Biodegradasi Minyak Bumi

BIODEGRADASI MINYAK BUMI DENGAN MENGGUNAKAN Pseudomonas fluorescens

Minyak bumi terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian bahan-bahan organik (sel-sel dan jaringan hewan/tumbuhan laut) yang tertimbun selama berjuta tahun di dalam tanah, baik di daerah daratan atau pun di daerah lepas pantai. Hal ini menunjukkan bahwa minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Terbentuknya minyak bumi sangat lambat, oleh karena itu perlu penghematan dalam penggunaannya.

Minyak bumi kasar (baru keluar dari sumur eksplorasi) mengandung ribuan macam zat kimia yang berbeda baik dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Bahan utama yang terkandung di dalam minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik. Minyak bumi mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%, belerang 0-6%, dan oksigen 0-3,5%. Terdapat sedikitnya empat seri hidrokarbon yang terkandung di dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin (n-alkana) yang terdiri atas metana (CH4) sampai aspal yang memiliki atom karbon (C) lebih dari 25 pada rantainya, seri iso-paraffin (isoalkana) yang terdapat hanya sedikit dalam minyak bumi, seri neptena (sikloalkana) yang merupakan komponen kedua terbanyak setelah n-alkana, dan seri aromatik (benzenoid).

Komposisi senyawa hidrokarbon pada minyak bumi tidak sama, bergantung pada sumber penghasil minyak bumi tersebut. Misalnya, minyak bumi Amerika komponen utamanya ialah hidrokarbon jenuh, yang digali di Rusia banyak mengandung hidrokarbon siklik, sedangkan yang terdapat di Indonesia banyak mengandung senyawa aromatik dan kadar belerangnya sangat rendah. Minyak bumi berdasarkan titik didihnya dapat dibagi menjadi sembilan fraksi. Pemisahan ini dilakukan melalui proses destilasi.

Di dalam minyak bumi terdapat dua macam komponen yang dibagi berdasarkan kemampuan mikroorganisme menguraikannya, yaitu komponen minyak bumi yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme dan komponen yang sulit didegradasi oleh mikroorganisme.

Komponen minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri merupakan komponen terbesar dalam minyak bumi atau mendominasi, yaitu alkana yang bersifat lebih mudah larut dalam air dan terdifusi ke dalam membran sel bakteri. Jumlah bakteri yang mendegradasi komponen ini relatif banyak karena substratnya yang melimpah di dalam minyak bumi. Isolat bakteri pendegradasi komponen minyak bumi ini biasanya merupakan pengoksidasi alkana normal.

Komponen minyak bumi yang sulit didegradasi merupakan komponen yang jumlahnya lebih kecil dibanding komponen yang mudah didegradasi. Hal ini menyebabkan bekteri pendegradasi komponen ini berjumlah lebih sedikit dan tumbuh lebih lambat karena kalah bersaing dengan pendegradasi alkana yang memiliki substrat lebih banyak. Isolasi bakteri ini biasanya memanfaatkan komponen minyak bumi yang masih ada setelah pertumbuhan lengkap bakteri pendegradasi komponen minyak bumi yang mudah didegradasi.

Degradasi minyak bumi dapat dilakukan dengan memanfaatkan bakteri seperti Pseudomonas fluorescens dan Bacillus subtilis. Bakteri ini mampu menguraikan komponen minyak bumi karena kemampuannya mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai donor elektronnya. Mikroorganisme ini berpartisipasi dalam pembersihan tumpahan minyak dengan mengoksidasi minyak bumi menjadi gas karbon dioksida (CO2). Sebagai contoh, bakteri pendegradasi minyak bumi akan menghasilkan bioproduk seperti asam lemak, gas, surfaktan, dan biopolimer yang dapat meningkatkan porositas dan permeabilitas batuan reservoir formasi klastik dan karbonat apabila bakteri ini menguraikan minyak bumi.

Kemampuan sel mikroorganisme untuk melanjutkan pertumbuhannya sampai minyak bumi didegradasi secara sempurna bergantung pada suplai oksigen yang mencukupi dan nitrogen sebagai sumber nutrien. Seorang ilmuwan bernama Dr. D. R. Boone menemukan bahwa nitrogen tetap merupakan nutrien yang paling penting untuk degradasi bahan bakar. Selain itu keaktifan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti temperatur dan pH. Kondisi lingkungan yang tidak sesuai menyebabkan mikroba ini tidak aktif bekerja mendegradasi minyak bumi. Sebagai contoh, penambahan nutrien anorganik seperti fosfor dan nitrogen untuk area tumpahan minyak meningkatkan kecepatan bioremediasi secara signifikan.

http://gekoclay.blogspot.com/2009/03/biodegradasi-minyak-bumi-dengan.html

Nitril

Hidrolisis nitril
Nitril (R-CN) dihasilkan  bila suatu alkil halida direaksikan dengan natrium sianida dalam pelarut dimetil sulfoksida. Reaksi ini berupa reaksi eksotermik yang berlangsung dengan cepat pada suhu kamar. Senyawa nitril yang dihasilkan kemudian dihidrolisis dalam asam sambil di didihkan. Reaksi alkil halida dan sianida merupakan reaksi substitusi nukleofilik. Seperti diketahui bahwa asam HCN adalah asam lemah, sedangkan CN- adalah basa kuat,, maka seperti diharapkan basa kuat dapat menarik ion hidrogen sehingga akan terjadi reaksi eliminasi bersama reaksi substitusi.

http://www.scribd.com/doc/70220285/Pembuatan-Asam-KARBOKSILAT

KELOMPOK I (LAKTON)

Lactone (Lakton)

Lakton adalah ester siklik  yang merupakan produk kondensasi dari alkohol-OH dan asam karboksilat-COOH dalam senyawa yang sama. Ciri khas dari lakton adalah sebuah cincin yang menutup yang terdiri dari 2 atau lebih karbon yang memiliki carbonyl dan atom oksigen yang bersebelahan 

Cara penamaan lakton

                   Hitung jumlah atom karbon antara carbonyl (C=O) dan atom Oksigen. Jika ada 1 carbon, maka disebut alpha laton, jika ada dua karbon maka disebut beta lakton, kalau ada 3 atom karbon maka disebut gamma lakton.
 

 
                   Menggunakan nama ester dari lakton tersebut, yaitu dengan cara menggantikan kata asam (acid) dengan olide

 

 
                   Dinamai berdasarkan precursor dari senyawa asamnya, seperti aceto =2, propio = 3, butyro = 4, Valero =5, capro =6) yang diakhriri dengan –lactone dan prefix huruf latin yang merupakan menyatakan jumlah karbon dalan heterosiklik.

 Lakton yang lazim dijumpai pada alam misalnya, vitamin C, nepetalakton, iridomyrmex.

Vitamin C

•     Vitamin C adalah salah satu jenis vitamin yang larut dalam air dan memiliki peranan penting dalam menangkal berbagai penyakit

•     Vitamin ini juga dikenal dengan nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat.
•   Vitamin C termasuk golongan vitamin antioksidan yang mampu menangkal berbagai radikal bebas
•    Sifat vitamin C sangat mudah teroksidasi oleh panas, cahaya, dan logam
•   Sumber utama: buah-buahan seperti jeruk, 

Vitamin C merupakan senyawa yang sangat mudah larut dalam air, mempunyai sifat asam dan bersifat pereduktif yang kuat. Sifat-sifat tersebut terutama disebabkan adanya struktur enediol. Yang berkonyugasi dengan gugus karbonil dalam cincin lakton.

 

Vitamin C yang mempunyai rumus empiris C6H8O6 dalam bentuk murni merupakan Kristal putih, tidak berwarna, tidak berbau dan mencair pada suhu 190-1920C. senyawa ini bersifat reduktor kuat dan mempunyai rasa asam.

Vitamin C sangat mudah larut dalam air (1 gram dapat larut sempurna dalam 3 ml air), sedikit larut dalam alkohol (1 gram dalam 50 ml alkohol absolut atau 100 ml gliserin) dan tidak larut dalam benzene, eter, kholoroform, minyak dan sejenisnya. Walaupun vitamin C stabil dalam bentuk Kristal, tetapi mudah rusak atau terdegredari jika berada dalam bentuk larutan, terutama jika terdapat udara, logam-logam seperti Cu dan Fe dan cahaya (terutama jika vitamin C terdapat bersama-sama dengan riboflavin). Sifat yang paling utama dari vitamin C adalah kemampuan mereduksinya yang kuat dan mudah teroksidasi yang dikatalis oleh beberapa logam terutama Cu dan Ag.potensial oksidasi reduksi vitamin C pada pH 4 pada suhu 350C adalah E0=+0,116 V. Dalam larutan vitamin C menunjukan sifat asam (pH 2,5) serta mempunyai konstanta dissosiasidengan pK1=4,04 dan pK2=11,40 pada suhu 250C.

  http://id.shvoong.com/writing-and-speaking/2191118-vitamin/

Masalah :

Berdasarkan artikel diatas diketahui bahwa Vitamin C merupakan senyawa yang sangat mudah larut dalam air, mempunyai sifat asam dan bersifat pereduktif yang kuat. Sifat-sifat tersebut terutama disebabkan adanya struktur enediol. Yang berkonyugasi dengan gugus karbonil dalam cincin lakton.bagaimana struktur enediol yang berkonjugasi dengan karbonil dalam cincin lakton ?