GRAVITASI API: SKALA DAN KLASIFIKASI MINYAK MENTAH - FISIK - 2025

The API gravity adalah skala berat jenis yang digunakan oleh American Petroleum Institute (API) untuk mengungkapkan kepadatan relatif dari minyak mentah dan turunannya minyak bumi lainnya. Meskipun menurut definisi itu adalah kuantitas tanpa dimensi, seperti yang akan kita lihat sebentar lagi, itu selalu dinyatakan dalam derajat API.

Dengan cara ini minyak mentah skala ini tergolong ringan, sedang dan berat. Hal ini sangat penting ketika menentukan nilai minyak mentah di pasar, karena minyak mentah membutuhkan lebih sedikit kehalusan daripada minyak mentah berat.

Gambar 1. Minyak mentah ringan memiliki nilai lebih tinggi di pasar, karena membutuhkan lebih sedikit penyulingan dan lebih mudah untuk diangkut. Sumber: Pixabay.

Kualitas minyak mentah bergantung pada komposisi dan proporsi campuran hidrokarbon, yang memberikan variasi berat molekul yang besar. Meskipun gravitasi API tidak memperhitungkan komposisi kimiawi sebenarnya dari minyak mentah, tetapi mengklasifikasikannya berdasarkan kemudahan pengangkutan dan pemurniannya.

Untuk klasifikasi digunakan rumus empiris sebagai berikut:

ºAPI = (141,5 / γ _T ) - 131,5 (cairan lebih ringan dari air)

γ _T adalah berat jenis fluida dalam kondisi suhu standar, yaitu pada 15.556 ° C atau 60 ° F.

Ini adalah suhu standar untuk semua operasi dengan minyak mentah dan turunannya, baik kimia maupun komersial. Untuk cairan lain, suhu 4ºC dianggap standar.

Gravitasi spesifik suatu fluida

Gravitasi spesifik, juga disebut massa jenis atau massa jenis relatif, adalah besaran tak berdimensi yang membandingkan massa jenis fluida dengan air.

Massa jenis tergantung pada suhu, dan karena minyak mentah dijual berdasarkan volume, suhu memiliki pengaruh yang menentukan, karena ia mampu menghasilkan variasi yang cukup besar yang tercermin dalam harga.

Untuk alasan ini, industri minyak menetapkan suhu standar 60ºF untuk menentukan massa jenis, dan semua kuantitas yang terkait dengannya.

Gravitasi spesifik γ _T secara matematis didefinisikan sebagai:

γ _T = massa jenis fluida / massa jenis air pada suhu referensi (60ºF)

Baik massa jenis fluida maupun air harus dalam sistem unit yang sama dan telah diukur dalam kondisi tekanan dan suhu yang sama. Jadi, berat jenis tidak memiliki satuan.

Hidrometer

Hidrometer (hidrometer dalam bahasa Inggris, secara keliru diterjemahkan sebagai hidrometer, alat yang digunakan untuk mengukur aliran), adalah alat untuk mengukur kerapatan relatif atau berat jenis suatu zat cair.

Penemuannya dikaitkan dengan matematika Hypatia dari Alexandria (315-345). Peralatan terdiri dari silinder berlubang yang terbuat dari kaca dengan pemberat atau pemberat di salah satu ujungnya, yang membantunya mengapung secara vertikal.

Ini dengan hati-hati dimasukkan ke dalam cairan yang kepadatannya akan diukur dan dibiarkan diam sampai stabil.

Kepadatan cairan tergantung pada seberapa banyak hidrometer tenggelam ke dalamnya. Dalam cairan ringan, instrumen lebih tenggelam dibandingkan cairan yang lebih padat. Oleh karena itu, instrumen menyediakan skala untuk melakukan pembacaan.

Ada hidrometer yang dirancang khusus untuk cairan tertentu, seperti susu (laktometer) atau anggur (breathalyzer), untuk beberapa nama. Untuk minyak mentah, pengukur massa jenis API digunakan, yang skalanya sudah lulus dalam derajat API untuk menghindari keharusan melakukan konversi. Misalnya: pembacaan lebih besar dari 10, berarti minyak mentah lebih ringan dari air, yang akan mengapung di atasnya.

Dan karena suhu adalah parameter yang sangat penting, ada hidrometer yang sudah dilengkapi dengan termometer raksa bawaan. Mereka dikenal sebagai termo-hidrometer dan sangat cocok untuk uji lapangan, khususnya.

Skema tersebut ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2. Diagram pengukur massa jenis untuk mengukur derajat API suatu sampel. Sumber: Mott, R. Fluid Mechanics.

Minyak mentah dan gravitasi API-nya

Nilai API dalam oli berkisar dari 10 hingga 80, dengan mayoritas pada rentang API 20-70.

Dari rumus yang diberikan di awal, berat jenis diselesaikan sebagai:

γ _T = 141,5 / (131,5 + ºAPI)

Rentang yang paling umum adalah dari 0,93 hingga 0,70. Perhatikan bahwa oli yang lebih berat sesuai dengan nilai API yang lebih rendah. Sebaliknya, nilai gravitasi API yang lebih tinggi menunjukkan minyak dengan nilai komersial yang lebih tinggi, karena lebih mudah untuk diproses dan diubah.

Ini adalah norma hingga 45 derajat API, karena di luar nilai ini, dalam minyak mentah terdapat rantai hidrokarbon pendek yang lebih banyak, yang membuat pemrosesan menjadi sulit.

Klasifikasi minyak mentah

Menurut nilai yang ditunjukkan pada skala API, minyak mentah diklasifikasikan sebagai:

- Ringan atau ringan , dengan tingkat API lebih besar dari 31.1, di mana hidrokarbon dengan berat molekul rendah mendominasi. Ini adalah minyak mentah yang mudah diangkut yang sangat dicari untuk membuat bensin, solar, dan minyak tanah.

- Sedang atau sedang , yang tingkat API-nya pada kisaran 29,9 - 22, memiliki konsentrasi hidrokarbon dengan berat molekul rendah yang baik, yang juga memudahkan pengangkutan.

- Berat , tingkat API antara 21,9 dan 10, melimpah dalam hidrokarbon dengan berat molekul sedang, yang menyulitkan pengangkutan. Dari jenis minyak mentah ini, bea cukai, berbagai jenis minyak, parafin dan polimer diperoleh.

-Extra-heavy , dengan API 10 atau kurang, lebih rumit untuk diangkut dan diproses, oleh karena itu nilai komersialnya lebih rendah.

Gravitasi API bervariasi menurut wilayahnya, misalnya minyak Amerika Latin memiliki rata-rata API 25,1º, sedangkan di Timur Tengah minyak mentah ringan, dengan 34º API.

Penentuan eksperimental gravitasi API menggunakan hidrometer

Berikut adalah langkah-langkah utama yang harus diikuti untuk mendapatkan derajat API suatu sampel, dengan menggunakan hidrometer:

- Temperatur disesuaikan dengan sifat sampel, penting jika merupakan zat yang mudah menguap.

- Suhu tabung reaksi harus sama dengan suhu sampel.

- Pindahkan sampel dengan hati-hati ke silinder bersih tanpa percikan. Hal ini diperlukan untuk menghindari pembentukan gelembung udara dan meminimalkan penguapan jika terjadi cairan yang mudah menguap.

- Jika gelembung telah muncul, mereka dapat dihilangkan dengan menyentuh permukaan secara lembut menggunakan kertas saring.

- Penting untuk memastikan bahwa suhu lingkungan tidak mengalami perubahan yang berarti, tidak lebih dari 2 ºC.

- Hidrometer terendam perlahan, jika berada di tengah dengan baik, hidrometer akan tenggelam sedikit lagi dan dilepaskan, mencoba untuk menjaga agar sisa tabung tetap kering. Itu harus dijauhkan dari dinding spesimen.

- Tunggu beberapa saat hingga semua gelembung udara mencapai permukaan, terutama jika sampel sangat kental.

- Catat suhu sebelum membaca. Untuk ini, itu diaduk dengan hati-hati dengan termometer, benar-benar merendam kolom merkuri. Jika termo-hidrometer digunakan, alat ini juga diaduk dengan menggunakan gerakan vertikal yang lembut.

- Tanda terdekat, di mana permukaan cairan memotong skala, sekarang dapat dibaca di perangkat.

- Catat suhu segera setelah membaca. Jika ada variasi yang terlihat, pengukuran harus diulang.

- Dalam cairan buram, koreksi harus dilakukan. Pembacaan yang dikoreksi adalah tingkat keparahan API yang dicari.

Referensi

1. AmSpec. A adalah singkatan dari API Gravity. Dipulihkan dari: amspecllc.com.
2. ICCT. Pengantar penyulingan minyak bumi dan produksi bensin dan diesel sulfur ultra-rendah. Diperoleh dari: theicct.org
3. Mott, R. 2006. Mekanika Fluida. 4th. Edisi. Pendidikan Pearson.
4. Sencamer. Minyak mentah dan turunannya. Penentuan Gravity API. Metode hidrometer. Diperoleh dari: sencamer.gob.ve.
5. UNAM. Minyak bumi dan turunannya. Diperoleh dari: professors.fi-b.unam.mx