Rumus Kimia, Pengertian, Proses Pembuatan Pupuk ZA
Rumus Kimia, Pengertian, Proses Pembuatan Pupuk ZA – Pupuk ini memiliki wujud berbentuk butiran kristal mirip garam dapur dan terasa asin di lidah. Pupuk ini higroskopis (mudah menyerap air) walaupun tidak sekuat pupuk urea. Karena ion sulfat sangat mudah larut dalam air sedangkan ion amonium lebih lemah, pupuk ini berpotensi menurunkan pH tanah yang terkena aplikasinya sehingga hanya cocok digunakan pada tanah alkalin. Dibandingkan pupuk lain, seperti amonium nitrat dan urea, pupuk ini mengandung lebih sedikit kadar nitrogen sehingga meningkatkan biaya pemupukan per massa nitrogen yang diberikan pada usaha pertanian, tetapi memberi keuntungan masuknya hara utama lainnya, belerang. Dalam budidaya tebu, ZA adalah pupuk yang wajib diberikan karena tidak memberi efek penurunan kadar gula(rendemen), berbeda dari pemberian urea saja.
 |
| Rumus Kimia, Pengertian, Proses Pembuatan Pupuk ZA |
Rumus Kimia Pupuk ZA
Untuk rumus kimia yang dimiliki pupuk ZA yaitu Amonium sulfat atau (NH4)2SO4.
(NH4)2SO4 atau amonium sulfat merupakan garam anorganik yang memiliki beberapa kegunaan, seperti sebagai pupuk pengaya hara tanah atau sebagai bahan tambahan makanan. Amonium sulfat mengandung 21% unsur nitrogen dan 24% unsur belerang. Amonium sulfat akan mengalami penguraian bila dipanaskan hingga suhu 250 °C, dan pertama-tama membentuk amonium bisulfat. Jika dipanaskan pada suhu yang lebih tinggi, amonium sulfat akan terurai menjadi amonia. nitrogen, sulfur dioksida, dan air.
Pengertian Pupuk ZA
Pupuk ZA adalah pupuk kimia buatan yang mengandung amonium sulfat yang dirancang untuk memberi tambahan hara nitrogen dan belerang bagi tanaman. Nama ZA adalah singkatan dari istilah bahasa Belanda, zwavelzure ammoniak.
Proses Pembuatan Pupuk ZA
Proses produksi amonium sulfat sebagai bahan dasar pembuatan pupuk ZA terdiri dari berbagai proses yaitu, proses netralisasi langsung, proses karbonasi batubara, proses gypsum (merseburg process), dan proses absorbsi sulfur.
1. Proses Netralisasi Langsung
Proses produksi amonium sulfat dari reaksi amonia dan asam sulfat disebut dengan proses netralisasi langsung. Panas dari reak si mampu menguapkan seluruh air jika konsentrasi asam sulfat 70% atau lebih. Amonium sulfat dibuat dalam suatu unit netralizer dengan mereaksikan gas amonia dengan asam sulfat dibawah tekanan vakum yaitu sekitar 55–58 mmHg dengan suhu 105°C dengan
reaksi sebagai berikut :
2 NH3 (g) + H2SO4 (aq) → (NH4)2SO4 (s)
∆H = -274 kJ/mol (-65,5 kcal/mol)
2. Proses Karbonasi Batubara
Pada tahun 1920-an, proses karbonasi batubara ini sangatlah populer di kalangan industri. Namun pada perkembangannnya, proses ini semakin berkurang seiring dengan meningkatnya instalasi oil-gas proccess dan penggunaan minyak serta gas alam untuk pemanasan. Di lain pihak, batubara yang dikarbonasi tetap digunakan untuk memproduksi amonium sulfat. Amonium sulfat dapat diproduksi dari batubara dengan 3 cara yaitu proses langsung, proses tak langsung, dan proses semi langsung.
a) Proses langsung dalam proses ini, semua gas yang terbentuk didinginkan terlebih dahulu untuk menghilangkan sejumlah tar. Kemudian terjadi reaksi phenosolvan untuk menghilangkan phenol. Amonia akan dipisahkan dari kondensat dalam CLL (Chemie Linz-Lurgi). Selanjutnya melewati saturator bubble (type spray), dimana reaksi amonia dengan asam sulfat terjadi. Kristal amonium sulfat yang terbentuk dalam cairan akan turun, kemudian dipisahkan dan dicuci dalam centrifuge lalu dikeringkan. Kristal kering yang dihasilkan dikirim lewat conveyor untuk disimpan.
b) Proses tak langsung pada proses ini, gas panas dari oven didinginkan dengan resirkulasi cairan pencuci dan air scrubbing. Campuran cairan kemudian dipanaskan dengan steam dalam kolom stripper tipe bubble untuk melepaskan amonia bebas dalam senyawa garam seperti amonium karbonat dan amonium sulfit. Sebagian cairan dalam kolom stripper kemudian ditambahkan dengan larutan kapur untuk menguraikankomponen garam seperti amonium klorida. Steam lewat melalui kolom kedua distripping dengan amonia dan cairan kemudian dicampur dengan uap dan diperoleh amonia mentah yang selanjutnya diubah menjadi amonium sulfat dalamsaturator kristaliser.
3. Proses Merseburg
Proses produksi amonium sulfat dengan proses Merseburg pertama sekali dilakukan di Inggris pada tahun 1951 dan di India pada tahun 1967. Proses ini merupakan reaksi antara amonium karbonat dengan gypsum. Proses ini masih digunakan di berbagai negara dimana suplay gypsum tersedia dalam jumlah besar seperti Inggris, Prancis, Jerman dan India.
Reaksi yang terjadi ad alah sebagai berikut :
2NH3 + CO2 + H2O ↔ (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + CaSO4.2H2O → (NH4)2SO4 + CaCO3 + 2H2O
Dimana larutan amonium karbonat jenuh digunakan dalam proses yang dibuat dengan cara melarutkan karbondioksida dalam larutan amonium hidroksida. Karbondioksida tersedia sebagai hasil samping pembakaran hidrokarbon. Konversi pada reaksi kira-kira 95% sesudah lima jam, jika gypsum bereaksi sempurna dan suhu reaksi dijaga pada 70 oC. Campuran reaksi difilter untuk memisahkan kalsium karbonat yang terbentuk dari larutan amonium sulfat (Hal.726-728, Kirk-Othmer, 1994).
4. Proses Absorbsi Sulfur
Amonium sulfat dapat dibuat dengan mengabsorbsi gas sulfur pada pelarut organik dan menghasilkan sulfit atau kaya liquor dengan udara untuk memproduksi sulfat. Kemudian ditambahkan amonia untuk menghasilkan amonium sulfat. Setelah itu dipisahkan dari solventnya, di centrifugasi dan dikeringkan kemudian di bagging. Solvent yang digunakan biasanya adalah xylidine atau monomethyanilin.
Banyak cara diperkenalkan selama beberapa tahun untuk proses pembuangan gas sulfur ke udara untuk dimanfaatkan dalam pembuatan amonium sulfat. Proses ini akan menjadi lebih ekonomis di masa depan karena akan membantu mengurangi tingkat emisi polusi. Pada proses ini ditemukan teknik pengurangan kadar sulfur dengan biaya yang rendah untuk unit yang kecil. Proses ini meliputi reaksi larutan amonia dengan sulfur dioxide dalam reaktor kristalizer untuk membentuk kristal amonium sulfit. Gas yang tidak bereaksi dibuang keudara.
Tahapan reaksinya adalah sebagai berikut :
2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + ½ O → 2(NH4)2SO4
Reaksi yang terjadi berada pada tekanan 0,1–5 atm dan suhu 200–450 oC menggunakan katalis V2O5. Amonium Sulfit kristal dicentrifuge dari kristaliser dan dioksidasi menjadi amonium sulfat dalam rotary dryer.
Jadi sebagai kesimpulan dari proses reaksi pembuatan pupuk ZA misalnya yang dilakukan oleh PT. Petrokimia Gresik yakni:
Pembentukan amoniak (di unit Pabrik Amoniak):
N2 + 3H2 → 2NH3
Pembentukan asam sulfat (di unit Pabrik Asam Sulfat):
S + O2 → SO2
SO2 + ½ O2 → SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Pembentukan ZA (untuk Solid Base, di unit Pabrik ZA):
2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Nach itulah ulasan yang dapat kami share kali ini mengenai Rumus Kimia, Pengertian, Proses Pembuatan Pupuk ZA. Semoga ulasan di atas dapat dengan mudah dimengerti dan dapat bermanfaat bagi kita semua.
Pustaka:
[Rumus Kimia Pupuk ZA dalam RumusKimia.net; Wikipedia Indonesia; Dimasrobisatria99 Blogspot Indonesia; Foto dari Google Images]