PENGARUH LAMA PENYIMPANAN UREA DI
BULK STORAGE
TERHADAP KADAR AMMONIAK BEBAS PADA PT. PUPUK
ISKANDAR MUDA
TUGAS AKHIR
DELVI AGUSTIA
082409007
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya
DELVI AGUSTIA
082409007
DEPARTEMEN KIMIA
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH LAMA PENYIMPANAN UREA DI BULK STORAGE TERHADAP KADAR
AMMONIAK BEBAS PADA PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : DELVI AGUSTIA
Nomor Induk Mahasiswa : 082409007
Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Mei 2011
Diketahui oleh
Program Studi D3 Kimia Pembimbing
Ketua
Dra.Emma Zaidar Nst,M.Si Drs.Firman Sebayang,MS
NIP. 195512181987012001 NIP. 195607261985031001
PERNYATAAN
PENGARUH LAMA PENYIMPANAN UREA DI
BULK STORAGE
TERHADAP KADAR AMMONIAK BEBAS PADA PT. PUPUK
ISKANDAR MUDA
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2011
PENGHARGAAN
Assalamualaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah segala Puji dan Syukur penulis sampaikan keharibaan Allah SWT, yang telah memberikan kesehatan dan kesempatan serta umur panjang kepada penulis, serta Shalawat beriring salam penulis hanturkan kepada Rasulullah SAW, yang telah membawa umatnya dari alam kebodohan ke alam yang berilmu pengetahuan. Sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul PENGARUH
LAMA PENYIMPANAN UREA DI BULK STORAGE TERHADAP KADAR
AMMONIAK BEBAS PADA PT. PUPUK ISKANDAR MUDA sebagai salah satu
syarat untuk meraih gelar ahli madya pada program D3 Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini kurang sempurna, karena keterbatasan penulis, baik dari segi isi maupun penyusunan kata, namun penulis berharap karya ilmiah ini dapat berguna bagi penulis dan semua pihak yang membaca tugas akhir ini khususnya serta bagi lingkungan Universitas Sumatera Utara pada umumnya. Karena itu, penulis dengan rendah hati mengharapkan segala kritik dan saran untuk perbaikan karya ilmiah ini.
Selama penulisan tugas akhir ini Penulis mendapatkan bantuan dan dorongan berbagai pihak, baik yang bersifat moril maupun materil. Maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tidak terhingga kepada :
1. Ayahanda, Ibunda, kakak, abang, adik dan Keluarga besar Daulay tercinta yang telah memberikan motivasi moral, mental spiritual dan material.
2. Bapak Drs.Firman Sebayang, M.S., selaku dosen pembimbing yang telah memberi masukan dan petunjuk pada saya selama menyelesaikan karya ilmiah ini
3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS., ketua Departemen Kimia FMIPA USU. 4. Ibu Dra. Emma Zaidar Nst,M.Si selaku Ketua Jurusan D3 Kimia FMIPA,
Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Drs.Mashudianto, MM., selaku Direktur Utama PT. Pupuk Iskandar Muda. 6. Ir Masridar, selaku Kepala Biro Sumber Daya Manusia PT. Pupuk Iskandar Muda 7. Bapak Yurzinal selaku Kepala Bagian Diklat Biro Sumber Daya Manusia PT.
Pupuk Iskandar Muda.
8. Bapak Zainal Amidi, sebagai Kepala Bagian Laboratorium, Biro Perencanaan dan Pengawasan Proses.
12.Teman-teman seperjuangan Kimia Industri angkatan 2008 yang telah memberikan bantuan baik moril, materil maupun fisik, khususnya untuk Arnella Putri, Annona C.Ayu, Nur Aprida,P, Novia Zuhairi, Rahmi Sasmitha, Supiyani.
13.Anak-anak The Chopy’s yang slalu berdiri tegak disamping penulis dengan slalu memberi bantuan baik materil, moril maupun fisik.
14. Seluruh sahabat penulis dimana pun berada.
Akhirnya atas segala bantuan, dorongan dan keikhlasan dari semua pihak dalam menyelesaikan karya ilimiah ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang mendalam. Penulis memanjatkan doa kehadirat Allah SWT, semoga amal kebaikan mereka diberikan balasan yang setimpal, Amin yaa rabbal’alamiin.
Wassalamualaikum Wr. Wb.
Medan, Mei 2011
ABSTRAK
INFLUENCE STORAGE TIME OF UREA IN BULK STORAGE
ON LEVELS OF FREE AMMONIA IN PT. PUPUK ISKANDAR
MUDA
ABSTRACT
2.4 Pengaruh Ammonia terhadap tanaman 10
2.5 Syarat Mutu Standart Pupuk Urea 12
2.6 Analisa titrimetri 13
2.7 Metode-metode analisis kadar ammoniak 14
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat-alat 17
3.2 Bahan-bahan 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 18
4.1.1 Data Pengamatan 18
4.2 Perhitungan 18
4.2.1 Menghitung Free Ammoniak dalam Sampel urea 19 4.3 Pembahasan
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 22
5.2 Saran 22
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 13
ABSTRAK
INFLUENCE STORAGE TIME OF UREA IN BULK STORAGE
ON LEVELS OF FREE AMMONIA IN PT. PUPUK ISKANDAR
MUDA
ABSTRACT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Urea merupakan salah satu bentuk penggunaan nitrogen sebagai pupuk. Urea
dibentuk dari NH3 dan CO2 pada suhu dan tekanan tertentu, namun pada suhu
yang lebih tinggi dari titik leburnya (titik lebur urea 132,70C ) akan terbentuk biuret
dan melepaskan ammoniak bebas. Ammoniak bebas merupakan ammoniak yang tidak
bereaksi sempurna dengan karbondioksida pada saat proses pembuatan urea di unit
sintesa.
Reaksinya adalah sebagai berikut:
2NH3 + CO2 NH2COONH4
NH2COONH4 NH2CONH2 + NH3
( ammoniak bebas )
Ammoniak bebas tidak berikatan langsung dengan urea tetapi melekat pada
butirannya . Ammoniak bebas yang terbentuk ini merupakan suatu pengotor (pada
urea dan pupuk campuran ) yang bersifat racun bagi tanaman pada konsentrasi
tertentu. Karenanya kandungan Ammoniak Bebas dalam butiran urea memiliki acuan
mutu Standar Nasional Indonesia ( SNI-2801-1992) dan Internasional Standar
Organitation (ISO) yaitu ,150 ppm. (Jones,U.S,1982)
Seperti diketahui bahwa pemberian pupuk urea ini tergantung kepada respon
tanaman. Oleh karena itu sebaiknya pupuk urea ini tidak diberikan sekaligus atau
berlebihan tetapi diberikan secara bertingkat menurut pertumbuhan tanaman. Hasil
pengamatan dilapangan menunjukkan bahwa bila pupuk ini diberikan berlebihan
dapat menyebabkan pertumbuhan tunas tanaman terhambat karena kelebihan unsur N,
dan hal ini berhubungan erat dengan adanya ammoniak bebas pada pupuk tersebut.
Sebagai uji kualitatif adanya ammoniak bebas ini , pada pupuk urea yang
mengandung urea ditambahkan larutan HCL 0,02 N, mixed indikator (metil red dan
metil blue) dititrasi menggunakan alat titrasi digital hingga akan terbentuk warna
violet kehijauan. (Anonymous,1973)
1.2 Permasalahan
Bagaimana mengetahui pengaruh lamanya penyimpanan urea di Bulk Storage
terhadap kadar ammoniak bebas pada PT. Pupuk Iskandar Muda.
1.3 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengaruh lama penyimpanan urea di Bulk Storage terhadap
kadar ammoniak bebas yang diproduksi oleh PT. Pupuk Iskandar Muda.
2. Untuk mengetahui apakah kadar ammoniak bebas yang terkandung di dalam
pupuk urea PT.Iskandar Muda memenuhi syarat standart mutu.
1.4 Manfaat
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Urea
Urea merupakan persenyawaan organik, tidak bermuatan listrik, titik leleh sebesar
132,70C, panas leleh ± 60 kal/gram, titik didih dalam air 115 0C, berbentuk butiran
berwarna putih, rumus kimia CO(NH2)2 secara kimiawi maupun fisiologis urea
merupakan pupuk netral, tidak menyebabkan tanah menjadi asam, dan urea juga
bersifat higroskopis. (Sumaryo, 1983)
Urea pertama kali ditemukan oleh Roulle di tahun 1773 didalam urine.
Kemudian pada tahun 1823 Provost dan Dumas mengatakan bahwa urea dikeluarkan
dari ginjal yang berasal dari dalam hati. Penemuan-penemuan ini diikuti oleh Wohler
tahun 1823 dengan mensintesis urea dari ammoniak dan asam sianida.
Kemudian pada tahun 1870 Bassarow memproduksi urea dengan memanaskan
ammonium karbamat ( NH4COONH4) yang merupakan sintesis urea pertama kali
dilakukan secara dehidrasi yang merupakan dasar dari pembuatan proses pembuatan
urea secara industry atau komersil. Pabrik urea yang pertama kali berdiri di Jerman
tahun 1920 oleh I.G. Faber berdasarkan cara pembuatan yang dilakukan Bassarow.
(Considine,1970)
Urea merupakan padatan butiran atau prill yang diperoleh dari hasil sintesa
reaksi antara ammonia (NH3) dengan karbondioksida (CO2). Pupuk ini mengandung
untuk pertumbuhan batang dan daun. Urea mudah larut dalam air dan tidak
mempunyai residu garam sesudah pemakaian untuk tanaman. (Austin, 1996)
2.2 Pembuatan dan Sifat-sifat Urea
Urea diperoleh dari reaksi eksotermis antara ammonia dan CO2 yang menghasilkan
karbamat, selanjutnya ammonia karbamat diuraikan dengan reaksi endotermis menjadi
urea dan air.
Reaksi yang terjadi adalah :
2NH3 + CO2 NH2COONH4
NH2COONH4 NH2CONH2 + NH3
Reaksi antar CO2 dan NH3 menjadi urea berlangsung secara bolak balik dan
sangat dipengaruhi oleh tekanan, temperatur, komposisi dan waktu reaksi. Perubahan
ammonium karbamat menjadi urea dalam fase cair, sehingga dibutuhkan temperature
dan tekanan yang tinggi. Dalam reactor, reaksi akan berlangsung selama 25 menit
yang dibutuhkan residence time (waktu tinggal).
(Standart Operation Procedure Unit Urea PT.PIM)
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembuatan urea, antara lain:
a.Temperatur
Perubahan temperatur akan mengakibatkan bergesernya tetapan kesetimbangan
reaksi. Naiknya temperatur akan mengakibatkan reaksi bergeser ke arah kiri
Bila temperatur reaktor turun, maka konversi ammonium karbamat menjadi
urea akan berkurang sehingga memberi beban lebih berat pada seksi-seksi berikutnya.
Jika temperatur turun sampai 1500C akan menyebabkan timbulnya ammonium
karbamat menempel pada reaktor. Sebaliknya, bila temperatur melebihi 2000C maka
laju korosi dari Titanium Lining akan meningkat dan tekanan kesetimbangan di dalam
reaktor dari campuran reaksi akan melampaui tekanan yang dibutuhkan. Di samping
itu, hasil dari reaksi samping yang besar akan menyebabkan turunnya konversi
pembentukan urea. Jadi laju reaksi yang baik pada suhu 180-2000C dalam waktu
20-60 menit atau pada suhu rendah dengan ammonia berlebih.
b. Tekanan
Tekanan yang digunakan adalah 200 kg/cm2G. Pemilihan tekanan operasi ini
berdasarkan pertimbangan bahwa konversi ammonium karbamat menjadi urea hanya
terjadi pada fase cair dan fase cair dapat dipertahankan dengan tekanan operasi yang
tinggi. Pada suhu tetap konversi naik dengan naiknya tekanan hingga titik kritis,
dimana pada titik ini reaktan berada pada fase cair. Untuk perbandingan NH3 dan CO2
yang stokiometris suhu 1500C dan tekanan 100 atm memberikan keadaan yang hampir
optimum tetapi pada suhu ini reaksi berjalan lambat. Pada suhu 190 – 2200C, tekanan
yang digunakan berkisar antara 140 – 250 atm.
Perbandingan mol NH3 : CO2 optimum adalah 4 : 1. dengan nilai itu
diharapkan reaksi pertama dapat berjalan cepat sekaligus mencegah terjadinya
pembentukan biuret.
d. Kandungan Air dan Oksigen
Adanya air akan mempengaruhi reaksi terutama reaksi kedua yaitu peruraian
karbamat menjadi urea dan air sehingga dapat mengurai konversi karbamat menjadi
urea. Pada umumnya, proses didesain untuk meminimalkan jumlah air yang direcycle
ke reaktor. Adanya sedikit oksigen akan mengurangi korosi. Sebagai hasil reaksi di
atas maka komponen yang keluar reaktor adalah urea, biuret , ammonium karbamat,
kelebihan ammonia dan air. (Sauchelli,V,1960)
Pupuk urea adalah pupuk yang paling banyak digunakan di Indonesia. Bila
pupuk urea ditambahkan kedalam tanah yang lembab, maka urea mngalami hidrolisis
dan berubah menjadi ammonium karbonat. Maka sebelum hidrolisis terjadi, urea
bersifat mobil seperi nitrat dan ada kemungkinan tercuci kebawah zona perakaran.
Kejadian ini dimungkinkan terutama jika curah hujan tinggi dan strukur tanah
yang lemah. Disamping itu perlu diperhatikan sifat urea yang dapat berubah menjadi
nitrat ini, karena hal ini memperbesar turunnya efisiensi urea. Untuk mengurangi sifat
sifat yang merugikan dari urea diusahakan membungkus butiran urea dendan SCU
2. Mudah larut dalam air dan alcohol
3. Sedikit larut dalam eter
4. Berat molekulnya 60,06
5. Titik lebur 132,70C
6. Kandungan nitrogen (material murni) mengandung 46,6%
7. Pada temperatur kamar tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau.
8. Bentuk kristal tetragonal.
9. Indeks bias 1,484.
(Corominas,L.F, 1986)
2.3 Bentuk-bentuk Urea
Ada beberapa bentuk pada urea. Bentuk ysng pertama dikenal dengan nama urea prill
(urea curah). Kekurangan urea bentuk prill ini adalah mudah menguap dan mudah
larut sehingga unusur hara yang terkandung cepat menghilang. Untuk mengurangi
kekurangan urea bentuk curah ini, urea kemudian dibuat dalam bentuk bola-bola,
kotak-kotak dan tablet. Sehingga lebih sukar larut.
Cara lainnya adalah dengan melapisi urea dengan bahan yang tidak tembus air
atau bahan kimia. Pelindung ini diberi lubang lubang kecil sehingga urea dapat larut
sedikit. Adapun jenis dari bentuk urea, antara lain;
1. Urea Prill (urea curah)
Urea ini merupakan urea yang berbentuk butiran halus berwarna putih.
Bentuk nya hamper sama dengan urea curah, hanya ukuran butirannya lebih
besar. Dari hasil penelitian, bentuk ini mampu meningkatkan produksi tanaman
(padi) 3,4-20,4 % lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan urea curah.
3. Urea bola
Bentuk ini memilki daya respon cukup tinggi terhadap pertumbuhan tanaman,
unsure N-nya dapat dilepas secara lambat dan diikat kuat oleh partikal tanah dan
kemudian akan diserap oleh akar tanaman.
4. Urea kaplet
Urea kaplet dihasilkan dari proses pemadatan urea curah dan penyempurnaan urea
butir. Bentuknya pipih seperti cakram, bersifat rapuh, mudah pecah dan cepat
lengket.
5. Urea tablet
Urea tablet juga berbahan dasar urea curah. Dengan proses pengempasan
bertekanan tinggi, urea curah berubah bentuk menjadi tablet. (Marsono,S.P,2004)
Urea baik dalam bentuk prill maupun bentuk granular, akan kehilangan unsur
Nitrogen itu berkisar 40% melalui penguapan ammonia dan beberapa persen melalui
penguapan dalam bentuk N2O dan N2, pencucian (leaching), terikat oleh jasad renik
menekan kehilangan unsur Nitrogen ialah penebaran merata di sawah, jumlahnya
dibagi dan ditebarkan sesuai masa pertumbuhan padi serta diusahakan pupuk
terbenam di lapisan tanah yang oxygen (reduction zone).
Pada perusahaan yang bergerak pada bidang industry pupuk dimana adalah hal
yang harus diperhatikan, ukuran butiran urea. Standar Nasional untuk butiran urea
prill dengan ukuran 1,00 – 3,35 mm minimal 90%. Sedangkan pada butiran urea
granural dengan ukuran 2,00 – 4,75 mm minimal 90%.
Dengan tidak terpenuhinya standar diatas, tidak hanya merugikan perusahaan
dengan menurunnya harga jual, juga merugikan petani. Utama nya urea prill dimana
bentuk urea akan lebih mengaju pada bentuk bubuk yang bila disebarkan petani akan
lebih banyak nitrogen yang tidak diserap tanah dengan baik . Sehingga kebutuhan
Nitrogen tumbuhan tidak cukup terpenuhi. Karena nya petani lebih memilih urea
granular dalam pemupukannya.
Sedangkan pupuk Nitrogen yang termasuk lambat melepaskan kandungan
Nitrogennya dan mempunyai masa depan yang baik ialah pupuk Urea yang dilapisi
Sulfur dan disebut Sulphur Coated Urea (SCU). Urea yang dijadikan bahan utama
ialah Urea granular (urea gelintiran), urea yang berukuran lebih besar dari Urea
butiran (Urea Prill). Berat Urea butiran kira-kira 0.0035 gram/butir dan Urea granular
± 0.01g/granular. Ukuran besar butir Urea granular mudah diatur dalam proses
produksi, sehingga besar butir dapat disesuaikan dengan keperluan. Flexibilitas ini
merupakan salah satu daya tarik dari pembuatan Urea granular.
Urea granular selain berukuran lebih besar, juga lebih keras dan tak mudah
dalam pengelolaan dan pengangkutan pupuk-pupuk curah. Karena sifat-sifat ini pula
maka di Amerika Serikat, Urea granular luas dipakai dalam industri pupuk campuran
(bulk blending). Untuk kawasan tropis yang lembab, tentunya keuntungan tersebut
masih perlu dibuktikan.
Pengaruh Urea granular terhadap tanaman sama dengan Urea butiran, begitu
juga cara penebarannya. Hanya diharapkan manfaatnya akan timbul dari segi
penyimpanan dan pemakaian di lapangan. Dengan Urea yang tak membatu, maka
penyebaran pupuk di sawah akan lebih merata dari pada pupuk yang membatu atau
yang terlalu halus butirannya.
Meskipun demikian, kesimpulan yang diambil dari satu musim percobaan
ialah petani cenderung menyenangi Urea granular karena butirannya yang utuh dan
tidak membatu seperti Urea butiran yang sering mereka terima.
Untuk masa depan study semacam itu masih perlu diadakan dengan persiapan
dan perencanaan yang lebih baik. Percobaan yang berhubungan dengan pemakaian
pupuk Urea granular di lapangan banyak dilakukan, terutama membandingkan
efisiensi pupuk. Urea yang banyak digunakan ialah Urea Supergranule yaitu Urea
granule yang ukuran butirnya lebih besar yang beratnya ± 1 gram perbutir, dan Urea
granular yang dilapisi Sulfur (SCU).
Dari percobaan-percobaan yang dilakukan oleh INSFER (International
tanaman padi, begitu juga penggunaan SCU yang ditebarkan, keduanya menunjukkan
hasil yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan pupuk Urea butiran yang
disebar seperti biasa dilakukan. Pemakaian Urea Supergranule di tanah sawah yang
banyak mengandung pasir (light texture) menunjukkan hasil yang kurang memuaskan
dibanding dengan penggunaan pupuk urea butiran yang disebar merata dan terpisah
(split application).
2.4 Pengaruh Ammonia Terhadap Tanaman
Ammonia adalah
berupa
memiliki sumbangan penting bagi keberadaa
senyawa
amonia dalam gas
Kontak dengan gas amonia berkonsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerusakan
Amonia umumnya bersifat
sebagai asam yang amat
17,03 gr/mol, pada tekanan atmosfir NH3 berbentuk gas dan tidak berwarna, berbau
menyengat serta sangat mudah larut dalam air dan eter, NH3 juga bersifat mudah
Urea yang masih mengandung ammonia dalam keadaan bebas dengan kata
lain disebut free ammonia atau NH3-N. Ammonia bebas tersebut merupakan ammonia
yang tidak bereaksi sempurna dengan karbondioksida pada saat proses pembuatan
urea. Free ammonia tidak berikatan langsung dengan urea tapi melekat dalam
butirnya. Kadar ammonia bebas sangat tergantung pada proses produksi urea, jika
kandungan ammonia bebas tinggi maka proses reaksi yang berlangsung kurang bagus
yaitu banyak ammonia yang tidak beraksi sempurna serta menyebabkan terjadi
pencemaran lingkungan terutama terhadap tanaman karena pengaruh gas ammonia
yang menguap.(Sumaryo, 1983)
Gejala kekurangan unsur hara nitrogen dapat menyebabkan beberapa
kerusakan pada tanaman seperti daun tanaman berwarna pucat kekuningan , daun tua
dan pada tanaman padi berwarna kekuningan dari ujung daun menuju ke tulang daun,
dalam kelanjutan lebih parah daun menjadi kering dimulai dari daun bagian bawah
terus ke bagian atas, pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil dan pertumbuhan buah
tidak sempurna.
Sumber unsur nitrogen sebenarnya cukup banyak terdapat di atmosfer, yaitu
lebih kurang 79,2% dalam bentuk N2 bebas. Namun demikian unsure N ini baru dapat
digunakan oleh tanaman setelah mengalami perubahan bentuk yang terikat dalam
bentuk pupuk.
Setelah bereaksi dengan air pupuk akan melarut, sebagian pupuk akan diserap akar
tanaman, sebagian ada terfiksasi menjadi bentuk tidak tersedia untuk tanaman, hilang
melalui proses denitrifikasi (pupuk N), tercuci (leaching) tereosi dan serta terjadinya
penguapan (volatilisasi). (Simpson,K,1986)
Pemberian pupuk nitrogen sesuai kebutuhan tanaman dengan
mempertimbangkan jumlah N dalam tanah. Residu N dan sumber N lainnya .
Pengendalian pemberian pupuk nitrogen secara berlebihan adalah dengan cara, antara
lain:
1. Mengubah penyebaran urea dari kali menjadi 2 kali dengan menurunkan emisi
8,1%
2. Mengurangi dosis dari 250 kg/ha menjasi 200 kg/ha
3. Mengganti sebagian urea dengan pupuk ZA yang bisa menurunkan emisi sebesar
5,2 %. (Sauchelli,V,1960)
2.5 Syarat Mutu Standart Pupuk Urea
Urea akan terserap oleh akar tanaman dalam bentuk ammonia dan nitrat. Di
dalam tanah, urea akan dihidrolisis oleh enzim urease menjadi ammonium. Akibat
pengaruh pH dalam keadaan asam, ammonium akan membentuk ammonia pada
permukaan tanah. Penggunaan pupuk urea saja dalam tataran yang tinggi, akan
menyebabkan tanaman tumbuh terlalu subur tapi hasilnya rendah. Kualitas urea sangat
ditentukan oleh komposisi yang terkandung dalam pupuk urea tersebut. Zat-zat
beracun dan kadar maksimumnya dalam urea yang diizinkan sesuai dengan Standar
Tabel 2.1 Syarat mutu standar pupuk urea
No Parameter Kadar
1. Total Nitrogen 46,0% min
2. Kelembaban 0,5 % maks
3. Free Ammonia 150 ppm maks
4. Moisture 0,50% maks
5. Total Fe 1,0 ppm maks
6. Kadar abu 15 ppm maks
Sumber : SNI-02-2801, 1992
Pupuk urea merupakan sumber nitrogen bagi tumbuhan, berguna untuk
membuat daun tanaman lebih hijau, mempercepat pertumbuhan dan menambah
jumlah anakan tumbuhan , menambah ukuran daun, besar gabah dan memperbaiki
mutu gabah , merangsang pembentukan protein biji, dan menyediakan makanan bagi
jasad renik tanah yang bekerja mengurai bahan organik dalam tanah.
Ammonia merupakan senyawa yang sangat bermanfaat dan diproduksi secara
komersil dalam jumlah yang sangat besar. Salah satu kunci keberhasilan pembuatan
amonia oleh Haber-Bosch dalah dengan menggunakan bahan baku hidrogen. Dewasa
ini hidrogen diperoleh dengan cara mereaksikan gas alam dengan uap air . Ammonia
banyak digunakan dalam industri pupuk, bahan peledak, plastik, detergen dan
lain-lain. (Trainess PT. PIM BAG LAB, 1994)
2.6 Analisa Tititrimetri
dengan keterangan α molekul analit, A bereaksi dengan t molekul T. Pereaksi T
disebut titran, ditambahkan sedikit demi sedikit biasanya dari sebuah buret, dalam
bentuk larutan dengan konsentrasi yang diketahui. Larutan tersebut disebut larutan
standar dan konsentrasinya ditentukan dengan suatu proses, disebut standarisasi.
Penambahan titran dilanjutkan hingga sejumlah T yang telah ditambahkan ekivalen
dengan A sehingga dikatakan bahwa titik ekivalen titran tercapai.
Agar mengetahui bahwa penambahan titran berhenti, kimiawan dapat
menggunakan zat kimia yang disebut indikator, yang ditandai terhadap adanya titran
berlebih dengan perubahan warna. Titik titrasi pada saat indikator berubah warna
disebut titik akhit titrasi. (Pudjaatmaka,H, 1986)
Titrasi asam basa merupakan cara yang cepat dan mudah untuk menentukan
jumlah senyawa senyawa yang bersifat asam dan basa organik dan anorganik dapat
dititrasi dalam larutan berair, tetapi sebagian senyawa itu, terutama senyawa organik
dapat larut dalam pelarut organik, karena itu senyawa organik dapat ditentukan
dengan cara titrasi asam-basa dalam pelarut nirair .
Untuk menentukan basa digunakan larutan baku asam kuat, misalnya HCl,
sedangkan untuk menentukan asam digunakan larutan baku basa kuat, misalnya
NaOH. Titik akhir titrasi biasanya ditetapkan dengan bantuan peralatan ( misalnya
potensimeter, spektrofotometer, konduktometer, atau menggunakan metode titrasi
digital). (Rivai,H,2006)
2.7 Metode-metode analisis kadar ammoniak
1.Metode Nessler
Kadar ammonium dapat diukur dengan menggunakan metode Nessler kualitatif
dan kuantitatif. Dimana metode nessler kualitatif yaitu dengan cara menggunakan
reagen Nessler dan larutan garam Rochelle. Dimana warna sampel dibandingkan
dengan warna larutan standart (NH4+) atau larutan stock ammonium. Warna sampel
yang paling mendekati warna larutan stock ammonium itulah yang paling tinggi kadar
ammoniumnya. Metode Nessler secara kuantitatif yaitu dapat digunakan dengan
spektrofotometri. Metode ini menggunakan reagen Nessler dan larutan garam
seignette. Kadar ammonium pada kultur diukur setiap hari dengan mengambil 25 ml
air sampel kultur, diberi 1-2 tetes pereaksi garam seignette dan 0,5 ml pereaksi
Nessler, dikocok, dibiarkan selama 10 menit, kemudian ditera intensitasnya pada
panjang gelombang 420 nm dengan menggunakan spectrometer merk spektronik 20
dari Milton Ray Company. Absorbs yang didapat dihubungkan dengan persamaan
pada kurva standar ammonium untuk mengetahui konsentrasi ammonium pada sampel
air kultur. Prinsip penentuan (NH4+) adalah (NH4+) dengan reagen Nessler akan
menjadi warna kuning kecoklatan, dan warna ini dapat diukur dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 425 nm. Dapat dihitung dengan deret
standart yang telah diketahui kadarnya dan dihitung secara regresi linier.
2.Metode Rochelle
Dalam metode ini menggunakan metode ion kromatografi dengan kondisi pengukuran
untuk ammonium menggunakan kolom Dionex Ion Pac CS, sebagai eluen larutan
methyl sulfonic acid 18 mM, detektor Conductivity DX 5000 pada temperatur 400C.
Untuk mengetahui unjuk kerja metode ini dilakukan penentuan presisi metode dengan
cara mengukur contoh air limbah sebanyak 6 kali pengulangan.
Penanggulangan Kelebihan dan Kekurangan Kadar (NH4+)
Kelebihan kadar ammonium dapat ditanggulangi dengan beberapa cara :
1. Memanfaatkan enceng gondok. Enceng gondok dalam perairan dapat mengurangi
kadar ammonium dalam air yaitu dengan cara berdasarkan umur dan lama kontak.
Jika berdasarka umur yaitu dengan menggunakan enceng gondok yang tua dan muda
dalam air. Tapi jika dengan lama kontak yaitu dengan lama waktu perlakuan yaitu
dengan waktu 2 hari, 4 hari, 6 hari. Jadi dapat dilihat bagaimana penyerapan NH4+
selama 2 hari, 4 hari, 6 hari dan pengaruh penyerapan NH4+ terhadap enceng gondok
yang tua dan muda.
2. Menggunakan sistem pengolahan dengan cara adsorpsi. Sistem operasi yang
dipergunakan adalah batch dan kontinyu. Sedangkan adsorbat (kontaminan) yang
dipergunakan adalah limbah artifisial, yaitu larutan ammonium klorida. Pada sistem
batch, terdapat empat variabel bebas yang divariasikan, yaitu : pertama, konsentrasi
sorbat, terdiri dari 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 40 ppm, 80 ppm, dan 100 ppm. Faktor
yang kedua adalah waktu kontak, terdiri dari 2 jam, 4 jam, 6 jam, 24 jam, dan 48 jam.
Sedangkan faktor yang ketiga yaitu perlakuan awal adsorben: dengan pemanasan dan
penambahan asam. Faktor terakhir yaitu jenis adsorben yang digunakan: bentonit dan
Sedangkan kekurangan kadar ammonium dapat ditanggulangi dengan cara :
Memperbanyak kandungan ammonia dalam air karena ammonia dalam air
membentuk ammonium.
BAB 3
METODE PERCOBAAN
3.1 Alat-alat
- Titrasi Digital PT. PIM Mpt Titrino
- Erlemeyer 250 mL Pyrex
- Timbangan analitik Mettler
- Spatula
- Batu didih
3.2 Bahan-bahan
- HCl(pa)
- Mixedindikator (metil red dan metil blue)
- Urea Prill PT. Pupuk Iskandar Muda
- Aquadest
3.3 Prosedur Percobaan
3.3.1 Penentuan Ammoniak Bebas dari Urea
- Ditimbang 1-5 gram urea dalam labu erlenmeyer 250 ml.
- Dilarutkan dalam 50 ml aquadest
- Ditambahkan 3 tetes indikator MX(metil red and metil blue)
- Dititrasi dengan HCl 0,02 N menggunakan alat titrasi digital.
- Titrasi dihentikan setelah terjadi perubahan warna larutan dari hijau menjadi violet kehijauan.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
4.1.1 Data Pengamatan
Tabel 4.1. Hasil Analisa Ammoniak Bebas Rata-rata dari Urea di PT. PIM dari tanggal 06 Januari sampai 20 Januari 2011.
Tanggal
Pengamatan X(Hari) Y(Ammonia Bebas,ppm)
Dimana :
ml titran = mL larutan standar HCL 0.02 N yang terpakai
N = Normalitas HCl (0,02 N )
F = Faktor kalibrasi ( 0,9400 )
W = Berat sampel (gram)
4.2.1 Menghitung Free Amoniak dalam Sampel Urea
4.3 Pembahasan
Penentuan kadar ammoniak bebas yang merupakan pengotor dalam pupuk urea
telah dilakukan dengan menggunakan metode titrasi digital. Urea yang digunakan
sampling. Hal ini dikarenakan PT. Pupuk Iskandar Muda tidak berproduksi saat
pengambilan sampel dilakukan. Semakin lama urea disimpan diBulk Storage maka
semakin banyak ammoniak bebas yang terbentuk. Hal ini disebabkan karena lamanya
penyimpanan pupuk urea di Bulk Storage menyebabkan ammoniak banyak yang tidak
terikat dengan CO2, sehingga mempengaruhi peningkatan pembentukan ammoniak
bebas. Lamanya penyimpanan pupuk di Bulk Storage juga menyebabkan urea
mengeras disebabkan sifat urea yang mudah menyerap air (kelembaban) dan membuat
urea mudah pecah dalam pendistribusian nya, sehingga akan mengurangi nilai jual
produk.
Penelitian Trainer PT. Pupuk Iskandar Muda di lapangan menyimpulkan
bahwa urea yang mengandung kadar ammoniak bebas tinggi merugikan konsumen,
utamanya para petani karena ammoniak bebas ini memberi dapat menyebabkan daun
tanaman mati, karena ammoniak bebas ini bersifat racun bagi tanaman.
Namun demikian, kadar amoniak bebas rata rata yang diperoleh dari hasil
percobaan saya adalah 100,905 ppm. Hasil tersebut masih memenuhi syarat mutu
pupuk urea (SNI – 2801 – 1992 ) dan Internasional Standar Organitation ( ISO ),
yaitu <150 ppm. Sementara grafik menunjukkan penurunan kadar ammoniak bebas
yang semakin rendah diakhir masa penyamplingan, karena penyamplingan tidak
menggunakan pupuk sisa yang ada pada Bulk Storage, disebabkan PT PIM telah
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Dari hasil pengamatan diperoleh bahwa tinggi rendah nya kadar ammoniak bebas
yang terkandung dalam urea PT.Pupuk Iskandar Muda bergantung pada lamanya
penyimpanan urea tersebut di dalam Bulk Storage, semakin lama urea tersebut
disimpan di Bulk Storage maka semakin tinggi kadar ammoniak bebasnya.
2. Setelah dilakukan percobaan maka dapat diketahui bahwa kadar ammoniak bebas
yang terkandung didalam pupuk urea PT. Pupuk Iskandar Muda telah memenuhi
syarat mutu yang telah ditentukan SNI- SNI-2801-1992) dan Internasional
Standar Organitation (ISO) yaitu tidak lebih dari 150 ppm.
5.2 Saran
Disarankan agar penyimpanan urea didalam Bulk Storage tidak dalam jangka
waktu yang lama karena akan mempengaruhi kadar ammoniak bebas yang terkandung
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 1976. An Encyclopedia Of Chemicals and Drugs. Nineth Edition. New York: Merck and Co,Inc.
Austin, J.W. 1996. Industri Proses Kimia. Jilid 1. Edisi 5. Jakarta: Erlangga.
Considine,D.M. 1984. Encyclopedia Of Chemistry. Fourth Edition. New York: Van Nostran Reinhold Inc.
Corominas,L.F. 1986. Association Of Analitic Chemistry, Determination Of Biuret In Urea and Mixed Fertilizer by Cupric Ion Selective Electrode. Volume 69. No 1. Washington: Mc. Graw Hill.
Cotton,R.A. 1976. Basic Inorganic Chemistry. Third Edition. New York: John Willey and Sons,Inc.
http://moexavier.multiply.com/journal/item/21
Jones,U.S. 1982. Fertilizers and Soil Fertility. Second Edition. Virginia: Reston Publishing Company,Inc.
Madjid,M.B. 2010. Kesuburan Tanah dan Pemupukan. Medan: USU Press.
Marsono,P.S. 2004. Pupuk Akar dan Jenis Aplikasinya. Cetakan ketiga. Jakarta: Penebar Swadaya.
Pudjaatmaka,H. 1986. Analisa Kimia Kuantitatif, Terjemahan dari Quantitative Analysis oleh R.A. Day,JR dan A.L. Underwood. Jakarta: Erlangga.
Rivai,H. 2006. Asas Pemeriksaan Kimia. Medan: USU Press.
Sauchelli,V. 1960. Chemistry and Technology of Fertilizers. New York: Reinhold Publishing Corporation.
Standart Operation Procedure Unit Urea PT. Pupuk Iskandar Muda.
Sumaryo. 1983. Prosedur Analisa Liquid Ammonia dan Urea. Lhoukseumawe: Laboratorium PT. Pupuk Iskandar Muda.
Simpson,K. 1986. Fertilizers and Manures. New York: Longman Group Limited.
