Pembakaran

A.Terminologi Pembakaran
Pembakaran adalah suatu proses reaksi kimia antara suatu bahan bakar dengan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api.
Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap, suatu senyawa bereaksi dengan zat pengoksidasi, dan produknya adalah senyawa dari tiap elemen dalam bahan bakar dengan zat pengoksidasi. Contoh:

Contoh yang lebih sederhana dapat diamati pada pembakaran hidrogen dan oksigen, yang merupakan reaksi umum yang digunakan dalam mesin roket, yang hanya menghasilkan uap air.

Pada mayoritas penggunaan pembakaran sehari-hari, oksidan oksigen (O2) diperoleh dari udara ambien dan gas resultan (gas cerobong, flue gas) dari pembakaran akan mengandung nitrogen:

Seperti dapat dilihat, jika udara adalah sumber oksigen, nitrogen meliputi bagian yang sangat besar dari gas cerobong yang dihasilkan.
Dalam kenyataannya, proses pembakaran tidak pernah sempurna. Dalam gas cerobong dari pembakaran karbon (seperti dalam pembakaran batubara) atau senyawa karbon (seperti dalam pembakaran hidrokarbon, kayu, dll) akan ditemukan baik karbon yang tak terbakar maupun senyawa karbon (CO dan lainnya). Jika udara digunakan sebagai oksidan, beberapa nitrogen akan teroksidasi menjadi berbagai jenis nitrogen oksida (NOx) yang kebanyakan berbahaya.

B.
C.Teori Pembakaran
Konsep Termokimia
Termokimia dapat didefinisikan sebagai bagian ilmu kimia yang mempelajari dinamika atau perubahan reaksi kimia dengan mengamati panas/termal nya saja. Salah satu terapan ilmu ini dalam kehidupan sehari-hari ialah reaksi kimia dalam tubuh kita dimana produksi dari energi-energi yang dibutuhkan atau dikeluarkan untuk semua tugas yang kita lakukan. Pembakaran dari bahan bakar seperti minyak dan batu bara dipakai untuk pembangkit listrik. Bensin yang dibakar dalam mesin mobil akan menghasilkan kekuatan yang menyebabkan mobil berjalan. Bila kita mempunyai kompor gas berarti kita membakar gas metan (komponen utama dari gas alam) yang menghasilkan panas untuk memasak. Dan melalui urutan reaksi yang disebut metabolisme, makanan yang dimakan akan menghasilkan energi yang kita perlukan untuk tubuh agar berfungsi.
Peristiwa termokimia
Misalkan kita akan melakukan reaksi kimia dalam suatu tempat tertutup sehingga tak ada panas yang dapat keluar atau masuk kedalam campuran reaksi tersebut. Atau reaksi dilakukan sedemikian rupa sehingga energi total tetap sama. Juga misalkan energi potensial dari hasil reaksi lebih rendah dari energi potensial pereaksi sehingga waktu reaksi terjadi ada penurunan energi potensial. Tetapi energi ini tak dapat hilang begitu saja karena energi total (kinetik dan potensial) harus tetap konstan. Sebab itu, bila energi potensialnya turun, maka energi kinetiknya harus naik berarti energi potensial berubah menjadi energi kinetik. Penambahan jumlah energi kinetik akan menyebabkan harga rata-rata energi kinetik dari molekulmolekul naik, yang kita lihat sebagai kenaikan temperatur dari campuran reaksi.
Kebanyakan reaksi kimia tidaklah tertutup dari dunia luar. Bila campuran reaksi menjadi panas seperti digambarkan dibawah, panas dapat mengalir ke sekelilingnya. Setiap perubahan yang dapat melepaskan energi ke sekelilingnya seperti ini disebut perubahan eksoterm. Perhatikan bahwa bila terjadi reaksi eksoterm, temperatur dari campuran reaksi akan naik dan energi potensial dari zat-zat kimia yang bersangkutan akan turun.

Kadang-kadang perubahan kimia terjadi dimana ada kenaikan energi potensial dari zat-zat bersangkutan. Bila hal ini terjadi, maka energi kinetiknya akan turun sehingga temperaturnya juga turun. Bila sistem tidak tertutup di sekelilingnya, panas dapat mengalir ke campuran reaksi dan perubahannya disebut perubahan endoterm. Perhatikan bahwa bila terjadi suatu reaksi endoterm, temperatur dari campuran reaksi akan turun dan energi potensial dari zat-zat yang ikut dalam reaksi akan naik.
Pengukuran Energi Dalam Reaksi Kimia
Satuan internasional standar untuk energi yaitu Joule (J) diturunkan dari energi kinetik. Satu joule = 1 kgm 2 /s 2 . Setara dengan jumlah energi yang dipunyai suatu benda dengan massa 2 kg dan kecepatan 1 m/detik (bila dalam satuan Inggris, benda dengan massa 4,4 lb dan kecepatan 197 ft/menit atau 2,2 mile/jam).
1 J = 1 kg m 2 /s 2
Dalam mengacu pada energi yang terlibat dalam reaksi antara pereaksi dengan ukuran molekul biasanya digantikan satuan yang lebih besar yaitu kilojoule (kJ). Satu kilojoule = 1000 joule (1 kJ = 1000J). Semua bentuk energi dapat diubah keseluruhannya ke panas dan bila seorang ahli kimia mengukur energi, biasanya dalam bentuk kalor. Cara yang biasa digunakan untuk menyatakan panas disebut kalori (singkatan kal). Definisinya berasal dari pengaruh panas pada suhu benda. Mula-mula kalori didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gram air dengan suhu asal 15 0 C sebesar 1 0 C. Kilokalori (kkal) seperti juga kilojoule merupakan satuan yang lebih sesuai untuk menyatakan perubahan energi dalam reaksi kimia. Satuan kilokalori juga digunakan untuk menyatakan energi yang terdapat dalam makanan.
Dengan diterimanya SI, sekarang juga joule (atau kilojoule) lebih disukai dan kalori didefinisi ulang dalam satuan SI. Sekarang kalori dan kilokalori didefinisikan secara eksak sebagai berikut :
1 kal = 4,184 J
1 kkal = 4,184 kJ


Konsep Termodinamika
Definisi Dan Aplikasi Thermodinamika
Thermodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesific membahas tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Seperti telah diketahui bahwa energi didalam alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan kerja, yaitu energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnit, energi akibat gaya magnit, dan lain-lain . Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa tehnologi. Selain itu energi di alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi.
Prinsip thermodinamika tersebut sebenarnya telah terjadi secara alami dalam kehidupan sehari-hari. Bumi setiap hari menerima energi gelombang elektromagnetik dari matahari, dan dibumi energi tersebut berubah menjadi energi panas, energi angin, gelombang laut, proses pertumbuhan berbagai tumbuh-tumbuhan dan banyak proses alam lainnya. Proses didalam diri manusia juga merupakan proses konversi energi yang kompleks, dari input energi kimia dalam maka nan menjadi energi gerak berupa segala kegiatan fisik manusia, dan energi yang sangat bernilai yaitu energi pikiran kita.
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka prinsip alamiah dalam berbagai proses thermodinamika direkayasa menjadi berbagai bentuk mekanisme untuk membantu manusia dalam menjalankan kegiatannya. Mesin-mesin transportasi darat, laut, maupun udara merupakan contoh yang sangat kita kenal dari mesin konversi energi, yang merubah energi kimia dalam bahan bakar atau sumber energi lain menjadi energi mekanis dalam bentuk gerak atau perpindahan diatas permukaan bumi, bahkan sampai di luar angkasa. Pabrik-pabrik dapat memproduksi berbagai jenis barang, digerakkan oleh mesin pembangkit energi listrik yang menggunakan prinsip konversi energi panas dan kerja. Untuk kenyamanan hidup, kita memanfaatkan mesin air conditioning, mesin pemanas, dan refrigerators yang menggunakan prinsip dasar thermodinamila.
Aplikasi thermodinamika yang begitu luas dimungkinkan karena perkembangan ilmu thermodinamika sejak abad 17 yang dipelopori dengan penemuan mesin uap di Inggris, dan diikuti oleh para ilmuwan thermodinamika seperti Willian Rankine, Rudolph Clausius, dan Lord Kelvin pada abad ke 19. Pengembangan ilmu thermodinamika dimulai 
dengan pendekatan makroskopik, yaitu sifat thermodinamis didekati dari perilaku umum partikel-partikel zat yang menjadi media pembawa energi, yang disebut pendekatan thermodinamika klasik. Pendekatan tentang sifat thermodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel disebut pendekatan mikroskopis yang merupakan perkembangan ilmu thermodinamika modern, atau disebut hermodinamika statistik. Pendekatan thermodinamika statistik dimungkinkan karena perkembangan teknologi komputer, yang sangat membantu dalam menganalisis data dalam jumlah yang sangat besar.
Bentuk-Bentuk Energi

Telah disampaikan sebelumnya bahwa energi dapat terwujud dalam berbagai bentuk, yaitu energi kimia, energi panas, energi mekanis, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnetik, energi gaya magnit, dan lain-lain. Suatu media pembawa energi dapat mengandung berbagai bentuk energi tersebut sekaligus, dan jumlah energinya disebut energi total (E). Dalam analisis thermodinamika sering digunakan energi total setiap satuan masa media (m), yang disebut sebagai energi per-satuan masa (e) yaitu,
e Em
Berbagai bentuk energi diatas dapat pula dikelompokkan menjadi dua bentuk, yaitu energi makroskopik dan energi mikroskopik. Energi makroskopik adalah keberadaan energi ditandai dari posisinya terhadap lingkungannya atau terhadap suatu referensi yang ditentukan. Contoh bentuk energi makroskopik adalah energi kinetik (KE) dan energi potensial (PE). Keberadaan energi mikroskopik ditentukan oleh struktur internal dari zat pembawa energi sendiri dan tidak tergantung kepada lingkungannnya, yaitu struktur dan gerakan molekul zat tersebut. Energi mikroskopik ini disebut sebagai energi internal (U).
Energi makroskopik berhubungan dengan gerakan masa pembawa energi, dan pengaruh luar seperti gaya gravitasi, pengaruh energi listrik, sifat magnit, dan tegangan pemukaan fluida. Energi kinetik KE adalah energi yang disebabkan oleh gerakan relatif terhadap suatu referensi, dan besarnya adalah:


atau dalam bentuk energi per-satuan masa:

dengan, m = satuan masa media pembawa energi
V = satuan kecepatan gerakan masa.
Energi potensial adalah energi yang disebabkan oleh posisi elevasinya dalam medan gravitasi, dan besarnya adalah:

Atau dalam bentuk energi per-satuan masa,

dengan, g = gaya gravitasi
z = posisi elevasi terhadap suatu referensi
Energi internal meliputi semua jenis energi mikroskopik, yaitu akibat dari struktur dan aktivitas molekul dalam masa yang ditinjau. Struktur molekul adalah jarak antar molekul dan besar gaya tarik antar molekul, sedang aktivitas molekul adalah kecepatan gerak molekul. Energi laten adalah energi yang merubah jarak dan gaya tarik antar molekul, sehingga masa berubah fase antara fase padat atau cair menjadi gas. Energi sensibel merubah kecepatan gerak molekul, yang ditandai oleh perubahan temperatur dari masa yang ditinjau.
Energi kimia adalah energi internal sebagai akibat dari komposisi kimia sua tu zat, yang merupakan energi yang mengikat atom dalam molekul zat tersebut. Perubahan struktur atom menyebabkan perubahan energi pengikat atom dalam molekul, sehingga reaksinya dapat melepaskan energi (eksothermis) misalnya dalam reaksi pembakaran, atau memerlukan energi (indothermis). Bentuk energi internal lainnya adalah energi nuklir, yang merupakan energi ikatan antara atom dengan intinya.
Dalam bahasan thermodinamika efek dari jenis energi makroskopik lain yaitu energi magetik, dan tegangan permukaan fluida dapat diabaikan, sehingga energi total E dari masa pembawa energi tersebut adalah:

atau dalam bentuk energi per-satuan masa,


Dalam aplikasi bidang teknik masa atau sistem thermodinamika yang ditinjau biasanya tidak bergerak selama proses berlangsung, sehingga perubahan energi potensial dan energi kinetisnya sama dengan nol.
SISTEM, PROSES, DAN SIKLUS THERMODINAMIKA

Suatu sistem thermodinamika adalah sustu masa atau daerah yang dipilih, untuk dijadikan obyek analisis. Daerah sekitar sistem tersebut disebut sebagai lingkungan. Batas antara sistem dengan lingkungannya disebut batas sistem (boundary), seperti terlihat pada Gambar 1.1. Dalam aplikasinya batas sistem nerupakan bagian dari sistem maupun lingkungannya, dan dapat tetap atau dapat berubah posisi atau bergerak.

Dalam thermidinamika ada dua jenis sistem, yaitu sistem tertutup dan sistem terbuka. Dalam sistem tertutup masa dari sistem yang dianalisis tetap dan tidak ada masa keluar dari sistem atau masuk kedalam sistem, tetapi volumenya bisa berubah. Yang dapat keluar masuk sistem tertutup adalah energi dalam bentuk panas atau kerja. Contoh sistem tertutup adalah suatu balon udara yang dipanaskan, dimana masa udara didalam balon tetap, tetapi volumenya berubah, dan energi panas masuk kedalam masa udara didalam balon.
Dalam sistem terbuka, energi dan masa dapat keluar sistem atau masuk kedalam sistem melewati batas sistem. Sebagian besar mesin-mesin konversi energi adalah sistem terbuka. Sistem mesin motor bakar adalah ruang didalam silinder mesin, dimana campuran 
bahan bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder, dan gas buang keluar sistem melalui knalpot. Turbin gas, turbin uap, pesawat jet dan lain-lain adalah merupakan sistem thermodinamika terbuka, karena secara simultan ada energi dan masa keluar-masuk sistem tersebut.
Karakteristik yang menentukan sifat dari sistem disebut property dari sistem, seperti tekanan P, temperatur T, volume V, masa m, viskositas, konduksi panas, dan lain-lain. Selain itu ada juga property yang disefinisikan dari property yang lainnya seperti, berat jenis, volume spesifik, panas jenis, dan lain-lain.
Suatu sistem dapat berada pada suatu kondisi yang tidak berubah, apabila masing-masing jenis property sistem tersebut dapat diukur pada semua bagiannya dan tidak berbeda nilainya. Kondisi tersebut disebut sebagai keadaan (state) tertentu dari sistem, dimana sistem mempunyai nilai property yang tetap. Apabila property nya berubah, maka keadaan sistem tersebut disebut mengalami perubahan keadaan. Suatu sistem yang tidak mengalami perubahan keadaan disebut sistem dalam keadaan seimbnag (equilibrium).
Perubahan sistem thermodinamika dari keadaan seimbang satu menjadi keadaan seimbang lain disebut proses, dan rangkaian keadaan diantara keadaan awal dan akhir disebut linasan proses seperti terlihat pada Gambar 1.2.

Tergantung dari jenis prosesnya, maka keadaan 2 dapat dicapai dari keadaan 1 melalui berbagai lintasan yang berbeda. Proses thermidinamika biasanya digambarkan dalam sistem koordinat 2 dua property, yaitu P-V diagram, P-v diagram, atau T-S diagram. Proses yang berjalan pada satu jenis property tetap, disebut proses iso – diikuti nama property nya, misalnya proses isobaris (tekanan konstan), proses isochoris (volume konstan), proses isothermis (temperatur konstan) dan lain-lain.
Suatu sistem disebut menjalani suatu siklus, apabila sistem tersebut menjalani rangkaian beberapa proses, dengan keadaan akhir sistem kembali ke keadaan awalnya. Pada Gambar 1.3 (a) terlihat suatu siklus terdiri dari 2 jenis proses, dan Gambar 1.3 (b) siklus lain dengan 4 jenis proses.

D.Jenis Pembakaran Dan Kondisi Operasi
Dalam pembakaran proses yang terjadi adalah oksidasi dengan reaksi sebagai berikut:
Karbon + oksigen = Karbon dioksida + panas
Hidrogen + oksigen = Uap air + panas
Sulfur + oksigen = Sulfur dioksida + panas
Pembakaran di atas dikatakan sempurna bila campuran bahan bakar dan oksigen (dari udara) mempunyai perbandingan yang tepat, hingga tidak diperoleh sisa. Bila oksigen terlalu banyak, dikatakan campuran “lean” (kurus). Pembakaran ini menghasilkan api oksidasi. Sebaliknya, bila bahan bakarnya terlalu banyak (atau tidak cukup oksigen), dikatakan campuran “rich” (kaya). Pembakaran ini menghasilkan api reduksi. Api reduksi ditandai oleh lidah api panjang, kadang-kadang sampai terlihat berasap. Keadaan ini juga disebut pembakaran tidak sempurna. Seperti diketahui, oksigen untuk pembakaran diperoleh dari udara yang terdiri dari 20% O2 dan 80% N2. Sebagai contoh, bila diperlukan 1 lb O2, berarti memerlukan 4.32 lb udara atau setiap cuft O2 perlu 4.78 cuft udara. Gas N2 yang mengisi 80% dari udara, tidak ikut dalam reaksi pembakaran, malahan menghisap panas dari hasil reaksi pembakaran. Untuk menentukan jumlah O2 yang tepat pada setiap pembakaran, merupakan hal yang tidak mudah. Pada umumnya dipakai kelebihan udara. Keuntungannya tidak terjadi pemborosan bahan bakar. Kerugiannya mengurangi panas hasil pembakaran. Untuk ini dijaga ada kelebihan udara, tetapi tidak terlalu banyak (antara 5-15%). Dalam pembakaran, ada pengertian udara primer yaitu udara yang dicampurkan dengan bahan bakar di dalam burner (sebelum pembakaran) dan udara sekunder yaitu udara yang dimasukkan dalam ruang pembakaran setelah burner, melalui ruang sekitar ujung burner atau melalui tempat lain pada dinding dapur.

Berikut adalah jenis-jenis pembakaran :
1.Pembakaran Sempurna
Dalam pembakaran sempurna, zat reaksi akan terbakar di dalam oksigen, menghasilkan beberapa jenis produk. Apabila hidrokarbon terbakar di dalam oksigen, efek reaksi akan hanya menghasilkan karbondioksida dan air. Apabila elemen seperti karbon, nitrogen, sulfur dan besi terbakar, elemen tersebut akan menghasilkan oksida yang paling umum. Karbon akan menghasilkan karbon dioksida. Nitrogen akan menghasilkan nitrogen dioksida . Sulfur akan menghasilkan sulfur dioksida . Besi akan menghasilkan besi(III) dioksida . Pembakaran sempurna pada umumnya tidak mungkin untuk dicapai kecuali reaksi yang terjadi dikontrol secara berhati-hati (misalnya di dalam lingkungan laboratorium).
Pembakaran sempurna terjadi jika semua unsur C, H dan S yang terkandung dalam bahan bakar bereaksi membentuk CO2, H2O dan SO2. Pembakaran sempurna dapat dicapai dengan pencampuran antara bahan bakar dan oksidator tepat/baik, dengan rasio udara dengan bahan bakar yang tepat pula tepat. Jumlah bahan bakar dan oksidatornya (oksigen atau udara) dalam pembakaran sempurna harus stoikiometris. Campuran stoikiometris yaitu jika jumlah oksigen dalam campuran tepat untuk bereaksi dengan C, H dan S membentuk CO2, H2O dan SO2.

2.Pembakaran Tidak Sempurna
Dalam pembakaran tidak sempurna ada sejumlah oksigen yang tidak memadai untuk terjadi pembakaran sepenuhnya. Reaktan akan terbakar di oksigen, tetapi akan menghasilkan berbagai produk. Ketika hidrokarbon terbakar di oksigen, reaksi akan menghasilkan karbon dioksida, air, karbon monoksida, dan berbagai senyawa lain seperti oksida nitrogen. Pembakaran tidak sempurna jauh lebih umum dan akan menghasilkan sejumlah besar produk sampingan, dan dalam kasus pembakaran bahan bakar di mobil, produk sampingan ini bisa mematikan dan merusak lingkungan.
Pembakaran parsial = incomplete combustion terjadi jika proses pembakaran bahan bakar menghasilkan “intermediate combustion product” seperti CO, H2, aldehid, disamping CO2 dan H2O. Jika oksidatornya udara, gas hasil pembakaran juga mengandung N2. Pembakaran parsial dapat terjadi antara lain karena:
pasokan oksidatornya terbatas atau kurang dari jumlah yang diperlukan,
pembakaran ditiup/diembus,

pembakaran didinginkan dengan dikenai benda/permukaan dingin.
3.Pembakaran Spontan
Pembakaran spontan atau spontaneous combustion terjadi jika zat/bahan mengalami oksidasi perlahan-lahan, kalor yang dihasilkan tidak dilepas, sehingga suhu bahan naik secara perlahan juga sampai suhu mencapai titik bakarnya (ignition point), maka bahan terbakar dan menyala.

E.Karakteristik Pembakaran
Kalor pembakaran yang diperoleh dari reaksi bahan bakar dengan udara, dipergunakan untuk:
Menaikkan suhu bahan bakar yang dibakar dalam dapur.
Menaikkan suhu campuran bahan bakar dan udara.
Sebagian besar yang lain terbuang sebagai:
radiasi ke sekeliling,
terbawa keluar cerobong dalam gas asap,
konduksi dan konveksi ke peralatan dapur.
Temperatur dapur akan maksimum bila kehilangan-kehilangan di atas minimum. Pada pengoperasian burner memperhatikan kecepatan nyala:
Pada nyala yang stabil, kecepatan nyala sama dengan kecepatan campuran bahan bakar dan udara yang keluar dari burner.
Bila kecepatan nyala lebih besar akan terjadi “flash back”.
Bila kecepatan nyala lebih kecil akan terjadi “blow off”.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan nyala:
tekanan campuran bahan bakar dan udara,
suhu pembakaran,
perbandingan udara primer dan bahan bakar,
efek pendinginan dari lingkungan.
Kecepatan nyala ini tidak dapat diperhitungkan lebih dahulu, kecuali pada keadaan
yang sangat tertentu saja.
Untuk memperoleh efisiensi yang tinggi dalam pengoperasian dapur, perlu
alat-alat kontrol sebagai berikut:
Kontrol Suhu

Bahan bakar yang masuk ke dalam dapur banyaknya dikontrol oleh temperatur dalam dapur, antara lain pirometer radiasi dan temperatur atap dapur. Bila dibaca terlalu tinggi, maka jumlah bahan bakar harus dikurangi dan seterusnya.
Kontrol Pembakaran
Pengaturan bahan bakar/udara digunakan flow meter yang disambungkan dengan mekanisme servo pada katup kontrol otomatis.
Kontrol Aliran
Menjaga kesetimbangan aliran pemasukan udara/bahan bakar dan pengeluaran gas asap.
Dalam hal ini, karakteristik pembakaran bergantung pada bahan yang dibakar. Berikut adalah salah satu contoh penjelasan karakteristik pembakaran pada gasoline :
Gasolin yang digunakan sebagai bahan bakar motor harus memenuhi beberapa spesifikasi. Hal ini ditujukan untuk meningkatkan efisiensi pembakaran pada mesin dan mengurangi dampak negatif dari gas buangan hasil pembakaran bahan bakar yang dapat menimbulkan berbagai masalah lingkungan dan kesehatan. Gasolin yang digunakan sebagai bahan bakar harus memenuhi spesifikasi yang berlaku di Indonesia pada saat ini, sebagaimana ditetapkan pemerintah melalui surat keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi No. 22K/72/DDJM/1990 dan No. 18K/72/DDJM/1990.
Pada dasarnya spesifikasi bensin mengatur parameter – parameter tertentu sesuai dengan yang diperlukan oleh gasoline dalam penggunaannya. Parameter – parameter tersebut dikelompokan mejadi tiga kelompok. Ketiga kelompok sifat tersebut adalah :

1. Sifat Pembakaran.
Karakteristik utama yang diperlukan dalam gasoline adalah sifat pembakarannya. Sifat pembakaran ini biasanya diukur dengan angka oktan. Angka oktan merupakan ukuran kecenderungan gasoline untuk mengalami pembakaran tidak normal yang timbul sebagai ketukan mesin. Semakin tinggi angka oktan suatu bahan bakar, semakin berkurang kecenderungannya untuk mengalami ketukan dan semakin tinggi kemampuannya unutk digunakan pada rasio kompresi tinggi tanpa mengalami ketukan. Angka oktan diukur dengan menggunakan mesin baku, yaitu mesin CFR ( Cooperative Fuel Reseach ) yang dipoerasikan pada kondisi tertentu, di mana bahan bakar dibandingkan dengan bahan bakar rujukan yang terbuat dari n – heptana ( angka oktan 0) san isooktana (angka oktan 
100). Angka oktan bensin yang diukur didefinisikan sebagai persentase isooktana dalam bahan bakar rujukan yang memberikan intensitas ketukan yang sama pada mesin uji.
Ada dua macam angka oktan, yaitu angka oktan riset (RON) yang memberikan gambaran mengenai unjuk kerja dalam kondisi pengendaraan biasa dan angka oktan motor (MON) yang memberikan gambaran mengenai unjuk kerja dalam kondisi pengendaraan yang lebih berat.
Kecenderungan bahan bakar untuk mengalami ketukan bergantung pada struktur kimia hidrokarbon yang menjadi penyusun bensin. Pada umumnya, hidrokarbon aromatik, olefin dan isoparafin mempunyai sifat antiketuk yang relatif baik, sedangkan n – paraffin mempunyai angka oktan yang kurang baik, kecuali yang berat molekulnya rendah.

Untuk mendapatkan mendapatkan bensin dengan angka oktan yang cukup tinggi, dapat dilakukan dengan cara – cara sebagai berikut:
a.Memilih minyak bumi yang mempunyai kandungan aromat tinggi, dalam trayek didih bensin.
b.Meningkatkan kandungan aromatik melalui pengolahan reformasi, atau alkana bercabang, atau olefin bertitik didih rendah.
c.Menambah aditif peningkat angka oktan seperti timbal alkil, biasanya timbal tetra etil (TEL) dan timbal tetra metil (TML).
d.Menggunakan komponen berangka oktan tinggi sebagai ramuan, misalnya alcohol atau eter.

2. Sifat Volatilitas
Ada tiga sifat volatilitas yang biasa digunakan dalam spesifikasi bensin /gasoline antara lain: kurva distilasi, tekanan uap, dan perbandingan V/L. Dua parameter pertama digunakan dalam spesifikasi bensin di Indonesia, sedangkan parameter ketiga belum digunakan di Indonesia.
Kurva distilasi dihasilkan dari distilasi gasoline menurut metode baku ASTM. Kurva distilasi ASTM berkaitan dengan masalah operasi dan unjuk kerja kendaraan bermotor. Bagian ujung depan kurva distilasi berkaitan dengan kemudahan mesin dinyalakan pada waktu dingin, penyalaan pada waktu panas dan kecenderungan mengalami pembentukan es pada karburator . bagian ujung belakang kurva berkaitan dengan masalah pembentukan getah bensin / gasoline, pembentukan endapan di ruang bakar dan busi serta pengenceran 
terhadap minyak pelumas. Sedangkan bagian tengah berkaitan dengan daya dan percepatan, kemulusan operasi serta konsumsi bahan bakar.
Beberapa sifat bagian depan kurva distilasi yang disebutkan di atas berkaitan dengan ukuran kedua volatilitas yaitu tekanan uap. Pada spesifikasi bensin digunakan pengukuran tekanan uap yang agak khusus yaitu tekanan uap reid (RVP), dimana tekanan uap diukur dalam tabung tekanan udara pada suhu 100 0F.

3. Sifat Stabilitas dan Kebersihan
Bensin / gasoline harus bersih, aman , tidak rusak dan tidak merusak dalam penyimpanan dan pemakaiannya. Parameter spesifikasi yang berkaitan dengan sifat ini antara lain adalah zat getah, korosi dan berbagai uji tentang kandungan senyawa belerang yang bersifat korosif. Bensin yang diuapkan biasanya meninggalkan sisa berbentuk getah padat yang melekat pada permukaan saluran dan bagian – bagian mesin. Apabila pengendapan getah ini terlalu banyak, kemulusan operasi mesin dapat terganggu. Oleh karena itu kandungan getah dalam bensin harus dibatasi dalam spesifikasi.

(ditulis oleh: Riska A dan Fina D, 2010)
Dari berbagai sumber

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s