Manfaat Senyawa Hidrokarbon di Berbagai Bidang Kehidupan Manfaat Senyawa Hidrokarbon di Bidang Pangan Jika berbicara tentang kegunaan hidrokarbon dalam bidang pangan, maka yang dimanfaatkan bukan merupakan senyawa hidrokarbon murni, tetapi sedikit lebih luas yaitu karbohidrat. Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris CH2O (Fadholi, 2009). Banyak karbohidrat yang merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta bercabangcabang (Alifrizkyawan, 2010). Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa. Gula ini kemudian oleh sel dioksidasi (dibakar) dengan bantuan oksigen yang kita hirup menjadi energi dan gas CO2 dalam bentuk respirasi / pernafasan. Energi yang dihasilkan dan tidak digunakan akan disimpan dibawah jaringan kulit dalam bentuk lemak (Alifrizkyawan, 2010). Beberapa tipe dan manfaat karbohidrat adalah sebagai berikut : 1. Monosakarida Monosakarida adalah suatu karbohidrat yang tersederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul karbohidrat yang lebih kecil lagi. o Glukosa / gula anggur banyak terdapat dalam buah , jagung, dan madu. o Fruktosa terdapat bersama dengan glukosa dan sukrosa dalam buah-buahan dan madu. o Galaktosa, sumber dapat diperoleh dari laktosa yang dihidrolisis melalui pencernaan makanan kita (Fadholi, 2009). 2. Disakarida Disakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua monosakarida. – Maltosa (glukosa + glukosa), tidak dapat difermentasi bakteri kolon dengan mudah, maka digunakan dalam makanan bayi, susu bubuk beragi (malted milk) – Laktosa (glukosa + galaktosa), terdapat dalam susu sapi dan 5-8% dalam susu ibu. – Sukrosa (glukosa + fruktosa), ialah gula pasir biasa. Bila dipanaskan akan membentuk gula invert berwarna coklat yang disebut karamel. Digunakan untuk pembuatan es krim, minuman ringan, dan permen (Fadholi, 2009). 3. Polisakarida Polisakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari banyak monosakarida. Kegunaan hidrokarbon pada polisakarida dalam bidang pangan seperti beras, pati, jagung (Fadholi, 2009). Senyawa hidrokarbon lain yang dapat dimanfaatkan dalam bidang pangan yaitu propilena glikol, senyawa ini merupakan senyawa yang banyak digunakan dalam bidang pangan. Dalam industri makanan, propilena glikol digunakan sebagai bahan penyedap rasa, pelarut zat warna makanan, dan humektan bahan tambahan makanan (bahan penyerap air dari udara). Propilena glikol dihasilkan dari reaksi hidrolisis propilena oksida yang diperoleh dari hasil oksidasi propilena (Muchtaridi, 2009). Berikut merupakan reaksi pembentukan propilena glikol : 2C3H6 (g) + O2 (g) → 3C3H6O (l) C3H6O (l) + H2O (l) → HOCH2CH2OH (l) Seyawa hidrokarbon lainnya yang juga dapat dimanfaatkan di bidang pangan adalah gas etilena dan gas asetilena (etuna). Gasetilena dan gas asetilena ini biasa digunakan untuk mempercepat pematangan buah, seperti pisang, mangga, dan melon. Gas etilena diproduksi dari cracking fraksi
minyak bumi. Gas asetilen dihsilkan selama pengkarbitan, yaitu hasil reaksi karbit (CaC2) dengan air (Muchtaridi, 2009). CaC2 (s) + 2H2O (l) HC ≡ CH (g) + Ca(OH)2 (s) Di dalam senyawa hidrokarbon tersimpan energi kimia, kemudian memperoleh energi dari matahari untuk megadakan proses fotosintesis. Proses fotosintesis menghasilkan glukosa. Glukosa digunakan makhluk hidup sebagai sumber energi untuk melakukan aktifitas (Slamet, tt). Manfaat Senyawa Hidrokarbon di Bidang Sandang Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi senyawa aromatik, yaitu para-xylene Para-xylene ini kemudian dioksidasi menggunakan udara menjadi PTA (lihat peta proses petrokimia diatas). Dari PTA yang berbentuk seperti tepung detergen ini kemudian direaksikan dengan metanol menjadi serat poliester. Serat poliester inilah yang menjadi benang sintetis yang bentuknya seperti benang (Fadholi, 2009). Kehalusan bahan yang terbuat dari serat poliester dipengaruhi oleh zat penambah (aditif) dalam proses pembuatan benang (saat mereaksikan PTA dengan metanol). Sebenarnya ada polimer lain yang juga digunakan untuk pembuatan serat sintetis yang lebih halus atau lembut lagi. Misal serat untuk bahan isi pembalut wanita. Polimer tersebut terbuat dari polietilen (Fadholi, 2009). Saat ini banyak dikembangkan bahan pakaian yang terbuat dari polimer, diantaranya poliester, propilena, poliuretan, dan nilon. Polimer tersebut berasal dar senyawa hidrokarbon seperti etilena, prolilena,dan benzena. Beberapa produk sandang dengan bahan baku polimer diantaranya jaket, sarung tangan, sepatu dan rok wanita (Muchtaridi, 2009). Senyawa-senyawa turunan hidrokarbon yang berperan di bidang pakaian antara lai, kapas, wol (merupakan suatu protein), sutra (protein), dan serat sintetis (Slamet, tt). 2.3 Manfaat Senyawa Hidrokarbon di Bidang Papan Polistirena dapat digunakan sebagai busa penahan panas yang dipasang pada rumah-rumah yang berada di daerah dingin. Polistrena (karet sintetis) diperoleh dari polimerisasi turunan benzena, yaitu stirena (C6H5 – CH ═ CH2) (Muchtaridi, 2009). Di bidang papan senyawa turunan hidrokarbon yang berperan, antara lain, selulosa, kayu, lignin dan polimer (Slamet, tt). Bahan bangunan yang berasal dari hidrokarbon pada umumnya berupa plastik. Bahan dasar plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa olefin atau alkena dari rantai karbon C3. Dari bahan palstik inilah kemudian menjadi berbagai macam bahan papan, mulai dari atap rumah (genteng plastik), kursi, piring, dan lain-lain (Alifrizkyawan, 2010). http://mylifechoice.wordpress.com/2012/03/10/manfaat-senyawa-hidrokarbon-di-berbagai-bidangkehidupan/ I. Komposisi hidrokarbon dalam kehidupan sehari – hari Hidrokarbon yang dimaksud adalah Gas Alam dan produk‐produknya seperti LPG, Gas Campuran dll, Minyak bumi dan produk produknya seperti minyak tanah, solar dll . dan salah satu cara memilah-milah kandungan hidrokarbon adaklah dengan Kromatografi Gas. Kromatografi Gas adalah Peralatan yang digunakan untuk melakukan analisa komposisi dari gas yang dianalisis. Peta Petrokimia Para-xylene ini kemudian dioksidasi menggunakan udara menjadi PTA (lihat peta proses petrokimia diatas). Nah dari PTA yang berbentuk seperti tepung detergen ini kemudian direaksikan
dengan metanol menjadi serat poliester. Serat poli ester inilah yang menjadi benang sintetis yang bentuknya seperti benang. Hampir semua pakaian seragam yang adik-adik pakai mungkin terbuat dari poliester. Untuk memudahkan pengenalannya bisa dilihat dari harganya. Harga pakaian yang terbuat dari benang sintetis poliester biasanya relatif lebih murah dibandingkan pakaian yang terbuat dari bahan dasar katun, sutra atau serat alam lainnya. Minyak bumi adalah campuran komplek hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga kedalaman sumur. Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %. Komponen Hidrokarbon Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut : Karbon : 83,0-87,0 % Hidrogen : 10,0-14,0 % Nitrogen : 0,1-2,0 % Oksigen : 0,05-1,5 % Sulfur : 0,05-6,0 % Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu : golongan parafinik golongan naphthenik golongan aromatik sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang. Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik (sebagai suspensi koloidal). 1. Senyawaan Sulfur Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air. 2. Senyawaan Oksigen Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik. 3. Senyawaan Nitrogen Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.
4. Konstituen Metalik Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu. Agar dapat diolah menjadi produk-produknya, minyak bumi dari sumur diangkut ke Kilang menggunakan kapal, pipa, mobil tanki atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi diolah menjadi produk yang kita kenal secara fisika berdasarkan trayek titik didihnya (distilasi), dimana gas berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu (aspal) berada pada dasar kolom fraksinasi. Komponen kimia dari minyak bumi dipisahkan oleh proses distilasi, yang kemudian, setelah diolah lagi, menjadi minyak tanah, bensin, lilin, aspal, dll. Minyak bumi terdiri dari hidrokarbon, senyawaan hidrogen dan karbon. Empat alkana teringan- CH4 (metana), C2H6 (etana), C3H8 (propana), dan C4H10 (butana) - semuanya adalah gas yang mendidih pada -161.6°C, -88.6°C, -42°C, dan -0.5°C, berturut-turut (258.9°, -127.5°, -43.6°, dan +31.1° F). Rantai dalam wilayah C 5-7 semuanya ringan, dan mudah menguap, nafta jernih. Senyawaan tersebut digunakan sebagai pelarut, cairan pencuci kering (dry clean), dan produk cepat-kering lainnya. Rantai dari C6H14 sampai C12H26 dicampur bersama dan digunakan untuk bensin. Minyak tanah terbuat dari rantai di wilayah C 10. Minyak pelumas dan gemuk setengah-padat (termasuk Vaseline®) berada di antara C16 sampai ke C20. Rantai di atas C20 berwujud padat, dimulai dari "lilin, kemudian tar, dan bitumen aspal. Setiap trayek titik didih disebut “Fraksi”. Titik pendidihan dalam tekanan atmosfer fraksi distilasi dalam derajat Celcius: minyak eter: 40 - 70 °C (digunakan sebagai pelarut) minyak ringan: 60 - 100 °C (bahan bakar mobil) minyak berat: 100 - 150 °C (bahan bakar mobil) minyak tanah ringan: 120 - 150 °C (pelarut dan bahan bakar untuk rumah tangga) kerosene: 150 - 300 °C (bahan bakar mesin jet) minyak gas: 250 - 350 °C (minyak diesel/pemanas) minyak pelumas: > 300 °C (minyak mesin) sisanya: tar, aspal, bahan bakar residu PENGOLAHAN MINYAK BUMI Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang meliputi proses distilasi, cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending. 1. Distilasi: Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut. 2. Cracking: Cracking adalah penguraian (pemecahan) molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa yang lebih kecil. Terdapat dua cara proses cracking, yaitu : a. Cara panas (thermal cracking), adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi serta tekanan rendah. b. Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida.
3. Reforming: Reforming adalah pengubahan bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). 4. Polimerisasi: Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. 5. Treating: Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotorpengotornya. 6. Blending: Bensin merupakan contoh hasil minyak bumi yang banyak digunakan di dunia. Untuk memperoleh kualitas bensin yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya. BENSIN DAN BILANGAN OKTAN Bensin merupakan fraksi minyak bumi yang paling banyak dikonsumsi untuk bahan bakar kendaraan bermotor. Komponen utama bensin adalah n-heptana (C¬7H16) dan osooktana (C8H18). Kualitas bensin ditentukan oleh kandungan isooktana yang dikenal dengan istilah bilangan oktan. Kandungan isooktana pada bensin memiliki fungsi sebagai berikut : 1. Mengurangi ketukan (knocking) pada mesin kendaraan. 2. Meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga menghasilkan energy yang lebih besar. Bilangan oktan bensin dapat juga ditingkatkan dengan cara menambah zat aditif antiketukan, seperti TEL, MTBE, dan etanol. Beberapa ilmuwan menyatakan bahwa minyak adalah zat abiotik, yang berarti zat ini tidak berasal dari fosil tetapi berasal dari zat anorganik yang dihasilkan secara alami dalam perut bumi. Namun, pandangan ini diragukan dalam lingkungan ilmiah. Proses pembuatan polyester Kehalusan bahan yang terbuat dari serat poliester dipengaruhi oleh zat penambah (aditif) dalam proses pembuatan benang (saat mereaksikan PTA dengan metanol). Salah satu produsen PTA di Indonesia adalah di Pertamina Unit Pengolahan III . Sebetulnya ada polimer lain yang juga dibunakan untuk pembuatan serat sintetis yang lebih halus atau lembut lagi. Misal serat untuk bahan isi pembalut wanita. Polimer tersebut terbuat dari polietilen. Poliester adalah suatu kategori polimer yang mengandung gugus fungsional ester dalam rantai utamanya. Meski terdapat banyak sekali poliester, istilah "poliester" merupakan sebagai sebuah bahan yang spesifik lebih sering merujuk pada polietilena tereftalat (PET). Poliester termasuk zat kimia yang alami, seperti yang kutin dari kulit ari tumbuhan, maupun zat kimia sintetis seperti polikarbonat dan polibutirat. Kain dari poliester disebut-sebut terasa “tak alami” bila dibandingkan dengan kain tenunan yang sama dari serat alami (misalnya kapas dalam penggunaan tekstil). Namun kain poliester memiliki beberapa kelebihan seperti peningkatan ketahanan dari pengerutan. Akibatnya, serat poliester terkadang dipintal bersama-sama dengan serat alami untuk menghasilkan baju dengan sifat-sifat gabungan. Poliester juga digunakan untuk membuat botol, film, tarpaulin, kano, tampilan kristal cair, hologram, penyaring, saput (film) dielektrik untuk kondensator, penyekat saput buat kabel dan pita penyekat. Poliester kristalin cair merupakan salah satu polimer kristalin cair yang digunakan industri yang pertama dan digunakan karena sifat mekanis dan ketahanan terhadap panasnya. Kelebihan itu penting dalam penggunaannya sebagai segel mampu kikis dalam mesin jet. Poliester keras panas (thermosetting) digunakan sebagai bahan pengecoran, dan resin poliester chemosetting digunakan sebagai resin pelapis kaca serat dan dempul badan mobil yang
non logam. Poliester tak jenuh yang diperkuat kaca serat banyak digunakan dalam bagian badan dari kapal pesiar serta mobil. Poliester digunakan pula secara luas sebagai penghalus (finish) pada produk kayu berkualitas tinggi seperti gitar, piano, dan bagian dalam kendaraan / perahu pesiar. Perusahaan Burns London, Rolls-Royce, dan Sunseeker merupakan segelinter perusahaan yang memakai poliester untuk memperhalus produk-produk mereka. Sifat-sifat tiksotropi dari poliester yang bisa dipakai sebagai semprotan membuatnya ideal untuk digunakan pada kayu gelondongan bijianterbuka, sebab mampu mengisi biji kayu dengan cepat, dengan ketebalan saput yang terbentuk dengan kuat per lapisan. Poliester yang diawetkan bisa diampelas dan dipoleskan ke produk akhir. Sifat-sifat serat poliester a. Sifat mekanis Penyerapan energi plastik yang diperkuat dengan serat kimia: (uji benturan, pelentukan, dan tarik) Investigasi atas persyaratan praktis untuk mengukur penyerapan energi dari bahan-bahan gabungan (komposit), dan pengembangan metode yang cocok untuk melaksanakan pengukuran tersebut. Sejumlah metode uji dinamis untuk mengukur penyerapan energi dari berbagai lapisan, termasuk uji benturan pelentukan, uji benturan berulang-ulang, uji benturan tarikan, dan uji tumbukan pembengkokan. Didiskusikan pula ujian benturan pada lempengan berlapis. Penekanan khusus ditempatkan pada studi pada berbagai komposit yang diperkuat dengan sebuah serat kimia. Tak dapat dipungkiri bahwa ada hubungan antara penyerapan energi statis yang semu dari berbagai serat dan penyerapan energi dinamisnya komposit. Komposit berpoliester komersial dan serat poliamida memiliki penyerapan energi yang tertinggi, dimana piranti pengujian memiliki efek yang signifikan. b. Sifat kimiawi Poliester tidak diketahui memiliki sifat kimiawi Sintesis Sintesis poliester pada umumnya dicapai dengan reaksi polikondensasi. Rumus umum untuk reaksi dari sebuah diol dengan sebuah asam dikarboksilat adalah: (n+1) R(OH)2 + n R´(COOH)2 ---> HO[ROOCR´COO]nROH + 2n
H2O
Esterifikasi azeotrop Dalam metode klasik ini, satu alkohol dan satu asam alkanoat bereaksi membentuk ester karboksilat. Untuk menghimpun sebuah polimer, air yang terbentuk dari reaksi harus terus-menerus dihilangkan dengan penyulingan azeotrop. Transesterifikasi beralkohol O
O
\\
\\
C - OCH3
+
OH[Oligomer2]
C - O[Oligomer2]
+ CH3OH
/
/
[Oligomer1]
[Oligomer1]
(ester-terminated oligomer + alcohol-terminated oligomer)
(oligomer yang lebih besar + metanol)
Asilasi (metode HCl) Asam bermula sebagai sebuah asam klorida, dan dengan begitu polikondensasi meneruskan emisi (pemancaran) asam klorida (HCl), bukannya air. Metodi ini bisa dilakukan di dalam larutan atau sebagai sebuah email. Polimerisasi pembukaan-cincin Poliester alifatik bisa disusun dari lakton pada kondisi temperatur ruang dan tekanan 1 atm, dikatalisasikan secara anion, kation, atau organologam (metalorganik). II. Kegunaan Hidrokarbon di Bidang Sandang, Pangan, Papan, Seni dan Estetika dalam kehidupan sehari-hari Kegunaan Hidrokarbon di Bidang Sandang, Pangan, Papan, Seni dan Estetika dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali kegunaannya, diantaranya: SANDANG Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi senyawa aromat, yaitu para-xylene. Bentuknya senyawa benzen (C6H6), tetapi ada dua gugus metil pada atom C1 dan C3 dari molekul benzen tersebut. Senyawa hidrokarbon juga mulai digunakan untuk mengganti bahan alam seperti kapas, sutra, dan wall. Bahan pakaian sintetis harganya lebih murah dan dapat diproduksi secara besar-besaran dalam waktu singkat. Produk ini termasuk polimer yang dibuat dari berbagai senyawa hidrokarbon molekul kecil yang disebut monomer. PANGAN Untuk urusan Sandang, Papan, Seni dan Estetika kita bisa berbicara tentang hidrokarbon. Tapi ketika sudah bicara pangan maka yang akan kita bicarakan adalah karbohidrat. Memang didalamnya masih ada hidrokarbonnya, tapi dengan tambahan oksigen didalam molekulnya. Lagipula selama ini yang saya tahu rasanya belum ada sumber pangan yang berasal dari hidrokarbon atau minyak bumi. Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang tersusun dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Kalau atom karbon dinotasikan sebagai bola berwarna hitam, okeigen berwarna merah dan hidrogen berwarna putih maka bentuk molekul tiga dimensi dari glukosa akan seperti gambar disamping ini. Banyak karbohidrat yang merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta bercabang-cabang. Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh
tersebut menyerap glukosa. Gula ini kemudian oleh sel dioksidasi (dibakar) dengan bantuan oksigen yang kita hirup menjadi energi dan gas CO2 dalam bentuk respirasi / pernafasan. Energi yang dihasilkan dan tidak digunakan akan disimpan dibawah jaringan kulit dalam bentuk lemak. Reaksi pembakaran gula dalam tubuh : C6H12O6 (gula) + 6O2 (udara yang dihirup) —> Energi + 6CO2 (udara yang dikeluarkan) + 6H2O (keringat atau air seni). Selain itu, sekarang banyak zat adiktif makanan yang berasal dari hidrokarbon, yaitu benzena yang mempunyai rumus C6H6. Zat adiktif itu misalnya pemanis sakarin dan sodium siklamat, keduanya mengandung bahan dasar benzena C6H6. PAPAN Bahan bangunan yang berasal dari hidrokarbon pada umumnya berupa plastik. Bahan dasar plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa olefin / alkena dari rantai karbon C3. Dari bahan plastik inilah kemudian jadi macam2… mulai dari atap rumah (genteng plastik), furniture, peralatan interior rumah, bemper mobil, meja, kursi, piring, dll. Salah satu produsen bahan baku barang plastik di Indonesia adalah di Pertamina Unit Pengolahan III Palembang dengan jenis produk yang bermacam-macam. SENI Untuk urusan seni, terutama seni lukis, peranan utama hidrokarbon ada pada tinta / cat minyak dan pelarutnya. Mungkin adik-adik mengenal thinner yang biasa digunakan untuk mengencerkan cat. Sementar untuk urusan seni patung banyak patung yang berbahan dasar dari plastik atau piala, dll. Hidrokarbon yang digunakan untuk pelarut cat terbuat dari Low Aromatic White Spirit atau LAWS mmerupakan pelarut yang dihasilkan dari Kilang PERTAMINA di Plaju dengan rentang titik didih antara 145o C — 195o C. Senyawa hidrokarbonyang membentuk pelarut LAWS merupakan campuran dari parafin, sikloparafin, dan hidrokarbon aromatik. ESTETIKA Sebetulnya seni juga sudah mencakup estetika. Tapi mungkin lebih luas lagi dengan penambahan kosmetika. Jadi bahan hidrokarbon yang juga digunakan untuk estetika kosmetik adalah lilin. Misal lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki menggunakan lilin) atau bahan pencampur kosmetik lainnya, farmasi atau semir sepatu. Tentunya lilin untuk keperluan kosmetik spesifikasinya ketat sekali. Lilin parafin di Indonesia diproduksi oleh Kilang PERTAMINA UP- V Balikpapan melalui proses filtering press. Kualifikasi mutu lilin PERTAMINA berdasarkan kualitas yang berhubungan dengan titik leleh, warna dan kandungan minyaknya. http://trainnerone.blogspot.com/2009/06/menjelaskan-kegunaan-dan-komposisi.html Kata Kunci: Penggunaan Senyawa Hidrokarbon dalam Bidang Pangan, Penggunaan Senyawa Hidrokarbon dalam Bidang Papan, Penggunaan Senyawa Hidrokarbon dalam Bidang Perdagangan, Penggunaan Senyawa Hidrokarbon dalam Bidang Sandang, Penggunaan Senyawa Hidrokarbon dalam Bidang Seni dan Estetika Ditulis oleh Budi Utami pada 29-07-2011 Bidang Pangan Beberapa bahan kimia hanya terdiri dari karbon dan hidrogen (hidrokarbon). Hidrokarbon digunakan dalam industri, khususnya pada industri petroleum dan aspal cair. Energi kimia tersimpan dalam hidrokarbon, unsur-unsur penyusunnya adalah karbon dan hidrogen. Hidrokarbon memperoleh energi dari matahari saat tumbuh-tumbuhan menggunakan sinar matahari selama
proses fotosintesis untuk menghasilkan glukosa (makanan). (www.encarta.msn.com) Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa. Gula ini kemudian oleh sel dioksidasi (dibakar) dengan bantuan oksigen yang kita hirup menjadi energi dan gas CO2 dalam bentuk respirasi (pernapasan). Energi yang dihasilkan dan tidak digunakan akan disimpan di bawah jaringan kulit dalam bentuk lemak. Reaksi pembakaran gula dalam tubuh: C6H12O6( gula) + 6 O2 (udara yang dihirup) –> Energi + 6 CO2(udara yang dikeluarkan) + 6 H2O(keringat atau air seni) Bidang Sandang Senyawa-senyawa turunan hi-drokarbon yang berperan di bidang pakaian, antara lain kapas, wol (merupakan suatu protein), sutra (protein), nilon (polimer), dan serat sintetis. Bidang Papan Bidang papan, senyawa turunan hidrokarbon yang berperan, antara lain selulosa, kayu, lignin, dan polimer. Bidang Perdagangan Minyak bumi merupakan senyawa hidrokarbon yang menjadi komoditi perdagangan yang sangat penting bagi dunia karena minyak bumi merupakan salah satu sumber energi yang paling utama saat ini. Negara-negara di dunia penghasil minyak bumi membentuk organisasi antarnegara penghasil minyak bumi yang diberi nama OPEC (Organization of Petrolleum Exporting Country). Hasil penyulingan minyak bumi banyak menghasilkan senyawa-senyawa hidrokarbon yang sangat penting bagi kehidupan manusia, seperti bensin, petroleum eter (minyak tanah), gas elpiji, minyak pelumas, lilin, dan aspal. Bidang Seni dan Estetika Di bidang seni, senyawa hidrokarbon yang sering dipakai, antara lain lilin (wax) untuk melapisi suatu karya pahat agar tampak lebih mengkilat. Bahkan ada seniman yang membuat patung dari lilin dengan cara memadatkan lilin dalam ukuran besar kemudian dipahat atau diukir sesuai keinginan sang seniman. selain itu juga ada seni pewarnaan, baik pada kain maupun benda-benda lain menggunakan senyawa-senyawa kimia. Bahan-bahan yang dilapisi dengan lilin akan tampak lebih menarik dan di samping itu juga akan terhindar dari air karena air tidak dapat bereaksi dengan lilin karena perbedaan kepolaran. http://www.chem-is-try.org/kata_kunci/penggunaan-senyawa-hidrokarbon-dalam-bidangperdagangan/
Kegunaan Hidrokarbon KEGUNAAN HIDROKARBON DALAN KEHIDUPAN SEHARI-HARI oelh: Elis Wardina A. Kegunaan Hidrokarbon Hidrokarbon banyak memberi manfaat bagi kebutuhan manusia, baik dalam bidang pangan, sandang, papan, seni dan estetika. Dalam hal ini akan dipaparkan kegunaan hidrokarbon dalam kehidupan sehari-hari bagi manusia, yaitu dalam bidang pangan, sandang, papan, seni dan estetika.
1. Bidang pangan Jika sudah berbicara kegunaan hidrokarbon dalam bidang pangan, maka bahasanya bukan hidrokarbon murni lagi, tapi sedikit lebih luas yaitu karbohidrat. Karbohidrat merupakan senyawa karbon, hidrogen dan oksigen yang terdapat dalam alam. Banyak karbohidrat mempunyai rumus empiris CH2O. Tipe karbohidrat • Monosakarida Monosakarida adalah suatu karbohidrat yang tersederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi molekul karbohidrat yang lebih kecil lagi. - Glukosa / gula anggur banyak terdapat dalam buah , jagung, dan madu. - Fruktosa terdapat bersama dengan glukosa dan sukrosa dalam buah-buahan dan madu. - Galaktosa, sumber dapat diperoleh dari laktosa yang dihidrolisis melalui pencernaan makanan kita. • Disakarida Disakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari dua monosakarida. - Maltosa (glukosa + glukosa), tidak dapat difermentasi bakteri kolon dengan mudah, maka digunakan dalam makanan bayi, susu bubuk beragi (malted milk) - Laktosa (glukosa + galaktosa), terdapat dalam susu sapi dan 5-8% dalam susu ibu. - Sukrosa (glukosa + fruktosa), ialah gula pasir biasa. Bila dipanaskan akan membentuk gula invert berwarna coklat yang disebut karamel. Digunakan untuk pembuatan es krim, minuman ringan, dan permen. • Polisakarida Polisakarida adalah suatu karbohidrat yang tersusun dari banyak monosakarida. Kegunaan hidrokarbon pada polisakarida dalam bidang pangan seperti beras, pati, jagung, dll. 2. Bidang sandang Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi senyawa aromatik, yaitu para-xylene Para-xylene ini kemudian dioksidasi menggunakan udara menjadi PTA (lihat peta proses petrokimia diatas). Dari PTA yang berbentuk seperti tepung detergen ini kemudian direaksikan dengan metanol menjadi serat poliester. Serat poli ester inilah yang menjadi benang sintetis yang bentuknya seperti benang. Hampir semua pakaian seragam yang adik-adik pakai mungkin terbuat dari poliester. Untuk memudahkan pengenalannya bisa dilihat dari harganya. Harga pakaian yang terbuat dari benang sintetis poliester biasanya relatif lebih murah dibandingkan pakaian yang terbuat dari bahan dasar katun, sutra atau serat alam lainnya. Kehalusan bahan yang terbuat dari serat poliester dipengaruhi oleh zat penambah (aditif) dalam proses pembuatan benang (saat mereaksikan PTA dengan metanol). Sebetulnya ada polimer lain yang juga dibunakan untuk pembuatan serat sintetis yang lebih halus atau lembut lagi. Misal serat untuk bahan isi pembalut wanita. Polimer tersebut terbuat dari polietilen. 3. Bidang papan Bahan bangunan yang berasal dari hidrokarbon pada umumnya berupa plastik. Bahan dasar plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa olefin / alkena dari rantai karbon C3. Dari bahan plastik inilah kemudian jadi macam, mulai dari atap rumah (genteng plastik), furniture, peralatan interior rumah, bemper mobil, meja, kursi, piring, dll. 4. Bidang seni Untuk urusan seni, terutama seni lukis, peranan utama hidrokarbon ada pada tinta / cat minyak dan pelarutnya. Mungkin adik-adik mengenal thinner yang biasa digunakan untuk mengencerkan cat.
Sementar untuk urusan seni patung banyak patung yang berbahan dasar dari plastik atau piala, dll. Hidrokarbon yang digunakan untuk pelarut cat terbuat dari Low Aromatic White Spirit atau LAWS merupakan pelarut yang dihasilkan dari Kilang PERTAMINA di Plaju dengan rentang titik didih antara 145o C — 195o C. Senyawa hidrokarbonyang membentuk pelarut LAWS merupakan campuran dari parafin, sikloparafin, dan hidrokarbon aromatik. 5. Bidang estetika Sebetulnya seni juga sudah mencakup estetika. Tapi mungkin lebihluas lagi dengan penambahan kosmetika. Jadi bahan hidrokarbon yang juga digunakan untuk estetika kosmetik adalah lilin. Misal lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki menggunakan lilin) atau bahan pencampur kosmetik lainnya, farmasi atau semir sepatu. Tentunya lilin untuk keperluan kosmetik spesifikasinya ketat sekali. Lilin parafin di Indonesia diproduksi oleh Kilang PERTAMINA UP- V Balikpapan melalui proses filtering press. Kualifikasi mutu lilin PERTAMINA berdasarkan kualitas yang berhubungan dengan titik leleh, warna dan kandungan minyaknya. Uji kepahaman 1 1. Sebutkan 3 contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang pangan! 2. Sebutkan 3 contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang sandang! 3. Sebutkan 3 contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang papan! 4. Sebutkan 3 contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang seni! 5. Sebutkan 3 contoh kegunaan hidrokarbon dalam bidang estetika! B. Industri Petrokimia Kegunaan hidrokarbon pada bidang sandang, papan, seni, dan estetika dapat kita peroleh dari hasil industri petrokimia. Industri petrokimia adalah industri yang bahan industrinya berasal dari bahan bakar, minyak da gas bumi (gas alam). Dewasa ini, puluhan ribu jenis bahan petrokimia telah dihasilkan. Bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan kedalam plastik, serat sintetis, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat da vitamin. Bahan dasar petrokimia Pada umumnya, proses industri petrokimia melalui tiga tahapan, yaitu: 1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia 2. Mengubah bahan dasar menjadi produk antara, dan 3. mengubah produk antara menjadi produk akhir. Hampir semua produk petrokimia berasal dari tiga jenis bahan dasar, yaitu: olefin, aromatika, dan gas-sintesis (syn-gas). a. Olefin (alkana-alkena) Olefin merupakan bahan dasar petrokimia paling utama. Produksi olefin di seluruh dunia mencapai miliaran kg per tahun. Diantara olefin yang terpenting (paling banyak diproduksi) adalah etilena (etena), propilena (propena), butilena (butena), dan butadiene. Olefin pada umumnya dibuat dari etana, propane, nafta, atau minyak gas (gas-oil) melalui proses perengkahan (cracking). Etana dan propane dapat berasal dari gas bumi atau dari fraksi minyak bumi; nafta berasal dari fraksi minyak bumi dengan molekul C-6 hingga C-10; sedangkan gas-oil berasal dari fraksi minyak bumi dengan molekul dari C-10 hingga C-30 atau C-30. b. Aromatika Aromatika adalah benzena dan turunannya. Aromatika dibuat dari nafta melalui proses yang disebut reforming. Di antara aromatic yang terpenting adalah benzene (C6H6, toluene (C6H5CH3), dan xilena (C6H¬4(CH3)2). Ketiga jenis senyawa ini disebut BTX.
c. Gas sintetis Gas sintesis (syn-gas) adalah campuran dari karbon monoksida (CO) dan hydrogen (H2). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut steam reforming atau oksidasi parsial. Reaksinya berlangsung sebagai berikut: Steam reforming: campuran metana (gas bumi) dan uap air dipanaskan pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis (bahan pemercepat reaksi). CH4(g) CO (g) + 3H2¬ (g) oksidasi parsial: metana direaksikan dengan sejumlah terbatas oksigen pada suhu dan tekanan tinggi. 2CH4 (g) 2CO (g) + 4 H2(g) 1. Petrokimia dari olefin a. Beberapa diantara produk petrokimia yang berbahan dasar etilena sebagai berikut: - Polietilena polietilena adalah plastic yang paling banyak diproduksi. Plastik polietilena antara lain digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus / sampul. Pembentukan polietilena dari etilena merupakan reaksi polimerisasi. nCH2 = CH¬2 (-CH2-CH2-)n Plastic polietilena (maupun plastic lainnya) yang kita kenal , selain mengandung poliertilena juga mengandung berbagai bahan tambahan, misalnya bahan pengisi, plasticer dan pewarna. - PVC PVC atau polivinilklorida juga merupkan plastic, yang antara lain digunakan untuk membuat pipa (pralon) dan pelapis lantai. PVC dibuat dari etilena melalui tiga tahapan reaksi sebagai berikut. CH2 = CH2 + Cl2 CH2Cl – CH2Cl (adisi) CH2Cl – CH2Cl CH2 = CHCL + HCl (pirolisis, pemanasan) CH = CHCl (- CH2 – CHCl -)n (polimerisasi) - Etanol Etanol adalah bahan yang sehari-hari biasa kita kenal sebagai alcohol. Etanol digunakan untuk bahan baker atau bahan antara untuk berbagai produk lain, misalnya asam asetat. Pembuatan etanol dari etilena melalui reaksi sebagai berikut. CH2 = CH2 + H2O CH3 - CH2OH (adisi) - Etilena glikol atau glikol Glikol digunakan sebagai bahan antibeku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin. Reaksi pembentukan glikol berlangsung sebagai berikut. CH2 = CH2 + O2 CH2 - CH2 (adisi) O Etilena oksigen etilena oksida CH2 – CH2 + H2O CH2OH – CH2OH O Etilena oksida etilena glikol - Serat atau bahan tekstil b. beberapa diantara produk petrokimia yang berbahan dasar propilena sebagai berikut: - Polipropilena Plastic prolpilena lebih kuat dibandingkan dengan plastic polietilena. Polipropilena antara lain digunakan untuk karung plastic dan tali plastic. Reaksi pembentukannya berlangsung sebagai berikut. nCH3 – CH = CH2 ( - CH – CH2 - )n (polimerisasi)
CH3 ¬propilena polipropilena - Gliserol Zat ini antara lain digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan, dan bahan peledak (nitrogliserin). CH2OH CH2ONO2 CHOH CHONO2 CH2OH CH2ONO2 Gliserol nitrogliserol - Isopropyl alcohol Zat ini digunakan sebagai bahan antara untuk berbagai produk petrokimia lainnya misalnya aseton (bahan pelarut, digunakan untuk melarutkan pelapis kuku /kutek) c. Beberapa diantara produk petrokimia yang berbahan dasar butillena sebagai berikut: - karet sintetis, seperti SBR (styrene-butadiena-rubber) - nilon, yaitu nilon 6,6. d. Produk petrokimia yang berbahan dasar isobutilena antara lain adalah MTBE (metal tertiary butyl eter). Zat ini digunakan untuk menaikka nilai oktan bensin. MTBE dibuat dari reaksi iso butilena dengan methanol. CH3 CH3 CH3 – C = CH2 = CH3OH CH3 – C- O – CH3 CH3 isobutilena metanol MTBE 2. Petrokimia dari aromatika Bahan aromatika yang terpenting adalah benzene, toluene, dan xilena (BTX). Pada industri petrokimia berbahan dasar benzene. Umumnya benzene diubah menjadi stirena, kumena, dan sikloheksana. - Stirena digunakan untuk membuat karet sintetis, seperti SBR dan polistirena. - Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol digunaka untuk membuat perekat dan resin. - Sikloheksana digunakan untuk membuat nilon, missal nilon 6,6 dan nilon 6. Selain itu sebagian benzene digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen, missal LAS dan ABS. Beberapa contoh produk petrokimia berbahan dasar toluene dan xilenaantara lain: o bahan peledak yaitu trinitrotoluene (TNT). o Asam tereftalat yang merupakan bahan untuk membuat serat seperti metiltereftalat. 3. petrokimia dari gas-sintetis (syn-gas) Gas sintetis (syn-gas) merupaka campuran dari karbon monoksida (CO) dan hydrogen (H2). Berbagai contoh petrokimia syn-gas sebagai berikut: - ammonia (NH3) ammonia dibuat dari nitrogen dan hydrogen menurut reaksi berikut ini: N2 (g) + 3H2(g) 2H3(g) Pada industri petrokimia, gas nitrogen diperoleh dari udara, sedangkan gas hydrogen dari syn-gas. Sebagian besar produksi ammonia digunakan untuk membuat pupuk seperti urea [CO(NH2¬)2], ZA [(NH4)2SO4], dan ammonium nitrat (NH¬4NO3). Sebagian lainnya digunakan untuk membuat berbagai senyawa nitrogen lainnya, seperti asam nitrat (HNO3) da sebagai bahan untuk membuat resin dan plastic. - urea [CO(NH2¬)2] urea dibuat dari ammonia da gas karbon dioksida melalui 2 tahap reaksi berikut:
CO2(g) + 2NH3(g) NH2CO2NH4(s) NH2CO2NH4(s) CO(NH2)2 (s) + H2O (g) Sebagian besar urea digunakan sebagai pupuk. Kegunaan yang lain yaitu untuk makanan ternak, industri perekat, plastic ,dan resin. - methanol (CH3OH) Methanol dibuat dari syn-gas melalui pemanasan pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis. CO(g) + 2H2(g) CH3OH Sebagian methanol diubah menjadi formaldehida. Sebagian lain digunakan untuk membuat serat, dan campuran bahwa bakar. - formaldehida (HCHO) formaldehida dibuat melalui oksidasi methanol dengan bantuan katalis. CH3OH(g) HCHO(g) + H2(g) formaldehida Larutan formaldehida dalam air dikenal dengan nama formalin. Formalin digunakan untuk mengawetkan preparat biologi (termasuk mayat). Akan tetapi, penggunaan utama dari formadehida adalah untuk membuat resin urea- formaldehida dan lem. Lem formaldehida banyak digunakan dalam industri kayu lapis. http://ariffadholi.blogspot.com/2009/10/kegunaan-hidrokarbon.html