UJI MINYAK BUMI DAN PRODUKNYA
2
1. Densitas, Berat Jenis dan Gravitas API Densitas minyak adalah massa minyak persatuan volume pada suhu tertentu. Berat spesifik atau rapat relatif (relative density) minyak adalah perbandingan rapat minyak pada suhu tertentu dengan rapat air pada suhu tertentu. Untuk minyak bumi suhu yang digunakan adalah 15 o C atau 60 o F. Gravitas API adalah besaran yang merupakan fungsi dari berat jenis yang dapat dinyatakan dengan persamaan : 141,5 Gravitas API 131,5 o S(60/ 60 F) 3
Densitas, berat jenis dan gravitas API minyak bumi dan produknya dapat ditentukan dengan beberapa macam cara antara lain: dengan menggunakan hidrometer (ASTM D 1298-85) yang umumnya dikenakan untuk minyak mentah dan produknya yang berupa cairan yang mempunyai tekanan uap reid kurang dari 26 lb (179 kpa) 4
Test Method: D287, D1298, D3142, D6822 5
2. Tekanan Uap Reid Uji tekanan uap reid (Reid Vapor Pressure-RVP, ASTM D 323-90) dikenakan kepada bensin, minyak mentah yang volatil dan produk minyak bumi lainnya yang volatil. Tekanan uap Reid adalah tekanan mutlak pada suhu 37,8 o C (100 o F) dalam psi atau kpa. Tekanan uap Reid tidak sama dengan tekanan uap sampel yang sesungguhnya karena terjadinya sedikit penguapan pada sampel dan karena adanya uap air dan udara dalam ruangan. Untuk menentukan tekanan uap elpiji, digunakan metode uji ASTM D 1267, sedangkan untuk menentukan tekanan uap campuran bensin-oksigenat, digunakan metode uji ASTM D 4953. 6
Dalam praktek, uji tekanan uap reid mempunyai arti yang penting sehubungan dengan: 1) Keamanan dalam pengangkutan bahan bakar 2) Sumbatan uap (vapor lock) dalam sistem pengumpanan bensin 3) Karakteristik mesin motor untuk dihidupkan dalam keadaan dingin (starting characteristics) 4) Tangki penyimpanan minyak yang digunakan 7
Tekanan Uap Reid Test Apparatus 8
3. Distilasi Produk Minyak Bumi Distilasi produk minyak bumi (ASTM D86-90) ini dikenakan kepada produk minyak bumi yaitu : bensin alam, bensin motor, bensin pesawat terbang, avtur, nafta, kerosin, minyak gas dan minyak bakar distilat dan produk minyak bumi yang serupa. Distilasi serupa yang dikenal dengan nama distilasi Engler telah digunakan pada waktu yang lampau, sehingga distilasi ASTM sering disebut distilasi Engler. Dari data distilasi tersebut selanjtnya dapat dibuat kurva distilasi ASTM yang menunjukkan hubungan suhu dengan persen penguapan pada kondisi uji. Setiap bensin mempunyai kurva distilasi tertentu, dan dengan jalan membandingkan kurva-kurva distilasinya, dapatlah ditentukan volatilitas relatif bensin. 9
Distilasi Aparatur. 10
4. Titik Nyala dan Titik Bakar Titik nyala (flash point) adalah suhu terendah di mana uap minyak bumi dan produknya dalam camprannya dengan udara akan menyala jika dikenai nyala uji (test flame) pada kondisi tertentu. Titik bakar (fire point) adalah suhu terendah dimana uap minyak bumi dan produknya akan menyala dan terbakar secara ters menerus jika dikenai nyala uji (test flame) pada kondisi tertentu. Ada tiga macam alat uji yang dapat digunakan untuk menentukan titik nyala dan titik bakar minyak bumi dan produknya: o Alat uji cawan terbuka Cleveland (ASTM D 92-90) o Alat uji cawan tertutup Pensky-Martens (ASTM D-93-80) o Alat uji cawan tertutup Abel (170/75) 11
FLASH POINT ABEL S [IP 33, 170, IS-1448] Martens PENSKY ALAT FLASH POINT 12
5. Warna Pemeriksaan warna produk minyak bumi dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa kolorimeter, antara lain dengan: o Tintometer Lovibond (IP 17/52), untuk menentukan warna semua produk minyak bumi baik yang diberi zat warna atau tidak, kecuali minyak hitam (black oils) dan bitumen. o Khromometer Saybolt (ASTM D 156-87), untuk menentukan warna minyak yang telah diolah seperti bensin motor dan bensin pesawat terbang yang tidak diberi warna, bahan bakar propulsi jet, nafta, kerosin, malam parafin dan minyak putih farmasi o Kolorimeter ASTM (ASTM D 1500-87), untuk produk minyak bumi seperti minyak pelumas, minyak pemanas, bahan bakar diesel dan malam parafin. Warna dapat digunakan sebagai petunjuk tentang kesempurnaan dalam proses pengolahan. Warna produk yang mengalami dekolorisasi dapat disebabkan karena adanya dekomposisi termal yang disebabkan karena suhu pemanasan yang terlampau tinggi atau karena terikutnya bahan yang berwarna gelap ke dalam suatu produk 13
7. Viskositas Kinematis Viskositas kinematis minyak bumi dan produknya dapat ditentukan dengan vikosimeter. Viskosimeter yang banyak digunakan adalah viskosimeter pipet yang bekerja berdasarkan hukum Poisulle yang berlaku untuk cairan yang mengalir dalam pipa. Ada bermacam-macam viskosimeter tipe pipet yang dapat digunakan untuk menentukan viskositas kinematis baik untuk produk yang tembus pandang (transparan) maupun tidak (ASTM D 445-79) Di samping viskosimeter tipe pipet di atas, viskositas minyak bumi dan produknya pernah ditentukan dengan viskosimeter Saybolt (ASTM D 88) Viskositas produk minyak mesin bumi sebagai dasar perancangan 14
kinematic viskosimeter Saybolt Viscometer (ASTM-D-88.) 15
7. Titik Asap Titik asap (smoke pint) didefinisikan sebagai tinggi nyala maksimum dalam milimeter dimana kerosin terbakar tanpa timbul asap apabila ditentukan dalam alat uji baku pada kondisi tertentu. Disampaing dikenakan pada kerosin, uji titik asap juga dikenakan kepada bahan bakar jet (ASTM D 1332-90) Titik asap ditentukan dengan cara membakar sampel atau bahan bakar jet dalam lampu titik asap. Nyala dibesarakan dengan cara menaikkan sumbu sampai timbul asap, kemdian nyala dikecilkan sampai asap tepat hilang. Tinggi nyala dalam keadaan terakhir ini dalam milimeter adalah titik asap sampel. Asap terutama disebabkan oleh senyawa aromat dalam bahan minyak 16
Kepentingan smoke point dalam praktek adalah untuk menentukan kualitas kerosin yang penggunaan utamanya adalah sebagai bahan bakar lampu penerangan. Kerosin yang baik harus mempunyai titik asap yang tinggi, sehingga nyala api bahan bakar kerosin ini dapat dibesarkan dengan kecenderungan ntuk memberikan asap yang kecil. 17
8. Korosi Lempeng Tembaga Uji korosi lempeng tembaga (ASTM D 130-88) dimaksudkan untuk mengetahi sifat korosi bensin pesawat terbang, bahan bakar turbin penerbangan, bensin mobil, bensin alam dan senyawa hidrokarbon yang mempunyai tekanan uap kurang dari 18 psi (124 kpa), bahan bakar traktor pertanian, pelarut, kerosin, bahan bakar distilat, minyak pelumas dan produk minyak bumi lainnya terhadap lempeng tembaga 18
Korosi minyak bumi terhadap berbagai macam logam disebabkan oleh senyawa belerang korosif yang terdapat dalam produk minyak bumi. Tidak sema senyawa belerang yang terdapat dalam fraksi minyak bumi bersifat korosif. Khusus untuk elpiji, uji korosi lempeng tembaga digunakan metode uji baku ASTM 1838-89, yang pada dasarnya sama dengan metode uji korosi lempeng tembaga ASTM D 130. 19
Tembaga Strip Korosi. 20
9.Sisa Karbon Ada dua macam cara uji sisa karbon, yaitu uji sisa karbon Conradson (ASTM D 189-88) dan uj sisa karbon Ramsbottom (ASTM D 524-88). Kedua cara uji ini dimaksudkan untk mengetahui kecenderungan pembentukan kokas produk minyak bumi yang sulit menguap. Sisa karbon Conradson (Conradson Carbon Residue) adalah sisa karbon yang tertinggal setelah produk minyak bumi dikenakan pirolisis yaitu pemanasan tanpa berkontak dengan udara 21
Uji ini umumya dikenakan pada produk minyak bumi yang relatif kurang volatil yang sebagian akan terurai pada distilasi tekanan atmosferik, seperti bahan bakr solar, minyak gas, minyak bakar dan minyak pelumas. Sisa karbon sesungghnya bukan seluruhnya karbon, tetapi kokas yang masih bisa diubah lebih lanjut dengan jalan pirolisis. Sisa karbon romboston adalah sisa karbon yang tertinggal setelah sampel bahan bakar minyak yang sukar menguap yang ditempatkan dalam bola gelas khusus yang memiliki lubang pipa kapiler dalam pembakar koking logam (metal coking furnace) CCR dan RCR digunakan sebagai petunjuk mengenai kecenderungan produk minyak bumi untuk memberikan deposit kokas. Adanya alkil nitrat dalam bahan bakar diesel seperti amil nitrat, heksil nitrat atau oktil nitrat akan memberikan CCR dan RCR yang relatif lebih tinggi apabila dalam bahan bakar diesel tersebut ditambahkan aditif. 22
Karbon Residu Aparatur (Conradson). [IP 13, ASTM-D-189 & 2416] 23
10. Titik Kabut Titik kabut (cloud point) adalah suhu tertinggi dimana kristal malam parafin akan terlihat sebagai kabut pada dasar tabung uji apabila minyak didinginkan pada kondisi tertentu (ASTM 2500-88). Uji ini hanya dapat dikenakan kepada produk minyak bumi yang tembus pandang pada ketebalan 38 mm (1,5 in) dan dengan titik kabut kurang dari 49 o C (120 o F) Titik kabut dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai kandungan malam parafin dalam produk minyak bumi 24
11. Titik Tuang Titik tuang (por point) adalah suhu terendah dimana minyak bumi dan produknya masih dapat dituang atau mengalir apabila didinginkan pada kondisi tertentu (ASTM D97-98). Uji titik tuang dapat dikenakan kepada setiap produk minyak bumi Alat uji titik tuang pada dasarnya sama dengan alat uji titik kabut, perbedannya adalah kedudukan termometer sampel. Titik tuang dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai besarnya kandungan malam relatif dalam minyak bumi dan produknya; disamping itu titik tuang juga menunujukkan suhu terendah di mana minyak bumi dan produknya masih dapat dipompa. 25
ALAT UJI TITIK AWAN DAN TITIK TUANG ASTM-D-9757 26
12. Angka Oktan Kecenderungan bensin untuk memberikan ketukan dalam mesin dinyatakan dengan angka oktan (octan number) Angka kinerja suatu bahan bakar adalah perbandingan antara daya yang ditimbulkan oleh bahan bakar pembanding dalam sebuah mesin Untuk menentukan angka oktan bensin digunakan mesin uji satandar CFR ASTM. Bensin premium dikatakan memiliki angka oktan 88 berati bahwa bensin tsb memiliki karakteristik ketukan dalam uji mesin uji standar CFT ASTM yang sama dengan karakteristik ketukan campuran antara 88% vol iso-oktan dalam campurannya dengan n-heptan. 27
Test Method: ASTM D2700 & ASTM D2699 28
Terima kasih 29