BAB III : PRODUK HASIL MINYAK
3.2 Spesifikasi Produk Bahan Bakar
3.4.3 Sifat - sifat Khusus Premium
Premium bila digunakan harus aman, tidak membahayakan manusia dan lingkungan, tidak merusak mesin, dan efisien didalam penggunaanya.
Agar tujuan tersebut tercapai, premium yang akan digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan dengan batasan-batasan tertentu dan diperiksa sesuai dengan standar yang ada.
Adapun sifat-sifat penting dari premium sebagai bahan bakar adalah : Sifat Pembakaran
Sifat Penguapan Sifat Pengkaratan Sifat Stabilitas
1. Sifat Pembakaran
Sifat penting produk bahan bakar premium adalah pembakaran, yaitu dalam proses pembakaran di ruang bakar, diharapkan campuran uap bensin dan udara harus dapat menyala dan terbakar seluruhnya secara teratur. Dalam operasinya campuran tersebut ditekan dalam silinder lalu dibakar dengan bunga api dari busi.
Pembakaran yang baik berlangsung merata dan lancar, namun pada kondisi tertentu temperatur dalam silinder mungkin terlalu tinggi, sehingga menyebabkan terjadi pembakaran sendiri (self ignition) dari campuran selain dari pembakaran yang diatur busi. Keadaan ini sering dialami waktu kendaraan dipakai dan dapat diketahui dari bunyi ketukan (knocking) yang di keluarkan mesin.
Sifat pembakaran bensin biasanya diukur dengan angka oktan. Angka oktan ini menunjukkan ukuran kecenderungan bensin untuk mengalami knocking. Kecenderungan knocking ini berhubungan dengan perbandingan kompresi mesin. Makin tinggi angka oktan suatu bahan bakar makin kurang kecenderungannya mengalami ketukan. Angka Oktan premium diukur dengan mesin uji standar yaitu CFR (Cooperative Fuel Research) F 1 sesuai dengan standar ASTM D 2699.
2. Sifat Penguapan
Sifat penting produk premium adalah sifat penguapan, yaitu ukuran kemampuan suatu bahan bakar untuk mengubah fasa cair ke fasa gas di bawah kondisi temperatur dan tekanan tertentu.
Suatu bahan bakar bensin dapat terbakar sempurna dalam ruang bakar, harus dapat menguap dengan teratur sesuai dengan laju yang dikehendaki dan dapat terdistribusi merata dalam ruang bakar. Sehingga memudahkan starting pada mesin, waktu pemanasan mesin, akselerasi. Juga sebaliknya tidak terlalu mudah menguap sehingga dapat menyebabkan vapour lock pada saluran dari tanki ke karburator dan pembentukan butir-butir es dalam karburator.
Sedangkan bensin yang sukar menguap akan menyebabkan penyebarannya tidak seimbang dan pembakaran tidak sempurna, juga dapat mengakibatkan terjadi
crancase dilution, serta menimbulkan karbon deposit.
Sifat penguapan produk premium dapat diketahui dari dua macam parameter yaitu : Distilasi, ASTM D 86
Reid Vapour Pressure, ASTM D 323 3 Sifat Pengkaratan
Premium mengandung senyawa sulfur (belerang). Senyawa sulfur tersebut berasal dari minyak bumi yang telah terakumulasi dalam jebakan di bawah tanah bercampur dengan lumpur dan air.
Senyawa sulfur ini ikut terbakar dalam mesin dan menghasilkan senyawa oksida asam yang bersifat korosif, reaksinya adalah :
S + O2 SO2
SO2 + ½ O2 SO3
SO3 + H2O H2SO4
Selain itu senyawa sulfur yang terkandung dalam produk juga berpengaruh terhadap pengkaratan pada elemen mesin, oleh karena itu kandungan sulfur dalam premium dibatasi oleh spesifikasi yang telah ditentukan.
Untuk mengetahui sifat pengkaratan premium, dapat dianalisis dengan : Sulfur Content, ASTM D 1266
Doctor Test, IP 30
Copper Strip Corrosion, ASTM D 130 4. Sifat Stabilitas
Premium harus bersih dan stabil selama pemakaian dan penyimpanannya. Karena selama pemakaian bensin yang diuapkan biasanya meninggalkan sisa yang
berbentuk getah padat (gum) yang melekat pada permukaan saluran bahan bakar. Apabila pegendapan getah ini terlalu banyak, kemulusan operasi mesin dapat terganggu. Karena itu kandungan gum dalam bensin dibatasi oleh spesifikasinya. Analisis yang bertujuan untuk mengukur kandungan gum dalam bensin adalah metode ASTM D 381.
Selain dari gum yang keberadaanya sudah terdapat sejak dari proses pembuatan, gum juga dapat terbentuk karena komponen-komponen bensin bereaksi dengan udara selama penyimpanan. Hidrokarbon tidak jenuh berupa olefin mempunyai kecenderungan untuk mengalami pembetukan gum akibat oksidasi. Ketahanan bensin dalam penyimpanan, diukur dengan analisis Induction Period ASTM D 525. 3.4.4 Parameter analisis Bahan Bakar jenis Premium
1. Analisis Research Octane Number ASTM D 2699
a. Tujuan Analisis :
Untuk menentukan ukuran dari ketahanan suatu bahan bakar yang menggunakan busi sebagai sumber pengapiannya terhadap ketukan (knocking) yang diberikan kepadanya. Hal ini didasarkan atas operasi dalam suatu knock testing unit pada
knock intensity yang sama dengan primary reference fuels blend yang
merupakan campuran dalam volume tertentu antara iso oktan dengan normal heptan.
b. Ringkasan Metode :
Ada dua metode analisis untuk Research Octane Number ASTM D 2699 dua metode tersebut adalah :
1. Prosedur Bracketing :
Prosedur ini adalah membandingkan tendensi ketukan dengan suatu bahan bakar pembanding. Pembacaan Knock Meter dari contoh diapit pada pembanding kompresi yang konstan diantara dua pembacaan Knock Meter dari dua campuran bahan bakar pembanding.
Hasil dari pembacaan Knock Meter ini kemudian dihitung secara interpolasi.
2. Prosedur Compression Ratio :
Penentuan angka oktan melalui prosedur ini adalah dengan menentukan
Cylinder Height ( Compression Ratio ) dari contoh, sehingga menunjukkan
reference fuel blend dengan Octane Number tertentu dan Cylinder Height
sesuai dengan nilai pada guide table yang ditentukan.
Pembacaan Cylinder Height melalui Micrometer Reading dari contoh tersebut dikonversikan ke tabel ASTM D 2699 sehingga didapatkan angka oktan RON dari contoh yang dianalisis.
2. Analisis Density ASTM D 1298
a. Tujuan Analisis :
Untuk mencari hubungan berat ke volume pada suhu standar 15 °C . b. Ringkasan Metode :
Sejumlah contoh ditempatkan dalam gelas cylinder yang transparan. Sebuah hydrometer yang sesuai dicelupkan kedalam contoh, setelah suhu contoh konstan, skala hydrometer dan suhu contoh di catat. Selanjutnya density dapat dikonversi ke suhu standar dengan tabel (ASTM D 1250).
3. Analisis Distillation ASTM D 86
a. Tujuan Analisis :
Untuk mengetahui karakteristik kemudahan menguap dari produk minyak bumi yang erat berhubungan dengan unjuk kerja dalam pemakaian.
b. Ringkasan metode :
100 ml contoh yang telah didinginkan, diuapkan dalam labu distilasi dengan pemanasan di bawah kondisi yang telah ditentukan sesuai dengan jenis produk yang akan dianalisis.
Uap minyak yang terbentuk akibat pemanasan, didinginkan dengan media pendingin berupa kondensor yang berfungsi mengubah dari fasa gas menjadi fasa cair. Hasil dari perubahan fasa tersebut, ditampung dengan gelas penampung yang berskala, dan di baca temperatur uapnya terhadap IBP dan kenaikan % volume kondensat ( 10 %, 20 % sampai 90 % ) dan End Point .
4. Analisis Reid Vapour Pressure ASTM D 323
a. Tujuan Analisis :
Untuk menentukan tekanan uap absolute dari suatu mogas. b. Ringkasan Metode :
Contoh mogas yang telah didinginkan, dimasukan dalam tabung contoh
(Gasoline Chamber). Kemudian dihubungkan dengan tabung udara (Air Chamber). Lalu dimasukan dalam bak air yang mempunyai suhu 37.8°C
dan dikocok pada periode waktu tertentu sampai didapat penunjukan tekanan yang tetap.
5. Analisis Existent Gum ASTM D 381
a. Tujuan Analisis :
Untuk menentukan getah (gum) yang terbentuk dari sisa penguapan yang tidak larut dalam normal heptan.
b. Ringkasan Metode :
50 ml contoh dimasukkan dalam gelas beaker. Kemudian dioksidasi dengan udara panas dengan kecepatan alir 1000 ml/detik dan suhu 160 -165 °C selama 30 menit. Gum yang terbentuk dicuci dengan normal heptane, lalu gum tersebut ditimbang, dihitung dan dilaporkan dalam mg/100 ml.
6. Analisis Induction Period ASTM D 525
a. Tujuan Analsis
Untuk menentukan kestabilan suatu produk mogas terhadap kondisi tekanan dan suhu yang dipercepat.
b. Ringkasan Metode
50 ml contoh mogas dalam sistem yang tertutup diisi oksigen sampai tekanan 100 psi, lalu dipanaskan pada suhu 98 - 102 °C, dan diamati lamanya waktu stabil dari mogas tersebut terhadap pengaruh tekanan oksigen dan terhadap suhu tertentu dalam satuan menit.
7. Analisis Lead Content ASTM D 3237
a. Tujuan Analisis :
Untuk penetapan kandungan Total Lead dalam gasoline dengan rentang konsentrasi 2.5 – 25 mg/L.
b. Ringkasan Metode :
Sejumlah tertentu contoh gasoline diencerkan dengan Methyl Isobuthyl Keton (MIBK), dan senyawa-senyawa Pb-alkil bereaksi dengan iodine dan garam amonium kuartener.
Kandungan Pb ditetapkan menggunakan peralatan Atomic Absorption Spectrofotometry (AAS) pada panjang gelombang 283.3 nm, dengan standar PbCl2.
8. Analisis Sulfur Content ASTM D 1266
a. Tujuan Analisis :
Untuk menetapkan jumlah kandungan sulfur dalam mogas dengan metode nyala lampu dan ditetapkan secara volumetri.
b. Ringkasan Metode :
Contoh mogas dibakar dalam suatu sistem tertutup dengan menggunakan lampu yang sesuai dan didorong dengan udara. Oksida sulfur yang terbentuk diserap oleh H2O2 membentuk H2SO4, kemudian asam sulfat yang terbentuk dititrasi dengan larutan standard NaOH dengan indicator methyl purple.
9. Analisis Copper Strip Corrosion ASTM D 130
a. Tujuan Analisis :
Untuk menentukan tingkat korosivitas mogas pada lempeng bilah tembaga yang dibandingkan dengan warna standar.
b. Ringkasan Metode :
Bilah tembaga yang telah digosok dimasukkan dalam tabung test yang berisi contoh mogas, kemudian dipanaskan pada suhu 50 °C selama 3 jam. Setelah pemanasan selesai, lempeng tembaga tersebut dicuci dengan iso oktan dan di bandingkan dengan Copper strip corrosion standard.
10. Analisis Doctor Test IP 30
a. Tujuan Analisis :
Untuk menentukan adanya kandungan senyawa sulfur-mercaptan dalam mogas secara kualitatif.
b. Ringkasan Metode :
10 ml contoh dicampur dengan 5 ml larutan doctor, dikocok dan ditambah sulfur bebas lalu dikocok lagi, kemudian diamati perubahan yang terjadi pada sulfur bebas. Jika terjadi perubahan warna pada sulfur yang ditambah, dilaporkan positif, dan jika tidak terjadi perubahan warna dilaporkan negative.
11. Analisis Mercaptan Sulfur ASTM D 3227
a. Tujuan Analisis :
Untuk menentukan Mercaptan Sulfur pada rentang 0.0003 – 0.01 % wt dengan cara titrasi potensiometri.
b. Ringkasan Metode :
Sejumlah sample yang telah bebas dari H2S dilarutkan dalam pelarut titrasi dari Natrium asetat alkoholat, kemudian dititrasi secara potensiometri dengan larutan standar perak nitrat memakai electrode acuan gelas.
Pada kondisi pengujian ini, Mercaptane Sulfur diendapkan sebagai perak mercaptida, dan titik akhir titrasi ditunjukan oleh terjadinya penyimpangan potensial yang besar yang terjadi dalam sel potensial.