Pupuk Urea dan Proses Pembuatannya

Sobat pasti tidak asing lagi dengan namanya pupuk Urea. Buat yang belum tahu rumus kimianya bisa baca di artikel rumus kimia urea. Pupuk ini juga dikenal dsebagagai carbamide, merupakan pupuk yang mengandung nitrogen. Kandungan nitrogen di dalamnya mencapai 46%. Tubuh manusia sendiri juga memproduksi urea. Ia secara alami dihasilkan dari proses metabolisme protein pada manusia. Penggunaan pupuk urea terutama untuk bidang pertanian. Fisik pupuk ini berupa butiran kecil berwarna putih dan ada juga yang berwarna merah muda

Sejarah Produksi Pupuk Urea

Hillaire Rouelle, itulah nama orang yang pertama kali menemukan Pupuk urea. Ahli kimia asal perancis ini menemukannya pada tahun 1773. Akan tetapi sintesis urea secara masal baru dilakukan 55 tahun setelahnya. saat ini pupuk urea banyak diproduksi industri dengan dehidrasi amonium karbamat pada tekanan tinggi. Bagaimana cara membuat pupuk ure ini?

Proses Pembuatan Pupuk Urea

Pupuk urea dapat dibuat dengan reakasi antara karbon dioksida (CO2) dengan ammonia. Semua bahan tersebut bersumber dari bahan gas bumi, udara, dan air.

Tingkat Pertama :

Gas bumi dan uap air direaksikan dengan katalis melalui piap-pipa vertikal dalam dapur reforming pertama dan secara umum reaksi yang terjadi sebagai berikut:

CH4     +     H2O     —>     CO     +     3H2     –     panas

Tingkat Kedua :

Udara dialirkan dan bercampur dengan arus gas dari reformer pertama di dalam reformer kedua, hal ini dimaksudkan untuk menyempurnakan reaksi reforming dan untuk memperoleh campuran gas yang mengandung nitrogen (N)

2CO     +     4H2O     —>     12 N2

campuran gas sesudah reforming direaksikan dengan H2O di dalam converter CO untuk mengubah CO menjadi CO2

CO     +     H2O     —>     CO2     +     H2

CO2 yang terjadi dalam campuran gas diserap dengan K2 CO3

K2 CO3     +     CO2     + H2O     —>           KHCO3

larutan KHCO3 dipanaskan guna mendapatkan CO2 sebagai bahan baku pembuatan urea.

Setelah CO2 dipisahkan, maka sisa-sisa CO, CO2 dalam campuran gas harus dihilangkan yaitu dengan caramengubah zat-zat itu menjadi CH4 kembali

CO     +     3H2     —>     CH4     +     H2O

CO2     +     4H2     —>     CH4     +     2H2O

Lalu kita mensitesa nitrogen dengan hidrogen dalam suatu campuran ganda pada tekanan 150 atmosfir dan kemudian dialirkan ke dalam converter amoniak.

N2     +     3H2     —>     2NH3

Setelah didapatkan CO2 (gas) dan NH3 (cair), kedua senyawa ini direaksikan dalam reaktor urea dengan tekanan 200-250 atmosfer.

2NH3     +     CO2     —>     NH2COONH4     +     Q

amoniak  +   karbon dioksida     +      ammonium karbamat

NH2COONH4          —>     NH2 CONH2     +     H2O     –     Q

Reaksi ini berlangsung tanpa katalisator dalam waktu ±25 menit. Proses selanjutnya adalah memisahkan urea dari produk lain dengan memanaskan hasil reaksi (urea, biuret, ammonium karbamat, air dan amoniak kelebihan) dengan penurunan tekanan, dan temperatur 120-165 derajat Celsius, sehingga ammonium karbamat akan terurai menjadi NH3 dan CO2, dan kita akan mendapatkan urea berkonsentrasi 70-75%.

sumber : pupuk pusri

Kelebihan Pupuk Urea

Pupuk urea mempunyai kandungan nitrogen sebanyak 46% dan itu paling tinggi jika dibandingkan dengan pupuk yang lain seperti NPK atau ZA. Nitrogen sangat penting bagi tumbuhan untuk pembentukan zat hijau daun.

Biaya produksi pupuk urea sangat rendah karena karbondioksida yang dibutuhkan untuk pembuatannya diperoleh dari bahan murah yaitu nafta mentah. Ini berimbas pada harga jual pupuk yang relatif rendah juga. Untuk Indonesia harga pupuk urea sekitar 4000-5000 rupiah per kilogram.

Pupuk urea bukan merupakan bahan yang mudah terbakar sehingga aman saat penyimpanan.

Pupuk urea aman untuk semua jenis tanaman. Setelah kandungan pupuk diasimilasi oleh tanaman yang tersisa hanyalah karbon dioksida yang tidak membahayakan bagi tanah.

Kekurangan Pupuk Urea

Salah satu karakteristik pupuk urea adalah sangat mudah larut dalam air. Urea yang terlarut dalam air membentuk lapisan tipis yang dapat mengurangi daya serap akar.

Senyawa urea merupakan senyawa yang tidak stabil. Dalam suhu kamar ia bisa terurai menjadi amonia dan karbondioksida. Amonia adalah senyawa dengan bau yant tidak sedap dan merugikan.

Jika pupuk urea mengandung kotoran (kontaminan) melebihi 2 persen tidak akan bisa lagi digunakan sebagai pupuk dan bahkan pada tanaman tertentu malah bisa bersifat racun.

Jika tanaman tidak diberi pupuk urea maka pasokan nitrogen kepada tanaman tersebut akan kurang. Kekurangan unsur hara ini akan terhihat pada daunnya yang berwarna aga kekuningan. Jaringan  pada daun akan mati sehingga tidak bisa melakukan proses fotosintesis. Kekurangan unsur nitrogen bisa jadi penyebab lambannya pertumbuhan tanaman seperti buah yang tidak sempurna,  ukurannya kecil, dan cepat busuk.

Cara Penggunaan Pupuk Urea

Care pemupukan dengan urea dapat dilakukan dengan beragam cara. Salah satu yang paling mudah dan efektif adalah dengan fertigasi. Pupuk urea dilarutkan dalam air dan disiramkan pada tanamanan secara langsung maupun melalui saluran irigasi. Kelebihan cara pemupukan ini ialah akurasi dan penyerapan kandungan pupuk urea dapat lebih optimal dibandingka dengan cara yang lain.