Saturday, May 23, 2009

MINYAK BUMI, DAN KIMIA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

MINYAK BUMI

A. PEMBENTUKAN MINYAK BUMI
Pada 1958, di Moskow diadakan konferensi mengenai asal mula pembentukan minyak bumi. Pada konferensi tersebut diperoleh dua pendapat mengenal asal-usul minyak bumi, yaitu minyak bumi berasal dari zat-zat anorganik dan minyak bumi berasal dari zat-zat organic.

1. Minyak Bumi dari Zat Anorganik
Hipotesis yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dari zat anorganik diajukan oleh kimiawan Prancis, Berthelot, pada 1866. Menurut Berthelot, logam-logam alkali dalam bumi bereaksi dengan CO2 pada suhu tinggi membentuk gas asetilena (C¬2H2).

2. Minyak Bumi dari Zat Organik
Zat organik penyusun minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan dan hewan. Teori yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan pertama kali dikemukakan oleh ilmuwan Prancis P.G. Macquir, pada 1758.
Adapun teori yang menyatakan bahwa minyak bumi selain berasal dari tumbuh-tumbuhan juga berasal dari hawan, pertama kali dikemukakan oleh J.P. Lesley pada 1865. Berdasarkan teori pembentukannya, minyak bumi berasal dari hasil pelapukan organisme hidup yang berlangsung sangat lama (berjuta-juta tahun). Pembentukan minyak bumi memerlukan lingkungan yang dapat memberi kadar zat organik tinggi dan memberi kesempatan pengawetan sehingga tidak terjadi oksidasi atau pembusukan.
Minyak bumi berada dalam batuan sehingga disebut juga petroleum, yang berasal dari bahasa Latin petrus yang berarti batu dan oleum yang berarti minyak. Istilah minyak bumi berarti minyak yang dihasilkan dari dalam bumi.
Ada minyak bumi yang terbentuk dalam waktu 500 juta tahun, 1.000 juta tahun, atau bahkan 2.500 juta tahun. Setelah terbentuk, minyak bumi tersebut akan bergerak melalui celah-celah diantara lapisan batuan sehingga untuk memperolehnya harus dilakukan pengeboran.



Tabel Fraksi hidrokarbon penyulingan minyak bumi
Fraksi Ukuran Molekul Titik didih
(0C) Kegunaan
Gas C1 – C5 160 – 30 Bahan bakar (LPG)
Sumber Hidrogen
Eter petroleum C5 – C¬1 30 – 90 Pelarut, binatu kimia (dry cleaning)
Bensin, (galosine) C5 – C12 30 – 200 Bahan bakar motor
Kerosin, minyak Diesel/solar C7 – C18 180 – 400 Bahan bakar mesin diesel bahan bakar industri, untuk cracking.

Minyak pelumas C16 – ke atas 350 ke atas Pelumas
Paraffin C20 ke atas Merupakan zat padat dengan titik cair rendah Membuat lilin, dan alin-alin
Aspal
C25 keatas Residu Bahan bakar dan untuk pelapis jalan.

B. KOMPONEN MINYAK BUMI
Minyak bumi hasil ekplorasi (pengeboran) masih berupa minyak mentah atau crude oil. Minyak mentah ini mengandung berbagai zat kimia berwujud gas, cair, dan padat. Komponen utama minyak bumi adalah senyawa hidrokarbon, baik alifatik, alisiklik, maupun aromatik. Kadar unsur karbon dalam minyak bumi dapat mencapai 50%-85%, sedangkan sisanya merupakan campuran unsur hydrogen dan unsur-unsur lain. Misalnya, nitrogen (0-0,5%), belerang (0-6%), dan oksigen (0-3,5%).

1. Senyawa Hidrokarbon Alifatik Rantai Lurus
Senyawa hidrokarbon alifatik rantai lurus biasa disebut alkana atau normal paraffin. Senyawa ini banyak terdapat dalam gas alam dan minyak bumi yang memiliki rantai karbon pendek.
Contoh : CH3 – CH3 dan CH3 – CH2 – CH3
etana propana

2. Senyawa Hidrokarbon Bentuk Siklik
Senyawa hidrokarbon siklik merupakan senyawa hidrokarbon golongan sikloalkana atau sikloparafin. Senyawa hidrokarbon ini memiliki rumus molekul sama dengan alkena (CnH2n), tetapi tidak memiliki ikatan rangkap dua (hanya memiliki ikatan tunggal seperti alkana) dan membentuk struktur cincin.




Dalam minyak bumi, antarmolekul siklik tersebut kadang-kadang bergabung membentuk suatu molekul yang terdiri atas beberapa senyawa siklik.

3. Senyawa Hidrokarbon Alifatik Rantai Bercabang
Senyawa golongan isoalkana atau isoparafin. Jumlah senyawa hidrokarbon ini tidak sebanyak senyawa hidrokarbon alifatik rantai lurus dan senyawa hidrokarbon bentuk siklik.




4. Senyawa Hidrokarbon Aromatik
Senyawa hidrokarbon aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang berbentuk siklik segienam, berikatan rangkap dua selang-seling, dan merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh. Pada umumnya, senyawa hidrokarbon aromatik ini terdapat dalam minyak bumi yang memiliki jumlah atom C besar.

C. 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 pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating sebagai berikut :
a) Copper sweetening dan doctor treating
b) Acid treatment
c) Desulfurizing (desulfurisasi)

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.

D. 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.

1. Tetraethyllead (TEL)
TEL memiliki rumus molekul Pb(C2H5). Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas, pada bensin yang mengandung TEL ditambahkan zat aditif lain, yaitu etilen bromide (C2H2Br).
2. Methyl Tertier Butyl Ether (MTBE)
Senyawa MTBE memiliki bilangan oktan 118 dan rumus struktur sebagai berikut :
CH3
I
CH3 – C – O – CH3
I
CH3
Senyawa MTBE ini lebih aman dibandingkan TEL karena tidak mengandung logam timbel.

3. Etanol
Etanol dengan bilangan oktan 123 merupakan zat aditif yang dapat meningkatkan efisiensi pembakaran bensin. Etanol lebih unggul dibandingkan TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan logam timbel dan lebih mudah diuraikan oleh mikroorganisme.

E. KEGUNAAN MINYAK BUMI DAN RESIDUNYA
1. Kegunaan Minyak Bumi
Minyak bumi memang memiliki banyak kegunaan, antara lain sebagai berikut:
a. Bahan bakar gas
Terdapat dua jenis gas alam dalam bentuk cair yang dapat digunakan sebagai bahan bakar, yaitu :
1) Liquified Natural Gas (LNG)
2) Liquified Petroleum Gas (LPG)
b. Pelarut dalam industri. Contohnya, petroleum eter
c. Bahan bakar kendaraan bermotor. Contohnya, bensin dan solar
d. Bahan bakar rumah tangga dan bahan baku pembuatan bensin. Contohnya : kerosin atau minyak tanah.
e. Bahan bakar untuk mesin diesel (pada kendaraan bermotor, seperti bus, truk, kereta api, dan traktor) dan bahan baku pembuatan bensin.
f. Minyak pelumas.
g. Bahan pembuatan sabun dan detergen
h. Residu minyak bumi, yang terdiri atas :
1) Paraffin
2) Aspal
Residu minyak bumi juga digunakan sebagai bahan dasar industri petrokimia. Senyawa alkena (etena) yang terbentuk dapat diolah lebih lanjut menjadi senyawa karbon lain, di antaranya sebagai berikut :
a. Senyawa polietena (plastik)
n(CH2 = CH2)  [CH2 = CH2]n
b. Senyawa etanol
Etanol dibuat melalui reaksi hidrasi etena berikut
CH2 = CH2 + H2O  CH3 – CH2 – OH

F. DAMPAK PEMBAKARAN BAHAN BAKAR
Minyak bumi merupakan campuran senyawa hidrokarbon sehingga pembakarannya menghasilkan oksida karbon (CO dan CO¬¬2) dan uap air. Senyawa-senyawa oksida tersebut dapat mencemari udara.

1. Oksida Karbon
Unsur utama semua bahan bakar adalah karbon. Gas pencemar udara dari oksida karbon adalah karbon dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO).
a. Gas Karbon Dioksida (CO2)
Gas karbon dioksida dihasilkan secara alami dari proses pernapasan dan pembakaran sempurna berbagai senyawa hidrokarbon. Gas CO2¬ tidak membahayakan kesehatan, tetapi pada konsentrasi tinggi, yaitu (10% - 20%), dapat menyebabkan pingsan karena CO2 menggantikan posisi oksigen dalam tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen.

b. Gas Karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak berbau, tetapi sangat beracun. Batas kadar CO dalam udara bersih adalah 0,1 bpj. Kadar CO 100 bpj di udara dapat menyebabkan sakit kepala, lelah, sesak napas, dan pingsan.
Cara-cara untuk menghasilkan pembakaran sempurna pada kendaraan bermotor sebagai berikut :
1) Memelihara sistem pengaturan bahan bakar
2) Memelihara sistem pengapian
3) Memelihara sistem pemasukan udara ke ruang bakar
4) Menggunakan katalis pada knalpot, untuk mengubah CO menjadi CO2.
Penggunaan bahan bakar gas (BBG) yang menghasilkan pembakaran sempurna harus digalakkan sehingga dapat meminimalkan dampak negatifnya terhadap udara.
2. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)
Oksida belerang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor, asap industri, dan pembakaran batubara. Belerang yang terdapat dalam minyak bumi atau batu bara terbakar sesuai dengan persamaan reaksi sebagai berikut :
S(s) + O2(g)  SO2(g)
Batas kadar SO2 dalam udara bersih adalah 0,0002 bpj (1/500 dari batas kadar CO). gas SO2 dapat membahayakan kesehatan.
Gas SO2 di udara dapat teroksidasi menghasilkan gas SO3.
2 SO¬2(g) + O2(g)  2 SO3(g)
Gas SO3 merupakan oksida asam yang mudah bereaksi dengan air membentuk asal sulfat.
SO3(g) + H2O(l)  H2SO4(aq)
Hujan asam sangat membahayakan lingkungan karena dapat menyebabkan hal-hal sebagai berikut :
a. Gatal-gatal pada kulit
b. Karat pada pagar besi, jembatan atau kendaraan yang terbuat dari besi
c. Rusaknya bangunan, patung, pagar tembok yang mengandung kapur karena kapur bereaksi dengan asam.
d. Matinya ikan-ikan di danau karena air menjadi asam
e. Menganggu pertumbuhan tanaman karena air dan tanah bersifat asam

3. Oksida Nitrogen
Senyawa nitrogen yang merupakan gas pencemar adalah oksida nitrogen (NO, NO2) dan ammonia (NH3). Minyak bumi mengandung nitrogen 0% - 15% sehingga dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor.
Batas kadar NO2 untuk udara bersih adalah 0,001 bpj. Gangguan kesehatan yang disebabkan oleh udara yang tercemar gas NO2 berupa gangguan saluran pernapasan dan mata terasa perih.

4. Logam Timbel (Pb)
Logam Pb dapat mencemari udara. Logam Pb yang terbakar membentuk oksida Pb. Logam Pb bersifat racun karena dapat masuk ke dalam peredaran darah dan merusak saraf otak. Semakin tinggi nilai oktan maka mutu bensin semakin baik. Bensin premium dengan nilai oktan 87 mengandung 0,7 gram TEL setiap liternya.
Gas timbel bromide yang keluar dari asap kendaraan bermotor dapat terakumulasi di daerah pinggiran jalan.
Gejala keracunan logam Pb, yaitu mual, anemia, dan sakit perut. Dari hasil penelitian, sayuran yang dijual atau ditanam di pinggir jalan raya mengandung logam Pb diatas ambang batas yang diizinkan.

5. Partikulat
Partikel-partikel padat atau cair di udara disebut partikulat. Partikulat padat disebut asap dan partikulat cair disebut kabut.
Partikulat cair (kabut) terbentuk dari senyawa hidrokarbon yang menguap.



GAS ALAM

A. GAS BUMI (GAS ALAM)
1. Pembentukan Gas Alam
Gas alam berasal dari jasad lautan tumbuhan dan hewan sekitar 150 juta tahun yang lampau. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan atasnya.
Proses pembentukan gas ini memakan waktu jutaan tahun. Gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori bagaikan air dalam batu karang. Gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain. Kemudian terkonsentrasi jika terhalang oleh lapisan yang kedap. Gas alam terbentuk didasar lautan, banyak sumber gas yang terdapat didaratan. Hal itu terjadi karena pergerakan kulit bumi, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.

2. Komposisi Gas Alam, Minyak Bumi dan Batu Bara
Gas alam terdiri dari alkana suku rendah, yaitu metana, etana, propane dan butane dengan metana sebagai komponen utamanya. Selain alkana, juga terdapat berbagai gas lain seperti karbon dioksida (CO2) dan hydrogen sulfide (H2S). beberapa sumur gas juga mengandung helium. Metana terutama digunakan sebagai bahan bakar, sumber hydrogen dan untuk pembuatan methanol.

3. Gas Alam
Gas alam sebagian besar terdiri dari metana. Indonesia adalah salah satu penghasil utama gas alam terutama dari ladang gas Bontang (Kalimantan) dan ladang gas Arun (Aceh). Gas alam dihasilkan dari sumur-sumur bor. Untuk mempermudah transportasi gas alam dicairkan yang disebut LNG (Liquefied Natural Gas). Gas alam terutama digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga, maupun pemanas ruangan waktu musim dingin. Disamping itu, gas alam juga berfungsi sebagai sumber hydrogen dan sebagai bahan dasar untuk berbagai jenis industri.

B. INDUSTRI PETROKIMIA
Selain sebagai bahan bakar gas bumi (gas alam) merupakan bahan industri kimia yang penting. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut petrokimia. Dewasa ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia telah dihasilkan. Bahan-bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik serat sintetik. Karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat dan vitamin. Dalam bagian ini akan dibahas sedikit tentang industri petrokimia tersebut. Pembahasan terutama mengenai bahan dan proses kimia yang terjadi pada pembuatan berbagai produk petrokimia.

1. 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
3. Mengubah produk menjadi produk akhir
Hampir semua produk petrokimia berasal dari 3 jenis bahan dasar yaitu : Olefin, Aromatik, dan Gas-sintesis (syn-gas).
a. Olefin (alkana-alkena)
Olefin merupakan bahan dasar petrokimia paling utama. Produksi olefin diseluruh dunia mencapai milyaran kg per tahun. Di antara olefin yang terpenting (paling banyak diproduksi) adalah etilena (etena propilena (propena), butilena (butena) dan butadiena.
Tabel. Hasil-hasil dari Pengolahan Olefin
Kg per asupan
Etana Propana Butana Nafta Minyak-Gas
Hasil :
Etilena
Propilena
Butilena
Bitadiena
Bahan bakar gas
Bensin
Minyak gas
0,80
0,03
0,02
0,01
0,13
0,01
-
0,04
0,18
0,02
0,01
0,38
0,01
-
0,36
0,20
0,05
0,03
0,31
0,05
-
0,23
0,13
0,15
0,04
0,26
0,18
0,01
0,18
0,14
0,06
0,04
0,18
0,18
0,12

b. Aromatika
Aromatika adalah benzene dan turunannya. Aromatika dibuat dari nafta melalui proses yang disebut reforming. Di antara aromatika yang terpenting adalah benzene (C6H6), toluena (C6H5CH3) dan xilena (C6H4(CH3)2). Ketiga jenis senyawa ini, secara kolektif disebut BTX. Struktur senyawa-senyawa BTX sebagai berikut :



c. Gas sintesis
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 katalisor (bahan pemercepat reaksi).

2. Petrokimia dan Olefin
Beberapa di antara produk petrokimia yang berbahan dasar etilena sebagai berikut :
a. Polietilena
Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi plastik polietilena antara lain digunakan sebagai kantong plastik pembungkus/sampul. Pembentukan polietilena dari etilena merupakan reaksi polimerisasi.
nCH2 = CH2  ( - CH2 – CH2 - )n¬
b. PVC
PVC atau polivinilklorida juga merupakan plastik, yang antara lain digunakan untuk membuat pipa (paralon) dan pelapis lanti PVC dibuat dari etilena melalui tiga tahapan reaksi sebagai berikut :
CH2 = CH¬2 + Cl2  CH2Cl – CH2Cl (adisi)
CH2Cl – CH2Cl  CH2 = CHCl + HCl (pirolisis, pemanasan)
nCH2 = CHCl  ( - CH2 – CHCl - )n (polimerisasi)
c. Etanol
Etanol adalah bahan yang sehari-hari biasa kita kenal sebagai alkohol. Etanol digunakan untuk bahan bakar atau bahan antara untuk berbagai produk lain, misalnya asam asetat. Pembuatan etanol dari etilena melalui rangkaian reaksi sebagai berikut :
CH2 = CH2 + H2O  CH3 – CH2OH (adisi)
d. Etilena glikol atau glikol
Glikol digunakan untuk bahan anti beku dalam radiator mobil didaerah beriklim dingin. Reaksi pembentukan glikol berlangsung sebagai berikut :


Berikut diatas adalah beberapa produk petrokimia yang berbahan dasar propilena.
a. Polipropilena
b. Gliserol
c. Isopropyl alkohol

3. Petrokimia dari Aromatika
Pada industri petrokimia berbahan dasar benzena, umumnya benzena diubah menjadi stirena kumena dan sikloheksana :
1. Stirena digunakan untuk membuat karet sintetik seperti SBR dan polistirena
2. Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk membuat perekat dan resin.
3. Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon, misalnya nylin-6,6 dan nylon-6.
Beberapa contoh produk petrokimia berbahan dasar toulena dan xilena antara lain :
1. Bahan peledak, yaitu trinitrotoluena (TNT)
2. Asam teraftalat yang merupakan bahan untuk membuat serat seperti metiltereftalat

4. Petrokimia dari Gas-Sintetik (Syn-Gas)
Seperti telah disebutkan, gas sintetik (syn-gas) merupakan campuran dari karbon monoksida (CO) dan hydrogen (H¬2). Berbagai contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut :
a. Ammonia (NH3)
b. Urea (CO(NH2)2
c. Methanol (CH3OH)
d. Formaldehida (HCHO)



KIMIA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
A. KOMPOSISI SENYAWA KIMIA DALAM PANGAN
Makanan yang kita makan seharusnya jangan sekedar menutupi rasa lapar atau memberi rasa lezat. Makanan harus mengandung gizi yang diperlukan oleh tubuh. Tubuh kita memerlukan gizi untuk pertumbuhan atau penggantian sel-sel tubuh yang rusak dan untuk menghasilkan energi yang akan digunakan dalam menjalankan aktivitas sehari-hari.
Senyawa kimia yang diperlukan oleh tubuh di antaranya karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral dan air.

1. Karbohidrat
Beras, jagung, singkong, gandum, atau ubi jalar merupakan bahan makanan yang banyak mengandung karbohidrat. Berikut kadar karbohidrat dari setiap bahan makanan tersebut.
Komposisi karbohidrat dan air dari berbagai bahan makanan
Bahan Makanan Kadar Air (%) Kadar Karbohidrat (%)
Beras
Jagung
Singkong
Kentang
Ubi Jalar 13
12
63
78
69 78,9
73,7
34,7
19,1
27,9

Karbohidrat merupakan senyawa makromolekul (polimer) alam yang disebut polisakarida (mengikat banyak sekali gugus-gugus sakarida).
Selain polisakarida dan monoksakarida, dikenal juga senyawa disakarida, yaitu senyawa yang tersusun atas dua monosakarida. Berikut ini adalah struktur molekul dari disakarida.

Di dalam tubuh, senyawa polisakarida dan disakarida tersebut dicerna dengan bantuan enzim menjadi molekul sederhana, yaitu glukosa.
Glukosa dalam tubuh diuraikan sehingga menghasilkan energi, yang digunakan tubuh untuk melakukan berbagai aktivitas.
Jika jumlah glukosa yang berlebih pun dapat diubah menjadi lemak dan disimpan di dalam jaringan adipose (jaringan lemak).

2. Protein
Daging sapi, telur, ikan, ayam, dan kacang-kacangan banyak mengandung protein. Protein berasal dari kata proteos yang berarti pertama atau utama. Protein merupakan bahan makanan penting atau utama yang berfungsi dalam pembentukan atau pertumbuhan sel.
Kadar protein dan air dari berbagai bahan makanan
Bahan Makanan Kadar Air (%) Kadar Protein (%)
Daging sapi sedang
Ayam
Ikan mas
Teri segar
Telur ayam
Kacang kedelai kering
Tahu
Susu sapi 66
60
80
80
74
8
85
88 18,8
18,2
16,0
16,0
12,8
34,9
7,8
3,2

Protein merupakan senyawa makromolekul (polimer) alam yang terdiri atas 5.000 sampai jutaan molekul asam amino yang terikat. Ada 20 jenis asam amino yang menyusun molekul protein.





Ada 2 kategori asam amino yaitu asam amino esensial dan asam amino nonesensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang harus ada dalam makanan karena tubuh tidak dapat memproduksi dengan sendirinya. Adapun asam amino nonesensial adalah asam amino di mana tubuh manusia mampu memproduksi dengan sendirinya.

3. Lemak
Lemak umumnya berasal dari hewan (kecuali lemak coklat) dan berwujud padat. Lemak hewan berasal dari sapi, domba, babi, dan ayam, sedangkan minyak dari tumbuhan berasal dari kelapa, kedelai, kacang tanah, dan kelapa sawit.
Kadar lemak dan air dari berbagai bahan makanan
Bahan Makanan Kadar Air (%) Kadar Lemak (%)
Daging sapi gemuk
Ayam
Daging babi gemuk
Kelapa tua, daging
Kacang kedelai kering
Kacang tanah kering 60
60
42
47
8
4 22,0
25,0
45,0
34,7
18,1
42,8

Lemak merupakan bahan pangan yang memiliki nilai kalori besar dan kelebihan lemak akan disimpan sebagai bahan cadangan makanan dalam jaringan adipose dibawah kulit.

4. Vitamin
Vitamin merupakan senyawa kimia organik yang diperlukan dalam jumlah kecil, tetapi harus ada dalam makanan. Ada 2 jenis vitamin yang diperlukan tubuh, yaitu vitamin yang larut dalam air (vitamin B dan C) dan vitamin yang larut dalam lemak (vitamin A, D, E, dan K).
a. Vitamin B dan C
Vitamin ini disebut prakoenzim (procoencyme), bersifat larut dalam air, tidak disimpan dalam tubuh, dan kelebihannya akan dikeluarkan melalui urin.
1) Vitamin B
Vitamin B terdiri atas tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), asam nikotinat, piridoksin (vitamin B6), asam folat, biotin, asam pantotenat, dan kobalamin (vitamin B12).
a) Tiamin (vitamin B¬1)
Vitamin ini dikenal sebagai antineuretik karena digunakan untuk membuat normal susunan syaraf. Kekurangan vitamin ini menyebabkan penyakit beri-beri. Makanan sumber tiamin adalah beras, gandum, daging, unggas, telur, hati, kedelai, kacang tanah, sayuran dan susu.
b) Riboflavin (vitamin B2)
Sumber vitamin ini adalah susu, daging, telur, ikan, dan sayur. Kekurangan vitamin ini menyebabkan keilosis yaitu terbentuknya kerak pada sudut mulut yang berwarna merah.
c) Asam nikotinat (niasin)
Sumber vitamin ini adalah daging ayam, ikan, dan gandum. Vitamin ini sebagai antipellagra (penyakit defisiensi vitamin B).
d) Piridoksin (vitamin B6)
Sumber vitamin ini adalah daging unggas, gandum, ragi dan susu. Kekurangan vitamin ini menyebabkan terhambatnya pertumbuhan, badan lemah, gangguan mental, dan gatal-gatal pada kulit dengan bercak merah.
e) Asam folat
Sumber vitamin ini adalah hati, bayam, asparagus, dan kacang-kacangan. Kekurangan vitamin ini menyebabkan anemia, diare, dan rasa panas pada lidah.
f) Biotin
Sumber vitamin ini adalah daging, kuning telur, kacang polong, dan kenari. Kekurangan vitamin ini menyebabkan kulit kasar bersisik, rasa sakit pada urat, kulit memucat, mual, anemia, dan kadar kolesterol naik.
g) Asam pantotenat
Sumber vitamin ini adalah daging unggas, kuning telur, dan kacang-kacangan. Kekurangan vitamin ini menyebabkan hilangnya selera makan, gangguan pencernaan, dan depresi.
h) Kobalamin (vitamin B12)
Sumber vitamin ini adalah daging unggas, ikan, susu, hati, telur, dan kacang-kacangan. Kekurangan vitamin ini menyebabkan depresi, badan kurus dan pucat karena hilang selera makan, gangguan pencernaan dan anemia.

2) Vitamin C (asam askorbat)
Vitamin C berperan dalam menghambat reaksi-reaksi oksidasi dalam tubuh yang berlebihan dan memelihara fungsi normal semua unit sel. Sumber vitamin C adalah buah-buahan, seperti jeruk, jambu dan pisang. Kekurangan vitamin C menyebabkan skorbut, pendarahan gusi, muda luka dan infeksi, hambatan pertumbuhan pada bayi dan anak, serta kulit mudah mengelupas.

b. Vitamin A, D, E dan K
Kelompok vitamin A, D, E dan K adalah vitamin yang larut dalam lemak.
1) Vitamin A
Vitamin ini berperan dalam proses melihat, yaitu proses fotokimia pada retina, pembentukan jaringan epitel pada mata, serta pertumbuhan tulang dan gigi. Kekurangan vitamin A dapat menyebabkan rabun senja, gangguan pertumbuhan jaringan epitel pada mata yang menyebabkan kebutaan, serta perkembangan tulang dan gigi yang tidak normal.
Sumber makanan yang mengandung vitamin A dari hewan seperti minyak ikan, hati, mentega, keju, susu dan lain-lain.
2) Vitamin D
Vitamin D berperan mengatur penyerapan (absorpsi) kalsium dan fosfor dari saluran pencernaan makanan, dan mengatur klasifikasi (penumpukan kalsium) tulang dan gigi.
Sumber vitamin D adalah minyak ikan, susu, dan senyawa dibawah lapisan epidermis yang akan diubah menjadi vitamin D oleh sinar ultraviolet dari sinar matahari. Kekurangan vitamin ini menyebabkan ricket (rachitis) pada anak-anak seperti tulang menjadi lunak.
3) Vitamin E
Vitamin ini berperan sebagai antioksidan dan menjaga kesuburan. Sumber vitamin ini adalah minyak tumbuhan, sayuran hijau, dan kacang-kacangan. Kekurangan vitamin ini dapat menyebabkan hemolisis sel-sel darah merah, anemia, dan kemandulan.
4) Vitamin K
Vitamin ini berperan dalam pembentukan protrombin dan protein-protein pembekuan darah lainnya. Sumber vitamin K adalah bayam, kubis dan sayuran lainnya, serta hati. Kekurangan vitamin ini menyebabkan darah menjadi sukar membeku ketika terjadi pendarahan atau luka.
5) Mineral
Mineral berperan dalam mengatur keseimbangan asam-basa, mengatur tekanan osmotik, membantu transportasi beberapa senyawa yang diperlukan tubuh dan dalam proses pertumbuhan. Ditinjau dari jumlah yang diperlukan oleh tubuh, maka mineral dapat dikelompokkan menjadi makronutrien dan mikronutrien.
6) Serat
Serat makanan atau dietary fiber merupakan bagian dari sel tanaman yang kita makan, tetapi tidak dapat dicerna oleh enzim. Serat dalam makanan berperan dalam menurunkan kadar kolesterol, dan memudahkan buang air besar karena tinja menjadi lembek. Sumber utama adalah sayuran dan buah-buahan.


7) Air
Untuk kelangsungan hidup, air merupakan komponen paling penting kedua setelah oksigen. Manusia dapat bertahan hidup selama beberapa minggu tanpa makanan, sedangkan tanpa air minum manusia hanya dapat bertahan beberapa hari saja. Kebutuhan air bagi manusia dewasa rata-rata sebanyak 1,5 liter per hari yang diperoleh dari makanan dan air minum. Air berperan dalam mempertahankan konsentrasi ion hidrogen, konsentrasi elektrolit, tekanan osmotik, suhu dan keseimbangan lain dalam tubuh.

B. KOMPOSISI SENYAWA KIMIA DALAM BAHAN SANDANG
Pakaian dibuat dari bahan serat. Serat pakaian dapat digolongkan menjadi serat alam (kapas dari tumbuhan, sutra, dan wol dari hewan), serat semisintetis (rayon), dan serta sintetis (poliamida dan poliester).

1. SERAT ALAM
a. Kapas
Kapas berupa bulu atau serat yang diperoleh dari buah pohon kapas yang panjangnya sekitar 2-5 cm, dipisahkan dari bijinya dan hampir 90% mengandung senyawa selulosa.

b. Sutra
Kulit kepompong adalah sebuah lapisan yang terdiri atas filament. Panjang filamen dari tiap kepompong adalah 1.000 – 1.400 m. Serat ini merupakan polimer serat protein yang komponen utamanya fibroin (terdapat di bagian dalam) dan yang mengelilinginya adalah sericin.

c. Wol
Wol merupakan serat protein yang mengandung kretinin, diperoleh dari bulu domba. Wol menyerap dan melepas uap air sehingga keadaannya sama dengan kelembaban udara. Wol lembut, tetapi kuat, dan tahan terhadap kotor, serta tidak mudah sobek.

2. SERAT SEMISINTESIS
a. Rayon
Rayon merupakan contoh serat semisintetis karena dibuat dengan proses kimia dengan bahan dasar alam yaitu serat selulosa. Serat selulosa diperoleh dari kayu yang dihancurkan.

3. SERAT SINTETIS
a. Serat Poliamida
Serat poliamida oleh Du-pont pada 1938 dengan nama Nilon. Nilon merupakan serat sintetis hasil reaksi antara molekul senyawa diamin dan asam dikarboksilat. Serat nilon selain sebagai bahan sandang banyak digunakan sebagai pembuatan tambang, benang ban mobil, jaring ikan, bantalan, dan roda gigi tanpa bunyi.

b. Serat Poliester
Komersial polyester yang diberi nama Dacron. Serat poliester sintetis yang banyak dipergunakan adalah polyethylene terephthalate (PET) yang dibuat dari reaksi asam tereftalat dengan etilen glikol.
Serat poliester memiliki elastisitas yang tinggi dan stabilitas dimensinya baik sehingga cocok untuk bahan pakaian.

C. KOMPOSISI SENYAWA KIMIA DALAM BAHAN MAKANAN
Rumah yang kita tempati tidak terlepas dari bahan kimia seperti kayu, semen, cat, kaca dan pralon untuk pipa air.
1. Kayu
Kayu mengandung senyawa utama selulosa yang termasuk golongan polisakarida dengan monomer glukosa. Selulosa memiliki ikatan glukosa yang berbeda disbanding dengan amilum pada beras.
Kayu dipergunakan antara lain untuk pembuatan tiang penyangga bangunan, pintu, jendela, meja, kursi dan interior rumah.

2. Semen
Senyawa kimia yang terdapat di dalam semen, diantaranya trikalsium silikat, dikalsium silikat, kalsium aluminat, dan tetrakalsium aluminoferat. Selain itu juga terdapat senyawa anorganik kalsium oksida (CaO), silikon dioksida (SiO2), alumunium oksida (A12O3), dan besi (III) oksida (Fe¬2O3).
Dalam proses pembuatan semen, terjadi beberapa reaksi kimia, seperti penguapan air, pengeluaran karbon dioksida, dan reaksi antara batu gamping dan lempung.
Senyawa kimia lain yang ditambahkan untuk meningkatkan kualitas semen adalah turunan naftalena yang berfungsi melenturkan semen dan kalsium nitrit yang berfungsi mencegah pengaratan pada besi.

3. Cat
Untuk memberi warna pada tembok dan kayu digunakan cat yang berbeda. Daya lekat cat untuk kayu jauh lebih kuat dibandingkan daya lekat cat untuk tembok.
a. Cat tembok
Cat tembok dirancang agar memiliki daya lekat yang lebih kuat dibandingkan kapur. Akan tetapi, cat ini tidak dapat mencegah keropos pada kayu atau karat pada besi.
Bahan baku cat tembok terdiri atas kalsium karbonat (CaCO), titanium dioksida (TiO2), PVAC (poly vinyl acrylic), kaolin, pigmen, pine oil, dan air.
b. Cat Kayu/besi
Cat kayu/besi dirancang agar dapat melekat pada permukaan kayu atau besi dengan baik. Bahan baku cat kayu/besi hampir sama dengan cat tembok. Perbedaannya, pada cat kayu/besi ditambahkan lateks (getah karet). Adapun pelarut yang digunakan adalah terpentin (minyak cat) karena terpentin dapat melarutkan lateks.

4. Kaca
Bahan baku kaca terdiri dari atas pasir kaca atau pasir kuarsa (pasir yang mengandung senyawa silicon dioksida, SiO2), soda abu (Na¬2CO3), feldspar, boraks, dan senyawa lain yang ditambahkan dalam jumlah sedikit.
Komponen kimia terbesar dalam kaca (lebih dari 70%) adalah silicon dioksida (NaO2). Natrium dioksida (NaO2), kalsium oksida (CaO), alumunium oksida (A12O3), dan magnesium oksida (MgO).
Pasir kaca tidak boleh mengandung kadar besi lebih dari 0,45% karena akan merusak warna kaca. Feldspar yang mengandung A12O3 ditambahkan untuk menurunkan titik lebur kaca. Adapun boraks digunakan sebagai pengemas yang membuat kaca menjadi tahan terhadap zat kimia.

5. Pipa Pralon
Untuk saluran air banyak digunakan pipa pralon. Pipa ini merupakan senyawa polimer polivinil klorida yang disingkat PVC. Polimer ini dibuat dari hasil reaksi monomer vinil klorida yang memiliki rumus kimia CH2 = CHCl.

D. KIMIA YANG BERKAITAN DENGAN PERDAGANGAN
1. Bahan Logam
Logam yang banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari adalah besi, alumunium dan tembaga.
a. Besi
Besi mentah dibuat dari bijih besi yang yaitu hematite (Fe2O3). Bijih besi diolah sedemikian rupa sehingga menghasilkan besi cord an besi baja. Penggunaan besi sangat luas seperti untuk konstruksi bangunan, jembatan, ataupun badan kendaraan. Kelemahan besi adalah mudah terkena korosi (karat). Hal ini karena besi mudah teroksidasi oleh adanya oksigen (dari udara) dan air.

b. Alumunium
Alumunium murni mudah membentuk senyawa oksida yaitu senyawa A12O3. Oksida ini akan melapisi alumunium dibawahnya sehingga secara keseluruhan logam alumunium sukar terkena korosi (sukar teroksidasi). Alumunium merupakan logam yang ringa sehingga banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga, rangka bangunan, rangka sepeda, dan badan pesawat.

c. Tembaga
Tembaga di alam tedapat dalam bentuk mineral kalkopirit (CuFeS2) dan malakit (Cu(OH))2CO3). Tembaga merupakan logam yang mudah ditempa sehingga banyak dipergunakan untuk kerajinan dan karya seni. Selain itu, tembaga juga bersifat mudah menghantarkan arus listrik.

2. Bahan Polimer
Plastik ini merupakan senyawa makromolekul (polimer), seperti plastic PE (polietilena) dan plastik PP (polipropilena). Semua jenis plastik terbuat dari molekul-molekul kecil (monomer) yang bereaksi bersama sehingga membentuk suatu molekul yang panjang (polimer).
Plastik PE menggunakan bahan monomer etena (CH2 = CH2) sedangkan plastik PP menggunakan bahan monomer propilena (CH3 – CH = CH2).

3. Bahan Kimia
Banyak sekali bahan kimia yang digunakan dalam bidang industri. Misalnya, asam sulfat, amonia, dan asam klorida. Asam sulfat tersebut dibuat dari belerang, sedangkan amonia dibuat dari nitrogen.
a. Asam Sulfat
awalnya belerang, berbentuk padat. Ketika dipanaskan, belerang akan bereaksi dengan oksigen membentuk belerang dioksida. Rumus kimia belerang dioksida adalah SO2. Senyawa SO2 yang berwujud gas ditangkap dengan suatu alat dan dipanaskan kembali hingga membentuk belerang trioksida (SO3) yang juga terbentuk gas. Kemudian gas SO3 direaksikan dengan air untuk mengubah wujud gas menjadi cair.
Asam sulfat merupakan senyawa asam anorganik yang paling banyak digunakan dalam dunia industri.

b. Amonia
Di alam, nitrogen terdapat dalam bentuk gas dengan kadar sekitar 78% di udara. Gas ammonia digunakan sebagai bahan baku pembuatan pupuk (pupuk urea dan pupuk ZA), pembuatan pulp, pembuatan asam nitrat dan garam nitrat, sebagai bahan peledak, dan sebagai bahan pendingin (refrigerant).

c. Asam Klorida
Asam klorida merupakan bahan kimia yang sama pentingnya dengan asam sulfat. Asam klorida dibuat dengan cara mereaksikan klorin dan gas hydrogen pada suhu tinggi.
Asam klorida digunakan sebagai pelarut dalam industri logam, kimia, makanan dan pengolahan minyak bumi.

E. KIMIA YANG BERKAITAN DENGAN SENI DAN ESTETIKA
Seni dan estetika berkaitan dengan keindahan, seperti lukisan, dan tata rias. Bahan kimia yang dipergunakan dalam bidang seni dan estetika, antara lain kertas, kanvas, cat untuk kebersihan, atau alat kosmetika untuk tat arias.
1. Kertas
Kertas merupakan bahan polimer selulosa yang dibuat dari kayu.
2. Kain kanvas
Kain yang berkaitan dengan sandang dapat dibuat dari bahan tumbuhan (katun), hewan (sutra, wol) atau sintetis (bahan poliamida atau poliester). Adapun kain kanvas memiliki serat yang lebih kasar, terbuat dari bahan serat tumbuhan yang diperoleh dari serat kulit pohon atau bisa juga berasal dari batang pohon, tangkai, ataupun daun.
3. Cat
Penggunaan cat pada lukisan sama seperti cat untuk kebutuhan papan, hanya biasanya cat minyak atau cat air tidak diencerkan. Cat mengandung senyawa makromolekul PVAC (poly viny arylic) dan lateks (getah karet).
4. Sabun dan Detergen
Sabun dan detergen merupakan bahan pembersih yang penggunaannya untuk mencuci alat dapur, mandi, mencuci tangan, dan sampo. Sabun memiliki bahan yang berbeda dengan detergen. Sabun dibuat dari lemak atau minyak yang merupakan bahan alam, sedangkan detergen dibuat dari bahan kimia, yaitu senyawa ABS (alkil benzensulfonat).




KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat-Nyalah dan karunia-Nyalah saya dapat menyelesaikan Makalah Kimia ini yang berjudul Minyak Bumi, Gas Alam dan Kimia dalam kehidupan sehari-hari.
Semoga dengan makalah ini saya dapat lebih mengerti dan memahami tentang manfaat dan kegunaan minyak bumi, gas alam dan kimia dalam kehidupan sehari-hari. Saya juga sangat berterima kasih kepada guru pembimbing saya yaitu Ibu Rozneli, S.Pd dan orang-orang ikut berperan dalam membantu saya membuat makalah ini, sehingga saya bisa menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat dan berguna bagi pembacanya. Saya juga mengharapkan kritik dan saran dari Bapak/Ibu guru, sehingga makalah ini lebih sempurna lagi. Atas perhatian dan kerja samanya saya ucapkan terima kasih.


Sekayu, 25 Mei 2009


Penulis

DAFTAR ISI
Kata Pengantar i
Daftar Isi ii
Minyak Bumi 1
A. Pembentukan Minyak Bumi 1
B. Komponen Minyak Bumi 2
C. Pengolahan Minyak Bumi 3
D. Bensin dan Bilangan Oktan 4
E. Kegunaan Minyak Bumi dan Resindunya 5
F. Dampak Pembakaran Bahan Bakar 6
Gas Alam
A. Gas Alam 8
B. Industri Petrokimia 8
Kimia dalam kehidupan sehari-hari 12
A. Komposisi senyawa kimia dalam pangan 12
B. Komposisi senyawa kimia dalam bahan sandang 17
C. Komposisi senyawa kimia dalam bahan bangunan 18
D. Kimia yang berkaitan dengan perdagangan 20
E. Kimia yang berkaitan dengan seni dan estetika 21
Daftar Pustaka

DAFTAR PUSTAKA

Sutresna, Nana. 2006. Cerdas Belajar Kimia. Bandung : Grafindo.

No comments: