Kromstogrsfi.docx

2.7 Analisa Komposisi Mengetahui besarnya setiap komponen dari ratusan penyusun komposisi kimia adalah hal yang mustahil, bahkan untuk mengetahui komposisi dari fraksi utama minyak bumi merupakan hal yang sulit. Dari setiap sampling yang dilakukan, komposisi dari komponen ringan diketahui, dan semua komponen berat dikelompokkan dalam sebuah komponen plus yang terdiri atas ratusan unsur kimia yang berbeda. Analisa yang umum dilakukan ntuk mengetahui komponen minyak ringan berkisar antara methane (C1) hingga hexane (C6), sedangkan komponen berat dikelompokkan antara komponen heptan plus (C7+). Selain itu beberapa komponen pengotor (impurities) seperti karbon dioksida (CO2), nitrogen (N2) dan hydrogen sulfide (H2S) juga dianalisa. Maka setiap hasil penelitian, komponen ringan diketahui dan komponen berat dikumpulkan menjadi sebuah komponen plus. Komponen plus terdiri dari ratusan komponen kimia yang berbeda. Hasil analisa komposisi diberikan dalam satuan fraksi mol atau mol persen.

2.7.1 Kromatografi Gas Kromatografi gas adalah sebuah tenik untuk memisahkan suatu campuran zat yang mudah menguap dengan cara melewatkan aliran gas pada suatu fasa diam (stasionary phase). Berdasarkan jenis zat yang digunakan fase diam (stasionary phase) dibagi menjadi dua, yaitu kromatografi gaspadat (padat) dan kromatografi gas-cair (cair). Kromatografi Gas-Padat (Padat), proses pemisahan dengan sifat-sifat penyerapan (adsorpsi) isi kolom untuk memisahkan komponen sampel yang berbentuk gas. Kromatografi GasCair (Cair), proses pemisahan dengan menghamparkan zat cair sebagai lapisan tipis pada permukaan suatu zat padat yang inert. Pemisahan dengan metode ini berdasarkan partisi sampel antara zat cair dengan gas. Pada kenyataannya jenis metode kromatografi gas-cair sering digunakan karena memudahkan memperoleh bahan dan banyak sekali pilihan zat cair yang dapat digunakan. Sampel yang dianalisa dapat dalam bentuk gas, cair maupun padat setelah yang dua terakhir terlebih dahulu diubah menjadi gas dengan pemanasan. Dalam peralatan kromatografi gas, terdapat beberapa bagian pokok yang terdiri dari :

1.

Tabung gas pengembang (carrier gas)

2.

Pengaturab aliran dan tekanan gas

3.

Tempat penyuntikan sampel/njektor

4.

Kolom (silica gel, arang, dan saringan molekul)

5.

Detector dengan seperangkat elektroniknya

6.

Rekorder/prosesor data

7.

Thermostat untuk memanaskan tempat penyuntikan sampel, kolom, dan detector. Kolom, tempat berlangsungnya proses pemisahan komponen-komponen kimia yang

dianalisa merupakan jantung dari system kromatografi gas. Berdasarkan jenis kolom yang dipakai, kromatografi gas dibedakan menjadi kromatografi gas packed column dan kromatografi kolom kapiler. Perbedaan ini membawa konsekuensi perbedaan dalam konstruksi injektornya, kecepatan operasional gas pengemban dan konstruksi detector. 2 Gambar. Pemisahan komponen-komponen kimia sampel di dalam kolom yang terekan sebagai puncak-puncak kromatografi pada kertas rekorder dipengaruhi oleh dua faktor yaitu, efisiensi kolom dan efisiensi pelarut. Yang pertama menyangkut masalah melebarnya pita-pita komponen sampling ketika terbawa gas pengemban melalui kolom. Pada saat diinjeksikan dan masuk di ujung kolom, sampel yang membentuk pita berkaitan dengan desain kolom dan kondisi pengoperasian kromatografi gas. Efisiensi kolom secara kuantitatif dinyatakab dalam height equivalent to theoretical plate (HETP), yaitu panjang kolom yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan solute (zat terlarut) diantara fase gas bergerak dan fase cair yang tidak bergerak. Efisiensi pelarut di lain pihak merupakan hasil interaksi solute –pelarut dan hal ini menentukan posisi relative pita solute (yang dalam hal ini sebagai komponen sampel) para kromatogram (rekaman hasil kromatografi). Dalam menganalisa komposisi sampel yang diujikan dapat dilakukan dengan menganalisa secara kualitatif dan kuantitatif.

a. Analisa kualitatif Analisa yang dilakukan dengan membandingkan hasil kromatografi antara campuran larutan A yang tidak diketahui dengan larutan B pada kondisi standar yang dianalisa pada kondisi yang sama. Seperti contoh pada gambar x, snsts csmpursn slkohol yang tidak diketahui dengan kondisi standar. b. Analisa kuantitatif Penggunaan utama dari kromatografi gas adalah untuk analisa kuantitatif dari zat gas, zat cair, dan zat padat. Terdapat beberapa perhitungan yang digunakan untuk menganalisa komposisi suatu campuran yaitu, normalisasi area (luas), kalibrasi absolut, standarisasi internal, pengukuran luas dan tinggi puncak. 1.

Normalisasi Area (luas) Menghitung presentase komposisi suatu campuran dengan menghitung luas area tiap puncak dan membagi masing-masing luas dengan luas total puncak. %𝐴 =

2.

𝑎𝑟𝑒𝑎 𝐴 𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

× 100% …………………………………………………….....……(8-0)

Kalibrasi Absolut Perhitungan yang dilakukan dengan cara membuat grafik antara luas puncak dengan berat yang diinjeksikan. Kurva tersebut dinamakan kurva kalibrasi. % 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐴 =

3.

𝑔𝑟𝑎𝑚 ) 𝑎𝑟𝑒𝑎

𝑎𝑟𝑒𝑎 (𝐴)×(

𝑔𝑟𝑎𝑚 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑖𝑛𝑗𝑒𝑘𝑠𝑖𝑘𝑎𝑛

× 100% ………………….........……...………..(8-9)

Standarisasi Internal Metode ini dikenal dengan kalibrasi tidak langsung atau relative. Perhitungan yang dilakukan dengan cara membuat grafik antara ratio luas dengan ratio berat standar masingmasing (luas dan berat).

4.

Pengukuran luas dan tinggi puncak Pada metode ini, hanya menyederhanakan perhitungan berdasarkan panjang (tinggi puncak) dikali dengan lebar (luas area). Untuk mencari nilai tinggi suatu puncak tidak terdapat kendala dalam pengukurannya, sedangkan pada luas area memiliki pengukuran yang harus lebih teliti lagi. Adapun 3 cara dalam menyederhanakan luas area yang digunakan, yaitu tinggi x lebar pada pertengahan tinggi, luas segitigas, dan pengukuran dengan computer.

Sampel yang akan dianalisa dapat berbentuk gas, cair maupun padat, setelah dua yang terakhir terlebih dahulu diubah menjadi bentuk gas. Pada sampel gas yang didapat pada separator bias langsung dilakukan uji analisa komposisi dengan menggunakan gas chromatography (GC), sedangkan pada sampel minyak yang didapat dari separator harus dilakukan FVF test terlebih dahulu untuk memisahkan gas yang masih terlarut di dalam minyak. Proses pemisahan minyak dan gas pada kondisi standar bertujuan untuk mendapatkan sampel minyak dengan komposisi komponen-komponen kimia dari minyak saja (gas terlarut dalam minyak sangat sedikit). Pada analisa komposisi tersebut dilakukan sebanyak 3 kali pengujian, yaitu : 1.

Analisa komposisi keadaan separator

2.

Analisa komposisi gas keadaan standar

3.

Analisa komposisi minyak pada kondisi standar Kemampuan dalam menganalisa komposisi komponen-komponen kimia untuk alat gas

chromatography (GC) pada sampel minyak dapat mengurai gugus rantai alkane sampai C42+ sedangkan pada sampel gas hanya sampai dengan C14. Setelah didapat data komposisi komponen-komponen kimia dari tiga kondisi,data tersebut akan diolah kembali dimana data komposisi kimiawi minyak dan gas pada kondisi standar akan dicampurkan kembali dengan perbandingan GOR pada kondisi standar. Proses pencampuran tersebut bertujuan mendapatkan komposisi kimiawi minyak pada kondisi separator . lalu dilanjutkan pencampuran kembali data komposisi kimiawi minyak dan gas pada kondisi separator dengan perbandingan pencampuran menggunakan GOR pada kondii separator, sehingga didapatkan komposisi well stream yang diharapkan dapat mencerminkan komposisi kimiawi pada kondisi reservoir.