Pelapisan Pupuk NPK dengan Poli(Asam Akrilat) Tertaut-Silang-N,N’-Metilena-bis-akrilamida dan Berbagai Konsentrasi Parafin

1

PELAPISAN PUPUK NPK DENGAN POLI(ASAM AKRILAT)
TERTAUT˗SILANG˗N,N’˗METILENA˗BIS˗AKRILAMIDA
DAN BERBAGAI KONSENTRASI PARAFIN

DONY HERMAWAN

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

2

3

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pelapisan Pupuk NPK

dengan Poli(asam akrilat) tertaut-silang-N,N’-Metilena-bis-akrilamida dan
Berbagai Konsentrasi Parafin adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Maret 2013

Dony Hermawan
NIM G44104020

4

5

ABSTRAK
DONY HERMAWAN. Pelapisan Pupuk NPK dengan Poli(asam akrilat) TertautSilang-N,N’-Metilena-bis-akrilamida dan Berbagai Konsentrasi Parafin.

Dibimbing oleh AHMAD SJAHRIZA dan MOHAMMAD KHOTIB.
Pelapisan pupuk NPK dapat meningkatkan efisiensi pemupukan, kehilangan
pupuk dikurangi dan pencemaran lingkungan diminimumkan. Poli(asam akrilat)
tertaut-silang-N,N’-metilena-bis-akrilamida (PAA-MBA) dan parafin dapat
digunakan sebagai pelapis pupuk. Lapisan PAA-MBA dibuat dari monomer asam
akrilat, inisiator benzoil peroksida, peanut-silang N,N’-metilena-bis-akrilamida,
dan kloroform sebagai media polimerisasi. Lapisan kedua, yaitu parafin
divariasikan dengan konsentrasi 5%, 10%, dan 15%. Uji pelepasan urea dilakukan
dalam media air statis (release) dan media tanah (leaching). Hasil pengujian
keduanya menunjukkan pola pelepasan urea berbentuk kurva sigmoid. Uji release
dan leaching NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15% menunjukkan kurva
pelepasan urea yang paling lambat. Laju pelepasan urea ditentukan dengan
(–bx)
pendekatan matematika y = ɑ(1 – e
). Laju pelepasan urea paling lambat pada
uji release dan leaching berturut-turut ialah 0.21 dan 0.32% per menit. Pupuk
NPK ini dapat dikategorikan sebagai pupuk dengan pelepasan lambat, tetapi
belum dapat dikatakan sebagai pupuk dengan pelepasan terkendali atau terukur.
Kata kunci: leaching, NPK, parafin, poli(asam akrilat), release

ABSTRACT
DONY HERMAWAN. Coating of NPK Fertilizer with N,N’-Methylene-bisacrylamide-Crosslinked Poly(acrylic acid) and Various Concentrations of
Paraffin. Supervised by AHMAD SJAHRIZA and MOHAMMAD KHOTIB.
Coating of NPK fertilizer can increase the efficiency of fertilizing,
fertilizer’s loss is reduced and environmental pollution is minimized. N,N’Methylene-bis-acrylamide-crosslinked poly(acrylic acid) (MBA-PAA) and
paraffin can be used as fertilizer coating. MBA-PAA layer was made from acrylic
acid as monomer, benzoyl peroxide as initiator, N,N'-methylene-bis-acrylamide as
cross linker, and chloroform as the polymerization medium. The second layer,
paraffin was varied with the concentrations of 5%, 10%, and 15%. Release in
static water media and leaching test in soil media were carried out. The results
showed sigmoid patterns for urea release as well as leaching. Release and
leaching test of NPK coated with MBA-PAA and paraffin 15% showed the
slowest urea release curve. Urea release rate was determined by a mathematical
(–bx)
approach y = ɑ(1 e
). The slowest rate of urea release and leaching were 0.21
and 0.32% per minute, respectively. The NPK fertilizer can be categorized as
slow release fertilizer, but it cannot be regarded as controlled or measured release
fertilizer yet.
Key words: leaching, NPK, paraffin, poly(acrylic acid), release

6

7

PELAPISAN PUPUK NPK DENGAN POLI(ASAM AKRILAT)
TERTAUT-SILANG-N,N’-METILENA-BIS-AKRILAMIDA
DAN BERBAGAI KONSENTRASI PARAFIN

DONY HERMAWAN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2013

8

9

Judul Skripsi : Pelapisan Pupuk NPK dengan Poli(Asam Akrilat) Tertaut-SilangN,N’-Metilena-bis-akrilamida dan Berbagai Konsentrasi Parafin
Nama
: Dony Hermawan
NIM
: G44104020

Disetujui oleh

Drs Ahmad Sjahriza
Pembimbing I

Mohammad Khotib, SSi, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Ir Tun Tedja Irawadi, MS
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

2

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang
berjudul Pelapisan Pupuk NPK dengan Poli(Asam Akrilat) Tertaut-Silang-N,N’metilena-bis-akrilamida dan Berbagai Konsentrasi Parafin. Shalawat dan salam
senantiasa tercurahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, keluarganya,
dan semoga kita semua menjadi pengikutnya hingga akhir zaman.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Drs Ahmad Sjahriza dan
Bapak Mohammad Khotib, SSi, MSi selaku pembimbing yang senantiasa
memberikan arahan, semangat, dan doa kepada penulis selama melaksanakan
penelitian. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Prof (em)

Dr Ir HM Anwar Nur, MSc yang telah memberikan kesempatan melakukan
penelitian di Laboratorium Terpadu (LT) IPB. Tidak lupa ucapan terima kasih
penulis sampaikan Ibu Dr. Henny Purwaningsih SSi, MSi, Bapak Drs Muhammad
Farid, MSi, dan Bapak Novriyandi Hanif, DSc yang senantiasa memberikan
bimbingan kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kedua
orang tua, adik, dan seluruh keluarga yang selalu memberikan doa, motivasi, dan
semangat selama masa studi hingga penyusunan karya ilmiah ini.
Terima kasih takterhingga penulis ucapkan kepada Kepala LT IPB atas
fasilitas yang diberikan selama penulis melakukan penelitian, staf dan karyawan
LT IPB, yaitu Indah, Baim, Bunda, Mas Ian, Mas Uut, Mas Yono, Mbak Rita,
Mbak Mila, Samsul, Pak Furqoni, dan masih banyak lagi yang tidak mungkin
penulis sebutkan satu per satu yang telah memberikan bantuan dan masukan
selama penelitian berlangsung. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
teman-teman mahasiswa penelitian di LT IPB Devi, Ebta, Ika, Ade, Egi, Risma,
Itoh, Anis, Ana, dan Dian serta pihak-pihak lain yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan penyusunan karya ilmiah ini.
Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan.

Bogor, Maret 2013

Dony Hermawan

3

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Pelapisan NPK dengan PAA-MBA dan Parafin
Uji Pelepasan NPK
Pencirian Pupuk NPK Terlapisi PAA-MBA dan Parafin
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelapisan NPK
Kadar Urea Awal Pupuk
Release Urea

Leaching Urea
Model Laju Pelepasan Urea
SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP

vii
vii
vii
1
1
1
2
2
3
3
3
4
4
6

7
8
9
25

4

DAFTAR TABEL
1 Kadar urea awal pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan
2 Laju release dan leaching urea

4
8

DAFTAR GAMBAR
1 Struktur polimer tiga dimensi
2 NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15%
3 Kurva release urea NPK tanpa pelapisan ( ), NPK terlapisi PAAMBA dan parafin 5% ( ), 10% ( ), dan 15% ( )
4 Morfologi NPK tanpa pelapisan (a), NPK terlapisi PAA-MBA dan
parafin 10% (b) dan 15% (c) dengan perbesaran 500 kali.

5 Kurva leaching urea NPK tanpa pelapisan ( ), NPK terlapisi PAAMBA dan parafin 5% ( ), 10% ( ), dan 15% ( )

3
4
5
6
7

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6

Reaksi pembentukan lapisan PAA-MBA
Kadar urea teoretis dalam NPK
Kadar urea awal pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan
Hasil release urea
Hasil leaching urea
Penentuan laju pelepasan urea menggunakan perangkat lunak Curve
Expert 1.4

11
12
13
14
18
22

1

PENDAHULUAN
Pupuk anorganik (buatan) masih menjadi unggulan di kalangan petani. Pada
tahun 2011, Kementerian Perindustrian mencatat penggunaan pupuk anorganik di
Indonesia sebesar 24.2 juta ton, lebih besar dibandingkan dengan pupuk organik
yang hanya 12.4 juta ton. Penggunaan pupuk anorganik ini antara lain disebabkan
oleh kandungan unsur hara yang relatif tinggi dan penggunaannya yang lebih
praktis (Warsana 2009). Akan tetapi, penggunaan pupuk anorganik selama ini
kurang efisien karena sekitar 4070% N, 8090% P, dan 5070% K hilang ke
lingkungan tanpa diserap oleh tanaman. Hal ini tidak hanya menyebabkan
kerugian ekonomi dan sumber daya yang besar, tetapi juga pencemaran
lingkungan yang sangat serius (Shaviv dan Mikkelsen 2005). Kandungan nitrogen
yang berlebihan dalam air tanah dapat menyebabkan diare campur darah,
gangguan mental, dan metheglo binaemia. Selain itu, tanah menjadi tercemar dan
unsur hara alami dalam tanah akan berkurang (Chaerun dan Anwar 2008).
Pengendalian pelepasan unsur hara pupuk dapat dilakukan secara fisis
maupun kimiawi. Pelapisan pupuk secara fisis dapat dilakukan dengan beberapa
teknik seperti drum berputar, fluidized bed, dan spouted bed. Bahan pelapis yang
sering digunakan antara lain sulfur, resin, dan polimer. Abraham dan Pillai (1996)
melapisi pupuk dengan kopolimer akrilamida. Pelapisan pupuk dengan polietilena
dan parafin oleh Al-Zahrani (2000) memberikan pola pelepasan terkendali pada 6
jenis pupuk berbeda. Penyalutan pupuk dengan nanomaterial superabsorben juga
dapat mengendalikan pelepasan pupuk (Barati 2010). Pada penelitian ini, pupuk
NPK dilapisi dengan Poli(asam akrilat)-N,N’-metilena-bis-akrilamida (PAAMBA) dan parafin. Pupuk yang sudah terlapisi diuji pelepasan unsur N-nya dalam
bentuk persen urea. Unsur N paling banyak dibutuhkan tanaman karena
digunakan untuk pertumbuhan vegetatif. Model pelepasan urea dalam media air
secara statis (release) dan dalam tanah (leaching) ditentukan berdasarkan model
yang telah dilaporkan sebelumnya oleh Tong et al. (2009).

BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain lempeng pemanas,
penguap putar, alat-alat kaca, oven, saringan 100 mesh, radas uji pelepasan NPK,
vortex mixer, neraca digital, spektrofotometer ultraviolet-tampak (UV-Vis)
Shimadzu UV-1700, dan mikroskop elektron pemayaran (SEM) JSM-35 C di
Balai Kehutanan Bogor.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah berpasir
(sandy loam) yang diambil dari daerah Ciapus Kabupaten Bogor, bahan-bahan
untuk analisis (p.a) seperti asam akrilat (AA), N,N’-metilena-bis-akrilamida
(MBA), benzoil peroksida (BPO), p-dimetilaminobenzaldehida (Merck®), etanol
dan kloroform (Smart®), parafin padat, pupuk urea, pupuk SP-36, dan pupuk KCl.

2

Pelapisan NPK dengan PAA-MBA dan Parafin
(Abraham 1997)
Pupuk NPK dibuat dengan mencampurkan 34 g urea, 44 g SP-36, dan 16 g
KCl dengan menggunakan blender. Pupuk NPK lalu dipanaskan dalam oven pada
suhu 80 oC selama 23 jam, didinginkan dalam desikator, dan siap digunakan.
Sebanyak 6.63 g AA dan 0.60 mg MBA dilarutkan dalam 350 mL
kloroform kemudian ditambahkan 0.30 g BPO dan 94 g pupuk NPK. Campuran
dipanaskan pada suhu 50 oC menggunakan penangas air sambil diaduk sampai
terbentuk deposit pada pupuk NPK (±1 jam). Setelah itu, dimasukkan larutan
parafin masing-masing sebanyak 5%, 10%, dan 15% sambil diaduk selama 15
menit. Pelarut kloroform diuapkan dengan penguap putar pada suhu 40 oC.

Uji Pelepasan NPK
Penentuan Kadar Urea Awal
Pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan PAA-MBA dan parafin dicuplik
secara representatif, dihaluskan dengan mortar, kemudian masing-masing
ditimbang sebanyak 2 g dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 mL. Air
ditambahkan sebanyak 50 mL, lalu campuran disonikasi pada level medium
selama 1 jam sebelum ditera dengan akuades. Larutan disaring untuk diambil
filtratnya. Filtrat NPK tanpa pelapisan dan NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin
10% diambil 2 mL, sedangkan filtrat NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5%
dan 15% diambil 10 mL, masing-masing diencerkan ke dalam labu takar 100 mL.
Larutan hasil pengenceran kemudian ditentukan kadar ureanya.
Release Urea (Liang et al. 2009)
Sebanyak 2 g NPK tanpa dan dengan pelapisan dibungkus dengan kain
saring kemudian ditempatkan dalam gelas piala yang berisi 1000 mL akuades
tanpa diaduk. Disiapkan juga pembungkus kain saring yang ditempatkan dalam
1000 mL akuades sebagai blangko. Perubahan kadar urea dalam larutan diamati
setelah 0.5, 1, 2, 4, dan 6 jam; 1, 2, 4, dan 6 hari; serta hari ke-n pada saat urea
90% hilang. Larutan diambil sebanyak 10 mL pada setiap waktu tersebut
kemudian diambil sebanyak 2.5 mL dan diencerkan ke dalam labu takar 25 mL.
Larutan hasil pengenceran kemudian diuji kadar ureanya.
Leaching Urea (Liang et al. 2009)
Tanah berpasir yang kering disaring menjadi partikel berukuran kurang dari
2 mm. Pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan sebanyak 2 g dicampur dengan
200 g tanah tersebut. Campuran dimasukkan ke dalam tabung berdiameter 6 cm
untuk uji pelepasan NPK. Tanah yang tidak diberi pupuk juga disiapkan sebagai
blangko. Air ditambahkan perlahan-lahan ke dalam tabung sebanyak 1 tetes per
10 detik. Larutan yang telah melewati tanah dalam tabung dikumpulkan setelah
selang waktu 0.5, 1, 1.5, 2, 4, dan 8 jam; 1, 2, dan 4 hari; sampai hari ke-n pada
saat urea 100% hilang, masing-masing diuji kadar ureanya.

3

Pencirian Pupuk NPK Terlapisi PAA-MBA dan Parafin
Penentuan Kadar Urea (AOAC 1998)
Larutan stok urea dibuat dari 0.5 g urea dilarutkan dalam 100 mL akuades.
Kemudian dibuat deret standar 40, 120, 200, 280, 360, dan 400 ppm. Pereaksi
warna dibuat dari 2 g p-dimetilaminobenzaldehida dilarutkan dalam 100 mL
etanol 95% dan 10 mL HCl. Kadar urea ditentukan dengan mencampurkan deret
standar, sampel, dan blangko masing-masing 15 mL dengan 10 mL pereaksi
warna. Campuran dikocok sampai homogen dan didiamkan 10 menit kemudian
ditentukan absorbansnya pada panjang gelombang (λ) 420 nm.
Pencirian dengan SEM
Sejumlah tertentu pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan ditempatkan pada
tempat sampel (specimen holder) kemudian dibersihkan dan diberi lapisan tipis
(coating) emas. Sampel kemudian dimasukkan ke dalam specimen chamber untuk
diamati dan dipotret.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelapisan NPK
Pelapisan NPK dilakukan dalam 2 tahap, yaitu dengan PAA-MBA
kemudian dengan parafin. Lapisan pertama dibuat dengan polimerisasi adisi AA
kemudian rantai polimer dihubungkan satu sama lain dengan MBA sebagai
penaut-silangnya. Polimer dengan tautan-silang lebih stabil dan mempunyai
struktur yang lebih kokoh sebagai pelapis. Polimerisasi adisi ini berlangsung
dalam 3 tahap, yaitu inisiasi, propagasi, dan terminasi. Benzoil peroksida
digunakan sebagai inisiator. Pemanasan pada suhu 50 oC akan memecah ikatan
lemah oksigen-oksigen secara homolitik membentuk radikal bebas benzoil (Anah
et al. 2010). Radikal ini akan mengadisi ikatan rangkap pada AA dan menginisiasi
pembentukan radikal AA. Pada tahap propagasi, radikal AA akan bereaksi dengan
ikatan rangkap dari AA lainnya sehingga memperpanjang rantai radikal.
Kemudian pada tahap terminasi MBA menaut-silang rantai radikal AA sehingga
terbentuk struktur 3 dimensi yang dapat memerangkap air sehingga pupuk
terlindungi dari air (Gambar 1). Reaksi selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran
1. Sintesis PAA-MBA dilakukan pada media nonpolar agar pupuk tidak larut
dalam media air. Menurut penelitian Abraham (1997), kloroform merupakan
media yang paling baik untuk itu.

Gambar 1 Struktur polimer tiga dimensi

4

Keberhasilan polimerisasi ditandai dengan terbentuknya enapan pupuk yang
mantap. Pupuk NPK yang disintesis berbentuk serbuk halus. Setelah dilapisi
dengan PAA-MBA, terbentuk butiran-butiran yang lebih besar. Pelapisan
selanjutnya dilakukan dengan berbagai konsentrasi parafin, yaitu 5%, 10%, dan
15% dalam pelarut kloroform. Pelapisan dengan parafin ini bertujuan menjadikan
permukaan pupuk hidrofobik sehingga mengurangi kontak langsung pupuk
dengan air dan diharapkan keluarnya pupuk secara perlahan dapat tercapai
(Trenkel 2010). Kloroform diuapkan dengan penguap putar. Pupuk NPK yang
sudah terlapisi PAA-MBA dan parafin dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15%

Kadar Urea Awal Pupuk
Dalam urea terkandung unsur N yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan
vegetatif tanaman. Kadar urea dalam NPK tanpa dan dengan pelapisan diukur
sebelum dan sesudah uji release dan leaching. Kadar urea awal yang diperoleh
(Tabel 1) hampir sama dengan hasil teoretis. Perhitungan selengkapnya diberikan
di Lampiran 2 dan 3. Hal ini menunjukkan bahwa sintesis pupuk telah berjalan
dengan efektif. Kadar urea hasil sintesis yang lebih besar daripada teoretis dapat
disebabkan sampel tidak homogen. Ketidakhomogenan ini terlihat pada NPK
yang telah terlapisi, ada yang berbentuk butiran halus dan kasar. Butiran halus
menandakan lapisan PAA-MBA dan parafin yang lebih tipis daripada butiran
kasar.
Tabel 1 Kadar urea awal pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan
Jenis Pupuk
NPK tanpa pelapisan
NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5%
NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 10%
NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15%

Kadar Urea (%)
Teoretis
Hasil sintesis
35.27
36.58
33.48
33.23
31.87
31.99
30.41
29.41

Release Urea
Uji release urea dilakukan dengan metode perendaman dalam media air
statis. Proses pelepasan hara diawali dengan difusi uap air ke dalam tanah
kemudian ke selaput pembungkus pupuk. Fase berikutnya ditandai dengan
kondensasi air dari butiran pupuk dan dengan bertambahnya tekanan hidrostatis di

5

sekitar pupuk, mengakibatkan keluarnya hara dari dalam pupuk (Hauck 1972).
Pola release urea ditunjukkan pada Gambar 3. Data selengkapnya diberikan di
Lampiran 4. Pelepasan urea dari pupuk NPK yang tidak dilapisi telah berlangsung
sangat cepat dalam waktu 30 menit, yaitu sekitar 83.45%. Pelepasan urea dalam
30 menit pertama ini semakin menurun seiring bertambahnya konsentrasi lapisan
parafin. Pupuk NPK yang terlapisi PAA-MBA dan parafin 5%, 10%, dan 15%
berturut-turut menunjukkan pelepasan urea sekitar 48.35%, 22.86%, dan 17.57%.

Gambar 3 Kurva release urea pupuk NPK tanpa pelapisan ( ), terlapisi PAAMBA dan parafin 5% ( ), 10% ( ), dan 15% ( )
Pola release urea juga semakin lambat dengan meningkatnya konsentrasi
parafin, ditunjukkan dengan semakin landainya kurva pada konsentrasi parafin
yang semakin tinggi. Pupuk NPK yang terlapisi PAA-MBA dan parafin 15%
mengeluarkan urea secara maksimum dalam waktu 48 jam, lebih lambat daripada
yang terlapisi PAA-MBA dengan parafin 10% (1440 menit) atau 5% (240 menit).
NPK tanpa pelapisan bahkan telah mengeluarkan urea secara maksimum dalam
waktu kurang dari 60 menit. Nitrogen (N) dimanfaatkan oleh tanaman secara
perlahan-lahan, artinya meskipun diberikan dalam jumlah banyak, tanaman hanya
menggunakan sedikit demi sedikit sesuai kebutuhan pertumbuhan tanaman.
Menurut Nugroho (2009), kebutuhan N pada tanaman mengikuti bentuk kurva
sigmoid. Pada NPK tanpa pelapisan semua urea keluar dengan cepat sehingga sisa
yang tidak digunakan oleh tanaman akan terbuang baik menguap di udara maupun
terbawa aliran air. Pelapisan memperlambat keluarnya urea sehingga penggunaan
urea oleh tanaman akan lebih efektif.
Pelepasan urea dari NPK yang telah terlapisi disebabkan oleh keretakan
lapisan parafin. Semakin tebal lapisan parafin, kemungkinan keretakan pada
permukaan lapisan semakin kecil sehingga pelepasan urea juga semakin lambat.
Hal ini dibuktikan dengan morfologi permukaan NPK yang telah terlapisi
(Gambar 4). Pupuk NPK yang terlapisi PAA-MBA dan parafin 15% (c)
memperlihatkan retakan atau lubang yang lebih sedikit dibandingkan dengan yang
terlapisi PAA-MBA dan parafin 10% (b).

6

(a)

(b)

(c)

Gambar 4 Morfologi NPK tanpa pelapisan (a), NPK terlapisi PAA-MBA dan
parafin 10% (b) dan 15% (c) dengan perbesaran 500 kali

Leaching Urea
Uji leaching urea dilakukan dalam media tanah untuk menentukan pengaruh
matriks tanah pada pengeluaran urea dari pupuk NPK yang sudah terlapisi.
Pengujian ini disesuaikan dengan aplikasi yang sebenarnya di lapangan. Elusi
dengan air dari atas dianggap sebagai penyiraman atau kondisi hujan. Pengujian
dilakukan dalam kondisi ekstrem, yaitu air terus-menerus dialirkan, sedangkan di
lapangan, hujan atau penyiraman tidak terjadi terus-menerus. Di dalam tanah juga
banyak terdapat senyawa lain yang mungkin menghambat atau sebaliknya
mempercepat keluarnya urea dari pupuk yang terlapisi.
Gambar 5 menunjukkan bahwa leaching urea paling cepat terjadi dari NPK
tanpa pelapisan, yaitu dalam waktu 480 menit urea sudah keluar secara
maksimum. Hasil yang sama dengan pola release juga didapatkan, yaitu seiring
meningkatnya konsentrasi parafin, kurva semakin landai, artinya pengeluaran
pupuk urea semakin lambat. Setelah 96 jam, urea yang keluar dalam uji leaching
hanya 49.62% untuk NPK tanpa pelapisan, sedangkan dalam uji release,
mencapai 93.67% (Lampiran 5). Hal ini terjadi karena di dalam tanah urea
mengalami hidrolisis menjadi amonia yang mudah menguap. Selain itu, urea

7

dalam tanah juga mudah mengalami denitrifikasi oleh mikrob menjadi N2O dan
N2. Denitrifikasi adalah perubahan nitrogen dari keadaan teroksidasi seperti ion
nitrat (NO3-) dan nitrit (NO2-) menjadi bentuk yang lebih tereduksi seperti gas-gas
nitrat oksida (NO), nitrit oksida (N2O), dan unsur nitrogen bebas (N2). Kehilangan
terbesar terjadi dalam bentuk nitrit oksida pada pH 4.95.6, sedangkan pada pH
7.37.9 dalam bentuk gas N2 dan sedikit nitrit oksida. Kehilangan melalui proses
denitrifikasi ini dapat mencapai lebih dari 20% (Leiwakabessy 1988).

Gambar 5 Kurva leaching urea NPK tanpa pelapisan ( ), NPK terlapisi PAAMBA dan parafin 5% ( ), 10% ( ), dan 15% ( )
Kurva yang berbeda ditunjukkan oleh NPK terlapisi poli(asam akrilat) dan
parafin 10%. Pengeluaran urea awal terbesar dalam waktu 30 menit pertama justru
terjadi pada pupuk ini. Hal ini dapat disebabkan oleh pengemasan dalam tanah
saat uji leaching kurang baik sehingga pupuk NPK banyak terkumpul di bagian
bawah tabung. Akibatnya pada tahap awal, urea yang keluar banyak. Setelah 30
menit, pengeluaran urea semakin menurun dibandingkan dengan NPK terlapisi
poli(asam akrilat) dan parafin 5%. Hal ini menunjukkan keberhasilan pelapisan
NPK. Hasil penelitian ini dapat digolongkan ke dalam pupuk dengan pelepasan
lambat (BPPT 2010), yaitu pupuk yang hanya dilepaskan secara perlahan ke
dalam tanah dalam periode waktu tertentu. Namun, pupuk ini belum dapat
dikategorikan sebagai pupuk dengan pelepasan terkendali atau terukur.

Model Laju Pelepasan Urea
Peristiwa pelepasan hara berlangsung melalui proses difusi. Menurut Tong
et al. (2009), pola pelepasan nitrogen dalam media air statis dapat dijelaskan
dengan model matematis berikut:
�( ) = �∞ − �∞ exp (−

�∞

)

8

dengan
C∞ = Kadar nitrogen saat kesetimbangan
C(t) = Kadar pelepasan nitrogen terhadap waktu (t)
Dalam penelitian ini, pola pelepasan urea dalam media air statis dan dalam tanah
dalam percobaan ditentukan menggunakan pendekatan eksponensial 2 dalam
perangkat lunak Curve Expert 1.4 seperti di bawah ini (Lampiran 6):
= (1 − � (−

)

)

Jika dibandingkan dengan pendekatan model matematis Tong et al. (2009), nilai
koefisien ɑ merupakan kadar urea saat kesetimbangan (C∞) dan laju pelepasan
urea (r) ialah nilai koefisien b dikalikan C∞.
Tabel 2 menunjukkan bahwa parafin sangat menurunkan laju release urea.
Hal tersebut menunjukkan bahwa parafin berfungsi sebagai penghalang fisis
untuk mengendalikan release urea. Laju leaching urea yang rendah pada NPK
tanpa pelapisan disebabkan tanah yang digunakan sebagai media ikut
menghalangi pelepasan urea. Laju pelepasan NPK terlapisi PAA-MBA dan
parafin 10% justru lebih besar. Seperti dijelaskan sebelumnya, pengepakan urea
yang kurang homogen menyebabkan pada awal leaching urea yang keluar banyak
sehingga laju pelepasan menjadi tinggi. Laju release dan leaching paling lambat
diperoleh pada NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15%, berturut-turut 0.21 dan
0.32% per menit. Laju pelepasan urea pada waktu tertentu dapat diprediksi dan
dikendalikan dengan menyesuaikan konsentrasi parafin.
Tabel 2 Laju release dan leaching urea
Peubah
C∞ (%)
r (% menit)

Release
Leaching
Release
Leaching

NPK
tanpa
pelapisan
104.23
49.13
9.59
0.38

NPK terlapisi
PAA-MBA dan
parafin 5%
90.66
43.64
2.93
0.38

NPK terlapisi
PAA-MBA dan
parafin 10%
83.56
40.90
1.67
0.67

NPK terlapisi
PAA-MBA dan
parafin 15%
95.95
34.62
0.21
0.32

SIMPULAN DAN SARAN
Pelapisan NPK dengan PAA-MBA dan parafin dapat memperlambat
pelepasan urea. Semakin tinggi konsentrasi parafin, pelepasan urea semakin
lambat. Release urea dari pupuk NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15% paling
lambat, yaitu sekitar 48 jam. Demikian pula leaching urea paling lambat, yaitu
dalam 96 jam, urea yang dilepaskan baru 49.62%. Pemodelan matematis dengan
persamaan = (1 − � (− ) ) mendapatkan laju release dan leaching berturut-turut
0.21% dan 0.32% per menit dan dapat dikategorikan pupuk dengan pelepasan
lambat.

9

Penelitian ini memiliki potensi manfaat yang besar dalam bidang pertanian,
yaitu meningkatkan efisiensi pemupukan. Namun, masih diperlukan penelitian
lanjutan untuk menentukan kurva pelepasan urea yang terkendali atau terukur
sesuai dengan kebutuhan unsur N pada tumbuhan. Pelapisan kedua, yaitu parafin
juga sebaiknya dilakukan dengan metode rotary spray untuk mendapatkan lapisan
yang seragam.

DAFTAR PUSTAKA
[AOAC] Association of Official Analytical Chemists. 1998. Applicable to Animal
Feeds and Their Ingredients. Official Methods of Analysis of AOAC
International 967.07. CAS-57-13-6 (urea). Maryland (US): AOAC
International.
Abraham J. 1997. Controlled release fertilizer formulations based on polymers.
[tesis]. Kerala (IN): Mahatma Gandhi University
Abraham J, Pillai VNR. 1996. Membrane-encapsulated controlled release urea
fertilizers based on acrylamide copolymers. J App Polym Sci. 60:2347-2351.
Al-Zahrani SM. 2000. Utilization of polyethylene and paraffin waxes as
controlled delivery systems for different fertilizers. Ind Eng Chem Res.
39:367-371.
Anah L, Astrini N, Suharto, Nurhikmat A, Haryono A. 2010. Studi awal sintesa
carboxy methyl cellulose-graft-poly (acrylic acid)/ monmorilonit
superabsorben polimer hidrogel komposit melalui proses kopolimerisasi
cangkok SAP. Berita Selulosa. 45(1):1-8.
[BPPT] Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. 2010. Insentif Riset
Perekayasa. [laporan akhir]. Pengembangan produk pupuk SRF NPK plus
biofertilizer.
Barati A, penemu; Chobin & Chobin Consultancy L.L.C. 2010 Juni 10. Nanocomposite superabsorbent containing fertilizer nutrients used in agriculture.
US patent ID US 2010/0139347 A1.
Chaerun SK, Anwar C. 2008. Dampak lingkungan penggunaan pupuk urea pada
pembebanan N dan hilangnya kandungan N di sawah. J Pendidikan IPA.
6(7):1-8.
Hauck RD. 1985. Slow-release and bioinhibitor amended nitrogen fertilizers. Di
dalam: Engelstad, Editor. Fertilizer Technology and Use. Ed ke-3. Madison
(US): University of Wisconsin-Madison. hlm 293-322.
Leiwakabessy FM. 1988. Kesuburan Tanah. Bogor (ID): Jurusan Ilmu-ilmu
Tanah, Fakultas Pertanian, IPB.
Liang R, Yuan H, Xi G, Zhou Q. 2009. Synthesis of wheat straw-g-poly(acrylic
acid) superabsorbent composites and release of urea from it. Carbohydr
Polym. 77:181-187.
Nugroho YA. 2009. Model sinkronisasi nitrogen pada budidaya selada (Lactuca
sativa) dengan pupuk hijau paitan (Tithonia diversifolia). J Tanah Trop.
14(2):127-134.

10

Shaviv A, Mikkelsen RL. 2005. Controlled-release fertilizers to increase
efficiency of nutrient use and minimize environmental degradation—a
review. Fertilizer Res. 35:1–12.
Tong Z, Liang Y, Ye S, He Z. 2009. Superabsorbent hydrogel as carriers for the
controlled-release of urea: Experiment and a mathematical model describing
the release rate. Biosys Eng. 102:44-50.
Trenkel ME. 2010. Slow-Release and Controlled-Release and Stabilized
Fertilizers: An Option for Enhancing Nutrient Use Efficiency in Agriculture.
Ed ke-2. Paris (FR): International Fertilizer Industry Association.
Warsana. 2009. Kompos cacing tanah (CASTING). [Internet]. [diunduh 2012
April 7]. Tersedia pada: http//www.litbang.deptan.go.id/artikel/one/231/pdf/
Kompos%20Cacing%20Tanah%20(CASTING).

11

Lampiran 1 Reaksi pembentukan lapisan PAA-MBA
Pembentukan radikal benzoil

Inisiasi

Propagasi

+

Terminasi

12

Lampiran 2 Kadar urea teoretis dalam NPK
Jenis Pupuk
NPK tanpa pelapisan
NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5%
NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 10%
NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15%

Kadar Urea
Teoretis (%)
35.27
33.48
31.87
30.41

Contoh perhitungan untuk NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5%
Kadar urea pupuk urea 97.5%
Kadar urea =

=

Bobot pupuk urea × % Urea
× 100%
Bobot NPK + Bobot parafin
34 g × 97.5%
× 100%
94 g + 5 g

= 33.48%

23

Lampiran 3 Kadar urea awal pupuk NPK tanpa dan dengan pelapisan

1

Abs
Terkoreksi
0.190

2

0.172

NPK terlapisi PAAMBA dan parafin 5%

1

0.746

2

0.748

NPK terlapisi PAAMBA dan parafin 10%

1

0.154

2

0.163

NPK terpalisi PAAMBA dan parafin 15%

1

0.655

2

0.656

Sampel

Ulangan

NPK tanpa pelapisan

Persamaan
y = 0.002421x + 0.003349
y = 0.002310x – 0.027949
y = 0.002421x + 0.003349
y = 0.002310x – 0.027949

Konsentrasi Urea
Terukur (ppm)
77.0966

Urea
(g)
0.3855

Contoh
(g)
1.0034

Kadar Urea
(%)
38.42

69.6617

0.3483

1.0027

34.74

335.0430

0.3350

1.0095

33.19

335.9090

0.3359

1.0095

33.27

62.2268

0.3111

1.0019

31.05

65.9442

0.3297

1.0014

32.93

295.6490

0.2956

1.0059

29.39

296.0820

0.2961

1.0059

29.43

Contoh perhitungan NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5%
Abs terkoreksi = 0.746
0.746 + 0.027949
Konsentrasi terukur =
= 335.043 ppm
0.00231
1g
1L
× Vol terukur × FP ×
1000 mg
1000 mL
1L
100
1g
= 335.043 ×
× 100 mL ×
×
= 0.3350 g
1000 mL
10 1000 mg

Urea dalam contoh = Konsentrasi terukur ×

Kadar urea =

0.3350 g
Urea dalam contoh
× 100% =
× 100% = 33.19%
1.0095 g
Bobot contoh

Rerata
(%)
36.58
33.23
31.99
29.41

24

Lampiran 4 Hasil release urea
Kadar urea ditentukan dengan persamaan linear dari deret standar y = 0.002405x  0.034627
Blangko
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Urea
(g)

Urea Diambil
(g)

Total Urea
(g)

30
60
120
240
360
1440
2880
5760

0.002
0.010
0.009
0.007
0.015
0.012
0.021
0.021

15.2295
18.5559
18.1401
17.3085
20.6349
19.3875
23.1297
23.1297

400
396
392
388
384
380
376
372

0.1523
0.1837
0.1778
0.1679
0.1981
0.1842
0.2174
0.2151

0.0015
0.0019
0.0018
0.0017
0.0021
0.0019
0.0023
0.0023

0.1523
0.1852
0.1811
0.1730
0.2050
0.1931
0.2283
0.2283

NPK tanpa pelapisan (bobot pupuk yang digunakan 2.0363 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Urea
(g)

Urea
Diambil
(g)

Urea
Total
(g)

Urea
Terkoreksi
(g)

%
Release
Urea

30
60
120
240
360
1440
2880
5760

0.151
0.155
0.150
0.153
0.166
0.175
0.188
0.190

77.1838
78.8470
76.7678
78.0154
83.4208
87.1630
92.5684
93.4000

400
396
392
388
384
380
376
372

0.7718
0.7806
0.7523
0.7567
0.8008
0.8280
0.8701
0.8686

0.0077
0.0079
0.0077
0.0078
0.0083
0.0087
0.0093
0.0093

0.7718
0.7883
0.7680
0.7801
0.8320
0.8675
0.9183
0.9261

0.6216
0.6031
0.5888
0.6090
0.6230
0.6763
0.6919
0.6977

83.45
80.97
79.05
81.76
83.63
90.79
92.89
93.67

23

NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5% (bobot pupuk yang digunakan 2.0187 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Urea
(g)

30
60
120
240
360
1440
2880
5760

0.08
0.153
0.153
0.160
0.161
0.159
0.163
0.173

47.6620
78.0154
78.0154
80.9260
81.3418
80.5102
82.1734
86.3314

400
396
392
388
384
380
376
372

0.4766
0.7724
0.7646
0.7850
0.7809
0.7648
0.7724
0.8029

Urea
Diambil
(g)
0.0048
0.0078
0.0078
0.0081
0.0081
0.0081
0.0082
0.0082

Urea
Total
(g)
0.4766
0.7771
0.7771
0.8054
0.8093
0.8014
0.8171
0.8557

Urea
Terkoreksi
(g)
0.3243
0.5919
0.5960
0.6323
0.6043
0.5731
0.5887
0.6293

%
Release
Urea
48.35
88.23
88.84
94.25
90.09
85.43
87.76
93.82

NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 10% (bobot pupuk yang digunakan 2.0181 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Urea
(g)

30
60
120
240
360
1440
2880
5760

0.037
0.088
0.118
0.137
0.136
0.149
0.145
0.171

29.7825
50.9884
63.4624
71.3626
70.9468
76.3522
74.6890
85.4998

400
396
392
388
384
380
376
372

0.2978
0.5048
0.6219
0.6922
0.6811
0.7253
0.7021
0.7951

Urea
Diambil
(g)
0.0030
0.0051
0.0063
0.0071
0.0071
0.0076
0.0075
0.0075

Urea
Total
(g)
0.2978
0.5078
0.6300
0.7067
0.7027
0.7540
0.7384
0.8390

Urea
Terkoreksi
(g)
0.1476
0.3226
0.4509
0.5336
0.4977
0.5628
0.5101
0.6087

%
Release
Urea
22.86
49.96
69.85
82.65
77.09
87.18
79.01
94.28

24

NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15% (bobot pupuk yang digunakan 2.0920 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Urea
(g)

30
60
120
240
360
1440
2880
5760

0.028
0.034
0.053
0.075
0.078
0.137
0.171
0.173

26.0403
28.5351
36.4353
45.5830
46.8304
71.3626
85.4998
86.3314

400
396
392
388
384
380
376
372

0.2604
0.2825
0.3571
0.4422
0.4496
0.6780
0.8037
0.8029

Urea
Diambil
(g)
0.0026
0.0029
0.0036
0.0046
0.0047
0.0071
0.0086
0.0086

Urea
Total
(g)
0.2604
0.2851
0.3625
0.4513
0.4633
0.6963
0.8292
0.8370

Urea
Terkoreksi
(g)
0.1081
0.0999
0.1834
0.2822
0.2583
0.5032
0.6009
0.6086

% Release
Urea
17.57
16.23
29.81
45.87
41.98
81.78
97.67
98.92

Contoh perhitungan NPK tanpa pelapisan menit ke-60:
Blangko 60 menit
Persamaan linear kurva standar:
y = 0.002405x  0.034627
y = bx + a
0.010 + 0.034627
Abs terkoreksi +
=
= 18.5559 ppm
Konsentrasi urea terukur =
0.002405
Urea g = Konsentrasi urea terukur ppm × Volume(mL) ×

= 18.5559 ppm × 25 mL ×
= 0.1837 g

1L
1g
× FP ×
1000 mL
1000 mg

1�
1g
× 396 ×
1000 mL
1000 mg

24

Urea diambil g = Konsentrasi urea terukur ppm × Volume(mL) ×
= 15.2295 ppm × 25 mL ×

1L
1000 mL

× FP ×

1g
1000 mg

1L
1g
×4×
1000 mL
1000 mg

= 0.0015 g
Total urea g = 0.1837g + 0.0015 g = 0.1852 g
Urea tanpa pelapisan 60 menit
Urea terkoreksi g = Total urea NPK tanpa pelapisan g − Total urea blangko(g)
= 0.7883 g − 0.1852 g

= 0.6031 g
% ����

� urea =

0.6031 g
Urea terkoreksi g
× 100% =
× 100% = 80.97%
36.58% × 2.0363 g
Kadar urea % × Bobot pupuk yang digunakan (g)

24

Lampiran 5 Hasil leaching urea
Kadar urea ditentukan dengan persamaan linear dari deret standar yang dukur pada hari yang berbeda:
Menit 3060
y = 0.002529x + 0.01088
Menit 90120
y = 0.002446x  0.009825
Menit 2405760 y = 0.002469x  0.007976
Blangko
Waktu
(menit)
30
60
90
120
240
480
1440
2880
5760

Abs
Terkoreksi
0.132
0.132
0.009
0.000
0.000
0.029
0.010
0.018
0.016

Urea Terukur
(ppm)
47.8921
47.8921
7.6962
4.0168
3.2305
14.9761
7.2807
10.5209
21.0507

FP
10
6.4
8.4
6.4
13.6
1
1
1
1

Volume
(mL)
25
25
50
50
50
143
548
845
1592

Urea
(g)
0.0120
0.0077
0.0032
0.0013
0.0022
0.0021
0.0040
0.0089
0.0335

23

NPK tanpa pelapisan (bobot pupuk yang digunakan 2.0007 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Volume
(mL)

Urea
(g)

30
60
90
120
240
480
1440
2880
5760

0.661
0.454
0.240
0.354
0.269
0.796
0.036
0.032
0.024

257.0656
175.2151
102.1361
148.7428
112.1814
325.6282
17.8113
16.1912
24.3771

9.2
6
9.6
7.2
14.6
1
1
1
1

50
25
50
50
50
142
550
854
1600

0.1183
0.0263
0.0490
0.0535
0.0819
0.0462
0.0098
0.0138
0.0390

Urea
Terkoreksi
(g)
0.1063
0.0187
0.0458
0.0523
0.0796
0.0441
0.0058
0.0049
0.0055

Total Urea
(g)

% Leaching
Urea

0.1063
0.1249
0.1708
0.2230
0.3026
0.3467
0.3526
0.3577
0.3632

14.52
17.06
23.34
30.48
41.35
47.37
48.18
48.87
49.62

NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 5% (bobot pupuk yang digunakan 2.0005 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Volume
(mL)

Urea
(g)

30
60
90
120
240
480
1440
2880
5760

0.778

303.3290
140.4187
78.4240
83.7388
115.4216
90.3102
21.4565
16.1912
25.6245

14
8
10
7.6
14.4
1
1
1
1

25
25
50
50
50
141
554
805
1614

0.1062
0.0281
0.0392
0.0318
0.0831
0.0127
0.0119
0.0130
0.0414

0.366
0.182
0.195
0.277
0.215
0.045
0.032
0.027

Urea
Terkoreksi
(g)
0.0942
0.0205
0.0360
0.0305
0.0808
0.0106
0.0079
0.0041
0.0078

Total Urea
(g)

% Leaching
Urea

0.0942
0.1145
0.1505
0.1811
0.2623
0.2729
0.2809
0.2851
0.2929

14.17
17.23
22.64
27.25
39.46
41.05
42.26
42.88
44.06

24

NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 10% (bobot pupuk yang digunakan 2.0038 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Volume
(mL)

Urea
g)

30
60
90
120
240
480
1440
2880
5760

0.861
0.468
0.237
0.172
0.051
0.310
0.028
0.038
0.026

336.1483
180.7509
100.9096
74.3357
23.8866
128.7874
14.5711
18.6213
25.2087

15.6
7.2
7.6
6.4
15
1
1
1
1

25
25
50
50
50
143
556
842
1600

0.1311
0.0325
0.0383
0.0238
0.0179
0.0184
0.0081
0.0157
0.0403

Urea
Terkoreksi
(g)
0.1192
0.0249
0.0351
0.0225
0.0156
0.0162
0.0041
0.0068
0.0068

Total Urea
(g)

% Leaching
Urea

0.1192
0.1441
0.1793
0.2018
0.2172
0.2335
0.2377
0.2447
0.2515

20.16
24.39
30.33
34.13
36.75
39.50
40.22
41.40
42.55

NPK terlapisi PAA-MBA dan parafin 15% (bobot pupuk yang digunakan 2.0098 g)
Waktu
(menit)

Abs
Terkoreksi

Urea Terukur
(ppm)

FP

Volume
(mL)

Urea
(g)

30
60
90
120
240
480
1440
2880
5760

0.465
0.436
0.162
0.144
0.110
0.362
0.051
0.028
0.033

179.5647
168.0977
70.2473
62.8884
47.7829
149.8485
23.8866
14.5711
28.1193

15.6
12
8.4
7.6
15
1
1
1
1

25
25
50
50
50
154
556
829
1628

0.0700
0.0504
0.0295
0.0239
0.0358
0.0231
0.0133
0.0121
0.0458

Urea
Terkoreksi
(g)
0.0581
0.0428
0.0263
0.0226
0.0335
0.0209
0.0093
0.0032
0.0123

Total Urea
(g)

% Leaching
Urea

0.0581
0.1010
0.1273
0.1500
0.1835
0.2044
0.2138
0.2170
0.2296

9.08
15.75
19.87
23.39
28.62
31.88
36.16
33.85
35.81

23

Contoh Perhitungan NPK tanpa pelapisan menit ke-60:
Blangko 60 menit
Persamaan linear kurva standar:
0.009 + 0.01088
Abs terkoreksi +
=
= 7.6962 ppm
Konsentrasi urea terukur =
0.002529
Urea g = Konsentrasi urea terukur ppm × Volume(mL) ×
= 7.6962 ppm × 25 mL ×

1L
1g
× FP ×
1000 mL
1000 mg

1L
1g
× 10 ×
1000 mL
1000 mg

= 0.0032 g
NPK tanpa pelapisan 60 menit
Urea terkoreksi g = Total urea NPK tanpa pelapisan g − Total urea blangko g = 0.0490 g − 0.0032 g = 0.0458 g
= 0.0490 g − 0.0032 g
= 0.0458 g

Total urea g = Urea terkoreksi 30 menit + 60 menit + 90 menit = 0.1063 g + 0.0187 g + 0.0458 g = 0.1708 g
% ��

ℎ��� urea =

0.1708 g
Urea terkoreksi g
× 100% =
= 23.34%
36.58% × 2.0007 g
Kadar urea % × Bobot pupuk NPK yang digunakan (g)

22

Lampiran 6 Penentuan laju pelepasan urea menggunakan perangkat lunak Curve
Expert 1.4
a) Penentuan koefisien pada persamaan model release urea
Peubah data

NPK tanpa
pelapisan

Hubungan eksponensial 2
y = a(1 exp(bx))
NPK terlapisi
NPK terlapisi
PAA-MBA dan
PAA-MBA dan
parafin 5%
parafin 10%

NPK terlapisi
PAA-MBA dan
parafin 15%

a

8.6176×101

9.1030×101

8.5105×101

9.4162×101

b

1.1091×10-1

3.2118×10-2

1.3422×10-2

2.2571×10-3

r (laju release
urea)

9.56

2.92

1.14

0.21

c∞

86.18

91.03

85.11

94.16

r (koefisien
korelasi)

0.9832

0.9851

0.9865

0.9782

b) Penentuan koefisien pada persamaan model leaching urea
Peubah data

NPK tanpa
pelapisan

a

4.8744×101

b

7.9249×10-3

r (laju
leaching urea)

Hubungan eksponensial 2
y= a(1  exp(bx))
NPK terlapisi
NPK terlapisi
PAA-MBA dan
PAA-MBA dan
parafin 5%
parafin 10%

NPK terlapisi
PAA-MBA dan
parafin 15%

4.0067×101

3.4260×101

9.0772×10-3

1.7104×10-2

9.4409×10-3

0.38

0.38

0.67

0.32

c∞

48.74

42.82

40.06

34.26

r (koefisien
korelasi)

0.9958

0.9941

0.9885

0.9941

4.2821×101

23

Perhitungan:
Model matematis menurut Tong et al. (2009):
�( ) = �∞ − �∞ exp (−

�∞

)

Model persamaan menurut hubungan eksponensial 2:
= − exp (− )
Pendekatan:
C(t)
≈ y
C∞
≈ a
r /C∞ ≈ b
sehingga, diperoleh nilai laju pelepasan urea (r).
c) Kurva release urea terhadap waktu.
1. Pupuk NPK tanpa pelapisan

3. Pupuk NPK terlapisi PAA-MBA
dan parafin 10%

2. Pupuk NPK terlapisi PAA-MBA
dan parafin 5%.

4. Pupuk NPK terlapisi PAA-MBA
dan parafin 15%

24

(d) Kurva hubungan leaching urea terhadap waktu.
1. Pupuk NPK tanpa pelapisan
2. Pupuk NPK terlapisi PAA-MBA
dan parafin 5%

3. Pupuk NPK terlapisi PAA-MBA
dan parafin 10%

4. Pupuk NPK terlapisi PAA- MBA
dan parafin 15%

23

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Magelang pada tanggal 22 April 1987 dari Bapak
Rochmad dan Ibu Parniyati. Penulis merupakan anak pertama dari 2 bersaudara.
Tahun 2006 penulis lulus dari SMK Negeri I Temanggung, kemudian penulis
melanjutkan ke Program Diploma 3 Analisis Kimia, Institut Pertanian Bogor
(IPB) dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2010 penulis melanjutkan ke jenjang
S1 Kimia Alih Jenis di IPB. Penulis pernah bekerja di PT Frans Brothers sebagai
staf laboratorium selama 8 bulan pada tahun 20092010. Penulis juga pernah
terlibat sebagai petugas sampling di Laboratorium Terpadu IPB. Penulis sekarang
aktif bekerja di PT Pfizer Indonesia sebagai analis laboratorium.