Perpustakaan Digital ITB

Asphaltene adalah fraksi paling berat yang ditemukan di dalam minyak bumi dan batu bara. Berdasarkan kelarutannya, molekul asphaltene didefinisikan sebagai fraksi yang larut dalam aromatik namun tidak dapat larut dalam senyawa n-alkana. Struktur molekul asphaltene secara umum terdiri dari hidrokarbon poliaromatik (PAH), memiliki gugus samping berupa rantai alifatik, dan memilki heteroatom seperti N, O, S. Molekul asphaltene dari sumber yang berbeda mempunyai struktur yang berbeda juga. Pelarut, heteroatom, dan temperatur merupakan faktor dapat mempengaruhi pembentukan agregat pada molekul asphaltene. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah mempelajari pengaruh heteroatom, pelarut, dan temperatur terhadap proses agregasi asphaltene. Selain itu, interaksi yang terjadi pada sistem juga turut dianalisis. Simulasi MD (Dinamika Molekul) dilakukan pada molekul asphaltene dalam berbagai sistem pelarut antara lain air, heksana, dan toluena dengan variasi temperatur. Temperatur yang digunakan untuk simulasi adalah 300 K, 330 K, dan 360 K, dengan tekanan 1 bar. Molekul asphaltene yang digunakan dalam penelitian ini merupakan model asphaltene CA21 yang dimodifikasi dengan penambahan rantai alkil dan variasi posisi serta jenis heteroatom. Semua simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak GROMACS versi 2024.3. Setelah simulasi MD, analisis trayektori seperti perhitungan jarak minimum antar molekul dan distribusi fungsi radial (RDF) telah dilakukan. Berdasarkan analisis trayektori, asphaltene hanya teragregasi dalam pelarut air. Di dalam pelarut heksana, asphaltene tidak teragregasi dengan stabil, sedangkan dalam toluena tidak teragregasi. Perilaku yang berbeda ditunjukkan oleh sistem asphaltene model O4 dalam pelarut heksana dan toluena. Asphaltene model O4 dapat membentuk ikatan hidrogen O---H pada ujung rantai alifatik antar molekul. Kenaikan temperatur dapat membuat asphaltene teragregasi lebih cepat. Posisi 3 pada gugus alifatik membentuk agregasi lebih lama dibandingkan posisi lainnya dengan urutan kecepatan agregasi S>N>O. Hasil RDF menunjukkan jarak interaksi antar molekul asphaltene yang disimulasikan pada penelitian ini < 1 nm. Hal tersebut menandakan interaksi ?-? yang terjadi sebagian besar adalah paralel atau paralel offset.