Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Air (H₂O) mempunyai kemampuan untuk melarutkan banyak zat-zat organik. Air (H₂O) sering terkandung dalam minyak mentah (crude oil) sebagai fasa cair bersama dengan minyak atau gas yang terlarut didalamnya. Namun pada crude oil dan petroleum products (produk-produk minyak bumi), keberadaan air harus dihilngkan karena air termasuk dalam kategori pengotor. Semakin banyak pengotor yang terkandung dalam produk minyak bumi, semakin rendah kualitas dan mutu produk tersebut. Alasan utama mengapa air tidak dapat ditoleransi dalam produk minyak bumi adalah air dapat menyebabkan lonjakan-lonjakan panas lonjakan-lonjakan panas, tekanan pada crude distillation unit akan menjadi naik, dan mengakibatkan pengolahan tidak maksimal. Selain air, pengotor lain yang juga harus dikurangi dan dihilangkan keberadaannya adalah senyawa-senyawa sulfur (S), nitrogen (N), dan oksigen (O).

Kandungan air (H₂O) perlu ditentukan agar bisa diketahui berapa prosentase kandungan air (H₂O) di dalam crude oil atau petroleum product. Sebagai contohnya minyak lumas, keberadaan air dapat menyebabkan korosi awal dan keausan, peningkatan beban debris mengakibatkan berkurangnya pelumasan dan penyumbatan filter lebih awal, menghalangi, kerja aditif, dan membantu pertumbuhan bakteri yang tidak diinginkan. Oleh karena itu, perlu dilakukannya penentuan kadar air pada crude oil dan petroleum product. Teknik Karl Fischer paling umum digunakan untuk penentuan kadar air karena kecepatan dalam pengkurannya, akurasi dan kemudahan penggunaan teknik dimaksud.

Penentuan Kadar Air pada Crude Oil dan Petroleum Product dengan Teknik Karl Fischer

Prinsip pengukuran kadar air dengan teknik Karl Fischer yaitu sampel biasanya diinjeksikan ke dalam sel titrasi dimana pelarut yang sesuai melarutkannya. Isi sel kemudian dititrasi hingga benar-benar kering dengan larutan yang mengandung yodium.

Hal-hal yang penting dan perlu diperhatikan dalam teknik Karl Fischer adalah sebagai berikut: 

1. Titrant

Penentuan kadar air didasarkan pada oksidasi sulfur dioksida oleh keberadaan yodium air:

I₂ + SO₂ + 2H₂O → 2HI + H₂SO₄

Reaksi kimia ini digunakan dalam titrasi Karl Fischer untuk penentuan air kuantitatif. Kunci komponen titran adalah yodium. Komponen kunci pelarut adalah sulfur dioksida. Kemudian komponen utama dari titran dan pelarut dilarutkan dalam metanol.

2. Pelarut

Pelarut harus memastikan stoikiometri reaksi Karl Fischer dapat melarutkan sampel dan produk reaksi. Selain itu, pelarut juga harus dapat mengaktifkan deteksi titik akhir. Salah satu contoh penggunaan pelarut dalam pengujian kadar air pada produk oli motor yaitu campuran pelarut etanol dan kloroform.

3. Elektroda indikator

Elektroda terpolarisasi dengan arus gelombang persegi bolak-balik sehingga mendeteksi titik akhir titrasi yang didasarkan pada deteksi sedikit kelebihan yodium. Ini terjadi ketika air tidak terdeteksi atau tersedia lebih lama di sel Karl Fischer.

Salah satu contoh penentuan kadar air dilakukan pada petroleum product yaitu diesel fuel dengan mengikuti pedoman American Society for Testing Material (ASTM) sebagai metode standar pengujian bahan bakar.  Penentuan kadar air dilakukan dengan menggunakan alat Automatic Karl Fischer Titrator dengan cara sebagai berikut:

1. Disiapkan larutan Karl Fischer.
2. Beker gelas diletakkan ke tempat yang ada pada alat Automatic Karl Fischer Titrator.
3. Jika alat sudah dalam keadaan siap, diambil 1000 µL (1mL) sampel dengan syringe, dibersihkan jarum dengan tisu, kemudian dimasukkan ke dalam beker gelas melalui injection port (menusukkan jarum ke septum injection port).
4. Tekan “START” pada alat. Kemudian alat dibiarkan melakukan pembacaan, dan ditunggu hingga hasil terbaca.
5. Diulangi langkah di atas apabila membutuhkan hasil lebih dari satu kali analisis

Contoh alat Automatic Karl Fischer Titrator dapat dilihat pada Gambar 1 dibawah ini.

Gambar 1. Alat Automatic Karl Fischer Titrator

1. Tidak memerlukan persiapan sampel dan pengukuran dilakukan secara otomatis dengan menekan tombol instruksi.
2. Hasil pengukuran bersifat objektif.
3. Aman bagi analis atau operator karena meminimalisir kontak dengan reagent dan tidak menggunakan glassware yang dapat membahayakan jika terjadi kecelakaan yang tidak disengajakan.
4. Penggunaan biaya yang lebih sedikit karena konsumsi titrant dan biaya pemeliharaan yang lebih rendah.

Baca Juga : 

• Analisa Total Nitrogen pada Minyak Bumi
• Analisa Produk Minyak Bumi: Bilangan Asam dan Basa

Referensi:

Diktat, Pusdiklat Migas Cepu ; Modern Petroleum Technology, Hobson G.D ; Petroleum Refinery Engineering, Nelson W.L dan Modern Petroleum Refining Processes., Bhaskara Rao B.K dalam https://www.iatekunsri.com/artikel/keteknikkimiaan/93-pengetahuan-minyak-dan-gas-bumi-1-crude-oil?showall=1

Wiyantoko, B. 2016. Modul Kuliah Kimia Petroleum. Program DIII Analis Kimia FMIPA Universitas Islam Indonesia. https://diploma.chemistry.uii.ac.id/wp-content/uploads/2018/01/Modul-Kimia-Petroleum2.pdf

SNI 8262-2016 Tentang Metode uji standar untuk penetapan air dalam produk petroleum, minyak lumas dan aditif dengan titrasi coulometric Karl Fischer (ASTM D6304-07, IDT).