Perpustakaan Digital ITB

Salah satu permasalahan dalam industri minyak bumi adalah pembentukan agregat molekul asphaltene. Asphaltene merupakan fraksi minyak bumi yang mengandung cincin aromatik polisiklik. Keberadaan heteroatom pada molekul asphaltene dapat meningkatkan interaksi antarmolekul dan kemampuan agregasi asphaltene. Pemodelan komputasi dilakukan untuk mempelajari pengaruh keberadaan heteroatom pada mekanisme agregasi molekul asphaltene. Model molekul asphaltene telah dihitung menggunakan perangkat lunak ORCA dengan fungsional B3LYP, koreksi dispersi D4, dan himpunan basis def2-SVP. Molekul asphaltene dimodelkan sebagai suatu senyawa aromatik polisiklik yang mengandung satu gugus rantai alifatik dengan variasi heteroatom N, O, atau S pada empat posisi. Perhitungan dilakukan terhadap monomer dan dimer model molekul asphaltene untuk mewakili molekul dan agregat asphaltene. Analisis kecenderungan molekul asphaltene dalam pembentukan dimer dilakukan dengan meninjau HOMO dan LUMO, potensial elektrostatik, dan kemampuan delokalisasi pada monomer serta parameter termodinamika, reduced density gradient, independent gradient model, dan atoms in molecules pada dimer. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa substitusi heteroatom di sekitar bagian aromatik molekul asphaltene dapat meningkatkan kebolehpolaran molekul asphaltene dan mendukung terjadinya interaksi ?. Ketika heteroatom terletak jauh dari cincin aromatik, terjadi pergeseran rapat elektron mengikuti posisi heteroatom yang menyebabkan adanya kecenderungan kuat pembentukan ikatan hidrogen. Kespontanan pembentukan dimer molekul asphaltene didorong oleh faktor entalpi. Jenis interaksi yang terjadi secara dominan antara kedua molekul asphaltene berupa interaksi ? dan ikatan hidrogen. Kekuatan ikatan hidrogen dipengaruhi oleh jenis dan ukuran orbital terlokalisasi yang merupakan karakter dari masing-masing heteroatom.