Nama : Daniel Marison
Nim : A1C112017
Prodi : Pendidikan Kimia Reguler
SOAL
1.
A. Jelaskan bagaimana asam benzoat
di sintesis dari suatu senyawa aromatik!
B. jelaskan bagaimana mensintesis asam salisilat
dari asam benzoat tersebut di atas!
2.
Jelaskan mengapa fenol dapat di
gunakan sebagai antiseptik!, mengapa alkohol tidak memiliki kemapuan demikian?
3.
A. Suatu eter dapat bereaksi
dengan air dimana bila di uji dengan larutan fehling A dan fehling B memberikan
hasil positif.
B. hasil dari tersebut di
atas bila dioksidasi lebih lanjut akan menghasilkan senyawa X , tentukan cara
mengidentifikasinya!
4.
Mengapa suatu eter bisa lebih
reaktif dari pada alkohol, padahal secara umum alkohol lebih reaktif dari pada
eter apabila di reaksikan dengan logam? (seperti Na)
jelaskan dasar-dasar ilmiah yang memungkinkan suatu eter lebih reaktif dari pada alkohol!
jelaskan dasar-dasar ilmiah yang memungkinkan suatu eter lebih reaktif dari pada alkohol!
5.
Bila fenol dikatakan lebih asam
dari pada alkohol temukan contoh suatu alkohol jauh lebih asam dari pada fenol!
Jelaskan mengapa demikian!
6. Etanol berfungsi digunakan sebagai bahan bakar,
bagaimana halnya dengan turuna alkohol yang lain yang memungkinkan di gunakan
sebagai bahan bakar,?apa syarat-syaratnya? Dan berikan contoh!
JAWABAN :
1 A) Berdasarkan materi pembuatan fenol, senyawa aromatic pada benzene dapat dijadikan fenol. Proses hidrolisis klorobenzene (proses Dow)
Jadi
menurut saya, senyawa aromatic bisa dibuat menjadi asam benzoat. Cara
membuatnya dengan :
1.
Dimana benzene direaksikan terlebih dahulu dengan
halogen supaya terjadi pertukaran (substitusi). Dimana halogen yang digunakan
adalah klorida. Kita ketahui atom H pada benzene cenderung positif maka mudah
lepas dan menyerang klorida membentuk HCl . Kemudia anion Cl (elektrofilik)
akan menyerang benzyl membentuk klorobenzena.
2.
Selanjutnya klorobenzena itu direaksikan
dengan NaOH agar terbentuk natrium
fenoksida. Dimana direaksikan pada
tekanan tinggi dan suhu 350 ºC. pada reaksi ini Cl akan menyukai atom Na+
membentuk NaCl dan terbentuk molekul air. Tersisa ONa yang akan menggantikan Cl
membentuk Natrium fenoksida.
3.
Natrium
fenoksida ini direaksikan dengan HCl terjadi
substitusi Na dan H. dimana atom H+ akan menyerang gugus ONa dan Na+
akan melepas dan ditarik oleh klorida membentuk NaCl. Maka terbentuk fenol.
4.
Fenol ini bila dioksidasi dengan katalis
KMnO4(Kalium Permangat) menjadi
Benzaldehid. Benzaldehid direaksikan dengan Ag2O menjadi Asam
Benzoat dengan Gugus –COOH.
Mekanisme
reaksinya adalah seperti gambar dibawah :
1 B).
Pada pembuatan asam salisilat dari asam benzoate sangat sulit sekali
ditemukan dibuku dan di internet. Yang
ada adalah pembuatan asam salisilat dari fenol. Jadi saya akan mencoba menjawab
setahu saya.
Pada awalnya asam benzoat direaksikan
dengan halogen pada suhu 350 derajat Celcius dan tekanan tinggi. Halogen yang digunakan pada reaksi ini adalah klorida (Cl2)
dimana ikatan pada atom H akan mudah lepas karena atom H cenderung positif dan
memberikannya pada Cl2. Setelah itu akan membentuk asam klorida
(HCl) dan ion Cl tersebut akan menyerang tempat dimana atom H tersebut lepas.
Selanjutnya akan direaksikan dengan
basa kuat supaya klorida bisa disubtitusikan. Basa kuat yang digunakan salah
satunya adalah Natrium Hidroksida (NaOH).
Pada tahap ini gugus –COOH akan memberikan atom H-Nya(protonisasi)
kepada NaOH membentuk molekul air. Elektrofilik ONa+ akan menyerang
Cl dan menggantikannya. Dan Cl tersebut akan bereaksi dengan sisa H+ yang
berlebih menjadi asam klorida.
Tahap selanjutnya direaksikan
kembali dengan asam klorida. Dimana pada reaksi ini terjadi substitusi. Atom H pada HCl akan memberikan
elektronnya kepada gugus ONa+dan Na+
akan terlepas dan tertarik oleh Cl menjadi Garam klorida pada gugus karbonil membentuk gugus –COOH. Sehingga terbentuk
senyawa asam salisilat dan Natrium Klorida.
2).
Antiseptik
atau germisida adalah senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh
atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme
pada jaringan
yang hidup seperti pada permukaan kulit
dan membran mukosa.
Antiseptik
berbeda dengan antibiotik
dan disinfektan.
Antibiotik digunakan untuk membunuh mikroorganisme
di dalam tubuh, dan disinfektan digunakan untuk membunuh mikroorganisme pada
benda mati.
Hal ini
disebabkan antiseptik lebih aman diaplikasikan pada jaringan hidup, daripada
disinfektan. Penggunaan disinfektan lebih ditujukan pada benda mati, contohnya
wastafel atau meja. Namun, antiseptik yang kuat dan dapat mengiritasi jaringan
kemungkinan dapat dialihfungsikan menjadi disinfektan contohnya adalah fenol yang
dapat digunakan baik sebagai antiseptik maupun disinfektan. Penggunaan
antiseptik sangat direkomendasikan ketika terjadi epidemi
penyakit karena dapat memperlambat penyebaran penyakit.
Turunan
alkohol, turunan fenol bekerja sebagai antiseptik dengan cara denaturasi dan
koagulasi protein sel bakteri. Senyawa alkohol dapat menimbulkan denaturasi
protein sel bakteri dan proses tersebut memerlukan air.
Hal ini
ditunjang oleh fakta bahwa alkohol absolut, yang tidak mengandung air,
mempunyai aktivitas antibakteri jauh lebih rendah dibanding alkohol yang
mengandung air. Selain itu turunan alkohol juga menghambat sistem fosforilasi
dan efeknya terlihat jelas pada mitokondria, yaitu pada hubungan substrat
nikotinamid adenine nukleotida (NAD). Turunan fenol berinteraksi dengan sel
bakteri melalui proses absorbsi yang melibatkan ikatan hidrogen. Pada kadar
rendah terbentuk kompleks protein fenol dengan ikatan yang lemah dan segera mengalami
peruraian, diikuti penetrasi fenol ke dalam sel menyebabkan presipitasi serta
denaturasi protein. Pada kadar tinggi fenol menyebabkan koagulasi protein dan
sel membran mengalami lisis.
Fenol
sendiri, pertama kali digunakan sebagai zat antiseptik oleh Joseph Lister pada
proses pembedahan. Metode penelitian merupakan observasional laboratorik.
Sampel diambil dari Unit Perinatologi Rumah Sakit Umum Abdul Moeloek
selama bulan Desember
2012-Januari 2013.
Uji efektivitas menggunakan metode
uji koefisien fenol dengan menggunakan bakteri
Staphylococcus
aureus. Hasil penelitian memperlihatkan povidon iodin, antiseptik merk “X”, alkohol
jerigen, alkohol botol,
dan alkohol yang dituangkan pada wadah berisi kapas yang digunakan memiliki
efektivitas yang lebih baik dibandingkan fenol dalam membunuh Staphylococcus aureus. Hal ini dilihat
dengan nilai koefisien fenol 1,875 pada antiseptik merk “X” (S1, S3, S4, S5, S6), alkohol
botol pada lantai 1, dan alkohol pada wadah di lantai 1. Pada antiseptik
merk “X” (S2), alkohol jirigen, alkohol botol pada lantai 2, alkohol pada wadah kapas di lantai
2, dan povidon iodin tidak dapat dilakukan penghitungan dikarenakan sudah membunuh Staphylococcus aureus
pada menit ke 5
yang berarti lebih efektif dibandingkan dengan fenol.
Simpulan penelitian ini adalah
antiseptik yang digunakan selama bulan desember 2012- januari 2013 memiliki
efektivitas lebih baik dibandingkan dengan standar baku fenol.
Dalam dunia medis, salah satu antiseptik yang banyak digunakan adalah
alkohol. Sifat alkohol yang stabil
dalam membunuh mikroorganisme merupakan salah satu alasan penggunaan alkohol sebagai desinfektan di rumah sakit. Namun,
cara penyimpanan yang tidak baik akan menyebabkan penurunan efektivitas alkohol. Hal ini dapat menyebabkan kontaminasi pada alkohol. Alkohol
yang sudah terkontaminasi jika digunakan dapat mengakibatkan infeksi. Penurunan efektivitas antiseptik dapat dilihat menggunakan tes koefisien fenol.
Koefisien fenol merupakan perbandingan ukuran suatu bahan antimikrobial dibandingkan dengan
fenol sebagai standar.
Alkohol
ž Alkohol adalah antiseptik yang kuat. Alkohol membunuh kuman dengan
cara menggumpalkan protein dalam selnya. Kuman dari jenis bakteri, jamur,
protozoa dan virus dapat terbunuh oleh alkohol.
ž Alkohol (yang biasanya dicampur yodium) sangat umum digunakan oleh
dokter untuk mensterilkan kulit sebelum dan sesudah pemberian suntikan dan
tindakan medis lain.
ž Alkohol kurang cocok untuk diterapkan pada luka terbuka karena
menimbulkan rasa terbakar.Jenis alkohol yang digunakan sebagai antiseptik
adalah Etanol(60-90%),propanol(60-70%) dan isopropanol(70-80%) atau campuran
dari ketiganya.
ž Metil alkohol (metanol) tidak boleh digunakan sebagai antiseptik
karena dalam kadar rendah pun dapat menyebabkan gangguan saraf dan masalah penglihatan.
Metanol banyak digunakan untuk keperluan industri
Jadi
kesimpulannya, Alkohol bisa digunakan menjadi antiseptik karena disinfektan
sama-sama membunuh mikroorganisme / bakteri dengan cara menggumpalkan protein dalam selnya. Namun alcohol tidak digunakan
karena bila digunakan menimbulkan rasa sakit yang luar biasa. Sehingga fenol
yang sering digunakan dalam dunia medis.
3 A). Uji Fehling dilakukan untuk mengidentifikasi gula pereduksi. Gula pereduksi merupakan golongan karbohidrat yang dapat mereduksi senyawa-senyawa penerima elektron, contohnya adalah glukosa dan fruktosa. Ujung dari suatu gula pereduksi mengandung gugus aldehida atau keton bebas.
Monosakarida seperti
glukosa, fruktosa, galaktosa dan disakarida seperti laktosa dan maltosa
tergolong gula pereduksi.
Uji Fehling bertujuan untuk
mengetahui adanya gugus aldehid. Larutan Fehling terdiri dari larutan Fehling A (CuSO4) dan Fehling B
(NaOH dan KNa tartarat).
Hasil positif terhadap pereaksi
fehling menghasilkan endapan berwarna merah bata. Eter apabila bereaksi dengan
air dan diuji dengan larutan fehling memberikan hasil positif. Hal ini
mengidentifikasikan bahwa eter bereaksi dengan air membentuk ikatan hidrogen . karena gugus O pada eter terjadi gaya molekul yang membuat interaksi dengan atom H sehingga dapat bereaksi dengan air.
3 B). Aldehid apabila dioksidasi dengan KmnO4 akan menghasilkan senyawa X, senyawa X ini adalah asam karboksilat yang memiliki gugus -COOH. Untuk mengidentifikasi apakah senyawa X ini. Kita tambahkan alkohol pada asam kaboksilat dengan katalis asam, maka akan terbentuk senyawa ester. R-COOR
Senyawa ester ini cukup
mudah diketahui melalui baunya. Senyawa ester memiliki aroma yang khas seperti bau buah.
Selain itu karena hasil reaksi berupa ester dan air. maka untuk mengidentifikasinya sangat mudah. Larutan ini menimbulkan dua
lapisan dimana lapisan atas adalah ester dan lapisan bawah adalah air, hal ini
dikarenakan perbedaan sifat kimia dari air yang bersifat polar dan ester yang
bersifat polar sehingga keduanya terpisah.
4).Eter dan alkohol adalah senyawa yang sama-sama memiliki Rumus molekul yang sama. Perbedaannya dimana gugus fungsi dari eter adalah oksigen yang terikat diantara rantai karbon (-O-) dan alkohol dengan gugus hidroksilnya (-OH). Alkohol adalah senyawa polar sedangkan eter sedit polar memiliki atom oksigen yang memiliki keelektronegatifan cukup tinggi.
Apabila direaksikan
dengan logam natrium, maka alkohol yang dapat bereaksi. Logam natrium mudah
teroksidasi menjadi ion Na+ , ion ini akan mensubstitusi ion
hidrogen pada gugus hidroksil alkohol.
R-OH + Na → R-O-Na + H2
Eter dapat dimungkinkan menjadi lebih
reaktif dari alkohol. Eter dapat mengalami membentuk peroksida apabila dibiarkan lama diudara terbuka. Eter primer dan
sekunder dengan gugus CH di sebelah oksigen eter, dapat membentuk peroksida,
misalnya dietil eter peroksida. Reaksi ini memerlukan oksigen ataupun udara,
dan dipercepat oleh cahaya, katalis logam, dan aldehida. Peroksida yang
dihasilkan dapat meledak.
Dietil eter : CH3-CH2-O-CH2-CH3
Karena pada dietil eter ini atom oksigen
memilikii electron bebas dan bersifat elektrofilik sehingga dia akan mengikat
oksigen yang berasal dari udara dan membentk peroksida sehingga gugs fungsinya
menjadi R-O-O-R’ Jika R atau R’ adalah hidrogen maka akan terbentuk
hidroperoksida R-O-O-H yang dapat bersifat radikal bebas sehingga mudah
bereaksi dengan senyawa lain yang diinginkannya.
5). Berdasarkan artikel yang saya baca,:
Fenol lebih asam dari alkohol
karena fenol dapat terdelokalisasi elektron. Juga, fenol dapat menghapus
hidrogen untuk membuatnya lebih stabil. Ion ini disebut ion fenoksida.
Secara
umum ditinjau dari pKa nya fenol jauh lebih rendah dari pada alcohol, yaitu =
10 sedangkan alcohol memiliki pKa = 16-19, dimana seperti yang kita ketahui
bahwa semakin rendah pKa suatu senyawa maka keasamannya juga semakin kuat .
kekuatan asam dapat dilihat dari nilai pKa dan
kestabilan anion. Kestabilan anion dapat dilihat dari pendistribusian elektoron
negatif-nya. Cara yang dapat kita gunakan adalah dengan menentukan kestabilan
anion sisa asam dalam larutan contoh anion : ClO-, ClO2-, ClO3-, dan ClO4-.
Semakin stabil anionnya maka semakin banyak asamnya terionisasi dan otomatis
asamnya semakin kuat.
Bagaimana kita dapat menentukan kestabilan anion-anion tersebut? Jawabanya adalah dengan cara melihat bagaimana anion tersebut mendistribusikan muatan negatifnya ( atau dengan kata lain melihat struktur resonansinya). Semakin banyak jumlah atom oksigen maka anion diatas semakin stabil, karena semakin banyak jumlah atom oksigen yang dapat menerima pendistribusian muatan negatifnya, hal ini juga berarti anion tersebut memiliki banyak struktur resonansi.
yang ini jangan di pos : Sebagai ilustrasi, keasaman fenol berhubungan dengan kehidupan nyata. Jika keluarga Anda sangat menyayangimu, mereka tidak bisa kehilangan Anda. Namun, jika keluarga Anda tidak mencintai Anda dan mereka masih bisa bertahan hidup tanpa Anda, Anda mungkin juga pergi. Fenol dan seperti ini. Apabila ion H + pergi maka elektron ini akan terdelokalisasi yang membuatnya stabil . itu sebab cincin tersebut kaya akan elektron menyebabkan atom H cenderung bermuatan positif. Jika fenol menarik kelompok-kelompok seperti fluor yang paling elektronegatif, mungkin membuat elektron pindah ke fluorinnya membuat fenoksida stabil. Oleh karena itu, membuat H = berguna dan campuran lebih asam.
Bagaimana kita dapat menentukan kestabilan anion-anion tersebut? Jawabanya adalah dengan cara melihat bagaimana anion tersebut mendistribusikan muatan negatifnya ( atau dengan kata lain melihat struktur resonansinya). Semakin banyak jumlah atom oksigen maka anion diatas semakin stabil, karena semakin banyak jumlah atom oksigen yang dapat menerima pendistribusian muatan negatifnya, hal ini juga berarti anion tersebut memiliki banyak struktur resonansi.
yang ini jangan di pos : Sebagai ilustrasi, keasaman fenol berhubungan dengan kehidupan nyata. Jika keluarga Anda sangat menyayangimu, mereka tidak bisa kehilangan Anda. Namun, jika keluarga Anda tidak mencintai Anda dan mereka masih bisa bertahan hidup tanpa Anda, Anda mungkin juga pergi. Fenol dan seperti ini. Apabila ion H + pergi maka elektron ini akan terdelokalisasi yang membuatnya stabil . itu sebab cincin tersebut kaya akan elektron menyebabkan atom H cenderung bermuatan positif. Jika fenol menarik kelompok-kelompok seperti fluor yang paling elektronegatif, mungkin membuat elektron pindah ke fluorinnya membuat fenoksida stabil. Oleh karena itu, membuat H = berguna dan campuran lebih asam.
Sebagai ilustrasi, kita lebih ringan membawa suatu
beban bersama 4 orang daripada membawa beban yang sama dengan dua orang saja.
Untuk kasus diatas anggap saja bebanya adalah muatan negatif, ion ClO4- dapat
mendistribusikan muatan negatifnya pada 4 atom oksigen sedangkan ion ClO3-
hanya dapat mendistribusikan muatan negatifnya pada 3 atom oksigen, dua untuk
ion ClO2-, dan sayangnya ion ClO- tidak bisa mendistribusikan muatan
negatifnya, sehingga ClO4- jauh lebih stabil dibanding anion yang lain. Berdasarkan info lain :
Suatu asam memiliki kekuatan asam
apabila anionnya dapat distabilkan dengan baik. Fenol bisa menstabilkan
anionnya. Mekanismenya seperti:
Dengan melihat harga Ka/pKa
Harga pKa dari asam diatas adalah:
pKa HCl = -8
pKa HClO = 7,53
pKa HClO2 = 2
pKa HClO3 = -1
pKa HClO4 = -10
Semakin kecil harga pKa maka semakin kuat keasamannya, jadi menurut harga diatas maka kekuatan asamnya dari yang terbesar adalah HClO4 > HCl >HClO3 >HClO2 > HClO. Dari data diatas harga pKa HCl, HClO3, dan HClO4 adalah negatif disebabkan asam-asam ini adalah asam kuat. kekuatan HCl adalah bisa dikatakan hampir sama dengan HClO4, kemungkinan ini disebabkan karena HCl dalam bentuk larutan [HCl (aq)] bersifat sebagai senyawa ionik sehingga HCl mudah melepaskan protonnya. (HCl berupa gas merupakan asam lemah karena ikatan H-Cl dalam bentuk gas bersifat kovalen).
Harga pKa dari asam diatas adalah:
pKa HCl = -8
pKa HClO = 7,53
pKa HClO2 = 2
pKa HClO3 = -1
pKa HClO4 = -10
Semakin kecil harga pKa maka semakin kuat keasamannya, jadi menurut harga diatas maka kekuatan asamnya dari yang terbesar adalah HClO4 > HCl >HClO3 >HClO2 > HClO. Dari data diatas harga pKa HCl, HClO3, dan HClO4 adalah negatif disebabkan asam-asam ini adalah asam kuat. kekuatan HCl adalah bisa dikatakan hampir sama dengan HClO4, kemungkinan ini disebabkan karena HCl dalam bentuk larutan [HCl (aq)] bersifat sebagai senyawa ionik sehingga HCl mudah melepaskan protonnya. (HCl berupa gas merupakan asam lemah karena ikatan H-Cl dalam bentuk gas bersifat kovalen).
Jadi
kesimpulannya kita dapat membuat alcohol lebih asam dari pada fenol apabila
memiliki anion yang lebih stabil dari pada fenol. Tetapi saya belum menemukan
contoh alcohol yang memiliki anion yang lebih stabil dari pada fenol karena
fenol bisa kita lihat dia memiliki struktur cicin sedangkan alcohol tidak.
Menurut
logika saya alkohol bisa memiliki kestabilan anion yang kuat apabila atom C nya
tidak mengikat hanya satu gugus -OH saja tetapi juga mengikat substituen lain
yang menaikkan kekuatan asamnya contohnya NO2 yang menambah panjang
jalur delokalisasi.
6). Berdasarkan
artikel yang saya abaca alkohol sudah digunakan
sebagai bahan bakar oleh manusia sejak zaman lampau.Turunan alkohol
yang digunakan sebagai bahan bakar yaitu: (metanol, etanol, propanol, dan butanol).
Alkohol-alkohol ini dapat disintesis secara kimia maupun
biologi, dan karakteristik yang dimiliki membuat alkohol ini dapat dipakai pada
mesin-mesin modern saat ini.
Salah satu
keuntungan yang dimiliki oleh keempat jenis alkohol ini adalah angka oktan yang tinggi. Angka oktan yang tinggi dapat membuat efisiensi bahan bakar
meningkat sehingga dapat menutupi kepadatan energinya yang rendah (jika
dibandingkan dengan bensin/diesel). Biobutanol merupakan salah satu bahan bakar yang paling
menguntungkan karena kepadatan energinya hampir sama dengan bensin, dengan angka oktan yang masih 25% lebih tinggi
dari bensin. Masalahnya adalah, saat ini biobutanol lebih susah diproduksi
apabila dibandingkan dengan etanol atau metanol.
Bioetanol
Bioetanol (C2H5OH)
merupakan salah satu biofuel yang hadir sebagai bahan bakar alternatif
yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya yang terbarukan. Merupakan bahan bakar
alternatif yang diolah dari tumbuhan yang memiliki keunggulan karena mampu
menurunkan emisi CO2 hingga 18%, dibandingkan dengan emisi bahan
bakar fosil seperti minyak tanah. Bioetanol dapat diproduksi dari berbagai
bahan baku yang banyak terdapat di Indonesia, sehingga sangat potensial untuk
diolah dan dikembangkan karena bahan bakunya sangat dikenal masyarakat.
Tumbuhan yang potensial untuk menghasilkan bioetanol antara lain tanaman yang
memiliki kadar karbohidrat tinggi, seperti : tebu, nira, aren, sorgum, ubi
kayu, jambu mete (limbah jambu mete), garut, batang pisang, ubi jalar, jagung,
bonggol jagung, jerami, dan bagas (ampas tebu).
Dari biomas yang banyak mengandung
pati dapat dibuat alkohol. Alkohol merupakan bahan bakar yang baik. Dicampur
dengan bensin ia dapat digunakan untuk bahan bakar mobil, sehingga dapat
mengurangi konsumsi BBM.
Metanol dan
Propanol
Metanol adalah salah satu jenis bahan bakar alternatif untuk
mesin pembakaran dalam dan beberapa jenis mesin lainnya. Metanol dapat
digunakan dengan mencampurkannya dengan bensin atau
dipakai sendirian (metanol murni).
Di Amerika Serikat, bahan bakar metanol
mendapatkan perhatian yang lebih kecil daripada bahan
bakar etanol, karena dukungan untuk etanol yang
dibuat dari jagung bisa memunculkan beberapa keuntungan politik.
Secara umum,
etanol juga lebih tidak beracun dan memiliki kandungan energi yang lebih
tinggi, meskipun sebenarnya metanol lebih murah untuk diproduksi dan
membutuhkan dana lebih sedikit untuk mengurangi emisi karbonnya. Meskipun
begitu, untuk mengoptimalkan performa mesin, kesediaan bahan bakar, keuntungan
politis dan kesehatan, campuran dari etanol, metanol, dan bensin sebaiknya
digunakan bersamaan daripada hanya menggunakan ketiga jenis bahan bakar ini
secara terpisah. Metanol dapat dibuat dari fosil atau sumber energi terbaharui
lainnya.
Metanol dan etanol,
keduanya bisa didapatkan baik dari minyak bumi, biomassa, atau mungkin yang
paling mudah, dari karbon dioksida dan air. Etanol secara umum diproduksi
melalui fermentasi gula, dan metanol biasanya diproduksi dari fermentasi gas,
tapi ada cara yang lebih modern untuk mendapatkan bahan bakar ini. Enzim dapat
digunakan untuk memproduksi etanol dan metanol. Metanol adalah molekul yang
paling sederhana, dan etanol dapat dibuat dari metanol. Di dunia industri,
metanol dapat dibuat dari biomassa apapun, termasuk kotoran binatang, atau dari
karbon dioksida dan air. Bisa juga didapatkan dari mengubah biomassa menjadi
gas sintesis di gasifier. Kedua bahan bakar ini juga dapat diproduksi di laboratorium dengan
menggunakan elektrolisis atau enzim.
Keunggulan
Jika digunakan
sebagai bahan bakar, etanol memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing
bila dibandingkan dengan bahan bakar biasa seperti bensin dan diesel. Kedua bahan bakar alkohol ini membutuhkan rasio kompresi yang tinggi agar mesin bisa
menyala. Kedua alkohol ini memiliki angka oktan yang tinggi, dengan angka oktan 109. (angka oktan bahan bakar Premium
standar di Indonesia adalah 88). Bensin standar di Eropa memiliki angka oktan 95. Selain itu, kedua bahan
bakar alkohol ini memiliki angka cetan yang rendah, sehingga cairan pembantu
penyulut (ignition improver) seperti contohnya glikol harus ditambahkan
ke dalam campuran bahan bakar ini sampai kandungannya mencapai 5%.
Ketika dipakai,
bahan bakar alkohol ini dapat berpotensi mengurangi NOx, CO, HC dan partikulat lainnya. Sebua tes yang dilakukan pada Chevrolet Luminas
berbahan bakar E85 menunjukkan bahwa NMHC[3] berkurang 20-22%, NOx berkurang 25-32% dan CO berkurang 12-24% bila dibandingkan
dengan pemakaian bensin.Emisi racun dari
benzena dan 1,3 butadiena juga menurun, tapi emisi aldehida (misalnya asetaldehida).
Metanol dan etanol
juga mengandung beberapa zat yang dapat dan tidak dapat larut.Misalnya adalah
ion halida, yang merupakan zat yang dapat larut, mempunyai andil yang besar dalam
membuat bahan bakar alkohol menjadi korosif. Ion halida bersifat korosif dengan
2 cara: secara kimia, ion ini akan menyerang lapisan film oksida pada logam
sehingga logam tersebut keropos; cara yang kedua adalah ion ini juga
meningkatkan konduktivitas bahan bakar. Konduktivitas listrik yang meningkat
akan menyebabkan korosi pada sistem bahan bakar. Zat yang dapat bercampur
seperti aluminium hidroksida misalnya, merupakan hasil produk korosi dari ion
halida, dan zat akan menyumbat sistem bahan bakar.
Untuk menghindari
korosi seperti ini, maka sistem bahan bakarnya harus diganti dengan material
yang cocok, kawat listriknya harus diisolasi dan sensor bahan bakar harus yang
bertipe pulse and hold. Tambahan lainnya, bahan bakar alkohol yang
digunakan hanya mengandung zat-zat berbahaya ini dalam jumlah yang kecil.
Propanol dan Butanol
Propanol dan butanol dianggap lebih aman dan lebih mudah menguap jika dibandingkan dengan
metanol. Butanol memiliki keuntungan yaitu titik nyalanya sebesar 35 °C, sehingga
tidak mudah terbakar, tapi menjadi masalah jika digunakan pada suhu udara
rendah.
Proses fermentasi
untuk memproduksi propanol dan butanol agak susah dilakukan. Saat ini,
organisme yang digunakan dalam pengkonversian ini, Clostridium
acetobutylicum, menghasilkan bau yang sangat busuk sehingga proses
fermentasi harus dilakukan pada pabrik fermentasi. Organisme ini juga akan mati
ketika kandungan butanol mencapai 7%. Sebagai perbandingan, khamir akan mati jika kandungan etanol mencapai 14%. Beberapa jenis khamir
lainnya dapat mentolerir konsentrasi etanol yang lebih tinggi - sehingga
disebut khamir turbo yang masih dapat bertahan sampai kandungan etanolnya
mencapai 16%. Kesimpulan yang didapat adalah jika khamir Saccharomyces biasa
dapat dimodifikasi sehingga dapat lebih tahan terhadap etanol, maka pada suatu
hari mungkin ilmuwan akan berhasil menghasilkan strain Clostridium tipe
baru yang dapat bertahan dari butanol dengan konsentrasi lebih dari 7%. Jika
hal ini dapat diterapkan, maka akan sangat berguna karena butanol memiliki kepadatan energi yang lebih
besar daripada etanol. Ditambah lagi, serat yang biasanya dibuang dari tanaman
gula, sekarang dapat digunakan untuk memproduksi butanol, dan hasil bahan
bakarnya bisa ditingkatkan tanpa perlu menambah jumlah tanaman yang dihasilkan.
Jadi, kesimpulannya adalah Butanol lebih
baik digunakan sebagai bahan bakar karena memiliki energi yang besar dari
etanol namun lebih susah diproduksi.
Syarat-Syarat
Bahan Bakar Untuk Motor Bakar Bensin :
1. Volatilitas bahan bakar
Volatilitas bahan bakar didefinisikan
sebagai kecenderungan cairan bahan bakar untuk menguap. Pada motor bensin,
campuran bahan bakar dan udara yang masuk dalam silinder sebelum dan sesudah
selama proses pembakaran diusahakan sudah dalam keadaan campuran uap bahan
bakar dan udara, sehingga memudahkan proses pembakaran. Oleh karena itu
kemampuan menguapkan bahan bakar untuk motor bensin sangat penting.
2. Angka Oktan
2. Angka Oktan
Angka Oktan adalah suatu bilangan yang
menunjukkan sifat anti ketukan (denotasi). Dengan kata lain, makin tinggi angka
oktan maka semakin berkurang kemungkinan untuk terjadinya denotasi (knocking).
Dengan berkurangnya intensitas untuk berdenotasi, maka campuran bahan bakar dan
udara yang dikompresikan oleh torak menjadi lebih baik sehingga tenaga motor
akan lebih besar dan pemakaian bahan bakar menjadi lebih hemat.
1.Karakteristik
bensin sangatlah spesifik karena baik titik nyala ataupun titik bakar terjadi
pada temperatur yang cukup rendah.
2.
Bensin terbakar melalui sistem karburator,dimana di dalam karburator terjadi pencampuran
udara dan bahan bakar dengan rasio ideal 12,5 berbanding 1 (12,5 udara dan 1
bensin). Agar mencapai rasio ideal, maka harus diperhatikan kandungan oksigen
dari bahan bakarnya, sehingga ketika bahan bakar masuk ke karburator dan
bercampur dengan udara akan mencapai rasio ideal tersebut.
3.
Nilai kalor bakar dari bahan bakar, dimana nilai kalor bensin cukup tinggi
berkisar antara10,160-11,000 kkal/kg.
Dari paparan diatas dapat diketahui
bahwa
bahan bakar nabati khususnya etanol tidak memenuhi syarat seperti halnya bahan
bakar bensin.
Sebagai
contoh apabila mesin menggunakan ethanol murni sebagai bahan bakar, maka mesin
menjadi kurang bertenaga atau tenaga 20% lebih rendah bila dibandingkan dengan
bahan bakar bensin.Hal ini disebabkan oleh nilai kalor alcohol yang lebih
rendah dari bensin serta desain mesin yang ada sekarang hanya khusus untuk
bahan bakar konvensional khususnya bensin.
Jadi etanol bisa menggantikan bensin
hanya saja energy yang dihasilkan tidak sebaik bensin. Namun turunan alkohol
lainnya seperti butanol hampir sama
dengan bensin, dengan angka oktan yang masih 25% lebih tinggi dari bensin.
Masalahnya adalah, saat ini biobutanol lebih susah diproduksi apabila
dibandingkan dengan etanol atau metanol.
