Baru ni tular video tentang isu isipadu minyak yg tidak tepat di sebuah stesen minyak tempatan. Lalu timbul beberapa terma teknikal di ruangan komen seperti “volatility”, “tekanan udara atmosfera” & sebagainya. Root of Science akan berkongsi kepada anda berkenaan isu ini bermula dari asas kimia petroleum hinggalah ke tekanan wap minyak petrol tersebut.

Petroleum 101

Bahan api petroleum yg kita isi saban hari ini (petrol, diesel, gas asli) berasal dari minyak mentah/ gas yg telah diproses & tapis. Hidrokarbon ini berasal dari sebatian organik dari tumbuhan & haiwan yg telah terdeposit selama jutaan tahun di bawah permukaan bumi di dalam keadaan suhu & tekanan yg tinggi.


Sumber: offshoreengineering.com

Minyak mentah & gas asli ini kemudiannya digerudi keluar di pelantar minyak lalu dibawa ke loji penapisan petrokimia untuk proses selanjutnya. Minyak mentah ini akan mengalami beberapa siri proses untuk memisahkannya kepada bahan kimia yg berguna.

Sumber: globalspec.com

p/s: Minyak mentah tidak boleh digunakan secara terus kerana ianya merupakan campuran pelbagai jenis petrokimia. Setiap petrokimia ini perlu dipisahkan terlebih dahulu melalui pelbagai proses supaya ianya boleh digunakan dalam aplikasi yg spesifik.

[Apa itu minyak mentah? ]

Petrokimia

Apa itu petrokimia/ petrochemical? Petrokimia ialah bahan kimia yg berasal dari petroleum (bahan kimia yg berasal dari tumbuhan & haiwan pula di panggil oleokimia/ oleochemical). Bahan kimia seperti etanol (C2H5OH), metana (CH4) ini dibezakan melalui formula & struktur kimia dan ianya mempunyai sifat kimia, sifat fizikal & termofizikal yg tersendiri – lalu menjadikannya sesuai untuk aplikasi yg spesifik. Berikut ialah contoh senarai petrokimia beserta aplikasinya.

Sumber: Western Oregon University> Chemistry

Sebagai contoh, bitumen yg merupakan produk penyulingan petrokimia terberat dijadikan komponen utama untuk jalan raya. Takat leburnya sekitar 110-120 C adalah cukup tinggi untuk kegunaan di jalan raya di bawah terik matahari (suhu sekitar 30-45 C) dan cukup rendah untuk diproses. Selain itu, sifatnya yg kuat melekat & boleh diguna semula menjadikannya sesuai untuk kegunaan jalan raya.

Kemeruapan

Minyak petrol yg kita isi setiap hari juga mempunyai sifatnya yg tersendiri. Ia mudah terbakar, mempunyai kandungan tenaga sekitar 44-46 MegaJoule per kg, tidak larut dalam air & MUDAH MERUAP.

Kebolehan sesuatu bahan untuk berubah fasa dari cecair ke gas (kemeruapan) diukur dengan parameter bernama tekanan wap (vapor pressure). Tekanan wap didefinisikan sebagai tekanan yg dikenakan oleh wap sesuatu bahan yg berada di dalam keseimbangan termodinamik bersama sama dgn fasa terkondensasinya (cecair atau pepejal) di dalam sebuah system tertutup. Tak faham? Mungkin gambar rajah di bawah boleh membantu:

Sumber: chemteam 

Tekanan wap diukur didalam unit mmHg di gambarajah di atas. Merkuri (Hg) di dalam tiub akan bergerak apabila ada tekanan yg mencukupi dari wap. Tekanan wap pula bergantung kepada isipadu wap yg terkandung di dalam ruang tersebut. Bahan kimia yg mudah meruap akan menghasilkan lebih banyak wap, lalu menolak Merkuri tersebut dgn lebih jauh.

Bahan yg mengandungi tekanan wap yg tinggi (pada suhu normal) adalah bahan yg mudah meruap. Mari kita lihat senarai tekanan wap untuk beberapa jenis bahan kimia :-

Fluid Name Vapor Pressure*
(kPa)
Acetone 30
Benzene 14
Carbon tetrachloride 15.3
Chloroform 26
Ethyl alcohol 12.4
Formic acid 5.7
Heptane 6
Hexane 17.6
Kerosene 0.7
Methyl acetate 28.8
Methyl alcohol, methanol 16.9
Milk 2.4
Octane 1.9
Pentane 58
Propanol 2.8
Propionic acid 0.47
Sea water 2.4
Styrene 0.85
Toluene 3.8
Water 2.4
Acetaldehyde 120
Acetic acid 2.1
Gunakan tekanan wap air sebagai penanda aras kemeruapan suatu bahan kimia.

Lebih tinggi tekanan wap (vapor pressure) lebih mudah bahan kimia tersebut meruap.

 

*tekanan wap pada suhu sekitar 20 ke 25 C

Source: https://www.engineeringtoolbox.com/

 

Tekanan wap minyak petrol pula diukur sebagai RVP (Reid Vapor Pressure) dan berada sekitar 48.2 ke 103 kPa (bergantung kepada musim).  Tekanan wap ini boleh direndah atau ditinggikan dgn mengubah komposisi campuran petrokimia didalam minyak tersebut. Selain itu, tekanan wap berubah mengikut suhu – lebih tinggi suhu persekitaran, lebih mudah suatu bahan itu meruap.

Di dalam enjin, WAP minyak akan meruap lalu dibakar untuk menghasilkan tenaga untuk menggerakkan omboh piston. Pada suhu rendah (terutamanya musim sejuk), minyak petrol akan menjadi lebih sukar untuk meruap. Oleh itu, para jurutera akan meninggikan tekanan wap minyak tersebut – dengan meningkatkan komposisi bahan petrokimia (yg tinggi tekanan wap) seperti butana. Manakala di iklim panas, tekanan wap utk minyak petrol diformulasi sedikit rendah utk mengelakkan vapor lock & mengurangkan pencemaran udara akibat pembebasan wap minyak melalui ekzos. Selain suhu, altitud ketinggian juga mempengaruhi tekanan wap minyak petrol.

Kesimpulan:

Berdasarkan tekanan wap, minyak petrol adalah bahan kimia yg lebih mudah meruap berbanding cecair seperti air. Justeru, mengisi minyak ini di dalam bekas terbuka merupakan satu tindakan yg tidak ekonomikal & merbahaya. Tidak ekonomikal kerana sebahagian isipadu minyak termeruap menjadi wap lalu terbebas ke udara sekeliling. Merbahaya kerana wap tersebut mudah terbakar.

Shares