Bilangan oktan
Bilangan oktan, angka oktan, nomor oktan (bahasa Inggris: octane number), atau nilai oktan (octane rating) merupakan ukuran standar kemampuan bahan bakar untuk menahan kompresi dalam mesin pembakaran dalam tanpa terjadinya detonasi. Semakin tinggi bilangan oktannya, semakin besar kompresi yang dapat ditahan bahan bakar tersebut sebelum berdetonasi. Bilangan oktan tidak berhubungan langsung dengan keluaran tenaga atau kandungan energi bahan bakar per satuan massa atau volume, namun hanya menunjukkan kemampuan bensin terhadap kompresi.
Apakah bahan bakar beroktan lebih tinggi akan meningkatkan atau menurunkan kinerja mesin bergantung pada desain mesin. Secara umum, bahan bakar dengan bilangan oktan lebih tinggi digunakan pada mesin bensin dengan kompresi lebih tinggi, yang dapat menghasilkan tenaga lebih tinggi untuk mesin tersebut. Tenaga yang lebih tinggi tersebut berasal dari kompresi bahan bakar yang lebih tinggi berdasarkan desain mesin, dan bukan langsung dari bensin.[1]
Sebaliknya, bahan bakar dengan oktan lebih rendah (tetapi dengan bilangan setana lebih tinggi) ideal untuk mesin diesel karena mesin diesel (juga disebut mesin pengapian kompresi) tidak mengompresi bahan bakarnya, melainkan hanya mengompresi udara lalu menginjeksikan bahan bakar ke udara yang dipanaskan melalui kompresi. Mesin bensin mengandalkan pengapian udara dan bahan bakar yang dikompresi bersama sebagai campuran, yang dinyalakan menjelang akhir langkah kompresi oleh busi listrik. Oleh karena itu, kompresibilitas bahan bakar yang tinggi penting terutama untuk mesin bensin. Penggunaan bensin dengan oktan lebih rendah dapat menyebabkan mesin mengalami ketukan (pra-pengapian).[2]
Bilangan oktan bensin penerbangan sangatlah penting dalam menentukan performa mesin aero pada pesawat Perang Dunia II.[3] Bilangan oktan sendiri tidak hanya menentukan performa bensin, namun juga keserbagunaan bahan bakar dalam menangani berbagai kondisi pengoperasian yang ramping hingga kaya.[3]
Prinsip
[sunting | sunting sumber]Bilangan oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Penambahan tetraetil timbal (tetraethyl lead atau TEL, Pb(C2H5)4) pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin "murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan timbal ini. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilena bromida (C2H5Br). Celakanya, lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.[4]
Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C5H11O), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan oktan setara 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.
Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkat.
Metode pengukuran
[sunting | sunting sumber]Research Octane Number (RON)
[sunting | sunting sumber]Nilai oktan sebuah bahan bakar yang paling umum di seluruh dunia adalah nilai Research Octane Number (RON). RON ditentukan dengan mengisi bahan bakar ke dalam mesin uji dengan rasio kompresi variabel dengan kondisi yang teratur. Nilai RON diambil dengan membandingkan campuran antara iso-oktana dan n-heptana. Misalnya, sebuah bahan bakar dengan RON 88 berarti 88% kandungan bahan bakar itu adalah iso-oktana dan 12%-nya n-heptana.
Motor Octane Number (MON)
[sunting | sunting sumber]Jenis bilangan oktan lainnya, disebut Motor Octane Number (MON), ditentukan pada kecepatan mesin 900 rpm dan bukan 600 rpm seperti pada RON.[2] pengujian MON menggunakan mesin tes serupa dengan yang digunakan dalam pengujian RON, tetapi dengan campuran dipanaskan bahan bakar, kecepatan mesin yang lebih tinggi, dan variabel waktu pengapian untuk lebih menekankan mengetuk ketahanan bahan bakar. Tergantung pada komposisi bahan bakar, MON dari pompa bensin yang modern akan menjadi sekitar 8 sampai 12 oktan lebih rendah dari RON, tetapi tidak ada hubungan langsung antara RON dan MON. spesifikasi pompa bensin biasanya membutuhkan baik minimal RON dan MON minimum.
Anti-Knock Index (AKI) atau (R+M)/2
[sunting | sunting sumber]Di banyak negara, termasuk Australia, Selandia Baru, dan beberapa negara di Eropa, nilai oktan yang ditampilkan pada pompa adalah RON, namun di Kanada, Amerika Serikat, Brasil, dan beberapa negara lain, jumlah nilai utama yang ditampilkan adalah rata-rata dari RON dan MON, disebut Anti-Knock Index (AKI), dan terkadang dituliskan di pompa sebagai (R+M)/2. Terkadang nilai ini juga disebut sebagai Posted Octane Number (PON).
Bilangan oktan beberapa jenis bahan bakar
[sunting | sunting sumber]Nilai RON/MON dari n-heptana dan iso-oktana adalah bulat 0 and 100, berturut-turut, berdasarkan definisi bilangan oktan. Tabel berikut tercantum peringkat oktan untuk berbagai bahan bakar lainnya.[5]
| Bahan bakar | RON | MON | AKI atau (R+M)/2 |
|---|---|---|---|
| heksadekana | < −30 | ||
| n-oktana | −20 | ||
| n-heptana (RON dan MON 0 per definisi) | 0 | 0 | 0 |
| bahan bakar diesel | 15–25 | ||
| 2-metilheptana | 23 | 23.8 | 23 |
| n-heksana | 25 | 26.0 | 26 |
| 1-pentena | 34 | ||
| 2-metilheksana | 44 | 46.4 | 45.2 |
| 3-metilheksana | 55.0 | ||
| 1-heptena | 60 | ||
| n-pentana | 62 | 61.9 | 62 |
| persyaratan untuk motor tempel khas dua-stroke[6] | 69 | 65 | 67 |
| Pertamina "Premium" | 88 | 78 | 83 |
| Pertamina "Pertalite" | 90 | ||
| "Bensin Reguler" di Jepang | 90 | ||
| n-butanol | 92 | 71 | 83 |
| Neopentana (dimetilpropana) | 80.2 | ||
| n-butana | 94[7] | 90.1 | 92 |
| Isopentana (metilbutana) | 90.3 | ||
| "Bensin Reguler" di Australia, Selandia Baru dan Amerika Serikat | 91–92 | 82–83 | 87 |
| Pertamina "Pertamax" | 92 | 82 | 87 |
| "Shell Super" di Indonesia, "Total Performance 92" di Indonesia | 92 | ||
| 2,2-dimetilbutana | 93.4 | ||
| 2,3-dimetilbutana | 94.4 | ||
| "YPF Super" di Argentina | 95 | 84 | 90 |
| Pertamina "Pertamax Plus" (Tidak Berlanjut), "Super/Premium" di Selandia Baru dan Australia | 95 | 85 | 90 |
| "Aral Super 95" di Jerman, "Aral Super 95 E10" (10% Etanol) di Jerman | 95 | 85 | 90 |
| "Shell V-Power" di Indonesia, "Total Performance 95" di Indonesia, "Shell FuelSave " di Malaysia | 95 | ||
| "EuroSuper" atau "EuroPremium" atau "Regular unleaded" di Eropa, "SP95" di Prancis, "Super 95" di Belgia | 95 | 85–86 | 90–91 |
| "Premium" atau "Super unleaded" di Amerika Serikat (10% etanol campur) | 97 | 87-88 | 92-93 |
| "Shell V-Power 97" di Malaysia | 97 | ||
| "IES 98 Plus" di Italia, "Aral SuperPlus 98" di Jerman, Pertamina "Pertamax Turbo" di Indonesia | 98 | ||
| Pertamina "Pertamax Turbo" di Indonesia | 98 | 118 | 108 |
| "YPF Infinia" di Argentina | 98 | 87 | 93 |
| "Corriente (Regular)" di Kolombia | 91.5[8] | 70 | 81[9] |
| "Extra (Super/Plus)" di Kolombia | 95[10] | 79 | 87[11] |
| "SuperPlus" di Jerman | 98 | 88 | 93 |
| "Shell V-Power 98", "Caltex Platinum 98 with Techron", "Esso Mobil Synergy 8000" dan "SPC LEVO 98" di Singapura, "BP Ultimate 98/Mobil Synergy 8000" di Selandia Baru, "SP98" idi Prancis, "Super 98" di Belgia, Britania Raya, Slovenia dan Spanyol | 98 | 89–90 | 93–94 |
| "Shell V-Power Nitro+ 99" "Tesco Momentum 99" di Britania Raya | 99 | 87 | 93 |
| Pertamina "Pertamina Racing Fuel" (bioetanol campur) di Indonesia | 100 | 86 | 93 |
| "Premium" di Jepang (Japanese Industrial Standards), "IP Plus 100" di Italia, "Tamoil WR 100" di Italia, "Shell V-Power Racing" di Australia - tidak berlanjut pada Juli 2008[12] | 100 | ||
| "Shell V-Power" di Italia dan Jerman | 100 | 88 | 94 |
| "Eni(atau Agip) Blu Super +(atau Tech)" di Italia | 100 | 87 | 94 |
| "isooktana" (RON dan MON 100 per definisi) | 100 | 100 | 100 |
| " Petron Blaze 100 Euro 4M " di Malaysia | 100 | ||
| "San Marco Petroli F-101" di Italia (utara Italia saja, hanya beberapa SPBU) | 101 | ||
| benzena | 101 | ||
| 2,5-Dimetilfuran | 101.3[13] | 88.1[13] | 94.7[13] |
| ExxonMobil Avgas 100[14] | 99.5 (min) | ||
| i-butana | 102[7] | 97.6 | 100 |
| 2,3,3-trimetilpentana | 106.1[15] | 99.4[15] | 103 |
| etana | 108 | ||
| etanol | 108.6[16] | 89.7[16] | 99.15 |
| metanol | 108.7[16] | 88.6[16] | 98.65 |
| propana | 112 | 97 | 105 |
| 2,2,3-trimetilbutana | 112.1[15] | 101.3[15] | 106 |
| isopropanol | 118 | 98 | 108 |
| 1-propanol | 118[17] | 98 | 108[17] |
| toluena | 121 | 107 | 114 |
| VP C16 Race Fuel | 117 | 118 | 117.5 |
| metana | 120 | 120 | 120 |
| hidrogen | > 130 |
Lihat pula
[sunting | sunting sumber]Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ "Octane Number - an overview | ScienceDirect Topics". www.sciencedirect.com. Diakses tanggal 9 Januari 2024.
- ^ a b Werner Dabelstein, Arno Reglitzky, Andrea Schütze and Klaus Reders "Automotive Fuels" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007, Wiley-VCH, Weinheim.DOI:10.1002/14356007.a16_719.pub2
- ^ a b Haitch, Richard (3 Desember 1978). "Who Helped Win Battle of Britain". New York Times. Diakses tanggal 9 Januari 2024.
Bahan bakar baru tersebut diberi nama BAM 100, atau oktan 100/130, sebutan terakhir karena bahan bakar ini memberi pesawat Inggris tenaga kuda hingga 30 persen lebih besar saat lepas landas dan menanjak dibandingkan dengan bahan bakar beroktan 100 biasa.
- ^ "Leaded Gas Phaseout". U.S. EPA, Region 10. Juni 1995. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-06-03. Diakses tanggal 15 Juni 2012.
- ^ Balaban, Alexandru T. (1983). "Topological Indices based on Topological Distances in Molecular Graphs" (PDF). Pure and Applied Chemistry. IUPAC. 55 (2): 199–206. doi:10.1351/pac198855020199.
- ^ Johnson Operation and Maintenance Manual, 1999
- ^ a b Henig, Y. "SciTech Connect: Autoignition of n-butane/isobutane blends in a knock research engine". osti.gov.
- ^ "Ecopetrol - Energía para el Futuro". ecopetrol.com.co. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-06-19. Diakses tanggal 2017-03-23.
- ^ "Ecopetrol - Energía para el Futuro". ecopetrol.com.co.[pranala nonaktif permanen]
- ^ "Ecopetrol - Energía para el Futuro". ecopetrol.com.co. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-06-19. Diakses tanggal 2017-03-23.
- ^ "Ecopetrol - Energía para el Futuro". ecopetrol.com.co.[pranala nonaktif permanen]
- ^ Shell phases out V-Power Racing fuel (100 RON) Diarsipkan 2011-02-22 di Wayback Machine.–MRT
- ^ a b c Daniel, Ritchie (2012). "'Combustion performance of 2,5-dimethylfuran blends using dual-injection compared to direct-injection in an SI engine'". Applied Energy. 98: 59–68. doi:10.1016/j.apenergy.2012.02.073.
- ^ "ExxonMobil Avgas". Exxonmobil.com. Diakses tanggal 2017-01-06.
- ^ a b c d A. T. Balaban, L. B. Kier, and N. Josh, MATCH (Commun. Math. Chem.) 28 (1992) 13–27.
- ^ a b c d Eyidogan, Muharrem (2010). "'Impact of alcohol–gasoline fuel blends on the performance and combustion characteristics of an SI engine'". Fuel. 89 (10): 2713–2720. doi:10.1016/j.fuel.2010.01.032.
- ^ a b "Biofuels - Types of Biofuels - Bioalcohols". biofuel.org.uk. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014-04-16. Diakses tanggal 2017-03-23.
Bacaan lebih lanjut
[sunting | sunting sumber]- McAllister, Sara; Chen, Jyh-Yuan; Fernandez-Pello, A. Carlos (2011). Fundamentals of Combustion Processes (dalam bahasa Inggris). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4419-7943-8.
Pranala luar
[sunting | sunting sumber]- Penelitian Bilangan Oktan Berdasarkan Struktur Hidrokarbon
- Informasi secara umum
- (Inggris) Mengapa kadar oktana pentingDiarsipkan 14 Juni 2018 di Wayback Machine.
- (Inggris) Pertanyaan Umum Bensin
- (Inggris) Bagaimana Oktana Bekerja di HowStuffWorks.com