PENENTUAN KADAR BIURET, H2O, DAN TOTAL NITROGEN
PADA UREA PRILL DARI BULK STORAGE DI PT. PUPUK
ISKANDAR MUDA LHOKSEUMAWE
TUGAS AKHIR
EVIE SURIANI AS
082409038
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENENTUAN KADAR BIURET, H2O, DAN TOTAL NITROGEN PADA UREA
PRILL DARI BULK STORAGE DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
LHOKSEUMAWE
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
EVIE SURIANI AS 082409038
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PENENTUAN KADAR BIURET, H2O, DAN
TOTAL NITROGEN PADA UREA PRILL DARI BULK STORAGE DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA LHOKSEUMAWE
Kategori : TUGAS AKHIR
Nama : EVIE SURIANI AS
Nomor Induk Mahasiswa : 082409038
Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Juni 2011
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Kimia Industri
Ketua, Pembimbing
(Dra. Emma Zaidar, MSi) (Drs. Amir Hamzah Siregar, MSi)
NIP.195512181987012001 NIP. 196106141991031002
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
PENENTUAN KADAR BIURET, H2O, DAN TOTAL NITROGEN PADA UREA
PRILL DARI BULK STORAGE DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
LHOKSEUMAWE
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2011
PENGHARGAAN
Bismillaahirrohmaanirrohim
Alhamdulillahi robbil ‘aalamiin penulis ucapakan sebagai ungkapan rasa syukur kepada Allah Subhaanahu wa Ta’aala Yang Maha Esa atas kuasa-Nya yang telah mencurahkan berkah, rahmat, kasih sayang, nikmat jasadiyah dan ruhiyah, taufiq dan hidayah sehingga penulis dapat menjalani hidup ini dengan rangkaian ibroh penuh makna. Shalawat dan salam semoga tetap dilimpahkan kepada Rasulullah Muhammad Shollallaahu ‘alaihi wa sallam yang telah mengemban risalah dan mengalirkan nilai-nilai Islam dalam rangkaian tarbiyah kepada umat seluruh alam. Tahmid dan sholawat yang penulis ucapkan ini merupakan wujud rasa syukur karena atas ridho Allah penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya pada Program Studi Kimia Industri Diploma Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis baik dari segi pengetahuan, waktu maupun kemampuan penulis. Meskipun demikian penults mengharapkan karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penults secara pribadi dan bagi semua pihak yang membaca karya ilmiah ini serta bermanfaat bagi Universitas Sumatera Utara.
Wahyu AS dan Muhammad Agustia Rizki AS, sebagai keluarga tercinta, yang selalu memberikan doa, cinta dan kasih sayang serta menjadi motivasi dan inspirasi bagi penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
Dalam masa menyelesaikan karya ilmiah ini, penulis telah banyak mendapatkan dukungan, bantuan dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan keikhlasan dan kerendahan hati penulis juga ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada:
1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Drs. Amir Hamzah Siregar, MSi sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis.
3. Ibu Emma Zaidar sebagai Koordinator Program Studi D3 Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. 4. Seluruh staf pengajar Program Studi D3 Kimia Industri Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmunya kepada penulis.
5. Bapak Amrizal Amidi, Bapak Haji Munawar, Bapak Syukri, Bapak Usman, Bapak Muhammad Nur, Bapak Aswin Anshari, Bang Mirza Imanda dan seluruh karyawan PT. Pupuk Iskandar Muda Lhokseumawe yang telah banyak membantu penulis pada saat Praktek Kerja Lapangan di PT. Pupuk Iskandar Muda Lhokseumawe.
Juga kepada sahabat-sahabat seperjuangan Uli, Minah, Melly, Jannah, Nurul dan Shofi yang senantiasa memberikan semangat dan doa. Juga kepada adik-adik Saidah, Titin, Putri, Nazwa, Fitri, Ayu Januarti, Ayu, Lia, Elsa, Nia, Ida, Siska, Vita, Nazly, Indah, Leni, Eza, Vinnie, serta rekan-rekan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT memberikan balasan atas doa, motivasi dan bantuan yang saudari berika kepada penulis.
7. Saudara seperjuangan penulis di KAMMI NUSANTARA USU, Kak Farida, Kak Laras, Kak Juli, Kak Anna, Yanti, Asih, Ova, Azmah, Adhana, Wiwiet, Juni serta rekan-rekan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu terima kasih atas motivasi dan doanya kepada penulis.
8. Abang dan kakak senior alumni dari Program Studi D3 Kimia Industri Muhammad Emir Aulia, Muhammad Agus Salim Kaban, Jefri Ardiansyah, Muhammad Fahriza Syaputra, Dian Muwansyah Putra, Nurfadillah, Evitriwulan, terima kasih atas motivasi, doa dan bantuan yang telah diberikan kepada penulis.
9. Kepada Kak Sitha dan Kak Laras dari Fakultas Pertanian, terima kasih telah berkenan meminjamkan buku refrensi untuk penulisan karya ilmiah ini kepada penulis.
11.Seluruh keluarga besar IMAKIN JAYA yang telah memberikan pengalaman yang luar biasa serta mendukung penulis dalam berbagai hal.
12.Saudara-saudara di UKMI seluruh USU, PHBI, HTI, KAMMI, KAM RABBANI, SRC dan SGC yang telah menghiasi perjuangan bersama dengan penulis.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Karenanya, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan demi perbaikan tulisan ini.
Penulis
ABSTRAK
DETERMINING THE LEVEL BIURET, H2O, AND TOTAL NITROGEN OF UREA PRILL IN STORAGE BULK AT PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
LHOKSEUMAWE
ABSTRACT
Urea is one form of the use of nitrogen as a fertilizer. Urea is formed from the reaction of ammonia with carbon dioxide at a certain temperature and pressure. However, at higher temperatures during the process of making compound biuret urea will be formed. If the urea containing biuret compound levels is quite high, then this biuret compound will be toxic to plants. Urea also is hygroscopic which is very easy to absorb water. From the results of this study will be obtained biuret content, water content and total nitrogen in urea prill at PT. Pupuk Iskandar Muda in accordance with ISO 2801:2010 quality standard regarding the requirements of urea fertilizer.
DAFTAR ISI
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Permasalahan 3
1.3 Tujuan Penelitian 4
1.4 Manfaat Penelitian 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 Urea 5
2.2 Pembuatan Urea 6
2.2.1 Unit Synthesa 7
2.2.2 Unit Purifikasi 8
2.2.3 Unit Recovery 10
2.2.4 Unit Kristalisasi dan Pembutiran 10
2.3 Biuret 12
2.4 Nitrogen 14
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 15
3.1 Alat 15
3.2 Bahan 16
3.3 Prosedur Kerja 16
3.3.1 Penyamplingan 16
3.3.2 Pembuatan Pereaksi 16
3.3.3 Pembuatan Larutan Blanko 17
3.3.4 Kalibrasi 17
3.3.5 Penentuan Kadar Biuret pada Urea Prill 18 3.3.6 Penentuan Kadar H2O pada Urea Prill 19 3.3.7 Penentuan Total Nitrogen pada Urea Prill 20
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 21
4.1 Data Hasil Analisa 21
4.2 Perhitungan 23
4.2.1 Kadar Biuret pada Urea Prill 23
4.2.2 Kadar H2O pada Urea Prill 24
4.2.3 Total Nitrogen pada Urea Prill 25
4.3 Pembahasan 26
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 27
5.1 Kesimpulan 27
5.2 Saran 28
DAFTAR PUSTAKA 29
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.2 Syarat Mutu Standart Pupuk Urea 12
Tabel 4.1.1 Kadar Biuret pada Urea Prill 21
Tabel 4.1.2 Kadar H2o pada Urea Prill 22
ABSTRAK
DETERMINING THE LEVEL BIURET, H2O, AND TOTAL NITROGEN OF UREA PRILL IN STORAGE BULK AT PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
LHOKSEUMAWE
ABSTRACT
Urea is one form of the use of nitrogen as a fertilizer. Urea is formed from the reaction of ammonia with carbon dioxide at a certain temperature and pressure. However, at higher temperatures during the process of making compound biuret urea will be formed. If the urea containing biuret compound levels is quite high, then this biuret compound will be toxic to plants. Urea also is hygroscopic which is very easy to absorb water. From the results of this study will be obtained biuret content, water content and total nitrogen in urea prill at PT. Pupuk Iskandar Muda in accordance with ISO 2801:2010 quality standard regarding the requirements of urea fertilizer.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Urea adalah suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dengan rumus (NH2)2CO. Senyawa ini adalah senyawa organik sintesis pertama yang berhasil dibuat dari senyawa anorganik.
Urea ditemukan pertama kali oleh Hilaire Roelle pada tahun 1773 dalam urine. Pembuatan urea dari ammonia dan asam sianida untuk pertama kalinya ditemukan oleh F. Wohler pada tahun 1828 . Namun pada saat ini pembuatan urea pada umumnya menggunakan proses dehidrasi yang ditemukan oleh Bassarow pada tahun 1870. Proses ini mensintesis urea dari pemanasan amonium karbamat.
PT. Pupuk Iskandar Muda merupakan perusahaan yang bergerak dalam bidang industri pupuk urea yang didirikan pada tanggal 24 Februari 1982. Dengan dibangunnya dua unit pabrik, yaitu pabrik amoniak dan pabrik urea dan mulai beroperasi secara komersil pada tahun 1985. Kemudian pada tahun 1999 dilakukan proyek pembangunan pabrik amoniak dan urea baru yang kemudian dinamakan PIM 2, sedangkan pabrik lama menjadi PIM 1.
Pabrik Urea PIM 1 menggunakan teknologi Mitsui Toatsu, Jepang, dengan kapasitas desain sebesar 1.725 metrik ton urea / hari dalam bentuk butiran (prill). Sedangkan Pabrik Urea PIM 2, menggunakan teknologi ACES-TEC, Jepang, dengan kapasitas desain sebesar 1.725 metrik ton urea / hari dalam bentuk gelintiran (granular).
Unit Utility
Unit ini berfungsi memproses penyediaan bahan baku kebutuhan seperti : • Air bersih untuk bahan baku, air untuk pendinginan, air bebas mineral untuk
ketel uap, uap air, udara instrumen tenaga listrik dan oksigen serta nitrogen. • Bahan baku berupa air diperoleh dari Krueng Peusangan, tenaga listrik
dibangkitkan oleh gas turbin generator yang berkapasitas design 15 MW. • Bahan baku udara yang diperoleh dari udara bebas di dalam fractination
columm didinginkan dengan berdasarkan perbedaan titik embun, sehingga
unsur oksigen dan nitrogen dapat dipisahkan.
Unit Ammonia
Unit ini berkemampuan memproduksi ammonia 1170 ton/hari atau 386.000 ton/tahun, menggunakan proses Kellog dari Amerika dengan bahan baku gas alam, uap air dan udara. Gas alam dibebaskan dari senyawa impurities (senyawa-senyawa pengotor) kemudian diubah menjadi gas sintesa H2, CO2 dan N2. Gas sintesa kemudian dikonversikan menjadi ammonia, setelah beberapa reaksi dan pemurnian, ammonia ini siap dikirim untuk proses pabrik urea atau sebagai produk langsung ammonia.
Unit Urea
Dengan menggunakan proses Mitsui Toatsu Total Recycle C Improved, unit ini mampu memproduksi pupuk urea butiran dengan kapasitas terpasang 1.725 ton/hari, atau 570.000 ton/tahun. Urea butiran yang dihasilkan, dimasukkan dalam bulk storage ataupun ke unit pengantongan.
pada suhu dan tekanan tertentu. Namun pada suhu yang lebih tinggi dari titik leburnya (titik lebur urea 132,7oC) akan terbentuk biuret dan melepaskan ammonia. Larutan urea murni dikristalkan secara vakum, kemudian dilelehkan kembali dalam melter dengan menggunakan steam sebagai pemanas, dari atas prilling tower lelehan urea diteteskan yang kemudian akan memadat setelah didinginkan dengan udara. Dari uraian tersebut penulis ingin membahas karya ilmiah yang berjudul :
“PENENTUAN KADAR BIURET, H2O DAN TOTAL NITROGEN PADA UREA
PRILL DARI BULK STORAGE DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA
LHOKSEUMAWE”.
1.2 Permasalahan
Bagaimana proses produksi pada pabrik pembuatan pupuk urea akan membahas tentang analisa terhadap kadar biuret, H2O dan total nitrogen pada urea prill yang dilakukan di Laboratorium Pusat PT. Pupuk Iskandar Muda.
1.3 Tujuan
• Untukmengetahui kadar biuret, H2O dan total nitrogen dalam urea prill.
• Untuk menunjukkan kesesuaian mutu pupuk Urea menurut Standart Nasional Indonesia.
1.4 Manfaat
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Urea
Pupuk urea adalah pupuk buatan senyawa kimia organik dari CO(NH2)2, pupuk padat berbentuk butiran bulat kecil (diameter lebih kurang 1 mm). Pupuk ini mempunyai kadar N 45-46%. Urea larut sempurna di dalam air, dan tidak mengasamkan tanah.
Sifat urea yang tidak menguntungkan ialah sangat hidroskopis dan mulai menarik air dari udara pada kelembaban nisbi 73%. Urea tidak bersifat mengionisir dalam larutan sehingga mudah mengalami pencucian, karena tidak mudah terjerap oleh koloid tanah. Untuk dapat diserap oleh akar tanaman urea harus mengalami proses ammonifikasi dan nitrifikasi lebih dahulu, maka kalau dibandingkan dengan pupuk ZA, bekerjanya pupuk urea lambat. Cepat dan lambatnya perubahan bentuk amide dari urea ke bentuk senyawa N yang dapat diserap oleh tanaman sangat bergantung pada beberapa faktor ialah keadaan populasi, aktivitas mikroorganisme, kadar air dari tanah, temperatur tanah dan banyaknya pupuk urea yang diberikan.
Pupuk urea adalah pupuk yang paling banyak digunakan di Indonesia. Bila pupuk urea ditambahkan ke dalam tanah yang lembab, maka urea mengalami hidrolisis dan berubah menjadi ammonium karbonat, dengan reaksi berikut:
CO(NH2)2 + H2O Hidrolisis Enzimatik (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 2NH4+ + CO2 2NH4+ + 3CO2 NO2- + 2H2O + 4H+ + E
Sebelum hidrolisis terjadi, urea bersifat mobil seperti nitrat dan ada kemungkinan tercuci ke bawah zona perakaran. Kejadian ini dimungkinkan terutama jika curah hujan tinggi dan struktur tanah yang remah.
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 dengan SCU (Sulfur Coated Urea).
(Madjid, M, 2010)
2.2 Pembuatan Urea
Pembuatan urea di Indonesia mengikuti proses yang sering dibuat di Amerika Serikat. Karena reaksi bersifat bolak-balik, pengaturan suhu dan tekanan serta konsentrasi harus menjadi pertimbangan pada waktu pembuatan urea. Suhu yang tinggi meningkatkan konversi, tetapi ini meminta tekanan yang lebih tinggi untuk menghindari bahan-bahan yang sedang bereaksi berubah menjadi gas, yang dapat mengakibatkan dekomposisi ammonium karbamat dan akhirnya menurunkan konversi.
Garis besar pabrik urea terdiri dari 4 unit, yaitu: 1. Unit synthesa
2. Unit purifikasi 3. Unit recovery
4. Unit kristalisasi dan prilling
2.2.1 Unit Synthesa
Gas CO2 dari pabrik ammonia dikirim ke suction booster compressor , gas CO2 ini ditekan dari 0,7 Kg/cm2G menjadi 30 Kg/cm2G, kemudian ditekan lagi menjadi 250 Kg/cm2G menjadi 30 Kg/cm2G, kemudian ditekan lagi menjadi 250 Kg/cm2G pada CO2 compressor. Setelah mencapai tekanan operasi (250 Kg/cm2G) dikirim ke reactor urea liquid ammonia juga dikirim ke reactor urea setelah melewati ammonia, dari ammonia reservoir. Di sini amoniak bercampur dengan amoniak dengan amoniak dari ammonia condenser dari proses recovery system.
Amoniak dari ammonia reservoir dipompa dengan ammonia booster pump untuk menaikkan tekanan dari 17 Kg/cm2G menjadi 24 Kg/cm2G, kemudian dipompa lagi sampai tekanan mencapai 250 Kg/cm2G, dengan menggunakan pompa ammonia. Sebelum dimasukkan ke dalam reactor urea, ammonia tersebut dilewatkan preheater guna dipanaskan sampai temperatur 200 oC dengan memakai hot water dan steam condensate sebagai media pemanas.
Di samping CO2 dan NH3, ke dalam reactor dimasukkan juga recycle carbamat dari high pressure absorber. Selama proses sintesa, selain reaksi di atas juga
terjadi reaksi samping yaitu terbentuknya biuret dari urea. Reaksi tersebut di atas adalah reaksi reversible dimana variable utama yang mempengaruhi reaksi adalah temperatur, tekanan, komposisi feed dan waktu reaksi.
kontak dengan reaksi, reaktor dilapisi titanium. Penambahan sedikit oksigen bertujuan untuk melindungi reakor sehingga diperoleh daya tahan yang lebih lama. Karena pembuatan urea bersifat eksotermis, maka temperatur reakor harus dikontrol dengan benar.
2.2.2 Unit Purifikasi
Produk dari hasil reaksi sintesa terdiri dari urea, biuret, air, ammonium karbamat dan amoniak berlebih. Proses selanjutnya diperlukan untuk memisahkan urea dan hasil reaksi yang lain, untuk memisahkannya yaitu dengan menurunkan tekanan sehingga ammonium karbamat terurai menjadi gas-gas amoniak dan CO2.
a. reaksi dekomposisi ammonium karbamat
NH2COONH4 2NH3 + CO2
Reaksi berlangsung pada temperatur 152-165 oC. pengurangan tekanan akan menaikkan temperatur sehingga akan memperbesar konversi. Hidrolisa urea merupakan faktor penting yang harus diperhatikan, karena hidrolisa menyebabkan berkurangnya urea yang dikehendaki sebagai produk.
b. reaksi hidrolisa udara
NH2CONH2 + H2O 2NH3 + CO2
Hidrolisa mudah terjadi pada suhu tinggi, tekanan rendah dan residence time yang lama. Pembentukan biuret adalah faktor lain yang harus diperhatikan baik dalam proses dekomposisi, maupun dalam proses berikutnya (kristalisasi dan pembutiran). c. reaksi pembentukan biuret
2CO(NH2)2 NH(CONH2)2 + NH2
dan tekanan parsial ammonia yang rendah. Pembentukan biuret dapat ditekan dengan adanya kelebihan amoniak. Jumlah biuret yang terbentuk juga dipengaruhi oleh residence time yang lama. Dekomposisi berlangsung pada saat larutan keluar dari top
reaktor urea dengan temperatur 126 oC melalui let down valve, pada saat tersebut sebagian besar karbamat akan terurai menjadi amoniak dan CO2 yang disebabkan turunnya tekanan sebesar 17 Kg/cm2G. amoniak dan ammonium karbamat yang tersisa selanjutnya dipisahkan dari laruran dalm dekomposer tahap II yaitu low pressure decomposer.
Untuk LPD beroperasi dengan tekanan 2,5 Kg/cm2Gdan temperatur 235 oC, sedangkan untuk gas separator terdiri dari 2 bagian yaitu: bagian atas dioperasikan pada 170 oC dengan tekanan 0,3 Kg/cm2G dan bagian bawah dioperasikan pada 92 oC dengan tekanan atmosfir.
2.2.3 Unit Recovery
Campuran gas yang berupa amoniak, karbondioksida serta sedikit uap air yang dihasilkan dari pemisahan urea yang terbentuk di dalam reaktor pada seksi dekomposisi dikembalikan sebagai gas, larutan atau slurry untuk selanjutnya digunakan sebagai umpan reaktor urea. Di dalam unit recovery gas-gas tersebut diserap dengan larutan urea. Larutan urea yang dipergunakan di sini diperoleh sebagai cairan induk dari unit kristalisasi dan pembutiran.
Gas dari gas separator dipisahkan menjadi amoniak, karbamat cair dan gas sisa di dalam off gas condenser. Gas tersebut diserap di dalam off gas absorber bersama-sama dengan gas yang berasal dari low pressure absorber dengan menggunakan cairan dari off gas absorber.
penyerap gas berturut-turut di dalam low pressure absorber dan high pressure absorber dan menghasilkan larutan karbamat yang dipakai sebagai recycle solution.
2.2.4 Unit Kristalisasi dan Pembutiran
Larutan urea dari gas separator dengan konsentrasi 70-75% di kirim ke crystallizer dengan pompa urea, di sini urea divakumkan untuk mengurangi
kandungan air yang ada dalam larutan urea. Kristal-kristal yang terbentuk di dalam vakum crystallizer dikirim ke centrifuge untuk dipisahkan dari mother liquor, kemudian dikeringkan melalui dryer sampai kadar airnya 0,3% dengan menggunakan udara panas.
Kristal-kristal urea kering dikirim ke atas prilling tower dengan automatic conveyer melalui fluidizing dryer di mana Kristal dilelehkan di dalam melter. Dan
lelehan tersebut turun ke head tank melalui distributor dan spraying nozzle granulator di dalam prilling tower yang dihembuskan dengan udara sebagai media pendingin sehingga dihasilkan butiran urea.
Urea keluar dari bagian bawah prilling tower (fluidizing cooler) diayak melalui tromel untuk dipisahkan over size-nya dan yang memenuhi spesifikasi selanjutnya
dikirim ke gudang penyimpanan (bulk storage) dengan menggunakan belt conveyer. Butiran urea yang over size dilarutkan di dalam dissolving tank selanjutnya dikirim ke crystallizer dan sebagian lagi dikirim ke recovery. Debu urea dan udara bersih yang
tidak terserap di buang ke atmosfir melalui urethane foam filter. Urea yang dihasilkan berkadar air yang relatif rendah yaitu 0,3% berat maksimum.
- Kadar air : 0,3% berat maksimum
- Kadar biuret : 0,5% berat maksimum
- Kadar besi : 0,1 ppm maksimum
- Ammonia bebas : 150 ppm maksimum
- Abu : 150 ppm maksimum
- Kadar fe (iron) : 1,0 ppm maksimum
(SOP Unit Urea PT.PIM) Sedangkan syarat mutu standar pupuk urea yang ditetapkan oleh Badan Standart Nasional Indonesia dapat dilihat pada table berikut:
Tabel 2.2 Syarat Mutu Standar Pupuk Urea
(SNI 2801:2010)
No. Uraian Satuan Persyaratan
Butiran Glintiran
1. Kadar nitrogen % Min. 46,0 Min. 46,0
2. Kadar air % Maks. 0,5 Maks. 0,5
3. Kadar biuret % Maks. 1,2 Maks. 1,5
4. Ukuran - - -
a) 1,00 mm - 3,35 mm % Min. 90,0 -
2.3 Biuret
Proses pembentukan urea dengan cara pemanasan bila dilakukan pada suhu yang tinggi (di atas 132,7 oC) akan menghasilkan ammonia dan biuret. Biuret adalah hasil kondensasi dari dua molekul urea. Reaksinya adalah sebagai berikut:
2CO(NH2)2 NH(CONH2)2 + NH2
Reaksi ini terjadi pada tekanan yang rendah, suhu tinggi dan waktu pemanasan yang cukup lama dan terus-menerus. Jika urea mengandung kadar biuret yang sangat tinggi maka senyawa biuret yang terkandung dalam urea dapat menjadi racun bagi tanaman. Oleh karena itu, sangat perlu diperhatikan temperatur dan penggunaan proses vakum dalam proses pemekatan urea cairan agar kandungan biuretnya rendah. Biuret ini pada konsentrasi tertentu dapat merupakan racun bagi tanaman sehingga dapat menghambat pertumbuhan tanaman.
Memang tidak ada criteria yang umum sebagai tingkat maksimum dari kandungan biuret yang dapat ditoleransi, karena tergantungg dari situasi tanah pertanian dan jenis tanaman. Untuk jenis tanaman seperti pohon kopi, citrun atau buah cherry, kandungan biuret maksimum 0,3% masih dapat ditoleransi. Di Indonesia sendiri menurut Badan Standart Nasional Indonesia (SNI) pada urea prill (butiran) kadar biuret maksimum adalah 1,2% dan pada urea bentuk granular (gelintiran) kadar biuret maksimum adalah 1,5%.
Sifat-sifat biuret (Carbamyurea, Allopanamida) antara lain: - Terbentuk karena pemanasan urea
- Rumus molekulnya NH(CONH2)2
- Berat molekul 103,10
- Larut dalam air dan alcohol
- Bersifat hidroskopis, dan jika dikristalkan dari air akan terbentuk 5C2H5N3O2.4H2O dan menjadi anhidrat pada suhu 110 oC, terurai pada 193 oC
- Titik lebur 190 oC
(Anonymous, 1976)
2.4 Nitrogen
Unsur nitrogen merupakan zat hara yang sangat diperlukan tanaman. Pupuk urea berbentuk butiran kristal berwarna putih merupakan pupuk yang mudah larut dalam air dan sifatnya sangat mudah menyerap air, karena itu sebaiknya disimpan di tempat yang kering dan tertutup rapat. Pupuk urea mengandung unsure N sebesar 46% dengan pengertian setiap 100 gr urea mengandung 46 kg nitrogen.
Gejala kekurangan unsur hara nitrogen dapat menyebabkan beberapa kerusakan pada tanaman seperti daun tanaman berwarna pucat kekuning-kuningan, daun tua berwarna kekuning-kuningan dan pada tanaman padi warna ini dimulai dari ujung daun menjalar ke tulang daun, dalam keadaan kekurangan yang 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 unsur N ini baru dapat digunakan oleh tanaman setelah mengalami perubahan ke bentuk yang terikat dalam bentuk pupuk. Sumber utama dari nitrogen berasal dari N2 atmosfer yang terikat. Untuk pembuatan pupuk adalah nitrogen dalam bentuk ammonia.
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat -alat
Alat-alat yang digunakan dalam melakukan analisa di Laboratorium Pusat PT. Pupuk Iskandar Muda adalah:
• Labu ukur 50 ml • Gelas ukur 25 ml • Pipet volume 20 ml • Bola penghisap • Botol air demin • Spatula
• Timbangan analitik
• Spektrofotometer Shimadzu UV-VIS 1601 • Kuvet 10 ml,
• Karl Fisher Moisture Titration MKS-510 N • Tissue gulung.
3.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam melakukan analisa di Laboratorium Pusat PT. Pupuk Iskandar Muda adalah:
• Larutan Biuret • Methanol
• Larutan Karl Fisher.
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Penyamplingan
Sampel urea prill diambil dari Bulk Storage (gudang penyimpanan) di beberapa titik secara acak dan dicampur menjadi satu untuk mendapatkan sampel yang dapat mewakili seluruh sampel di Bulk Srorage.
3.3.2 Pembuatan Pereaksi
• Pereaksi
Larutan standart Biuret 4000 ppm (1 ml = 4 g Biuret)
o Dilarutkan 1 g Biuret murni dalam labu ukur 25 ml yang telah dipanaskan
pada suhu 150oC selama 3 jam.
o Diencerkan dengan air demin sampai tanda batas.
• Pereaksi Biuret
o Dilarutkan 80 g NaOH dalam 10 liter air demin (larutan A)
o Dilarutkan 400 g Potassium Sodium Tartrat dalam 4 liter larutan A
- Ditambahkan 100 g Copper Sulfate (CuSO4.5H2O) - Diaduk sampai larut
- Diencerkan dengan larutan A sampai 10 liter
3.3.3 Pembuatan Larutan Blanko
• Dimasukkan ke dalam labu ukur 50 ml
• Diencerkan dengan air demin hingga tanda batas
3.3.4 Prosedur Kalibrasi
• Dibuat beberapa konsentrasi larutan standart ke dalam 6 buah labu ukur 50 ml sebagai berikut :
Volume larutan standart Konsentrasi yang harus dipipet (ml) (mg)
0 0
2 8
4 16
8 24
10 32
12 40
• Ditambahkan pereaksi biuret ke masing-masing labu ukur sedikit-demi sedikit sambil dikocok kuat-kuat
• Diencerkan dengan air demin hingga tanda batas • Didiamkan selama 30 menit sambil sekali-kali dikocok
• Dihitung absorbanisnya pada panjang gelombang 540 nm = 20 ml • Dihitung faktor kalibrasinya
3.3.5 Penentuan Kadar Biuret pada Urea Prill
• Preparasi Sampel
o Ditimbang 5 g urea prill
o Ditambahkan 20 ml larutan Biuret sedikit demi sedikit dan dikocok
kuat-kuat
o Diencerkan dengan air demin hingga tanda batas
o Didiamkan selama 30 menit untuk pengembangan warna sambil sekali-kali
dikocok
o Diukur absorbansinya pada panjang gelombang 540 mm = 20 ml
• Penggunaan Alat Spektrofotometer Shimadzu UV-VIS 1601
o Sambungkan POWER dengan saklar di dinding o Hidupkan alat dengan menekan tombol ON pada alat o Tunggu sampai cek inisiasi selesai
o Tekan tombol MODE, kemudian muncul menu mode o Pilih parameter dengan menekan tombol F1
o Pilih set dengan menekan tombol F2, kemudian muncul daftar zat/senyawa
yang akan dianalisa
o Tekan nomor senyawa yang akan dianalisa o Kemudian tekan tombol ENTER
o Pilih Sample Means dengan menekan tombol F3 o Diamkan alat selama 10 menit
o Masukkan kuvet yang telah berisi larutan sampel, kemudian tekan tombol
START
3.3.6 Penentuan Kadar H2O pada Urea Prill
• Ditekan tombol “ON” pada alat Karl-Fisher dibiarkan beberapa saat sampai keluar tanda “Pre-titer”
• Ditekan tombol : FUNC- 9 – ENTER – ENTER- ENTER – START, ditunggu beberapa saat sampai penambahan metanol selesai.
• Ditekan tombol : RESET – PRE TITR, dibiarkan sampai keluar tanda SAMPLE IN atau READY.
• Ditimbang tempat sampel, misalnya = A gram
• Ditimbang tempat sampel + sampel, misalnya = B gram.
• Dimasukkan sampel ke dalam reaction vessel, kemudian ditekan tombol SAMPLE – ENTER maka akan keluar tanda “W1”, dimasukkan angka berat A gram, misalnya (1,05 gram) 1,05 lalu ENTER setelah selesai pengisian, akan keluar tanda “W2” dimasukkan angka berat B gr misalnya (1,10 gram) 1,10 lalu ENTER.
• Dibiarkan sampai semua sampel larut, kemudian ditekan tombol : START dibiarkan sampai tanda bel berbunyi menandakan bahwa titrasi telah selesai. • Record dari pemakaian Karl-Fisher reagent atau konsentrasi air (mg H2O) akan
langsung terbaca pada digital display.
3.3.7 Penentuan Total Nitrogen pada Urea Prill
Total Nitrogen (%) = [(100-C-D x 0,4665)] + (D x 0,4077)
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Analisa
Table 4.1.1 Kadar biuret pada urea prill
No. Waktu
Rata-rata 0,1455 0.3889
3. 10-01-2010 1,0666 0,8083 0,2976
Tabel 4.1.3 Total nitrogen pada urea prill
No. Waktu
4.2.1 Kadar biuret pada urea prill
Berat Sampel
Rata-rata kadar kadar biuret (%) =
=
4.2.3 Total nitrogen pada urea prill
Total Nitrogen (%) = [(100-C-D x 0,4665)] + (D x 0,4077)
Dari hasil analisa yang dilakukan di Laboratorium Pusat PT. Pupuk Iskandar Muda terhadap kadar biuret, H2O, dan total nitrogen pada urea prill yang diproduksi oleh PT. Pupuk Iskandar Muda, dapat dijelaskan bahwa kadar biuret, H2O, dan total nitrogen pada urea prill yang diperoleh dari hasil analisa sudah memenuhi syarat standart mutu pupuk urea dari Badan Standart Nasional Indonesia (SNI 2801:2010).
Biuret merupakan senyawa yang terbentuk dari penggabungan dua molekul urea pada temperatur tinggi. Jika urea mengandung kadar biuret yang tinggi maka senyawa biuret tersebut dapat menjadi racun bagi tanaman.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Dari hasil analisa yang dilakukan di Laboratorium Pusat PT. Pupuk Iskandar Muda terhadap urea prill dapat diambil kesimpulan bahwa kadar biuret pada urea prill rata-rata adalah 0,3889%, kadar air rata-rata adalah 0,3132% dan total nitrogen rata-rata adalah 46,4866%.
2. Setelah dilakukan analisa maka dapat diketahui bahwa kadar biuret, kadar H2O dan total nitrogen pada urea prill yang diambil dari bulk storage di PT. Pupuk Iskandar Muda telah memenuhi syarat mutu yang telah ditentukan di dalam SNI 2801:2010.
5.2 Saran
1. Optimalisasi control mutu pupuk urea di bulk storage lebih ditingkatkan lagi agar kualitasnya terus meningkat.
2. Proses industri pupuk urea diharapkan dapat mencukupi kuota yang diberikan pemerintah dan untuk mencapainya diperlukan kerja sama dengan perusahaan industri minyak bumi sebagai pensuplai gas alam.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. 1976. The Merck Index. An Encyclopedia Of Chemicals and Drug. Nineth Edition. Merck and Co.,Inc. New York
Austin, G.T. 1984. Shreve’s Chemical Process Industries. Fifth Edition. Mc Graw Hill. United State.
Effendi, B. 2010. Pupuk dan Pemupukan.USU Press. Medan.
Madjij, M,B. 2010. Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan. pusri.wordpress.com/2007/09/22/mengenal-pupuk-urea.
