ANGKA OKTAN (OCTAN NUMBER) DALAM BAHAN BAKAR MESIN (BBM)

ANGKA OKTAN (OCTANE NUMBER) DALAM BAHAN BAKAR MESIN (BBM)

Kita sering mendengar bahwa premium adalah bahan bakar dengan RON 88, Pertalite dengan RON 90. Sebenarnya, apa itu RON? Lalu seberapa penting faktor RON dalam bahan bakar dan performa kendaraan?

Banyak masyarakat awam yang kurang memahami apa itu RON. Termasuk pentingnya mengetahui faktor RON dalam pemilihan bahan bakar yang cocok untuk kendaraan yang juga mempengaruhi performa mesin dan hasil buang pembakaran. Selama ini masyrakat lebih memilih premium (RON 88) karena leboh ekonomis. Lalu, apakah semua mesin bisa diisi dengan RON 88? Simak ulasannya di bawah ini.

Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum

      

     Kita mulai dari pengertian bilangan oktan. Bilangan Oktan adalah standar pengukuran dari performa mesin atau kualitas bahan bakar. Semakin tinggi nilai oktan, maka semakin besar bahan bakar tersebut bertahan dalam tekanan sebelum terbakar dalam siklus mesin Otto (mesin yang umum digunakan pada mobil dan motor). Di dalam mesin, campuran udara dan bahan bakar (yang telah dikabutkan oleh karburator atau injection system) mendapat tekanan oleh piston hingga volume campuran tersebut sangat mampat dan kemudian terbakar oleh percikan api dari busi.

     Tekanan yang dihasilkan oleh piston dalam siklus geraknya juga mampu menyebabkan campuran tersebut terbakar secara spontan bahkan sebelum api busi keluar. Bila hal tersebut terjadi (campuran terbakar karena tekanan dan bukan karena api busi), maka peristiwa itu disebut knocking. Knocking dapat menyebabkan kerusakan pada piston dan engine yang semestinya kita wajib hindari. Di bawah ini adalah cuplikan proses di dalam mesin Otto.

    

     Hidrokarbon rantai lurus cenderung menyebabkan knocking. Kenapa? Karena rantai lurus dalam hidrokarbon hanya perlu sedikit tekanan dan suhu rendah untuk membakarnya. Berbeda dengan hidrokarbon rantai bercabang baik siklik maupun aromatik yang cenderung bersifat anti knocking.

      Nama Bilangan Oktan didasarkan pada nama hidrokarbon Oktana (Octane) yang memiliki delapan atom karbon, tak berwarna dan memiliki titik didih pada 125^oC. Salah satu keluarga oktana yaitu iso-oktana adalah yang digunakan sebagai referensi pengukuran bilangan oktan. Lebih spesifik lagi, iso-oktana yang digunakan adalah dari rantai 2,2,4-trimetilpentana. Iso-oktana memiliki sifat kompresi yang baik, tidak terbakar hingga volume terkecil. Berbeda dengan heptana yang mudah sekali terbakar bahkan dengan kompresi yang kecil.  

WARNA BAHAN BAKAR MESIN (BBM) DAN ALASANNYA DIWARNAI

      Iso-oktana murni memiliki bilangan oktan 100 dan heptana memiliki bilangan oktan 0. Bahan bakar dikatakan memiliki bilangan oktan X, dengan 0< X <100, bila kualitas pembakaran bahan bakar tersebut setara dengan kualitas pembakaran campuran x% volume iso-oktana dan (100-x)% volume n-heptana. Untuk bilangan oktan di atas 100 dirumuskan sebagai:

Bilangan Oktan = 100 + ((PN-100)/3),

dengan

PN (performance number) = 100 x (daya mesin yang dihasilkan bensin/daya mesin yang dihasilkan iso-oktana)

     Pada bagian sebelumnya telah disebutkan bahwa iso-oktana memiliki bilangan oktan 100. Lalu bagaimana bisa ada bahan bakar yang memiliki angka oktan lebih dari 100? 

      Bahan bakar dengan bilangan oktan di atas 100 biasanya digunakan untuk mesin-mesin khusus seperti mesin balap dan jet pesawat. Membuat bahan bakar hingga mencapai nilai oktan di atas seratus adalah dengan menambahkan zat aditif semacam MTBE, ETBE, dan etanol.  

     Sebelum proses pengujian, untuk membuat bahan bakar tertentu dengan bilangan oktan yang diinginkan, maka produsen akan mencoba mencampurkan iso-oktana dengan n-heptana yang direpresentasikan oleh persen volume masing-masing. Misalkan, bahan bakar yang merupakan campuran 90% iso-oktana dan 10% n-heptana akan memiliki bilangan oktan sebesar 90. Angka 90 bukan berarti bahan bakar tersebut hanya terkomposisi oleh iso-oktana dan n-heptana karena bahan bakar yang dijual secara umum juga telah dicampur aditif dengan tujuan spesifik lainnya.      

Kilang-Kilang Minyak Milik Pertamina

    Bilangan oktan tidak merepresentasikan energi yang terkandung dalam bahan bakar. Angka tersebut hanya ukuran kemampuan bahan bakar untuk terbakar oleh keadaan yang terkendali (terkompresi sempurna dan terbakar oleh api busi) daripada terbakar oleh keadaan yang tak terkendali (terbakar karena kompresi dan bukan karena api busi).

     Metode pengukuran atau pengujian bilangan oktan ada 6, seperti berikut:

1. Research Octane Number (RON)
    Ini adalah cara yang paling umum digunakan di seluruh dunia. RON ditentukan dengan uji coba menggunakan test engine dengan variasi compression ratio. Hasilnya akan dibandingkan untuk mendapatkan campuran yang tepat untuk iso-oktana dan n-heptana.
 
2. Motor Octane Number (MON)
    Cara lain untuk menetapkan bilangan oktan adalah MON. Metode ini dilakukan dengan engine test yang sama dengan RON namun menggunakan rotation per minute (rpm) yang lebih tinggi yaitu 900. RON menggunakan 600 rpm. Perbedaan lain adalah MON menggunakan pre-heated fuel dan variasi dari ignition timing. 
 
3. Anti-Knock Index atau (R+M)/2
    Beberapa negara seperti Australia, New Zealend, dan beberapa negara Eropa menggunakan RON. Tetapi negara seperti Canada, USA, Brazil dan beberapa lainnya menggunakan rata-rata dari RON dan MON, yang disebut Anti Knock Index (AKI), biasa ditulis sebagai (R+M)/2. Nama lainnya adalah PON (Posted Octane Number).
 
4. Observed Road Octane Number (RdON)
    Metode lainnya adalah RdON yang didapatkan dengan menguji bahan bakar pada mesin multi silinder dengan throttle yang terbuka lebar. Metode ini dikembangkan pada tahun 1920 dan masih reliable hingga saat ini. Awalnya pengujian ini dilakukan pada mobil yang benar-benar berjalan di track namun dengan perkembangan teknologi, pengujian saat ini dapat dilakukan pada chassis dynamometer dengan parameter yang dapat dikontrol untuk mendapatkan konsistensi pengukuran.

Baca juga:

WOW, SEPULUH KILANG MINYAK TERBESAR DI DUNIA!

SHALE GAS: MANUVER ENERGI AMERIKA SERIKAT?

REFINERY: MENELUSURI INTELIGENSI PENGOLAH HIDROKARBON (PART I)

WARNA BAHAN BAKAR MESIN (BBM) DAN ALASANNYA DIWARNAI

WARNA BAHAN BAKAR MESIN (BBM) DAN ALASANNYA DIWARNAI

     Banyak dari kita pasti pernah membeli bensin eceran. Entah mereka yang tinggal di kota dan mendadak kehabisan bensin di jalan maka sebagai solusi adalah mencari penjual bensin eceran (bila SPBU masih jauh). Apalagi untuk mereka yang tinggal di daerah, bensin eceran pasti akarab dalam kehidupan sehari-hari. Waktu membeli bensin eceran, pernahkah kita mengamati warnanya?

 

Sampel Bahan Bakar di Indonesia

     Kalau kita biasa membeli bensin premium di penjual eceran, maka kita disodorkan bensin dengan warna kuning jernih. Apakah itu warna normal dari bensin atau bahan bakar yang lain? Bila kita melihat dari struktur kimianya, bensin premiun dengan angka oktan 88 memiliki rantai karbon sebanyak 8 atom. Bensin dengan kualitas ini memiliki karakteristik :
     1. Mudah menguap pada suhu kamar
     2. Tidak berwarna, jernih, dan tidak berbau
     3. Mempunyai titik nyala rendah yaitu antara -15^oC hingga -10^oC
     4. Mempunyai berat jenis yang rendah antara 0,71-0,77 kg/l
     5. Dapat melarutkan oli dan karet
     6. Menghasilkan jumlah panas yang besar 9500-10500 kcal/kg
     7. Sedikit meninggalkan jelaga saat dibakar

    Ternyata dari sifat bawaannya, bensin premium tidak berwarna dan tidak berbau. Lalu dari manakah warna pada bensin dan bahan bakar lainnya? 
     Pewarna sering disebut juga dyes. Ada berbagai macam dyes yang digunakan untuk keperluan-keperluan spesifik. Daftarnya seperti di bawah ini:

1. Acid Dyes
    Pewarna ini larut dalam air dan bersifat anionik dan biasa digunakan untuk produk berbahan serat seperti sutra, wol, nilon, dan serat akrilik.


2. Basic Dyes
    Serupa dengan acid dyes, pewarna ini larut dalam air dan bersifat kationik dan bersifat asam. Pewarna ini biasa digunakan pada serat akrilik namun juga beberapa digunakan pada sutra dan wol. Pewarna ini juga digunakan untuk mewarnai kertas.


3. Direct atau Substantive Dyes
    Bila basic dyes dan  acid dyes ditambahkan dalam keadaan ber-ion, maka pewarna ini ditambahkan dalam keadaan netral atau sedikit basa. Penambahan garam lain juga sering dilakukan bila menggunakan pewarna ini. Garam yang dimaksud misalnya sodium klorida, sodium sulfat, atau sodium karbonat. Pewarna ini sering digunakan pada bahan kapas, kertas, kulit, wol, sutra, dan nilon. Pewarna ini juga digunakan sebagai indikator pH (keasaman).


4. Mordant Dyes
    Pewarna tajam ini yang paling penting adalah synthetic mordant dyes atau chrome dyes yang sering digunakan untuk bahan wol. Porsi pewarna ini adalah 30% untuk pewarnaan wol dan sangat berguna bila ingin mendapatkan warna hitam atau biru tua. Perlu dicatat bahwa pewarna ini banyak mengandung logam berat dan bisa sangat berbahaya bagi kesehatan.


5. Vat Dyes
    Pewarna ini tidak larut dalam air termasuk tidak dapat diserap langsung oleh serat bahan yang akan diwarnai.


6. Reactive Dyes
    Banyak digunakan untuk pewarnaan serat selulosa dan katun.


7. Disperse Dyes
    Dikembangkan untuk mewarnai selulosa asetat dan pewarna ini larut dalam air. Digunakan sebagai pewarna utama untuk polyester, nilon, selulosa triasetat, dan serat akrilik. 


8. Azoic Dyes
9. Sulfur Dyes
    Pewarna ini sering digunakan untuk mewarnai katun khusus untuk mendapatkan warna gelap.

10. Oxidation based : banyak digunakan untuk pewarna rambut dan bulu
11. Laser Dyes
12. Leather Dyes : digunakan untuk pewarna kulit
13. Fluorescent Brightener : digunakan untuk serat tekstil dan kertas
14. Solvent Dyes : digunakan untuk pewarnaan kayu, pelarut, produk berbahan dasar minyak, dan lilin.
15. Contrast Dyes
16. Mayhem's Dye : digunakan untuk pewarnaan air 

     Solvent dyes adalah yang paling umum digunakan sebagai pewarna untuk hidrokarbon bahan bakar. Pewarna ini adalah jenis yang larut dalam pelarut organik. Seperti dijelaskan di atas, pewarna ini adalah solusi untuk proses pewarnaan pelarut organik, bahan bakar hidrokarbon, lilin, pelumas, plastik, dan semua bahan berbasis hidrokarbon non polar. Pemberian nama dari pewarna ini adalah mengikuti pakem seperti "solvent <warna> <angka>", misalnya bila ingin menyebutkan warna merah adalah solvent red 24, solvent red 26, dan seterusnya.

    Hanya sedikit kilang atau unit pengolahan di dunia yang masih menggunakan pewarna dalam bentuk serbuk atau powder. Selain karena isu biaya, penggunaan pewarna serbuk juga memiliki isu lingkungan yang lebih besar dibandingkan dengan bila menggunakan pewarna laruta. Lagupula, lebih mudah bila mencampurkan liquid  ke liquid daripada serbuk ke liquid.

    Tujuan pewarnaan bahan bakar ini antara lain untuk membedakan jenis bahan bakar satu dengan yang lainnya. Dibedakan agar mencegah penyalahgunaan seperti pengoplosan, penipuan, dan lainnya. Bahkan di beberapa negara, pewarnaan bahan bakar digunakan untuk membedakan mana yang dikenakan pajak dan mana yang tidak. 

   Bahan bakar pesawat memiliki tujuan spesifik dalam pewarnaan. Tidak hanya karena bahan bakarnya yang dikenai pajak, tapi juga untuk mencegah kesalahan pengisian bahan bakar ke dalam tangki pesawat. Karena mesin pesawat memiliki spesifikasi bahan bakar yang berbeda.

   Negara-negara di dunia memiliki standar warna yang berbeda untuk setiap bahan bakar yang diproduksi. Berikut adalah tabel negara-negara di dunia dan standar warna bahan bakar yang diproduksi.

Tabel Standar Warna Bahan Bakar Negara-Negara di Dunia

    Semoga tulisan ini bermanfaat. Terima kasih :)

 

Baca juga:
KILANG BONTANG, REALISASI ATAU WACANA?

 

Kilang-Kilang Minyak Milik Pertamina

 

WOW, SEPULUH KILANG MINYAK TERBESAR DI DUNIA!