Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Setiap kendaraan bermotor tentunya membutuhkan oli agar performa mesin kendaraan tetap optimal, tapi tahukah Anda kandungan apa yang ada di dalam oli? Apapun jenis olinya, yang jelas setiap oli mesin ini mengandung minyak mentah dan juga zat aditif yang berbeda-beda. Setidaknya ada tiga jenis oli kendaraan yakni oli mineral, oli sintetis, dan oli semi-sintetis. Masing-masing oli itu memiliki komposisi yang berbeda. Namun basisnya dipastikan minyak mentah atau polimer. Zat aditif pada oli digunakan untuk meningkatkan oli dasar menjadi pelumas dengan performa tinggi. Dengan menggunakan base oil yang sama, banyak oli yang berbeda dapat diproduksi dengan menambahkan zat aditif yang berbeda akan menghasilkan sifat unik untuk kegunaannya. Salah satu unsur dalam kandungan oli mesin yang perlu diketahui yaitu Nitrogen (N). Oleh karena itu, pengujian total nitrogen dalam oli mesin penting untuk dilakukan untuk menjaga kualitasnya. Berdasarkan American Society for Testing and Materials, ASTM D 3228-03, Analisa total nitrogen dalam oli mesin dapat dilakukan dengan menggunakan metode Kjeldahl. Analisa total nitrogen dengan metode Kjeldahl saat ini lebih disarankan dengan menggunakan rangkaian instrument Kjeldahl yang terdiri dari alat digester yang dilengkapi dengan aspiration pump dan penetralisir asap, dan alat destilasi yang dilengkapi dengan sistem titrasi, dan bukan secara konvensional menggunakan glassware.  

Oli Mesin

Semua jenis oli pada dasarnya sama, yakni sebagai bahan pelumas agar mesin berjalan mulus dan bebas gangguan. Sekaligus berfungsi sebagai pendingin dan penyekat. Oli mengandung lapisan-lapisan halus, berfungsi mencegah terjadinya benturan antar logam dengan logam komponen mesin seminimal mungkin, mencegah goresan atau keausan. Untuk beberapa keperluan tertentu, aplikasi khusus pada fungsi tertentu, oli dituntut memiliki sejumlah fungsi-fungsi tambahan. Bahan utama oli adalah base oil. Pada saat ini, base oil bisa didapatkan dengan dua cara yang pertama mengolah dari minyak bumi atau crude oil sedangkan yang kedua dari sisa penggunaan oli atau oli bekas. Base oil yang didapat dari crude oil didapatkan dengan cara destilasi untuk memisahkan kandungan-kandungan yang dimiliki minyak bumi. Dari proses destilasi tersebut 10% hingga 15% base oil bisa disarikan selain gas, LPG, bensin, kerosin, solar, dan aspal. Cara kedua adalah dengan memurnikan kembali oli bekas yang sudah digunakan. Oli sendiri secara garis besar merupakan campuran dari 80% base oil dan 20% zat aditif.
 

1. Oli Mineral

Oli mineral terbuat dari minyak mentah. Saat pertama kali diekstrak dan masuk tempat penyulingan, minyak mentah terlebih dahulu melewati sejumlah proses pengolahan untuk menyaring kotoran sebanyak mungkin. Oli jenis ini berisi hidrokarbon yang kaya oksigen ataupun tidak. Tak menutup kemungkinan juga berisi sulfur atau nitrogen. Setelah proses selesai akan ada aditif yang ditambahkan untuk menambah performanya.

2. Oli Sintetis

Oli Sintetis biasanya terdiri atas Polyalphaolifins yang diambil dari bagian terbersih dari pemilahan dari oli mineral, yakni gas. Senyawa ini kemudian dicampur dengan oli mineral. Inilah mengapa oli sintetis bisa dicampur dengan oli mineral dan sebaliknya. Basis yang paling stabil adalah polyol-ester (bukan bahan baju polyester), yang paling sedikit bereaksi bila dicampur dengan bahan lain. Oli sintetis cenderung tidak mengandung bahan karbon reaktif, senyawa yang sangat tidak bagus untuk oli karena cenderung bergabung dengan oksigen sehingga menghasilkan acid (asam). Pada dasarnya, oli sintetis didesain untuk menghasilkan kinerja yang lebih efektif dibandingkan dengan oli mineral.

Lalu apa gunanya zat aditif? Untuk memastikan oli bisa memberikan performa optimal tentunya membutuhkan zat aditif yang ditambahkan, baik itu untuk oli mineral ataupun oli sintetis. Berikut ini ada sejumlah zat aditif yang digunakan pada oli kendaraan yaitu oxidation inhibitor, detergent, dispersan, antifoam, anti-wear, corrosion inhibitor, viscosity index, dan anti-freeze. Semua aditif yang ada pada oli kendaraan berbeda-beda tergantung spesifikasi oli tersebut, oli sintetis cenderung memiliki aditif yang paling banyak dari oli semi-sintetis atau oli mineral.

Penentuan Nitrogen dalam Oli Mesin menurut Metode Kjeldahl

Metode Kjeldahl memiliki presisi dan reproduktifitas yang tinggi serta aplikasinya yang sederhana, sehingga metode ini merupakan metode yang paling banyak digunakan dalam penentuan total nitrogen.  

Penentuan nitrogen dalam oli mesin dilakukan dalam tiga tahap yaitu tahap destruksi, destilasi dan titrasi.

1. Tahap Destruksi Sampel

Sebelum destruksi dilakukan sampel disiapkan dengan cara, sampel oli mesin diaduk dengan menggunakan magnetic stirrer pada 700 rpm, kemudian sejumlah sampel ditimbang dengan menggunakan wadah penimbangan bebas nitrogen dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan dengan katalis, asam sulfat dan hidrogen peroksida dan dibuatkan juga beberapa blanko yang adalah bahan kimia tadi tanpa sampel. Kemudian sampel siap untuk didestruksi dengan menggunakan instrumen destruksi yang disambungkan dengan aspiration pump dan penetralisir asap untuk menetralisir asap yang dihasilkan selama proses destruksi. Proses destruksi dilakukan secara ramping yaitu selama 80 menit pada suhu 150 °C, ditambah 80 menit pada suhu 250 °C, dan ditambah 80 menit pada suhu 420 °C.

2. Tahap Destilasi dan Tahap Titrasi

Setelah proses digesti dilakukan, tabung reaksi yang berisikan sampel atau blanko hasil digesti dibiarkan mendingin hingga kisaran suhu 50-60 °C, sementara itu instrumen destilasi dan titrasi disiapkan untuk melanjutkan prosesnya. Setelah suhu sampel mencapai 50-60 °C sampel dilanjutkan dengan tahap destilasi dan titrasi. Tahap ini dapat dilakukan secara konvensional dengan rangkaian alat glassware. Namun sistem ini sangat beresiko terjadinya kebocoran maupun kecelakaan kerja saat analisa berlangsung karena rangkaian alat yang mudah pecah. Selain itu, analisis dengan menggunakan glassware dapat menghabiskan waktu yang cukup lama untuk terkumpulnya semua destilat dan dikhawatirkan destilat yang dihasilkan kurang optimal. Oleh karena itu, analisis dengan menggunakan instrumen adalah solusi yang tepat. Selanjutnya tahap titrasi dapat dilakukan juga dengan instrumen titrator eksternal ataupun instrumen distilasi yang telah dilengkapi sistem titrasi.

Penggunaan instrumen sangat tepat untuk digunakan karena berbagai alasan, yaitu:

1. Destilasi dan titrasi dapat berlangsung lebih cepat dengan waktu yang diperlukan hanya 4 menit untuk satu pengujian;
2. Hasil destilasi yang bebas dari kontaminan;
3. Adanya pompa pendorong dapat mengoptimalkan destilat yang dihasilkan;
4. Lebih mudah dalam melakukan analisis karena penambahan reagen dilakukan secara otomatis pada sistem instrumen dibandingkan dengan menggunakan glassware yang harus dilakukan secara manual sehingga penggunaan instrumen diyakini akan lebih aman untuk analis;
5. Instrumen yang dilengkapi safety guard sehingga lebih aman untuk analis.
6. Hasil destilasi dan titrasi dengan tingkat presisi dan reproduktifitas yang tinggi.
7. Instrumen yang digunakan sudah terstandarisasi secara global dan mengikuti metode standar ASTM D 3228-03 yang sesuai dengan pengujian Nitrogen untuk oli mesin.

Contoh rangkaian instrumen penentuan nitrogen dalam oli mesin ditampilkan pada Gambar 1 di bawah ini.

Gambar 1. Contoh rangkaian instrumen penentuan nitrogen

Referensi:

ASTM D 3228 – 03 Total Nitrogen in Lubricating Oils and Fuel Oils by Modified Kjeldahl Method

Rizki Pratama. 2018. Bahan Dasar Utama Pelumas. Detikoto. Diakses pada 27 April 2023 Pukul 11.33 WIB. https://oto.detik.com/berita/d-4223959/bahan-dasar-utama-pelumas

Totalenergis. 2021. Mengenal Apa Saja Kandungan yang Ada pada Oli Kendaraan Anda. Diakses pada 27 April 2023 Pukul 11.34 WIB. https://totalenergies.id/id/artikel/tips-saran/mengenal-apa-saja-kandungan-yang-ada-pada-oli-kendaraan-anda

Velp Scientifica. 2015. Application Note: N Determination in Engine Oil according to the Kjeldahl Method. Velp Scientifica. Italy.

Wikipedia. 2022. Oli Mesin. Media Wiki. Diakses pada 27 April 2023 Pukul 09.00 WIB. https://id.wikipedia.org/wiki/Oli_mesin#Jenis