PEMBUATAN PUPUK UREA LEPAS LAMBAT DENGAN PROSES PELAPISAN UREA ASETALDEHID DAN ZEOLIT

Moh Eko Subandriyo, Prof. Ir. Rochmadi, S.U., Ph.D.

2014 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Pelapisan urea butir (prill) dengan bubuk urea asetaldehid dan zeolit dilakukan untuk menghasilkan produk pupuk dengan sifat pelepasan yang lebih lambat, sehingga akan meningkatkan efektivitas dan efisensi penggunaan pupuk urea serta mengurangi pencemaran lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari proses pelapisan (coating) urea butir dengan urea asetaldehid dan zeolit sebagai pupuk lepas lambat. Pada penelitian ini urea direaksikan dengan asetaldehid pada suhu ± 50 C dan pH 4 serta ditambahkan katalis asam sulfat menjadi urea asetaldehid yang berbentuk polimer dan mempunyai sifat kelarutan terhadap air lebih rendah dibandingkan urea butir. Hasil urea asetaldehid dicampur dengan zeolit dan dilapiskan terhadap urea butir dalam rotary drum sampai terbentuk granul. Variabel yang diteliti adalah perbandingan massa urea butir dengan urea asetaldehid dan zeolit, serta perbandingan volume air dalam bahan pelapis. Urea terlapisi yang dihasilkan diuji untuk pupuk lepas lambat atau slow release fertilizer (SRF). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa berat molekul urea asetaldehid adalah 116,77 g/mol dan kelarutan jenuh urea asetaldehid adalah 0,0814 g/mL. Nilai Koefisien transfer massa pelarutan urea terlapisi ( kc ) untuk variasi massa urea butir dalam urea terlapisi berkisar antara 0,2035 – 0,2210 cm/detik, sedangkan untuk variasi volume air yang ditambahkan dalam bahan pelapis berkisar antara 0,163 – 0,2204 cm/detik. Waktu pelarutan urea terlapisi dari penelitian ini rata-rata adalah 3 menit 10 detik, waktu tersebut masih terlalu cepat untuk standar pupuk lepas lambat tetapi masih lebih lambat jika dibandingkan dengan waktu pelarutan urea butir yaitu 2 menit 45 detik. Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa massa urea butir dan volume air dalam bahan pelapis berpengaruh terhadap kuat tekan dan tebal pelapis serta kecepatan pelarutan dari produk urea terlapisi. Semakin besar massa material pelapis maka akan membuat semakin besar tebal pelapis, juga semakin besar kuat tekan serta makin rendah kecepatan pelarutan dari produk urea terlapisi. Semakin besar volume air yang ditambahkan maka akan membuat semakin besar tebal pelapis, juga semakin besar kuat tekan serta makin rendah kecepatan pelarutan dari produk urea terlapisi. Kata kunci : urea, urea asetaldehid (UA), zeolit, pelapisan urea, pupuk, pupuk lepas lambat, kecepatan pelepasan, tebal pelapis

Urea coated with urea-acetaldehyde and zeolite powder was carry out to produce slower release fertilizer, which can increase the effectiveness and efficiency of urea fertilizer used and reduce environmental pollution. The aim of this research was to study urea coating process with urea acetaldehyde and zeolite as slow release fertilizer. Urea was reacted with acetaldehyde at a temperature of ± 50 °C and pH 4 with sulfuric acid catalyst to become urea-acetaldehyde that had lower solubility of the water than that of urea. Urea-acetaldehyde was mixed with zeolite and coated to urea in a rotary drum to form granules. The variables studied were mass ratio of urea with acetaldehyde urea and zeolite powder, and volume ratio of water in coating material. Coated urea products will be analysis as slow release fertilizer (SRF). The results of this study obtained that the molecular weight of urea acetaldehyde is 116.77 g/mol and solubility of urea acetaldehyde is 0.0814 g/mL. Mass transfer coefficient of urea coated fertilizer ( kc ) for variations of mass urea in coated urea ranged between 0.2035 – 0.2210 cm/s, and for variation of the volume of water added in the coating material ranged from 0.163 – 0.2204 cm/s. The average dissolution rate of coated urea in this study is 3 minute 10 second, that rate is still too fast for slow release fertilizer standards but it still lower than that of urea, i.e. 2 minute 45 second. The results of this study show that the mass of urea and the volume of water in the coating material effect on the compressive strength, thickness coatings and dissolution rate of coated urea products. Highest mass fraction of the coating material will make thicker coatings, also greater compressive strength and lower dissolution rate of coated urea products. The greater of volume of water added is, the thicker the coatings, the greater the compressive strength and the lower the dissolution rate of coated urea products are. Keywords : urea, urea acetaldehyde (UA), zeolite, urea coating, fertilizer, slow release fertilizer (SRF), dissolution rate, thickness coatings.

Kata Kunci : urea, urea asetaldehid (UA), zeolit, pelapisan urea, pupuk, pupuk lepas lambat, kecepatan pelepasan, tebal pelapis