KIMIA UMUM KELAS B 2015 Departemen Teknik Kimia FT UGM
Daftar Isi
(tekan ctrl + klik materi yang ingin dituju untuk pencarian lebih cepat)
Daftar Isi...1
Minyak bumi, gas alam dan minyak tanah...25
Elektroda...64
Elektrolit...65
Elektrokimia...65
Sejarah perkembangan baterai...68
Fuel Cell...69
Kelebihan dan kekurangan fuel cell...70
Studi kasus...71
Pertanyaan Diskusi...72
EURO-2...75
Ringkasan Materi...75
Standar euro...75
Standar euro-2...75
Perbandingan Standar Euro 1-6...75
Biofuel vs Fuel...76
EMISI KENDARAAN...77
Perbedaan emisi gasohol dan bensin...78
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)...81
Pembahasan studi kasus:...82
Konduktivitas Si, As, dan B RINGKASAN MATERI
Rumusan Masalah: Untuk meningkatkan daya hantar semikonduktor Si, kepadanya didoping dengan arsenik atau boron. Apa dasarnya?
Pokok Bahasan: orbital atom, konfigurasi elektron dalam atom, jejari atom, elektronegativitas dan potensial ionisasi, konduktansi
Referensi: internet, buku Chemistry The Molecular Nature of Matter by Jespersen, Brady & Hyslop (6th edition)
halaman 453-455
Serba-serbi konfigurasi elektron
Orbital atom tempat di suatu atom yang memungkinkan ditemukannya electron
Sementara konfigurasi electron adalah gambaran penyebaran electron yang paling mungkin ke dalam orbital-orbital kulit electron, atau cara pengaturan electron ke dalam orbital-orbital pada kulit-kulitnya.
Si : [Ne] 3s2 3p2 B: [He] 2s2 2p1 As: [Ar] 3d10 4s2 4p3
Jejari atom jarak dari pusat inti atom, ke kulit terluar dari atom tersebut
Pada tabel periodic, semakin ke kanan semakin tinggi golongan, semakin sedikit kulit eletkron sehingga jari-jari atom semakin kecil. Semakin ke bawah, semakin besar periode, semakin banyak kulit electron sehingga semakin besar jari-jari atomnya.;
Silikon (Si) Boron (B) Arsenik
(As)
Jejari (pm) 111 192 185
Elektronegativitas kecenderungan atom untuk menangkap /menerima/menarik electron dari kulit terluarnya. Pada tabel periodic, semakin ke bawah, semakin tinggi periode, elektronegativitas semakin kecil. Semakin ke kanan, semakin tinggi golongan semakin tinggi elektronegativitasnya.
Silikon (Si) Boron (B) Arsenik
(As) Elektronegativitas
(Skala Pauling) 1,90 2,04 2,18
Energy potensial ionisasi/energy ionisasi adalah energi potensial minimal yang diserap oleh atom agar electron pada orbital terluar dapat terpisah secara sempurna.
Silikon (Si) Boron (B) Arsenik
(As)
Potensial Ionisasi 786,5 800,6 947,0
Konduktansi, kemampuan suatu atom untuk menghantarkan arus listrik.
Silikon (Si) Boron (B) Arsenik
(As)
Konduktansi (300K) 149 27,4 50,2
SEMIKONDUKTOR
Semikonduktor = bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara konduktor dan isolator. Tipe semikonduktor ada dua, yaitu intrinsic dan ekstrinsik. Intrinsic yaitu yang membawa sifat konduktivitas suatu atom dan ektstrinsik yaitu berupa pengotor yang menguatkan sifat konduktivitas tersebut.
Kegunaan semikonduktor adalah sebagai bahan dari transistor, dioda, sel surya dan Light-Emitting Diode (LED)
Silikon sebagai semikonduktor:
o Sebagai unsur kedua paling melimpah di kerak bumi (sekitar 25% massa) setelah oksigen.
o Memiliki sifat yang unik pada struktur elektroniknya. Setiap unsur ini memiliki 4 elektron valensi. Sifat tersebut memungkinkan silikon membentuk kristal dengan keunggulan tertentu yang dapat dimanfaatkan dalam peralatan elektronik.
o Pada silikon, bentuk kristalnya keperakan dan tampak seperti material logam. Meskipun silikon tampak seperti logam, namun pada dasarnya silikon bukanlah konduktor yang baik.
Arsen dan boron dapat digunakan sebagai doping pada semikonduktor silikon.
Doping adalah sebuah proses di mana sejumlah kecil atom zat pengotor (impurities) menggantikan beberapa atom silikon di dalam kristal. Doping adalah metode untuk meningkatkan konduktansi semikonduktor dengan menambahkan dopant sehingga membuatnya impure.
Syarat doping:
o Memiliki kemiripan jari-jari
o Memiliki jumlah elektron valensi berbeda, biasanya selisih satu Ada 2 jenis semikonduktor, yaitu semikonduktor tipe p dan tipe n.
1) Semikonduktor Tipe P
2) Semikonduktor Tipe N
PERTANYAAN 1. Sifat konduktifitas semikonduktor bisa hilang atau tidak?
Sifat konduktifitas suatu semikonduktor tidak dapat dihilangkan begitu saja, karena sifat itu merupakan sifat bawaan dari atom itu sendiri atau susunan atom itu. Tetapi, sifat konduktifitas semikonduktor dapat dikurangi atau ditambah dengan beberapa cara. Contohnya untuk menambah konduktansi semikonduktor dapat
dilakukan dengan meningkatkan temperatur semikonduktor, dan juga memberikan pengotor. Dan untuk mengurang konduktansi semikonduktor dapat dilakukan dengan menurunkan suhu semikonduktor tersebut. 2. Bagaimana mengetahui besar kecil energi ionisasi, apakah ada hubungannya dengan jejari atom?
Energi ionisasi adalah energi minimal yang dibutuhkan suatu atom untuk melepaskan satu elektron pada kulit terluarnya, sehingga seakin kecil energi ionisasi yang dimiiki oleh suatu atom maka semakin besar jari-jari atom tersebut. Dengan semakin besarnya jari-jari suatu atom maka gaya terik menarik atau interaksi antara inti atom dengan elektron semakin kecil.
3. Lebih tinggi mana semikonduktifitas type-p dan type-n ?
Semikonduktor ekstrinsik type-p dan type-n tidak begitu dilihat perbedaan konduktifitasnya, karena keduanya sama sama lebih besar dibanding konduktifitas semikonduktor initrinsik (murni). Referensi lebih jauh, yang mempengaruhi konduktansi adalah mobilitas elektron dan juga hole elektron yang terbentuk dengan adanya pengotor. Kedua hal tersebut hampr sama karena kedunya mampu meningkatkan konduktifitas
semikonduktor.
4. Penerapan secara nyata dari semikonduktor Si ?
Biasa dipakai sebagai elemen dasar dalam komponen elektronika seperti dioda, transistor, IC (Integrated Circuit), sel surya, dan light-emmiting diode (LED). Selain itu semikonduktor Si digunakan dalam chip komputer, chip senjata kemiliteran yang berkualitas sangat baik berupa semikonduktor Si dengan kemurnian tinggi.
5. Apa alasan untuk lebih memilih menggunakan semikonduktor dibandingkan konduktor ?
Semikonduktor lebih memungkinkan untuk dilakukannya pengaturan seberapa cepat dan jumlah arus yang mengalir pada suatu perangkat elektronik. Jika menggunakan konduktor, maka arus listrik akan mengalir begitu saja tanpa ada pengaturan jumlah dan kecepatan yang dibutuhkan oleh perangkat. Selain itu,
semikondutor juga memiliki kelebihan yaitu konduktansi dari semi konduktor akan meningkat sesuai dengan peningkatan suhu dan juga semikonduktor lebih stabil. Sedangkan konduktor akan mengalami penurunan kemampuan dalam menghantarkan listrik saat terjadi peningkatan suhu.
6. Seperti yang dikatakan sebelumnya, ikatan Si adalah kovalen lemah sehingga mudah melepaskan elektron. Lalu, titik lelehnya rendah. Apa benar demikian? Padahal yang saya tahu titik leleh dari silikon itu tinggi.
Sebelumnya kami meminta maaf kalau kami salah menjelaskan pernyataan itu sebelumnya. Silikon memiliki titik leleh yang tinggi, yaitu 1.687 K atau 1.414 0C atau 2.577 0F. Silikon merupakan unsur yang tidak reaktif secara kimia (inert), tetapi dapat terserang oleh halogen dan alkali. Kebanyakan asam, kecuali hidrofluorik tidak memiliki pengaruh pada silikon. Silikon memiliki titik leleh yang tinggi karena semua atom silikon memiliki ikatan kovalen yang sangat kuat. Bahkan silikon dapat membentuk struktur ikatan kovalen raksasa. Silikon memiliki struktur kisi (pola geometris molekul) yang besar, di mana setiap atom silikon berikatan secara kovalen ke empat atom silikon lain dalam tatanan bentuk strukturnya tetrahedral. Di samping itu, untuk mematahkan ikatan senyawa silikon dengan unsur lain (misalkan SiO2), perlu energi yang cukup tinggi.
7. Jika semikonduktor tipe-N dipanaskan, maka elektron akan menjauh. Sehingga, elektron keluar dari Si saat dipanaskan, lalu bagaimana jika didinginkan?
Jika didinginkan tentu e- akan tetap berada pada orbitnya. Karena perpindahan dari elektron dipengaruhi oleh energi yang diterima. Elektron membutuhkan energi untuk bisa berpindah dari lintasan satu ke lintasan yang lain yang lebih tinggi. Energi itulah yang nantinya akan dihantarkan oleh elektron ketika elektron keluar dari orbitnya. Karena sifat konduktansi hanya bisa terjadi ketika mendapat rangsangan panas.
8. Doping B dan As itu seperti “kawin paksa”, lalu bagaimana caranya agar B dan As bisa dimasukkan ke dalamnya?
Dengan cara dipanaskan, kita memutus ikatan antaratom, dan ketika dicampur dengan B atau As, lalu didinginkan, mereka akan membentuk ikatan baru.
Mengenai persentase dan angka persentase kenaikan setelah menggunakan doping, kelompok kami belum menemukan data yang akurat.
10. Doping dilakukan menggunakan elektron valensi yang berbeda 1 jumlah, misal As dan B. Apa efeknya jika elektron valensinya berbeda 2 jumlah, seperti menggunakan unsur di gol II A dan VI A? Syarat untuk menjadi doping sendiri haruslah memiliki kemiripan dengan kumpulan atom yang akan didoping (Si). Tentu jika berbeda sangat jauh akan sangat susah dalam membentuk ikatan. As dan B digunakan sebagai doping karena dari berbagai aspek memiliki kemiripan yang tinggi dengan silikon. 11. Elektron berpindah-pindah sehingga ada percepatannya dan ada kecepatan hanyut elektron.
Sehingga ada probabilitas untuk membentuk elektron, dan pada akhirnya energi kinetiknya sama dengan nol. Lalu, bagaimana caranya agar bisa pindah lagi? Padahal energi kinetiknya sudah nol. Energi kinetik untuk elektron berpindah didapatkan dari energi listrik yang mengalir melewati konduktor tersebut; jadi jika tidak dialiri listrik, elektron tidak akan berpindah, tetapi jika dialiri listrik maka elektron akan berpindah terus menerus.
12. Seberapa jauh hubungan antara orbital dengan titik leleh?
Berdasarkan Tabel 4.1 di atas, kenaikan titik leleh mencapai maksimum pada golongan VB (vanadium) dan VIB (kromium). Hal itu disebabkan oleh kekuatan ikatan antaratom logam, khususnya bergantung pada jumlah elektron yang tidak berpasangan di dalam subkulit d. Pada awal periode unsur transisi, terdapat satu elektron pada orbital d yang tidak berpasangan. Jumlah elektron pada orbital d yang tidak berpasangan meningkat sampai dengan golongan VIB dan VIIB, setelah itu elektron pada orbital d mulai berpasangan sehingga titik didih dan titik leleh turun.
13. Apa aplikasi nyata dari penggunaan doping itu sendiri?
Aplikasinya digunakan seperti untuk membuat semikonduktor silikon itu sendiri. Kegunaan semikonduktor silikon antara lain pembuatan transistor, dioda, sel surya, LED, dan lain-lain.
14. Boron mengambil elektron karena kosongnya Si. Lalu mengambil Si yang jauh. Mengapa tidak mengambil Si yang dekat saja?
Tentu untuk melepaskan elektron dari ikatan Si untuk berpindah ke B dibutuhkan energi. Ketika elektron dari salah satu Si mendapat energi yang cukup, maka bisa terlepas dan akhirnya berpindah ke B, dan pada umumnya memang elektron yang paling dekat dengan lubang (incomplete bond)-lah yang akan dimasuki elektron.
15. Pada awalnya, Si adalah kovalen raksasa. Lalu, bagaimana caranya agar As atau B bisa masuk ke dalam kovalen raksasa tersebut?
Mengubah Grafit menjadi Intan RINGKASAN MATERI
Rumusan Masalah: Untuk menjadi milyuner, seseorang berencana membuat intan dari grafit. Apa dasarnya? Pokok Bahasan: ikatan kimia, konfigurasi elektron pada molekul, orbital molekul, orbital hibrida, pendahuluan kinetika dan termodinamika
IKATAN KIMIA
Ikatan kimia adalah gaya tarik menarik yang kuat antara atom-atom tertentu
Bergabung membentuk molekul atau gabungan ion-ion sehingga keadaannya menjadi lebih stabil Dua atom atau lebih dapat membentuk suatu molekul melalui ikatan kimia.
Ikatan kimia terjadi karena penggabungan atom-atom, yang membentukmolekul senyawa yang sesuai dengan aturan oktet.
Ikatan primer adalah ikatan kimia dimana ikatan gaya antar atomnya relatif besar. Terdiri atas ikatan ion, kovalen dan logam.
Ikatan sekunder atau biasa disebut dengan gaya Tarik antar molekul adalah gaya yang timbul dari dipol atom/ molekul. Terdiri atas gaya London/dispersi, gaya van der waals dan ikatan hydrogen.
KONFIGURASI ELEKTRON
Dalam molekul, konfigurasi elektronnya semakin rumit. Masing-masing molekul memiliki struktur orbital yang berbeda. Orbital molekul ditandai berdasarkan simetrinya. Misalnya O2ditulis 1σg2 1σu2 2σg2 2σu2 3σg2 1πu4 1πg2, atau setara dengan 1σg2 1σu2 2σg2 2σu2 1πu43σg2 1πg2. Istilah 1πg2 mewakili dua elektron di dalam dua turunan orbital ke-π* (antibonding). Berdasarkan aturan Hund, elektron tersebut memiliki putaran paralel dalam keadaan dasar, dan dioksigen memiliki momen magnetik (disebut paramagnetik). Penjabaran dari paramagnetisme pada dioksigen adalah penemuan besar dalam teori orbital molekul.
Konfigurasi elektron dari molekul poliatomik dapat berubah tanpa penyerapan atau pelepasan foton melalui sambungan bergetar.
ORBITAL MOLEKUL
Adalah hasil tumpang tindih dan penggabungan orbital atomik pada molekul. Jumlah molekuler yang bergabung sama dengan orbital atomik yang bergabung.
Bila 2 atom yang bergabung masing – masing menyediakan 1 orbital atomik, maka dihasilkan 2 orbital molekuler. Salah satu adalah kombinasi jumlah kedua orbital atomik yang saling menguatkan dan lainnya kombinasi kurangan yang saling meniadakan.
Kombinasi jumlahan menghasilkan orbital molekuler ikat (bonding) yang energinya lebh rendah dan kombinasi kurangan menghasilkan orbital molekuler anti ikat (anti bonding).
ORBITAL HIBRIDA
TERMODINAMIKA DAN KINETIKA REAKSI
Kinetika kimia/reaksi mempelajari suatu perubahan laju reaksi dalam suatu reaksi kimia, sementara
Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan') adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses.
DARI GRAFIT MENJADI INTAN Intan dan grafit merupakan alotrop karbon.
ALOTROP adalah bentuk dari unsur kimia yang berbeda pada tingkat molekuler. Alotrop dari unsur Carbon (C) selain intan dan grafit adalah fullerene danKarbon amorf (batu bara, arang dan jelaga).
Karbon (C), nomor atom 6, golongan IVA, periode 2, termasuk blok p. Konfigurasi elektron = 1s2 2s2 2p2, memiliki 4 elektron valensi.
Intan
o Alotrop karbon yang memiliki nilai ekonomi yang tinggi o Mineral alami yang paling keras dengan kekerasan 10 Mohs o Bersifat isolator listrik
o Dapat menyerap panas dengan sangat baik
o Ikatan kovalen karbon-karbon yang terbentuk pada struktur intan sangat kuat bahkan lebih kuat dari ikatan ionic
o Proses pembentukan terjadi pada kedalaman sekitar 140 km sampai 190 km pada tekanan sekitar 5 giga pascal dengan suhu sekitar 1200 derajat Celsius (2200 derajat Fahrenheit)
o Kegunaan:
Sebagai penyerap panas pada alat elektronik. Suhu intan dapat dijaga relatif konstan sehingga peralatan tersebut dapat berfungsi secara normal
Sebagai alat pemotong, pengasah dan mata bor Sebagai perhiasan
Grafit
o Karbon yang terkena kondisi tekanan normal o Allotrop paling stabil dalam tekanan normal o Dapat menghantarkan panas dengan baik o Bersifat konduktor listrik
o Memiliki titik leleh tinggi
o Memiliki sifat lunak, ringan, dan licin o Tidak larut dalam air dan pelarut organik
o Memiliki massa jenis yang lebih kecil daripada intan o Kegunaan:
Digunakan pada pensil setelah dicampur tanah liat Digunakan sebagai pelumas
Digunakan sebagai anoda pada baterai (sel Leclanche) dan sebagai elektroda pada sel elektrolisis apabila diberi panas dan tekanan tinggi berubah menjadi berlian/intan
Aspek Pembeda Intan Grafit
Struktur molekul Masing-masing atom karbon berikatan kovalen dengan 4 atom karbon lainnya.
Merupakan struktur kovalen yang sangat besar.
Susunan tetrahedral, rapat.
Panjang setiap ikatan karbon adalah 0,154 nanometer
Masing-masing atom karbon berikatan kovalen dengan 3 atom karbon lainnya.
Merupakan struktur kovalen yang sangat besar.
Susunan heksagonal berlapis, renggang, bisa bergeser antara satu lapis dengan lapisan yang lain. Pada setiap karbon nya masih
terdapat 1 elektron bebas
Hibridisasi sp3 sp2
Tingkat kekerasan Sangat keras, kerapatan = 3,51 g/cm3 Lebih lembut/lunak, kerapatan = 2,22 g/ cm3
Titik leleh 3.550 °C 3.652-3.697 °C
Titik didih 4.827 °C 4.200 °C
Sifat penghantar
listrik Isolator Konduktor
Pembuatan intan dari grafit
o Intan dapat dibuat dari grafit dengan suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Prosesnya dapat dilakukan pada suhu >2000 derajat Celsius dan tekanan hingga 5.5 GPa
o Proses HPHT (High Pressure High Temperature)
Proses pembuatan intan membutuhkan suhu dan tekanan yang sangat tinggi (secara natural terjadi di perut bumi), sehingga pembuatan intan dari grafit tidak ekonomis karena biaya produksi yang begitu besar.
Electron ikat terpusat menjauh dari daerah antar inti atom sehingga menghasilkan situasi yang kurang stabil. 2. Tujuan pembuatan intan sintetis?
Intan sintesis hanya diproduksi dalam rangka penelitian, karena intan sintesis jika dibandingkan dengan intan asli harganya akan lebih mahal intan asli, sementara intan sintetis dibuat dengan biaya yang sangat mahal dibanding harga jualnya, dan memakan waktu yang lama sehingga keuntungannya pun lebih rendah. 3. Kenapa tingkat energi bonding lebih rendah? Perbedaan atas dengan bawah? Hibridisasi apakah
berbeda – beda? Bagaimana caranya? Perbedaan sigma dengan phi?
Karena orbital bonding memiliki kestabilan tinggi. Bedanya adalah selisih dengan jumlah orbital. Hibridisasi pada prinsipnya sama asalkan atom yang berikatan memiliki orbital sama. Ikatan sigma terdapat dalam setiap ikatan, sementara ikatan phi terdapat dalam ikatan rangkap
4. Perbedaan intan sintesis dengan intan alami?
Sama saja dalam hal struktur, bedanya adalah waktu membentuk dan proses membentuk (intan alami menggunakan panas dan tekanan di perut bumi)
5. Proses molekulnya? Apakah mungkin dari intan menjadi grafit?
Tidak bisa, karena intan yang keras sudah mencapai kestabilan tertinggi sehingga untuk menjadi grafit harus memutus ikatan dengan 1 karbon dan hal itu tidak mungkin dilakukan.
Proses molekulnya adalah perubahan hibridisasi atom atom karbon sehingga membentuk ikatan baru yang lebih kuat
6. Apakah bisa membuat intan kurang dari 2 minggu
Sampai saat ini tidak bisa, kalaupun bisa hasilnya tidak sesuai dan panas dan tekanan yang dibutuhkan harus lebih tinggi dari suhu dan tekanan normal.
7. Apakah ada alotrop lain di bumi? Kalau ada sebutkan. Ada, misalkan fullerene (C60), batu bara, arang dan jelaga. 8. Kenapa grafit nggk radikal?
Karena grafit masih memiliki 1 elektron bebas yang tidak mengikat atom c manapun, sehingga electron bebas ini bukan termasuk atom karbon c radikal. (Tidak melepas muatan)
9. HTHP mana yg duluan? Kenapa?
Kedua proses tersebut berlangsung bersamaan, agar ikatan antar atom karbon dapat memutus ikatannya sekaligus membentuk ikatan baru sehingga setiap atom C mengikat 4 atom C yang lain untuk membentuk ikatan yang lebih kuat
10. Mana yang lebih kuat, katan kovalen dari intan atau ikatan silika?
Ikatan kovalen dari intan lebih kuat karena unsur C dari intan membentuk ikatan kovalen raksasa yang membuatnya membutuhkan titik didih yang lebih tinggi untuk memutus ikatannya daripada ikatan yang ada pada silika.
11. Grafit berwarna gelap, sedangkan intan bening. Bagaimana hal itu bisa terjadi?
Hal itu terjadi dikarenakan bentuk senyawa dari intan dan grafit berbeda. Ikatan kovalen pada intan memiliki sebuah atom C yang berikatan dengan 4 atom C lainnya yang menjadi bentuk tetrahedral yang mengakibatkan sifat intan menjadi sangat keras. Intan bersifat isolator karena ikatan yang dimiliki oleh intan tidak memiliki elektron bebas yang menyebabkan tidak adanya elektron bebas bergerak yang menghasilkan daya hantar listrik. Dalam struktur grafit setiap atom karbon membentuk ikatan kovalen dengan tiga atom karbon lainnya membentuk susunan heksagonal dengan struktur berlapis. Setiap atom karbon memiliki empat elektron valensi maka pada grafit atom karbonnya masih memiliki satu elektron yang belum berikatan atau lebih dikenal dengan satu elektron bebas. Adanya satu elektron bebas pada grafit mengakibatkan grafit lebih lunak dibanding intan. Grafit yang lunak dapat digunakan sebagai pensil dalam kehidupan sehari – hari. Sifat daya hantar listrik yang dimiliki oleh grafit dipengaruhi oleh elektron-elektron yang tidak digunakan untuk membentuk ikatan kovalen.
12. Apa perbedaan antara intan alami dan intan sintetis? Perbedaan intan alami dan intan sintetis:
a. Tingkat kekerasan intan alami lebih keras daripada intan sintetis
b. Intan alami mempunyai bentuk yang kurang rapi jika dibandingkan dengan intan sintetis karena proses alami yang dialami intan asli berlangsung secara bebas, sehingga kemungkinan gagal atau cacat lebih besar jika dibandingkan intan sintetis yang kondisi pembentukannya dikontrol
c. Intan alami mempunyai tingkat kilau (tingkat pendispersian cahaya) yang lebih besar daripada intan sintetis
d. Intan alami mempunyai beberapa jenis warna, hal ini disebabkan karena dalam proses pembentukannya ada pengotor (zat lain) yang masuk
f. Jika dipotong, pada bagian bekas potongan intan sintetis akan tampak buram namun pada intan alami akan tetap berkilau
13. Jika pembuatan intan sintetis mahal, untuk apa intan tersebut dibuat?
Meskipun pembuatan intan sintetis membutuhkan biaya yang cukup mahal, namun intan sitetis masih tetap dibuat dengan beberapa alasan, antara lain:
a. Intan sintetis digunakan sebagai mata bor dalam proses penambangan atau pemotongan bahan tertentu, hal ini dimaksudkan untuk menghemat penggunaan intan alami yang harganya jauh lebih mahal
b. Intan sintetis digunakan sebagai bahan penelitian mengenai tingkat kekerasan, kemampuan dispersi cahaya, dan hal-hal lainnya mengenai intan
14. Mengapa intan memiliki warna yang berbeda-beda?
Warna dalam intan adalah fungsi dari penyerapan dan pemantulan cahaya. Bila intan tampak tidak berwarna, cahaya putih atau sinar matahari (gabungan semua spektrum warna) masuk ke dalam intan dan semuanya diserap sehingga tidak ada warna yang dipantulkan kembali ke mata. Bila intan tampak memiliki warna, maka sinar putih yang masuk ke dalam intan itu akan diserap kecuali warna yang tampak di mata. Intan kuning dan oranye mengandung nitrogen; intan biru mengandung boron; intan abu-abu, ungu dan hijau mengandung hidrogen. Intan hijau juga disebabkan oleh radiasi alami setelah berjuta-juta tahun mengubah struktur atom dalam intan sehingga mengubah spektrum absorpsi yang memberikan warna hijau. Intan Hijau alami tidak bersifat radioaktif. Intan merah muda, merah dan coklat disebabkan adanya deformasi plastik. 15. Apa perbedaan alotrof dengan isomer?
Alotropi adalah bentuk modifikasi struktur yang berbeda dari unsur yang sama. Contoh alotrop karbon yaitu grafit, intan Fulleren. Isomer merupakan istilah yang diberikan kepada dua buah senyawa yang mempunyai rumus molekul sama, tetapi berbeda struktur atau rumus bangunnya. Contoh isomer yaitu cis dan trans.
16. Apakah intan sintetis bisa kembali menjadi grafit?
Intan sintetis bisa saja kembali menjadi grafit. Tentunya dengan memberikan beberapa perlakuan dengan intan sintetis tersebut. Misalnya dengan dipanasi oleh suhu dan tekanan tertentu.
17. Adakah intan asli di bumi ini?
Ada, banyak ditambang di daerah Afrika
18. Apa yang menyebabkan grafit bersifat konduktor? Padahal karbon bersifat isolator.
Struktur atom C pada grafit hanya berikatan dengan 3 atom C lain, sedangkan 1 atom C sisanya berikatan lemah dengan atom C lain (mudah putus). Hal ini menyebabkan adanya elektron bebas pada grafit yang dapat menghantarkan arus listrik. Sedangkan pada intan, keempat atom karbonnya berikatan dengan kuat satu sama lain dan sulit sekali untuk memutuskan ikatannya, sehingga intan tidak dapat menghantarkan arus listrik.
19. Jelaskan lagi tentang termodinamika!
Termodinamika kimia adalah cabang ilmu kimia yang membahas hubungan reaksi kimia dengan kalor yang dihasilkan atau diserap oleh reaksi tersebut. Dalam termodinamika kimia, dikenal 3 hukum.
a. Hukum Termodinamika I
Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan dan dinyatakan sebagai perubahan energi internal (dalam) sistem tersebut. Proses-proses termodinamika:
1) Proses isobarik, adalah perubahan keadaan gas pada tekanan tetap. 2) Proses isokhorik, adalah perubahan keadaan gas pada volume tetap. 3) Proses isotermis/isotermik, adalah perubahan keadaan gas pada suhu tetap.
4) Proses adiabatik, adalah perubahan keadaan gas di mana tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem.
b. Hukum Termodinamika II
Hukum II Termodinamika membatasi perubahan energi mana yang dapat terjadi dan yang tidak dapat terjadi. Pembatassan ini dinyatakan dengan berbagai cara, antara lain:
1) Hukum II Termodinamika dalam menyatakan aliran kalor
Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya.
2) Hukum II Termodinamika dalam pernyataan tentang mesin kalor
Tidak mungkin membuat suatu mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata menyerap kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi usaha luar.
3) Hukum II Termodinamika dalam pernyataan entropi
Proses reversibel adalah suatu proses yang dapat dibalikkan ke keadaan semula tanpa mengubah keadaan sekelilingnya. Sedangkan proses irreversibel adalah suatu proses yang tak terbalikkan. Untuk mengem-balikan ke keadaan semula harus mengubah keadaan sekelilingnya.
Entropi adalah besaran termodinamika yang menyertai perubahan setiap keadaan dari awal sampai keadaan akhir sistem. Entropi menyatakan ukuran ketidakteraturan suatu sistem. Suatu sistem yang memiliki entropi tinggi berarti sistem tersebut makin tidak teratur. Perubahan entropi suatu sistem hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir. Proses reversibel tidak mengubah total entropi dari semesta, tetapi setiap proses irreversibel selalu menaikkan entropi semesta.
c. Hukum Termodinamika III
Hukum Termodinamika ketiga terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol.
20. Bagaimana intan memantulkan cahaya?
Intan termasuk salah satu kristal karbon, semuanya dari atom karbon C. Intan tersusun dari atom-atom C yang susunannya rapat, jarak antar atomnya sama antara satu atom dengan atom lainnya. Berlian tampak berkilauan karena sinar yang masuk ke dalam berlian tersebut ketika akan keluar sebagian besar terlebih dahulu mengalami beberapa kali pemantulan sempurna oleh susunan atom-atom karbon yang begitu rapat pada intan. Suatu cahaya akan terpantul sempurna dan searah apabila permukaan pantulannya rata, karena susunan atom pada intan begitu rapi (rata per bidangnya) maka cahaya terpantul sempurna dan kita melihat berlian itu berkilauan.
21. Mengapa titik leleh grafit dan intan hampir sama?
Karena keduanya memiliki ikatan kovalen yang sama antara atom C dan atom C, sehingga jika kita ingin melelehkan mereka maka ikatan kovalen antaratom C harus terputus.
22. Apakah semua alotrop C memiliki titik didih yang sama?
PLTN
RINGKASAN MATERI
Rumusan Masalah: Pendemo ramai-ramai menolak PLTN, menurut Anda apa memang harus ditolak? Pokok Bahasan: radioaktivitas, fisi, fusi, manfaat, bahaya
RADIOAKTIVITAS
Radioaktif adalah unsur yang mengandung inti yang tidak stabil.
Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak stabil untuk memancarkan radiasi menjadi inti yang stabil. Materi yang mengandung inti tak stabil yang memancarkan radiasi, disebut zat radioaktif. Contohnya uranium.
Waktu paruh (t½) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu radionuklida untuk meluruh sehingga jumlahnya tinggal setengahnya.
Sinar radioaktif: 1) Sinar α (He = 42
He
)Merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Sama dengan inti helium. Dipancarkan dengan kecepatan sebesar kecepatan cahaya. Daya mengionnya sangat tinggi sehingga daya tembusnya paling rendah. 2) Sinar β (electron =−10
e
)Sinar β adalah berkas elektron yang berasal dari inti atom dan bermuatan negatif. Dalam medan magnet, sinar ini dibelokkan ke kutub positif.
3) Sinar γ ( - = 00
γ
)Sinar gama merupakan radiasi elektromagnetik berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar ini tidak bermuatan listrik sehingga tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik. Karena energinya sangat tinggi maka daya tembusnya juga tinggi dibanding sinar-sinar yang lain.
Reaksi fusi
o Fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan partikel elementer, serta melepaskan energi yang sangat besar.
o Akibat reaksi fusi 1) Bintang bersinar
Bintang bersinar karena hasil dari reaksi fusi antara atom hidrogen, hingga menghasilkan helium dan sinar gamma. Dari sinnar gamma inilah cahaya matahari berasal, termasuk panas yang kita rasakan tiap hari saat siang hari.
2) Bom hidrogen meledak
Reaksi fisi
o Fisi nuklir adalah reaksi nuklir saat nukleus atom berat terbelah menjadi beberapa inti atom ringan yang sering kali menghasilkan foton & neutron bebas (dalam bentuk sinar gamma), dan melepaskan energi yang sangat besar.
o Reaksi fisi biasanya dipicu oleh neutron, meskipun kadang-kadang fisi juga dianggap sebagai salah satu bentuk peluruhan radioaktif spontan, terutama dalam isotop dengan nomor massa yang sangat besar. o Reaksi berantai
Beberapa neutron akan memengaruhi nuklei bahan bakar dan memicu fisi lanjutan, yang melepaskan lebih banyak neutron dan
o Adalah waktu yang dibutuhkan bagi suatu radionuklida untuk meluruh sehingga jumlahnya tinggal setengahnya.
λ : tetapan peluruhan = 0.693/waktu paruh N : jumlah radionuklida
PLTN
o Kelebihan PLTN
Tidak mencemari udara
Penggunaan bahan bakar sedikit Biaya bahan bakar rendah
Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca Ketersediaan bahan bakar yang melimpah Sedikit menghasilkan limbah padat o Kelemahan PLTN
Bahaya Radiasi Limbah nuklir o Manfaat PLTN
Penggunaan energi nuklir akan berdampak pada penghematan bahan bakar fosil dan perlindungan lingkungan.
PLTN secara langsung memberi manfaat kepada negara-negara berkembang. Makin besar sumbangan nuklir, makin rendah laju peningkatan harga-harga bahan bakar fosil.
Dalam operasi normal PLTN sangat sedikit menyebabkan kerusakan lingkungan dan bermanfaat bila mereka menggantikan pembangkit-pembangkit yang mengemisi CO2, SO2 dan NOx.
Energi nuklir telah memainkan peran signifikan dalam suplai listrik dunia dan sumber utama listrik di sejumlah negara.
setiap komponen yang digunakan dalam instalasi PLTN telah didesain agar aman pada saat mengalami kegagalan. Dari sisi sumber daya manusia, personil yang mengoperasikan PLTN harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, dan wajib mempunyai sertifikat sebagai operator reaktor yang dikeluarkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN).
o Bahaya PLTN
Bahaya terburuk dari PLTN adalah kebocoran nuklir yaitu keadaan ketika sistem pembangkit tenaga nuklir atau kegagalan komponen menyebabkan inti reaktor tidak dapat dikontrol dan didinginkan sehingga bahan bakar nuklir yang dilindungi – yang berisi uranium atau plutonium dan produk fisi radioaktif – mulai memanas dan bocor. Kebocoran tersebut mengakibatkan kebocoran radiasi yang berakibat pada efek jangka pendek dan jangka panjang.
Efek jangka pendek : mual, muntah, diare, sakit kepala dan demam.
Efek jangka menengah : rambut rontok, tekanan darah rendah , gangguan pembuluh darah.
Efek jangka panjang : kanker terutama kanker kelenjar gondok, mutasi genetik, penuaan dini, dan gangguan sistem saraf dan reproduksi
o TRAGEDI CHERNOBYL
Chernobyl, Ukraina April 1986. Radiasi ledakan itu meledak dan telontar 1500 meter ke udara Radiasi paparan sampai jauh ke Eropa.
Dampaknya, 60% anak ukrania mengalami kanker gondok, 10% anak menalami gangguan mental, banyak anak mengalami kelainan genetik. Kerugian Rp 3000 triliun
PERTANYAAN 1. Apakah efek radiasi bisa hilang?
Efek radiasi tidak bisa hilang dengan lambat atau cepat dalam lingkungan, tetapi tinggal menetap dalam lingkungan tersebut. Efek radiasi, tergantung dari kadar radiasi yang tersimpan dalam makhluk hidup atau lingkungan tersebut. Apabila kadarnya tinggi, maka akan berdampak besar terutama bagi kerusakan genetik. 2. Pb selain untuk menahan radiasi?
Pb biasanya digunakan sebagai dinding untuk menahan radiasi nuklir. Biasanya digabung dengan baja sebagai lapisan penahan. Selain itu, pb juga digunakan sebagai alat pelindung diri dari aktivitas nuklir agar para pekerja tidak merasakan efek yang besar dari pengaruh aktivitas nuklir.
3. Penggunaan Nuklir untuk kendaraan?
Penggunaan nuklir untuk kedaraan sampai saat ini belum bisa diwujudkan mengingat tenaganya yang massif dan sistem keamanannya harus tinggi sehingga jika ingin mengimplementasikan dalam transportasi maka akan mempengaruhi bentuk/desain dari kendaraan tersebut.
4. Mengapa PLTN tidak jadi di Indonesia?
PLTN tidak bisa didirikan di Indonesia karena berbagai alasan. Yang pertama, karena keterbatasan wilayah yang memadai yang sekiranya dapat mewujudkan PLTN yang aman. PLTN harus dibangun jauh dari pemukiman dan jika terjadi kerusakan tidak menimbulkan efek yang parah. Yang kedua, dari segi SDM. Masih kurangnya ahli tenaga nuklir di Indonesia yang handal dalam pengoperasian PLTN yang membutuhkan professionalitas tinggi. Selain itu, dibutuhkan kerjasama dengan pemerintah agar pembangunan PLTN terlaksana. PLTN yang diizinkan bangun adalah PLTN yang bertujuan untuk penelitian.
5. Cooling Tower?
Menara pendingin adalah tempat membuang energy panas sehingga panas tidak berkontak langsung dengan lingkungan. Sehingga dampak yang ditimbulkan dari panas yang dibuang tidak terlalu berbahaya bagi kehidupan dan lingkungan. Menara pendingin berfungsi untuk mendinginkan energy panas yang dibuang oleh mesin kalor agar air yang akhirnya dibuang ke lingkungan tidak berbahaya.
6. Pengolahan Limbah Nuklir?
Limbah nuklir dapat dikelola dengan 3 prinsip
1. Limbah nuklir dikecilkan volumenya dengan dipekatkan dan dipadatkan dalam wadah khusus untuk selanjutnya disimpan dalam jangka waktu yang cukup lama
2. Limbah nuklir disimpan dan dibiarkan meluruh dalam tempat penyimpanan sampai aktivitasnya sama dengan aktivitas zat radioaktif lingkungan
Sehingga menghasilkan 2 cara utama
1. Pengolahan limbah padat yang volumenya diperkecil untuk disimpan, kemudian dikubur dalam tanah. (bumi dapat menyerap energi)
2. Pengolahan limbah cair ke lingkungan yang aktivitasnya rendah sehingga tidak mencemari lingkungan. 7. Keadaan Indonesia dan Jepang sama. Kenapa Jepang memakai nuklir? Kenapa di Indonesia tidak
dibangun nuklir di tempat terpencil?
Ya, memang Jepang memakai nuklir, tetapi mereka menyadari bahwa itu adalah hal yang salah. Hal itu karena faktor alam Jepang sangat tidak mendukung. Jepang dilalui oleh jalur gunung berapi serta terdapat pada lempeng tektonik yang aktif dan Indonesia pun sama. Cara penyimpanan limbah radioaktif adalah ditimbun sangat dalam di bawah tanah; namun saat kondisi tanahnya yang rawan gempa maka sangat berisiko tempat penyimpanan limbah akan bocor/rusak.
PLTN sangat membutuhkan banyak sekali infrastruktur pendukung, seperti akses transportasi, infrastruktur pengolahan limbah dsb. Oleh karena itu tidak dianjurkan membangun PLTN di tempat terpencil.
8. Kenapa daya tembus dan ionisasi berbanding terbalik? Itu karena massa dan muatan dari partikel radioaktifnya.
Misal partikel alfa memiliki massa yang paling besar dibandingkan beta dan gamma. Logikanya semakin besar ukurannya maka akan semakin sulit untuk menembus sesuatu. Maka partikel alfa memiliki daya tembus paling kecil. Lalu partikel alfa memiliki muatan yang paling besar dibandingkan beta dan gamma. Logikanya semakin kuat muatannya maka akan semakin kuat daya ionisasinya. Maka partikel alfa memiliki daya ionisasi terkuat.
9. Bagaimana cara mendeteksi air yang terkontaminasi?
Menggunakan alat pendeteksi yang bisa mengukur tingkat radiasi dalam air tersebut. Terlebih lagi, air yang terkontaminasi bahan radioaktif dapat dilihat dari kehidupan ekosistemnya yang terganggu.
10. Bagaimana cara mengatasi penuaan dini?
Penuaan dini yang disebabkan oleh radiasi kebocoran nuklir merupakan salah satu gangguan kesehatan akibat pancaran bahan radioaktif. Mungkin dapat diatasi dengan beberapa teknologi medis sendiri.
11. Hilang ke mana radiasi pada kebocoran reaktor?
Radiasi tersebut memancar ke lingkungan di sekitarnya. Menyebar ke ekosistem darat maupun air. Radiasi tersebut akan hilang atau "habis" dalam waktu yang lama. Radiasi tersebut juga dapat hilang karena diserap oleh tumbuhan tertentu seperti bunga matahari.
12. Uranium bereaksi secara alami. Bagaimana proses hasil buangan pada reaktornya?
Uranium pada buangan reaktor juga akan bereaksi di alam tetapi karena kadar uraniumnya sudah sedikit atau sudah berkurang maka uranium tersebut tidak terlalu reaktif lagi.
13. Bagaimana proses reaksi fisi di reaktor nuklir? Bagaimana energi dialirkan dan ke mana energi tersebut dialirkan?
Reaksi fisi di reaktor nuklir terjadi karena penambahan neutron kepada nukleus atom yang tidak stabil sehingga atom tersebut pecah dan menghasilkan energi dan neutron yang mengaktifkan nukleus lain yang akan menghasilkan reaksi berantai. Energi dari reaksi tersebut dialirkan dengan menggunakan air yang menyerap panas, menjadi uap dan menggerakkan turbin yang akan menghasilkan listrik.
14. Kenapa "Nuclear Power? No, thanks!"? Radiasi menyebabkan kebocoran pada pipa-pipa reaktor nuklir. Apa akibat lain dari radiasi?
Karena tenaga nuklir sangat berisiko di negara rawan bencana seperti Indonesia. Sedikit bencana kecil dapat menghasilkan bencana nuklir yang mematikan. Jika kecelakaan nuklir dapat terjadi di negara maju seperti Amerika dan Jepang, apalagi negara berkembang seperti Indonesia. Radiasi tidak menyebabkan kebocoran tetapi kesalahan teknis yang mengakibatkan kebocoran. Radiasi dapat mengakibatkan mutasi genetik yang dapat menyebabkan kanker atau penyakit genetik pada bayi dalam kandungan.
15. Selain digunakan untuk PLTN, apa manfaat lain dari uranium?
Uranium digunakan dalam peralatan petunjuk inert, dalam kompas giro, sebagai imbangan berat untuk permukaan kontrol penerbangan, sebagai pemberat untuk kendaraan pembawa misil, dan sebagai bahan pelindung. Logam uranium digunakan untuk target sinar-X untuk memproduksi sinar-X berenergi tinggi; uranium nitrat berguna untuk tinta fotografi, dan uranium asetat digunakan dalam kimia analisis. Kristal uranium bersifat triboluminesens (fenomena optis di mana cahaya dihasilkan ketika ikatan asimetris rusak karena zatnya tergores atau dihancurkan). Garam uranium juga digunakan untuk memproduksi kaca dan kilau vaselin kuning.
Limbah radioaktif berasosiasi dengan reaktor nuklir memiliki dua kategori: limbah komersial – hasil dari operasi fasilitas listrik tenaga nuklir, dan limbah militer – hasil dari operasi reaktor yang berasosiasi dengan pabrikasi senjata. PLTN modern umumnya membuang sekitar 30 ton bahan bakar yang telah habis per reaktor per tahun. Bahan bakar yang habis dari sebuah reaktor mengandung uranium tak berguna dan Plutonium-239 yang telah dibuat dengan pengeboman neutron saat proses fisi. Campuran lain limbah ini adalah Cesium-137 dan Strontium-90 yang merupakan produk fisi yang sangat radioaktif dan berbahaya. 17. Apa penyebab nuklir meledak?
Biasanya nuklir meledak diakibatkan oleh bencana seperti gempa dan tsunami. Ledakan reaktor nuklir itu hanya terjadi di bagian luar reaktor saja. Setelah terjadinya gempa, pendingin yang ada pada reaktor pun menjadi rusak. Meski reaktor telah dipadamkan, suhu di sekitar reaktor menjadi panas dan memaksa operator reaktor melepaskan gas-gas yang ada di teras reaktor untuk mengurangi tekanan. Terjadinya ledakan juga disebut bagian dari proses pendinginan reaktor yang tidak membahayakan reaktor tersebut. 18. Apa beda reaktor penelitian dan reaktor PLTN?
Dari tujuannya sudah terlihat berbeda, reaktor penelitian untuk penelitian misalnya untuk menghasilkan isotop-isotop tertentu. Sedangkan reaktor PLTN untuk menghasilkan energi listrik. Dari ukurannya reaktor PLTN relatif lebih besar daripada reaktor penelitian.
19. Apakah PLTN dapat dibuat zero waste?
Untuk saat ini belum bisa dilakukan karena masih sedikit penelitian tentang limbah radioaktif bisa digunakan untuk apa. Selain itu limbah radioaktif juga sangat berbahaya.
20. Mengapa reaksi fusi lebih kuat dari fisi?
Reaksi fusi lebih kuat dari fisi, karena reaksi fusi merupakan reaksi penggabungan inti-inti atom dengan nomor atom kecil untuk membentuk inti yang lebih berat dengan melepaskan sejumlah besar energi. Karena membentuk massa atom yang lebih berat, maka tentu energi yang dihasilkan lebih besar daripada reaksi fisi yang merupakan reaksi pembelahan inti.
21. Apakah bahan baku PLTN bisa habis? Jika bisa, apa yang terjadi?
Bahan baku PLTN bisa habis, karena bahan baku PLTN adalah mineral seperi uranium yang termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui walaupun jumlahnya di bumi melebihi jumlah batu bara dan minyak bumi. Apabila bahan baku habis, otomatis harus memberhentikan pengoperasian dari PLTN, atau mencari sumber bahan baku lain. Karena bahan baku uranium yang telah habis masa berlakunya akan ditangani sebagai limbah aktivitas tinggi, dan akan disimpan sementara dalam kolam khusus dekat reaktor untuk menurunkan panas dan radioaktivitas. Bahan bakar bekas dapat disimpan di kolam penyimpanan untuk waktu yang lama (sampai 50 tahun atau lebih) sebelum akhirnya diolah ulang dan dikirim ke pembuangan akhir sebagai limbah (penyimpanan lestari) dan dikubur di dalam tanah dengan kedalaman tak kurang dari 500 m di batuan dasar (bed rock).
22. Efek bahan baku yang digunakan berbeda-beda, seberapa besar perbedaan energi yang dihasilkan? Efek perbedaan bahan baku yang digunakan:
Bahan bakar reaktor PLTN yang biasanya dipakai adalah uranium (U-235) dan plutonium (Pu-239). Efek perbedaan bahan baku yang digunakan adalah jumlah energi yang dihasilkan dari reaksi fisi masing-masing. Energi yang dihasilkan oleh U-235 relatif lebih kecil daripada energi yang dihasilkan oleh Pu-239.
Neutron + U-235 (atom-atom yang lebih kecil, seperti: Ba, Kr, r, Te, Sr, Cs, I, La, & Xe) + 2.52 neutron + 180 MeV
Konversi minyak tanah ke LPG RINGKASAN MATERI
Rumusan Masalah: Beberapa tahun lalu banyak orang beramai-ramai menolak substitusi minyak tanah dengan LPG. Menurut Anda apakah memang harus ditolak?
Pokok Bahasan: hidrokarbon, reaksi oksidasi, reaksi pembakaran, panas reaksi, panas pembakaran dan biofuel Hidrokarbon
o Senyawa hidrokarbon senyawa karbon yang paling sederhana, tersusun dari atom H & atom C. o Berdasarkan Ikatan, hidrokarbon terdiri atas hidrokarbon jenuh dan tak jenuh.
o Berdasarkan bentuk rantai, hidrokarbon tersusun atas hidrokarbon Alisiklik, Alifatik dan Aromatik.
o Berdasarkan jumlah ikatan tersusun atas hidrokarbon ikatan tunggal, hidrokarbon ikatan rangkap dua dan hidrokarbon ikatan rangkap tiga
o Sampai saat ini terdapat kurang lebih 2 juta senyawa hidrokarbon. Sifat senyawa-senyawa hidrokarbon ditentukan oleh struktur dan jenis ikatan kovalen antar atom karbon. Semakin bertambahnya atom karbon, maka hidrokarbon yang berbentuk linear akan memiliki sifat viskositas dan titik didih lebih tinggi, dengan warna lebih gelap.
o Dalam kehidupan sehari-hari, banyak kita temui senyawa hidrokarbon, misalnya minyak tanah, bensin, gas alam, plastik, dll. Kegunaannya terutama dalam bahan bakar, aspal, dan pelarut organik. Heksana, heptana, oktana, nonana, dekana, alkena dan beberapa sikloalkana merupakan komponen penting pada bensin, nafta, bahan bakar jet, dan pelarut industri.
Ciri-ciri senyawa hidrokarbon:
o Dibangun oleh kerangka atom karbon dan hydrogen.
o Ikatan yang membentuk senyawa merupakan ikatan kovalen. Senyawa ini memiliki titik didih yang rendah sesuai dengan berkurangnya jumlah atom karbon penyusunnya
o Senyawa hidrokarbon yang berikatan dengan atom H bersifat polar, dan jika mengikat atom lainnya seperti O, N, S, Cl menyebabkan terjadinya molekul yang lebih polar
o Mudah terbakar
Katenasi adalah kemampuan hidrokarbon untuk berikatan dengan dirinya sendiri untuk membentuk senyawa-senyawa yang lebih kompleks.
Ikatan kovalen sharing elektron Ikatan tunggal sigma
Reaksi Reduksi-Oksidasi (redoks)
o Biloks adalah angka yang menunjukkan jumlah elektron suatu atom yang dilepaskan atau diterima suatu senyawa
Reaksi pembakaran, adalah reaksi suatu senyawa dengan oksigen. Ada dua jenis reaksi pembakaran, yaitu pembakaran sempurna dan pembakaran tidak sempurna.
PEMBAKARAN SEMPURNA PEMBAKARAN TIDAK SEMPURNA
Oksigen yang tersedia cukup untuk membakar seluruh hidrokarbon sehingga terbentuk 2 produk utama
Tidak ada oksigen yang cukup untuk membakar bahan bakar sepenuhnya menjadi karbon dioksida dan air.
Ketika hirokarbon terbakar dengan oksigen, maka reaksi utama akan menghasilkan karbon dioksida dan air
Sehingga terbentuk karbon monoksida, karbon dioksida dan uap air
Panas reaksi
Panas reaksi adalah panas yang ditimbulkan ketika beberapa senyawa dicampurkan (direaksikan) o Jenis-jenis panas:
ΔHc = panas pembakaran (panas yang dihasilkan)
ΔHr = panas reaksi (panas yang diperlukan atau dihasilkan) ΔHf = panas pembentukan
ΔHd = panas peruraian o Panas pembakaran
o Panas Pembakaran adalah panas yang diserap atau dilepaskan pada oksidasi sempurna dari suatu senyawa. Secara konvensional diukur dengan calorimeter bom.
Rumus panas pembakaran :
Q = m cp (T1-T0) Keterangan :
Q : Panas Pembakaran m : massa zat yang dibakar cp : panas jenis pada tekanan tetap T0 : Suhu Awal
T1 : Suhu Akhir
o Panas reaksi
Dalam reaksi kimia, W merupakan kerja ekspansi, kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungan
W
=
P∙ ∆ V
Jika reaksi terjadi pada volume konstan ΔV = 0, maka
W
=
0
→ ∆ E
=
q ∙ v
Minyak bumi, gas alam dan minyak tanah Minyak bumi
o Minyak bumi yang dijuluki emas hitam adalah cairan kental, berwarna coklat gelap atau kehijauan yang mudah terbakar yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.
o Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi dan kemurniannya.
Gas alam
o Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari CH4 (metana).
o Dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas Bumi, dan juga tambang batu bara. Pengolahan minyak bumi
Minyak bumi penyimpanan distilasi proses hidrokarbon produk akhir minyak bumi
Proses hidrokarbon: 1) Cracking
2) Reforming
3) Alkilasi dan polimerisasi 4) Treating
5) Blending
Minyak tanah adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150 °C dan 275 °C (rantai karbon dari C12 sampai C15).
LPG
LPG (liquefied petroleum gas) adalah gas minyak bumi yang dicairkan dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya. LPG merupakan gas hidrokarbon produksi dari kilang minyak dan kilang gas dengan komponen utama gas propana (C3H8) dan butana (C4H10). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas.
LPG terbagi menjadi beberapa jenis : LPG mix, LPG propane dan LPG butane. Sifat-sifat LPG:
o Flammable
o Berat jenis LPG > berat jenis udara o Tekanan gas LPG cukup besar
Kerosin
Kerosin adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar, diperoleh dengan cara distilasi fraksional. Sifat-sifat kerosin:
o Memiliki 3 kelas warna
1) Water spirit didominasi rantai karbon lurus, warna bening, di India dianggap ‘air’ 2) Standard spirit
3) Prime spirit sifat bakar paling baik o Sifat bakar, ditentukan oleh:
1) Alkana, jika dominan sifat bakar bagus 2) Naphthene, jika dominan sifat bakar sedang 3) Aromatik, jika dominan sifat bakar buruk o Viskositas. Semakin kental susah berkapilaritas o Kadar belerang. Semakin tinggi bau tidak sedap Masa lalu
Sekitar 4 tahun lalu program substitusi minyak tanah dengan LPG masih menjadi perbincangan karena menitik-beratkan pada anggapan bahwa harga starter LPG (plus tabung) yang masih jauh lebih mahal dari minyak tanah, oleh karena itu dibuat LPG 3 kg sehingga tidak terlalu mahal namun risiko ledakan tabung gas elpiji 3 kg yang cukup tinggi. Solusi pemerintah:
o Pembagian tabung elpiji 3kg gratis o Memotong subsidi minyak tanah
o Sosialisasi ILM Efisiensi Elpiji, ILM Cara Penggunaan dan Penggantian Tabung Elpiji 3 kg yang Aman, Flyer Cara Penggantian Tabung Elpiji 3 kg
Kalau memang berbahaya, mengapa LPG 3 kg dijadikan solusi?
Biofuel
o Biofuel adalah bahan bakar (dapat berupa padatan, cairan dan gas) yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Jenisnya ada berbagai macam diantaranya minyak sayur, biodiesel, bioalkohol, biogas, dan syngas.
o Biodiesel diproduksi dari minyak atau lemak .
o Strategi untuk produksi biofuel adalah dengan menanam tanaman yang mengandung gula tanaman yang mengandung pati/polisakarida, dan tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi.
o Banyak cara dalam pembuatan biofuel:
pembakaran limbah organik kering (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian) fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas
(mengandung hingga 60 persen metana)
fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar).
o Kelebihan Biofuel adalah mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, mengurangi emisi gas rumah kaca, dan mengurangi berbagai permasalahan manajemen polusi dan pembuangan.
PERTANYAAN
1. Plastik merupakan bagian dari hidrokarbon, bisa dijadikan bahan bakar atau tidak?
mulanya. Teknologi yang dilakukan menggunakan mekanisme pirolisis yaitu proses degradasi termal dengan cara memanaskan plastik tanpa oksigen dalam kondisi tekanan atmosfer pada temperatur 370-420 oC. Pada temperatur tersebut plastik akan mencair dan berubah menjadi gas, sehingga rantai panjang hidrokarbon akan terpotong menjadi rantai pendek. Langkah berikut adalah proses pendinginan gas sehingga terkondensasi menjadi cairan. Cairan ini yang nantinya akan menjadi bahan bakar minyak.
2. Jika nilai oktan tinggi maka kualitas bensin tersebut juga tinggi. Mengapa bisa demikian? Sebenarnya apa fungsi kandungan isooktana?
Komponen utama bensin adalah n-heptena (C7H16) dan isooktana (C8H). Kualitas bensin ditentukan oleh kandungan isooktana (bilangan oktan). Fungsi kandungan isooktana pada bensin adalah
a. Mengurangi ketukan (knocking) pada mesin. Jika ketukan (knocking) tinggi, maka mesin akan cepat rusak.
b. Meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga energi yang dihasilkan lebih besar. 3. Apakah fungsi air dan soda dalam proses pencucian kerosin?
Pada pengolahan minyak tanah atau kerosin dilakukan pencucian dengan asam sulfat. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kadar belerang dan kandungan senyawa yang membentuk kerak. Proses ini dilakukan dengan cara penambahan asam sulfat sampai 5x, setelah itu dicuci dengan soda dan air. Jadi, fungsi soda dan air dalam proses ini adalah untuk memisahkan asam sulfat dan minyak tanah atau kerosin itu sendiri.
4. Nyala api di kompor berwarna biru sedangkan nyala api di lilin berwarna kuning, mengapa demikian?
Nyala api yang berbeda warna disebabkan oleh suplai oksigen yang berbeda pula. Warna kuning yang dihasilkan oleh lilin dikarenakan kurangnya kecepatan oksigen di sekitar lilin untuk mengkolaborasikan dirinya dengan api yang dihasilkan lilin karena konsentrasinya terpecah oleh parafin. Parafin berusaha mempertahankan diri agar tidak meleleh untuk melindungi sumbu agar tidak cepat dimakan oleh api. Parafin yang meleleh membentuk suatu partikel karbon yang terbakar dengan api yang akhirnya menimbulkan warna kuning. Sedangkan kompor api menghasilkan api berwarna biru karena oksigen cepat menggabungkan diri membantu nyala api sehingga oksigen lebih terkonsentrasi.
5. Orang India menganggap kalau water spirit itu air. Bagaimana cara membedakan air dan water spirit? Apabila water spirit diminum, apa efek yang ditimbulkan?
Water spirit adalah jenis minyak tanah, jadi meskipun berwarna bening, ia masih punya sifat-sifat minyak tanah, yaitu bau khas, mudah terbakar, dan sifat minyak tanah lainnya. Apabila diminum akan berdampak fatal pada kesehatan, misalnya rusaknya faring, jantung, paru-paru, pembuluh darah, saraf, bahkan kematian. 6. Bensin adalah bahan bakar motor dan di motor ada knalpot serta mengeluarkan gas hitam. Namun
tadi disebutkan bahwa gas tidak berwarna. Mengapa demikian?
Pada dasarnya gas memang tidak memiliki warna. Warna hitam yang dihasilkan oleh knalpot disebabkan karena saringan udara yang kotor, bentuk penyemprotan nosel injeksi yang tidak bagus, saat penyemprotan terlambat, tekanan turbocharger kurang, knalpot tersumbat, dan volume penyemprotan tidak sesuai.
7. Apa perbedaan bahan bakar diesel dan bahan bakar biodiesel? Perbedaan biodiesel dan bahan bakar diesel adalah:
a. Biodiesel terbuat dari minyak sayuran, minyak goreng daur ulang,dan lemak berbagai hewan. Prosedur pembuatan biodiesel melibatkan proses kimia yang memisahkan gliserin dari lemak hewan atau dari berbagai minyak sayuran seperti kedelai dan jagung. Proses ini membutuhkan penggunaan metanol atau etanol, serta katalis seperti natrium hidroksida. Setelah gliserin berhasil dipisahkan, maka akan tertinggal substansi yang dikenal sebagai metil ester (nama kimia untuk biodiesel).
b. Bahan bakar diesel solar diperoleh dari minyak bumi setelah melalui proses pemisahan, konversi dan pemurnian. Pada proses pemisahan, minyak mentah mengalami proses yang dikenal sebagai distilasi fraksional. Setelah ini, senyawa yang berbeda dalam minyak mentah lantas dipisahkan satu sama lain tergantung pada titik didih masing-masing.
8. Premium memiliki angka oktan 88, Pertamax 92, apakah ini dipengaruhi oleh pembakaran sempurna?
Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan.
ditransfer ke piston tidak maksimum. Alkana rantai bercabang/alisiklik/aromatik dalam bensin seperti isooktana tidak terlalu mudah terbakar. Jadi, lebih sedikit ketukan yang dihasilkan, dan energi yang ditransfer ke piston lebih besar.
Oleh karena itu, bensin dengan kualitas yang baik harus mengandung lebih banyak alkana rantai bercabang/ alisiklik/aromatik dibandingkan alkana rantai lurus. Kualitas bensin ini dinyatakan oleh bilangan oktan. 9. Mana yang lebih bagus antara lpg mix, butana, propana? Kenapa kerosin/lpg tidak bisa dipakai untuk
bahan bakar minyak di mobil?
LPG butana dan propane itu bagus digunakan untuk industry, sementara LPG mix digunakan dalam rumah tangga. Kerosin dan LPG tidak bisa digunakan untuk bahan bakar minyak di mobil karena dibutuhkan oksigen dalam jumlah banyak agar bisa terbakar sempurna, selain itu karena pembakarannya yang lambat maka dapat menghambat kerja mesin ketimbang pemakaian bensin (gasoline)
10. Apa yang terjadi jika lpg meledak? Reaksinya?
Ledakan LPG berakibat pada menyebarnya gas propane ke udara lepas sehingga gas bisa bereaksi secara cepat dengan oksigen, dan ketika terjadi percikan api, api langsung menyebar
Reaksi yang terjadi sama seperti reaksi pada kompor hanya saja pada skala yang lebih besar 11. Mengapa dalam satu atom terdapat banyak biloks?
Dalam beberapa unsur, terdapat unsur bebas tertentu yakni pada logam transisi dan oksigen terdapat kemampuan unsur untuk membentuk lebih dari satu muatan. Hal ini mengakibatkan bilangan oksidasi juga beragam karena kemampuannya membentuk ikatan. Pada golongan B (logam transisi) dijumpai konfigurasi electron yang unik sehingga mampu melepas atau menarik electron diluar kemampuan normalnya.
12. Apa reaksi dari lpg mix?
Reaksinya ada dua, yaitu reaksi pembakaran butane dan pembakaran propane. Kedua gas ini memiliki reaksinya sendiri-sendiri sehingga dibuat terpisah
13. Apa kendala penggunaan biofuel?
Biofuel merusak kendaraan bermotor yang memerlukan kecepatan dan daya, sehingga kurang cocok dipakai sebagai bahan bakar murni. Selain itu biofuel menggunakan bahan pangan dan pertanian sehingga diperlukan lahan yang cukup untuk budidaya tanaman tersebut. Juga, overproduksi berakibat pada kekurangan bahan pangan apabila semua hasil pertanian diberikan untuk bahan bakar.
14. Kenapa hanya propana dan butana yang bisa jadi lpg? Bagaimana dengan alkana lain?
Karena pada senyawa alkana dengan C 1-4, fase senyawa alkana berupa gas. Sementara pada saat jumlah C ada 5-17, berupa cairan dan C 18 adalah padatan. Pada C1 dan C2, gas mudah terbakar dan meledak.
15. Kenapa propana sama butana bisa berbau? Kemana limbah kompor dari hasil raeksi yang berupa air?
Propana dan butana sebagai bahan bakar tidak berbau, tetapi bau tersebut berasal dari zat odorant etil merkaptan dan butyl merkaptan. Limbah kompor berupa air karena air tersebut perupa pembakaran hidrokarbon yang menhasilkan uap air.
16. Kenapa udara yang dibutuhkan untuk pembakaran tidak sama dengan oksigen di udara teoritisnya? Karena, oksigen yang tersedia di udara jumlahnya lebih banyak karena merupakan komposisi gas-gas lain, seperti nitrogen, sulfur. Sehingga udara teoritis yang bersifat eksak jumlahnya lebih sedikit daripada udara sesungguhnya yang penyimpangannya lebih besar.
17. Gambaran konversi bbm ke bbg. Perbedaan kinerja bbm ke bbg. Kenapa rantai lurus lebih tinggi titik didihnya daripada rantai cabang?
Konversi BBM ke BBG sulit untuk dilakukan mengingat harga BBG yang mahal pada saat itu, tetapi mengingat BBG yang lebih ramah lingkungan, maka pemerataan penggunaan BBG menjadi lebih mudah dilakukan sehingga mengurangi BBM yang jumlahnya semakin menipis setiap tahunnya.
Rantai lurus, memiliki luas permukaan lebih besar daripada rantai bercabang, selain itu gaya Tarik antar molekulnya juga juga tinggi daripada rantai bercabang dan interaksi antar molekul menjadi meningkat. Dan untuk mendidihkan hidrokarbon ini diperlukan energy berupa suhu yang tinggi
18. Apa perbedaan LNG dengan LPG?
Pencampuran minyak tanah dalam bensin RINGKASAN MATERI
Rumusan Masalah: Sebelum subsidi untuk minyak tanah dihapus, untuk menambah keuntungan maka para pengecer BBM mencampurkan minyak tanah ke dalam bensinnya.
Pokok Bahasan: hidrokarbon, alkohol, polaritas, larutan, like dissolve like, kelartan, gasohol, BIO, B5
HIDROKARBON (lihat materi sebelumnya) Alkohol
Adalah senyawa turunan alkana dengan rumus molekul CnH2n+2O dan berbentuk R – OH dan memiliki gugus fungsi – OH.
Sifat kimia dari alkohol o Oksidasi o Esterifikasi
o Reaksi dengan asam halida (HX)
o Reaksi dengan asam sulfat pekat (bergantung dengan suhu reaksi)
Alkohol sudah digunakan sejak lama tapi kurang populer. Jenis yang sering digunakan: methanol dan etanol Metanol dan Etanol dapat disintesis secara kimia dan biologi serta memiliki nilai oktan yang lebih tinggi.
Methanol dihasilkan melalui biomassa apapun. Ethanol dihasilkan lewat fermentasi. Keduanya sama-sama membutuhkan rasio kompresi yang tinggi agar mesin bisa menyala dan memiliki angka oktan yang tinggi. POLARITAS
Pemisahan muatan listrik yang mengarah ke molekul atau gugus yang memiliki momen dipol. Sifat ikatan kimia di mana dua atom yang berbeda pada molekul yang sama memiliki elektronegativitas yang berbeda. Polaritas berpengaruh terhadap beberapa sifat fisik suatu bahan kimia yaitu kelarutan, titik leleh dan titik didih.
Polaritas suatu bahan ditentukan dari strukturnya. Berdasarkan polaritas ini maka pelarut-pelarut yang ada di alam juga dapat digolongkan. Hal inidapat membantu pemilihan jenis pelarut yang akan digunakan saat akan melarutkan bahan. Maka pelarut digolongkan menjadi tiga jenis berdasarkan kepolaritasannya. Pelarut polar (air, metanol, etanol, asam asetat), pelarut semipolar (aseton, etil asetat, kloroform), sementara pelarut nonpolar (heksana, eter).
Bensin dan minyak tanah termasuk dalam hidrokarbon, golongan alkana dengan rumus molekul CxHy. Sesuai dengan sifat-sifat yang dimiliki hidrokarbon golongan alkana maka Bensin dan Kerosine termasuk ikatan kovalen non polar. Salah satu ciri dari senyawa kovalen non polar adalah tidak bisa larut dalam air, namun bisa dengan mudah larut dalam pelarut organik, seperti bensin, kerosine, alkohol, aseton, dll. Oleh karena itu bensin dan kerosine termasuk senyawa organik dan sama sama bersifat non polar maka keduanya mudah dioplos atau dicampur.
LIKE DISOLVE LIKE
LIKE DISOLVE LIKE: Senyawa polar hanya akan larut dalam senyawa polar. Senyawa nonpolar akan larut dalam senyawa nonpolar. Sedangkan senyawa polar tidak akan larut dalam senyawa nonpolar.
KELARUTAN
o Kelarutan atau solubilitas adalah kemampuan suatu zat kimia tertentu, zat terlarut (solvent), untuk larut dalam suatu pelarut (solvent).
o Larutan dapat dibedakan menjadi larutan sejati, campuran homogen dan campuran heterogen.
o Faktor yang mempengaruhi kelarutan adalah jenis zat, temperature, tekanan, jumlah zat terlarut dan pelarut.
PENCAMPURAN MINYAK TANAH DAN BENSIN
Saat itu, harga bensin masih jauh lebih mahal daripada minyak tanah. Keuntungan ekonomis menjadi motif pengoplosan.
Bensin (gasoline) merupakan cairan bening dari pengolahan minyak bumi yang memiliki panjang rantai karbon 7-11 atom C. Sifat-sifat bensin:
o Titik didih 40 oC – 220 oC o Densitas 721,1 kg/m3
o Flash point lebih rendah daripada kerosin, sehingga sangat mudah terbakar o Memiliki nilai bilangan oktan
Minyak tanah (kerosin) merupakan bahan bakar minyak fosil yang memiliki atom karbon sebanyak 12-15. Sifat-sifat kerosin:
o Titik didih 175 – 275 oC o Densitas 795 kg/m3
o Memiliki flash point (titik nyala) di atas flash point bensin sehingga lebih sukar terbakar daripada bensin o Fraksi lebih berat daripada gasoline dan proses penggabungan dengan udara tidak maksimal sehingga
pembakaran di mesin tidak sempurna dan membuat kerja piston lebih berat karena kerosin lebih sulit terbakar.
Proses pencampuran 1) Kelarutan
Jumlah zat terlarut dalam sejumlah pelarut pada suhu tertentu sampai membentuk larutan jenuh. 2) Like-dissolve-like
Salah satu prinsip kelarutan, terdiri dari:
Senyawa nonpolar bercampur dengan senyawa nonpolar, senyawa polar dengan senyawa polar Kemiripan polaritas akan membuat dua atau lebih senyawa yang dicampur menjadi lebih mudah larut 3) Polaritas
Atom C dalam senyawa hidrokarbon dapat mengikat atom lain seperti atom H, O, N, S, Cl dll. Perbedaan atom yang diikat menyebabkan perubahan khususnya pada polaritas sehingga menyebabkan perbedaan sifat-sifat kimia molekul yang dibentuk.
Cara kerja mesin sepeda motor terdapat 4 tahap: 1) Hisap (intake)
Kendaraan merupakan salah satu penyumbang terbesar untuk emisi karbon. Pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas CO yang meningkatkan polusi udara.
o Knocking
Nama oktan berasal dari oktana (C8) karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan berapa tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Saat piston naik ke atas melakukan kompresi, bensin menyala mendahului busi, akibatnya piston seperti dipukul keras oleh ledakan ruang bakar tersebut, hal ini akan menyebabkan knocking.
Kadar Minyak Tanah 25% 50% 75%
suara mesin yang
o Biodiesel adalah mono alkil ester dari asam lemak. Ada dua jenis biodiesel yang terkenal yaitu tipe B5 dan B10
o Biodiesel B5 merupakan campuran 5% biodiesel dengan 95% minyak solar yang dijual secara komersiil dengan nama dagang biosolar.
o Biodiesel B10 adalah campuran antara 90% petrodiesel (solar) dengan 10% biodiesel, hal ini bertujuan supaya biodiesel memiliki sifat-sifat fisis solar dan dapat digunakan sebagai pengganti solar.
o Manfaat biodiesel:
1) Lebih mudah ditransportasikan,
2) Memiliki karakter pembakaran yang relatif bersih, 3) Angka Cetane yang tinggi,
4) Daya lumas tinggi (High lubricity), 5) Kandungan energi yang sebanding, 6) Ramah lingkungan.
o Kerugian biodiesel:
1) Tidak cocok dipakai untuk kendaraan bermotor yang memerlukan kecepatan dan daya, 2) Membutuhkan lahan yang luas untuk budi daya tanaman bahan baku biodiesel.
o Pembuatan biodiesel o Alternatif 1
1) Pengukusan (cooking), 2) Pengulitan biji kering,
3) Pemisahan inti/ daging biji dari kulit, 4) Penggilingan inti/daging biji,
5) Pemerahan minyak. Alternatif 2
1) Pengukusan (cooking), 2) Pengepresan biji jarak,
Gasohol
GASOHOL adalah bahan bakar campuran antara Bensin dengan Alkohol (Merupakan tipe low-ethanol ( E5 - E25). Dalam prakteknya, gasohol lebih sering disebut E10.)
Sama seperti biodiesel, etanol sebagai campuran sering dilambangkan dengan E, diikuti persentasinya dalam campuran. Missal E10 berarti mengandung 10% ethanol dan 90% bensin.
E10 dapat digunakan untuk pembakaran dalam (internal combustion) hampir di semua jenis light weight machine dan Automobil. E10 biasanya memiliki nilai oktan lebih tinggi 2 sampai 3 poin dari bensin biasa . E10 telah digunakan di banyak negara, dan penggunaanya kebanyakan berawal dari krisis energi dunia yang terjadi sejak tahun 1973.
E10 dan campuran bahan bakar ethanol lainnya berguna untuk mengurangi ketergantungan terhadap minyak, dan mengurangi emisi karbon monoksida 20 sampai 30% dan karbon dioksida sampai 3%
KESIMPULAN: pencampuran minyak tanah dengan bensin merugikan karena dapat merusak mesin kendaraan. Alternatif terbaik adalah dengan pemakaian gasohol/bioethanol/biodiesel.
PERTANYAAN 1. Kenapa gasohol tidak dipakai di Indonesia dan efektifitasnya
Gasohol saat ini memang belum dipakai di Indonesia karena masih dalam tahap pengembangan untuk
menyesuaikan standar bioethanol dan bensin nasional. Untuk saat ini kita bisa memperoleh bioethanol sebagai bahan gasohol dari PT Malindo sebagai satu-satunya pabrik di Indonesia yang memproduksi bioethanol. Bioethanol juga digunakan di salah satu SPBU di Malang untuk motor 4 tak. Efektifitasnya lebih bagus daripada bensin murni karena berhasil menurunkan emisi gas buang yang mengotori atmosfir.
2. Apakah itu larut,kenapa senyawa dapat dikatakan larut
Larut artinya dua buah senyawa saling bercampur dalam satu fase sehingga dua senyawa tersebut tidak berpisah dan berdiri sendiri menurut sifat asalnya, tetapi saling berbagi sifat dengan senyawa lain yang menjadi campurannya. Senyawa yang telah bercampur membentuk senyawa baru namun tidak kehilangan sifat asalnya. Misalkan larutan gula masih mengandung unsur gula (manis rasanya) dan air (berwujud cair). Dalam suatu peristiwa kelarutan, terdapat zat pelarut dan terlarut. Agar bisa saling melarutkan, kadar pelarut dan terlarut harus mencapai kriteria tertentu. Selain itu, antara zat terlarut dan pelarut saling berbagi sifat polaritasnya, dimana muatan negative akan menarik muatan positif dan sebaliknya. Apabila setiap partikel terlarut telah membagi sifatnya dengan pelarut sepenuhnya, maka senyawa tersebut larut sepenuhnya. 3. Minyak tidak bisa larut dalam air,namun sabun bisa larut dalam air
Pada dasarnya sabun adalah lemak dan minyak yang disatukan sehingga membentuk garam ester (alkanoat). Pada sabun terdapat dua sisi yang berbeda yaitu hidrofobik dan hidrofilik. Sisi hidrofilik adalah sisi yang menyukai air dan sisi tersebut adalah logam alkali (bisa K bisa Na). sementara sisi hidrofobik sabun adalah gugus alkil. Pada sisi hidrofilik, terdapat momen parsial positif yang akan tertarik oleh momen parsial negative dari oksigen pada molekul air, sehingga sabun dan air saling melarutkan.
Pada minyak, terjadi gaya dipol sesaat yang menyebabkan muatan minyak berubah-ubah sehingga sulit untuk berinteraksi dengan ikatan air yang momen dipolnya tetap. Dengan demikian air dan minyak tidak akan bisa saling melarutkan karena minyak adalah larutan nonpolar yang muatannya tidak tetap.
4. Nilai oktan B5 dan B10,dan kenapa tidak digunakan di kendaraan bermotor
Saat ini nilai oktan biodiesel yang diketahui sebagai standar adalah 108 jika dipakai untuk bahan bakar murni, sedangkan 114 sebagai campuran bensin. Karena standarnya setara dengan solar, maka lebih cocok digunakan di mesin diesel daripada di kendaraan bermotor biasa sehingga apabila tidak dicampur dengan bensin akan merusak mesin kendaraan.
5. Apakah pirena termasuk hidrokarbon aromatik?
Ya, pirena termasuk hidrokarbon aromatic. Karena memenuhi syarat-syarat yaitu 1) molekul harus berbentuk siklik, 2) setiap atom pada cincin tersebut harus mempunyai orbital pi 3) molekul harus planar 4) jumlah electron pi molekul harus memenuhi kaidah huckel (4n+2) electron pi. Pada senyawa pirena, electron pi yang dihitung hanya pada tepi tepi cincin aromatiknya saja, sementara pada garis tengahnya tidak dihitung electron pi nya.
6. Apa maksud dari biodiesel yang mempunyai karakter relatif bersih? Kenapa pada pembuatan biodiesel dicampur methanol?
