Mengenal Petroleum Benzene, Struktur, dan Sifat

Ada berbagai jenis produk petrokimia yang tersedia di pasar Indonesia dan sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Pertamina, sebagai perusahaan energi, tidak hanya menghasilkan berbagai produk bahan bakar yang luas digunakan oleh masyarakat dan industri, tetapi juga memiliki sektor petrokimia yang menghasilkan produk yang bermanfaat seperti petroleum Benzene. Peran yang dimainkan oleh petroleum benzene dalam produk-produk yang umum digunakan sehari-hari menjadikannya sebagai salah satu bahan baku yang mudah ditemukan. Namun, sebelum membahas lebih dalam Anda harus mengetahui terlebih dahulu apa itu apa itu petroleum benzene. Petroleum benzene Pada artikel ini akan dijelaskan secara lengkap pengertian, karakteristik, sifat-sifat benzene hingga strukturnya.

Apa Itu Petroleum Benzene?

Petroleum benzene merupakan senyawa kimia dengan rumus kimia C6H6. Senyawa ini memiliki struktur cincin heksagonal yang terdiri dari enam atom karbon (C) dan enam atom hidrogen (H). Benzene termasuk dalam kategori senyawa aromatik yang diproduksi di Kilang Paraxylene Pertamina Cilacap, dengan kapasitas produksi mencapai 110.000 metrik ton setiap tahunnya.

Salah satu peran penting benzene adalah sebagai bahan campuran dalam produksi nilon. Nilon digunakan sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai kebutuhan sehari-hari, seperti cat, pakaian, kerangka komputer, hingga deterjen. Selain itu, juga banyak digunakan dalam pembuatan plastik, serat sintetis, benang nilon, ban, dan bahan baku pembuatan sabun. Produk Benzene dari Pertamina ini dijual kepada perusahaan yang menghasilkan resin aplikasi, polistirena, dan perusahaan yang membutuhkan bahan baku untuk produksi deterjen.

Sejarah Singkat Benzene

Michael Faraday pertama kali berhasil mengisolasi benzene pada tahun 1825 dari cairan yang dihasilkan melalui kondensasi gas minyak. Faraday memberikan nama bicarburet of hydrogen untuk senyawa baru yang ditemukannya tersebut. Tidak lama setelahnya, pada tahun 1833, Eilhard Mischerlich berhasil mensintesis bicarburet of hydrogen dengan mengdistilasi asam benzoat yang berasal dari benzoin. Ia juga mengusulkan nama "benzin" untuk senyawa ini.

Pada tahun 1845, A.W. Hoffman dan C. Mansfield menemukan keberadaan benzene dalam minyak ringan yang diperoleh dari proses destilasi tar batubara. Mansfield melaporkan proses industri pertama untuk mengisolasi benzene dari tar batubara pada tahun 1849. Seiring berjalannya waktu, tar batubara menjadi salah satu sumber utama benzene. Tak berapa lama kemudian, benzene juga ditemukan dalam gas batu bara, yang memicu upaya pemulihan minyak ringan dari gas batu bara sebagai sumber benzene. Hingga tahun 1940-an, minyak ringan yang diperoleh dari proses distilasi destruktif batu bara menjadi sumber utama benzene.

Dulu, benzene digunakan secara luas sebagai pelarut dalam industri, termasuk dalam pembuatan tinta, karet, dan laker. Selain itu, benzene juga digunakan sebagai penghilang cat. Namun, saat ini penggunaan benzene lebih difokuskan pada proses sintesis senyawa organik dalam kondisi tertutup. Penting untuk dicatat bahwa di beberapa negara, kandungan benzena dalam bahan bakar, seperti gasoline, dapat mencapai tingkat yang cukup tinggi, bahkan hingga 30%. Di Amerika Serikat, rata-rata kandungan benzena dalam bahan bakar adalah sekitar 1-3%.

Bagi pekerja yang terlibat dalam membersihkan tangki penyimpanan bawah tanah yang mengandung benzene, mereka dapat terpapar pada tingkat yang signifikan. Pada masa lalu, bahan bakar di Amerika Utara umumnya mengandung sekitar 1% benzena. Namun, Uni Eropa (UE) mengambil langkah untuk mengurangi maksimum kandungan benzena dalam bensin dari 5% menjadi hanya 1% berdasarkan volume pada tahun 2000. Hal ini dilakukan untuk mengurangi risiko paparan benzene bagi pekerja industri minyak bumi di UE.

Penting untuk dicatat bahwa tingkat paparan rata-rata pekerja industri minyak bumi di Swedia jauh di bawah batas paparan yang ditetapkan oleh pemerintah Swedia. Hal ini menunjukkan keseriusan dalam menjaga kesehatan dan keselamatan pekerja di sektor ini.

Struktur Benzene

Struktur dari senyawa Benzene adalah seperti sebuah rangkaian karbon yang tertutup (siklik) yang terdiri dari enam rantai karbon dan memiliki ikatan rangkap yang terkonjugasi. Dengan kata lain, dalam bentuk segi enam dari rantai karbon ini, terdapat pergantian antara ikatan tunggal (–) dan ikatan rangkap (=).

Ikatan ini dapat berpindah-pindah posisi dengan cara yang berselang-seling, sehingga sering disebut sebagai delokalisasi, dan bentuknya sering digambarkan seperti cincin yang ada dalam segi enam, seperti yang terlihat pada gambar berikut.

Senyawa turunan dari Benzene juga memiliki bentuk segi enam dengan ikatan rangkap yang berselang-seling. Namun, setiap senyawa turunan ini memiliki gugus fungsi yang berbeda-beda secara spesifik.

Sifat-Sifat Benzene dan Sifat-Sifat Turunan Benzene

Senyawa Benzene dan turunannya memang memiliki sifat-sifat yang sangat beragam bergantung pada substituennya, sehingga mereka memiliki berbagai aplikasi yang penting di berbagai bidang. Di Indonesia sendiri khususnya, beberapa pabrik telah memproduksi turunan Benzene seperti alkil Benzene sulfonat yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan detergen.

Sifat-sifat Benzene Secara Umum

1. Benzene berbentuk cair kental seperti minyak dengan titik lebur yang rendah, yaitu 5,5°C.
2. Benzene kurang reaktif dibandingkan dengan alkena karena ikatan rangkap dalam Benzene mengalami resonansi.
3. Benzene dapat mengalami reaksi substitusi, di mana atom atau gugus dapat digantikan oleh atom atau gugus lainnya.
4. Benzene adalah zat kimia yang tidak berwarna, mudah terbakar, dan berwujud cair.

Sifat-sifat Fisik Benzene

1. Wujud Fisik

Benzene berbentuk cair kental seperti minyak pada suhu kamar (25°C). Ini berarti Benzene berada dalam keadaan cair pada suhu sekitar 25°C.

2. Titik Lebur

Benzene memiliki titik lebur yang relatif rendah, yaitu sekitar 5,5°C. Ini berarti Benzene akan berubah dari keadaan padat menjadi cair ketika suhunya mencapai atau melebihi 5,5°C.

3. Kelarutan

Seperti sebagian besar hidrokarbon aromatik lainnya, Benzene bersifat nonpolar. Artinya, Benzene tidak larut dalam air karena air bersifat polar. Namun, Benzene larut dengan baik dalam pelarut organik, seperti dietil eter, karbon tetraklorida, atau heksana. Ini membuat Benzene menjadi pelarut yang sering digunakan dalam berbagai reaksi kimia.

4. Pembentukan Azeotrop

Benzene memiliki sifat yang berguna yaitu dapat membentuk azeotrop dengan beberapa senyawa lain, terutama dengan pelarut organik tertentu. Azeotrop adalah campuran yang memiliki titik didih konstan, sehingga senyawa yang larut dalam Benzene dapat dengan mudah dipisahkan dengan proses penyulingan azeotrop.

5. Titik Didih

Benzene memiliki titik didih sekitar 80,1°C. Ini adalah suhu di mana Benzene berubah dari keadaan cair menjadi gas ketika dipanaskan hingga titik didihnya.

6. Sifat Fase

Benzene adalah zat kimia yang berwujud cair pada suhu kamar dan tekanan atmosfer standar. Ini berarti Benzene tidak mengalami perubahan fase menjadi padat atau gas pada suhu dan tekanan tersebut.

7. Kelarutan dalam Air

Benzene memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam air. Karena sifat nonpolar dan polaritas rendah, molekul-molekul Benzene tidak dapat berinteraksi dengan molekul-molekul air dengan baik, sehingga Benzene tidak larut dalam air.

8. Densitas

Densitas Benzene sekitar 0,876 gram per mililiter pada suhu kamar yang artinya Benzene lebih ringan dari air, sehingga akan mengapung di atas air jika dicampurkan.

9. Konduktivitas

Benzene adalah isolator termal yang buruk, yang berarti tidak baik dalam menghantarkan panas. Ini menjadikannya isolator termal yang efektif.

10. Bau dan Warna

Benzene adalah zat kimia yang tidak berwarna dan tidak memiliki bau yang khas. Oleh karena itu, secara visual dan dari segi bau, Benzene tidak memiliki ciri khusus yang dapat dikenali.

Sifat-sifat Kimia Benzene

1. Stabilitas Molekuler

Salah satu sifat yang paling mencolok dari Benzene adalah stabilitas molekulernya. Molekul Benzene memiliki enam atom karbon yang tersusun dalam sebuah cincin dengan ikatan tunggal dan ikatan ganda bergantian. Struktur inilah yang memberikan Benzene tingkat kestabilan yang tinggi. Kekuatan ikatan kimia dalam Benzene menjadikannya senyawa yang relatif inert, sehingga tidak mudah bereaksi dengan senyawa lain. Stabilitas ini menjadikan Benzene sebagai bahan dasar dalam berbagai industri kimia, seperti produksi plastik, obat-obatan, dan bahan bakar.

2. Reaktivitas Aromatik

Benzene juga dikenal sebagai senyawa aromatik, yang berarti ia memiliki sistem ikatan konjugasi yang membuatnya sangat reaktif terhadap elektrofil. Elektrofil adalah molekul atau ion yang mencari pasangan elektron untuk membentuk ikatan kimia. Karena sifat ini, Benzene cenderung mengalami reaksi substitusi aromatik, di mana satu atau lebih atom hidrogen pada cincin Benzene digantikan oleh gugus fungsional lainnya. Reaksi ini membuka peluang besar dalam sintesis senyawa organik yang lebih kompleks.

3. Kemampuan Resonansi Elektron

Sifat kimia Benzene yang paling menonjol adalah kemampuannya dalam resonansi elektron. Resonansi elektron adalah fenomena di mana elektron dalam molekul dapat berpindah-pindah antara orbital atom dalam suatu struktur resonansi. Dalam Benzene, elektron p (pi) yang ada di dalam cincin dapat berpindah-pindah secara bebas antara atom-atom karbon dalam cincin. Hal ini menghasilkan delokalisasi elektron p yang membuat Benzene memiliki energi ikatan yang rendah dan energi antiikatan yang tinggi. Fenomena ini menjelaskan mengapa Benzene sangat stabil dan reaktif secara bersamaan.

4. Reaksi Substitusi vs. Reaksi Adisi

Benzene menunjukkan kecenderungan untuk mengalami reaksi substitusi daripada reaksi adisi. Dalam beberapa kasus, atom atau gugus fungsional akan menggantikan atom hidrogen dalam cincin Benzene, bukan menambahkan molekul lain ke dalam cincin. Reaksi substitusi ini sering terjadi pada posisi orto, meta, atau para dalam cincin Benzene, tergantung pada kondisi reaksi dan jenis gugus fungsional yang terlibat. Sifat ini menjadi dasar utama dalam kimia aromatik dan memainkan peran penting dalam pembuatan senyawa-senyawa seperti fenol dan anilina.

Baca Artikel Lainnya: Dari Cat Sampai Deterjen, Semuanya Berbahan Dasar Benzena

Sifat-sifat Turunan Benzene

1. Aspirin: Digunakan sebagai obat analgesik, antipiretik, antiradang, dan antikoagulan. Penggunaan berlebihan dapat menyebabkan gangguan pencernaan dan masalah kesehatan lainnya.
2. Anilina: Digunakan dalam industri pewarnaan dan pembuatan obat-obatan, namun dapat menyebabkan masalah kesehatan jika digunakan secara berlebihan.
3. KloroBenzene: Digunakan dalam industri pestisida, pembuatan fenol, dan pelarut dalam kimia organik.
4. Asam Benzoat: Digunakan sebagai pengawet makanan.
5. NitroBenzene: Digunakan sebagai pelarut dan dalam industri semir dan isolator.
6. Parasetamol: Digunakan sebagai obat analgesik dan antipiretik, tetapi harus digunakan dengan bijak.
7. Fenol: Digunakan dalam sterilisasi alat-alat medis, pembuatan obat-obatan, resin sintetik, dan polimer.
8. Asam Salisilat: Digunakan sebagai pengawet makanan dan antiseptik pada pasta gigi.
9. TNT (Trinitrotoluene): Digunakan sebagai bahan peledak, tetapi harus digunakan dengan hati-hati karena sifat meledaknya.

Studi dan pengembangan senyawa Benzene dan turunannya memiliki dampak positif dan negatif tergantung pada penggunaannya. Oleh karena itu, perlu mengambil tindakan pencegahan yang tepat dalam penggunaan dan pemrosesan senyawa-senyawa ini untuk melindungi kesehatan manusia dan lingkungan.

Kegunaan Benzene

Seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penggunaan Benzene terus berkembang dan menghadirkan manfaat yang signifikan di berbagai sektor.

Industri Kimia

Benzene memiliki peran penting dalam industri kimia. Ini digunakan sebagai bahan baku dalam produksi berbagai senyawa kimia seperti stiren, fenol, dan asam benzoat. Stiren digunakan dalam pembuatan polistiren, yang merupakan bahan dasar untuk berbagai produk plastik, termasuk wadah plastik, mainan, dan banyak lagi. Fenol digunakan dalam pembuatan resin fenolik yang digunakan dalam produksi lapisan pelindung dan laminasi. Asam benzoat, yang juga berasal dari Benzene, adalah bahan kimia yang digunakan sebagai pengawet makanan dan dalam produksi plastik.

Industri Farmasi

Dalam industri farmasi, Benzene digunakan sebagai pelarut untuk ekstraksi senyawa-senyawa penting dalam pembuatan obat-obatan. Selain itu, Benzene juga digunakan dalam sintesis senyawa-senyawa farmasi tertentu. Ini membantu dalam menciptakan obat-obatan yang efektif untuk berbagai penyakit.

Industri Minyak dan Gas

Benzene adalah komponen alami dalam minyak bumi dan gas alam. Ini diekstraksi dan digunakan sebagai bahan baku dalam produksi bahan kimia seperti etil Benzene, xilena, dan tolueen. Etil Benzene, misalnya, digunakan dalam produksi karet sintetis dan resin. Xilena digunakan dalam produksi plastik dan serat sintetis, sementara tolueen digunakan dalam pembuatan pelarut, cat, dan bahan kimia lainnya.

Industri Plastik

Benzene adalah bahan penting dalam pembuatan berbagai jenis plastik. Misalnya, dalam pembuatan polietilena, yang digunakan dalam pembuatan kantong plastik, botol, dan berbagai produk plastik lainnya. Ini juga digunakan dalam pembuatan polipropilena, yang merupakan bahan dasar untuk berbagai produk plastik dan serat sintetis. Benzene memberikan kekuatan dan ketahanan terhadap panas pada plastik-plastik tersebut, membuatnya sangat berguna dalam industri ini.

Industri Karet

Benzene juga digunakan dalam industri karet sintetis. Senyawa ini membantu dalam produksi berbagai produk karet, seperti ban mobil, tali karet, dan sepatu.

Industri Elektronik

Dalam industri elektronik, Benzene digunakan dalam produksi bahan kimia seperti fotoinisiator yang digunakan dalam proses cetak PCB (Printed Circuit Board).

Industri Otomotif

Benzene juga digunakan dalam produksi bahan kimia seperti aditif bensin tertentu yang meningkatkan oktan dan kinerja bahan bakar.

Kehadiran Benzene dalam berbagai industri ini menunjukkan pentingnya senyawa ini dalam ekonomi global. Dari bahan baku untuk plastik hingga komponen dalam obat-obatan, Benzene adalah salah satu senyawa kimia yang paling banyak digunakan di dunia, dan perannya yang penting tidak dapat disangkal.

Peran Pertamina

Saat ini, Pertamina terus melakukan optimalisasi terhadap kilang-kilang petrokimia, termasuk Kilang Cilacap yang juga berperan dalam menghasilkan Benzene melalui proyek pengembangan atau Refinery Development Master Plant (RDMP).

Petrokimia Pertamina memiliki komitmen yang kuat untuk menghasilkan produk-produk berkualitas guna mendukung berbagai industri, tidak hanya di dalam negeri, tetapi juga di luar negeri. Petrokimia dilihat sebagai tulang punggung bisnis Pertamina di masa depan karena permintaan akan produk petrokimia terus meningkat.

Sebagai motor penggerak perekonomian bangsa, Pertamina selalu berperan aktif dalam membangun bangsa dengan menyediakan produk-produk berkualitas guna memenuhi kebutuhan konsumen akan produk unggulan, salah satunya adalah produk Benzene.