MAKALAH PENGGUNAAN BENSIN PADA KENDARAAN BERMOTOR
Oleh: Maulana Nur Ardian
BAB
I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Mungkin
kita sudah akrab dengan yang namanya kendaraan bermotor, seperti mobil, motor,
dll. Bagimana tidak tanpa mereka mungkin waktu dan tenaga kita akan
terkuras jika harus jalan kaki. Dengan
adanya kendaraan bermotor ini, tenaga dan efisiensi waktu bisa terbayar, kita
akan cepat untuk sampai ke tempat yang kita tuju. Sebenarnya pemeran utama
dalam kendaraan bermotor itu adalah mesin, mesin bagaikan tokoh penting yang tak
bisa diganti mungkin jika dalam drama, tanpa mesin kendaraan tak kan bisa di
hidupkan. Namun mesin pun tak akan berjalan pula jika dia tidak di berikan
pasokan energi. Dari manakah energi itu didapatkan? Tiada lain dan tiada
mungkin ya dari hasil pembakaran bahan bakar. Jadi, sebenarnya yang paling
penting adalah bahan bakar itu sendiri. Bahan bakar yang sering di gunakan
dalam kendaraan bermotor itu berasal dari minyak bumi, yaitu biasa kita sebut
dengan bensin. Namun kita terkadang lupa dengan peranannya itu sendiri. Maka
dari itu dalam pembuatan makalah kali ini penulis akan membuat makalh yang
berjudul “Penggunaan Bensin Pada Kendaraan Bermotor”.
I.2. Rumusan Masalah
1. Apa
itu Bensin?
2. Apa
itu kendaraan bermotor?
3. Bagaimana
cara kerja bensin di dalam mesin?
4. Apa
dampak pembakaran bahan bakar?
I.3. Tujuan
1. Memenuhi
tugas mata pelajaran Kimia
2. Memberi
informasi kepada penulis khususnya, dan kepada pembaca umumnya.
BAB II
ISI
II.1. Apa itu Bensin?
·
Bensin
adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk kendaraan bermotor roda dua, tiga, dan empat.
Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon
rantai lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain, bensin terbuat
dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen
dan karbon
yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai.
·
Jika bensin dibakar pada kondisi ideal dengan oksigen
berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O, dan energi panas. Setiap kg bensin
mengandung 42.4 MJ.
·
Bensin dibuat dari minyak mentah,
cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum.
Cairan ini mengandung hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini
berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang
panjangnya yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda
akan memiliki sifat yang berbeda pula. CH4 (metana)
merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam rantai tersebut
akan membuatnya semakin “berat”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana,
dan butana.
Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas, dengan titik didih
masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C. Berikutnya, dari C5 sampai
dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.
·
Dengan bertambah panjangnya rantai hidrokarbon
akan menaikkan titik didihnya, sehingga pemisahan hidrokarbon ini dilakukan
dengan cara distilasi.
Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk
memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.
II.2. Apa itu kendaraan
bermotor?
·
Kendaraan bermotor adalah kendaraan
yang digerakkan oleh peralatan teknik untuk pergerakannya, dan digunakan untuk
trasprotasi. Umumnya kendaraan bermotor menggunakan mesin pembakaran dalam.
II.3. Cara Kerja Bensin di dalam Mesin
Bensin
bekerja di dalam mesin pembakaran yang ditemukan oleh Nikolaus Otto. Mesin pembakaran dikenal pula dengan nama Mesin
Otto. Cara kerja bensin di dalam mesin
pembakaran:
- Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator. Kemudian bercampur dengan udara. Pada mesin modern, peran karburator digantikan oleh sistem injeksi. Sebuah sistem pembakaran baru yang bisa meminimalisir emisi gas buang kendaraan.
- Campuran bensin dan udara kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar.
- Selanjutnya, campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil.
- Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi.
- Hasil pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan.
Dalam
kenyataannya, pembakaran gas di dalam mesin tidak berjalan dengan sempurna.
Salah satu masalah yang sering muncul adalah “ketukan di dalam mesin”, atau
disebut sebagai "mesin ngelitik" atau knocking. Jika dibiarkan,
knocking dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Knocking terjadi karena
campuran udara dan bahan bakar terbakar secara spontan karena tekanan tinggi di
dalam mesin, bukan karena percikan api dari busi.
Penyebab
knocking ada beberapa macam, yaitu:
- Pemakaian bensin yang tidak sesuai dengan spesifikasi mesin.
- Ruang bakar sudah kotor dan berkerak.
- Penyetelan pengapian yang kurang tepat.
II.4. Dampak Pembakaran Bahan Bakar
·
Dampak Pembakaran Bahan Bakar
Pembakaran bahan bakar dalam mesin kendaraan atau dalam industri tidak terbakar sempurna. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan bakar fosil) membentuk karbon dioksida dan uap air. Sedangkan pembakaran tak sempurna membentuk karbon monoksida dan uap air. Misalnya:
Pembakaran bahan bakar dalam mesin kendaraan atau dalam industri tidak terbakar sempurna. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan bakar fosil) membentuk karbon dioksida dan uap air. Sedangkan pembakaran tak sempurna membentuk karbon monoksida dan uap air. Misalnya:
a.
Pembakaran sempurna isooktana:
C8H18 (l) +12 ½ O2 (g) –> 8 CO2 (g) + 9 H2O (g) ΔH = -5460 k
C8H18 (l) +12 ½ O2 (g) –> 8 CO2 (g) + 9 H2O (g) ΔH = -5460 k
b.
Pembakaran tak sempurna isooktana:
C8H18 (l) + 8 ½ O2 (g) -> 8 CO (g) + 9 H2O (g) ΔH = -2924,4 kJ
C8H18 (l) + 8 ½ O2 (g) -> 8 CO (g) + 9 H2O (g) ΔH = -2924,4 kJ
·
Dampak Pembakaran tak Sempurna
Sebagaimana terlihat pada contoh di atas, pembakaran tak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. kerugian lain dari pembakaran tak sempurna adalah dihasilkannya gas karbon monoksida (CO), yang bersifat racun. Oleh karena itu, pembakaran tak sempurna akan mencemari udara.
-Dampak terhadap lingkungan
Sebagaimana terlihat pada contoh di atas, pembakaran tak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. kerugian lain dari pembakaran tak sempurna adalah dihasilkannya gas karbon monoksida (CO), yang bersifat racun. Oleh karena itu, pembakaran tak sempurna akan mencemari udara.
-Dampak terhadap lingkungan
·
Dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh sistem
transportasi yang tidak “sustainable” dapat dibagi dalam 2 kelompok besar yaitu
dampak terhadap lingkungan udara dan dampak terhadap lingkungan air.
Kualitas udara perkotaan sangat menurun akibat tingginya aktivitas transportasi. Dampak yang timbul meliputi meningkatnya konsentrasi pencemar konservatif yang meliputi: • Karbon monoksida (CO) • Oksida sulfur (SOx) • Oksida nitrogen (NOx) • Hidrokarbon (HC) • Timbal (Pb) • Ozon perkotaan (O3) • Partikulat (debu) Perubahan kualitas udara perkotaan telah diamati secara menerus di beberapa kota baik oleh Bapedalda maupun oleh BMG.
Secara tidak langsung, kegiatan transportasi akan memberikan dampak terhadap lingkungan air terutama melalui air buangan dari jalan raya. Air yang terbuang dari jalan raya, terutama terbawa oleh air hujan, akan mengandung bocoran bahan bakar dan juga larutan dari pencemar udara yang tercampur dengan air tersebut.
Kualitas udara perkotaan sangat menurun akibat tingginya aktivitas transportasi. Dampak yang timbul meliputi meningkatnya konsentrasi pencemar konservatif yang meliputi: • Karbon monoksida (CO) • Oksida sulfur (SOx) • Oksida nitrogen (NOx) • Hidrokarbon (HC) • Timbal (Pb) • Ozon perkotaan (O3) • Partikulat (debu) Perubahan kualitas udara perkotaan telah diamati secara menerus di beberapa kota baik oleh Bapedalda maupun oleh BMG.
Secara tidak langsung, kegiatan transportasi akan memberikan dampak terhadap lingkungan air terutama melalui air buangan dari jalan raya. Air yang terbuang dari jalan raya, terutama terbawa oleh air hujan, akan mengandung bocoran bahan bakar dan juga larutan dari pencemar udara yang tercampur dengan air tersebut.
·
-Dampak terhadap kesehatan
Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah.
-Dampak terhadap ekonomi
Dampak terhadap ekonomi lebih banyak merupakan dampak turunan terutama dari adanya dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap ekonomi akan semakin bertambah dengan terjadinya kemacetan dan tingginya waktu yang dihabiskan dalam perjalanan sehari-hari. Akibat dari tingginya kemacetan dan waktu yang dihabiskan di perjalanan, maka waktu kerja semakin menurun dan akibatnya produktivitas juga berkurang.
Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil:
1. Sumber Bahan Pencemaran
a. Pembakaran Tidak Sempurna
-Menghasilkan asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida).
b. Pengotor dalam Bahan Bakar
Bahan bakar fosil mengandung sedikit belerang yang akan menghasilkan oksida belerang (SO2 atau SO3).
c. Bahan Aditif (Tambahan) dalam Bahan Bakar
Bensin yang ditambahi tetraethyllead (TEL) yang punya rumus molekul Pb(C2H5)4 akan menghasilkan partikel timah hitam berupa PbBr2.
Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah.
-Dampak terhadap ekonomi
Dampak terhadap ekonomi lebih banyak merupakan dampak turunan terutama dari adanya dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap ekonomi akan semakin bertambah dengan terjadinya kemacetan dan tingginya waktu yang dihabiskan dalam perjalanan sehari-hari. Akibat dari tingginya kemacetan dan waktu yang dihabiskan di perjalanan, maka waktu kerja semakin menurun dan akibatnya produktivitas juga berkurang.
Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil:
1. Sumber Bahan Pencemaran
a. Pembakaran Tidak Sempurna
-Menghasilkan asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida).
b. Pengotor dalam Bahan Bakar
Bahan bakar fosil mengandung sedikit belerang yang akan menghasilkan oksida belerang (SO2 atau SO3).
c. Bahan Aditif (Tambahan) dalam Bahan Bakar
Bensin yang ditambahi tetraethyllead (TEL) yang punya rumus molekul Pb(C2H5)4 akan menghasilkan partikel timah hitam berupa PbBr2.
·
2. Asap Buang Kendaraan Bermotor
a. Gas Karbon Dioksida (CO2)
Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global.
b. Gas Karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin (COHb).
CO + Hb → COHb
Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O2Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan.
O2 + Hb → O2Hb
Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida.
CO + O2Hb → COHb + O2
Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh.
Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot.
c. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)
Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO3 terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam.
d. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)
Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm. NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi.
e. Partikel Timah Hitam
Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati.
a. Gas Karbon Dioksida (CO2)
Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global.
b. Gas Karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin (COHb).
CO + Hb → COHb
Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O2Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan.
O2 + Hb → O2Hb
Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida.
CO + O2Hb → COHb + O2
Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh.
Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot.
c. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)
Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO3 terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam.
d. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)
Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm. NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi.
e. Partikel Timah Hitam
Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati.
·
3. Pengubah Katalitik
Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina). Pada separuh bagian pertama dari pengubah katalitik, karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida membentuk karbon dioksida dan gas nitrogen.
katalis
2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g) + N2(g)
gas-gas racun gas tak beracun
Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbon monoksida (jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air.
Pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbel.
5. Hujan Asam
Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina). Pada separuh bagian pertama dari pengubah katalitik, karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida membentuk karbon dioksida dan gas nitrogen.
katalis
2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g) + N2(g)
gas-gas racun gas tak beracun
Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbon monoksida (jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air.
Pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbel.
5. Hujan Asam
·
Air hujan biasanya sedikit bersifat asam (pH
sekitar 5,7). Hal itu terjadi karena air hujan tersebut melarutkan gas karbon
dioksida yang terdapat dalam udara, membentuk asam karbonat.
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)
asam karbonat
Air hujan dengan pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam.
a. Penyebab Hujan Asam
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
asam sulfit
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
asam sulfat
2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq)
asam nitrit asam nitrat
b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam
- Kerusakan Hutan
- Kematian Biota Air
- Kerusakan Bangunan
Bahan bangunan sedikit-banyak mengandung kalsuim karbonat. Kalsium karbonat larut dalam asam, maka dapat bereaksi.
CaCO3(s) + 2HNO3(aq) → Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
c. Cara Menangani Hujan Asam
- Menetralkan asam
- Mengurangi emisi SO2- Mengurangi emisi oksida nitrogen
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)
asam karbonat
Air hujan dengan pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam.
a. Penyebab Hujan Asam
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
asam sulfit
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
asam sulfat
2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq)
asam nitrit asam nitrat
b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam
- Kerusakan Hutan
- Kematian Biota Air
- Kerusakan Bangunan
Bahan bangunan sedikit-banyak mengandung kalsuim karbonat. Kalsium karbonat larut dalam asam, maka dapat bereaksi.
CaCO3(s) + 2HNO3(aq) → Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
c. Cara Menangani Hujan Asam
- Menetralkan asam
- Mengurangi emisi SO2- Mengurangi emisi oksida nitrogen
BAB III
PENUTUP
III.1. Simpulan
Berdsarkan
pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa bensin berperan penting dalam
menghidupkan mesin, namun kita juga mesti tahu apa saja dampak yang dapat
dihasilkannya.
III.2. Kritik dan Saran
Penulis
menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini jauh dari kesempurnaan, maka dari
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat konstruktif demi
perbaikan di masa mendatang.
DAFTAR
PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Bensin
http://id.wikipedia.org/wiki/Bensin