Penentuan Kadar Nitrogen Pada Pupuk Urea Di PT. Pupuk Iskandar Muda

(1)

PENENTUAN KADAR NITROGEN PADA PUPUK UREA

DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA

TUGAS AKHIR

ARFANDY TAMPUBOLON

052409018

PROGRAM STUDI D-III KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

PENENTUAN KADAR NITROGEN PADA PUPUK UREA

DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya

ARFANDY TAMPUBOLON

052409018

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENENTUAN KADAR NITROGEN PADA PUPUK

UREA DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : ARFANDY TAMPUBOLON

Nomor Induk Mahasiswa : 052409018

Program Studi : DIPLOMA III KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di

Medan, Juni 2008 Diketahui :

Program Studi D-3 Kimia Industri FMIPA USU

Ketua, Dosen Pembimbing

( Dr. Harry Agusnar, M.Sc., M.phil ) ( Dr. Albert Pasaribu, MSc )

NIP : 131 273 466 NIP : 134 945 357

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

( Dr. Rumondang Bulan, MS ) NIP : 131 459 466

(4)

DETERMINE NITROGEN CONTENT AT UREA FERTILIZER IN PT. PUPUK ISKANDAR MUDA

ABSTRACT

In order to know the content of nitrogen in urea fertilizer teh contant oh H2O must be determined (% H2O) wellas the percentape of biuret (% Biuret). Og biuret content the determination of nitrogen content is conducted using the calculation % N = ( 100 - % H2O - % Biuret) x 0.4665 + (% Biuret x 0.4077 ).

From result of analysis. the calculation, the content of H2O is 0.233 %, biuret content 0.4966 % and the nitrogen content is 46 %.these results show that the nitrogen content obtained from urea fertilizer is in accordance to the nitrogen content with Standard National Indonesia ( SNI)-02-2801, 1992.

(5)

ABSTRAK

Untuk mengetahui kadar nitrogen dalam pupuk urea terlebih dahulu harus diketahui besarnya kadar air % H2O, dan besarnya kadar biuret % biuret. Penentuan kadar nitrogen dilakukan dengan menggunakan perhitungan yaitu % N = ( 100 - % H2O - % Biuret) x 0.4665 + (% Biuret x 0.4077 ). Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar air % H2O = 0.233 %, kadar biuret % biuret = 0.4966 % dan kadar nitrogen ( % N ) = 46 %. Hasil ini menunjukan bahwa kadar nitrogen yang diperoleh dari pupuk urea telah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI)-02-2801, 1992.

(6)

DAFTAR ISI Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak vi Abstract vii

Daftar Isi viii

BAB 1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahaan 2

1.3 Tujuan 2

1.4 Manfaat 3

BAB 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Nitrogen 4

2.1.1 Sumber Nitrogen 6

2.1.2 Peranan Nitrogen 7

2.2 Jenis Pupuk Yang Mengandung Nitrogen 9

2.2.1 Urea Prill 10

2.2.2 Urea Super Granule (USG) 10

2.2.3 Urea Ball Fertilizer 11

2.2.4 Urea Briket 11

2.2.5 Urea Tablet 12

2.3 Proses Pembuatan Pupuk Urea 12

2.3.1 Pabrik Utility 13

2.3.2 Pabrik Ammoniak 13

2.3.2.1 Proses Pembuatan Amoniak 13

2.3.3 Pabrik Urea 15

2.3.3.1 Proses Pembuatan Urea 16 BAB 3 Metode Percobaan

3.1 Penetapan Total Nitrogen 19

3.2 Penetapan Kadar Air Pada Nitrogen 19

3.2.1 Alat 19

3.2.2 Bahan 19

3.2.3 Prosedur Kerja 20

3.2.4 Perhitungan 21

3.3 Penetapan Kadar Air Pada Nitrogen 21

3.3.1 Alat 21

(7)

BAB 4 Hasil Analisis Dan Pembahasan

4.1 Data Hasil Analisis 23

4.2 Perhitungan 24

4.3 Pembahasan 24

BAB 5 Kesimpulan Dan Saran

5.1 Kesimpulan 25

5.2 Saran 25

Daftar pustaka Lampiran

(8)

DETERMINE NITROGEN CONTENT AT UREA FERTILIZER IN PT. PUPUK ISKANDAR MUDA

ABSTRACT

(9)

ABSTRAK

(10)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

PT. Pupuk Iskandar Muda (Persero) merupakan sebuah perusahaan industri yang menghasilkan pupuk buatan PT. Pupuk Iskandar Muda (Persero) secara resmi didirikan pada tanggal 24 Februari 1982 yang di rintis oleh PT. PUSRI Palembang. PT. Pupuk Inskandar Muda (Persero) adalah sebuah pabrik yang menghasilkan butiran pupuk urea sebagai produk utama di samping produk samping lainnya berupa ammonia cair, gas O2, CO2cair, CO2 padat.

Untuk memenuhi permintaan pasar, baik di luar negeri dan sebagian besar dipasarkan di dalam negeri yang pemasarannya di bantu oleh PT. PUSRI. Pada proses pembuatan pabrik ini dibagi dalam 3 bagian yaitu :

1. Proses Pengolahan Utilitas 2. Proses Pengolahan Ammonia 3. Proses Pembuatan Urea

Dengan adanya kandungan gas alam yang melimpah di Kabupaten Aceh Utara dan tersedianya lokasi yang baik di daerah pantai serta adanya jalan raya yang melintas daerah ini, maka daerah ini sangat menunjang bagi pertumbuhan industri besar dan kecil terutama yang menggunakan sumber daya alam yang berupa gas

(11)

alam dan hasil hutan sebagai bahan baku industri kecil, maupun industri industri yang berkaitan serta industri hilir.

Pupuk urea merupakan salah satu produk strategis yang sangat penting peranannya dalam menunjang produksi pertaniaan. Pupuk urea yang baik adalah jika komposisi kimia yang terkandung di dalamnya telah di tentukan menurut Standart Nasional Indonesia (SNI) dan Internasional Standart Organization (ISO). Berdasarkan analisa yang dilakukan untuk mengetahui mutu dari pupuk urea yang diproduksi oleh PT. PIM berupa Total Nitrogen, kadar biuret, moisture dan ukuran butiran, terbukti bahwa pupuk urea prill yang diproduksi oleh PT. Pupuk Iskandar Muda sesuai dengan syarat mutu pupuk urea (SNI-2801-1992) sehingga pupuk urea tersebut sangat baik dan aman untuk digunakan sebagai pupuk penyubur tanaman.

Dari uraian tersebut penulis tertarik mengenai PENENTUAN KADAR NITROGEN PADA PUPUK UREA DI PT. PUPUK ISKANDAR MUDA .

1.2. Permasalahan

Dalam menentukan kualitas urea banyak parameter parameter yang harus di penuhi guna meningkatkan mutu pupuk urea tersebut, salah satu parameter tersebut adalah penentuan kadar nitrogen.

(12)

1.3. Tujuan

Untuk menentukan kualitas Nitrogen yang dibutuhkan pada proses pembuatan pupuk urea sehingga diperoleh hasil yang optimal.

1.4Manfaat

Nitrogen dalam bentuk nitrat sangat cepat diserap tanaman, Keuntungan menggunakan pupuk urea yang mengandung nitrogen adalah mudah diserap tanaman. Selain itu, kandungan N yang tinggi pada urea sangat dibutuhkan pada pertumbuhan awal tanaman. Nitrogen (N), yang diperlukan untuk pertumbuhan vegetatif (pertumbuhan daun dan batang), meningkatkan kadar protein tanaman, juga untuk berkembangnya mikroorganisme dalam tanah. Nitrogen diserap akar tanaman dalam bentuk nitrat atau amonium, yang ber-pengaruh mempercepat sintesis karbohidrat diubah menjadi protein. Di samping itu dalam pembuatan pupuk urea banyak hal hal yang perlu di perhatikan untuk meningkatkan mutu pupuk urea tersebut, salah satu hal yang harus diperhatikan adalah kadar nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea. Kadar nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea adalah 45 46% ini merupakan standar nasional Indonesia yang di produksi di PT. Pupuk Iskandar Muda.

(13)

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Nitrogen

Nitrogen di kenal bertanggung jawab untuk pertumbuhaan vegetatif yang lebat dan warna daun yang hijau gelap setelah di tetapkan sebagai suatu unsur mineral yang esensial untuk tanaman berakar pada tahun 1800-an. Defisiensi biasanya diketahui pertama melalui warna hijau pucat atau hijau ke kuning-kuningan, terutama pada rumput-rumputan, dan nekrotis prematur dari daun daun yang telah tua mulai dari pucuk dan menyebar sepanjang tulang daun ke arah leher batang dan tepi daun. Asosiasi dengan pewarnaan hijau ini berkemungkinan disebabkan oleh kenyataan bahwa N, bersama-sama dengan Mg, merupakan satu dari dua anasir penyusun klorofil yang berasal dari tanah (C33H72O5N4Mg). Cukupnya N untuk tanaman mendorong pertumbuhan vegetatif bagian di atas tanah, meningkatkan rasio pucuk/akar, dan esensial untuk pembentukan buah dan biji. Sebagai suatu anasir esensial asam-asam amino, N dibutuhkan dalam sintesis protein, merupakan 12 sampai 19% dari berbagai protein dengan rata-rata sekitar 16% atas dasar berat (O.P. Engelstad, 1997). Karena pembentukan biji tergantung pada kadar kritik tertentu dari protein, produksi biji secara nyata berhubungan dengan pasokan N, terutama pada tanaman-tanaman serealia. Berlimpahnya N

(14)

dalam medium pertumbuhan juga tercermin dalam kadar protein kasar dari biji dan dalam hijauan. Di antara unsur-unsur mineral esensial untuk pertumbuhan dan reproduksi tanaman-tanaman hijau tingkat tinggi, terdapat lebih banyak atom (sekitar tiga kali lipat) N dalam bahan organik kering dari pada tiap unsur lainnya yang berasal dari tanah (tidak dari air atau atmosfer). Berdasarkan massa, N dalam bahan tanaman sering dijumpai dalam jumlah yang lebih banyak dari pada masing-masing unsur yang lainnya. Walaupun konsentrasi K berkemungkinan lebih tinggi dalam sebagian bahan tanaman, N melebihi jumlah total semua unsur mineral esensial lainnya yang berasal dari tanah dalam biji tanaman pertanian yang umum dibudidayakan.

Dengan mengingat berlimpahnya N dalam tanaman, peranan sentralnya dalam fungsi tanaman dan reaktivitasnya dalam biosfer, tidaklah mengherankan jika unsur ini merupakan yang paling universal kahat untuk produksi tanaman yang optimum.(O.P. Engelstad, 1997).

Nitrogen dalam urea hidrolisis dengan H2SO4dengan NH3yang terbentuk dengan destilasi dari larutan alkali. Destilat ditampung dalam larutan H2SO4 dan kelebihan asam di titrasi kembali. Titik akhir titrasi tercapai bila warna lembayung dari indikator campuran merah metil dan biru metil, berubah menjadi lembayung kehijauaan.

(15)

Syarat mutu pupuk urea sesuai dengan tabel berikut ini :

No. Uraian Peryaratan

1 Bentuk butiran

1.1 Kadar nitrogen Min. 46%

1.2 Kadar air Maks. 0.5 %

1.3 Kadar biuret Maks. 1 %

No. Uraian Peryaratan

2 Bentuk glitiran

2.1 Kadar nitrogen Min. 46%

2.2 Kadar air Maks. 0.5 %

2.3 Kadar biuret Maks. 2 %

Sumber : SNI-02-2801, 1992

2.1.1 Sumber Nitrogen

Urea, CO(NH2)2kadar N-nya 45-46%, bersifat higroskopis (mudah menyerap air), berbentuk kristal, berwarna putih, reaksi dalam tanah asam lemah. la mengandung nitrogen lebih banyak dari natrium nitrat dan akan mengalahi hidrolisa daIam tanah menghasilkan amonium karbonat. Pengaruh sisa urea ini adalah menurunkan pH. Amonium karbonat yang dihasilkan sangat baik untuk nitrifikasi yang cepat terutama jika banyak kation terikat. Sedangkan equivalent acidity 80, artinya untuk menetralkan keasaman tanah karena urea 100 kg adalah diperlukan 80 kg CaC03 (kapur). Amonium Nitrat, NH4N03, dengan kadar N 35%, dalam tanah terurai dan tersedia bagi tanaman dalam bentuk nitrat dan amoniak. Karena ketersediaannya sebagai nitrat secara langsung maka pupuk ini sangat mudah di-serap tanaman. Termasuk pupuk yang higroskopis, dengan reaksi dalam tanah

(16)

hampir netral. Satu yang perlu mendapat perhatian bahwa pupuk ini bersifat mudah meledak.

Amonium sulfat nitrat, 2NH4NO3(NH4)2S04, bersifat agak higroskopis, reaksi dalam tanah dua kali lebih asam dari urea, nilainya sebagai pupuk hampir sama dengan ZA, tetapi kadar N-nya lebih tinggi serta lebih mudah diserap tanaman karena 0,25 bagiannya terurai menjadi nitrat. nilai equivalent acciditynya 93.

Amonium sulfat, (NH4)2SO3 disebut juga ZA, zwavelzure amoniak, pada masa awalnya pupuk ZA banyak digunakan untuk pertanian dengan kandungan 20-21%, berbentuk kristal putih, abu-abu, biru kebiru-biruan, atau agak kuning, bersifat larut air dan kurang higroskopis (M. Isnaini 2006 ). Di dalam tanah pupuk ini terurai menjadi ion amonium dan ion sulfat. Dibuat dari hasil ikatan pembuatan kokas yang menghasilkan amoniak, kemudian dimasukkan air, selanjutnya diberi kapur tohor, teknik se-lanjutnya ditambah sulfat 5-10%(M. Isnaini 2006 ). Setelah amonium sulfat. Kalsium amonium nitrat, kadar N 20, 5% dan 30% CaCO (M. Isnaini 2006 ) merupakan campuran amonium nitrat dengan bubuk tanah liat (kapur mergel) sehingga tidak lagi mudah meledak. Chilisalpeter, NaN03, kadar N kurang dari 16% tetapi mengandung beberapa unsur hara mikro, sangat higroskopis, mudah tercuci karena sangat mudah larut air, bersifat agak alkalis sehingga bisa menetralkan tanah, setiap 29 kg setara dengan 100 kg kapur.

(17)

2.1.2 Peranan Nitrogen

Nitrogen (N), yang diperlukan untuk pertumbuhan vegetatif (pertumbuhan daun dan batang), meningkatkan kadar protein tanaman, juga untuk berkembangnya mikroorganisme dalam tanah. Nitrogen diserap akar tanaman dalam bentuk nitrat atau amonium, yang berpengaruh mempercepat sintesis karbohidrat diubah menjadi protein. Nitrogen memang banyak terdapat di udara yaita sekitar 78%, tetapi untuk dapat diserap tanaman harus dalam bentuk nitrat dan amoniak. Misalnya: dari udara yang mengandung nitrogen bereaksi dengan sambaran petir yang kemudian larut dalam air hujan bahan organik yang diuraikan oleh bakteri atau dengan penambahan pupuk buatan (misalnya urea dan ZA).

Pengikatan secara simbiotik dilakukan oleh Rhizobium sp, pengikatan non simbiotik oleh Azobactor sp. Sedangkan nitrogen yang berasal dari bahan organik dapat diserap oleh tanaman setelah melewati serangkaian proses yaitu aminasi dengan proses enzimatik oleh mikroorganisme, amonifikasi pada tanah yang drainasenya baik, dan proses terakhir adalah nitrifikasi, perubahan dari amonium menjadi nirat. Proses nitrifikasi tersebut dapat dibantu oleh mikroorganisme Nitrosomonas, Nitrosococcus dan Nitrobacter. Kecepatan nitrifikasi ini tergantung pada keasaman tanah (pH), kelembaban, pupuk, dan perbandingan C/N rasio. Beberapa hal penting yang perlu diketahui dalam pe-mupukan nitrogen. Nitrogen dalam bentuk nitrat sangat cepat diserap tanaman, bentuk amonium sangat tidak dinamis cepat diserap. Dengan adanya bahan organik dalam tanah maka pupuk nitrogen lebih baik.

(18)

Kekurangan nitrogen menyebabkan daun tanaman menjadi hijau muda dan mudah menguning, terutama daun yang lebih tua. Jika kelebihan maka daun menjadi lebih besar, batang menjadi lunak dan berair sehingga mudah sakit, juga menunda pembentukan bunga, termasuk pematangan buah menjadi terlambat. (M. Isnaini, 2006 )

2.2 Jenis Pupuk Urea Yang Mengandung Nitrogen

Urea adalah pupuk buatan hasil persenyawaan NH4 (amonia) dengan CO2. Bahan dasarnya biasanya berupa gas alam dan merupakan hasil ikutan hasil tambang minyak bumi. Kandungan N total berkisar antara 45-46%.Urea merupakan pupuk dasar utama yang diberikan pada pertanaman. Nitrogen yang dikandungnya dilepas dalam bentuk amonia dan sebagian bereaksi dengan tanah membentuk nitrat dan nitrit. Sebagian tanaman, misalnya tembakau, tidak tahan nitrit sehingga tidak baik jika dipupuk urea. Urea mempunyai sifat higroskopis atau mudah menyerap air dari udara. Pada kelembapan udara 73% urea akan berubah menjadi air karena uap air diudara ditarik ke dalam pupuk. Keuntungan menggunakan pupuk urea adalah mudah diserap tanaman. Selain itu, kandungan N yang tinggi pada urea sangat dibutuhkan pada pertumbuhan awal tanaman. Kekurangannya bila diberikan ke dalam tanah yang miskin hara akan berubah ke wujud atau bahan awalnya, yakni amonia dan karbondioksida yang mudah menguap. Selain itu, kedua gas tersebut juga mudah tercuci oleh air hujan atau irigasi dan mudah terbakar sinar matahari. Ada beberapa bentuk urea. Bentuk

(19)

mengurangi kekurangan bentuk prill, urea kemudian dibuat dalam bentuk bola-bola, kotak-kotak, dan tablet sehingga lebih sukar larut. Bentuk-bentuk urea tersebut sebenarnya hanya pemadatan dari bentuk prill dan kandungan haranya sama. Cara lainnya adalah melapisi urea dengan bahan yang tidak tembus air atau bahan kimia. Pelindung ini diberi lubang-lubang kecil sehingga urea dapat larut sedikit-sedikit.

Pupuk nitrogen (N) termasuk pupuk kimia buatan tunggal. Jenis pupuk ini termasuk pupuk makro. Sesuai dengan namanya, pupuk-pupuk dalam kelompok ini didominasi oleh unsur nitrogen (N). Adanya unsur lain di dalamnya lebih bersifat sebagai pengikat atau juga sebagai katalisator.

2.2.1 Urea Prill

Urea prill merupakan urea yang berbentuk butiran halus berwarna putih. Dibandingkan dengan bentuk lainnya, urea prill mempunyai beberapa kelebihan berikut.

a. Dikenal luas di kalangan petani sehingga menjadi prioritas utama pemupukan.

b. Mudah didapatkan di KUD, pengecer pupuk, kios tani, tempat lain. c. Harga terjangkau petani.

d. Mudah diaplikasikan. yaitu dengan disebar atau Kandungan N cukup tinggi, yaitu sekitar 46%.

(20)

e. Dapat digunakan untuk keperluan lain, seperti memupuk tambak, untuk campuran ransum atau pakan ternak, campuran lem pada industri kayu, dan dapat untuk campuran bahan prosessing kain pada industri sandang.

2.2.2 Urea Super Granule (USG)

Bentuk USG hampir sama dengan urea prill hanya ukuran butirannya sedikit lebih besar. Dari hasil penelitian, USG mampu meningkatkan produksi tanaman (padi) 3,4 - 20,4% lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan urea prill. Biaya proses pembuatannya masih terlalu mahal sehingga pupuk bentuk ini tidak komersial. Oleh karenanya. USG belum layak untuk dilem-par ke pasaran dalam jumlah besar.

2.2.3 Urea Ball Fertilizer

Pupuk urea dengan bentuk bola-bola kecil ini memiliki daya respon cukup tinggi terhadap pertumbuhan tanaman Unsur N-nya dapat dilepas secara lambat dan diikat kuat oleh partikel tanah dan kemudian akan diserap akar tanaman. Bila melihat kelebihannya pupuk urea bentuk bola ini mempunyai prospek cukup bagus. Namun, dilihat dari segi teknis dan komersial penerapannya belum dapat tersebar luas di lapangan. Penyebabnya adalah harganya lebih mahal dibandingkan urea prill ketersediaannya di Indonesia terbatas di kota-kota besar saja. Urea ball fertilizer lebih tepat digunakan sebagai pupuk susulan untuk mengimbangi kehilangan unsur N pada

(21)

2.2.4 Urea Briket

Urea briket dihasilkan dari proses pemadatan urea. Penyempurnaan urea super granule. Bentuknya pipih seperti cakram, bersifat rapuh, mudah pecah. dan cepat lengket. Sifat-sifat kimia urea briket tidak jauh berbeda dengan urea prill dan urea super granule. Kelebihan urea briket, yaitu mudah larut dan unsur hara cepat tersedia. Sementara kekurangan urea ini di antaranya rapuh, lengket, dan harganya relatif mahal.

2.2.5 Urea Tablet

Urea tablet juga berbahan dasar dari urea prill dengan proses pengempaan bertekanan tinggi, urea prill berubah bentuk menjadi tablet. Bila dibandingkan dengan urea prill, urea tablet lebih banyak memiliki keunggulan seperti efisien, meningkatkan produksi tanaman, mengurangi atau menekan tumbuhnya gulma, mengurangi terjadinya pencemaran, dan menciptakan usaha baru bagi usahawan pupuk. Efisiensi yang didapatkan dari penggunaan tablet, yaitu dalam, bentuk jumlah pupuk, tenaga pemupukan. Efisiensi ini akan didapatkan bila diaplikasikan secara benar dan biasanya dibantu dengan aplikator urea tablet.

Di kalangan petani dan masyarakat pengguna pupuk, urea tablet belum sepenuhnya dapat diterima. Faktar penyebab terbesar antara lain kebiasaan dan

(22)

kepercayaan petani terhadap menggunakan urea prill belum dapat digoyahkan. Kekurangan lain dari penggunaan urea tablet adalah reaksi terhadap tanaman tidak secepat urea prill dan sulit diaplikasikan pada lahan yang kekurangan air. Kesulitan dalam hal pendistribusian, pengadaan, dan penampungannya keseragaman produk belum merata dan harga yang lebih tinggi dari urea prill merupakan faktor penghambat lain dalam penggunaan urea tablet. (Marsono dan Paulus Sigit, 2001)

2.3 Proses Produksi Pembuatan Pupuk Urea

Proses produksi pengolahan bahan baku menjadi pupuk urea di PT. Pupuk Iskandar Muda dibagi menjadi tiga unit, yaitu :

1. Pabrik Utility 2. Pabrik Ammonia 3. Pabrik Urea

2.3.1 Pabrik Utility

Pabrik utilitas ialah pabrik yang menghasilkan bahan-bahan pembantu maupun energi yang dibutuhkan oleh pabrik amoniak dan urea. Produk yang dihasilkan dari pabrik utilitas ini antara lain sebagai berikut :

1. Steam 2. Listrik 3. Demin water 4. Cooling water

(23)

2.3.2 Pabrik Amoniak

Pabrik amoniak ialah pabrik yang menghasilkan amoniak sebagai hasil utama dan Cabon Dioksida sebagai hasil sampingan yang keduanya merupakan bahan baku pabrik urea.

2.3.2.1 Proses Pembuatan Amoniak

Bahan baku pembuatan amoniak adalah gas bumi yang diperoleh dari Pertamina dengan komposisi utama Methane (CH4) sekitar 70 % dan Carbon Dioksida (CO2) sekitar 10 %. Steam atau uap air diperoleh dari air sungai Musi setelah mengalami suatu Proses Pengolahan tertentu di Pabrik Utility. Sedangkan udara diperoleh dari lingkungan, dimana sebelum udara ini digunakan sebagai udara proses, ditekan terlebih dahulu oleh kompressor udara. Secara garis besar Proses dibagi menjadi 4 Unit, dengan urutan sebagai berikut :

1. Feed Treating Unit 2. Reforming Unit

3. Purification & Methanasi

4. Compression Synloop & Refrigeration Unit.

1. Feed Treating Unit

Gas alam yang masih mengandung kotoran (impurities), terutama senyawa belerang sebelum masuk ke Reforming Unit harus dibersihkan dahulu di unit ini, agar tidak menimbulkan keracunan pada Katalisator di Reforming Unit. Untuk

(24)

menghilangkan senyawa belerang yang terkandung dalam gas alam, maka gas alam tersebut dilewatkan dalam suatu bejana yang disebut Desulfurizer. Gas alam yang bebas sulfur ini selanjutnya dikirim ke Reforming Unit.

2. Reforming Unit

Di Reforming Unit gas alam yang sudah bersih dicampur dengan uap air, dipanaskan, kemudian direaksikan di Primary Reformer, hasil reaksi yang berupa gas-gas Hydrogen dan Carbon Dioksida dikirim ke Secondary Reformer dan direaksikan dengan udara sehingga dihasilkan gas-gas sebagai berikut :

1. Hidrogen 2. Nitrogen

3. Karbon Dioksida

Gas-gas hasil reaksi ini dikirim ke Unit Purifikasi dan Methanasi untuk dipisahkan gas karbon dioksidanya.

3. Purification & Methanasi

Karbon dioksida yang ada dalam gas hasil reaksi Reforming Unit dipisahkan dahulu di Unit Purification, Karbon dioksida yang telah dipisahkan dikirim sebagai bahan baku Pabrik Urea. Sisa Karbon dioksida yang terbawa dalam gas proses, akan menimbulkan racun pada katalisator Ammonia Converter, oleh karena itu sebelum gas proses ini dikirim ke Unit Synloop & Refrigeration terlebih dahulu masuk ke Methanator.

(25)

Gas proses yang keluar dari Methanator dengan perbandingan Gas Hidrogen dan Nitrogen = 3 : 1, ditekan atau dimampatkan untuk mencapai tekanan yang diinginkan oleh Ammonia Converter agar terjadi reaksi pembentukan, uap ini kemudian masuk ke Unit Refrigerasi sehingga didapatkan amoniak dalam fasa cair yang selanjutnya digunakan sebagai bahan baku pembuatan urea.Gambar diagram proses pembuatan ammoniak dapat di lihat pada lampiran I.

2.3.3 Pabrik Urea

Unit Urea di PT. Pupuk Iskandar Muda dirancang untuk memproduksi urea prill sebanyak 1725 ton/hari dan apabila dilakukan optimalisasi meningkat menjadi 1983 ton/hari. Proses yang dipakai adalah proses Mitsui Toatsu Total Recycle C Improved .Proses ini dipilih karena mempunyai beberapa kelebihan, antara lain ; murah ongkos pembangunan, mudah pengoperasiannya dan dapat menghasilkan produksi yang tinggi. Unit urea dapat dibagi menjadi empat seksi, yaitu:

2.3.3.1 Proses Pembuatan Urea

Bahan baku : Gas CO2 dan Liquid NH3 yang di supply dari Pabrik Amoniak. Proses pembuata Urea di bagi menjadi 6 Unit yaitu :

1. Sintesa Unit 2. Purifikasi Unit 3. Kristaliser Unit 4. Prilling Unit

(26)

5. Recovery Unit

6. Proses Kondensat Treatment Unit

Gambar diagram proses pembuatan pupuk urea dapat di lihat pada lampiran II.

1. Sintesa Unit

Unit ini merupakan bagian terpenting dari pabrik Urea, untuk mensintesa dengan mereaksikan Liquid NH3 dan gas CO2didalam Urea Reaktor dan kedalam reaktor ini dimasukkan juga larutan Recycle karbamat yang berasal dari bagian Recovery. Tekanan operasi disintesa adalah 175 Kg/Cm2 _{G. Hasil Sintesa Urea} dikirim ke bagian Purifikasi untuk dipisahkan Ammonium Karbamat dan kelebihan amonianya setelah dilakukan Stripping oleh C

2. Purifikasi Unit

Amonium Karbamat yang tidak terkonversi dan kelebihan Ammonia di Unit Sintesa diuraikan dan dipisahkan dengan cara penurunan tekanan dan pemanasan dengan 2 step penurunan tekanan, yaitu pada 17 Kg/Cm2 _{G. dan 22,2 Kg/Cm}2_G. Hasil peruraian berupa gas CO2 dan NH3 dikirim kebagian recovery, sedangkan larutan Ureanya dikirim ke bagian Kristaliser.

(27)

menguap-kan air diambil dari panas Sensibel Larutan Urea, maupun panas kristalisasi Urea dan panas yang diambil dari sirkulasi Urea Slurry ke HP Absorber dari Recovery.

4. Prilling Unit

Kristal Urea keluaran Centrifuge dikeringkan sampai menjadi 99,8 % berat dengan udara panas, kemudian dikirimkan kebagian atas prilling tower untuk dilelehkan dan didistribusikan merata ke distributor, dan dari distributor dijatuhkan kebawah sambil didinginkan oleh udara dari bawah dan menghasilkan produk Urea butiran (prill). Produk Urea dikirim ke Bulk Storage dengan Belt Conveyor.

5.Recovery Unit

Gas Ammonia dan Gas CO2 yang dipisahkan dibagian Purifikasi diambil kembali dengan 2 Step absorbasi dengan enggunakan Mother Liquor sebagai absorben, kemudian direcycle kembali ke bagian Sintesa.

6. Proses Kondensat Treatment Unit

Uap air yang menguap dan terpisahkan dibagian kristalliser didinginkan dan dikondensasikan. Sejumlah kecil urea, NH3 dan CO2 ikut kondensat kemudian diolah dan dipisahkan di Stripper dan Hydroliser. Gas CO2 dan gas NH3 nya dikirim kembali ke bagian purifikasi untuk direcover. Sedang air kondensatnya dikirim ke utilitas. (Technical Book, Analisis Manual).

(28)

BAB 3

METODE PERCOBAAN

Untuk mengetahui total nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea di PT. Pupuk Iskandar Muda, terlebih dahulu harus mengetahui kadar air dan biuret yang terkandung dalam pupuk urea terebut.

3.1 Penetapan Total Nitrogen Dalam Urea

Total Nitrogen, % = (100-C-D) x 0.4665 + (D x 0.4077 )

Dimana C =Kadar Air, %

D = Kadar Biuret, %

3.2 Penetapan Kadar Air Dalam Butiran Urea

3.2.1 Alat

1. Karl-Fisger Titrator Model KF MKS 150 2. Timbangan Analitik

3.2.2 Bahan

1. Karl-Fisher 2. Methanol

(29)

1. Hidupkan power dengan menekan switch power di belakang alat ( sebelah kiri )

2. Masukan larutan metanol secukupnya dengan menggunakan tombol solvent pada magnetic stirrer (sampai electrode terendam), dan buang larutan metanol apabila pengukuran sudah 4 ( empat) kali atau sudah jenuh dengan menggunakan Tombol Drain pada Magnetic Stirrer

3. Tekan tombol Methode 2, Arahkan ke file methode pada pengukuran sample dengan menggunakan cursor () dan fungsikan methode tersebut dengan menekan tombol ENTER ( ).

4. Tekan tombol pre titr, biarkan titrasi berlangsung sampai muncul pada layar perintah "Sample in & Press (Start) Key

5. Timbang berat sample beserta wadah, catat sebagai Wt 1

6. Tekan tombol sample, ENTER ( ) ENTER masukan no. sampel dan konfirmasi dengan menggunakan tombol ENTER ( ).

7. Arahkan crusor () ke Wt1 dengan tombol kebawah () dan masukkan data sesuai dengan langkah no.4 dan ke Konfirmasi dengan menggunakan tombol ENTER ( ).

8. Tekan tombol stirrer untuk menghentikan pengadukan, buka tutup tabung reaksi dan masukan sample, kemudian tutup kembali lalu timbang wadah sample kosong dan masukan berat tersebut pada Wt2, ENTER ( ).

9. Tekan tombol stirrer untuk memulai pengadukan sampai sample larut. 10. Tekan tombol start untuk memulai pengukuran, tunggu beberapa saat

sampai keluar hasilnya secara otomatis, dan tekan tombol print untuk mencetak data hasil.

(30)

11. Tekan reset dan matikan power bila sudah selesai.

3.2.4 Perhitungan

V x F x 100 H2O, % =

---W x 1000

Dimana : V = Volume Titran (Iodine) F = Faktor Kalibrasi Alat W = Berat sample, gr

3.3 Penetapan Biuret Dalam Butiran Urea

3.3.1 Alat

1. Spektrofotometer 2. Labu ukur 50 ml 3. Pipet gondok 50 ml 4. Timbangan analitis

3.3.2 Bahan

1. Larutan standar Biuret 4000 ppm ( 1 ml = 4 mg Biuret ): ilarutkan 1 g Biuret murni yg telah dipanaskan pada suhu 105°C selama 3 jam dengan air demin ( aquades ) kemudian diencerkan sampai 250 ml

2. Pereaksi Biuret.

a. Dilarutkan 8 gr NaOH dalam 1 liter air demin ( aquades ) Larutan A

(31)

3. Kalibrasi

a. Dibuat variasi konsentrasi larutan standar biuret kedalam 6 buah labu ukur 50 ml dengan memipet 0, 2, 4, 6, 8, 10 ml larutan standar biuret 4000 ppm ( masing-masing mengadung 0, 8 , 12 , 16 dan 20 mg Biuret ).

b. Tambahkan ke masing - masing labu ukur 20 ml pereaksi Biuret sedikit demi sedikit sambil dikocok kuat - kuat, impitkan dengan air demin ( aquades ) hingga tanda batas dan biarkan 30 menit untuk pengembangan warna sambil sekali - kali dikocok.

c. Ukur Absorbansinya pada panjang gelombang 540, cell = 20 ml d. Buat kurva kalibrasi dan hitung faktornya

3.3.3 Prosedur Kerja

1. Dilarutkan 1- 4 gr Urea dalam labu ukur 50 ml dengan air demin (

aquades ).

2. Tambahkan 20 ml larutan Biuret sedikit demi sedikit sambil dikocok kuat-kuat, impitkan dengan air demin hingga tanda batas dan biarkan 30 menit untuk pengembangan warna sambil sekali - kali dikocok.

3. Ukur absorbansinya pada panjang gelombang 540, cell = 20 ml

3.3.4 Perhitungan

Abs x F Biuret, % =

(32)

Dimana : Abs = Absorbance sample F = Faktor kalibrasi , mg W = Berat Sampel, gr

(33)

BAB 4

DATA HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Berikut adalah data hasil pengamatan kandungan nitrogen Pupuk Urea bulk yang di produksi PT. Pupuk Iskandar Muda yang di analisa pada Januari 2008.

4.1. Data Hasil Analisis

Kadar Air Moisture ( % H2O )

Analisa

Sampel Ml Tirt KF Gram sample (WT1) % H2O

I 1.11 2.13 0.23

II 1.04 2.00 0.23

II 1.22 2.31 0.24

Rata rata 0,2333

% Biuret

Analisa

Sampel Abs x F = mg (C)ppm Gram sample % Biuret

I 13.13 2.56 0.51

II 10.48 2.10 0.49

III 11.78 2.37 0.49

Rata rata 0.4966

4.2 Perhitungan

Untuk menetukan total nitrogen yang terkandung di pupuk urea terlebih dahulu harus mengetahui % biuret dan % moisture. Dimana :

(34)

- % H2O Kadar Air = 0.233 %

% Total Nitrogen = (100 - % H2O - % Biuret ) x 0.4665 + ( % Biuret x 0.4077 )

= (100 0.2333 0.4966 ) x 0.4665 + ( 0.4966 x 0.4077 )

= 99.270 x 0.4665 + 0.202 = 46.309 + 0.202

% Total Nitrogen = 46.5 %

Dari hasil analisa diperoleh hasil sebagai berikut : 1. % Kadar Biuret = 0.4966 % 2. % H2O Kadar Air = 0.233 % 3. % Total Nitrogen N2 = 46.5 %

4.3. Pembahasan

Data di atas diperoleh kadar air dalam pupuk urea prill. Dari tiga sampel urea yang akan ditentukan kadar air (% H2O), diketahui bahwa kadar air yang terkandung didalamnya adalah :

a. Sampel 1, kadar air yang terkandung = 0,23 % b. Sampel 2, kadar air yang terkandung = 0,23 % c. Sampel 3, kadar air yang terkandung = 0,24 %

Dari ketiga sampel urea tersebut di dapat rata rata kadar air (% H2O) yaitu 0.233 %. Data di atas diperoleh % Biuret dari tiga sampel biuret yang akan

(35)

ditentukan % biuret, diketahui bahwa % biuret yang terkandung didalamnya adalah :

a. Sampel 1, % biuret yang terkandung = 0,51 % b. Sampel 2, % biuret yang terkandung = 0,51 % c. Sampel 3, % biuret yang terkandung = 0,49 %

Dari dari ketiga sampel tersebut di dapat rata rata % Buret yaitu 0.4966 %. Dari data di atas telah di dapat bahwa kadar air dan % biuret. Untuk menentukan % nitrogen yang terkadung dalam pupuk urea menggunakan perhitungan yaitu % N = ( 100 - % H2O - % Biuret) x 0.4665 + (% Biuret x 0.4077 ) maka di peroleh % nitrogen yang terkadung dalam pupuk urea yang di produksi oleh PT. Pupuk Iskandar Muda (PT. PIM) yaitu 46,5 %, ini menunjukan bahwa % nitrogen yang terkadung dalam pupuk urea sangat baik dan aman untuk di gunakan oleh para petani karena telah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI)-02-2801, 1992.

(36)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Untuk mengetahui kadar nitrogen yang terkandung dalam pupuk urea harus terlebih dahulu diketahui kadar air / moisture ( % H2O ) dan kadar biuret ( % Biuret )

2. Dari hasil analisis diperoleh bahwa kadar biuret ( % Biuret ) 0,4966 %, kadar air ( % H2O ) 0,233 %, dan kadar nitrogen ( % N2) 46,5 %.

3. Dari kadar nitrogen ( % N2 ) yang diperoleh sebesar 46,5 % menunjukkan bahwa nilai kadar nitrogen pada pupuk urea bermutu baik sesuai dengan nilai yang ditetapkan oleh Standar Nasional Indonesia ( SNI )-02-2801, 1992.

5.2 Saran

1. Disarankan agar setelah 3 kali perlakuan titrasi, reagen Karl Fischer diganti, untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.

2. Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk menggunakan metode pengeringan dalam menentukan kadar air yang terkandung dalam pupuk

(37)

DAFTAR PUSTAKA

Tisdale., S.L., 1975. Soil Fertility And Fertilizers. Third Edition, Macmilan Publishing Co. New York

Isnaini., M., 2006. Pertanian Organik. Untuk Keuntungan Ekonomi dan Keselstarian Bumi. Yogyakarta

Sigit Paulus & Marsono., 2001. Pupuk Akar Jenis dan Aplikasinya. Jakarta

Technical Book, Analysis Manual, TEC JOB No. 7341, Volume I, Toyo Engineer Corporation, Tokyo.

Engelstad., O.P., 1997. Teknologi Dan Penggunaan Pupuk. Edisi Ketiga, Gadjah Mada University Press. Yogtakarta

(38)

LAMPIRAN

I

(39)

BLOK DIAGRAM PABRIK AMONIAK

UAP AIR

STEAM

DRUM

REFORMING

UNIT

PURIFICATI

ON &

METHANATI

ON UNIT

COMPRESS

UNIT

CARBON

DIOKSIDA

SYNLOOP

REFRIGERATI

ON UNIT

H. R. U

CARBON

DIOKSIDA

FEED

TREATING

UNIT

AIR

UMPAN

BOILER

GAS

BUMI

UAP AIR

UDARA

TANGKI

AMONIAK

(40)

(41)

LAMPIRAN

II

(42)

BLOK DIAGRAM PABRIK UREA

KRISTALIZER

UNIT

PURIFIKASI

UNIT

RECOVERY

UNIT

KONDENSAT

PROSES

SINTESA

UNIT

KARBON

DIOKSIDA

AMMONIA

_PROCESS

CONDENSATE

TREATMET

(43)

(1)

LAMPIRAN

I

(2)

BLOK DIAGRAM PABRIK AMONIAK UAP AIR STEAM DRUM REFORMING UNIT PURIFICATI ON & METHANATI ON UNIT COMPRESS UNIT CARBON DIOKSIDA SYNLOOP REFRIGERATI ON UNIT H. R. U CARBON DIOKSIDA FEED TREATING UNIT AIR UMPAN BOILER GAS BUMI UAP AIR UDARA TANGKI AMONIAK

(3)

(4)

LAMPIRAN

II

(5)

BLOK DIAGRAM PABRIK UREA KRISTALIZER UNIT PURIFIKASI UNIT RECOVERY

UNIT KONDENSATPROSES

SINTESA UNIT KARBON DIOKSIDA AMMONIA _PROCESS CONDENSATE TREATMET UNIT

(6)