8/18/2019 material teknik perminyakan
1/17
Nama : Asep Syaipuddin
NIM : 113130171
Kelas : E
SIFAT LOGAM………………………………………………………………
Sifat yang dimiliki oleh unsur sangat anyak! "ada ahasan ini# kita hanya akan
memahas eerapa sifat dari unsur! $erdasarkan sifat kelogamannya# se%ara
umum unsur diedakan men&adi tiga kategori# yaitu unsur logam# unsur non
logam# dan unsur metaloid 'semi logam(!
)ogam anyak kita &umpai di sekitar kita# %ontohnya esi# aluminium# temaga#
perak# emas# dan lain*lain! "ada umumnya logam mempunyai sifat fisis# antara
lain
1! penghantar panas yang aik+,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
-! penghantar listrik yang aik +,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
3! permukaan logam mengkilap+,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
.! dapat ditempa men&adi lempeng tipis+
8/18/2019 material teknik perminyakan
2/17
,,,,,,,,,,,,,,,,,!
/! dapat meregang &ika ditarik!
Kemampuan logam untuk meregang apaila ditarik diseut duktilitas!
Kemampuan logam meregang dan menghantarkan listrik dimanfaatkan untuk
memuat kaat atau kael! Kemampuan logam eruah entuk &ika ditempa
diseut maleailitas! Kemampuan logam eruah entuk &ika ditempa
dimanfaatka untuk memuat eragai ma%am &enis arang# misalnya golok# pisau#
%angkul# dan lain*lain! Sifat*sifat di atas tidak dimiliki oleh unsur*unsur ukan
logam 'non logam(!
ika dilihat dari konfigurasi elektronnya# unsur*unsur logam %enderung
melepaskan elektron 'memiliki energi ionisasi yang ke%il(# sedangkan unsur*unsur
non logam %enderung menangkap elektron 'memiliki energi ionisasi yang esar(!
2engan demikian# dapat dilihat ke%enderungan sifat logam dalam sistem periodik#
yaitu dalam satu golongan dari atas ke aah semakin esar dan dalam satu
periode dari kiri ke kanan semakin ke%il! ika kita lihat pada tael periodik
unsurnya# unsur*unsur logam erletak pada agian kiri# sedangkan unsur*unsur
non logam terletak di agian kanan 'lihat tael periodik unsur(!
"ada tael periodik# atas antara unsur*unsur logam dan non logam sering
digamarkan dengan tangga diagonal yang ergaris teal! nsur*unsur di daerah
peratasan mempunyai sifat ganda! Misalnya logam erilium '$e( dan aluminium
'Al(# logam*logam terseut memiliki eerapa sifat ukan logam# dan iasadiseut unsur amfoter! Adapun logam yang erada di seelahnya 'dalam tael
periodik( yaitu $oron '$( dan Silikon 'Si( merupakan unsur non logam yang
memilki eerapa sifat logam# dan diseut unsur metaloid!
SIFAT UNSUR GOLONGAN A
Unsur Golongan Alkali ( I A )
8/18/2019 material teknik perminyakan
3/17
nsur*unsur yang terletak di golongan I A ')i# Na# K# 4# 5s# 6r( akan
memiliki sifat*sifat seagai erikut :
• ari*&ari atom semakin ke aah semakin esar
• Memiliki energi ionisasi yang rendah# tapi memiliki afinitas elektron
yang tinggi ila diandingkan dengan unsur*unsur seperiode
• 4eaktiitas dengan udara tinggi sehingga tidak terdapat dalam keadaan
eas di alam 'mementuk ikatan senyaa(
• 4eaktiitas dengan air sangat tinggi
• 2apat ereaksi dengan hidrogen mementuk senyaa hidrida
• Kelarutan garam alkali dalam air tinggi
• "engukuran daya hantar listrik dalam air mengikuti pola erikut : 5s8 9
48 9 K8 9 Na8 9 )i8
• 2idapat dengan mengelektrolisis garam halidanya
• )i; sedikit larut dalam air
• Na; dan K; erentuk kristal putih dengan titik leur erturut*
turut 31
8/18/2019 material teknik perminyakan
4/17
• Kelarutan asa golongan II A semakin ke aah semakin esar
•
Kelarutan senyaa sulfat golongan II A makin ke aah makin ke%il
• "emakaran unsur golongan II A menghasilkan nyala api yang eragam
yakni 5a '&ingga merah(# Sr 'merah ata(# $a 'hi&au(!
Unsur Golongan III A
Sifat*sifat unsur golongan yang terletak pada golongan III A '$# Al# >a#
In# ?i( adalah seagai erikut :
•Memiliki energi ionisasi yang merendah semakin ke aah namunkemali naik pada unsur ?i
• Memiliki &ari*&ari atom yang semakin tinggi semakin ke aah
• Sifat logam semakin tinggi semakin ke aah
• $oron se%ara alami tidak reaktif ke%uali pada temperatur tinggi#
sedangkan Alumunium sangat reaktif
• Mementuk ikatan koalen dengan unsur halogen '5l# $r# 6( dan
mempunyai titik didih yang rendah 'ersifat olatil(
• 2apat mementuk senyaa kompleks hidrat!
Unsur Golongan IV A
Sifat*sifat unsur yang terletak pada golongan IV A '5# Si# >e# Sn# "(
adalah seagai erikut :
• Ke%uali Karbon# umumnya tidak terdapat di alam dalam entuk eas
• Makin ke aah makin elektropositif
• 2apat mementuk senyaa amfoter yakni dengan mementuk oksida
Sn'I@( dan oksida "'I@(
• 2apat mementuk senyaa kompleks dengan ilangan oksidasi sampai
• Ke%uali Karbon# dapat ereaksi dengan asa
8/18/2019 material teknik perminyakan
5/17
• Ke%uali Pb# dapat mementuk senyaa dioksida ila direaksikan
dengan udara• Ke%uali dan Si# dapat ereaksi ;alogen!
Unsur Golongan V A
Sifat*sifat yang terletak pada golongan @ A 'N# "# As# S# $i( adalah
seagai erikut :
• Energi ionisasi sangat tinggi# sehingga sukar untuk mementuk kation
•ksida S mementuk oksida amfoter# sedangkan N# "# As mementuk oksida asam dan $i mementuk oksida asa
• Ke%uali N# dapat mempunyai ilangan oksidasi
• As dan S erentuk unsur metaloid
• 2apat mementuk senyaa hidrida yang makin menurun kestailannya
• Ke%uali N# dapat ertindak seagai konduktor listrik
• 2i alam terdapat eas dalam entuk mineral seperti Apait
5a/'".(3 ;# rpiment As-S3# Stinit S-S3# $ismuthinite $i-S3!
Unsur Golongan VI A
Sifat*sifat unsur yang masuk pada golongan VI A '# S# Se# ?e# "o( adalah
seagai erikut :
• 2apat mementuk anion B-* dengan ke%enderungan semakin ke aah
semakin sulit!
• Ke%uali # dapat mementuk ikatan tetraalen atau heksaalen!
• 2apat erikatan dengan 6 dengan mementuk B6 dengan
ke%enderungan semakin ke aah semakin sulit!
8/18/2019 material teknik perminyakan
6/17
• 2apat mementuk asam lemah dengan erikatan dengan hidrogen
dengan ke%enderungan semakin ke aah semakin kuat!
• Ke%uali ;-# senyaa ;-B ersifat ra%un dan erau tak sedap!
• Ke%uali ?e-# senyaa ;-B larut dalam air!
Unsur Golongan VII A
Sifat*sifat unsur golongan VII A '6# 5l# $r# I# At( adalah seagai erikut :
• mumnya tidak terdapat dalam unsur eas di alam karena sifat yangsangat reaktif
• Ke%uali At 'ersifat radioaktif(# mementuk senyaa unsur diatomik B-
• Mementuk ion B'pangkat negatif( dengan ke%enderungan semakin ke
aah semakin sulit terentuk
• 4eaktiitas dengan senyaa lain untuk mementuk senyaa halida
semakin ke aah semakin erkurang
• Ke%uali 6lour# dapat larut dalam air dengan tersolasi! 6lour ereaksi
sempurna dalam air mementuk ;6
• Makin ke aah stailitas ;B makin menurun
• Ke%uali ;6# semua ;B ersifat asam kuat
• Ke%uali 6# dapat mementuk asam oksi yang stail
• Kekuatan reduktor adalah ;6 C ;5l C ;$r C ;I
• rutan titik didih adalah ;5l C ;$r C ;I C ;6!
Unsur Golongan VIII A (Gas Mulia)
Sifat*sifat unsur golongan VIII A ';e# Ne# Ar# Kr# Be# 4n( adalah seagai
erikut:
• $ersifat stail dan umumnya dikenal dengan nama gas !ulia
• ?erdapat eas di udara ke%uali 4n yang terentuk dari peluruhan
radioaktif 4a
8/18/2019 material teknik perminyakan
7/17
• 2idapat dari destilasi %air udara ke%uali 4n
•
mumnya erentuk gas pada suhu kamar dan segera mendidih sedikitdi atas titik kritisnya
• ?itik didih dan titik leleh hanya ereda sedikit sa&a karena gaya tarik
antar molekulnya yang rendah
• Kereaktifan gas mulia merupakan yang paling rendah
• Kereaktifan gas mulia ertamah dengan ertamahnya &ari*&ari atom
• 2apat mementuk senyaa dengan unsur halogen seperti Be6.!
SIFAT K"P"RIO#IKAN UNSUR
;uungan Sistem Konfigurasi Elektron dengan )etak nsur dalam ?ael
"eriodik nsu4! "erhatikan konfigurasi elektron >olongan IA erikut!
>olongan IA
"erhatikan &uga konogurasi elektron periode erikut
"eriode dua
8/18/2019 material teknik perminyakan
8/17
$erdasarkan konfigurasi elektron unsur*unsur terseut dapat ditarik huunganantara konfigurasi elektron dengan letak unsur 'nomor golongandan periode(
dalam tael periodik seagai erikut!
1! umlah elektron alensi : nomor golongan
-! umlah kulit elektron : nomor "eriode
"enge%ualian ter&adi pada helium# elektron alensinya - tetapi terletak pada
golonga gas mulia '@IIIA(!
Si$a% &si$a% Unsur 'an Mass A%o! Rla%i$ (Ar)
* Si$a%+si$a% Unsur
2engan mengetahui letak periode dan golongan suatu unsur dalam tael periodik#
kita dapat mengetui sifat*sifat unsur terseut! Nomor atom menentukan ¨ah
elektron dan ¨ah elektron menentukan konfogurasi elektron yang menentukan
periode dan golongan unsur! Sementara itu# periode dan golongan mentukan sifat*
sifat unsur
8/18/2019 material teknik perminyakan
9/17
Sifat*sifat unsur diedakan men&adi dua# yaitu unsur logm dan nonlogam! nsur
logam dan nonlogam menempati posisi yang khas didalam tael periodik! nsur*
unsur logam terdapt di seelah kanan tael periodik!
2itin&au dari konfigurasi elektron# unsur logam %endrung melepaskan elektron
'energi ionisasi ke%il(# sedangkan unsur nonlogam menangkap elektron
'keelektronegatifan esar(! "ada tael periodik! Sifat*sifat logam semakin ke
aah semakin ertamah sedangkan semakin ke kanan semakin erkurang!
nsur agian kiri tael periodik 'IA dan IIA( memiliki sifat logam paling kuat#
sedangkan unsur*unsur paling kenan '@IIA( mempunyai sifat nonlogam paling
kuat! Antara unsur logam dan nonlogam sekaligus!
,* Massa A%o! Rla%i$
Massa satu atom atau massa satu molekul Dat memiliki satuan massa atom 'sma(!
"enentuan massa atom dilakukan dengan %ara memandingkan massa atom yang
akan ditentukan terhadapa massa atom unsur yang massanya telah ditetapkan
'massa atom a%uan(! 2engan %ara ini massa setiap atom dapat ditentukan!"ada tahun 1
8/18/2019 material teknik perminyakan
10/17
1! 2alam satu golongan dari atas ke aah# kulit atom ertamah 'ingat
¨ah kulitnomo periodik(# sehingga &ari*&ari atom &uga ertamah esar!
-! 2ari kiri ke kanan# ¨ah kulit tetap tetapi muatan inti 'nomor atom( dan
¨ah elektron pada kulit ertamah! ;al terseut mengakiatkan gaya
tarik*menarik antara inti dengan kulit elektron semakin esar sehingga &ari*
&ari atom makin ke%il!
?ael &ari*&ari Atom $eerapa nsur
,* "nrgi Ionisasi
Energi ionisasi adalah energi minimum yang diperlukan untuk melepaskan
elektron dari suatu atom netral dalam u&ud gas! Energi yang diperlukan untuk
melepaskan elektron kedua diseut energi ionisasi adalah energi ionisasi pertama
2apat disimpulkan keperiodikan energi ionisasi seagai erikut!
1! 2alam satu golongan dari atas ke aah energi ionisasi semakin
erkurang-! 2alam satu golongan dari kiri kekanan energi ionisasi %endrung
ertamah!
Ke%endrungan terseut dapat di&elaskan seagai erikut
1! 2ari atas keaah dalam satu golongan &ari*&ari atom ertamah sehingga
daya tarik inti terhadap elektron terluar semakin ke%il! Elektron semakin
mudah dilepaskan dan energi yang diperlukan untuk melepaskan makin
ke%il!
8/18/2019 material teknik perminyakan
11/17
-! 2ari kiri kekanan dalam satu periode# daya tarik inti terhadap elektron
semakin esar sehingga elektron semakin sukar dilepas! Energi yang
diperlukan untuk melepaskan elektron tentunya semakin esar!
?ael energi Ionisasi "ertama nsur*nsur dalam ?ael "eriodik nsur 'K&Gmol(
0* A$ini%as "lk%ron
Afinitas elektron adalah esarnya energi yang dieaskan satu atom netral dalam
u&ud gas pada aktu menerima satu elektron sehingga terentuk ion negatif!
1! 2alam satu golongan dari atas keaah afinitas elektron semakin ke%il!
-! 2alam satu periode dari kiri ke kanak afinitas elektron semakin esar!
"en&elasan!
Apaila ion negatif yang terentuk stail# energi dieaskan dinyatakan dengan
tanda negatif '*(! Apa ila ion negatif yang terentuk tidak stail# energi
diperlukan G diserap dinyatakan dengan tanda positif '8(!
Ke%endrungan dalam afinitas elektron leih erariasi diandingan dengan energi
ionisasi
?ael ;arga afinitas Elektron $eerapa nsur 'K&Gmol(
8/18/2019 material teknik perminyakan
12/17
nsur*unsur halogen '>ol! @IIA( mempunyai afinitas elektron paling esarGpaling
negatif yang earti paling mudah menerima elektron!
Ke%endrungan afinitas elektron menu&ukkan pola yang sama dengan pola
ke%endrungan energi ionisasi!
>rafik ke%enderungan afinitas elektron -0 unsur pertama dalam ?"
1* Klk%ronga%i$an
Adalah suatu ilangan yang menyatakan ke%endrungan suatu unsur menarik
elektron dalam suatu molekul senyaa!
1! 2alam sat golongan dari atas keaah ke elektronegatifan semakin
erkurang
-! 2alam satu periodik dari kiri ke kanan ke elektronegtifan unsur*unsur!
"en&elasan :
?idak ada sifat tertentu yang dapat diukur untuk menentukan G memandingakan
kelektronegatifan unsur*unsur! Energi ionisasi dan afinitas eletron erkaitan
dengan esarnya daya tarik elektron! Semakin esar gaya tarik menarik elektron
semaikn esar energi ionisasi# &uga semakin esar 'semakin negatif( afinitas
8/18/2019 material teknik perminyakan
13/17
elektron! adi# suatu unsur 'misalnya 6luor( yang mempunyai energi ionisasi dan
afinitas elektron yang esar akan mempunyai keelektroniegatifan yang esar!
Semakin esar keelektronegatifan# unsur %endrung makin mudah mementuk ion
negatif! Semakin ke%il keelektronegatifan# unsur %endrung makin sulit mementuk
ion negatif# dan %endrung semakin mudah mementuk ion positif!
?ael Skala Elektronegatian nsur*unsur dalam ?ael "eriodik nsur!
UNSUR+UNSUR KIMIA 2ANG T"RKAIT #ALAM IN#USTRI
P"RMIN2AKAN
* As-k Rsr3oir (Pnilaian For!asi olh Log Ra'ioak%i$ -a'a 4a%uan)
Salah satu aspek ilmu kimia unsur yang erat kaitanya dengan ilmu
teknik reseroir adalah pada idang penilaian formasi! Salah satu &enis penilaian formasi adalah dengan alat log atau iasa diseut dengan logging#
dan salah satu log radioaktif adalah gamma ray log! )og ini eker&a dengan
prinsip mendeteksi arus yang ditimulkan oleh ionisasi yang ter&adi karena
adanya interaksi sinar gamma dari formasi dengan gas ideal yang terdapat
didalam kamar ionisasi yang ditempatkan pada sonde!$esarnya arus yang
dierikan seanding dengan intensitas sinar gamma yang ersangkutan!
8/18/2019 material teknik perminyakan
14/17
2idalam formasi hampir semua atuan sedimen mempunyai sifat
radioaktif yang tinggi# terutama terkonsentrasi pada mineral clay! 6ormasi
yang ersih 'clean formation( iasanya mengandung sifat radioaktif yang
ke%il# ke%uali lapisan terseut mengandung mineral*mineral tertentu yang
ersifat radioaktif atau lapisan erisi air asin yang mengandung garam*
garam potassium yang terlarutkan 'sangat &arang(# sehingga harga sinar
gamma akan tinggi!
2engan adanya peredaan sifat radioaktif dari setiap atuan# maka
dapat digunakan untuk memedakan &enis atuan yang terdapat pada suatu
formasi! Selain itu pada formasi shaly sand # sifat radioaktif ini dapat
digunakan untuk mengealuasi kadar kandungan clay yang dapat erkaitan
dengan penilaian produktif suatu lapisan erdasarkan intrepretasi data
logging !
6aktor yang mempengaruhi defleksi kura Gamma Ray Log adalah
esarnya kandungan shale pada formasi yang diteliti! Karena shale
mengandung unsur kimia radioaktif seperti "otassium# ranium# ?horium!
Apaila kandungan shale sangat esar maka akan menun&ukkan defleksi
kura >4 max! Sedangkan apaila kandungan shale ke%il maka akan
menun&ukkan defleksi kura >4 min!
,* P!boran (" -a'a hi'rasi lu!-ur -!boran)
Seperti keanyakan metode pertukaran kation# tes dengan
menggunakan Methylene Blue digunakan untuk mengukur total kapasitas
pertukaran kation dari suatu sistem %lay# dimana pertukaran kation terseut
tergantung dari &enis dan kristal salinitasi mineral# p; larutan# &enis kation
yang dipertukarkan dan konsentrasi kandungan mineral yang terdapat dalam
%lay!
Kemampuan pertukaran kation didasarkan atas urutan dari kekuatan
ikatan*ikatan ion*ion erikut ini:
)i8 C Na8 C ;8 C N;.8 C Mg-8 C 5a-8 C Al38
;arga pertukaran kation yang paling esar dimiliki oleh mineral
allogeni% 'pe%ahan atuan induk(# sedangkan yang paling ke%il dimiliki oleh
8/18/2019 material teknik perminyakan
15/17
mineral authogeni% 'proses kimia(! Kapasitas tukar kation dari eerapa &enis
mineral %lay dapat dilihat pada tale!
Tabl
Ka-asi%as %ukar ka%ion 'ari bbra-a 5nis !inral /la.
enis Mineral 5layKapasitas ?ukar
Kation# meg!G100gram Kaoline 3*1/
Halloysite. 2H 2O /*10
Halloysite. 4H 2O 10*.0
Montmorillonite
8/18/2019 material teknik perminyakan
16/17
yang ermuatan positif 'kation( akan meninggalkan plat terseut! Karena
molekul air adalah polar maka molekul air akan ditarik alik oleh kation yang
terlepas maupun oleh plat %lay# dan molekul air yang ermuatan positif akan
ditarik oleh plat %laynya sendiri# sehingga keseluruhan %lay akan
mengemang!
Analisa terhadap harga kapasitas tukar kation 'K?K( menggunakan
Methylene Blue ?est! ;arga K?K ini merupakan kemampuan yang dimiliki
mineral %lay untuk mempertukarkan kation*kationnya dari 5a montmorillonite
men&adi Na montmorillonite! Kekuatan ikatan ion*ion terseut diurutkan
dalam deret alkalinitas# dimana ikatan ion 5a leih esar dari Na dilihat dari
urutan dalam deret alkalinitas!
ika nilai K?K semakin esar# maka kemampuan menghidrasi
'mengikat air( men&adi leih esar atau dengan katalain ereaksi# yang mana
lumpur dan air ter%ampur dengan aik# sehingga dapat dikatakan s&elling.
Aplikasi lapangannya# karena lumpur kita erahan dasar %lay
'%entonite termasuk &enis %lay( maka harus diperhitungkan kestailannya saat
terhidrasi oleh air# sehingga dengan pengukuran K?K# kita isa menentukan
&enis ahan dasar yang tepat untuk memuat lumpur yang aik!
0* Pro'uksi (In5ksi Sur$a/%an% -a'a "OR)
In&eksi surfa%tant ' 4S3 ( pada E4 ertu&uan untuk menurunkan
tegangan antar muka dan mendasak minyak yang tidak terdesak hanya dengan
menggunakan tenaga pendorong dengan air! adi efisensi produksi meningkat
dengan penurunan tegangan antar muka!Surfa%tant adalah ahan kimia yang molekulnya selalu men%ari
tempat diantara dua fluida yang tidak mau er%ampur dan surfa%tant akan
mengikat mereka men&adi emulsi! Surfa%tant yang erada didalam slug harus
diuat agar mementuk mi%elle# yaitu surfa%tant yang aktif dan mampu
mengikat air dan minyak pada konsentrasi tertentu! Surfa%tant yang umum
dipakai dalam industry perminyakan adalah Sodium sulfonate yang ioni%
ermuatan negatie!
8/18/2019 material teknik perminyakan
17/17
Mekanisme in&eksi surfa%tant ke reseroir diaali dengan proses#
surfa%tant akan ersinggungan dengan permukaan F permukaan gelemung
minyak melalui firm air yang tipis# yang merupakan pematas antara atuan
reseroir dengan gelemung*gelemung minyak! Surfa%tant memulai
peranannya seagai Dat aktif permukaan untuk menurunkan tegangan antar
muka minyak air! "ertama*tama surfa%tant yang mempunyai rumus 4S3
akan terurai dalam air men&adi ion*ion 4S3 dan ;8 ! Ion F ion 4S3 akan
ersinggungan dengan gelemung minyak# ia akan mempengaruhi ikatan
antara molekul*molekul minyak dan &uga mempengaruhi adhesion tension
antara gelemung minyak dengan atuan reseroir# akiatnya ikatan anatar
gelemung minyaka akan semakin esar dan adhesion tension akan semakin
ke%il sehingga terentuk oil ank didesak dan diproduksikan!