terbuat dari apa bensin

Terbuat dari apa sih bensin?

Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk kendaraan bermotor roda dua, tiga, atau empat. Untuk bensin sebagai istilah kimia, lihat Bensin (kimia).

Petrol (biasa disebut gasoline di Amerika Serikat dan Kanada; di Indonesia biasa disebut bensin) adalah cairan campuran yang berasal dari minyak bumi dan sebagian besar tersusun dari hidrokarbon serta digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin pembakaran dalam. 

Istilah gasoline banyak digunakan dalam industri minyak, bahkan dalam perusahaan bukan Amerika. Kadangkala istilah mogas (kependekan dari motor gasoline, digunakan mobil) digunakan untuk membedakannya dengan avgas, gasoline yang digunakan oleh pesawat terbang ringan.Orang Amerika menggunakan 1,36 milyar liter bensin setiap hari.

Karena merupakan campuran berbagai bahan, daya bakar bensin berbeda-beda menurut komposisinya. Ukuran daya bakar ini dapat dilihat dari bilangan oktan setiap campuran. Di Indonesia, bensin diperdagangkan dalam dua kelompok besar: campuran standar, disebut premium, dan bensin super.

Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain, bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai.

Jika kita membakar bensin pada kondisi ideal, dengan oksigen berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O dan energi panas. 1 galon bensin (4,5 liter) mengandung 132 x 106 joule energi, yang ekuivalen dengan 125.000 BTU (British Thermal Unit) atau 37 kwh. Jika manusia bisa mencerna bensin, maka dengan meminum 1 galon bensin ini akan sama dengan memakan 110 hamburger, tetapi kenyataannya tubuh manusia tidak memiliki enzim yang bisa mengubah bensin ini menjadi CO2 dan H2O, sehingga tidak bisa menyerap energi yang dikandung di dalam bensin.

Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat dan kelakuan yang berbeda pula. CH4 (metana) merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam rantai tersebut akan membuatnya semakin “berat”. 

Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana dan butana. Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas, dengan titik didih masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C. Berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.

Dengan bertambah panjangnya rantai hidrokarbon akan menaikkan titik didihnya, sehingga kita bisa memisahkan hidrokarbon ini dengan cara destilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.

Bilangan Oktan dan Cara Mengatasi knocking

Bilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam bensin. Nilai bilangan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Suatu campuran 30 n-heptana dan 70 isooktana akan mempunyai bilangan oktan :

=(30/100x0) + (70/100x10)

=70

Bilangan oktan bensin dapat ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan isooktana. 

Jika ada karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.

Angka oktan beberapa bahan bakar

Senyawa Angka Senyawa Angka oktan

n-heptana 0 metilsikloheksana 104

2-metil hekasna 41 benzena 108

3-metil heksana 56 metilbenzena 124

2,2-dimetil pentana 89 1-heptena 68

2,3-dimetil pentana 87 5-metil-1-heksena 96

2,4-dimetil pentana 77 2-metil-2-heksana 129

3,3-dimetil pentana 95 2,4-dimetil-1-pentena 142

3-etil pentana 64 4,4-dimetil-1-1pentena 144

2,2,3-trimetil butana 113 2,3-dimetil-2-pentena 165

n-heksana 26 2,4-dimetil-2-pentena 135

sikloheksana 77 2,2,3-trimetil-1-butena 145

Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara ? bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Bilangan oktan suatu bensin memberikan informasi kepada kita tentang seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin tersebut terbakar secara spontan. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari.

Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus; oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.

Bensin dengan bilangan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang memiliki ratio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.

Zat Aditif dalam Bensin

Jenis aditif Keterangan

Antiketukan Untuk memperlambat pembakaran bahan bakar. Dulu digunakan senyawa Pb seperti TEL (Tetra Ethyl Lead) dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Eter). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaanya sudah diganti dengan senyawa organic seperti etanol.

Antioksidan Untuk menghambat pembentukkan kerak yang dapat menyumbang saringan dan saluran bensin. Bensin banyak mengandung senyawa olefin yang mudah bereaksi dengan oksigen membentuk kerak yang disebut gum. Jadi, bensin perlu ditambahkan antioksidan, seperti alkil fenol

Pewarna Untuk membedakan berbagai jenis bensin. Contohnya pewarna kuning untuk bensin premium. Pewarna tidak mempengaruhi kualitas bensin.

Antikorosi Untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan dengan bensin, seperti logam tangki dan saluran bensin. Contoh antikorosi adalah asam karboksilat.

Deterjen karburator Untuk mencegah/membersihkan kerak dalam karburator. Endapan kerak berasal dari partikel padat/asap pembakaran dan gum. Adanya kerak dapat menurunkan kinerja mesin sehingga kendaraan boros bahan bakar dan mesin cendrung tersandat. Deterjen karburator mengandung berbagai senyawa, seperti amina dan amida.

Antikerak PFI (Port Fuel Injection) Untuk membersihkan kerak pada system PFI kendaraan. Kerak dapat menghambat pengambilan bensin sehingga kendaraan sulit dinyalakan dan kurang tenaga. Pembentukan kerak berawal sewaktu mesin dimatikan. Panas yang ada menyebabkan penguapan sisa bahan bakar, yang meninggalkan senyawa berat seperti olefin. Olefin bereaksi dengan oksigen membentuk kerak gum. Contoh antikerak PFI adalah dispersan polimer yang mengandung senyawa, seperti polibutena amina dan polieter amina.

Jenis-jenis Bensin

Ada 3 jenis bensin produksi Pertamina, yakni Premium, Pertamax, Pertamax Plus.

Bilangan oktan dari bensin

Jenis Bensin Bilangan Oktan

premium 80-88

Pertamax 91-92

Pertamax plus 95

Zat pencemaran Hasil Pembakaran BBM

Pembakaran bensin dalam mesin kendaraan mengakibatkan pelepasan berbagai zat yang dapat mengakibatkan pencemran udara.

Zat pencemar Sumber Dampak terhadap ligkungan

CO2 Pembakaran bahan bakar Pemanasan global/efek rumah kaca

CO Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna Bersifat racun dan dapat menyebabkan kematian jika konsentrasi CO di udara mencapai 0,1

NOX (NO, NO2) Pembakaran bahan bakar dalam suhu yang tinggi di mana nitrogen dalam udara ikut teroksidasi Hujan asam dan smog fotokimia

Pb Penggunaan bensin yang mengandung aditif senyawa timbal Timbale bersifat racun

Bensin yang digunakan oleh kendaraan akan menimbulkan dua masalah utama. Masalah pertama adalah asap dan ozon di kota-kota besar. Masalah kedua adalah karbon dan gas rumah kaca.

Idealnya, ketika bensin dibakar di dalam mesin kendaraan, akan menghasilkan CO2 dan H2O saja. 

Kenyataannya pembakaran di dalam mesin tidaklah sempurna, dalam proses pembakaran bensin, dihasilkan juga:

• Karbon monoksida, CO, yang merupakan gas beracun.

• Nitrogen oksida, NOx, sebagai sumber utama asap di perkotaan yang jumlah kendaraannya sangat banyak.

• Hidrokarbon yang tidak terbakar, sebagai sumber utama ozon di perkotaan.

Berbeda dengan lapisan ozon yang berada di atmosfer atas (stratosfer) yang berguna bagi mmakhluk hidup ini berbahaya, karena bersifat oksidator.

Karbon juga menjadi masalah, ketika karbon dibakar akan berubah menjadi CO2 yang merupakan gas rumah kaca. Gas rumah kaca ini akan menyebabkan perubahan iklim bumi (pemanasan global), naiknya permukaan air laut (karena es di kutub mencair), banjir, terancamnya kota-kota di pesisir pantai, dan sebagainya.

Oleh karena alasan-alasan inilah, para ilmuwan sekarang sedang berusaha untuk mengganti bahan bakar bensin dengan bahan bakar hidrogen yang lebih ramah lingkungan, karena jika H2 ini direaksikan dengan O2 hanya akan menghasilkan air (uap air).