Makalah Destilasi

BAB I
PENDAHULUAN
A.    Latar Belakang masalah
     Indonesia adalah merupakan Negara penghasil minyak didunia setelah Negara timur tengah seperti Dubai, Abudabi, Iran dan masih banyak lagi Negara Negara yang merupakan penghasil minyak. Dalam mengelolah minyak menta atau crude oil menjadi minyak jadi berbagai macam langka telah dilakukan termasuk didalamnya dengan menggunakan alat yang namanya destilasi. Alat ini pada umumnya digunakan untuk memisahkan minyak bumi dari zat zat lain yang harus dipisahkan, namun ada pulah destilasi yang digunakan untuk mengolah air yang tercemar menjadi air yang bisa digunakan untuk berbagamacam kebutuhan rumah tangga. Selain itu destilasi juga biasanya digunakan untuk mengolah alcohol  yang melalui berbagai macam pengolahan untuk mendapatkan hasil yang maksimal.
B.    Tujuan penulisan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
1.    Untuk memenuhi tugas makalah kimia dasar II
2.    Untuk memaparkan kepada pembaca tentang alat alat pengolahan yang ada di kilang minyak.
3.    Membantu mahasiswa untuk bagaimana menyusun suatu makalah dengan baik dan benar.
4.    Memberikan pengetahuan kepada mahasiswa untuk bekerja sama dalam sebuah kelompok untuk menyelesaikan suatu tanggung jawab yang diberikan.








C.    Sistematika pembahasan
Rancangan sistematika dalam makalah ini terdiri atas beberapa bab diantaranya  dalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN
    Dalam pendahuluan makalah ini dibahas tentang :
A.    Latar belakang masalah
Dalam latar belakang masalah akan dijelaskan tentang bagaimana destilasi itu digunakan dan mengulas  tentang manfaat destilasi di Indonesia yang merupakan salah satu dari sekian benyak penghasi minyak  didunia.
B.    Tujuan penulisan
Dalam bagaian ini terdapat tujuan penulisan dari makalah ini baik t
Rhadap maha siswa, masyarakat banyak, penulis sendiri maupun siapa aja yang ingin untuk membacanya.
C.    Sistematikan pembahasan
Bagian ini berisi tentang bagaimana cara penulisan makalah yang telah disusun oleh penulis makalah ini.
D.    Cara pengumpulan data
Bagian ini berisi tentang bagaimana cara penulis dalam mengumpulkan materi yang dibahas dalam makalah ini yang didapat dari beberapa sumber diantaranya internet, buku serta komunikasi langsur dari pada senior.
E.     Poko permasalahaan
Berisi tentang masalah masalah apa saja yang akan dibahas dalam makalah ini.

BAB II PEMBAHSAN
Dalam bagian pembahasan ini akan dibahas beberapa hala diantaranya adalah sebagai berikut:
A.    Definisi mengenai destilasi
Bagian ini menjelaskan tentang apa definisi dari destilasi itu sendiri
B.    Aplikasi
Bagian ini berisi tentang tuuan atau penerapan dari destilasi


BAB III PENUTUP
Dalam bagian penutup ini akan dibahas mengenai
A.    Kesimpulan
Berisi tentang kesimpulan dari segalah pembahasan yang telah ada
B.     Penutup 
Berisi tentang ungklapan salam penutup

D.    Cara pengumpulan data
Dalam menyusun makalah ini penulis mengumpulkan data yang bersumber dari internet,  bemuku serta   Informasih yang didapat melalui komunikasi langsung dari senior senior D3 TPM STT- Migas Balikpapan.

E.    Pokok permasalahaan
Pokok permasalahaan yang akan dibahas dalam masalah ini adalah:
A.    Apa definisi dari destilasi?
B.    Apa aplikasi dari destilasi?
C.    Bagaimana sejarah tentang penemuan metode Destilasi?
D.    Apa saja macam-macam model Destilasi?
E.    Apa saja model destilasi skala laboratorium?












BAB II
PEMBAHASAN
A.    Definisi
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.
B.    Aplikasi
Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll. Udara didistilasi menjadi komponen-komponen seperti oksigen untuk penggunaan medis dan helium untuk pengisi balon. Distilasi juga telah digunakan sejak lama untuk pemekatan alkohol dengan penerapan panas terhadap larutan hasil fermentasi untuk menghasilkan minuman suling.






1.Sejarah Penemuan Metode Destilasi
Bukti yang jelas distilasi pertama berasal dari bahasa Yunani. alkemis bekerja di Aleksandria pada abad pertama Masehi [2] . suling air sudah dikenal sejak setidaknya ca. 200 Masehi, ketika Alexander dari Aphrodisias menggambarkan proses penyulingan tersebut, orang-orang Arab mempelajari proses dari Mesir dan digunakan secara ekstensif dalam percobaan kimia mereka. Mereka memperkenalkan aparatus (seperti alembic, masih, dan retort) yang mampu sepenuhnya memurnikan zat kimia.
Bukti nyata hasil penyulingan alkohol berasal dari Sekolah Salerno pada abad ke-12. destilasi Fractional dikembangkan oleh Tadeo Alderotti pada abad ke-13.
Pada tahun 1500, Jerman alkemis Hieronymus Braunschweig menerbitkan  Liber de arte destillandi (Kitab Seni Distilasi), buku pertama semata-mata didedikasikan untuk subjek distilasi, diikuti tahun 1512 dengan versi yang diperluas banyak. Pada 1651, John Perancis menerbitkan The Art of Distilasi Inggris ringkasan utama pertama latihan, meskipun telah diklaim .
                                    

                                                   
                                                                                                                                                                    


Distilasi Sebagai alkimia berkembang menjadi ilmu kimia , kapal yang disebut back di digunakan untuk distilasi. Baik alembics dan retort adalah bentuk-bentuk gelas dengan leher panjang menunjuk ke sisi pada sudut bawah yang berperan sebagai berpendingin udara kondensor untuk memadatkan distilat dan biarkan menetes ke bawah untuk koleksi. Kemudian, alembics tembaga diciptakan. sendi terpaku sering dijaga ketat dengan menggunakan berbagai campuran, misalnya adonan yang terbuat dari tepung rye. Alembics ini sering menampilkan sistem pendingin sekitar paruh, menggunakan air dingin misalnya, yang membuat kondensasi alkohol lebih efisien. Ini disebut stills pot . Saat ini, retort dan pot stills telah banyak digantikan oleh lebih metode distilasi efisien dalam proses industri kebanyakan. Awal bentuk batch proses distilasi yang menggunakan satu penguapan dan satu kondensasi. Kemurnian ditingkatkan dengan penyulingan lebih lanjut dari kondensat. volume yang lebih besar diolah dengan hanya mengulangi penyulingan. Ahli kimia dilaporkan untuk melaksanakan sebanyak 500 sampai 600 distilasi untuk mendapatkan senyawa murni [10] .
Pada awal abad ke-19 dasar-dasar teknik modern termasuk pra-pemanasan dan refluks dikembangkan, terutama oleh Perancis, kemudian pada tahun 1830 British Paten dikeluarkan untuk Aeneas Coffey untuk kolom distilasi wiski, yang bekerja terus menerus dan dapat dianggap sebagai arketipe unit petrokimia modern. Pada tahun 1877, Ernest Solvay diberi Paten AS untuk kolom baki untuk amoniak distilasi  dan tahun yang sama dan selanjutnya melihat perkembangan tema ini untuk minyak dan roh.








2.Macam-Macam Model Distilasi
 Distilasi Ideal
Titik didih cairan adalah suhu di mana tekanan uap cairan sama dengan tekanan dalam cairan, memungkinkan gelembung untuk membentuk tanpa hancur. Suatu kasus khusus adalah titik didih normal , dimana tekanan  uap cairan sama dengan ambien tekanan atmosfir .
Ini adalah  kesalahpahaman umum bahwa dalam campuran, tidak terjadi bahkan dalam sebuah sistem ideal. Ideal model penyulingan pada dasarnya diatur oleh hukum di Raoult dan hukum Dalton, dan menganggap bahwa kesetimbangan uap-cair tercapai.
Hukum Raoult mengasumsikan bahwa komponen  memberikan  kontribusi  terhadap total tekanan uap campuran secara proporsional dengan persentase campuran dan tekanan uap bila murni, atau ringkas: tekanan parsial sama dengan fraksi mol dikalikan dengan tekanan uap ketika murni. Jika salah satu komponen perubahan tekanan uap komponen lain, atau jika volatilitas komponen tergantung pada persentase dalam campuran, hukum akan gagal.
Hukum Dalton menyatakan bahwa tekanan uap total adalah jumlah dari tekanan uap setiap komponen individu dalam campuran. Ketika cairan multi-komponen dipanaskan, tekanan uap setiap komponen akan meningkat, sehingga menyebabkan tekanan uap total meningkat. Ketika tekanan uap total mencapai tekanan di sekitar cairan, mendidih terjadi dan berubah cair ke gas di seluruh sebagian besar cairan. Perhatikan bahwa campuran dengan komposisi tertentu memiliki satu titik didih pada tekanan yang diberikan, ketika komponen yang saling larut.
Sebuah implikasi dari satu titik didih adalah bahwa komponen lebih ringan tidak pernah bersih "mendidih pertama". Pada titik didih, semua komponen volatil mendidih, tetapi untuk komponen, persentase dalam uap adalah sama dengan persentase dari total tekanan uap. komponen Lighter memiliki tekanan parsial lebih tinggi sehingga terkonsentrasi di uap, tapi komponen volatil berat juga memiliki tekanan (kecil) parsial dan selalu menguap juga, meskipun menjadi kurang terkonsentrasi dalam uap. Memang, batch penyulingan dan fraksinasi sukses dengan memvariasikan komposisi campuran. Pada distilasi batch, batch menguap, yang mengubah komposisi, dalam fraksinasi, cairan yang lebih tinggi dalam kolom fraksinasi berisi lampu lebih banyak dan mendidih pada suhu yang lebih rendah.
Model ideal adalah akurat dalam kasus serupa cairan kimia, seperti benzena dan toluena . Dalam kasus lain, penyimpangan yang parah dari hukum Raoult dan Hukum Dalton diamati, paling terkenal dalam campuran etanol dan air. Senyawa ini, ketika dipanaskan bersama-sama, membentuk azeotrop , yang merupakan komposisi dengan titik didih yang lebih tinggi atau lebih rendah dari titik didih setiap cair yang terpisah. Hampir semua cairan, bila dicampur dan dipanaskan, akan menampilkan perilaku azeotrop. Meskipun ada metode komputasi yang dapat digunakan untuk memperkirakan perilaku campuran komponen sewenang-wenang, satu-satunya cara untuk mendapatkan akurat kesetimbangan uap-cair data dengan pengukuran.
Hal ini tidak mungkin untuk benar-benar memurnikan campuran komponen dengan distilasi, karena hal ini akan membutuhkan setiap komponen dalam campuran memiliki nol tekanan parsial . Jika produk ultra-murni adalah tujuan, kemudian lebih lanjut pemisahan kimia harus diterapkan. Ketika campuran biner diuapkan dan komponen lain, misalnya garam, telah nol tekanan parsial untuk tujuan praktis, proses ini sederhana dan disebut penguapan dalam teknik.











Distilasi batch


Batch A masih menunjukkan pemisahan A dan B.
Pemanasan yang ideal campuran dua zat volatil A dan B (dengan A memiliki volatilitas yang lebih tinggi, atau lebih rendah titik didih) dalam setup distilasi batch (seperti dalam suatu alat digambarkan pada gambar pembukaan) sampai campuran mendidih menghasilkan uap di atas cairan yang berisi campuran A dan B. perbandingan antara A dan B dalam uap akan berbeda dari rasio dalam cairan: rasio dalam cairan akan ditentukan oleh bagaimana campuran asli disiapkan, sementara rasio dalam  uap akan diperkaya di kompleks lebih tidak stabil, A (karena Hukum Raoult, lihat di atas). uap akan beralih melalui kondensor dan akan dihapus dari sistem. Ini berarti bahwa rasio senyawa dalam cairan yang tersisa kini berbeda dari rasio awal (yaitu lebih diperkaya dalam B dari cairan awal).
Hasilnya adalah bahwa rasio dalam campuran cair berubah, menjadi lebih kaya dalam B. Komponen ini menyebabkan titik didih campuran meningkat, yang pada gilirannya menghasilkan kenaikan suhu dalam uap, yang akan menghasilkan rasio berubah A: B dalam fase gas (seperti distilasi berlanjut, ada peningkatan proporsi B dalam fasa gas). Hal ini menghasilkan rasio yang pelan-pelan berubah A: B dalam distilat tersebut.
Jika perbedaan tekanan uap antara dua komponen A dan B adalah besar (umumnya dinyatakan sebagai perbedaan titik didih), campuran pada awal penyulingan sangat diperkaya di A komponen, dan ketika komponen A memiliki suling off, cair mendidih yang diperkaya dengan komponen B.
Distilasi kontinyu
Distilasi kontinyu adalah distilasi yang sedang berlangsung di mana campuran cair secara terus-menerus (tanpa gangguan) dimasukkan ke dalam proses dan fraksi terpisah dikeluarkan terus menerus sebagai output stream berjalannya waktu selama operasi. distilasi terus menerus menghasilkan dua output fraksi setidaknya, termasuk setidaknya satu volatile fraksi distilat, yang telah direbus dan telah ditangkap secara terpisah sebagai uap menjadi cairan kental. Selalu ada pantat (atau residu) fraksi, yang merupakan residu paling volatile yang belum ditangkap secara terpisah sebagai uap terkondensasi.
Distilasi terus menerus berbeda dari distilasi batch dalam hal bahwa konsentrasi tidak boleh berubah seiring waktu. Continuous penyulingan dapat dijalankan pada steady state untuk jumlah waktu yang sewenang-wenang. Untuk setiap bahan sumber komposisi tertentu, variabel utama yang mempengaruhi kemurnian produk dalam distilasi kontinyu adalah rasio refluks dan jumlah tahap kesetimbangan teoritis (praktis, jumlah nampan atau ketinggian packing). Refluks adalah aliran dari kondensor kembali ke kolom, yang menghasilkan daur ulang yang memungkinkan pemisahan yang lebih baik dengan sejumlah tertentu nampan. Equilibrium tahap langkah yang ideal di mana komposisi mencapai keseimbangan uap-cair, mengulangi proses pemisahan dan memungkinkan pemisahan lebih baik diberi rasio refluks. Sebuah kolom dengan rasio refluks yang tinggi mungkin memiliki tahap yang lebih sedikit, tetapi refluxes sejumlah besar cairan, memberikan kolom lebar dengan perampokan besar. Sebaliknya, kolom dengan rasio refluks yang rendah harus memiliki sejumlah besar tahap, sehingga membutuhkan kolom lebih tinggi.







Perbaikan Umum (Distilasi Batch dan Kontinyu)
Baik distilasi batch dan kontinyu dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan sebuah kolom fraksionasi di atas labu destilasi. Kolom meningkatkan pemisahan dengan menyediakan area permukaan yang lebih besar untuk uap dan kondensat untuk datang ke kontak. Ini membantu itu tetap pada kesetimbangan selama mungkin. Kolom bahkan dapat terdiri dari subsistem kecil ('baki' atau 'hidangan') yang semuanya mengandung campuran, diperkaya cair mendidih, semua dengan keseimbangan mereka sendiri uap-cair.
Ada perbedaan antara kolom fraksionasi skala laboratorium dan skala industri, tetapi prinsip yang sama. Contoh kolom fraksionasi skala laboratorium (dalam efisiensi meningkat) meliputi:
•    Udara kondensor
•    Vigreux kolom (biasanya skala laboratorium saja)
•    Dikemas kolom (dikemas dengan manik-manik kaca, potongan logam, atau bahan kimia inert lainnya)
•    Spinning band distilasi sistem.









Model distilasi skala Laboratorium
Distilasi skala laboratorium hampir secara eksklusif dijalankan sebagai distilasi batch. Perangkat yang digunakan dalam penyulingan masih , terdiri dari minimal suatu reboiler atau pot di mana bahan sumber dipanaskan, kondensor di mana dipanaskan uap didinginkan kembali ke cair negara , dan penerima yang atau dimurnikan cairan terkonsentrasi, yang disebut distilat itu, dikumpulkan. Beberapa teknik skala laboratorium untuk distilasi ada (lihat juga tipe destilasi )
Distilasi sederhana
Dalam distilasi sederhana, semua uap panas yang dihasilkan akan segera disalurkan ke sebuah kondensor yang mendinginkan dan mengembun uap. Oleh karena itu, distilat yang tidak akan murni - komposisinya akan sama dengan komposisi uap pada suhu dan tekanan, dan dapat dihitung dari itu hukum Raoult .
Akibatnya, distilasi sederhana biasanya digunakan hanya untuk memisahkan cairan titik didih yang sangat berbeda (aturan praktis adalah 25 ° C), [13] atau untuk cairan terpisah dari padatan involatile atau minyak. Untuk kasus ini, tekanan uap komponen biasanya cukup berbeda bahwa hukum Raoult mungkin diabaikan karena kontribusi signifikan komponen stabilitas. Dalam hal ini, distilat yang mungkin cukup murni untuk tujuan yang telah ditetapkan.

Gambar 1. Alat Destilasi Sederhana
    Gambar di atas merupakan alat destilasi atau yang disebut destilator. Yang terdiri dari thermometer, labu didih, steel head, pemanas, kondensor, dan labu penampung destilat. Thermometer Biasanya digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama proses destilasi berlangsung. Seringnya thermometer yang digunakan harus memenuhi syarat:
a. Berskala suhu tinggi yang diatas titik didih zat cair yang akan didestilasi.
b. Ditempatkan pada labu destilasi atau steel head dengan ujung atas reservoir HE sejajar dengan pipa penyalur uap ke kondensor. Labu didih berfungsi sebagai tempat suatu campuran zat cair yang akan didestilasi .        
Steel head berfungsi sebagai penyalur uap atau gas yang akan masuk ke alat pendingin ( kondensor ) dan biasanya labu destilasi dengan leher yang berfungsi sebagai steel head. Kondensor memiliki 2 celah, yaitu celah masuk dan celah keluar yang berfungsi untuk aliran uap hasil reaksi dan untuk aliran air keran. Pendingin yang digunakan biasanya adalah air yang dialirkan dari dasar pipa, tujuannya adalah agar bagian dari dalam pipa lebih lama mengalami kontak dengan air sehingga pendinginan lebih sempurna dan hasil yang diperoleh lebih sempurna. Penampung destilat bisa berupa erlenmeyer, labu, ataupun tabung reaksi tergantung pemakaiannya. Pemanasnya juga dapat menggunakan penangas, ataupun mantel listrik yang biasanya sudah terpasang pada destilator.
      Pemisahan senyawa dengan destilasi bergantung pada perbedaan tekanan uap senyawa dalam campuran. Tekanan uap campuran diukur sebagai kecenderungan molekul dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu dinaikkan, tekanan uap cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer. Pada keadaan itu cairan akan mendidih. Suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer disebut titik didih. Cairan yang mempunyai tekanan uap yang lebih tinggi pada suhu kamar akan mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang tekanan uapnya rendah pada suhu kamar.
    Jika campuran berair didihkan, komposisi uap  di atas cairan tidak sama dengan komposisi pada cairan. Uap akan kaya dengan senyawa yang lebih volatile atau komponen dengan titik didih lebih rendah. Jika uap di atas cairan terkumpul dan dinginkan, uap akan terembunkan dan komposisinya sama dengan komposisi senyawa yang terdapat pada uap yaitu dengan senyawa yang mempunyai titik didih lebih rendah. Jika suhu relative tetap, maka destilat yang terkumpul akan mengandung senyawa murni dari salah satu komponen dalam campuran.
    Dalam diskusi yang lalu disinggung mengenai bagaimana aplikasi dari destilasi sederhana ini. pada bab sebelumnya dibahas bahwa aplikasi destilasi secara umum yaitu pada pengolahan minyak mentah, namun itu dengan destilasi vakum atau fraksional. Destilasi sederhana digunakan untuk pemurnian senyawa yang biasanya telah diekstraksi. Misalnya ekstraksi padat-cair dan.pada sintesis kloroform. Pada dasarnya prinsip atau metode pemisahannya sama. Sintesis koroform tanpa ekstraksi, dengan mereaksikan kaporit dan aseton yang akan menghasilkan kloroform.
    Mula – mula  kaporit dihaluskan menggunakan lumpang porselen dengan penambahan akuades sedikit demi sedikit. Hal ini bertujuan untuk memperluas permukaan kaporit sehingga mudah bereaksi. Setelah halus kaporit dituangkan ke dalam labu destilasi. Kemudian dimasukkan aquades ke dalam penampung destilasi. Aquades berfungsi untuk mengurangi penguapan destilat. Selanjutnya aseton dituang ke dalam corong pisah dan diencerkan dengan aquades yang berfungsi sebagai media reaksi. Selanjutnya aseton diteteskan ke dalam labu destilasi yang berisi kaporit. Dilanjutkan dengan pemanasan pada suhu 60 ˚C. Campuran yang menguap mengandung kloroform dan air. Uap ini mengalir melewati tabung kondensor dan mengembun. Embun ini mencair dan mengalir ke dalam penampung destilat yang telah berisi aquades. Destilat didinginkan di dalam baskom berisi es untuk mengurangi penguapan klorofom. Klorofom yang masih mengandung air dipisahkan dengan penambahan NaOH dalam corong pisah sehingga terbentuk lapisan dimana klorofom lapisan bawah karena masa jenisnya lebih kecil. Kloroform selanjutnya diteteskan kedalam CaCl anhidrat untuk mengikat air pada kloroform dan disaring.
    Pada diskusi kemarin juga ditanyakan mengapa hasil klorofom yang diperoleh sangat sedikit. Alasan pertama,  pada dasarnya koloroform merupakan senyawa yang volatile dengan titik didih yang rendah yaitu 60 ˚C oleh karenanya pemanasan harus konstan dan dijaga. Bila melewati titik didihnya maka klorofom akan habis menguap dan terlarut ke dalam larutannya. Yang kedua adalah pada proses pemisahan pada corong pisah dimana klorofom belum semuanya turun ke bawah sehingga ketika dipisahkan pun hasilnya sedikit.
    Ditanyakan pula pada diskusi tersebut mengenai perubahan fase tampak. Maksud dari fase tampak ialah perubahan fase senyawa itu jelas. Yaitu kloroform atau senyawa lain yang kita inginkan dalam suatu campuran dalam fase cair  itu menguap sehingga senyawa tersebut dalam fase gas kemudian terkondensasi menjadi embun lalu menetes menjadi air ( fase cair kembali ).
Distilasi Fractional
Fractional distilasi adalah pemisahan suatu campuran menjadi komponen bagian , atau pecahan , seperti dalam pemisahan senyawa kimia oleh mereka titik didih dengan memanaskan mereka ke temperatur di mana beberapa fraksi senyawa tersebut akan menguap. Ini adalah jenis khusus dari penyulingan . Umumnya komponen bagian mendidih kurang dari 25 ° C dari satu sama lain di bawah tekanan satu atmosfer ( atm ). Jika perbedaan titik didih lebih besar dari 25 ° C, distilasi sederhana digunakan.
Distilasi Uap
Distilasi Uap adalah tipe khusus dari distilasi (suatu proses pemisahan ) untuk bahan sensitif temperatur seperti alam aromatik senyawa. Banyak senyawa organik cenderung terurai pada suhu tinggi yang berkelanjutan. Pemisahan dengan distilasi normal maka tidak akan menjadi pilihan, sehingga air atau uap dimasukkan ke dalam alat distilasi. Dengan menambahkan air atau uap, titik didih senyawa mengalami depresi, yang memungkinkan mereka untuk menguap pada suhu yang lebih rendah, sebaiknya di bawah temperatur di mana kerusakan material menjadi cukup besar. Jika bahan yang akan disuling sangat sensitif terhadap panas, destilasi uap juga dapat dikombinasikan dengan distilasi vakum . Setelah penyulingan uap yang diringkas seperti biasa, biasanya menghasilkan dua sistem fase air dan senyawa organik, memungkinkan untuk pemisahan sederhana.
                                                      
Perkin segitiga distilasi setup
1: pengaduk bar / anti-bumping granul  2: Masih pot              3: Kolom fraksionasi 4: Thermometer / Titik didih suhu 5: Teflon tekan 1 6: Dingin jari 7: air pendingin keluar 8: air pendingin di 9: Teflon tekan 2 10: Vacuum / gas inlet 11: Teflon tekan 3 12: Masih penerima

Prinsip distilasi uap adalah Ketika campuran dari dua praktis tidak saling larut cairan dipanaskan ketika sedang gelisah untuk mengekspos permukaan kedua cairan ke fase uap, masing-masing unsur independen exerts sendiri tekanan uap sebagai fungsi temperatur seolah-olah unsur lainnya tidak hadir. Akibatnya, tekanan uap dari seluruh sistem meningkat. Perebusan dimulai ketika jumlah dari tekanan parsial dari dua cairan tidak saling larut saja melebihi tekanan atmosfer (kira-kira 101 kPa pada permukaan laut). Dengan cara ini, banyak senyawa organik tidak larut dalam air dapat dimurnikan pada suhu di bawah titik di mana dekomposisi terjadi. Misalnya, titik didih bromobenzene adalah 156 ° C dan titik didih air adalah 100 ° C, tetapi campuran dari dua mendidih pada 95 ° C. Dengan demikian, bromobenzene dapat dengan mudah suling pada suhu 61 ° C di bawah titik didih normal













Distilasi Vacuum
Beberapa senyawa memiliki titik didih yang sangat tinggi. Untuk senyawa mendidih seperti itu, sering lebih baik untuk menurunkan tekanan di mana senyawa tersebut direbus daripada meningkatkan suhu. Setelah tekanan diturunkan terhadap tekanan uap senyawa tersebut (pada suhu yang diberikan), mendidih dan sisanya dari proses penyulingan dapat dimulai. Teknik ini disebut sebagai distilasi vakum dan sering ditemukan di laboratorium dalam bentuk rotavapor .
Teknik ini juga sangat berguna untuk senyawa yang mendidih di luar temperatur dekomposisi pada tekanan atmosfer dan yang  karenanya akan terurai oleh setiap usaha untuk merebus mereka di bawah tekanan atmosfer.
Distilasi Molukuler
Distilasi molekuler adalah penyulingan vakum di bawah tekanan 0,01 Torr. 0,01 torr adalah salah satu urutan besarnya atas vakum tinggi, di mana cairan berada dalam aliran molekul bebas rezim, yaitu jalan bebas rata-rata molekul adalah sebanding dengan ukuran peralatan. Fase gas tidak lagi memiliki tekanan signifikan terhadap substansi yang akan menguap, dan akibatnya, tingkat penguapan tidak lagi tergantung pada tekanan. Artinya, karena asumsi kontinum dari dinamika fluida tidak berlaku lagi, transportasi massal diatur oleh dinamika molekuler daripada dinamika fluida. Dengan demikian, jalur pendek antara permukaan panas dan dingin permukaan diperlukan, biasanya oleh menangguhkan piring panas ditutupi dengan film pakan berikutnya ke plat dingin dengan saling berhadapan di antaranya. Distilasi molekuler ini digunakan industri untuk pemurnian minyak.
Sensitif vakum distilasi-Air
Beberapa senyawa memiliki titik didih tinggi serta menjadi udara yang sensitif . Sebuah sistem vakum distilasi sederhana seperti dicontohkan di atas dapat digunakan, dimana vakum diganti dengan gas inert setelah penyulingan selesai. Namun, ini adalah sistem yang kurang memuaskan jika satu keinginan untuk mengumpulkan pecahan di bawah tekanan berkurang. Untuk melakukan hal ini sebuah "sapi" atau "babi" adapter dapat ditambahkan ke ujung kondensor, atau untuk hasil yang lebih baik atau senyawa udara yang sangat sensitif sebuah segitiga Perkin alat dapat digunakan.
Perkin segitiga, memiliki berarti melalui serangkaian kaca atau Teflon keran untuk memungkinkan pecahan menjadi terisolasi dari sisa masih , tanpa tubuh utama penyulingan yang sedang dikeluarkan dari baik vakum atau sumber panas, dan dengan demikian dapat tetap berada dalam keadaan refluks . Untuk melakukan hal ini, sampel pertama kali diisolasi dari vakum dengan cara keran, vakum selama sampel ini kemudian diganti dengan gas inert (seperti nitrogen atau argon ) dan kemudian dapat stoppered dan dihapus. Sebuah kapal koleksi segar maka dapat ditambahkan ke sistem, dievakuasi dan dihubungkan kembali ke dalam sistem penyulingan melalui PDAM untuk mengumpulkan fraksi kedua, dan seterusnya, sampai semua fraksi telah dikumpulkan.
Distilasi jalan pendek


Pendek jalan distilasi vakum aparat dengan kondenser vertikal (jari dingin), untuk meminimalkan jalan distilasi; 1: Masih pot dengan pengaduk bar / anti-bumping granul 2: jari Dingin - membungkuk untuk langsung kondensat 3: air pendingin keluar 4: pendingin air di 5: Vacuum / gas inlet 6: labu distilasi / distilat.
distilasi jalan pendek adalah teknik distilasi yang melibatkan distilat perjalanan jarak pendek, sering hanya beberapa sentimeter , dan biasanya dilakukan pada tekanan berkurang. Sebuah contoh klasik akan menjadi distilasi distilat yang melibatkan perjalanan dari satu bola kaca yang lain , tanpa perlu untuk kondensor memisahkan dua kamar. Teknik ini sering digunakan untuk senyawa yang tidak stabil pada suhu tinggi atau untuk memurnikan sejumlah kecil senyawa. Keuntungannya adalah bahwa suhu pemanasan bisa lebih rendah (pada tekanan berkurang) dari titik didih cairan pada tekanan standar, dan distilat yang hanya melakukan perjalanan jarak pendek sebelum kondensasi. Sebuah jalan yang terpendek memastikan bahwa senyawa sedikit yang hilang di sisi aparat. The Kugelrohr adalah semacam alat distilasi jalan pendek yang seringkali mengandung beberapa ruang untuk mengumpulkan fraksi distilat.
Distilasi azeotrop
Dalam kimia , penyulingan azeotropik adalah salah satu dari berbagai teknik yang digunakan untuk mematahkan azeotrop di penyulingan . Dalam teknik kimia , penyulingan azeotropik biasanya mengacu pada teknik khusus menambahkan komponen lain untuk menghasilkan yang lebih rendah,-didih azeotrop baru yang heterogen (misalnya memproduksi dua, fase cair tidak saling larut), seperti contoh di bawah ini dengan penambahan benzena ke air dan etanol. Praktik ini menambahkan entrainer yang membentuk fase terpisah tertentu sub-set (industri) metode distilasi azeotrop , atau gabungannya. Dalam beberapa indera, menambahkan entrainer adalah serupa dengan distilasi ekstraktif .
Sebagai contohnya adalah  Sebuah distilasi umum dengan azeotrop adalah hasil penyulingan etanol dan air . Dengan menggunakan teknik distilasi normal, ethanol hanya dapat dimurnikan untuk sekitar 96% (maka 96% (192 bukti kekuatan) dari beberapa tersedia secara komersial alkohol gandum ).
Ketika solusi 96,4% etanol dalam air mendidih, uap yang dihasilkan memiliki komposisi yang identik: dengan kata lain, uap tidak lebih diperkaya dalam etanol daripada solusi itu sendiri. distilasi lebih lanjut karena itu tidak efektif. Jika konsentrasi etanol yang lebih tinggi diperlukan-misalnya, untuk digunakan sebagai aditif bensin.

Distilasi Industri


Khas menara distilasi industri
Skala besar aplikasi distilasi industri mencakup baik batch dan kontinyu pecahan, vakum, azeotrop, ekstraktif, dan penyulingan uap. Yang digunakan industri aplikasi luas sebagian besar terus menerus, negara pecahan distilasi stabil berada di kilang minyak bumi , petrokimia dan pabrik kimia dan pengolahan gas alam tanaman.
distilasi Industri biasanya dilakukan dalam jumlah besar, kolom silinder vertikal yang dikenal sebagai menara distilasi atau kolom distilasi dengan diameter berkisar dari sekitar 65 cm sampai 16 meter dan tinggi berkisar dari sekitar 6 meter sampai 90 meter atau lebih. Bila pakan proses memiliki komposisi yang beragam, seperti dalam penyulingan minyak mentah, outlet cair pada interval Facebook kolom memungkinkan untuk penarikan dari fraksi yang berbeda atau produk berbeda memiliki titik didih atau rentang mendidih. The "ringan" produk (yang dengan titik didih terendah) keluar dari bagian atas kolom dan "terberat" produk (yang dengan titik didih tertinggi) keluar dari dasar kolom dan sering disebut dasar.

Diagram dari sebuah menara distilasi khas industri
Industri menara menggunakan refluks untuk mencapai pemisahan yang lebih lengkap produk. Refluks mengacu pada bagian dari produk overhead kental cair dari menara distilasi atau fraksinasi yang dikembalikan ke bagian atas menara seperti ditunjukkan dalam diagram skematik sebuah menara, distilasi khas industri skala besar. Di dalam menara, refluks cairan downflowing menyediakan pendinginan dan kondensasi dari uap upflowing sehingga meningkatkan efisiensi menara distilasi. Refluks lebih yang disediakan untuk sejumlah tertentu pelat teoritis , semakin baik menara pemisahan bahan didih lebih rendah dari bahan didih yang lebih tinggi. Atau, refluks lebih yang disediakan untuk pemisahan yang diinginkan diberikan, semakin sedikit jumlah pelat teoritis diperlukan.
Seperti menara fraksionasi industri juga digunakan dalam pemisahan udara, menghasilkan cairan oksigen , nitrogen cair , dan kemurnian yang tinggi argon . Penyulingan chlorosilanes juga memungkinkan produksi tinggi kemurnian silikon untuk digunakan sebagai semikonduktor .

Bagian dari menara distilasi industri menampilkan detail dari nampan dengan tutup gelembung
Desain dan operasi dari sebuah menara distilasi tergantung pada pakan dan produk yang diinginkan. Mengingat komponen, pakan biner sederhana, metode analisis seperti metode McCabe Thiele- atau persamaan Fenske dapat digunakan. Untuk pakan multi-komponen, simulasi model ini digunakan baik untuk desain dan operasi. Selain itu, efisiensi cairan kontak perangkat-uap (disebut sebagai "piring" atau "nampan") yang digunakan dalam menara distilasi biasanya lebih rendah daripada yang dari teoritis 100% efisien tahap keseimbangan . Oleh karena itu, sebuah menara distilasi kebutuhan baki lebih dari jumlah teoritis tahap kesetimbangan uap-cair. Dalam menggunakan industri modern, umumnya bahan kemasan digunakan dalam kolom bukan nampan, terutama ketika penurunan tekanan rendah di kolom yang diperlukan, seperti ketika beroperasi di bawah vakum.


Skala besar, industri kolom distilasi vakum ]
Bahan kemasan ini dapat menjadi kemasan dibuang acak (1-3 "wide) seperti cincin raschig atau lembaran logam terstruktur di mana. Cairan cenderung membasahi permukaan pengemasan dan uap melintasi dibasahi permukaan ini, perpindahan massa terjadi. Berbeda baki distilasi konvensional di mana setiap baki merupakan titik terpisah kesetimbangan uap-cair, kurva kesetimbangan uap-cair dalam kolom dikemas kontinu. Namun, ketika model dikemas kolom, ini berguna untuk menghitung sejumlah "tahap teoritis" untuk menunjukkan efisiensi pemisahan kolom dikemas sehubungan dengan nampan yang lebih tradisional Berbeda kemasan berbentuk memiliki area permukaan yang berbeda dan ruang kosong antara kemasan.. Kedua faktor tersebut mempengaruhi kinerja pengepakan.
Faktor lain selain bentuk kemasan dan luas permukaan yang mempengaruhi kinerja
kemasan acak atau terstruktur adalah distribusi cair dan uap memasuki packed bed. Jumlah stage teoritis yang dibutuhkan untuk membuat suatu pemisahan yang diberikan dihitung menggunakan uap khusus untuk rasio cair. Jika cair dan uap yang tidak merata di seluruh wilayah menara dangkal karena memasuki packed bed, cairan terhadap uap tidak akan benar di tempat tidur dikemas dan pemisahan yang diperlukan tidak akan tercapai. pengepakan akan muncul untuk tidak bekerja dengan baik. Para setara Tinggi piring teoritis (HETP) akan lebih besar dari yang diharapkan. Masalahnya bukan kemasan itu sendiri tapi distribusi-mal dari cairan memasuki packed bed. Liquid mal-distribusi lebih sering masalah dari uap. Desain distributor cairan yang digunakan untuk memperkenalkan umpan dan refluks ke tempat tidur dikemas sangat penting untuk membuat kemasan melakukan itu efisiensi maksimum. Metode mengevaluasi efektivitas dari sebuah distributor cair secara merata mendistribusikan cairan memasuki packed bed dapat ditemukan di referensi. Kerja yang cukup sebagaimana telah dilakukan pada topik ini dengan Fraksinasi Research, Inc (umumnya dikenal sebagai FRI)
Distilasi Multi efek
Tujuan dari distilasi multi-efek adalah untuk meningkatkan efisiensi energi proses, untuk digunakan dalam desalinasi, atau dalam beberapa kasus satu panggung dalam produksi air ultra murni. Jumlah efek yang sebanding dengan h • kW / m 3 air pulih tokoh, dan mengacu pada volume air pulih per unit energi dibandingkan dengan efek distilasi tunggal. Salah satu efek kira-kira 636 kW • h / m 3.
•    Multi-tahap penyulingan flash Bisa mencapai lebih dari 20 efek dengan input energi panas, seperti disebutkan dalam artikel.
•    Kompresi uap penguapan unit skala besar Komersial dapat mencapai sekitar 72 efek dengan masukan energi listrik, menurut produsen.
Ada banyak jenis proses distilasi multi-efek, termasuk satu disebut sebagai hanya distilasi multi-efek (MED), di mana beberapa ruang, dengan penukar panas intervensi, dipekerjakan.







BAB III
PENUTUP
A.    Kesimpulan
Berdasrkan pembahasan yang ada diatas maka dapat disimpulkan beberapa hal adalah sebagai berikut:
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih. Salah satu penerapan terpenting dari metode distilasi adalah pemisahan minyak mentah menjadi bagian-bagian untuk penggunaan khusus seperti untuk transportasi, pembangkit listrik, pemanas, dll. Bukti yang jelas distilasi pertama berasal dari bahasa Yunani. alkemis bekerja di Aleksandria pada abad pertama Masehi [2] . suling air sudah dikenal sejak setidaknya ca. 200 Masehi, ketika Alexander dari Aphrodisias menggambarkan proses penyulingan tersebut, orang-orang Arab mempelajari proses dari Mesir dan digunakan secara ekstensif dalam percobaan kimia mereka. Mereka memperkenalkan aparatus (seperti alembic, masih, dan retort) yang mampu sepenuhnya memurnikan zat kimia. Pada tahun 1500, Jerman alkemis Hieronymus Braunschweig menerbitkan  Liber de arte destillandi (Kitab Seni Distilasi), buku pertama semata-mata didedikasikan untuk subjek distilasi, diikuti tahun 1512 dengan versi yang diperluas banyak. Pada 1651, John Perancis menerbitkan The Art of Distilasi Inggris ringkasan utama pertama latihan, meskipun telah diklaim .
Macam macam model destilasi dibagi kedalam beberapa macam yakni destilasi ideal, destilasi kontinyu, destilasi batch dan lain sebagainya. Disamping itu ada juga destilasi model laboratorium yakni destilasi vakum, destilasi sederhana, destilasi molekul, destilasi sencitif dan lain sebagainya



B.    Saran
Saran yang dapat diberikan oleh penulis kepada kita semua adalah kita harus terus berusaha untuk belajar bagaimana cara kita mengelolah dan memanfaatkan kekayaan alam yang kita miliki seperti minyak, batu bara  dan bahan tambang lainnya karena kekayaan yang demikian adalah kekayaan alam yang tidak dapat diperbaharui kekayaan yang jika sudah habis tidak dapat diganti dengan baru lagi. Dan bila keaanan yang demikian  terjadi makabagaimana jadinya dengan generasi – gengerasi mudah kita kedepannya.




DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/distilasi
http://gedehace.blogspot.com/2009/03/ kuliah/destilasi/distilasi-part-1.html
http:// www-chem-is-try:org/sect=belajar&ext=destilation07-03
Ristiyani, Janik. 2008 .Laporan praktikum Kimia Organik II . Sintesis Klorofom .

Pompa

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ketempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Kenaikan tekanan cairan tersebut digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan pengaliran itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan ketinggian atau hambatan gesek. Klasifikasi pompa secara umum dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa kerja dinamis (non positive displacement pump). Salah satu jenis pompa kerja dinamis adalah pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya mengubah energi kinetik (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Pada Instalasi Pengolahan Air (IPA),sebagian besar pompa yang digunakan ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung (melingkar). Pompa sentrifugal merupakan pompa kerja dinamis yang paling banyak digunakan karena mempunyai bentuk yang sederhana dan harga yang relatif murah. Keuntungan pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa perpindahan positif adalah gerakan impeler yang kontinyu menyebabkan aliran tunak dan tidak berpulsa ,keandalan operasi tinggi disebabkan gerakan elemen yang sederhana dan tidak adanya katup-katup,kemampuan untuk beroperasi pada putaran tinggi, yang dapat dikopel dengan motor listrik, motor bakar atau turbin uap ukuran kecil sehingga hanya membutuhkan ruang yang kecil, lebih ringan dan biaya instalasi ringan,harga murah dan biaya perawatan murah.
2.1 Dasar-dasar Pemilihan Pompa

Dasar pertimbangan pemilihan pompa, didasarkan pada sistem ekonomisnya, yakni keuntungan dan kerugian jika pompa tersebut digunakan dan dapat memenuhi kebutuhan pemindahan fluida sesuai dengan kondisi yang direncanakan.
Yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis pompa adalah fungsi terhadap instalasi pemipaan, kapasitas, head, viskositas, temperature kerja dan jenis motor penggerak.
Kondisi yang diinginkan dalam perencanaan ini adalah:
a. Kapasitas dan head pompa harus mampu dipenuhi.
b. Fluida yang mengalir secara kontinu.
c. Pompa yang dipasang pada kedudukan tetap.
d. Konstruksi sederhana.

Universitas Sumatera Utara

e. Mempunyai efisiensi yang tinggi.
f. Harga awal relatif murah juga perawatannya.

Melihat dan mempertimbangkan kondisi yang diinginkan dalam perencanaan ini, maka dengan mempertimbangkan sifat pompa dan cara kerjanya, dipilih pompa sentrifugal dalam perencanaan ini, karena sesuai dengan sifat pompa sentrifugal, yakni :
a. Aliran fluida lebih merata.
b. Putaran poros dapat lebih tinggi.
c. Rugi-rugi transmisinya lebih kecil karena dapat dikopel langsung dengan otor penggerak.
d. Konstruksinya lebih aman dan kecil.
e. Perawatannya murah.

2.2 Head Pompa
Head pompa adalah energi yang diberikan ke dalam fluida dalam bentuk tinggi tekan. Dimana tinggi tekan merupakan ketinggian fluida harus naik untuk memperoleh jumlah energi yang sama dengan yang dikandung satu satuan bobot fluida pada kondisi yang sama. Untuk lebih jelasnya perhitungan dari head pompa dapat dilihat pada gambar 2.13 berikut ini.
Gambar 2.1. Prinsip hukum Bernoulli
Pada gambar ini terdapat dua buah titik dengan perbedaan kondisi letak, luas penampang, tekanan serta kecepatan aliran fluida. Fluida kerja mengalir dari kondisi pertama (titik 1) ke kondisi yang kedua (titik 2), aliran ini disebabkan oleh adanya suatu energi luar . Energi luar ini terjadi merupakan perbedaan tekanan yang terjadi pada kedua kondisi operasi (titik 1 dan 2), atau = ( -).Q
Sedangkan pada setiap kondisi tersebut terdapat juga suatu bentuk energi, yaitu energi kinetik (Ek) dan energi potensial (Ep) atau dapat dituliskan sebagai berikut :
- Untuk titik 1 :

Energi yang terkandung E1 = Ek1 + Ep1
= m1. + m1.g.h1
Universitas Sumatera Utara

- Untuk titik 2 :

Energi yang terkandung E2 = Ek2 + Ep2
= m2. + m2.g.h2
Dan hubungan dari kondisi kerja ini adalah Eo = E2 - E1, atau dapat dituliskan:
(P2-P1).Q = [ m2. + m2.g.h2] - [ m1. + m1.g.h1]
(P2-P1).Q = {( m2.) - (m1.) + (m2.g.h2) - (m1.g.h1)}…......…(1)
Dimana : Q = A . V = Konstan
M = ρ . A . V , dimana ρ1 = ρ2
Sehingga persamaan (1) di atas dapat dituliskan sebagai berikut :
(P2-P1)A.V = [(ρ.A.V3)2 - (ρ.A.V3)1] + ρ.A.V.g(h2 - h1)
(P2-P1) = ρ(- ) +ρ.g(h2h1)……………………………..(2)
Jika ρ (kg/m3) . g (m/s2) = γ (N/m3), maka persamaan (2) dapat disederhanakan menjadi :
= + ( h2-h1 )
Atau persamaan untuk mencari head pompa digunakan hukum Bernoulli yaitu :
+ + Z1 + Hp = + + Z2 + HL
Maka :
HP = + + Z2 - Z1 + HL
Dimana : adalah perbedaan head tekanan.
adalah perbedaan head kecepatan
Z2 - Z1 adalah perbedaan head potensial
HL adalah kerugian head ( head losses )
Dari rumus di atas dapat dilihat bahwa head total pompa diperoleh dengan menjumlahkan head tekanan, head kecepatan, head potensial, dan head losses yang timbul dalam instalasi pompa. Sementara head losses sendiri merupakan jumlah kerugian head mayor (hf) dan kerugian head minor (hm).
HL = hf + hm
2.3 Putaran spesifik
Universitas Sumatera Utara
Jenis impeler yang digunakan pada suatu pompa tergantung pada putaran spesifiknya. Putaran spesifik adalah putaran yang diperlukan pompa untuk menghasilkan 1 m degan kapasitas 1 m3/s, dan dihitung berdasarkan (Khetagurov. hal 205)
ns = 43tHQn
Dimana : ns = putaran spesifik [rpm]
n = putaran pompa [rpm]
Q = kapasitas pompa [gpm]
Hp= head pompa [ft]
2.4 Daya pompa
Daya pompa ialah daya yang dibutuhkan poros pompa untuk memutar impeler didalam memindahkan sejumlah fluida denga kondisi yang diinginkan. Besarnya daya poros yang dibutuhkan dapat dihitung berdasarkan ( Fritz dietzel. Hal 243 )
Np =
Dimana : Np = daya pompa [watt]
Q = kapasitas pompa [m3/s]
Hp = head pompa [m]
ρ = rapat jenis fluida [kg/m3]
ηp = effisiensi pompa
2.5 Aliran fluida
Aliran dalam pemipaan akan terjadi dari titik yang mempunyai head hidrolik yang lebih tinggi (energi internal per satu-satuan berat air) ke head yang lebih rendah, dimana terjadi kehilangan energi hidrolik di sepanjang pipa.
Kehilangan energi hidrolik sepanjang pipa secara umum disebabkan oleh :
A. Kerugian head mayor

Universitas Sumatera Utara
Kerugian head ini terjadi akibat adanya gesekan antara dinding pipa dengan fluida yang mengalir di dalamnya. Persamaan umum yang dapat digunakan untuk mencari headlosses akibat gesekan dalam pipa dapat dilakukan dengan menggunakan:
a. Persamaan Darcy - Weisbach
b. Persamaan Hazen - Williams

Kedua persamaan diatas memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing yaitu :
a. Persamaan Darcy - Weisbach
1. Memberikan hasil yang lebih baik untuk pipa yang relatif pendek.
2. Untuk sistem terdiri dari bermacam-macam pipa akan lebih rumit perhitungannya.
3. Populer atau sering dipakai untuk perhitungan dengan beda energi besar.

4. Persamaan ini secara teori paling bagus dan dapat digunakan ke semua jenis fluida.
b. Persamaan Hazen-Williams :
1. Umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head dalam pipa yang relatf sangat panjang seperti jalur pipa penyalur air minum.
2. Untuk sistem yang terdiri dari bermacam-macam pipa, perhitungannya akan lebih mudah disbanding Darcy - Weisbach.
3. Persamaan Hazen - Williams paling banyak digunakan untuk menghitung headlosses, tetapi biasa digunakan untuk semua fluida selai dari air dan digunakan hanya untuk aliran turbulen.

B. Kerugian Minor

Kerugian ini diakibatkan adanya perubahan dalam geometri aliran seperti katup, belokan, perubahan diameter pipa, sambungan saluran masuk dan keluar pipa. Dan kerugian minor dapat dihitung berdasarkan
hm = K
Dimana :
V = Kecepatan rata-rata aliran fluida dala suatu pipa [m/s]
g = gravitasi bumi [m/s2]
K = Koefisien minor loses
Universitas Sumatera Utara
2.6 Computational Fluid Dynamic (CFD) Fluent
Computational Fluid Dynamic (CFD) dapat dibagi menjadi dua kata, yaitu:
a. Computational : Segala sesuatu yang berhubungan dengan matematika dan metode numerik atau komputasi.
b. Fluid Dynamic : Dinamika dari segala sesuatu yang mengalir.

Ditinjau dari istilah di atas, CFD bisa berarti suatu teknologi komputasi yang memungkinkan untuk mempelajari dinamika dari benda-benda atau zat-zat yang mengalir.
Secara definisi, CFD adalah ilmu yang mempelajari cara memprediksi n fluida, perpindahan panas, reaksi kimia, dan fenomena lainnya denga menyelesaikan persamaan-persamaan matematika (model matematika). Dan Fluent adalah salah satu jenis program CFD yang menggunakan metode elemen hingga dan Fluent juga menyediakan fleksibilitas mesh yang lengkap, sehingga dapat menyelesaikan kasus aliran fluida dengan mesh (grid) yang tidak terstruktur sekalipun dengan cara yang relatif mudah. Penggunaan CFD umumya berhubungan dengan keempat hal berikut:
1. Studi konsep dari desain baru
2. Pengembangan produk secara detail
3. Analisis kegagalan atau troubleshooting
4. Desain ulang

2.6.1 Proses simulasi CFD

Pada uumnya terdapat tiga thapan yang harus dilakukan ketika kita melakukan simulasi CFD, yaitu:
a. Preprocessing

Preprocessing merupakan langkah pertama dala membangun dan menganalisis sebuah model dalam paket CAD (Computer Aided Design), membuat mesh yang sesuai kemudian menerapkan kondisi batas dan sifat-sifat fluidanya.
b. Solving

Solvers (program inti pencari solusi) CFD menghitung kondisi-kondisi yang diterapkan pada saat preprocessing.
c. Postprocessing

Postprocessing adalah langkah akhir dalam analisis CFD. Hal yang dilakukan pada langkah ini adalah mengorganisasi dan menginterpretasi data hasil simulasi CFD yang bisa berupa gambar, kurva, dan animasi.
Universitas Sumatera Utara

2.6.2 Metode Diskritisasi CFD

CFD sebenarnya mengganti persamaan-persamaan diferensial parsial dari kontinuitas, momentum, dan energi dengan persamaan-persamaan aljabar. CFD merupakan pendekatn dari persoalan yang asalnya kontinum (memiliki jumlah sel tak terhingga) menjadi model yang diskrit (jumlah sel terhingga).
Perhitungan / komputasi aljabar untuk memecahkan persamaan-persamaan diferensial ini ada beberapa metode (metode diskritisasi), diantaranya adalah:
a. Metode beda hingga
b. Metode elemen hingga
c. Metode volume hingga
d. Metode elemen batas
e. Metode skema resolusi tinggi

Fluen sendiri menggunakan metode volume hingga
Universitas Sumatera Utara

Makalah Pompa Sentrifugal

BAB I

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pompa, mungkin alat yang tidak begitu asing bagi kita dan apalagi bila ditanyakan apa Anda mengenal pompa?. Pertanyaan ini juga mungkin terlalu sederhana jika harus dilontarkan kepada mereka yang sudah bekerja di suatu pabrik, bahkan bagi orang awam sekalipun.
Jika disebut nama pompa tentu yang pertama kita ingat, adalah pompa air karena pompa ini mungkin yang berkenaan langsung dengan kehidupan kita sehari-hari. Padahal jenis pompa sebenarnya tidak hanya pompa air saja, ada banyak jenis pompa yang digunakan manusia untuk membantu meringankan tugasnya.
Pompa secara sederhana didefinisikan sebagai alat transportasi fluida cair. Jadi, jika fluidanya tidak cair, maka belum tentu pompa bisa melakukannya. Misalnya fluida gas, maka pompa tidak dapat melakukan operasi pemindahan tersebut. Namun, teknologi sekarang sudah jauh berkembang di mana mulai diperkenalkan pompa yang multi-fasa, yang dapat memompakan fluida cair dan gas. Namun dalam tulisan ini, hanya dibahas tentang pompa yang mengalirkan fluida cair, dan topiknya dipersempit untuk yang berjenis sentrifugal. Pompa jenis sentrifugal ini mungkin agak asing di telinga kita, padahal dia banyak memberi manfaat bagi kita, terutama untuk dunia industri.
.
BAB II
PEMBAHASAN
1.1 Sejarah dan perkembangan pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal merupakan pilihan utama para insinyur dalam aplikasi pompa. Hal ini di karenakan pompa sentrifugal sangat sederhana dan serbaguna. Pompa sentrifugal diperkenalkan oleh Denis Papin tahun 1689 di Eropa dan dikembangkan di Amerika Serikat pada awal tahun 1800-an. Pada awalnya pompa ini dikenal sebagai baling-baling Archimedean. Pada saat itu diproduksi untuk aplikasi head rendah yang mana fluida bercampur sampah dan benda padat lainnya. Dan awalnya mayoritas aplikasi pompa menggunakan pompa positive_displacement.


Gambar 1: Pompa Sentrifugal saat pertama dibuat

Tingkat kepopuleran pompa sentrifugal dimulai sejak adanya pengembangan motor elektrik kecepatan tinggi (high speed electric motors), turbin uap, dan mesin pembakaran ruangan (internal combustion engines). Pompa sentrifugal merupakan mesin berkecepatan tinggi dan dengan adanya pengembangan penggerak kecepatan tinggi telah memungkinkan pengembangan pompa menjadi lebih efisien.

Sejak tahun 1940-an, pompa sentrifugal menjadi pompa pilihan untuk berbagai aplikasi. Riset dan pengembangan menghasilkan peningkatkan kemampuan dan dengan ditemukannya material konstruksi yang baru membuat pompa memiliki cakupan bidang yang sangat luas dalam penggunaannya. Sehingga tidak mengherankan jika hari ini ditemukan efisiensi 93% lebih untuk pompa besar dan 50% lebih untuk pompa kecil.
Pompa sentrifugal modern mampu mengirimkan hingga 1,000,000,_ (gl/min) dengan head hingga 300 feet yang biasanya dipakai pada industri tenaga nuklir. Dan boiler feed pump telah dikembangkan sehingga dapat mengirimkan 300 (gl/min) dengan head lebih dari 1800 feet.
Pada fase selanjutnya pompa sentrifugal ini paling banyak digunakan di pabrik kimia. Pompa sentrifugal biasa digunakan untuk memindahkan berbagai macam fluida, mulai dari air, asam sampaislur ry atau campuran cairan dengan katalis padat (solid). Dengan desain yang cukup sederhana, pompa sentrifugal bisa disebut sebagai pompa yang paling populer di industri kimia.

1.2 Cara kerja pompa sentrifugal
Cairan masuk ke impeler dengan arah aksial melalui mata impeler (impeller eye) dan bergerak ke arah radial diantara sudu-sudu impeler (impeller vanes) hingga cairan tersebut keluar dari diameter luar impeler. Ketika cairan tersebut. meninggalkan impeler, cairan tersebut dikumpulkan didalam rumah pompa (casing).
Salah satu desain casing dibentuk seperti spiral yang mengumpulkan cairan dari impeler dan mengarahkannya ke discharge nozzle. Discharge nozzle dibentuk seperti suatu kerucut sehingga kecepatan aliran yang tinggi dari impeler secara bertahap turun. Kerucut ini disebut difuser (diffuser). Pada waktu penurunan kecepatan di dalam diffuser, energi kecepatan pada aliran cairan diubah menjadi energi tekanan.


1.3 Elemen-Elemen utama pompa sentrifugal
Secara garis besar elemen atau komponen-komponen utama dari pompa sentrifugal ini adalah sebagai berikut:

Gambar 2: Bagian – bagian utama Pompa Sentrifugal

Keterangan :
A.    Stuffing Box
Stuffing box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros pompa menembus casing.
B.    Packing
Digunakan untuk mencegah dan mengurangi kebocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes atau teflon.
C.   Shaft
Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan bagian – bagian berputar lainnya.


D.   Shaft Sleeve
Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.
E.    Vane
Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya cairan pada impeller.
F.    Casing
Merupakan bagian paling luar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor (guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis (single stage).
G.   Eye of impeller
Bagian sisi masuk pada arah isap impeller.
H.   Impeller
Impeller berfungsi untuk mengubah  energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk sebelumnya. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan.
I.      Wearing ring
Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller.
J.    Bearing
Beraing (bantalan) berfungsi untuk menumpu dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.
K.    Discharge nozzel
Berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluida keluar setelah dari impeller.


1.4 Macam – macam jenis impeler
1)    Impeler tertutup
Impeler tertutup merupakan impeler yang sudu-sudunya ditutup oleh dua buah dinding baik dibelakang maupun di depan sudu, pompa jenis ini cocok untuk fluida dengan sedikit sekali kotoran.
2)    Impeler setengah terbuka
Impeler jenis ini terbuka dibagian muka namun tertutup dibagian belakangnya. Pompa jenis ini digunakan untuk cairan yang mengandung sidikit kotoran.
3)    Impeler terbuka
Impeler ini terbuka di bagian depan maupun bagian belakangnya. Pompa ini digunakan untuk pemompaan fluida yang mengandung kotoran cukup tinggi.



Gambar 3: macam – macam jenis impeller








1.5 Sistem penyekat pompa sentrifugal
Dasar-dasar Penyekat (Seal)
Ada dua jenis seal: statis dan dinamis.
Seal statis dipakai di mana tidak ada gerakan yang  terjadi  pertemuan antara kedua permukaan yang akan disekat. Gasket dan O-ring merupakan contoh yang umum dari seal statis.
Seal Dinamis digunakan di mana ada permukaan yang bergerak relatif terhadap satu sama lain. Seal dinamis  misalnya digunakan pada poros yang berputar dan menghantarkan  power melalui dinding.

 
Gambar 4: Letak seal pada pompa sentrifugal

Sehingga dapat disimpulkan bahwa jenis seal yang dipakai pada pompa sentrifugal adalah jenis seal dinamis. Karena pertemuan yang disekat mengalami pergerakan relatif satu sama lain.

1.6 Kelebihan dan kekurangan pompa sentrifugal
Pada beberapa kasus pemanfaatan pompa sentrifugal, pompa ini memberikan efisiensi yang lebih baik dibandingkan pompa jenis displacement. Hal ini dikarenakan pompa ini memiliki keunggulan dari pompa lainnya. Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya :
1.    Konstruksinya sederhana dan kuat
2.     Operasinya andal
3.     Keausan yang terjadi cukup kecil
4.     Kapasitasnya besar
5.      Jalannya tenang
6.     Dapat digunakan untuk suhu tinggi
7.     Aliran zat cair tidak terputus– putus
8.     Tidak ada mekanisme katup
Namun disamping memiliki keunggulan pompa sentrifugal ini juga tidak luput dari yang namanya kelemahan. Adapun kelemahan dari pompa ini adalah:
1.    Kurang cocok untuk mengerjakan zat cair kental,  terutama pada aliran volume yang kecil.
2.     Tidak cocok untuk kapasitas yang kecil.
3.     Dalam keadaan normal pompa sentrifugal tidak dapat menghisap sendiri (tidak dapat memompakan udara).





1.7 Penggunaan pompa sentrifugal
Dalam kehidupan sehari-hari pompa sentrifugal banyak memberikan berbagai manfaat besar bagi manusia, terutama pada bidang industri. Secara umum pompa sentrifugal digunakan untuk kepentingan pemindahan fluida dari satu tempat ke tempat yang lainnya Berikut ini beberapa contoh lain pemanfaatan pompa sentrifugal, diantaranya:
1.    Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam
fasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal.
2.    Pada industri perkapalan pompa sentrifugal banyak digunakan untuk
memeperlancar proses kerja di kapal.
3.    Pompa sentrifugal WARMAN dirancang khusus untuk memompakan lumpur, bahan kimia, dan semua larutan cair yang bercampur dengan partikel padat.
4.    Pompa sentrifugal dan reciprocating RUHRUMPEN untuk berbagai jenis aplikasi, seperti: industri proses, perkapalan, dock & lepas pantai, oil & gas dan aplikasi umum lainnya.

1.8 Perawatan pompa sentrifugal
1.    Pemeriksaan kebersihan dan jumlahnya minyak pelumas pada bantalan (bearing), dan penggantian minyak pelumas pada rumah bantalan dilakukan tiap 3 bulan sekali.
2.     Pemeriksaan  kebocoran dari kotak packing.
3.     Jika pompa berhenti karena listrik padam pada waktu beropersi, sakelar listrik harus dibuka (dimatikan) dan pada saat bersamaan, katup keluar ditutup.
4.     Jika pompa tidak akan dioperasikan dalam dalam jangka waktu lama, zat cair di dalam pompa harus dibuang dan pompa dikeringkan.  





BAB III
KESIMPULAN
Berdasarkan pada bagian isi makalah dapat diambil beberapa buah kesimpulan:
a)    Pompa sentrifugal pertama kali dibuat pada tahun 1689 oleh Denis Papin di eropa dan dikembangkan di Amerika Serikat
b)    Pompa sentrifugal terdiri dari beberapa komponen-komponen yang utama diantaranya : stuffing box, packing, shaft, shaft sleeve, vane, casing, eye of impeller, impeller, wearing ring, bearing, discharge nozzel.
c)    Manfaat dari pompa sentrifugal banyak dipakai di bidang industri, seperti perminyakan, perkapalan dan lain-lain.
d)    Pompa sentrifugal lebih unggul dibanding pompa lainnya dalam beberapa hal.
e)    Perawatan pompa sentrifugal













DAFTAR PUSTAKA
www.cheresources.com/centrifugal...s3.shtml
http://bpompa.blogspot.com/2009/09/sejarah-pompa-sentrifugal_04.html
http://www.scribd.com/doc/27804524/pompa-sentrifugal#
Sularso, Tahara, Pompa dan Kompresor, PT Pradnya Paramita, Jakarta,2004
Skripsi " PERANCANGAN POMPA “LEAN AMINE PUMP”
BERKAPASITAS 1500 GPM TEKANAN 700 PSI" oleh Muhammad Nur Ali Mahmudi Semarang,Januari 2006

Perengkahan Katalis

Perengkahan katalis Perengkahan katalis terdiri dari dua jenis reaksi, yaitu perengkahan aromatik dan reaksi perpindahan hidrogen dan pembentukan kokas. Pada perengkahan aromatik, cincin aromatik stabil pada kondisi perengkahan katalis, tetapi rantai panjang alkil reaktif. Kemudahan perengkahan alkil aromatik bertambah dengan kenaikan panjang rantai alkil.

CH3CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3+CH3CHCH2CH3CH3+CHCH3CH
Produk parafinik hasil perengkahan katalis bercabang lebih banyak dari yang diperkirakan. Penjelasan atas hal tersebut diberikan dari reaksi hidrogen transfer seperti berikut :
nolefindecalinnparafintetraliniolefindecaliniparafintetralin−+→−+−+→−+
Karena reaksi isomerisasi olefin dan hidrogen transfer antara i-olefin dan decalin jauh lebih cepat dari pada reaksi lain, maka i-parafin dihasilkan lebih cepat dari parafin.
Berlawanan dengan perengkahan termis yang terjadi karena adanya reaksi rantai dari radikal bebas, produk reaksi antara yang terdapat dalam perengkahan katalis adalah fragmen-fragmen bermuatan positif yang disebut ion karbonium. Ion karbonium berbeda dengan radikal bebas karena mengandung elektron minus satu. Tipe reaksinya sebagai berikut :
Kilang Minyak Bumi Halaman 14 dari 18 Kontributor : Zulfan Adi Putra BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA
CH2CH3CH3CH3CH3CH3CHCH2+H+CH+C3H7++(CH2)nC3H8++CH3CH3CH+(CH2)nC3H7+RC3H8+R+
Oleh karena reaksi pertukaran ini, parafin dan naftenik menjadi reaktif.
Katalis yang digunakan adalah katalis padat yang bersifat asam dengan porositas tinggi dan tahan abrasi maupun perubahan temperatur. Bahan katalis terdiri dari silika dan alumina. Semakin banyak umpan, semakin tinggi hasil gasolin yang diperoleh. Sebagai contoh, suatu Fluid Catalytic Cracking Unit (FCCU) merengkah hidrokarbon MVGO dan HVGO menjadi produk-produk berupa gas ringan, LPG, nafta dan Light Cycle Oil (LCO).
Suatu FCCU terdiri dari tiga unit yang berfungsi antara lain :
a. unit cracking dan regenerasi yang berfungsi untuk merengkah umpan menjadi gas yang akan difraksinasi di kolom distilasi serta meregenerasi katalis di regenerator.
b. unit fraksinasi untuk memisahkan produk gas, LCO dan slurry.
c. unit light end untuk memisahkan gas LPG dan nafta dalam gas yang berasal dari bagian atas kolom fraksinasi.

3. Hydrocracking
Hydrocracking adalah proses untuk mengubah bahan dasar yang tak dapat dipergunakan untuk umpan unit perengkahan dan reformasi katalis karena kandungan logam, nitrogen dan belerang yang tinggi. Proses ini juga cocok untuk umpan dengan kandungan aromatik yang tinggi yang tidak dapat diproses secara perengkahan katalis.
Dari bahan dasar berkualitas rendah ini dapat dihasilkan gasolin, kerosin, minyak distilat tengah, minyak pelumas, umpan perengkahan katalis, umpan dasar petrokimia dan LPG.
Reaksi utama proses hydrocracking dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
a. Reaksi hydrocracking parafin

3'32'22CHRCHRHRCHCHR−+−→+−−−
b. Reaksi hidrodealkilasi
CH2R+H2+R-CH3
c. Reaksi hidrodesiklisasi
CH3CH2CH2CH2CH2CH3H2+
Kilang Minyak Bumi Halaman 15 dari 18 Kontributor : Zulfan Adi Putra BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA
Reaksi samping yang terjadi secara paralel adalah reaksi dekomposisi senyawa sulfur, nitrogen dan oksigen serta reaksi hidrogenasi olefin dan aromat.
a. reaksi dekomposisi
OHRCHHOHRCHNHHRHRNHSHHRHSHR232232222+→++−→++−→+−
b. reaksi hidrogenasi
CCCCCHCCCCClinierolefin−−−−→+−=−−2:
olefin siklis :
+H2
Katalis yang digunakan pada proses ini adalah katalis yang memiliki dua jenis pusat aktif, yaitu inti metal yang berfungsi untuk melangsungkan reaksi hidrogenasi/ dehidrogenasi dan inti asam yang berfungsi untuk melangsungkan reaksi perengkahan/ isomerisasi.
Hidro Cracker (HC) Unibon di UP II Dumai merengkah umpan HVGO (Heavy Vacuum Gas Oil) dan HCGO (Heavy Coking Gas Oil) untuk menghasilkan produk LPG, Light Naphtha, Light Kerosene, Heavy Kerosene dan Diesel. Kondisi reaksinya 290-495 oC, 35-175 kgf/cm2 dengan katalis DHC-6 yang merupakan silika alumina amorf sebagai base metal dengan kombinasi nikel, molibdenum, dan tungsten.

Kesetaraan Energi Panas Bumi

kesetaraaan energi panasbumi :
objective :
dapat memperkirakan/menghitung temperatur reservoir
paham/tahu bagaimana fluida terjebak
paham/tahu proses water-rock dan gas-rock interaction

3 g :
geologi
geofisika
geokimia

hal penting :
temperatur reservoir
sumber panas
permeabiliti & porositi
bentuk/dimensi jebakan
luas daerah prospek
pola alir fluida/hidrologi
monitoring (fluida dan reservoir)
up-grading model
strategi reinjeksi ? umur lapangan


geologi :

foto udara
rekonaisan bersama geokimia
survei geologi regional
survei geologi detil/survei alterasi
age dating
hazard geologi
drilling ? diskripsi cutting and core




out-put geologi :
permeability ? adularia
temperatur subsurface ? epidote, fi
heat source ? microdiorite
pola alir fluida reservoir ?
umur batuan ? k/ar
sejarah gunung api (evolusi magmatic)
lokasi sumur dan power plant
model tentative


geofisika :
survei resistiviti, mt atau csamt
survei graviti
survei magnetic atau aeromagnetic
self potensial
bor dangkal
leveling
gempa mikro


out-put geofisika :
batas daerah prospek/luas
bentuk/dimensi reservoir
kedalaman reservoir
model tentative
subsidence ?
pola alir fluida reservoir
perubahan masa direservoir
membantu strategi reinjeksi


geokimia :
foto udara
sampling seluruh manifestasi : air panas, gas, air hujan, danau, sungai dan isotop



isotope :
mapping alterasi ?monitoring kimia air, gas dan isotop tracer test


out-put geokimia :
temp. reservoir? geothermometer
permeabiliti? q manifestasi
sistim hidrologi
jenis fluida reservoir
prediksi scaling dan korosi
model tentative
perubahan entalphi selama produksi
up-grade model hidrologi
strategi reinjeksi ? flow pattern


model sistim panasbumi :
pada topografi terjal :
lateral flow
sublateral flow
pada topografi datar
    

Air Ketel FeedWater

Air ketel yang berasal dari feedwater masih mengandung zat-zat pengotor (impurities) yang jika berakumulasi di dalam boiler dapat mengurangi kinerja boiler. Untuk itu diperlukan blowdown untuk membersihkan kotoran-kotoran tersebut. Di sisi lain, kotoran-kotoran tersebut juga dapat berpengaruh pada kualitas uap yang keluar boiler menuju turbin. Jika uap yang dihasilkan boiler masih mengandung air dan kotoran maka akan merusak turbin, sehingga diperlukan proses pemurnian uap (steam purification) agar uap yang masuk turbin benar-benar berupa uap murni.

A.      Pendahulan
Ketel uap atau boiler, atau biasa disebut juga steam producer merupakan suatu alat yang digunakan untuk menghasilkan uap (steam) untuk keperluan pembangkitan tenaga (power), proses dan juga pemanas dalam industri. Berikut salah satu produk sistem boiler dalam industri:



Air yang disuplai ke dalam boiler dari feedwater (pengisi air ketel) masih mengandung kotoran-kotoran (impurities) yang berupa suspensi, garam-garaman, lumpur, maupun padatan-padatan. Kotoran tersebut dapat mengendap dan terakumulasi di dalam boiler apabila boiler beroperasi secara terus-menerus. Peningkatan konsentrat kotoran berupa padatan-padatan yang terlarut dalam air ketel dapat tercampaur dengan uap (steam)  sehingga menyebabkan kerusakan pada pipa, steam traps, maupun operasi alat-alat yang lain, khususnya pada turbin.
Adapun peningkatan konsentat berupa suspensi yang berupa lumpur (sludge) akan berpengaruh pada efisiensi boiler dan proses heat transfer .
Untuk mengatasi permasalahan di atas, maka air dalam boiler perlu dilakukan pembersihan atau “blowdown” secara berkala untuk mengontrol tingkat konsentrat kotoran tersebut di dalam boiler. Blowdown pada permukaan air boiler (surface water blowdown) biasanya dilakukan secara berkala untuk mengurangi jumlah padatan terlarut dalam air ketel. Adapun blowdown pada bagian dasar boiler (bottom blowdown) berfungsi untuk membuang kotoran berupa lumpur (sludge) yang mengendap di dasar boiler.
Boiler blowdown yang dilakukan secara periodik sangat penting. Namun, blowdown yang tidak benar dapat menyebabkan peningkatan konsumsi bahan bakar, tambahan perlakuan kimiawi lain (chemical treatment) dan heat loss.

B.      Keuntungan Blowdon Boiler
  Mengurangi penggunaan air, bahan bakar dan perlakuan kimiawi
  Mengurangi biaya perawatan dan perbaikan
  Uap yang lebih effisien dan bersih
  Mengurangi biaya operasi (pengurangan pada konsumsi bahan bakar, perlakuan kimiawi dan heat loss)
  Meminimalkan energi loss hingga 2 % dari total kebutuhan energi yang diperlukan.
   Persamaan
Untuk menghitung rasio jumlah blowdown  yang diperlukan, dihitung menggunakan rumus:


Dimana:

 Cfeedwater  = Konsentrasi kimia terukur dalam feed water
 Cblowdown  = Konsentrasi kimia terrukur dalam boiler

Batas konsentrat yang diperbolehkan untuk air ketel yang berasal dari feedwater ditentukan berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh American Boiler Manufacturers Association (ABMA), sebagai berikut:



D.      Automatic Blowdon Control
Ada dua jenis tipe boiler blowdown yaitu manual dan automatic. Namun, manual blowdown memilki kekurangan seperti:
  Secara rutin harus mengecek sampel air
  Secara rutin harus melalukan penyesuaian blowdown
  Tidak dapat mengetahui secara pasti kapan dan berapa lama menggunakan blowdown
  Tidak dapat secara langsung merespon terhadap perubahan kondisi feed water



Adapun keuntungan menggunakan automatic blowdown adalah sebagai berikut:
  Pengamatan terhadap konduktivitas air dapat dilakukan secara konstan
  Mengurangi biaya operasional
  Dapat menyesuaikan laju blowdown terhadap zat kimia air
  Dapat mengatur laju blowdown mendekati batas maksimum dari tingkat dissolved solid yang diinginkan
  Mengubah blowdown manual menjadi blowdown otomatis dapat mengurangi penggunaan energi boiler menjadi 2-5% dan mengurangi waterlosses boiler sampai 20%

E.      Blowdon Heat Recovery Unit
                  Pengambilan heat loss dalam boiler blowdown dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
  Flash Tank System
Flash tank system ditunjukkan pada gambar di bawah ini yang dapat digunakan ketika pembiayaan dan pengoperasian yang dikeluarkan harus dikurangi hingga minimum. Dalam sistem ini, blowdown dialirkan melalui flash tank, kemudian akan diubah menjadi uap bertekanan rendah. Uap bertekanan rendah ini sangat sesuai dengan tipe deaerator atau pemanas makeup water (penampung air ).



Pada diagram di atas flash steam  hanya digunakan untk proses pemanasan awal makeup  water pada atmospheric deaerator. Kondensat panas yang dihasilkan dari blowdown dialirkan menuju drain.
   Heat Exchanger
   Flash Tank System-Heat Exchanger (Gabungan)
Sistem di bawah ini menunjukkan tentang proses Flash Tank System-Heat Exchanger. Temperatur blowdown meninggalkan flash tank biasanya masih berada di atas 220 0F. kalor dari flash blowdown dapat digunakan untuk memanaskan makeup water dengan mengalirkannya ke heat exchanger, sembari mendinginkan blowdown secara bersamaan. Pemanasan makeup water pada boiler dapat menghemat biaya bahan bakar.


    Dengan penambahan cold water storage tank  dan circulation pump  melalui heat exchanger, tidak mengharuskan cold makeup water dan  blowdown terjadi dalam waktu yang bersamaan.

SIGNIFIKASI PENGUJIAN MINYAK SOLAR

Pendahuluan

Bahan bakar solar atau minyak solar adalah bahan bakar yang digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi di atas 1000 rpm. Bahan bakar solar disebut juga High Speed Diesel (HSD) atau Automotif Diesel Oil (ADO). Pada motor diesel penyalaannya adalah penyalaan kompresi, merupakan jenis mesin Internal Combustion Engine. Berbeda dengan motor bensin dimana motor bensin penyalaannya menggunakan busi motor, baik dua langkah maupun empat langkah. Minyak solar adalah campuran kompleks hidrokarbon C15 – C20 , yang mempunyai trayek didih antara   260–315 oC. Mutu minyak solar yang baik adalah bahwa minyak solar harus memenuhi batasan sifat – sifat yang tercantum pada spesifikasi dalam segala cuaca. Secara umum minyak solar adalah mudah teratomisasi menjadi butiran – butiran halus, sehingga dapat segera menyala dan terbakar dengan sempurna sesuai dengan kondisi dalam ruang bakar mesin.

Beberapa batasan sifat–sifat minyak solar, baik sifat fisika maupun sifat kimia yang harus dipenuhi di dalam penggunaannya adalah :

–    Mesin mudah di starter dalam keadaan dingin

–    Tidak menimbulkan ketukan

–    Mempunyai kemampuan pengkabutan yang sempurna

–    Mempunyai komposisi kimia yang tidak menyebabkan pembentukan kerak (forming deposits)

–    Tidak menimbulkan pencemaran udara

2.   Karakteristik Minyak Solar

Penggunaan minyak solar harus aman, tidak membahayakan manusia, tidak merusak mesin, harus efisien dalam penggunaanya serta tidak menimbulkan pencemaran bagi lingkungan. Untuk memberi jaminan mutu bagi pelanggan dalam hal keselamatan dan kenyamaan, minyak solar secara cepat dapat dilihat dari sifat/spesifikasi.

Sifat-sifat Minyak Solar :

1.        sifat umum    5.        sifat kestabilan

2.        sifat mutu pembakaran    6.        sifat kemudahan mengalir

3.        sifat penguapan    7.        sifat keselamatan

4.        sifat pengkaratan       

2.1  Sifat Umum

Sifat umum minyak solar sangat erat hubungannya dengan pemuatan, kontaminasi, material balance dan transaksi jual – beli.

Sifat umum minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    Specific Gravity 60/60 oF, ASTMD 1298

–    Density 15 oC, ASTMD 1298

2.2  Sifat Mutu Pembakaran ( ignition quality)

Minyak solar dapat memberikan kerja mesin yang memuaskan apabila dapat menghasilkan pembakaran sempurna dalam ruang bakar. Udara yang dikompresikan ke dalam ruang bakar mesin sampai tekanan antara 20 – 30 kgf/cm2 sehingga suhu dalam ruang bakar berkisar 650–750 oC. Pembakaran yang sempurna dapat dilakukan dengan menginjeksikan bahan bakar (berupa kabut) ke dalam ruang bakar yang di dalamnya terdapat udara panas sehingga mampu menyalakan bahan bakar. Pembakaran yang terjadi menyebabkan tekanan dalam ruang bakar naik secara mendadak dan menimbulkan tenaga. Bila hal ini dipenuhi, maka tidak akan terjadi ketukan (knocking) di dalam mesin.

Ketukan (knocking)

Ketukan dalam mesin diesel terjadi akibat keterlambatan terbakarnya bahan bakar di dalam ruang bakar. Ini disebabkan oleh terjadinya akumulasi bahan bakar di dalam ruang bakar, dan begitu terbakar maka akan terjadi ledakan secara berturut – turut.

Jarak waktu antara bahan bakar diinjeksikan ke ruang bakar (silinder) sampai saat terbakar, disebut waktu tunda (delay period), dinyatakan dalam menit.  Waktu tunda yang panjang akan menyebabkan terakumulasinya bahan bakar cukup banyak, akibatnya terjadi penyalaan yang spontan dan akan menimbulkan suatu kenaikkan tekanan yang mendadak dan mengakibatkan pukulan yang hebat pada ruang bakar. Hal ini dapat menimbulkan suara yang keras yang selanjutnya disebut Diesel Knock.

Sifat mutu pembakaran adalah salah satu ukuran sifat bahan bakar minyak solar. Minyak solar bermutu rendah mempunyai waktu tunda lebih lama. Sifat ini ditunjukkan oleh besar kecilnya angka setana (cetane number).

Sifat mutu pembakaran minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    Diesel Index

–    Cetane Index

–    Cetane Number

 2.3   Sifat Penguapan (volatility)

Dalam penggunaannya, diharapkan bahwa minyak solar akan teruapkan sempurna dan terdistribusikan merata di dalam ruang bakar, sehingga dapat terbakar sempurna. Karena bahan bakar dapat terbakar sempurna, mengakibatkan mudahnya starting pada mesin, waktu pemanasan mesin dan akselerasi. Jika minyak solar sulit untuk terjadi penguapan maka minyak solar tersebut akan sulit pula untuk memenuhi kemudahan start mesin dan rendahnya akselerasi mesin. Bila tingkat penguapannya rendah, ini menunjukkan bahwa di dalam minyak solar terdapat fraksi yang lebih berat.

Sifat penguapan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    Distilasi ASTMD 86

–    Flash Point ASTMD 93

2.4   Sifat Pengkaratan (corrosivity)

Unsur-unsur dalam minyak solar di samping hidrokarbon, terdapat pula unsur-unsur sulfur, oksigen, nitrogen, halogen dan logam. Senyawa unsur yang bersifat korosif adalah senyawa sulfur. Senyawa-senyawa sulfur dalam minyak solar yang korosif dapat berupa hidrogen sulfida, merkaptan, tiofena. Pada pembakaran bahan bakar senyawaan sulfur akan teroksidasi oleh oksigen dalam udara menghasilkan oksida sulfur. Bila oksida sulfur ini bereaksi dengan uap air akan menghasilkan asam sufat. Terbentuknya asam sulfat ini dapat bereaksi dengan logam, terutama dalam gas buang. Terdapatnya senyawaan sulfur dalam minyak solar dapat juga ditunjukkan oleh tingkat keasaman minyak solar itu. Makin tinggi sifat keasaman sifat pengkaratan makin besar terutama bila minyak solar terdapat strong acid number.  

Sifat pengkaratan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    kandungan sulfur, ASTM D. 1266

–    copper strip corrosion, ASTMD 130

–    strong acid number, ASTMD 974

–    total acid number, ASTMD 974

2.5  Sifat Kebersihan (cleanless)

Sifat kebersihan minyak solar yang berhubungan dengan ada / tidaknya kotoran yang terdapat di dalam minyak solar, sebab kotoran ini akan berpengaruh terhadap mutu, karena dapat mengakibatkan kegagalan dalam suatu operasi dan merusak mesin. Kotoran itu dapat berupa air, lumpur, atau endapan atau sisa pembakaran yang berupa abu dan karbon. Untuk itu makin kecil adanya kotoran di dalam minyak solar makin baik mutu bahan bakar tersebut.  

Sifat kebersihan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    Color ASTM, ASTMD 1500

–    Water content, ASTMD 96

–    CCR (10 % vol. bottom), ASTMD 189

–    Ash content, ASTMD 482

–    Sediment by Extraction, ASTMD 473

2.6  Sifat Keselamatan

Sifat keselamatan minyak solar meliputi keselamatan di dalam pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan. Minyak solar harus memiliki salah satu sifat keselamatan yaitu  bahwa minyak solar tidak terbakar akibat terjadi loncatan api.

Sifat kebersihan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    Flash Point, ASTMD 93

2.7  Sifat Kemudahan Mengalir

Sifat kemudahan mengalir minyak solar dinyatakan sebagai viskositas dinamik dan viskositas kinetik. Viskositas dinamik adalah ukuran tahanan untuk mengalir dari suatu zat cair, sedang viskositas kinetik adalah tahanan zat cair untuk mengalir karena gaya berat. Bahan yang mempunyai viskositas kecil menunjukkan bahwa bahan itu mudah mengalir, sebaliknya bahan dengan viskositas tinggi sulit mengalir. Suatu minyak bumi atau produknya mempunyai viskositas tinggi berarti minyak itu mengandung hidrokarbon berat (berat molekul besar), sebaliknya viskositas rendah maka minyak itu banyak mengandung hidrokarbon ringan.

Viskositas minyak solar erat kaitannya dengan kemudahan mengalir pada pemompaan, kemudahan menguap untuk pengkabutan dan mampu melumasi fuel pump plungers.   Penggunaan bahan bakar yang mempunyai viskositas rendah dapat menyebabkan keausan pada bagian-bagian pompa bahan bakar. Apabila bahan bakar mempunyai viskositas tinggi, berarti tidak mudah mengalir sehingga kerja pompa dan kerja injektor menjadi berat.

Sifat kebersihan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :

–    Viskositas Kinematik, ASTMD 445

–    Pour Point, ASTMD 97

3.  Signifikansi Pengujian Minyak solar

Berdasarkan atas spesifikasi, parameter uji dan metode uji standar minyak solar seperti ditunjukkan pada Tabel 3 – 1

Tabel 3 – 1 :  SPESIFIKASI MINYAK SOLAR

No.    Parameter    Satuan    Batasan    Metode 

            Min    Max    ASTM    Lain

                       

1.        Specific Gravity at 60/60oF    –    0,820    0,870    D 1298   

2.        Density 15 oC    gr/ml    0,815    0,870    D 1298   

3.        Color ASTM    –    –    3,0    D 1500   

4.        Cetane Number or     –    45    –    D 613   

5.        Alternatively Calculated Cetane Index    –    48    –    D 976   

6.        Viscosity Kinematic at 100oF    cSt    1,6    5,8    D 445   

7.        Pour Point    oF    –    18    D 97   

8.        Sulphur Content    % wt    –    0,5    D 1552   

9.        CCR (10 % vol. bottom)    % wt    –    0,1    D 189   

10.        Water Content    % wt    –    0,05    D 96   

11.        Sediment by Extraction    % wt    –    0,01    D 473   

12.        Ash Content    % wt    –    0,01    D 482   

13.        Copper strips (3 hrs/100oC)        –    No. 1    D 130   

14.        Strong Acid Number    mg KOH/gr    –    Nol    D 974   

15.        Total Acid Number    mg KOH/gr    –    0,6    D 974   

16.        Flash Point    oC    60    –    D 93   

17.        Distilasi                D 86   

    IBP    oC    –    –       

    10 % vol. Rec.    oC    –    –       

    50 % vol. Rec.    oC    –    –       

    90 % vol. Rec.    oC    –    –       

    Rec.at 300oC    % vol.    40    –       

                       

3.1  Pengujian  Specific Gravity dan Density, ASTMD 1298

    Specific Gravity (Relative density) adalah perbandingan massa sejumlah volume zat pada suhu tertentu terhadap massa air murni dengan volume yang sama pada suhu yang sama atau suhu yang berbeda.

Oleh sebab itu specific gravity dinyatakan dengan dua angka suhu. Angka pertama menunjukkan suhu zat, sedang angka kedua menunjukkan suhu air.  Umumnya suhu acuan meliputi 60/60oF, 20/20oC, 20/4oC. Kedua suhu acuan harus dinyatakan secara eksplisit.

    API gravity adalah fungsi khusus dari realtive density (specific gravity) 60/60 oF, dinyatakan dengan  rumusan :

                                  oAPI =  141,5 / (sp gr 60/60 oF) – 131,5    

Berat jenis API tidak diperlukan pernyataan suhu acuan, sebab 60oF sudah termasuk dalam definisi.

    Density adalah berat cairan per unit volume pada 15 oC dan 101,325 kPa dengan satuan standar pengukuran misalnya kg/m3

Penetapan specific gravity (relative density), atau API gravity dan density ditetapkan dengan metode hidrometer akan sangat akurat apabila suhu contoh sama atau mendekati sama dengan suhu acuan. Specific Gravity (SG) dan API gravity dan density dikoreksi dengan menggunakan Tabel Pengukuran Minyak mendasarkan pada angka muai rata-rata dari tipikal material.. Suhu uji yang baik mendekati suhu acuan, atau bila suhu yang digunakan yang berhubungan dengan pengukuran minyak curah mempunyai selisih ± 3oC.

a.  Ruang Lingkup

    Metode uji ini mencakup penetapan secara laboratorium dengan menggunakan hidrometer gelas, untuk penetapan specific gravity (relative density), atau API gravity atau density suatu minyak mentah, produk minyak bumi atau campuran produk minyak bumi dan produk non minyak bumi, yang biasa ditangani sebagai cairan dan mempunyai tekanan uap Reid  101,325 kPa (14,696 psi) atau lebih kecil

    Nilai diukur dengan hidrometer baik pada suhu acuan ataupun suhu lain yang dikehendaki, dan pembacaan dikoreksi terhadap suhu acuan dengan menggunakan Tabel Pengukuran Minyak; nilai yang diperoleh pada pembacaan hidrometer pada suhu lain selain suhu acuan bukan pengukuran specific gravity.

    Nilai ditetapkan sebagai specific gravity (SG), dan density ditetapkan dari pengukuran SG dan pengukuran suhu dengan menggunakan Tabel Pengukuran Minyak.

c.    Ringkasan Metode Uji

    Tuangkan contoh ke dalam silinder hidrometer yang bersih yang  suhunya telah dibuat tetap tanpa terjadi percikan, hindari terbentuknya gelembung udara, dan minimalkan penguapan konstituen titik didih rendah bagi contoh-contoh yang mudah menguap.

    Tempatkan silinder yang berisi contoh uji pada posisi tegak di tempat yang bebas dari hembusan udara dan yang media suhu sekitar tidak berubah lebih dari 2oC selama waktu yang diperlukan sampai pengujian selesai. Masukkan termometer yang sesuai atau alat pengukur suhu dan aduk contoh uji dengan batang pengaduk, gunakan kombinasi gerakan dari gerakan vertikal dan gerakan memutar untuk memperoleh suhu dan kerapatan merata di seluruh silinder hidrometer. Catat suhu contoh dengan ketelitian 0,1oC dan ambil termometer/alat pengukur suhu dan batang pengaduk dari silinder hidrometer.

    Tenggelamkan hidrometer yang sesuai ke dalam cairan dan lepaskan apabila telah berada dalam posisi keseimbangan, batang termometer yang berada di atas permukaan cairan dijaga agar tidak basah saat hidrometer mengapung bebas.

    Apabila hidrometer telah diam mengapung bebas dari dinding silinder,  catat pembacaan skala hidrometer dengan ketelitian satu per lima pembagian skala penuh

Gambar 1 : Pembacaan skala hidrometer   Untuk Cairan Transparan

Perhitungan

Specific gravity pada 60/60 oF (SG 60/60 oF) dan density 15 oC diperoleh dengan mengkonversikan pembacaan skala hidrometer dan suhu sampel dengan menggunakan bagian yang sesuai dari Tabel Pengukuran Minyak (TPM) ASTMD 1250, sesuai Tabel 21 untuk SG 60/60oF atau Tabel 3 untuk API gravity atau Tabel 51 untuk density 15oC .

Gambar 2:   Pembacaan skala hidrometer Untuk Cairan Opaque

Laporan

    Laporkan nilai SG 60/60 oF dengan tidak berdemensi pada dua suhu acuan, dengan ketelitian 0,0001.

    Laporkan nilai akhir API gravity dengan ketelitian 0,1 oAPI

    Laporkan nilai Density 15 oC dalam kilogram per kubik meter dengan ketelitian 0,1 kg/m3

c. Signifikansi

1.    Ketepatan pengukuran SG 60/60 oF atau API gravity atau density 15 oC dari minyak bumi  dan produk-produknya diperlukan untuk konversi volume terukur ke volume atau massa, atau keduanya, pada suhu acuan standar selama pelaksanaan transfer.

Metode uji ini sangat sesuai untuk penetapan SG 60/60 oF atau API gravity atau density 15 oC dari cairan transparan berviskositas rendah. Metode uji ini juga dapat digunakan untuk cairan kental dengan mendiam-kan hidrometer untuk beberapa waktu sampai mencapai keseimbangan, dan untuk cairan gelap dengan menggunakan koreksi meniskus yang sesuai. Apabila digunakan dalam hubungannya dengan pengukuran minyak curah, kesalahan koreksi volume dapat diminimalkan dengan pengamatan pembacaan hidrometer pada suhu yang berdekatan dengan suhu minyak curah itu.  SG 60/60 oF atau API gravity atau density 15 oC adalah faktor penentu mutu dan harga minyak mentah. Tetapi, sifat minyak ini merupakan suatu indikasi yang tidak jelas atas mutunya karena itu dikorelasikan dengan sifat-sifat yang lain. SG 60/60 oF atau density 15 oC merupakan suatu indikator mutu yang penting bagi bahan bakar otomotif, aviasi dan bahan bakar kapal, dimana density berpengaruh terhadap penyimpanan, penanganan dan pembakaran.

d.  Interpretasi

Penyimpangan nilai SG 60/60 oF atau density 15 oC menunjukkan bahwa bahan bakar minyak tidak memenuhi spesifikas. Density, relative density  (specific gravity) atau API gravity adalah faktor penentu mutu dan harga minyak mentah. Tetapi, sifat minyak ini merupakan suatu indikasi yang tidak jelas atas mutunya karena itu harus dikorelasikan dengan sifat-sifat yang lain.

 Interpretasi hasil pengujian terhadap SG 60/60 oF, atau density 15 oC adalah :  

Bila diperoleh hasil uji untuk SG 60/60 oF minyak solar adalah 0,820 – 0,870, atau density 15 oC  adalah 0,815 – 0,870, maka minyak solar itu tidak terkontaminasi

Bila hasil uji SG 60/60 oF adalah   0,820, atau density 15 oC   0,815 maka minyak solar itu :      

        –  terkontaminasi oleh fraksi ringan

        –  mengandung banyak senyawaan parafin

Bila hasil uji SG 60/60 oF atau density 15 oC minyak solar adalah   0,870, maka minyak solar itu : 

       –  terkontaminasi oleh fraksi berat

       –  mengandung banyak senyawaan naften dan aromat

3.2    Pengujian Color ASTM, ASTMD 1500

Metode uji ini menggantikan metode uji D155. Metode D1500 lebih baik dari metode D155 dalam tiga hal: (1) gelas standar dispesifikasikan lebih mendasar;  (2) perbedaan kromatis antara gelas standar yang berurutan seragam diseluruh skala; dan (3) standar warna yang lebih terang mendekati warna produk minyak.

Hubungan antara skala warna ASTM dan warna ASTM Union (Metode Uji D155) tidak dapat dinyatakan dengan tepat karena perbedaan yang diketahui muncul diantara standar warna ASTM Union saat sedang dipakai. Perbedaan yang signifikan antara standar Warna Union yang sedang dipergunakan sebagai standar resmi perusahaan.

Standar Warna ASTM Union dispesifikasikan di dalam Analisis Warna Lovibond.  Hal ini menunjukkan bahwa spesifikasi warna standar gelas sudah tidak tepat.   Warna ASTM Union dibuat satu seri Master Standar Gelas.   Standar ini dipercayakan kepada perusahaan yang telah mendapat ijin untuk membuat kolorimeter ASTM Union.

Terdapat korelasi antara Master Standar Union Color dan skala Warna ASTM secara spectrometer diberikan pada gambar Korelasi antara skala warna ASTM  dan warna ASTM Union.   Spesifikasi untuk skala Warna ASTM membatasi variasi maksimum dalam warna menjadi kira-kira ( 0,1 warna. Variasi pada Skala Warna Union yang diketahui ada sampai sebesar 0,5 warna.

a. Ruang Lingkup.

Metode uji ini meliputi penetapan warna berbagai produk minyak bumi seperti minyak lumas, minyak pemanas, minyak diesel, dan lilin minyak bumi.

Metode uji ini melaporkan hasil yang dinyatakan sebagai “Warna ASTM”.

b. Ringkasan Metode Uji

Contoh cair diletakkan dalam tabung uji dan disinari dengan sumber cahaya, kemudian warnanya dibandingkan dengan piringan gelas berwarna standar yang nilainya berkisar dari 0,5 sampai 8,0 Bila warna yang tepat tidak ditemukan, atau warna contoh berada diantara dua warna standar, maka dilaporkan sebagai warna yang lebih tinggi.

c. Signifikansi

Penentuan warna produk minyak bumi digunakan terutama untuk keperluan kontrol pabrik dan suatu ciri mutu yang penting karena warna paling mudah teramati oleh pemakai produk. Dalam beberapa kasus warna bertindak sebagai indikasi dari tingkat kemurnian bahan. Bila kisaran warna produk diketahui, variasi diluar kisaran yang ditentukan dapat merupakan indikasi kemungkinan terkontaminasi dengan produk lain. Tetapi, warna tidak selalu menunjukkan mutu produk dan jangan diperlakukan istimewa pada spesifikasi produk.

d.  Interpretasi

    Warna dari bahan bakar minyak solar adalah untuk indikasi kontaminasi baik oleh bahan bakar residu, air ataupun  kotoran padat.  Pada spesifikasi minyak solar warna dibatasi maksimum 3,0 warna ASTM. Oleh sebab itu bila dari hasil pengujian diperoleh warna lebih besar dari 3,0 warna ASTM, maka bahan bakar itu terkontaminasi oleh produk lain, air atau kotoran padatan.

3.3  Pengujian Angka Setana, ASTMD 613

Angka setana (cetane number) adalah sebuah ukuran unjuk kerja penyalaan bahan bakar minyak diesel yang diperoleh dengan membandingkannya terhadap bahan bakar acuan (reference fuels) di dalam mesin uji yang telah distandardisasi. Dalam konteks metode ini, pengertian unjuk kerja penyalaan adalah waktu kelambatan penyalaan bahan bakar sebagai ditetapkan di dalam mesin uji standar pada kondisi tertentu dalam hal kecepatan aliran bahan bakar, waktu injeksi, dan rasio kompresi. Kompresi rasio adalah perbandingan volume ruang pembakaran termasuk ruang pembakaran awal (precombustion) dengan piston pada titik mati bawah terhadap volume dengan piston pada titik api atas.

Kelambatan penyalaan (delay ignition) adalah periode waktu dinyatakan dalam derajad sudut putaran gardan antara bahan bakar mulai diinjeksikan dan bahan bakar mulai menyala. Waktu injeksi adalah waktu awal dalam satu siklus pembakaran diukur dalam derajad putaran gardan dimana bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar.    

Dikatakan angka setana karena dari hasil pengujian diperoleh angka pada mesin CFR No.F5 yang menunjukkan sifat kelambatan pembakaran dari bahan bakar. Makin tinggi nilai angka setana, menunjukkan bahwa bahan bakar mutunya makin tinggi, sebab semakin pendek kelambatan pembakaran. Ini berarti jumlah bahan bakar yang digunakan semakin sedikit sehigga mesin mempunyai efisiensi tinggi.   Karena itu angka setana yang tinggi memberikan kenaikkan tekanan yang cepat dan tekanan maksimum yang rendah, sehingga mengurangi suara pembakaran.

Pada mesin CFR No. F5 angka setana ditentukan dengan menggunakan persen volume campuran dari n-setana (heksa dekana) dan hepta metil nonana.

Dirumuskan :

              angka setana   =   (% vol n – setana)  +  0,15 (% vol hepta metil nonana

a.   Ruang Lingkup.

Metode uji ini digunakan untuk penetapan kemampuan bahan bakar diesel dinyatakan dalam term dari sebuah skala angka setana dengan menggunakan standar silinder tunggal, siklus empat langkah, kompresi rasio yang bervariasi, mesin diesel injeksi tak langsung.  

Skala angka setana mencakup kisaran dari nol (0) sampai 100, tetapi tipikal pengujian angka setana dalam kisaran 30 – 65.

b. Ringkasan Metode Uji

     Metode ujian ini dilakukan dengan menggunakan mesin CFR F5, prinsipnya adalah dengan membandingkan karaktersitik pembakaran di dalam mesin uji dengan campuran bahan bakar acuan yang angka setananya diketahui pada kondisi operasi standar. Dilakukan dengan menggunakan prosedur bracking handwheel dimana kompresi rasio dari contoh divariasi dan angka setana contoh diperoleh dengan interpolasi dari dua acuan bahan bakar bracking dinyatakan sebagai kelambatan pembakaran spesifik dalam term pembacaan roda tangan (handwheel).

Perhitungan

Hitung pembacaan handwheel rata–rata untuk contoh dan masing–masing bahan bakar acuan

Hitung angka setana dengan cara interpolasi dari rata–rata pembacaan handwheel yang sebanding dengan angka setana bracketing campuran bahan bakar acuan dengan persamaan :

CNs  = CNLRF + ( HWs – HWLRF) (CNHRF – CNLRF) (HWHRF – HWLRF)

dimana :

CNs  = angka setana Contoh

CNLRF = angka setana Bahan Bakar Acuan rendah

CNHRF = angka setana Bahan Bakar Acuan tinggi

HWs = pembacaan handwheel Contoh

HWLRF = pembacaan handwheel Bahan Bakar Acuan rendah

HWHRF = pembacaan handwheel Bahan Bakar Acuan tinggi

Tidak dibenarkan menggunakan persent volume campuran bahan bakar acuan dikonversi ke persen angka setana

Laporan

Laporan dinyatakan sebagai Angka Setana

Bila contoh sebelum diuji disaring, dalam laporan diberi keterangan

Laporkan nilai angka setana dengan ketelitian satu angka dibelakang koma. Bila diperoleh  angka kedua dari dua angka dibelakang koma adalah 5, lakukan pembulatan seperti contoh berikut ; 35,55 dan 35,65 menjadi 35,6.

c.   Signifikansi

Angka setana adalah ukuran karakteristik pembakaran dari bahan bakar diesel dalam mesin pembakaran kompresi

Pengujian ini digunakan oleh pabrik mesin, kilang minyak dan pemasaran, dan dalam komersial sebagai ukuran spesifikasi utama yang berhubungan antara bahan bakar dan mesin. Angka setana ditetapkan pada kecepatan tetap di dalam sebuah ruang bakar awal (precombustion) jenis mesin penguji pembakaran kompresi  Pengujian ini mungkin dapat digunakan untuk bahan bakar bukan konvensional seperti misalnya bahan bakar sintetis, minyak tumbuhan, dan lainnya.

d.   Interpretasi

     

Pada spesifikasi minyak solar ditetapkan nilai angka setana yaitu minimum 45.

Bila diperoleh angka setana di atas 45, berarti bahan bakar solar mempunyai angka setana tinggi. Makin tinggi angka setana makin pendek kelambatan pembakaran. Makin pendek kelambatan pembakaran makin sedikit jumlah bahan bakar yang terdapat di dalam ruang pembakaran, ini akan memberikan kenaikkan tekanan yang cepat dan tekanan maksimum yang rendah, sehingga mengurangi suara pembakaran. Karena jumlah bahan bakar dalam ruang pembakaran sedikit maka akan meningkatkan efisiensi mesin dan tenaga yang dihasilkan.

Bila lebih kecil dari 45, 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. 

3.4  Pengujian Calculated Cetane Index, ASTMD 976

     Calculated Cetane Index (CCI) adalah suatu cara untuk memprediksi nilai angka setana dari minyak solar dengan menggunakan suatu rumusan. Rumusan perhitungan ini tidak dapat digunakan untuk bahan bakar yang mengandung aditif yang menunjukkan kecenderungan menaik dan juga tidak dapat digunakan untuk senyawa hidrokarbon murni, bahan bakar sintetis misalnya shale oil dan tar sands, alkilat atau produk–produk coal–tar.  Data yang diperlukan untuk perhitungan adalah API gravity ASTMD 1298 atau ASTMD 287, distilasi ASTMD 86 dan density pada 15oC ASTMD 1298. Disamping itu calculated cetane index untuk bahan bakar distilat dapat diturunkan secara konvensional dengan menggunakan kar (nomograf).

a. Ruang Lingkup.

Perhitungan indek setana dinyatakan dengan rumusan yang secara langsung sebagai prediksi angka setana ASTM dari bahan bakar distilat dari API gravity dan titik didih tengah (mid boiling point). Nilai indeks sebagai hitungan dari rumusan dinyatakan term Perhitungan Indeks Setana (Calculated Cetane Index).

Calculated Cetane Index bukan sebuah opsional metode untuk menyatakan angka setana ASTM. Ini hanya merupakan kelengkapan alat untuk prediksi angka setana.

Rumusan Calculated Cetane Index secara khusus digunakan untuk bahan bakar straight run, produk katalitik kraking dan campuran dari keduanya.

b.   Persamaan untuk Perhitungan Indeks Setana (Calculated Cetane Index)

Perhitungan Indeks Setana ditetapkan dari persamaan berikut :

CCI  =  – 420,34 + 0,016 G2 + 0,192 G log M + 65,01 (log M)2 – 0,0001809 M2

atau

CCI  =  454,74 – 1641,416 D + 774,74 D2 – 0,554 B + 97,803 (log B)2

    

dimana :

G = API gravity, ditetapkan dengan metode uji D 287 atau D 1298

M = suhu mid boiling, oF , ditetapkan dengan metode uji D 86 dan terkoreksi terhadap tekanan barometer standar

D = Density pada 15oC, g/mL, ditetapkan dengan metode uji D 1298

B = Suhu mid boiling , oC, ditetapkan dengan metode uji D 86 dan terkoreksi terhadap tekanan barometer standar

Nilai Calculated Cetane Index (CCI) untuk bahan bakar distilat mungkin secara konvensional ditetapkan dengan menggunakan kar (lihat gambar nomograp) jarang digunakan dari pada dengan menggunakan persamaan.

c. Signifikansi

     CCI digunakan sebagai alat untuk memprediksi angka setana ASTM apabila tidak didapatkan pengujian dengan menggunakan mesin. Ini digunakan sebagai pendekatan angka setana bila jumlah contoh sangat sedikit untuk sebuah pengujian angka setana. Dalam hal ini angka angka setana dari bahan bakar dapat secepatnya diperoleh, indeks dapat digunakan sebagai angka setana terhadap contoh bahan bakar yang berasal dari  pabrik yang tidak mengalami perubahan.

d.  Interpretasi

    Dalam spesifikasi CCI ditetapkan nilainya minimum 48.

Bila diperoleh CCI di atas 48, berarti bahan bakar solar mempunyai angka setana tinggi. Makin tinggi CCI bahan bakar makin pendek kelambatan pembakaran. Makin pendek kelambatan pembakaran makin sedikit jumlah bahan bakar yang terdapat di dalam ruang pembakaran, ini akan memberikan kenaikkan tekanan yang cepat dan tekanan maksimum yang rendah, sehingga mengurangi suara pembakaran. Karena jumlah bahan bakar dalam ruang pembakaran sedikit maka akan meningkatkan efisiensi mesin dan tenaga yang dihasilkan.

Bila lebih kecil dari 48, berarti bahan bakar solar mempunyai CCI 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. 

3.5  Pengujian Viskositas Kinematik, ASTMD 445

Viskositas dinamik adalah perbandingan antara tegangan geser yang diberikan dan kecepatan geser suatu cairan

Viskositas dinamik kadang-kadang disebut koefisien viskositas dinamik atau  lebih sederhana disebut viskositas. Jadi viskositas dinamik adalah ukuran tahanan untuk mengalir atau perubahan bentuk dari suatu cairan. Istilah viskositas dinamik juga dapat digunakan dalam suatu konteks yang berbeda untuk menunjukkan suatu kuantitas yang tergantung frekwensi dimana tegangan geser dan kecepatan geser mempunyai ketergantungan terhadap waktu sinusoidal. Viskositas kinematik adalah tahanan cairan untuk mengalir  karena gaya berat. Untuk aliran gaya berat pada suatu ketinggian hidrostatik tertentu, ketinggian tekanan suatu cairan proporsional dengan kerapatannya, (. Untuk setiap viskometer tertentu, waktu alir dari volume tetap suatu cairan berbanding langsung dengan viskositas kinematiknya, (, dimana ( = (/(, dan ( adalah koefisien viskositas dinamik.

a. Ruang Lingkup

Metode uji ini menggariskan suatu prosedur untuk penetapan viskositas kinematik, (, produk minyak bumi cair, baik yang transparan maupun yang gelap, dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh sejumlah cairan untuk mengalir dengan gaya berat melalui suatu viskometer kapiler gelas yang telah dikalibrasi. Viskositas dinamis, (, dapat diperoleh dengan cara mengalikan viskositas kinematik terukur dengan kerapatan, (, cairan.

Hasil yang diperoleh dari metode uji ini tergantung pada perilaku contoh dan dimaksud- kan untuk aplikasi pada cairan dimana tegangan geser dan kecepatan geser sebanding (perilaku aliran Newtonian). Tetapi jika, viskositas bervariasi secara nyata dengan kecepatan geser, dapat diperoleh hasil yang berbeda dari viskometer-viskometer dengan diameter kapiler yang berbeda. Prosedur dan nilai ketelitian untuk bahan bakar residu, yang pada beberapa kondisi memperlihatkan perilaku non-Newtonian, juga tercakup.

Kisaran viskositas kinematik yang dicakup dengan metode uji ini adalah dari 0.2 sampai dengan 300.000 mm2/detik pada semua suhu.

b. Ringkasan Metode Uji

Sejumlah volume contoh yang terukur dalam kapiler viskometer yang sesuai direndam dalam bath viscositydengan suhu konstant 100 oF selama 30 menit, kemudian dialirkan. Waktu diukur untuk volume cairan tertentu contoh di atas yang mengalir di bawah gaya berat lewat kapiler viskometer yang telah dikalibrasi pada suatu “driving head” yang reprodusibel dan pada suhu yang diketahui dan terkontrol dengan baik. Viskositas kinematik adalah hasil pengukuran waktu alir dan viskosimeter tetap yang terkalibrasi.

Perhitungan

1. Hitung viskositas kinematik, (, dari waktu alir yang diukur, t, dan konstanta viskometer, C, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

( = C t    

dimana:

v    = viskositas kinematik, mm2/detik

C    = konstanta  dari viskometer  yang dikali-brasi, (mm2/detik)/detik, dan

t     = waktu alir rata-rata, detik

2.  Hitung viskositas dinamik, (, dari viskositas kinematik, (, dan kerapatan, (, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

(   =   ( x ( x10 –3      ................... ( 3 )

dimana:

(  = viskositas dinamik, mPa.detik

( = density, kg/m3, pada  suhu   yang sama yang digunakan untuk penetapan viskositas kinematik, dan

(  = viskositas kinematik, mm2/detik

Density dari contoh dapat ditetapkan pada suhu uji penetapan viskositas kinematik dengan metode yang sesuai seperti Metode Uji D 1217, D1480 atau D 1481

Laporan

Laporkan hasil uji viskositas kinematik atau viskositas dinamik, atau keduanya, dalam empat angka nyata, bersama suhu uji

c. Signifikansi

Kebanyakan produk-produk minyak bumi dan beberapa material bukan minyak bumi, digunakan sebagai pelumas, dan operasi yang benar dari peralatan tergantung pada kesesuaian viskositas cairan yang digunakan. Disamping itu, viskositas dari kebanyakan bahan bakar minyak penting untuk keperluan estimasi kondisi optimal penyimpanan, penanganan dan operasional. Dengan demikian, pengukuran viskositas yang tepat penting untuk kebanyakan spesifikasi produk.

d. Interpretasi

Viskositas ini penting untuk diketahui karena berhubungan sifat pemompaan dan sisten injeksi bahan bakar ke ruang bakar mesin. Nilai viskositas pada spesifikasi minyak solar adalah min. 1,6 dan maks. 5,8 cSt. Bila hasil pengujian diperoleh nilai sesuai dengan spesifikasi, tidak mendatangkan masalah pada pemompaan dan pembentukan kabut di ruang bakar mesin. 

Bila hasil pengujian diperoleh nilai kurang dari 1,6 cSt, minyak solar mempunyai viskositas encer berarti banyak mengandung fraksi ringan, sehingga boros dalam pemakaiannya, walaupun kerja pompa ringan.  

Sebaliknya bila hasil pengujian diperoleh nilai lebih besar  dari 5,8 cSt, minyak solar mempunyai viskositas tinggi (pekat)  berarti mengandung fraksi berat, minyak solar sulit untuk dikabutkan, dan kerja pompa berat.

3.6  Pengujian Pour Point, ASTMD 97

Pour point (titik tuang) adalah suhu terendah dimana bahan bakar minyak masih dapat mengalir dengan sendirinya pada kondisi pengujian. Kemudahan mengalir minyak solar dipengaruhi oleh komposisi hidrokarbon dalam bahan bakar itu. Kegagalan untuk mengalir pada titik tuang umumnya berhubungan dengan kandungan lilin dari minyak; tetapi dapat juga karena pengaruh  viskositas minyak yang sangat kental. Bahan bakar yang banyak mengandung parafin (lilin) akan lebih mudah membeku dibanding dengan bahan bakar kandungan parafinnya rendah. Struktur lilin yang berhubungan dengan pendinginan minyak, dapat diatasi dengan cara diberi tekanan yang relatif kecil

a. Ruang Lingkup

Metode uji ini dimaksudkan digunakan untuk produk minyak bumi. Prosedur  ini cocok untuk minyak hitam, minyak silinder dasar dan minyak bakar non distilat. Prosedur untuk pengujian sifat alir dari minyak bakar residu pada suhu tertentu, dlakukan dengan menggunakan tabung U ukuran 12,5 mm pada tekanan 152 mm Hg, yang mengalir 2 mm dalam 1 menit.

b.  Ringkasan Metode Uji

Sejumlah volume contoh dalam jar test dipanaskan dalam penangas sampai 115 oF, kemudian dibiarkan di udara terbuka sampai suhunya 90 oF. Selanjutnya didinginkan dalam alat pendingin dan setiap penurunan suhu 5 oF (3oC) diangkat dan dilihat sifat pengalirannya. Bila sudah tidak mengalir lagi maka suhunya dicatat dan ditambah 5oF (3oC) dan dilaporkan sebagai Pour Point

c. Signifikansi

Titik tuang minyak merupakan petunjuk temperatur terendah dari penggunaannya untuk pemakaian tertentu.

    Pengujian kemungkinan digunakan sebagai prosedur “go-no-go” untuk keadaan operasional dimana hal ini dibutuhkan untuk memastikan sifat alir minyak di bawah kondisi yang ditentukan dalam penerimaan.       

    Pengujian ini digunakan untuk  kondisi pemompaan, dimana minyak diharapkan mengalir melalui pipa 12 mm sedikit di bawah tekanan pada suhu yang ditentukan.

    Pengujian ini digunakan untuk menentukan sifat alir bahan bakar dalam keadaan dingin.

d. Interpretasi

    Pour point adalah suhu terendah dimana bahan bakar masih dapat mengalir. Sifat ini memberikan indikasi tentang sifat pemompaan pada suhu rendah. Nilai pour point untuk minyak solar sesuai dengan spesifikasi maksimum 18 oC. Bila hasil pengujian lebih besar dari 18 oC,   berarti minyak solar mempunyai nilai pour point tinggi. Dalam minyak solar ini mengandung komponen parafin (lilin), sehingga pada suhu pengkabutan dihasilkan kristal – kristal lilin. Ini akan memberikan indikasi tentang suhu pada saat dimana akan terjadi penyumbatan saringan oleh kristal lilin. Minyak solar yang baik mempunyai Pour point 8 –  10 oC di bawah titik kabut.

3.7  Pengujian Kandungan Sulfur, ASTMD 1552

Senyawaan sulfur dalam minyak bumi dan produknya banyak sekali jenisnya, antara lain hidrogen sulfida (H2S), merkaptan (RSH), sulfida (RSR), disulfida (RSSR), siklo sulfida (CH2)5S, alkil sulfat (R2SO4), asam sulfonat (RSO2OH), sulfoksida (RSOR), sulfona (RSO2R), tiofena (C4H4S) dan benzotiofena (C8H6S). Oleh sebab itu dalam pengujiannya dikatakan sebagai sulfur jumlah. Sulfur dalam bahan bakar minyak dapat meyebabkan bau yang tak menyenangkan, ikut membentuk gum dan sludge dalam penyimpanan, dan dalam pembakaran akan menimbulkan asap dan menyebabkan korosi. Tidak semua akibat sulfur merugikan. Sulfur yang ada dalam aditif bersifat sebagai penghambat oksidasi (oxidation inhibitor) dalam minyak lumas, sementara ada senyawa sulfur yang bertindak penghambat korosi dalam lumas gear atau sebagai extreem pressure properties untuk cutting oil. 

a.   Ruang Lingkup

    Metode uji ini mencakup tiga prosedur untuk penetapan sulfur jumlah (total sulfur) dalam produk minyak bumi meliputi minyak lumas yang mengandung aditif, dan dalam aditif pekat. Metode uji ini digunakan untuk contoh–contoh yang mempunyai titik didih di atas 177oC (350oF) dan mengandung Sulfur tidak kurang dari  0,06 % massa. Dua dari tiga prosedur menggunakan deteksi Jodat, dimana pirolisisnya satu menggunakan dapur induksi (induction furnace), yang lain menggunakan dapur resistansi (resistance furnace). Prosedur yang ketiga menggunakan detekasi IR dengan pirolisis dapur resistansi.

    Metode uji ini dapat digunakan untuk analisis Sulfur dalam Petroleum Coke dengan  kandungan Sulfur di atas 8% massa.

b.   Ringkasan Metode

    Sistem Deteksi Jodat.

Sampel dibakar dalam aliran gas oksigen pada suhu tinggi untuk mengubah kira–kira 97 % Sulfur menjadi SO2. Disini menggunakan suatu faktor standardisasi agar diperoleh hasil yang akurat. Gas SO2 sebagai hasil pembakaran dialirkan ke dalam suatu absorber yang berisikan larutan asam kalium jodida (KJ asam) dan indikator amilum. Warna biru tipis larutan absorber dijaga tetap yaitu dengan meneteskan larutan standar kalium jodat (KJO3). Selama proses pembakaran, gas SO2 yang terbentuk dialirkan lewat absorber. Dengan mengalirnya gas SO2 ini akan menyebabkan lunturnya warna biru, sehingga selama gas SO2 mengalir, warna biru awal dijaga tetap seperti warna biru awal yaitu dengan meneteskan larutan standar KJO3 sampai contoh habis terbakar. Banyaknya larutan standar KJO3 yang digunakan pada titrasi selama pembakaran menunjukkan jumlah Sulfur yang terkandung dalam contoh. 

Sistem Deteksi IR

Contoh dibakar dalam perahu keramik khusus yang kemudian ditempatkan dalam dapur pembakaran (combustion furnace) pada 1317 oC (2500 oF) dalam aliran gas oksigen atmosfer. Kandungan sulfur dalam contoh terbakar menjadi SO2 yang kemudian diukur dengan detektor Inframerah setelah kandungan air (kelembaban) dan abu dihilangkan dengan sebuah trap. Perhitungan % massa. Sulfur dilakukan oleh suatu mikroprosesor dengan menggunakan faktor sinyal detektor dan faktor kalibrasi awal kemudian dicatat oleh printer. Faktor kalibrasi ditetapkan dengan menggunakan standar bahan yang hampir sama dengan contoh yang dianalisis.

c.  Signifikansi

    

Pengujian ini dimaksudkan untuk memantau tingkat kandungan Sulfur dalam berbagai macam produk minyak bumi dan aditif. Dengan mengetahui tingkat kandungan sulfur dapat digunakan untuk memprediksi unjuk kerja suatu produk, penanganan atau mengetahui sifat– sifar suatu umpan untuk proses pengolahan. Dalam beberapa hal keberadaan senyawaan sulfur dapat memberikan informasi terhadap mutu suatu produk, dan dilain hal senyawaan sulfur akan merugikan peralatan proses atau penggunaan produk.

d.  Interpretasi

Dalam spesifikasi minyak solar nilai kandungan sulfur (sulphur content) maksimum 0,5 % massa. Bila dari hasil pengujian diperoleh kandungan sulfur lebih besar dari 0,5 % massa, akan menyebabkan penurunan nilai kalor bahan bakar. Disamping menyebabkan pencemaran udara dan menaikkan sifat korosifitas pada gas buang.  Tidak ada hubungan antara tingkat korosifitas dengan besarnya nilai kandungan total sulfur.

3.8  Pengujian CCR (10 % vol. Bottom), ASTMD 189

Residu karbon (carbon residue) adalah residu yang terbentuk dari penguapan dan degradasi panas dari suatu bahan yang mengandung karbon. Dibedakan antara residu karbon dan coke. Residu karbon tidak seluruhnya karbon sedang coke berasal pengubahan karbon karena proses pirolisis. Terdapat hubungan antara residu karbon dan API gravity minyak dan juga konstituen aspaltik. Untuk residu karbon (% massa) tinggi, makin tinggi pula kandungan aspaltik (% massa), berarti minyak tersebut tidak mudah menguap (non volatil).   Pengujian residu karbon digunakan untuk evaluasi karakteristik deposit oleh karbon dalam peralatan jenis pembakaran minyak (oil burning) dan mesin internal combustion. 

Umumnya minyak solar yang diberi aditif alkil nitrat, misalnya amil nitrat, heksil nitrat, atau oktil nitrat mempunyai nilai residu karbon tinggi. Kandungan alkil nitrat  dapat dideteksi dengan metode ASTMD 4046.

a.   Ruang Lingkup

Metode uji ini mencakup penetapan dari jumlah residu karbon yang tertinggal setelah penguapan dan pirolisis dari minyak, dan diperlukan untuk suatu indikasi pembentuk coke. Metode uji ini digunakan secara umum  untuk produk minyak bumi relatif non volatil dimana sebagian terurai pada distilasi tekanan atmosfer. Produk minyak yang mengandung konstituen pembentuk abu sebagai ditetapkan dengan Metode Uji D 482 atau Metode IP 4 untuk residu karbon tinggi akan diperoleh suatu kesalahan, tergantung jumlah abu yang terbentuk.     

b.  Ringkasan Metode

Contoh yang hendak diuji kandungan residu karbonnya terlebih dahulu didistilasi, kemudian diambil 10 % residu (sisa penguapan). Ditimbang sejumlah contoh 10 % residu dalam krusibel dan dibakar dalam alat CCR  dengan menggunakan gas oksigen. Residu akan mengalami reaksi perengkahan (cracking) dan reaksi pembentukan coke selama periode waktu tertentu. Akhir dari periode pembakaran, krusibel yang berisi residu karbon didinginkan dalam desikator. Persen residu yang tinggal dihitung  dari jumlah contoh awal, dan dilaporkan sebagai carbon residu Conradson.

Perhitungan

Hitung residu karbon dari contoh atau residu distilasi 10 %  sebagai berikut :

Residu karbon   =    (A x 100) / W

       dimana :

       A      =   berat residu karbon, g

       W      =   berat contoh, g

Laporan

Laporkan nilai yang diperoleh sebagai persen  Residu Carbon Conradson atau sebagai persen Residu Carbon Conradson pada 10 % residu distilasi

c.  Signifikansi

    Nilai residu karbon dari bahan bakar burner sebagai suatu pendekatan kasar kecenderungan bahan bakar itu untuk membentuk endapan (deposit) dalam penguapan burner tipe periuk (pot type) dan tipe lengan (sleeve type).  Umumnya residu karbon dari  bahan bakar diesel yang tidak mengandung alkil nitrat (atau bila ada,  pengujian dilakukan berdasarkan pada bahan bakar tanpa aditif),  mendekati sama dengan deposit yang terdapat pada ruang bakar.

    Nilai residu karbon minyak motor yang mengandung aditif, mengindikasikan sejumlah endapan karbon yang terbentuk di dalam ruang bakar mesin. Misalnya aditif deterjen pembentuk abu mungkin akan menaikkan nilai residu karbon minyak,  akan tetapi secara umum justru mengurangi kecenderungan pembentukan deposit.

    Nilai residu karbon dari gas oil berguna sebagai petunjuk dalam pembuatan gas dari gas oil, demikian juga nilai residu karbon dari residu minyak bumi, minyak lumas dasar, minyak silinder berguna dalam pembuatan minyak lumas. 

d.  Interpretasi

     Nilai residu karbon dalam minyak solar maksimum 0,1 % massa. Bila diperoleh hasil pengujian lebih besar dari 0,1 % massa, terjadi deposit dalam ruang bakar mesin. Terdapatnya deposit dalam ruang bakar mesin menyebabkan panas dalam ruang bakar mesin tidak merata, sehingga pemuaian logam mesin untuk disetiap bagian tidak sama, mengakibatkan rusaknya mesin. Bila terbentuk deposit yang keras akan mempercepat proses keausan logam.

     Disamping itu bila nilai residu karbon lebih besar dari 0,1 % massa, dapat menyumbat lubang penyemprot bahan bakar, sehingga bahan bakar tidak mengalir.

3.9 Pengujian Kandungan Air, ASTM D 95

Keberadaan air di dalam bahan bakar minyak adalah air yang terlarut dalam bahan bakar dan air yang tak terlarut dalam bahan bakar. Air yang tak terlarut (air bebas) dalam bahan bakar dapat dipisahkan dengan cara pengendapan dan selanjutnya penurasan. Terdapatnya air akan menyebabkan turunnya panas pembakaran, busa dan bersifat korosif. Bahan yang mudah menguap yang larut dalam air, bila ada, dapat diukur sebagai air. Bila suhu dingin, air dapat mengkristal sehingga menyumbat saluran bahan bakar atau sarmgan

a.  Ruang Lingkup .

Metode uji ini mencakup penetapan air dalam kisaran 0 sampai 25 % volume dalam produk petroleum, ter, dan bahan bitumen lain dengan metode distilasi.

b. Ringkasan Metode Uji

Bahan yang akan diuji direfluk dengan pelarut yang tidak dapat bercampur dengan air, dimana air dalam contoh akan terdistilasi. Pelarut dan air yang terkondensasi secara kontinyu akan memisah di dalam tabung penangkap, air terkumpul dalam tabung penangkap berskala dan pelarut kembali ke dalam labu didih.

Perhitungan

    Hitung kadar air di dalam contoh sebagai persen berat atau persen volume, sesuai dengan dasar pada saat pengambilan contoh, sebagai berikut :

Air, % (v/v)

=    (Volume air dlm tabung penangkap,mL) – (Air dlm. Pelarut blanko,mL) x 100

    Volume contoh yang di uji, mL

Air, % (v/m)

=    (Volume air dlm tabung penangkap,mL) – (Air dlm. Pelarut blanko,mL) x 100

    Berat contoh yang di uji, g

Laporan

Laporkan hasil sebagai kadar air dengan ketelitian 0.05%, hila menggunakan tabung penangkap berukuran 2 mL, clan dengan ketelitian 0,1 %, hila menggunakan tabung penangkap berukuran 10 mL atau 25 mL dengan menggunakan 100 mL atau 100 g contoh.

c. Signifikansi

    Kandungan kadar air dari produk-produk minyak bumi penting dalam pengolahan, pembelian, penjualan dan pengiriman produk.

    Jumlah air yang ditetapkan dengan metode uji  ini (dengan ketelitian 0.05 % volume) dapat digunakan untuk mengkoreksi volume dalam pengiriman produk petroleum dan bahan bitumen.

    Jumlah air yang diijinkan bila mungkin ditetapkan pada kontrak

d.  Interpretasi

Kandungan air (water content) dalam bahan bakar minyak solar sesuai dengan spesifikasi maksimum 0,05 % massa. Bila kandungan air dalam minyak solar lebih besar 0,05 %, akan menyebabkan gangguan pada penyaringan karena tersumbat oleh air dalam bentuk kristal-¬kristal es. Disamping itu, air merupakan katalisator sehingga mempercepat sifat korosi bahan bakar minyak.

Gambar 3: Hubungan Tabung Penangkap 2 mL dengan Labu Didih Logam

3.10  Pengujian Sedimen Cara Ekstraksi, ASTMD 473

Terdapatnya sedimen dalam bahan bakar minyak dikhawatirkan akan menyumbat    saringan bahan bakar. Disamping itu sedimen dapat membentuk endapan pada sistem injeksi atau ruang pembakaran. Saat bahan bakar minyak terbakar, endapan ini akan membara, menghasilkan endapan (deposit) dalam keadaan dingin.  

a. Ruang Lingkup Metode

Metode uji ini mencakup penetapan sedimen dalam minyak mentah dan minyak bakar dengan cara diekstraksi dengan toluena.

    b. Ringkasan Metode Uji

 Sejumlah berat contoh ditimbang dimasukkan ke dalam thimble yang telah diketahui berat konstannya, kemudian dipanaskan pada alat ekstraksi dan diekstrak dengan menggunakan toluena panas sampai tetesan toluena yang masuk ke dalam thimble sama jernihnya dengan toluena yang menetes keluar dari thimble.  Kemudian thimble dikeringkan dalam oven pada suhu 112 sampai 120 oC selama 1 jam. Dinginkan dan timbang beratnya. Pekerjaan ini dilakukan berulang–ulang sampai terakhir diperoleh berat konstan (selisih dua penimbangan penimbangan tidak lebih dari 0,2 mg).  Berat sedimen adalah selisih berat konstant akhir thimble dikurangi dengan berat konstan thimble sebelum digunakan.

Perhitungan

Hitung massa sedimen sebagai persen dari contoh sebagai berikut :

% massa    =    massa sedimen    x  100

        massa contoh   

   

Laporan

Laporkan hasil pengujian dengan ketelitian 0,01 % sebagai persen massa  sedimen cara ekstraksi. Laporan pengujian mengacu pada Metode Uji D 473 ini sebagai prosedur yang digunakan.

   

    c. Signifikansi

    Pengujian kandungan sedimen dari minyak mentah dan bahan bakar minyak adalah penting untuk keperluan operasi pengolahan dan dalam transaksi pembelian atau penjualan minyak..

   

d. Interpretasi

Sedimen dalam bahan bakar minyak merupakan kotoran sebagai padatan tersuspensi, yang tingkat bahayanya bergantung pada nilai persen massa sedimen itu. Dari spsifikasi minyak solar kandungan sedimen (sediment content) diperbolehkan maksimum 0,01 % massa. Apabila hasil pengujian diperoleh lebih besar dari 0,01 % massa, berarti bahan bakar itu mengandung kotoran tersuspensi sehingga akan menyumbat saringan.

3.11  Pengujian Kandungan Abu, ASTMD 482

Abu dari minyak solar dapat berasal dari senyawaan logam yang larut dalam air, aditif sabun surfaktan sebagai bahan untuk netralisasi asam bahan bakar, atau dari padatan ikutan lain seperti debu dan produk pengkaratan.

Metode uji ini adalah gravimetri yaitu analisis kimia dengan cara pembakaran, pemijaran, pendinginan, dan penimbangan. Karena gravimetri, maka penimbangan  dilakukan sampai diperoleh berat konstan artinya selisih dua penimbangan 0,2 mg.

a. Ruang Lingkup

    Metode uji ini digunakan untuk penetapan abu di dalam kisaran 0,001 – 0,180 % massa, dari bahan bakar distilat dan bahan bakar residu, bahan bakar gas turbin, minyak mentah, minyak lumas, lilin dan produk minyak bumi yang lain, dimana mengandung bahan pembentuk abu, yang umumnya disebabkan oleh kotoran yang tidak dikehendaki atau kontaminan. Metode uji ini dipergunakan untuk produk–produk minyak bumi yang tidak mengandung aditif pembentuk abu, terutama senyawaan fosfat.

b.  Ringkasan Metode Uji

    Sejumlah sampel dimasukkan ke dalam suatu vesel, kemudian dinyalakan dan didiamkan agar terbakar  sampai tinggal abu dan karbon. Residu karbon ini dijadikan abu dengan pemanasan di dalam muffle furnace pada suhu 775 oC, dinginkan dan ditimbang konstan.

c. Signifikansi

    Pengujian kandungan bahan pembentuk abu dalam produk dapat memberikan informasi apakah bahan bakar itu layak atau tidak untuk digunakan. Abu dapat dihasilkan dari minyak atau senyawaan logam yang larut dalam air atau dari padatan ikutan lain seperti debu dan produk pengkaratan.

d. Interpretasi

     Kadar abu diperbolehkan maksimum 0,01 % massa. Bila dalam pengujian diperoleh hasil lebih besar dari 0,01 % massa, ini menunjukkan bahwa abu sebagai sisa pembakaran terdapat ruang bakar, dimana sebagian dapat keluar dan sebagian mungkin tertinggal. Abu yang tertinggal dalam mesin menyebabkan gangguan pada mesin yaitu mempercepat keausan mesin dan pula

3.12   Pengujian Copper Strips, ASTMD 130

Sifat korosif mogas disebabkan oleh sulfur bebas, dan senyawaan sulfur reaktif (terutama merkaptan dan hidrogen sulfida). Senyawaan sulfur ini reaktif terhadap tembaga, menghasilkan noda dari kupri merkaptida yang berwarna merah kecoklatan. Merkaptan diklasifikasikan  atas merkaptan ringan dan merkaptan berat. Bahan bakar yang mengandung merkaptan berlebihan perlu dilakukan treating dengan proses soda washing. Proses ini hanya menghilangkan merkaptan ringan, sedang merkaptan berat tidak hilang oleh proses ini. Pengujian korosif ini sebagai uji kualitatif, sedang uji kuantitatifnya ditetapkan sebagai merkaptan sulfur.

a.   Ruang Lingkup Metode

Metode ini digunakan untuk mendeteksi korosi tembaga dari aviasi gasoline, aviasi turbin, otomotif gasoline, natural gasoline atau hidrokarbon yang mempunyai tekanan uap Reid tidak lebih besar dari 18 psi (124 kPa), solven pencuci, kerosine, minyak diesel, minyak bakar distilat, minyak lumas, dan produk minyak bumi yang penting lainnya.

b.   Ringkasan Metode

Lempengan tembaga yang telah digosok bersih, dicelupkan ke dalam sejumlah sampel dan dipanaskan pada suhu tertentu dan dengan waktu tertentu sesuai dengan sifat dari sampel yang diuji. Pada akhir pengujian lempengan tembaga diambil, dicuci, dan warnanya dibandingkan dengan korosi bilah tembaga standar ASTM (ASTM Copper Strip Corrosion Standards).

Laporan Hasil

Laporan pengujian korosif bilah tembaga adalah salah satu warna ASTM dari warna standar ASTM, sesuai dengan Tabel di bawah ini.

Tabel: Klasifikasi Bilah Tembaga

Klasifikasi    Penandaan    Deskripsi

Bilah gosokan baru       

1    agak kusam    a.

b.    oranye muda, hampir sama dengan bilah gosokan baru

oranye gelap

2    kusam tengah    a.

b.

c.

d.

e.    merah anggur

bungan lavender

multiwarna dengan lavender biru atau perak, atau kedua-duanya

keperak-perakan

warna brass, warna emas

3    kusam gelap    a.

b.

    magenta (merah tua) yang menutupi warna brass

multiwarna dengan merah dan hijau (burung merak), tetapi bukan abu-abu

4    korosi    a.

b.

c.    hitam transparan, abu-abu gelap atau coklat dengan hijau burung merak

grafit atau agak kehitaman

hitam mengkilap atau manik hitam

c.  Signifikansi

Minyak bumi yang mengandung sulfur, umumnya dihilangkan selama proses pengolahan. Bagaimanapun, senyawaan sulfur masih tertinggal dalam produk yang dihasilkan, diantaranya bersifat korosif terhadap berbagai logam. Sifat korosifitas tidak terkait langsung dengan kandungan sulfur jumlah (total sulfur). Sifat korosifitas sulfur bergantung jenis senyawaannya. Pengujian korosifitas bilah tembaga ditujukan untuk mengetahui tingkat korosifitas dari produk minyak bumi.. 

d.  Interpretasi

     Nilai korosi bilah tembaga maksimum warna ASTM No. 1. Bila diperoleh hasil pengujian lebih besar dari ASTM No. 1, bahan bakar minyak bersifat korosif terhadap logam, mengandung senyawaan sulfur dari hidrogen sulfida (H2S), merkaptan (RSH) dan tiofena C4H4S.

3.13  Pengujian Angka Netralisasi, ASTMD 974

        

Angka asam adalah sejumlah basa, dinyatakan dalam miligram kalium hidroksida per gram contoh yang digunakan untuk titrasi contoh sampai titik ekuivalen tertentu.

Dalam metode pengujian ini, titrasi dilakukan dengan menggunakan indikator p–naftolbenzena sampai diperoleh titik ekuivalen berwarna hijau/hijau kecoklatan dalam pelarut campuran toluena – air – iso propil alkohol.

Angka asam kuat (strong acid number) adalah sejumlah basa, dinyatakan dalam miligram kalium hidroksida per gram contoh yang digunakan untuk titrasi air panas hasil ekstrak dari contoh dan air panas,  sampai titik ekuivalen berwarna coklat keemasan dengan menggunakan larutan methyl orange sebagai indikator.

a.   Ruang Lingkup

    Metode uji ini mencakup penetapan konstituen yang bersifat asam atau basa dalam produk minyak bumi dan minyak lumas yang larut atau agak larut dalam campuran toluena dan iso propil alkohol. Metode uji ini digunakan untuk penetapan keasaman atau kebasaan yang mempunyai konstanta disosiasi dalam air lebih besar dari 10–9, sedang asam–asam lemah atau basa–basa yang mempunyai konstanta disosiasi lebih kecil dari 10–9 tidak mengganggu . Garam–garam bereaksi bila konstanta hidrolisis lebih besar dari 10–9.

    Metode ini dapat digunakan untuk mengindikasi perubahan relatif dalam minyak selama digunakan dalam kondisi oksidasi. Meskipun titrasi dibuat dalam kondisi kesetimbangan tertentu, metode ini tidak mengukursifat keasaman absolut atau kebasaan absolut yang dapat digunakan untuk memprediksi unjuk kerja minyak dalam kondisi pelayanan (service conditions). Tidak ada korelasi antara korosi roda (bearing corrosion) dan angka asam atau angka basa diketahui.

b.  Ringkasan Metode

     Untuk penetapan angka asam atau angka basa, contoh dilarutkan dalam campuran toluena dan iso propil alkohol yang mengandung sedikit air, dan hasilnya adalah campuran fase tunggal dititrasi pada suhu kamar dengan larutan standar basa alkoholat sampai titik ekuivalen yang ditunjukkan oleh perubahan warna setelah ditambahkan larutan p–naftolbenzena (oranye dalam larutan asam dan hijau kecoklatan dalam larutan basa). Penetapan angka asam kuat, contoh diekstrak dengan air panas, pisahkan lapisan akuatik  dan ekstrak akuatik ini dititrasi dengan kalium hidroksida dengan menggunakan methyl orange sebagai indikator.

Perhitungan

Hitung angka asam sebagai berikut :

Angka asam, mg KOH/g    =    [ ( A – B ) M x 56,1 ]

        W

       dimana :

A    =    larutan KOH yang diperlukan untuk titrasi contoh, mL

B    =    larutan KOH yang diperlukan untuk titrasi blanko, mL

M    =    molaritas larutan standar KOH

W    =    Berat contoh yang dianalisis, g

    Hitung angka asam sebagai berikut :               

     (a). Bila titrasi blanko dilakukan dengan asam

Angka asam kuat, mg KOH/g    =    [ ( CM + Dm ) x 56,1 ]

        W

       dimana :

C    =    larutan KOH yang diperlukan untuk titrasi ekstrak air, mL

M    =    molaritas larutan standar KOH

D    =    larutan HCl yang diperlukan untuk titrasi blanko, mL

m    =    molaritas larutan standar HCl

W    =    Berat contoh yang dianalisis, g

       (b). Bila titrasi blanko dilakukan dengan basa

       Angka asam kuat, mg KOH/g    =    [ ( C – D ) M x 56,1 ]

        W

       dimana :

C    =    larutan KOH yang diperlukan untuk titrasi ekstrak air, mL

D    =    larutan HCl yang diperlukan untuk titrasi blanko, mL

M    =    molaritas larutan standar KOH

W    =    Berat contoh yang dianalisis, g

Laporan

     Laporkan hasil sebagai angka asam, angka asam kuat dengan dua angka nyata di belakang koma.

c.  Signifikansi

     Berbagai macam produk oksidasi memberikan konstribusi pada angka asam dan asam–asam organik menjadikan sifat korosif bahan bakar.  Oleh sebab itu dikatakan sebagai angka asam jumlah (total acid number), yaitu penjumlahan dari asam anorganik dan asam organik. Tidak ada korelasi antara angka asam dan kecenderungan korosi terhadap logam – logam.

d.  Interpretasi

Berdasarkan spesifikasi minyak solar, nilai angka asam maksimum adalah 0,6 mg KOH/g.

Bila hasil pengujian memberikan nilai  lebih besar dari 0,6 mg KOH/g, menunjukkan bahwa minyak solar bersifat korosif. Dan bila pada pengujian diperoleh bahwa angka asam kuat, menunjukkan bahwa minyak solar mengandung asam kuat, sehingga bahan bakar ini sangat bersifat korosif. 

3.14  Pengujian Titik Nyala PMcc, ASTMD 93

Titik nyala (flash point) adalah suhu terendah terkoreksi pada tekanan barometer 101,3 kPa (760 mm Hg), dimana dengan menggunakan sumber nyala yang menyebabkan uap contoh terbakar pada kondisi pengujian tertentu. Tinggi/rendahnya flash point sangat bergantung pada komponen hidrokarbon dalam bahan bakar. Parafin akan lebih mudah terbakar dari pada olefin, olefin lebih mudah terbakar dari pada naften, dan aromat paling sulit terbakar. Makin tinggi fraksi minyak bumi makin tinggi pula flash pointnya, produk dengan flash point rendah makin mudah mnguap sehingga mudah terbakar. 

a.   Ruang Lingkup

    Metode uji ini mencakup penetapan flash point produk minyak bumi dalam kisaran suhu dari 40–360oC dengan menggunakan peralatan manual Pensky–Martin closed cup atau dengan peralatan otomatik Pensky–Martin closed cup.

    Prosedur A digunakan untuk bahan bakar distilat (minyak diesel, kerosene, heating oil, turbine fuels), minyak lumas baru, dan cairan minyak bumi yang lain yang homogen yang tidak termasuk dalam ruang lingkup B.

    Prosedur B digunakan untuk bahan bakar residu, cutback residue, minyak lumas bekas, campuran minyak cair dengan padat, minyak cair yang cenderung membentuk film dipermukaan pada kondisi pengujian, atau minyak cair yang mempunyai viskositas kinematik tidak bersifat uniform saat dipanaskan dengan cara pengadukan dan dalam kondisi dipanaskan dari prosedur A.

    Metode uji ini digunakan untuk deteksi kontaminasi bahan relatif non volatil atau bahan yang tidak dapat menyala dengan bahan volatil atau bahan dapat menyala.

b.  Ringkasan Metode

     Mangkok uji dari kuningan diisi contoh sampai batas bagian dalam dan ditutup rapat. Kemudian dipanaskan dan diaduk dengan kecepatan tertentu, dengan mengunakan satu dari dua  prosedur (A atau B). Selanjutnya api kecil pencoba dicobakan secara periodik. Pengujian dilakukan pada tiap kenaikkan suhu 1 oC (2oF), suhu terendah pada saat terjadinya sambaran api dicatat sebagai flash point.

c.   Signifikansi

  Suhu flash point adalah satu ukuran kecenderungan bahan bakar minyak untuk menyala dalam campuran dengan udara pada kondisi laboratorium. Flash point ini hanya salah satu sifat dari sejumlah sifat yang lain untuk mengetahui bahaya sifat kemudahan dapat menyala ( flammability) dari bahan bakar.

  Flash point digunakan dalam pengapalan bahan bakar, peraturan keselamatan untuk menentukan sifat kemudahan  menyala dan kemudahan terbakar dari suatu bahan bakar. Nilai flash point dapat digunakan untuk mengklasifikasi bahan sesuai dengan peraturan yang ada.Hasil pengujian flash point digunakan sebagai  elemen dari asesmen resiko api (fire risk) dari sejumlah faktor asesmen bahaya api (fire hazard)..

d.   Interpretasi

Dalam spesifikasi minyak solar, nilai flash point minimum 60 oC.

Bila hasil pengujian diperoleh lebih kecil dari 60 oC, minyak solar saat penyimpanan dan pengapalan/pengangkutan dapat menyala dalam campuran udara pada suhu di bawah 60 o.C. Berarti bahan bakar mempunyai kecenderungan mudah menyala sehingga membahayakan keselamatan selama pengangkutan dan penyimpanan.

3.15 Pengujian Distilasi ASTM, ASTMD 86

Distilasi pada dasarnya adalah menguapkan cairan dengan cara dipanaskan, kemudian uapnya didinginkan untuk menghasilkan distilat

Pengertian - pengertian yang penting dalam suatu distilasi adalah :

a. Initial Boiling Point (IBP) adalah pembacaan termometer pada saat tetesan kondensat    pertama jatuh yang terlihat pada ujung tabung kondenser.

b. Prosen evaporated adalah jumlah persen antara cairan yang diperoleh dan persen yang hilang

c. Persen recovered adalah persen maksimum yang diperoleh dari suatu distilasi, terbaca pada tabung (gelas ukur) penampung distilat.

d.    End point alan Final Boiling Point (FBP) adalah pembacaan suhu maksimum selama distilasi  berlangsung. lni terjadi setelah cairan dalam tabung distilasi teruapkan semua.

    Juga disebut suhu maksimum.

a. Ruang Lingkup

Metode uji ini mencakup distilasi atmosferik dari produk minyak bumi menggunakan unit penangas laboratorium untuk menentukan secara kuantitatif karakteristik kisaran titik didih dari produk-produk minyak bumi, yaitu gasoline alam (natural gasoline), distilat ringan dan distilat tengahan, bahan bakar mesin otomotif penyalaan busi, aviasi gaoline, aviasi turbine, I-D dan 2-D regular dan bahan bakar diesel sulfur rendah, spesial petroleum spirit, nafta, white spirit, kerosine, dan bahan bakar burner grade 1 dan 2.

Metode uji ini didesain untuk pengujian bahan bakar distilat, tidak digunakan untuk produk - produk yang mengandung sejumlah bahan residu.

b. Ringkasan Metode

Contoh sebanyak 100 mL didistilasi pada kondisi standar pengujian. Pembacaan suhu dilakukan pada saat initial boiling point (IBP), 10 % volume distilat, 50 % volume distilat, 90 % volume distilat, dan jumlah volume pada suhu 300 °C.

Gambar: Rangkaian Peralatan Distilasi menggunakan Gas Burner

c. Signifikansi

Sifat volatilitas (distilasi) hidrokarbon rnempunyai pengaruh yang penting untuk keselamatan dan unjuk kerja, khususnya untuk bahan bakar distilat dan solvent. Kisaran titik didih memberikan informasi terhadap komposisi, sifat - sifat dan perilaku bahan bakar minyak selama penyimpanan dan penggunaan.

Volatilitas (kemudahan menguap) adalah faktor pokok yang menentukan kecenderungan campuran hidrokarbon untuk menghasilkan uap yang mudah meledak.

d. Interpretasi

Dalam spesifikasi minyak solar, IBP, 10 % vol. rec., 50 % vol. rec., dan 90 % vol. rec. tidak ada batasan minimum atau maksimum. Pada dasarnya bila sifat penguapan bahan bakar terlalu rendah, bahan bakar sukar untuk diatomisasikan sehingga akan menurunkan tenaga yang dihasilkan. Sebaliknya bila sifat penguapan bahan bakar. terlalu tinggi, bahan bakar mudah untuk diatomisasikan berarti di dalam ruang bakar mesin banyak uap yang dihasilkan sehingga mengakibatkan penurunan tenaga, karena vapor lock dan disamping itu juga dapat menyebabkan terjadinya detonasi.

Juga pengujian distilasi ini mengindikasikan terjadinya kontaminasi bahan bakar itu oleh fraksi yang lebih ringan atau fraksi yang lebih berat. Minyak solar yang mempunyai sifat penguapan terlalu tinggi berarti minyak solar itu kemungkinan terkontaminasi oleh produk kerosine, misalnya terjadinya interface PKS.