BAB.IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Data analisis kandungan Resin, Wax dan Aspalten di dalam minyak mentah dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Analisis kandungan Resin, Wax dan Aspalten. Jenis Minyak
Persen Resin
Wax
Aspalten
Blora
7,00
2,162
2.381
Cepu
5,65
3,939
2,002
Jambi
4,70
0,996
0,548
Prabumulih
16,80
24,01
2.539
Riau
7,04
1,271
0,404
Data analisis kandungan Resin, Wax dan Aspalten di dalam minyak mentah menunjukkan minyak mentah dari Prabumulih paling banyak persentase kandungan aspalten, resin dan wax yaitu sebesar 2.539, 16,80 dan 24,01 diikuti oleh minyak yang berasal dari Blora, Cepu, Riau dan yang paling sedikit dari Jambi. Data uji stabilitas emulsi dibuat grafik pengaruh waktu terhadap persentase pemisahan air seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1. Gambar 4.1 menunjukkan bahwa minyak mentah dari Prabumulih paling stabil, dalam hal ini ditunjukkan persentase air yang terpisah paling sedikit, sedangkan minyak dari Jambi paling tidak stabil ditunjukkan persentase air yang terpisah paling banyak. Hal ini disebabkan minyak mentah yang berasal dari Prabumulih paling banyak mengandung aspalten, resin dan wax, sedangkan minyak yang berasal dari Jambi kandungan aspalten, resin dan wax paling sedikit.
38
Air terpisah (%)
100
10
Riau Jambi Prabumulih
1
Cepu Blora
0.1 0
2000
4000
6000
Waktu (menit)
Gambar 4.1. Pengaruh waktu terhadap persentase pemisahan air pada berbagai jenis minyak mentah Aspalten, resin dan wax merupakan emulsifier alam yang mana aspalten dan resin keduanya akan menurunkan tegangan antar-muka dan gaya tolak menolak antara molekul minyak terhadap air. Rasio resin terhadap aspalten di dalam emulsi menambah stabilitas dari pada aspalten saja apalagi rasio lebih dari tiga (Adel, et. al., 2008). Aspalten adalah molekul poliaromatik dengan berat molekul antara 1000 sampai 10.000 g/mol. Aspalten merupakan zat penstabil emulsi minyak-air jika konsentrasinya lebih dari 500 ppm. Aspalten beraksi sebagai zat aktiv permukaan yang akan menurunkan tegangan muka molekul minyak dan air (Borges, et. al. 2009). Resin merupakan polimer yang mempunyai berat molekul antara 500 sampai 1000 g/mol, penambahan resin ke dalam emulsi yang mengandung aspalten menjadi promotor dan penyebab emulsi lebih stabil terutama pada senyawa polar. Air dan aspalten adalah senyawa polar. Resin merupakan zat aktiv permukaan dimana akan mencapai film antar muka air-minyak lebih dulu dari pada aspalten. Resin bersama dengan aspalten menurunkan gaya tolak menolak antara air dengan minyak.
39
Tegangan antar muka dan gaya tolak menolak antara air dengan minyak turun menyebabkan enyebabkan emulsi lebih stabil (Adel, et. al., 2008). Wax merupakan polimer dengan berat atom 310 sampai 1000 mempunyai ikatan rangkap 5 sampai 50 setiap 1000 atom karbon yang mudah membentuk ikatan ika atau bercampur dengan 3 sampai 25 bagian berat molekul hidrokarbon. Wax merupakan surfaktan non ionik dan agen pembasahan yang akan menyebabkan melekul air dan minyak membentk emulsi (Sahaff, et. al., 2008). Hasil asil percobaan pengaruh salinitas terhadap persentase pemisahan minyak dan air dengan daya 54 W dan waktu sampai 40 menit dibuat grafik. Grafik dapat dilihat pada Gambar 4.22, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6. 120
100
100
80
80
60
60 6
40
40
20
20
0
0
Air terpisah (%)
120
0
10
20
30
40
Waktu (menit)
Keterangan : Warna gelap adalah minyak, warna terang adalah air Salinitas 0 , Salinitas 5, salinitas 10, salinitas 20
Gambar 4.2.. Pengaruh salinitas terhadap % air dan minyak terpisah pada emulsi minyak mentah dari Jambi
40
120
Air terpisah (%)
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0 0
10
20
30
40
Waktu (menit) Keterangan : Warna gelap adalah minyak, Salinitas 0 ,
Salinitas 5,
80
warna terang adalah air
salinitas 10,
salinitas 20
Gambar 4.3.. Pengaruh salinitas terhadap % air dan minyak terpisah pada emulsi minyak mentah dari Riau 120
100
100
Air terpisah (%)
120
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0 0
10
20 Waktu (menit)
Keterangan : Warna gelap adalah minyak, Salinitas 0 ,
Salinitas 5,
30
40
warna terang adalah air
salinitas 10,
salinitas 20
60
Gambar 4.4.. Pengaruh salinitas terhadap % air dan minyak terpisah pada emulsi minyak mentah dari Cepu
41
Air terpisah (%)
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0 10
0
20
30
40
50
60
Waktu (menit) Keterangan : Warna gelap adalah minyak, Salinitas 0 ,
Salinitas 5,
warna terang adalah air
salinitas 10,
salinitas 20
Gambar 4.5.. Pengaruh salinitas terhadap % air dan minyak terpisah pada
Air terpisah (%)
emulsi minyak mentah dari Blora 60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0 0
20
40 Waktu (menit)
Keterangan : Warna gelap adalah minyak, Salinitas 0 ,
Salinitas 5,
60
warna terang adalah air
salinitas 10,
salinitas 20
Gambar 4.6. Pengaruh salinitas terhadap % air dan minyak terpisah pada emulsi minyak mentah dari Prabumulih
42
Gambar 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 dan 4.6, menunjukkan semakin besar salinitas pemecahan emulsi semakin cepat. Sebagai contoh dalam waktu 60 menit, demulsifikasi minyak dari Blora pada salinitas 0 permil air yang terpisah sebesar 10 %, sedangkan pada salinitas 20 permil air yang terpisah sebesar 30 %. Hal ini karena dengan salinitas naik mengakibatkan senyawa polar yang berputar bertambah banyak. Harga salinitas setara dengan kandungan garam di dalam larutan. Garam merupakan senyawa
polar
yang
akan
berputar
jika
mendapat
pancaran
gelombang
elektromagnetik berdiri sedangkang minyak tidak berputar (Lee, 2000). Putaran garam tersebut menambah jumlah molekul yang putaran dan menyebabkan molekul air mudah lepas dari emulsi atau membantu demulsifiksi emulsi dan menimbulkan panas yang akan membantu dalam pemecahan emulsi. Air yang lepas dari ikatan emulsi bersama dengan molekul air lainya akan berkelompok kemudian molekul air bersama molekul air lainya berkoalisi. Koalisi bertambah besar seiring dengan semakin banyak air yang lepas. Koalisi yang besar mempercepat terjadinya pengendapan air. Air yang lepas dari emulasi dan kecepatan pengendapan dipercepat oleh penurunan viskositas akibat suhu naik. Pengaruh salinitas terhadap suhu emulsi pada microwave pada daya 110 W. Ditunjukkan pada Gambar 4.7.
43
90 80
Suhu ( 0C)
70 60 50 40 30 20 0
Keterangan :
Salinitas 0 ,
10
Salinitas 5,
20 Waktu (menit) salinitas 10,
30
40
salinitas 15, X salinitas 20
Gambar 4.7. Pengaruh salinitas terhadap suhu emulsi air dan minyak mentah dari Cepu
Gambar 4.7 menunjukkan semakin besar salinitas menyebabkan suhu bertambah tinggi, hal ini karena dengan salinitas naik mengakibatkan senyawa polar yang berputar bertambah banyak. Besar dan kecilnya salinitas setara dengan kandungan garam di dalam larutan. Garam merupakan senyawa polar yang akan berputar jika dikenakan radiasi gelombang elektromagnetik berdiri. Putaran molekul garam menimbulkan panas karena gesekan dengan molekul minyak. Panas yang timbul akan menaikkan suhu larutan.
Hasil percobaan pengaruh daya listrik terhadap persentase pemisahan minyak dan air pada salinitas 20 permil untuk waktu maksimum 40 menit dapat dilihat pada Gambar 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, dan 4.12.
44
102
Air terpisah (%)
100 98 96 94 92 90 88 0 Keterangan :
Salinitas 0 ,
2 Salinitas 5,
4 6 Waktu (menit) salinitas 10,
8
10
salinitas 15, X salinitas 20
Gambar 4.8. Pengaruh daya listrik terhadap % air terpisah pada emulsi minyak dari Jambi
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
Keterangan :
5 Waktu (menit)
Daya 54 W.
,daya 110 W.,
10
daya 168 W,
15
daya 330 W. X daya 432 W
Gambar 4.9. Pengaruh daya listrik terhadap % air terpisah pada emulsi minyak dari Riau
45
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
Keterangan :
5
Daya 54 W.
10 Waktu (menit)
,daya 110 W.,
15
daya 168 W,
20
daya 330 W. X daya 432 W
Gambar 4.10. Pengaruh daya listrik terhadap % air terpisah pada emulsi minyak dari Cepu
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
20
40
60
Waktu (menit) Keterangan :
Daya 54 W.
,daya 110 W.,
daya 168 W,
daya 330 W. X daya 432 W
Gambar 4.11. Pengaruh daya listrik terhadap % air terpisah pada emulsi minyak dari Blora
46
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
Keterangan :
Daya 54 W.
10
20 Waktu (menit)
,daya 110 W.,
daya 168 W,
30
40
daya 330 W. X daya 432 W
Gambar 4.12. Pengaruh daya listrik terhadap % air terpisah pada emulsi minyak dari Prabumulih Hasil percobaan pengaruh daya listrik terhadap demulsifikasi pada salinitas tetap terlihat bahwa semakin besar daya listrik demulsifikasi semakin cepat. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.8, 4.9, 4.10, 4.11, dan 4.12. Sebagai contoh pada eulsi minyak dari Blora, pada waktu 10 menit dengan daya 54 W, air terpisah sebesar 10 %, sedangkan dengan daya 432 W air terpisah mencapai 100 %. Hal ini disebabkan jika daya listrik naik maka putaran senyawa polar semakin kuat, air merupakan senyawa polar, dengan putaran semakin kuat mengakibatkan emulsi mudah pecah, disamping itu dengan daya putar semakin kuat menyebabkan temperatur cepat naik, panas yang ditimbul membantu mempercepat demulsifikasi. Energi gelombang mikro dapat memperlemah ikatan antara molekul hidrokarbon dengan molekul air sehingga dengan pancaran gelombang mikro dapat menyebabkan ikatan molekul hidrokarbon dengan molekul air menjadi pecah (Halek, et., al., 2004). Daya listrik semakin besar menyebebkan medan listrik pada pancaran
47
gelombang elektro magnetik semakin besar. Medan listrik membantu pemecahan emulsi. Emulsi yang pecah mengakibatkan air terlepas dan air bersama air lainya akan berkelompok selanjutnya membentuk koalisi. Koalisi dipercepat dengan naiknya suhu. Koalisi yang besar memudahan terjadinya pengendapan dan dipercepat oleh penurunan viskositas cairan sebab kenaikan suhu (kokal, 2005). Hasil perbandingan demulsifiksi disajikan dalam bentuk grafik seperti ditunjukkan pada Gambar 4.13, 4.14, 4.15, 4.16 dan 4.17.
105 100 Air terpisah (%)
95 90 85 80 75 70 65 60 0
10
20
30
40
Waktu (menit)
Keterangan :
oven biasa,
oven gelombang mikro
Gambar 4.13. Perbandingan demulsifikasi antara oven biasa terhadap microwave pada minyak dari Jambi pada suhu 830C
48
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
10
Keterangan :
20
oven biasa,
30 Waktu (menit)
40
50
oven gelombang mikro
Gambar 4.14. Perbandingan demulsifikasi antara oven biasa terhadap microwave pada emulsi minyak dari Riau pada suhu 83 0C 120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
Keterangan :
10
oven biasa,
20 Waktu (menit)
30
40
oven gelombang mikro
Gambar 4.15 Perbandingan demulsifikasi antara oven biasa terhadap microwave pada emulsi minyak dari Cepu pada suhu 83 0C
49
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
20
Keterangan :
40
60 80 Waktu (menit)
oven biasa,
100
120
oven gelombang mikro
Gambar 4. 16. Perbandingan demulsifikasi antara oven biasa terhadap microwave pada minyak dari Blora pada suhu 90 0C
120
Air terpisah (%)
100 80 60 40 20 0 0
Keterangan :
20
40
oven biasa,
60 80 Waktu (menit)
100
120
oven gelombang mikro
Gambar 4. 17. Perbandingan demulsifikasi antara oven biasa terhadap microwave pada rmulsi minyak dari Prabumulih pada suhu 90 0C
50
Perbandingan demulsifikasi antara oven biasa terhadap oven gelombang mikro terlihat bahwa demulsifikasi menggunakan oven gelombang mikro pemisahan emulsi lebih cepat. Sebagai contoh demulsifikasi minyak dari Prabumulih pada salinitas 20 permil menggunakan oven gelombang mikro dengan daya 432 W pemecahan emulsi 100 % diperlukan waktu 20 menit. Sedangkan demulsifikasi menggunakan oven biasa dalam waktu 120 menit pemisahan air baru mencapai 20 %. Hal itu disebabkan demulsifikasi menggunakan oven gelombang mikro pemecahan emulsinya disebabkan oleh putaran molekul polar dan panas. Sedangkan demulsifikasi menggunakan oven biasa pemecahan emulsinya hanya disebabkan oleh panas saja.
51
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 5.1.1. Emulsi minyak mentah dari Prabumulih adalah emulsi yang paling stabil diikuti emulsi minyak dari Blora, Cepu, Riau dan Jambi. 5.1.2. Salinitas air di dalam emulsi berpengaruh terhadap demulsifikasi emulsi menggunakan
oven
gelombang
mikro.
Semakin
tinggi
salinitas
demulsifikasi akan semakin cepat . 5.1.3. Daya listrik berpengaruh terhadap demulsifikasi emulsi menggunakan oven gelombang mikro. Semakin besar daya, demulsifikasi akan semakin cepat. 5.1.4. Demulsifikasi
menggunakan oven gelombang mikro lebih cepat dan
efektiv dibanding demulsifikasi menggunakan oven biasa.
5.2. Saran 5.2.1. Percobaan pengaruh persentase kandungan aspalten sekalian perbandingan resin terhadap aspalten pada demulsifikasi emulsi minyak mentah-air dapat dilakukan dengan menambahkan aspalten ke dalam minyak mentah sampai persentase yang diinginkan. Aspalten diambil dari minyak mentah dengan cara seperti pada analisis kandungan aspalten. Resin bias diapisahkan menggunakan campuran n.pentan dan toluene.
52
60 % 50 A 40 i 30 r 20 10 0
Rio Jambi
0
100 Waktu (menit)
200
3.5 % 3 A 2.5 i r 2 / 1.5 C 1 r 0.5 u 0 d
Prabu (air) Cepu(air) Blora(myk)
0
50 Waktu (Jam)
100
53
