Tetraethyl lead (TEL) merupakan senyawa logam yang memiliki peran signifikan dalam sejarah industri otomotif dan bahan bakar minyak bumi selama beberapa dekade. Senyawa ini dikenal sebagai aditif bensin yang digunakan untuk meningkatkan angka oktan dan mencegah ketukan mesin (engine knocking).
Senyawa kimia dengan rumus molekul (C₂H₅)₄Pb ini telah mengalami perjalanan panjang dari penemuan, penggunaan massal, hingga pelarangan global karena dampak negatifnya terhadap kesehatan dan lingkungan. Artikel ini akan membahas secara mendalam mengenai Tetraethyl lead, fungsinya, serta bagaimana penerapannya dalam berbagai bidang industri. Yuk simak sampai habis!
Apa itu Tetraethyl Lead (TEL)?
Tetraethyl Lead adalah senyawa kimia berbentuk cairan tidak berwarna dengan bau aromatik yang terdiri dari empat gugus etil (C₂H₅) yang terikat pada atom timbal (Pb). Senyawa ini pertama kali disintesis pada tahun 1854 oleh kimiawan Jerman bernama Karl Jacob Löwig, namun aplikasi industrinya baru dikembangkan pada awal abad ke-20 oleh Thomas Midgley Jr. dari General Motors.
TEL memiliki titik didih sekitar 200°C dan kelarutan yang rendah dalam air, tetapi larut dengan baik dalam pelarut organik seperti benzena dan etanol. Senyawa ini dikenal sangat beracun dan dapat diserap melalui kulit, saluran pernapasan, maupun saluran pencernaan, yang menjadikannya berbahaya bagi manusia dan lingkungan.
Sejarah Singkat TEL
Penemuan aplikasi TEL sebagai aditif bahan bakar merupakan tonggak penting dalam industri otomotif. Pada tahun 1921, tim peneliti yang dipimpin oleh Thomas Midgley Jr. menemukan bahwa penambahan sejumlah kecil TEL ke dalam bensin dapat secara signifikan mengurangi fenomena “knocking” (ketukan) pada mesin pembakaran internal.
Perusahaan Ethyl Corporation didirikan pada tahun 1923 sebagai usaha patungan antara General Motors dan Standard Oil untuk memproduksi dan memasarkan TEL sebagai aditif bensin. Produk ini kemudian dikenal sebagai “ethyl gasoline” atau “bensin bertimbal” dan segera menjadi standar industri di seluruh dunia.
Fungsi Utama TEL
1. Anti-Knocking Agent
Tetraethyl lead lebih sering digunakan sebagai anti-knocking agent atau zat anti-ketuk dalam bahan bakar kendaraan bermotor. Knocking adalah fenomena pembakaran prematur yang terjadi pada mesin bensin, di mana campuran udara-bahan bakar terbakar sebelum waktu yang tepat, menyebabkan suara ketukan dan dapat merusak mesin.
TEL bekerja dengan cara mengubah karakteristik pembakaran bensin. Saat bensin terbakar, TEL terurai menjadi partikel-partikel timbal yang mengganggu reaksi radikal bebas dalam proses pembakaran. Hal ini mencegah terjadinya autoignition (penyalaan sendiri) dari campuran bahan bakar sebelum percikan busi, sehingga meningkatkan nilai oktan bensin.
2. Peningkat Angka Oktan
Salah satu fungsi penting TEL adalah kemampuannya meningkatkan angka oktan bahan bakar. Penambahan hanya 1 gram TEL per galon bensin dapat meningkatkan nilai oktan hingga 10-15 poin. Ini memungkinkan produsen bensin mencapai angka oktan tinggi tanpa proses penyulingan yang mahal atau menambahkan komponen hidrokarbon bernilai oktan tinggi dalam jumlah besar.
3. Pelindung Katup Mesin
TEL juga berfungsi sebagai pelumas untuk katup mesin. Residu timbal yang terbentuk selama pembakaran membentuk lapisan pada permukaan katup dan dudukannya, mencegah keausan dan memperpanjang umur komponen mesin.
4. Meningkatkan Efisiensi Bahan Bakar
Dengan angka oktan yang lebih tinggi, bahan bakar dapat terbakar lebih merata dan efisien, menghasilkan tenaga yang lebih besar dengan konsumsi bahan bakar yang lebih sedikit.
Penerapan TEL dalam Berbagai Bidang
1. Industri Otomotif
Penerapan terbesar TEL adalah dalam industri otomotif sebagai aditif bensin. Selama lebih dari 60 tahun, TEL menjadi komponen standar dalam bensin kendaraan bermotor di seluruh dunia. Penggunaannya memungkinkan pengembangan mesin dengan rasio kompresi lebih tinggi, yang menghasilkan tenaga lebih besar dan efisiensi bahan bakar yang lebih baik.
2. Industri Penerbangan
Dalam penerbangan, TEL masih digunakan dalam avgas (aviation gasoline) untuk pesawat berpiston kecil. Avgas grade 100LL (low lead) masih mengandung TEL meskipun dalam jumlah yang lebih rendah. Ini karena mesin pesawat terbang memerlukan bahan bakar dengan angka oktan yang sangat tinggi untuk operasi yang aman, dan alternatif bebas timbal belum sepenuhnya tersedia atau teruji untuk semua jenis mesin pesawat.
3. Bahan Bakar Balap
Sebelum pelarangannya, TEL banyak digunakan dalam bahan bakar untuk mobil balap. Konsentrasi tinggi TEL memungkinkan penggunaan rasio kompresi ekstrem yang menghasilkan tenaga lebih besar. Namun, saat ini sebagian besar seri balap mobil telah beralih ke bahan bakar bebas timbal.
4. Aplikasi Militer
TEL juga memiliki aplikasi dalam bidang militer, terutama untuk kendaraan dan peralatan yang memerlukan performa tinggi. Beberapa peralatan militer lama masih dirancang untuk menggunakan bahan bakar bertimbal.
Baca juga: Mengenal Bahan Bakar Traktor dan Jenis-Jenisnya, Termasuk Biodiesel!
Dampak Lingkungan dan Kesehatan Akibat TEL
Meskipun memiliki keunggulan teknis, TEL telah terbukti menimbulkan dampak serius terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Timbal yang dilepaskan ke udara saat pembakaran bensin bertimbal dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan, termasuk:
- Kerusakan sistem saraf dan penurunan IQ, terutama pada anak-anak
- Gangguan perkembangan janin pada ibu hamil
- Masalah ginjal dan sistem kardiovaskular
- Gangguan darah dan sistem kekebalan
Timbal juga terakumulasi dalam tanah dan air, mencemari ekosistem dan memasuki rantai makanan. Pencemaran timbal bersifat persisten dan dapat bertahan dalam lingkungan selama bertahun-tahun. Akumulasi timbal di lingkungan dapat berdampak buruk pada ekosistem dan kesehatan satwa liar. Tanah yang tercemar timbal juga membutuhkan proses remediasi yang mahal dan kompleks.
Pelarangan Global dan Alternatif
Karena dampak negatifnya, penggunaan TEL dalam bensin kendaraan bermotor telah dilarang di sebagian besar negara. Amerika Serikat mulai mengurangi kadar timbal dalam bensin pada tahun 1973 dan melarang sepenuhnya pada tahun 1996. Uni Eropa melarang bensin bertimbal pada tahun 2000, sementara negara-negara berkembang mengikuti dalam dekade berikutnya.
Sebagai pengganti TEL, industri minyak beralih ke berbagai aditif alternatif seperti:
- MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether)
- ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether)
- MMT (Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl)
- Alkohol seperti etanol dan metanol
- Peningkatan proses penyulingan untuk menghasilkan bensin bernilai oktan tinggi
Kesimpulan
TEL (Tetraethyl Lead) merupakan contoh menarik dari inovasi yang memberikan manfaat signifikan dalam jangka pendek namun menimbulkan konsekuensi jangka panjang yang serius. Penemuan dan penggunaan TEL memungkinkan kemajuan pesat dalam teknologi otomotif selama sebagian besar abad ke-20, tetapi biaya lingkungan dan kesehatannya terbukti terlalu tinggi.
Saat ini, hampir seluruh dunia telah meninggalkan penggunaan TEL dalam bahan bakar kendaraan bermotor, dengan pengecualian untuk beberapa aplikasi khusus seperti avgas. Peralihan global ke bahan bakar bebas timbal merupakan contoh keberhasilan kebijakan lingkungan dan kesehatan masyarakat, meskipun dampak dari penggunaan TEL selama puluhan tahun masih dapat dirasakan di beberapa area yang terkontaminasi.
Meskipun TEL kini sebagian besar telah menjadi catatan sejarah, pemahaman tentang senyawa ini dan dampaknya tetap penting sebagai pelajaran tentang bagaimana inovasi teknologi harus selalu mempertimbangkan dampak jangka panjang terhadap kesehatan dan lingkungan.Hubungi kontak Solar Industri untuk kebutuhan bahan bakar anda. Solar Industri juga menyediakan bahan bakar biodiesel.
