BILANGAN OKTAN
Bilangan oktan adalah
angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara
spontan. 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
dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi
keluar. 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.
Beberapa angka oktan untuk bahan bakar:
- 87 → Bensin standar di Amerika Serikat
- 88 → Bensin tanpa timbal Premium
- 91 → Bensin standar di Eropa, Pertamax
- 92 → Bensin standar di Taiwan
- 91 → Pertamax
- 95 → Pertamax Plus
Angka oktan bisa ditingkatkan
dengan menambahkan zat aditif bensin. Menambahkan tetraethyl lead (TEL, Pb(C2H5)4)
pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin
"murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan
timbal ini. Untuk mengubah Pb dari
bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilen
bromida (C2H5Br). Celakanya, lapisan tipis timbal
terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di
negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran
bensin.
Zat tambahan lainnya yang sering
dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C5H11O),
yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan setara oktan 118.
Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen
pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak
sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui
bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah
bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat
penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke
air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.
Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih
unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain
itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan
sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering
dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin
meningkat.
Bensin
Bensin adalah salah satu jenis bahan
bakar minyak yang dimaksudkan untuk kendaraan
bermotor roda dua, tiga, dan empat. 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 bensin dibakar pada kondisi ideal dengan oksigen berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O, dan energi panas. Setiap kg bensin mengandung 42.4 MJ.
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 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 pemisahan hidrokarbon ini dilakukan dengan cara distilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.
Jika bensin dibakar pada kondisi ideal dengan oksigen berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O, dan energi panas. Setiap kg bensin mengandung 42.4 MJ.
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 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 pemisahan hidrokarbon ini dilakukan dengan cara distilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.
Bilangan oktan
Karena merupakan campuran berbagai bahan, daya bakar bensin berbeda-beda
menurut komposisinya. Ukuran daya bakar ini dapat dilihat dari bilangan oktan
setiap campuran.
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 :
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:
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 dan bensin juga bisa terbakar secara
spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Bilangan oktan suatu bensin
memberikan informasi 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.
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 campuran setara dengan campuran 87% oktana dan 13% heptana. 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.
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 campuran setara dengan campuran 87% oktana dan 13% heptana. 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.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar