
Suhu pada saat Solar + 10% kerosin (0C) Solar + 30 % kerosin (0C)
IBP 158 136 10% 211 180 20% 233 205 30% 241 225 40% 257 240 50% 268 255 60% 279 262 70% 295 281 80% 307 295 90% 316 303 95% 329 310 FBP 346 318 Perolehan Distilat
Volume Solar + 10% kerosin Solar + 30% kerosin
Volume distilat (ml) 96,1 95,2
Volume residu (ml) 3,8 4,8
% loss 0,1 0
Destilasi merupakan salah satu proses pemisahan komponen dari campuran berdasarkan perbedaan titik didihnya. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui volatilitas (sifat penguapan) dan range titik didih solar. Pemeriksaan destilasi sangat penting dilakukan untuk mengetahui sifat penguapan dari bahan bakar, mengingat pada saat pembakaran terjadi pada fase uap. Jika solar sulit untuk menguap maka solar tersebut akan
45 sulit pula untuk memenuhi kemudahan start mesin (start ability) dan juga dapat mempengaruhi akselerasi mesin.
Pengamatan dalam proses destilasi meliputi ;
a. IBP (initial boiling point) adalah pembacaan termometer yang diperoleh pada waktu penetesan pertama dari kondensat yang jatuh dari ujung tabung kondensor.
b. MBP (Middle Boiling Point) merupakan suhu pada saat diperoleh destilat sebanyak 50% volume.
c. Recovery at 300°C adalah kecepatan penguapan bahan bakar solar (jumlah perolehan destilat) pada suhu 300°C.
d. FBP (Final Boiling Point) adalah pembacaan maksimal termometer yang diperoleh selama pemeriksaan, biasanya terjadi setelah semua cairan pada labu destilasi menguap.
Dalam proses destilasi solar, kondensator yang digunakan sebagai pendingin adalah air panas. Berbeda pada proses destilasi bensin yang menggunakan es, air panas digunakan karena fraksi solar bisa didapatkan pada proses penguapan pada suhu tinggi (trayek titik didih 105° - 135°C), sebab pada saat fraksi bensin sudah diuapkan dengan air dingin telah habis maka fraksi yang kemudian menguap adalah fraksi solar. Namun bila fraksi solar diuapkan dengan memakai pendingin air dingin maka uap solar tidak bisa mencair karena telah uap tersebut akan kembali lagi ke fraksi solar. Maka perlu penyesuaian dari suhu kondensornya menjadi lebih panas dari sebelumnya.
Pengujian destilasi ini juga dapat digunakan untuk mengetahui indikasi terjadinya kontaminasi minyak solar oleh fraksi yang lebih ringan atau fraksi yang lebih berat. Apabila minyak solar mempunyai sifat kurang mudah menguap ada kemungkinan terkontaminasi fraksi berat (PH solar dan residu). Sebaliknya jika minyak solar tersebut mempunyai sifat penguapan terlalu tinggi berarti minyak solar tersebut kemungkinan terkontaminasi fraksi ringan (kerosin). Hal ini juga dapat dilihat dari nilai IBP, yaitu IBP semakin turun jika fraksi ringan (kerosin) tercampur pada commit to user
46 fraksi solar, sedangkan FBP akan tetap. Hal tersebut dikarenakan fraksi ringan (kerosin) sudah menguap terlebih dahulu dan yang tertinggal adalah fraksi minyak solar. Kecepatan penguapan bahan bakar solar dinyatakan sebagai destilasi recovery pada suhu 300°C. nilai recovery pada suhu 300°C dari Dirjen Minyak dan Gas Bumi ditetapkan perolehan minimumnya adalah 40% volume. Apabila perolehan destilat dibawah 40% volume, bahan bakar solar sukar menguap dan kurang mudah untuk diatomisasikan sehingga fase uap bahan bakar yang disemprotkan keruang bakar semakin berkurang. Oleh karena itu, mesin menjadi sulit untuk dihidupkan atau menurunkan tenaga yang dihasilkan.
Pada distilasi suhu maksimum yaitu 95% menurut spesifikasi solar yaitu 370◦C. Hasil analisis yang diperoleh menunjukkan adanya penambahan kerosin menyebabkan penurunan suhu IBP, T 95, dan FBP. Untuk penambahan kerosin 10% harga IBP, T 95, dan FBP berturut-turut yaitu 158, 329, 346◦C. Sedangkan untuk penambahan kerosin 30%, harga IBP, T 95, dan FBP berturut-turut yaitu 136, 310, dan 318◦C. Hasil analisis yang diperoleh menunjukkan campuran solar dan kerosin tersebut masih sesuai dengan spesifikasi solar sesuai dengan keputusan Dirjen Minyak dan Gas Bumi.
Setelah diperoleh hasilnya bahwa % loss untuk penambahan kerosin sebanyak 10% adalah 0,1. Hal ini menunjukkan bahwa adanya sampel yang hilang sebanyak 0,1 ml selama proses distilasi berlangsung. Sedangkan pada penambahan kerosin sebanyak 30% harga % loss yang dihasilkan adalah 0 yang berarti tidak ada sampel yang hilang selama proses distilasi
berlangsung.
5.Viskositas Kinematik pada suhu 400C ASTM D-445 Rasio solar : kerosin Waktu alir (t) sekon Koefisien kapiler Viskositas kinematik (cxt) mm2/sekon 90 : 10 335,7 0,01 3,357 70 : 30 278,6 0,01 2,786 commit to user
47 Viskositas diukur dari laju alir fluida atau minyak tersebut dalam suatu pipa kapiler atau viscometer yang sudah terkalibrasi dan dilakukan secara gravitasi. Penentuan viskositas dari fluida dilakukan pada sembarang temperature dan untuk minyak solar diuji pada suhu 400C atau 1040 F. pemeriksaan viskositas dari suatu minyak bertujuan untuk mengetahui kekentalan dari minyak yang berpengaruh dalam proses pemompaan, system injeksi dan ukuran bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar.
Diisyaratkan spesifikasi minyak solar bahwa viskositas kinematik pada 400C adalah 2,0-5,0 cSt. Pada pengujian 90% solar : 10% kerosin diperoleh angka viskositas kinematik sebesar 3,357. Sedangkan untuk 70% solar : 30% kerosin sebesar 2,786. Menurut keputusan Dirjen Minyak dan Gas Bumi, maka kedua hasil tersebut telah memenuhi aturan spesifikasi.
Viskositas ini penting karena berhubungan dengan pemompaan dan system injeksi bahan bakar ke ruang mesin. Apabila nilai viskositas kurang dari 2,0 cSt, minyak solar mempunyai viskositas encer yang berarti banyak mengandung fraksi ringan, sehingga boros dalam pemakaiannya, walaupun kerja pompa ringan. Sedangkan bila lebih besar dari 5,0 cSt, minyak solar mempunyai viskositas tinggi berarti mengandung fraksi berat, sehingga minyak solar sulit untuk dikabutkan dan kerja pompa berat.
Berarti semakin banyak suatu penambahan kerosin pada solar maka akan semakin rendah viskositas kinematiknya.
6. Color ASTM D-1500
Rasio solar : kerosin Skala regulator warna
90 : 10 0,5
70 : 30 1
Diisyaratkan spesifikasi minyak solar bahwa warna ASTM maksimum 3,0. Sedangkan hasil pengujian warna dari 90% solar : 10% kerosin menunjukkan bahwa nilai warnanya yaitu sebesar 0,5. Sedangkan commit to user
48 untuk 70% solar : 30% kerosin sebesar 1,0. Ini berarti kedua nilai tersebut masih memenuhi batasan nilai yang diberikan Dirjen Minyak dan Gas Bumi.
7.Pour Point ASTM D-97
Rasio solar : kerosin Pour point (◦C)
90 : 10 -15
70 : 30 -27
Pour point adalah suhu terendah dimana minyak masih dapat dituang atau mengalir dibawah kondisi pengujian. Pemeriksaan sifat ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan berpindahnya produk atau bahan umpan dari suatu tempat ke tempat lain untuk kemudahan distribusi.
Diisyaratkan spesifikasi minyak solar bahwa pour point maksimum 180 C. pada penentuan titik tuang solar diperoleh titik tuang 90% solar : 10% kerosin sebesar -150 C, sedangkan titik tuang 70% solar : 30% kerosin sebesar -270 C. menurut spesifikasi, maka kedua hasil tersebut masih memenuhi spesifikasi dari Dirjen Minyak dan Gas Bumi.
Berarti suatu penambahan kerosin pada solar semakin banyak maka titik tuangnya akan semakin rendah.
8. Calculated Cetane Index (CCI) ASTM D-4737
Rasio solar : kerosin Indeks setana
90 : 10 54,7
70 : 30 52,8
Sifat mutu pembakaran dari suatu bahan bakar minyak ditentukan dengan angka setana. Cetana number merupakan karakteristik yang terpenting dari bahan bakar motor diesel (minyak solar) yang menunjukkan kemampuan bahan bakar minyak solar untuk dapat menyala sendiri dalam ruang bakar. Pemeriksaan angka setana dimaksudkan untuk menentukan waktu tunda (ignition delay) yaitu jarak waktu antara bahan bakar yang diinjeksikan ke ruang bakar (silinder) samapai saat terbakar. commit to user
49 Angka setana berpengaruh terhadap mudah tidaknya mesin dihidupkan, timbulnya ketukan (knocking) dan ketebalan gas buang.
Pengujian angka setana dapat dilaksanakan dengan mesin uji standar yaitu Cooperative Fuel research F-5 (CFR F-5) tetapi dapat juga digunakan perhitungan Calculated Cetana Index (CCI). Berdasarkan spesifikasi minyak solar harga CCI dibatasi minimal 48 dengan menggunakan metode ASTM D-4737. Harga CCI merupakan parameter yang harus diperhatikan karena berhubungan langsung dengan kualitas pembakaran (ignition quality). Apabila hasil pemeriksaan CCI suatu bahan bakar tertentu berada di luar spesifikasi maka perlu ditambahkan suatu zat yang dapat meningkatkan harga CCInya.
Diisyaratkan spesifikasi minyak solar bahwa CCI minimum 48. Hasil pengujian didapatkan CCI untuk 90% solar : 10% kerosin sebesar 54,7. sedangkan untuk 70% solar : 30% kerosin sebesar 52,8. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa baik blending solar dengan kerosin masih memenuhi spesifikasi yang diterapkan oleh Dirjen Minyak dan Gas Bumi.
Bila CCI lebih kecil, berarti bahan bakar solar mempunyai angka setana rendah, maka makin banyak jumlah bahan bakar yang terdapat dalam ruang pembakaran mesin. Akibatnya menurunnya tekanan yang cepat sehingga menimbulkan suara pembakaran, tidak efisien baik untuk bahan bakar maupun tenaga yang dihasilkan.
Perhitungan angka setana yang kecil (berada dibawah harga
minimumnya) akan berakibat buruk. Timbulnya knocking yang kasar pada mesin karena keterlambatan terbakarnya bahan bakar (ignition delay) di ruang bakar yang menyebabkan terjadinya akumulasi dan ketika terbakar akan terjadi ledakan keras secara berturut-turut (diesel knocking). Hal tersebut akan mengurangi tenaga yang dihasilkan oleh mesin dan pada akhirnya mengakibatkan pembakaran yang tidak sempurna serta kerusakan pada mesin.
50 BAB V
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis Praktek Kerja Lapangan di Laboratorium Minyak Bumi maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Hasil pengujian kualitas campuran solar dan kerosin secara umum menunjukkan bahwa campuran tersebut masih memiliki sifat-sifat seperti solar yang sesuai dengan spesifikasi solar menurut Surat Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi Indonesia No. 3675 K/24/DJM/2006 tanggal 17 Maret 2006 (terlampir).
B. SARAN
PUSDIKLAT MIGAS Cepu merupakan sarana pendidikan yang sekaligus juga melaksanakan pengolahan minyak. Oleh karena itu perlu :
1. Perlu diadakannya peningkatan Research and development dalam hal pengontrolan kualitas minyak bumi melalui berbagai penelitian baik dari dalam maupun dari luar lingkungan Pusdiklat Migas Cepu. 2. Ketentuan yang lebih ketat mengenai keselamatan kerja terutama
sarana safety dilaboratorium
