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%.
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.