MAKALAH
PROSES INDUSTRI KIMIA 1
Oleh
:
Yaniar
Munjiha 114110020
Erwan
Sudrajat 114110025
Rigitha
Ferdian H 114110027
Ibrahim
Maulana 114110035
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
SERPONG
2012
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pupuk merupakan suatu bahan yang
digunakan untuk mengubah sifat fisik, kimia atau biologi tanah sehingga menjadi
lebih baik bagi pertumbuhan tanaman. Pupuk telah lama digunakan terutama para
petani untuk meyuburkan tanaman, petama kali pupuk ditemukan oleh Justus Von Liebig seorang ahli
kimia dari jerman, pupuk tersebut berupa tulang yang dihaluskan kemudian
penemuanya dikembangkan lagi oleh John Bannet. Definisi pupuk mancakup sebagian
besar dari belerang dan nitrogen.
Saat
ini pupuk banyak di dunia terus meningkat sesuai dengan pertambahan luas areal
pertanian. Upaya pembudidayaan tanaman dengan pupuk za meruapakan pilihan
terbaik untuk memenuhi kebutuhan unsure hara belerang, tetapi tidak baik jika
digunakan berlebihan. Dengan pupuk ini diharapkan tanaman berkembang dengan
baik sehingga dalam tanaman terdapat siklus kehidupan.
TUJUAN
Mengetahui
tentang sejarah pupuk, pengertian pupuk ZA, bahan pembuatan pupuk ZA dalam
industri cara pembuatan dan aplikasinya.
BATASAN MASALAH
Batasan
dalam makalah ini adalah terbatas pada pengertian dan pembuatan pupuk ZA dalam
industri.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sejarah dan Definisi
Pupuk Za
Di daratan Inggris, tepatnya di
Harpenden, dekat lingkaran puing-puing kuil Romawi, satu rumah besar telah
dibangun pada awal abad ketiga belas. Rothamsted Manor, terbuat dari bata dan
kayu, dikelilingi pagar dan parit yang lebar, luasnya 120 hektar, telah dihuni
oleh beberapa generasi sekian abad, sampai seorang anak delapan tahun
mewarisinya pada 1814, bernama John Bannet Lawes.
Lawes bersekolah di Eton, kemudian melanjutkan ke Oxford, disana ia belajar geologi dan kimia. Di sekolah cambangnya tumbuh subur, namun ia tak mendapatkan gelar. Saat kembali ke Rothamsted, ia lalu melakukan sebuah teknik pengolahan tanah yang akhirnya mengubah cara orang bertani sejak saat itu.
Kisah John Bannet Lewis dimulai dengan tulang, kata sebagian orang berhubungan dengan kapur. Sebelumnya, selama berabad-abad para petani Hertfordshire telah menggali kapur sisa mahluk laut purba yang terkubur di bawah lapisan lempung tanah mereka untuk ditebarkan pada parit-parit di sekitar lading mereka, karena telah terbukti menyuburkan tanaman lobak dan biji-bijian. Dari kuliahnya di Oxpord, Lawes tahu bahwa kapur yang ditebarkan di ladang-ladang bukan merupakan makanan tambahan bagi tanaman, melainkan bahan melunakkan tanah sehingga tidak terlalu asam. Jadi, apa sesungguhnya yang menyebabkan tanaman lebih subur?
Seorang ahli kimia jerman, justus Von Liebig, tidak lama sebelumnya mencatat bahwa tulang-tulang yang dijadikan tepung dapat mengembalikan kebugaran tanah. Setelah direndam dahulu dalam asam sulfat encer, tulisnya, bubuk tulang itu bahkan lebih mudah dicerna. Lawes mencobanya di ladang lobak, dan ia terkesan.
Justus von Liebig dikenang sebagai pelopor industry pupuk, tetapi ia mungkin tak berkeberatan andai ia bisa menukar kehormatan itu dengan sukses luar biasa yang diraih oleh John Bannet Lawes. Von Liebig tidak pernah berpikir untuk mematenkan prosesnya. Setelah sadar betapa merepotkan bagi para petani yang sibuk untuk membeli, merebus, dan menggiling tulang, kemudian membeli asam sulfat dari pabrik gas di London untuk merendam bubuk tulang, dan menggiling hasilnya yang menjadi keras lagi. Dan, Lawes justru mematenkan metode itu atas namanya sendiri. Dengan paten di tangan, ia membangun pabrik pupuk buatan pertama di dunia di Rothmasted tahun 1841. Tidak lama kemudian ia menjual “superfosfat” kepada semua tetangganya.
Lawes bersekolah di Eton, kemudian melanjutkan ke Oxford, disana ia belajar geologi dan kimia. Di sekolah cambangnya tumbuh subur, namun ia tak mendapatkan gelar. Saat kembali ke Rothamsted, ia lalu melakukan sebuah teknik pengolahan tanah yang akhirnya mengubah cara orang bertani sejak saat itu.
Kisah John Bannet Lewis dimulai dengan tulang, kata sebagian orang berhubungan dengan kapur. Sebelumnya, selama berabad-abad para petani Hertfordshire telah menggali kapur sisa mahluk laut purba yang terkubur di bawah lapisan lempung tanah mereka untuk ditebarkan pada parit-parit di sekitar lading mereka, karena telah terbukti menyuburkan tanaman lobak dan biji-bijian. Dari kuliahnya di Oxpord, Lawes tahu bahwa kapur yang ditebarkan di ladang-ladang bukan merupakan makanan tambahan bagi tanaman, melainkan bahan melunakkan tanah sehingga tidak terlalu asam. Jadi, apa sesungguhnya yang menyebabkan tanaman lebih subur?
Seorang ahli kimia jerman, justus Von Liebig, tidak lama sebelumnya mencatat bahwa tulang-tulang yang dijadikan tepung dapat mengembalikan kebugaran tanah. Setelah direndam dahulu dalam asam sulfat encer, tulisnya, bubuk tulang itu bahkan lebih mudah dicerna. Lawes mencobanya di ladang lobak, dan ia terkesan.
Justus von Liebig dikenang sebagai pelopor industry pupuk, tetapi ia mungkin tak berkeberatan andai ia bisa menukar kehormatan itu dengan sukses luar biasa yang diraih oleh John Bannet Lawes. Von Liebig tidak pernah berpikir untuk mematenkan prosesnya. Setelah sadar betapa merepotkan bagi para petani yang sibuk untuk membeli, merebus, dan menggiling tulang, kemudian membeli asam sulfat dari pabrik gas di London untuk merendam bubuk tulang, dan menggiling hasilnya yang menjadi keras lagi. Dan, Lawes justru mematenkan metode itu atas namanya sendiri. Dengan paten di tangan, ia membangun pabrik pupuk buatan pertama di dunia di Rothmasted tahun 1841. Tidak lama kemudian ia menjual “superfosfat” kepada semua tetangganya.
Pabrik pupuknya pindah kelahan yang lebih besar dekat Greenwich di sungai Thames. Sewaktu penggunaan bahan penyubur tanah kimiawi menyebar, pabrik-pabrik Lawes makin banyak, dan daftar produknyapun bertambah panjang. Produknya tidak hanya bubuk tulang dan mineral fosfat, tetapi juga dua pupuk nitrogen: natrium nitrat dan ammonium sulfat (keduanya belakangan digantikan dengan ammonium nitrat yang lazim digunakan sekarang). Lagi-lagi, Von Liebig yang telah menemukan nitrogen sebagai komponen penting asam-asam amino dan asam-asam nukleat yang vital bagi tumbuhan itu terlambat berfikir untuk memanfaatkan temuannya. Sementara Von Liebig sibuk menerbitkan temuannya, lawes mematenkan campuran nitratnya.
Untuk
mempelajari mana pupuk yang paling efektif, 1834 Lawes memulai rangkaian lahan
uji yang masih diterapkan sampai sekarang, yang menjadikan Rothamsted Research
baik sebagai pusat penelitian pertanian paling tua di dunia, juga sebagai
tempat eksperimen lapangan berkelanjutan yang paling lama di dunia. Lawes dan
John Henry Gilbert, ahli kimia yang menjadi mitranya selama 60 tahun, yang
sama-sama menjadi sasaran kebencian Justus von Liebig, mulai dengan menanami
dua bidang ladang: yang satu ditanami lobak, yang lain ditanami gandum. Mereka
membagi keduanya dalam 24 lajur, kemudian menerapkan perlakuan yang berbeda
kepada setiap lajur.
Kombinasi-kombinasi
yang diterapkan meliputi pemakaian pupuk nitrogen dalam jumlah banyak, sedikit,
atau tidak sama sekali; pemakaian bubuk tulang mentah, superfosfat buatannya,
atau tanpa fosfat sama sekali; pemakaian mineral-mineral seperti senyawa
kalium, magnesium, belerang, natrium; dan pemakaian pupuk kandang mentah atau
pupuk kandang olahan. Ada lajur yang ditaburi batu kapur setempat, ada yang
tidak. Tahun-tahun berikutnya, sebagai plot dirotasi dengan jelai, kacang,
havermut, semanggi, dan kentang. Sebagian lajur diistirahatkan secara berkala,
sebagian lain ditanami terus menerus dengan tumbuhan yang sama. Sebagian
difungsikan sebagai control, tanpa penambahan apa pun.
1850-an, hasil panen bertambah ketika pupuk nitrogen dan fosfat diberikan, sedangkan penambahan mineral mikro berpengaruh baik terhadap sebagian tanaman, tapi berpengaruh buruk kepada tanaman lain. Bersama Gilbert, setelah pengambilan sampel yang sangat cermat dan pencatatan hasil-hasilnya, Lawes bersedia menguji teori apapun – entah ilmiah, awam, atau tidak masuk akal – tentang apa yang membantu pertumbuhan tanaman. Menurut George Vaughn Dyke, penulis biografinya, percobaannya meliputi pembuatan superfosfat dari tepung gading, dan melumuri tanaman dengan madu. Satu eksperimen yang masih dilakukan sampai sekarang adalah tidak menggunakan tanaman pangan sama sekali, tapi hanya menggunakan rumput.
Sehamparan padang penggembalaan purba tidak jauh dari Rothamsted Manor dibagi menjadi lajur-lajur dan diberi perlakuan dengan bermacam-macam senyawa nitrogen anorganik dan penambahan mineral. Belakangan Lawes dan Gilbert menambahkan tepung ikan serta pupuk kandang dari ternak yang diberi bermacam-macam makanan. Dalam abad kedua puluh, dengan peningkatan hujan asam, lajur-lajur itu dibagi lagi, sebagian ditaburi kapur untuk menguji pertumbuhan dalam kondisi angka pH atau keasaman berbeda-beda.
Dari eksperimen di ladang rumput ini,
mereka melihat bahwa walaupun pupuk nitrogen anorganik membuat rumput pakan
tumbuh setinggi pinggang, namun keanekaragaman hayati menjadi korban. Sementara
50 spesies rumput, gulma, kacang-kacangan, dan sayur-sayuran bisa tumbuh di
lajur-lajur yang tidak diberi pupuk, lajur-lajur bersebelahan yang diberi
nitrogen hanya ditumbuhi dua atau tiga spesies. Karena petani tidak ingin benih
tumbuhan lain bersaing dengan benih yang mereka tanam, mereka tidak
berkeberatan dengan hasil tersebut, tetapi tidak demikian dengan alam.
Itu
suatu paradoks, tetapi begitu juga Lawes. Pada 1870-an, setelah menjadi kaya
raya, ia menjual bisnis pupuknya tetapi gairahnya untuk bereksperimen ia
lanjutkan. Di antara beberapa hal yang diperhatikannya adalah berapa lama
sebidang lahan dapat ditanami tanpa henti. Penulis biografinya mencatat bahwa
ia pernah mengatakan bahwa petani mana pun yang berfikir dapat “menghasilkan
panen sama bermutu entah ketika ia menggunakan beberapa kilogram bahan kimia
atau ketika menggunakan sekian ton pupuk kandang,” petani itu hanya berhayal.
Lawes memberikan nasihat kepada siapa pun yang bertanam sayuran dan biji-bijian
bahwa, kalau ia yang melakukannya, ia akan “memilih sebuah tempat yang
memungkinkan pasokan besar pupuk kandang dengan harga murah”.
Perkembangan berikutnya semakin pesat, dengan ditemukannya teknologi dan metode pembuatan pupuk, industri-industri pertanian semakin giat berproduksi. Hingga tiba sebuah revolusi, khususnya di dunia ketiga seperti di Indonesia, yaitu revolusi hijau, dimana intensifikasi dan massifikasi pertanian digenjot. Dengan logika efisiensi, kecepatan, dan produksi massal, penggunaan pupuk pun semakin massif. negara penghasil pangan seperti Indonesia pun pada akhirnya memperoleh surplus dan bebas pangan. Namun, luapan kegembiraan nasional ini cuma beberapa dasawarsa saja, kini kita kembali terseok-seok dengan produksi nasional kita. Kini kita bertarung dengan kualitas dan keberlanjutan produksi, dimana kebutuhan meningkat, semakin banyak mulut yang ingin diberi makan, sementara lahan semakin sempit dan kualitas lahan yang menurun drastis.
Pupuk ZA adalah pupuk kimia
buatan yang dirancang untuk memberi tambahan hara nitrogen dan belerang bagi tanaman. Nama ZA
adalah singkatan dari istilah bahasa
Belanda, zwavelzure ammoniak, yang berarti amonium sulfat (NH4SO4).
Pada umumnya, amonium sulfat banyak digunakan sebagai pupuk untuk memberikan
unsur hara nitrogen dan sulfur pada tanaman pertanian dan perkebunan. Amonium
sulfat merupakan pupuk yang baik bagi tanaman padi, tanaman jeruk,
tumbuhan-tumbuhan yang merambat, dan terutama dapat digunakan untuk tanah
yang mempunyai pH yang tinggi. Adapun fungsi dari unsur hara nitrogen dan
hara sulfur bagi tanaman yaitu sebagai berikut :
a)
unsur hara nitrogen
·
membuat tanaman menjadi lebih hijau,
segar, dan banyak mengandung butir hijau daun yang penting dalam
fotosintetis.
·
mempercepat pertumbuhan tanaman (tinggi,
jumlah anakan, cabang, dan sebagainya).
· menambahkan
kandungan protein hasil panen.
b b ) unsur
hara sulfur
·
membuat pembentukan butir hijau daun
(chlorophyl), sehingga daun menjadi lebih hijau.
· menambahkan
kandungan protein dan vitamin hasil panen.
·
berperan sebagai sintesa minyak
yang berguna bagi proses pembuahan zat gula.
Di samping
digunakan sebagai pupuk, amonium sulfat juga digunakan sebagai nutrisi penambah
kadar nitrogen dalam proses fermentasi, sebagai campuran cairan pemadam
kebakaran, penyamakan, makanan ternak, termasuk proses pembuatan makanan
(Hal. 726-728, Kirk-Othmer, 1994).
Ammonium Sulfat (ZA) merupakan
salah satu jenis pupuk sintetis yang mengandung unsur hara N. Unsur hara N yang berasal dari Urea dan ZA
merupakan hara makro utama bagi tanaman selain P dan K dan seringkali menjadi
factor pembatas dalam produksi tanaman. Menurut Gardner dkk, (1991), definisi N membatasi pembesaran sel dan pembelahan
sel. N berperan sebagai bahan penyusun klorofil dan asam amino, pembentukan
protein, esensial bagi aktivasi karbohidrat, dan komponen enzim, serta
menstimulasi perkembangan dan aktivitas akar serta meningkatkan penyerapan
unsur-unsur hara yang lain (Olson dan Kurtz, 1982).
Wujud pupuk ini
butiran kristal mirip garam dapur dan terasa asin di lidah. Pupuk ini
higroskopis (mudah menyerap air) walaupun tidak sekuat pupuk urea. Karena ion sulfat
larut secara kuat, sedangkan ion amonium lebih lemah, pupuk ini berpotensi
menurunkan pH tanah yang terkena
aplikasinya. Sifat ini perlu diperhatikan dalam penyimpanan dan pemberiannya.
Pupuk ZA
mengandung belerang 24 % dan nitrogen 21 %. Kandungan nitrogennya
hanya separuh dari urea, sehingga biasanya pemberiannya dimaksudkan sebagai
sumber pemasok hara belerang pada tanah-tanah yang miskin unsur ini. Namun
demikian, pupuk ini menjadi pengganti wajib urea sebagai pemasok nitrogen bagi
pertanaman tebu
karena tebu akan mengalami keracunan bila diberi pupuk urea.
id.wikipedia.org/wiki/Pupuk_ZA
2.2. Pembuatan
Pupuk ZA
Pupuk ZA dibuat dari gas amoniak
dan gas belerang. Persenyawaan kedua zat tersebut menghasilkan pupuk ZA yang
mengandung N 20,5 sampai 21%, bersifat tidak higroskopis. Menurut Hilman dkk, (1993, dalam Widyastuti, 1996), pupuk N dalam bentuk ammonium sulfat (ZA)
yang diberikan ke dalam tanah pertama-tama akan diserap (adsorpsi) oleh
kompleks koloid tanah dan bentuk N (NH4+) cenderung tidak
hilang dan tercuci air, sedangkan urea dapat segera larut dalam air. Tahap
akhir dalam proses pembuatan pupuk ZA adalah pengeringan.
Pengeringan adalah proses untuk
menghilangkan sejumlah cairan volatile yang
terdapat dalam padatan dengan cara evaporasi. Dalam industry pupuk seperti
ammonium sulfat (ZA), superfosfat (SP), dan natriium fosfat kalium (NPK),
proses pengeringan biasanya dilakukan dengan menggunakan rotary dryer. Untuk dapat mendesain dan menganalisa kinerja suatu rotary dryer, perlu diketahui terlebih
dahulu karakteristik pengeringan bahan padat yang dikeringkan. Hal ini dapat
dilaksanakan secara eksperimen dengan menggunakan alat tray dryer. Penelitian untuk memperoleh data karakteristik telah
dilakukan oleh sejumlah peneliti, antara lain : pengeringan limbah padat dari
ekstraksi minyak zaitun oleh Doymaz et al (2003), pengeringan ampas wortel oleh
Singh et al (2006), pengeringan biji anggur oleh Roberts et al (2008), dan
pengeringan limbah padat tapioca oleh Dedi dkk (2009). Mereka melakukan
penelitian penelitan pengeringan limbah padat dan hasilnya dimodelkan dengan
menggunakan model empiris untuk mendapatka parameter karakteristik
pengeringannya.
Selama proses pengeringan dalam tray
dryer terjadi peristiwa – peristiwa fundamental secara bersamaan yang
meliputi transfer panas dari media pengering (biasanya udara) ke padatan yang
dikeringkan dan transfer massa air dari padatan yang dikeringkan ke media
pengering (udara). Data-data yang diperoleh dari penelitian secara eksperimental
perlu digeneralisasi terlebih dahulu untuk dapat menaksir parameter-parameter
proses yang penting dengan menggunakan pengembangan model matematis proses yang
terjadi.
Reaksi yang terjadi selama proses
pembuatan pupuk ZA di PT.PETROKIMIA GRESIK adalah :
Pembentukan amoniak
(di unit Pabrik Amoniak):
N2 + 3H2
®2NH3
Pembentukan asam
sulfat (di unit Pabrik Asam Sulfat):
S + O2 ®SO2
SO2 + ½ O2
®SO3
SO3 + H2O
®H2SO4
Pembentukan ZA
(untuk Solid Base, di unit Pabrik ZA):
2NH3 + H2SO4
®(NH4)2SO4
Jenis Proses
Proses produksi amonium sulfat
terdiri dari berbagai proses yaitu, proses netralisasi langsung, proses
karbonasi batubara, proses gypsum (merseburg process), dan proses
absorbsi sulfur.
1.
Proses Netralisasi Langsung Proses
produksi amonium sulfat dari reaksi amonia dan asam sulfat disebut dengan
proses netralisasi langsung. Panas dari reak si mampu menguapkan seluruh air
jika konsentrasi asam sulfat 70% atau lebih. Amonium sulfat dibuat dalam suatu
unit netralizer dengan mereaksikan gas amonia dengan asam sulfat
dibawah tekanan vakum yaitu sekitar 55–58 mmHg dengan suhu 105°C dengan
reaksi sebagai berikut :
dibawah tekanan vakum yaitu sekitar 55–58 mmHg dengan suhu 105°C dengan
reaksi sebagai berikut :
2 NH3 (g) + H2SO4 (aq) ®(NH4)2SO4 (s)
∆H = -274 kJ/mol
(-65,5 kcal/mol) (Hal. 726-728, Kirk-Othmer, 1994)
2.
Proses Karbonasi Batubara
Pada tahun 1920-an, proses karbonasi batubara ini sangatlah populer di kalangan industri. Namun pada perkembangannnya, proses ini semakin berkurang seiring dengan meningkatnya instalasi oil-gas proccess dan penggunaan minyak serta gas alam untuk pemanasan. Di lain pihak, batubara yang dikarbonasi tetap digunakan untuk memproduksi amonium sulfat.
Amonium sulfat dapat diproduksi dari batubara dengan 3 cara
yaitu prosesPada tahun 1920-an, proses karbonasi batubara ini sangatlah populer di kalangan industri. Namun pada perkembangannnya, proses ini semakin berkurang seiring dengan meningkatnya instalasi oil-gas proccess dan penggunaan minyak serta gas alam untuk pemanasan. Di lain pihak, batubara yang dikarbonasi tetap digunakan untuk memproduksi amonium sulfat.
langsung, proses tak langsung, dan proses semi langsung.
a)
Proses langsung dalam proses ini, semua gas yang terbentuk didinginkan
terlebih dahulu untuk menghilangkan sejumlah tar. Kemudian terjadi reaksi
phenosolvan untuk menghilangkan phenol. Amonia akan dipisahkan dari
kondensat dalam CLL (Chemie Linz-Lurgi). Selanjutnya melewati saturator bubble
(type spray), dimana reaksi amonia dengan asam sulfat terjadi. Kristal
amonium sulfat yang terbentuk dalam cairan akan turun, kemudian dipisahkan
dan dicuci dalam centrifuge lalu dikeringkan. Kristal kering yang dihasilkan
dikirim lewat conveyor untuk disimpan.
Berikut dapat dilihat blok
diagram pembuatan amonium sulfat dengan proses langsung :
b)
Proses tak langsung pada proses
ini, gas panas dari oven didinginkan dengan resirkulasi cairan pencuci dan
air scrubbing. Campuran cairan kemudian dipanaskan dengan steam dalam
kolom stripper tipe bubble untuk melepaskan amonia bebas dalam senyawa
garam seperti amonium karbonat dan amonium sulfit. Sebagian cairan
dalam kolom stripper kemudian ditambahkan dengan larutan kapur untuk menguraikankomponen
garam seperti amonium klorida. Steam lewat melalui kolom kedua distripping
dengan amonia dan cairan kemudian dicampur dengan uap dan diperoleh amonia
mentah yang selanjutnya diubah menjadi amonium sulfat dalamsaturator
kristaliser.
proses tak langsung:
3.
Proses Merseburg Proses
produksi amonium sulfat dengan proses Merseburg pertama sekali dilakukan di
Inggris pada tahun 1951 dan di India pada tahun 1967. Proses ini merupakan
reaksi antara amonium karbonat dengan gypsum. Proses ini masih digunakan di
berbagai negara dimana suplay gypsum tersedia dalam jumlah besar seperti
Inggris, Prancis, Jerman dan India.
Reaksi yang terjadi ad alah
sebagai berikut :
2NH3 + CO2
+ H2O «(NH4)2CO3
(NH4)2CO3
+ CaSO4.2H2O ®(NH4)2SO4
+ CaCO3 + 2H2O
Larutan amonium karbonat jenuh
digunakan dalam proses yang dibuat dengan cara melarutkan karbondioksida dalam
larutan amonium hidroksida. Karbondioksida tersedia sebagai hasil samping
pembakaran hidrokarbon. Konversi pada reaksi kira-kira 95% sesudah lima
jam, jika gypsum bereaksi sempurna dan suhu reaksi dijaga pada 70 oC.
Campuran reaksi difilter untuk memisahkan kalsium karbonat yang terbentuk dari
larutan amonium sulfat (Hal.726-728, Kirk-Othmer, 1994).
4.
Proses Absorbsi Sulfur Amonium
sulfat dapat dibuat dengan mengabsorbsi gas sulfur pada pelarut organik dan
menghasilkan sulfit atau kaya liquor dengan udara untuk memproduksi sulfat.
Kemudian ditambahkan amonia untuk menghasilkan amonium sulfat. Setelah itu
dipisahkan dari solventnya, di centrifugasi dan dikeringkan kemudian di
bagging. Solvent yang digunakan biasanya adalah xylidine atau monomethyanilin.
Banyak cara diperkenalkan selama
beberapa tahun untuk proses pembuangan gas sulfur ke udara untuk dimanfaatkan
dalam pembuatan amonium sulfat. Proses ini akan menjadi lebih ekonomis di masa
depan karena akan membantu mengurangi tingkat emisi polusi. Pada proses ini
ditemukan teknik pengurangan kadar sulfur dengan biaya yang rendah untuk unit
yang kecil. Proses ini meliputi reaksi larutan amonia dengan sulfur dioxide
dalam reaktor kristalizer untuk membentuk kristal amonium sulfit. Gas yang
tidak bereaksi dibuang keudara.
Tahapan reaksinya adalah sebagai berikut :2NH3 + SO2 + H2O ®(NH4)2SO3
(NH4)2O3 + ½ O ®2(NH4)2SO4
Reaksi yang terjadi berada pada
tekanan 0,1–5 atm dan suhu 200–450 oC menggunakan katalis
V2O5. Amonium Sulfit kristal dicentrifuge dari
kristaliser dan dioksidasi menjadi amonium sulfat dalam rotary dryer (Hal.
726-728, Kirk-Othmer, 1994).
2.3. Spesifikasi
bahan baku, bahan penunjang dan pupuk ZA sebagai produk
1.
Ammonia (Bahan Baku)
Wujud : cair
Kenampakan : tidak berwarna
Bau : khas ammonia
Tekanan : 3-4 kg/cm2
Temperatur : 85 oC
Komposisi: NH3 min : 99,0-99,5 % berat
Wujud : cair
Kenampakan : tidak berwarna
Bau : khas ammonia
Tekanan : 3-4 kg/cm2
Temperatur : 85 oC
Komposisi: NH3 min : 99,0-99,5 % berat
H2O
max : 0,5-1 % berat
2. Asam Sulfat (Bahan Baku)
Wujud : cair
Kenampakan : tidak berwarna
Bau : khas asam sulfat
Tekanan : 5 kg/cm2
Komposisi: H2SO4 min : 98,0-99,5 % berat
H2O
max : 0,2-2,0 % berat
3. Uresoft 150 (Bahan Penunjang)
Uresoft 150 sebagai bahan anti caking.
4. Ammonium Sulfat (Produk)
Wujud : padat
Bentuk : kristal
Kenampakan : putih
Ukuran : tertahan US mesh 30
Komposisi:
·
Nitrogen min 20,80 %
·
Belerang minimal 23,8%
·
Asam bebas max sebagai H2SO4
: 0,10 %
·
H2O max : 1,0 %
2.4. Kegunaan
Pupuk ZA
A.
BILA TANAMAN
KEKURANGAN UNSUR HARA BELERANG, MAKA:
- Produksi protein tanaman menurun, pertumbuhan sel tanaman kurang aktif.
- Terjadi penimbunana amida bebas dan asam amino sampai batas yang berbahaya bagi tanaman, terjadi kerusakan aktifitas fisiologis dan mudah tererang hama dan penyakit.
- Produksi butir hijau daun menurun, proses asimilasi dan sintesis karbohidrat terlambat, tanaman mengalami klorosis / kekuningan, dan hasil panen rendah.
B.
Pupuk ZA
- Mudah penangannya dan ekonomis.
- Tidak menyerap banyak air.
- Digunakan sebagai pupuk dasar dan susulan.
- Senyawa kimianya stabil sehingga tahan disimpan dalam waktu lama.
- Dapat dicampur dengan pupuk lain.
- Aman digunakan untuk semua jenis tanaman.
C.
Pupuk ZA
- Memperbaiki kualitas dan meningkatkan produksi serta nilai gizi hasil panen dan pakan ternak karena peningkatan kadar protein pati, padi, gula, lemak, vitamin, dll.
- Memperbaiki rasa dan warna hasil panen.
- Tanaman lebih sehat dan lebih tahan terhadap gangguan lingkungan (hama, penyakit, kekeringan)
D.
MANFAAT BELERANG
BAGI TANAMAN
- Membantu pembentukan butir hijau daun sehingga daun menjadi lebih hijau.
- Menambah kandungan protein dan vitamin hasil panen.
- Meningakatkan jumlah anakn yang menghasilkan (pada tanaman padi).
- Berperan penting pada proses pembulatan zat gula.
- Memperbaiki warna, aroma, dan kelenturan daun tembakau (khusus pada tembakau omprongan).
- Memperbaiki aroma, mengurangi penyusutan selama penyimpangan, memperbesar umbi bawang merah dan baeang putih.
E.
GEJALA KEKURANGAN
UNSUR HARA BELERANG
- Tanaman tumbuh kerdil, kurus dan panjang.
- Pertumbuhan dan kematangan terlambat, terutama pada tanaman biji-bijian.
- Pada sebagian besar tanaman, daun muda berwarna hijau kekuning-kuningan, merah sampai tulang daun. Pada beberapa tanaman seperti tembakau, jeruk dan kapas, gejala lebih dahulu terlihat pada daun tua.
- Pada tanaman kacang-kacangan pembentukan bintil akar berkurang.
- Buah-buahan tidak matang sempurna dan warnanya menjadi hijau terang.
- Timbul bintik-bintik pada daun, seperti pada kentang.
2.5.
CARA PENGGUNAAN PUPUK ZA
- Pupuk ZA sangat dianjurkan
sebagai pupuk dasar dan pupuk susulan untuk semua jenis tanaman.
(Unsur hara Belerang dibutuhkan tanaman sejak awal pertumbuhan) - Pupuk ZA dapat dicampur dengan pupuk yang lain.
- Dapat bersifat racun bagi tanah jika diberikan pada tanah tanpa disertai kapur. Tanpa adanya batuan kapur, ammonium sulfat akan bebas bereaksi dengan besi, aluminium, dan mangan membentuk racun besi, aluminium, dan mangan.
- Kelebihan pupuk ammonium sulfat mengakibatkan tanah besifat asam. Dengan demikian, pupuk ini harus diberikan pada tanah yang bersifat basa.
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
·
Pupuk
pertama kali ditemukan dalam penelitian oleh Seorang ahli kimia Jerman yang
bernama Justus von Liebig. Ia melakukan dalam skala kecil, lalu John Bannet
Lewis memulai dengan skala besar.
·
Pupuk
ZA adalah pupuk kimia buatan yang dirancang untuk memberi tambahan hara
nitrogen dan belerang bagi tanaman. Nama ZA adalah singkatan dari istilah
bahasa Belanda, zwavelzure ammoniak, yang berarti amonium sulfat (NH4SO4).
·
Bahan
baku utam ayag digunakan dalam pupuk za adalah amoniak (NH3) dan
asam sulfat (H2SO4)
·
Proses
produksi pupuk za ada 5 tahap yaitu penguapan amoniak cair, pereaksian antara amoniak dan asam sulfat , pemisahan
Kristal amonium sulfat dari
larutan induknya dan
pengayakan Kristal, pengeringan
kristal amonium sulfat, dan pengepakan
produk
Aplikasi
pupuk ZA yaitu untuk semua jenis macam tumbuhan.
DAFTAR PUSTAKA
0 comments:
Post a Comment