Dibina oleh : Dr. Ir. H. M. Faizal, DEA.

Dibuat oleh:Nama : Wiwik Septiani Nim: 20012681419005Semester / kelas: I (satu)

PROGRAM STUDI BIOLOGI LINGKUNGANPROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS SRIWIJAYA 2014/2015

Pengenalan pupuk Urea CON2H4 atau (NH2)2COUrea pertama kali ditemukan pada tahun 1773 yaitu terdapat di dalam urine. Orang yang pertama kali berhasil mensintesis urea dari amonia dan asam sianida adalah Woehler pada tahun 1828 dan penemuan ini dianggap sebagai penemuan pertama yang berhasil mensintesa zat organik dari zat anorganik. Proses yang menjadi dasar dari proses pembuatan urea saat ini adalah proses dehidrasi yang ditemukan oleh Bassarow (1870) yang mensintesis urea dari pemanasan ammonium karbamat. Sekitar 90% industri urea digunakan sebagai pupuk kimia. Urea dalam bentuk butiran curah (prill) digunakan dalam pertanian sebagai pupuk kimia pemasok unsur nitrogen. Di tanah, urea akan terhidrolisis dan melepaskan ion amonium. Kandungan N pada urea adalah 46% dengan pengertian setiap 100 kg urea mengandung 46 kg Nitrogen, tetapi yang tergunakan oleh tanaman biasanya separuhnya

1. Identifikasi bahan - bahan kimia pada pupuk UreaBahan Baku Urea adalah Amonia (NH3) adalah senyawa kimia yang biasanya didapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia) dan karbon dioksida atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Produknya adalah Urea adalah suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen dengan rumus molekul CON2H4 atau (NH2)2CO.

2. Karakteristik atau sifat bahan kimia pupuk Urea SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK Bahan BakuA. Amonia (NH3)Amonia (NH3) adalah senyawa kimia yang biasanya di dapati berupa gas dengan bau tajam yang khas (disebut bau amonia). Amonia yang digunakan secara komersial dinamakan amonia anhidrat, yang menunjukkan bahwa tidak adanya air pada bahan tersebut.Sifat-sifat ammonia adalah Massa jenis dan fasa :0.6942 g/L, gas. Kelarutan dalam air :89.9 g/100 ml pada 0 C. Titik lebur :-77.73C (195.42 K) Titik didih :-33.34C (239.81 K) Keasaman (pKa) :9.25 Kebasaan (pKb) :4.75

B. Karbon dioksida (CO2)Karbon dioksida atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Karbon dioksida juga dapat dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil.Sifat-sifat karbon dioksida adalah Massa molar :44,0095(14) g/mol Penampilan :gas, tidak berwarna Densitas :1.600 g/L (padat)1,98 g/L (gas) Titik leleh :57C (216 K) Titik didih :78C (195 K) Kelarutan dalam air :1,45 g/L Keasaman (pKa) :6,35 dan 10,33 Viskositas :0,07 cP pada 78C Momen dipol:nol Sifat Umum UreaA. Padatan berwarna putih tanpa bauB. Urea mempunyai sifat higroskopis dan pada kelembaban udara 73%, urea akan menarik uap air dari udara. C. Mudah diserap oleh tanaman. Selain itu, kandungan N yang tinggi pada urea sangat dibutuhkan pada pertumbuhan awal tanaman. D. Apabila urea diberikan ke dalam tanah yang miskin hara, urea akan berubah ke wujud awalnya yaitu NH3 dan CO2 yang mudah menguap (Marsono&Sigit 2002). E. (NH2)2CO dan NH3-N tidak termasuk senyawa B3, limbah cair pabrik pupuk urea dapat menimbulkan kerusakan ekosistem badan air yang sangat serius.F. Urea berbentuk butiran bulat kecil (diameter lebih kurang 1 mm). G. Tidak mengasamkan tanah, mudah tercuci oleh air dan mudah terbakar oleh sinar matahari (Marsono dan Pinus Lingga, 2008)H. Pada umumnya pupuk dengan kadar N yang tinggi dapat membakar daun tanaman sehingga pemakaiannya perlu lebih hati-hati. Jangan memberikan pupuk urea ini terlalu dekat dengan tanaman

Sifat Fisis atau Fisik urea Density (padat pada 20oC ) : 1335 kg/m3 Titik leleh ( melting Point ) : 132oC Panas Spesifik (Melt ) : 126j/mol/oC Panas peleburan ( Melt Point ) : 13,6 kj/mol Berat Molekul : 60,056

Berat jenis and fasa : 1.33103 kg/m3 [1], solid Kelarutan di dalam air: 108 g/100 ml (20C), 167 g/100 ml (40C), 251 g/100 ml, (60C), 400 g/100 ml (80C), 733 g/100 ml (100C) Titik lebur : 132.7C (406 K) decomposes Titik didih : n.a. Keasaman (pKa) : 0.18 Kebasaan (pKb) : 13.82 Kelembaban relatif kritis: 81% (20C)73% (30C)

3. Kuantitatif atau jumlah bahan kimia dalam pupuk ureaPerbandingan NH3 dan CO2 berkisar 3,5 4 karena selain mempengaruhi suhu reaktor, jumlah ammonia dapat mempengaruhi reaksi secara langsung. Adanya kelebihan ammonia dapat mempercepat reaksi pertama. Di samping itu, kelebihan ammonia juga akan mencegah terjadinya reaksi pembentukan biuret dengan reaksi :

2NH2CONH2(l) NH2CONHCONH2(l) + NH3(g)

Terbentuknya biuret yang berlebihan tidak diinginkan karena merupakan racun bagi tanaman sehingga jumlahnya dibatasi hanya 0,5 % dari produk urea.Perbandingan mol NH3 : CO2 optimum adalah 4 : 1. dengan nilai itu diharapkan reaksi pertama dapat berjalan cepat sekaligus mencegah terjadinya pembentukan biuret.Sintesa urea dapat berlangsung dengan bantuan tekanan yang tinggi. Sintesa ini dilaksanakan pertama kali oleh BASF pasa tahun 1941 dengan bahan baku ammonia dan karbon dioksida.Sintesa urea berlangsung dalam dua tahap. Selama tahap pertama berlangsung, dari ammonia dan karbon dioksida akan terbentuk ammonium karbamat. Reaksi ini bersifat eksotermis.2NH3(l) + CO2(g) NH2CONH4(aq)H = - 159,7 KJ

Pada tahap kedua, dari ammonium karbamat akan terbentuk urea dan air. Reaksi ini bersifat endotermis.NH2CONH4(aq) NH2CONH2(aq) + H2O(l)H = 41,43 KJ

Sintesa dapat ditulis menurut persamaan reaksi sebagai berikut :2NH3(l) + CO2(g) NH2CONH2(aq) + H2O(l)H = -118,27 KJ

4. Sumber bahan kimia pencemar dalam pupuk ureaSumber bahan kimia pencemar dalam pupuk urea berupa senyawa nutrien tinggi, yaitu nitrogen dan amoniak yang masuk ke perairan, maka dalam jangka panjang akan menyebabkan eutrofikasi. Beberapa dampak dapat muncul akibat eutrofikasi, yakni bau dan rasa yang tidak sedap, kekurangan (deplesi) oksigen pada malam hari, penetrasi cahaya ke dalam kolam air berkurang, kematian ikan, dan keracunan pada hewan maupun manusia.

5. Dampak bahan kimia pencemar dalam pupuk ureaA. Menurunkan kualitas lingkunganLimbah cair yang dihasilkan oleh proses produksi dari industri pupuk urea dapat menimbulkan adanya rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih, akibat adanya amoniak dalam limbah cair tersebutB. Berdampak pada kesehatan makluk hidupBahan beracun yang terkandung dalam limbah cair industri pupuk mampu merusak sel hewan terutama pada classis mamalia termasuk manusia, akibat adanya amoniak. Apabila senyawa amniak dalam konsentrasi yang tinggi masuk dalam perairan dapat membahayakan kehidupan hewan, biota air, maupun manusia disekitarnya. Misalnya dampak amoniak pada ikan dapat menyebabkan kerusakan pada insang, sehingga konsekuensi respirasi ikan akan terganggu. insang penting untuk keseimbangan asam-basa dalam pengaturan pH darah ikan serta untuk pertukaran ion seperti natrium dan klorida dalam darah. Oleh karena itu, kerusakan insang akan mengganggu terjadinya sejumlah proses penting dalam metabolisme ikan. Amoniak juga menyebabkan kerusakan kulit, sirip, dan usus. Paparan amoniak yang lebih kronis menyebabkan terhambatnya pertumbuhan, mematiakan sistem kekebalan serta merusak sistem syaraf.6. Pengolahan atau penanggulangan dampakA. Equalisasi, yaitu pengolahan air limbah yang berfungsi untuk meratakan beban pencemar air limbah (mencampur untuk menjadi lebih homogen) serta untuk mengurangi atau mengendalikan variasi karakteristik air limbah agar tercapai kondisi optimum untuk proses lebih lanjut.Netralisasi, Yaitu suatu proses pengolahan air limbah yang digunakan untuk menetralkan asam atau basa karena beberapa limbah industri umumnya bersifat asam atau basa, sehingga memerlukan netralisasi sebelum dialirkan ke proses lebih lanjut atau dibuang ke badan air penerima.B. Pengelolaan fisik / pengendapan, yaitu suatu proses pengolahan air limbah untuk mengurangi padatan tersuspensi. Pada proses pengendapan ini partikel padat dibiarkan mengendap ke dasar tangki yang biasanya untuk mempercepat proses sedimentasi ditambahkan bahan kimia.C. Pengolahan biologi, yaitu suatu proses pengelolaan air limbah yang bertujuan untuk mengurangi zat organik melalui mekanisme oksidasi biologis. Pengolahan secara biologi terdiri dari:1) Kolam aerasi, yaitu kolam yang diberikan perlakuan aerator sehingga akan mampu untuk meningkatkan oksigen terlarut dalam air limbah tersebut sehingga dapat mencukupi kebutuhan mikroba.2) Nitrifikasi dan Denitrifikasi, yaitu pengolahan air limbah dengan cara menghilangkan nitrat melalui proses biologis.3) Lumpur aktif, yaitu melibatkan sejumlah mikroorganisme yang merupakan biomasa aktif yang mampu mereduksi substrat dan memiliki permukaan yang dapat menyerap.4) Trickling filter, yaitu kumpulan benda padat yang berbentuk silinder, pada tempat tersebut di berikan kerikil, pasir dan substrat untuk menyaring air limbah yang akan disemprotkan dari atas silinder tersebut. Pada kerikil dan pasir tersebut akan membentuk lapisan biofilm sehingga mampu untuk mendegradasi bahan organik yang berada pada air limbah tersebut.5) Pengolahan limbah cair industry pupuk urea menggunakan Chlorella sp pada berbagai konsentrasi fosfat. Pemanfaatan alga dalam pengolahan limbah cair industry pupuk akan menimbulkan dampak positif bagi lingkungan yaitu dapat bertindak sebagai biokatalis dalam menurunkan kandungan bahan organic dan anorganik dalam limbah. Mikroalga yang dimanfaatkan anatara lain Chlorella sp juga memiliki kandungan gizi yang tinggi.