HAKEKAT MINYAK DAN GAS BUMI
III. 2 .1 HIDROKARBON PADAT
Sebagaiana telah didiagramkan diatas, hidrokarbon padat terdiri dari golongan bitumina dan nonbitumina. Golongan bitumina terdiri dari lilin mineral antara lain ozokerit, lilin montan, hatcherit dan scheererit dan golongan aspal antara lain bermudez pitch, tabbyit, gilsonit cair, dan argulit. kemudian golongan aspaltit (yaitu zat yang sukar dilumerkan) antara lain gilsonit, grahamit, dan glance pitch.
Golongan nonbitumina antara lain adalah pirobitumina yang terdiri atas dua golongan yaitu pirobitumina aspal dan pirobitumina nonaspal. Golongan pirobitumina aspal antara lain wurtzelit, eleterit, albertit, impsonit, dan ingramit
sedangkan pirobitumina non aspal antara lain batubara muda, gambut, lignit dan batu bara.
Hidrokarbon yang bersifat padat biasanya terdapat bersamaan satu dengan yang lain. Misalnya lilin mineral banyak terdapat di dalam Green River Formation, yang mengandung zat koragen. Lilin mineral biasanya terdapat dalam bentuk urat-urat, begitupun aspaltit dan gilsonit dan juga pirobitumina non-aspal misalnya wurtzelit. Semua zat ini seolah-olah kelihatan sebagai zat kimia yang merupakan hasil pemerasan serpih minyak dan kemudian didesakkan secara paksa kedalam rekahan sehingga membentuk terbentuknya yang sebenarnya daripada hidrokarbon padat tersebut. Termaksud dalam bitumina padat ini ialah pasir-ter(tarsand) dan minyak serpih (oil shale).
Dibeberapa tempat didunia, misalnya Kanada sebelah barat dan di Venezuela, terdapat berbagai lapisan pasir yang telah dijenuhi dengan hidrokarbon yang sudah kental dan setengah aspal. Lapisan pasir ini meliputi luas ribuan kilometer persegi serta puluhan meter ketebalan dan merupakan cadangan minyak terbesar didunia. Namun hidrokarbon ini sukar sekali dipisahkan dari pasir untuk dapat ditampung. Misalnya di Kanada sebelah barat, didapatkan lapisan pasir yang disebut Athabasca tarsand (McMurray Sand). Cadangan minyak atau hidrokarbon yang terkandung didalam pasir-ter ini meliputi milyaran barrel. Dewasa ini karena keadaan krisis minyak, kesulitan memprosesnya sudah dapat diatasi dengan cara menguntungkan. Dengan pemanasan atau dengan distalasi destruktif, minyak bumi dapat dihasilkan dari pasir ter. Juga pernah dipikirkan untuk menggunakan suatu ledakan nuklir untuk membebaskan minyak dari tarsand yang padat ini. Cara terbentuknya pasir-ter atau Athabasca tarsand yang padat ini tidaklah begitu jelas tetapi diduga berasal dari minyak bumi yang dihasilkan dari rembasan dan terjadi bersama-sama pengendapan pasir tersebut.
Serpih minyak atau oil-shale adalah suatu serpih yang mengandung zat organik yang jika dipanaskan pada temperatur tinggi (diatas 400oC) dengan akan mengurai dan kemudian menghasilkan hidrokarbon cair yang serupa dengan minyak bumi. Zat organik yang menghasilkan minyak pada suatu pemanasan atau distilasi yang sifatnya destruktif disebut juga suatu piro-bitumina, sebagaimana telah dikatakan diatas dan nama lainnya adalah
kerogen. Suatu endapan serpih minyak yang terkenal adalah formasi Gren River yang terdapat di Uinta-Basin, dinegara bagian Colorado, Utah dan wyoming. Serpih yang mengandung karogen ini cukup tebal dan penyebarannya sangat luas, sehingga memberikan cadangan minyak bukan saja milyaran barrel tetapi sampai milyaran barrel. Kadar serpih minyak ini hampir dapat mencapai 150 galon per ton, tetapi kebanyakan adalah antara 25 dan 50 galon per ton. Kerogennya sendiri bukanlah minyak bumi dan juga batu bara, tetapi merupakan suatu zat yang mempunyai sifat diantara kedua hidrokarbon tersebut. Kerogen pernah dikira sebagai zat induk minyak bumi, tetapi pernah pula diperkirakan sebagai salah satu jenis hidrokarbon lain yang tidak mempunyai hubungan atau mempunyai sedikit hubungan dengan minyak bumi. Serpih minyak juga menghasilkan minyak bumi bebas dan dapat dilarutkan oleh pelarut minyak seperti kloroform dan karbontetraklorida. Susunan kimia dari pada kerogen adalah kira-kira karbon: 69-80%, hidrogen: 7-11%, nitrogen: 1,25-2,5%, belerang: 1-8% dan oksigen: 9-17%. Dapat dicatat bahwa perbedaan khas dengan minyak bumi adalah kadar oksigen dan nitrogennya. Dibawah mikroskop, kerogen terlihat terdiri dari suatu masa zat organik yang telah dihancurkan luluhkan, terutama sebagai bekas tumbuhan, ganggang, spora, pollen, arpus, lilin dan lain-lain. Suatu serpih yang mengandung kerogen dapat secara berangsur-angsur berubah tanpa kelihatan menjadi batubara. Beberapa tempat lain dimana minyak serpih didapatkan antara lain diJerman utara. Di daerah itu minyak serpih dikenal dengan sebutan Kuchersicher.
III.2.2 HIDROKARBON CAIR A. Hakekat Kimia
Minyak bumi merupakan zat paling penting diantara semua hidrokarbon ataupun diantara semua bitumina. Susunan kimia minyak bumi tertera dalam tabel 1. Jelas kelihatan disini bahwa minyak bumi terdiri dari 80 hingga 85% Karbon dan selebihnya Hidrogen. Kadar Belerang dapat meningkat sampai 2% misalnya pada minyak bumi Timur tengah, tetapi khususnya di Indonesia terkenal dengan kadar Belerang rendah. Kadar zat Oksigen dan Nitrogennya sangat rendah dan hanya merupakan jejak saja. Walaupun minyak bumi
terutama hanya terdiri dari dua unsur yaitu karbon dan hidrogen, namun kedua unsur ini dapat membentuk berbagai macam senyawa molekuler dengan rantai panjang dan struktur lingkaran. Malah rantai yang terdiri dari pada C dan H tersebut dapat bercabang-cabang ke berbagai arah dan dapat membentuk berbagai macam struktur tiga dimensi. Dengan demikian C dan H ini dapat membentuk molekul yang sangat besar dan jumlah karbon C dalam setiap molekul dapat berjumlah puluhan bahkan secara teotitis bisa mencapai ratusan bahkan ribuan. Sifat dari pada hidrokarbon untuk membentuk molekul yang berlainan dengan susunan atau dengan rumus kimia yang sama disebut sifat membentuk isomer.
Walaupun hidrokarbon dapat membuat isomer secara tidak terhingga, namun ada aturan tertentu dalam cara pembuatan rantai panjang. Selain dapat membuat rantai panjang dan struktur isomer, hidrokarbon juga dapat bersifat jenuh dan tak jenuh. Yang dinamakan jenuh adalah jika salah satu valensinya tidak diikat oleh atom hidrogen tetapi terdapat ikatan rangkap antara dua atau tiga atom karbon. Contoh suatu hidrokarbon tidak jenuh adalah alken, yang merupakan suatu ikatan valensi alkan. Misalnya etan dengan rumus C2H4, karena dua valensi atom karbon diikat rangkap.
Ada beberapa aturan dalam susunan minyakbumi yang memudahkan kita mempelajarinya, antara lain:
1. Pada umumnya minyak bumi hanya memperlihatkan susunan hidrokarbon yang bersifat jenuh.
2. Hidrokarbon yang terdapat didalam bumi merupakan berbagai macam seri homolog. Yang dimaksud dengan homolog adalah suatu seri susunan hidrokarbon berdasarkan penambahan atom C membentuk suatu susunan yang hampir sama akan tetapi rantainya menjadi lebih panjang ataupun lingkarannya menjadi ruwet.
3. Dalam seri homolog biasanya terdapat beberapa keluarga homolog yang disebut golongan isomer. Golongan ini biasanya terdiri dari rantai yang yang menerus dari pada senyawa berbagai macam jenis minyak bumi. Anggota pertama dari seri homolog selalu terdapat secara lebih banyak terkonsentrasikan didalam minyak bumi dari pada anggota yang lebih besar
berat molekulnya. Malah pada beberapa minyak bumi anggota yang lebih besar ini bisa hilang atau tidak ada sama sekali.
4. pada umumnya seri homolog dalam minyak bumi dapat dibagi menjadi dua golongan besar, yakni:
a. I golongan asiklis atau alifat, juga disebut alkan atau parafin yang dibagi menjadi 2 kelompok yakni seri parafin normal dan seri iso-parafin
b. II golongan siklis yang dibagi menjadi 3 kelompok yakni seri naften atau siklo-parafin, seri aromat dan seri aromat-sikloparafin-polisiklis (termaksud kompleks aspal)
Analisa dan klasifikasi minyak bumi
1. Distalasi berfraksi, merupakan penyulingan serta pengembunan kembali berbagai macam cairan yang mempunyai titik didih yang berbeda-beda. 2. Analisa Hemple
3. Indeks Korelasi dan klasifikasi dasar minyak bumi Secara umum minyak bumi diklasifikasikan:
1. minyak bumi berdasar parafin (paraffin base) yang menghasilkan parafin pada pendinginan
2. minyak bumi berdasarkan aspal (asphalt base), jika mengandung residu aspal
3. minyak bumi berdasarkan peralihan (intermediate base)