LOGO MERITIA ARDYATI DANY PRATAMA PUTRA Oleh: Pembimbing: Ir. Minta Yuwana, MS Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.

Transkripsi

1 LOGO Oleh: MERITIA ARDYATI DANY PRATAMA PUTRA Pembimbing: Ir. Minta Yuwana, MS Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng Laboratorium Elektrokimia dan Korosi Jurusan Teknik Kimia FTI - ITS

2 Latar Belakang UREA Mudah larut dalam air dan menguap ke udara Nitrogen makronutrien bagi tanaman Efisiensi penyerapan nitrogen kecil Intensitas pemupukan banyak Urea mengandung 46% nitrogen SRF (Slow Release Fertilizer)

3 Slow Release Fertilizer pupuk lepas lambat yang mampu mengendalikan kecepatan pelepasan unsur-unsur hara yang mudah hilang akibat larut dalam air dan menguap Sulfur Coated Urea

4 Sulfur Coated Urea Sifatnya yang kedap terhadap air S C U Sulfur nutrisi makro bagi tanaman Sulfur murah serta banyak diperoleh dari residu industri Pelepasan dibantu oleh mikroba dan bakteri Kontrol pelepasan bisa sampai waktu 10 minggu

5 Tujuan Penelitian mempelajari proses pelapisan urea dengan sulfur dalam spouted bed menganalisa kualitas urea yang telah dilapisi dengan pengaruh kondisi operasi

6 Penelitian Terdahulu Rindt (1968) Pelapisan urea dengan sulfur leburan dapat menurunkan laju urea yang terlarut dalam air. Weiss dan Meisen (1996) Laju urea yang terlarut dalam air yang rendah dipengaruhi oleh temperatur bed dan kecepatan udara atomisasi. Ayub dan Rocha (2000) Proses terbaik dilakukan pada temperatur bed 82,5º C pada miskroskop elektron partikel yang dilapisi memiliki permukaan yang teratur dan seragam. Chaudhuri dan Paria (2009) Ukuran partikel sulfur tergantung pada rasio asamnya (H + ) dengan molar tiosulfat. Asam organik menghasilkan ukuran lebih kecil daripada asam inorganik.

7 Prosedur Penelitian 1. Pembuatan Slurry Sulfur 2. Pelapisan Urea dengan Sulfur

8 Pembuatan Slurry Sulfur Natrium Tiosulfat (Na 2 S 2 O 3 ) Asam Sulfat (H 2 SO 4 ) Na 2 S 2 O 3(q) + H 2 SO 4(q) Na 2 SO 4 (q) + SO 2 (g) + S (s) + H 2 O (l)

9 Slurry Sulfur sampel [H + ] [S 2 O 3 2- ] [H + ] (M) [H 2 SO 4 ] (M) [S 2 O 3 2- ] (M) [Na 2 S 2 O 3 ] (M) A 1 0,005 0,0025 0,005 0,005 B 3 0,015 0,0075 0,005 0,005 C 2 0,2 0,1 0,1 0,1 (A) (B) (C) Tingkat kekeruhan yang dihasilkan: A < B < C Kekeruhan semakin pekat dengan memperbesar [H + ] dimana [S 2 O 3 2- ] tetap dan dengan memperbesar nilai [H + ] dan [S 2 O 3 2- ]

10 Skema Rangkaian Alat cm 50 cm 10 Kondisi Operasi : Massa Urea : 1000 gram Rate Udara Spray : 20 ml/menit Waktu : 60 menit Konsentrasi Slurry : 0,52%, 0,25%, 0,11% Suhu Bed : 60 C, 80 C Rate Slurry : 7 9 ml/min 13 1 cm 0,5 cm 1 cm cm 5 cm Spouted bed 2,3 Kompressor 4 Band heater 5 Rotameter 6 Tangki slurry sulfur 7 Impeller 8 Pompa peristaltik 9 Spray nozzle 10 Temperatur controller 11 Thermocouple 12 Sampling port 13 Perforated plate 2 4 3

11 Spouted Bed Sistem kontak antara fluida dengan partikel yang relatif kasar dan berlangsung di dalam suatu bejana yang terbuka pada bagian atasnya Adanya kemiringan (conical) bagian bawah membuat fluida dapat menerobos bagian tengah tumpukan partikel (bed) yang menjadi lubang udara (spout)

12 Proses Pelapisan

13 Karakterisasi Produk Morfologi Produk Scanning Electron Microscopy (FEI Tipe Insect S 40 ) Uji Urea Terlarut 10 gram produk dimasukkan ke dalam botol yang berisi 50 ml air selama 7 hari pada suhu 38 C Konsentrasi urea yang terlarut diukur dengan refractometer Padatan yang tidak larut setelah uji kelarutan disaring, dikeringkan dan ditimbang Uji Kandungan Sulfur Padatan yang ditimbang dianggap sulfur

14 Morfologi Produk foto sebelum sesudah sulfur SEM Perbesaran 50x

15 Pengaruh Konsentrasi Slurry Sulfur rate slurry sulfur 7 ml/menit urea yang terlarut (%) ,11% 0,52% 0,52% (w/w) 0,26% (w/w) 0,11% (w/w) urea urea yang terlarut (%) ,11% 0,52% 0,52% (w/w) 0,26% (w/w) 0,11% (w/w) urea hari ke- hari ke- (a) suhu 80 o C Gambar 4.2 (b) suhu 60 o C Dengan konsentrasi 0,52% (w/w) menunjukkan banyaknya urea yang terlarut lebih sedikit

16 Pengaruh Rate Slurry Sulfur konsentrasi slurry sulfur 0,11% (w/w) urea yang terlarut (%) ml/menit 8 ml/menit 9 ml/menit urea urea yang terlarut (%) ml/menit 8 ml/menit 9 ml/menit urea hari ke- hari ke- (a) suhu 80 o C Gambar 4.7 (b) suhu 60 o C Laju kelarutan urea dalam air: 8 < 7 < 9 (ml/menit) Dengan rate 8 ml/menit menunjukkan banyaknya urea yang terlarut lebih sedikit

17 Pengaruh Suhu Bed konsentrasi slurry sulfur 0,11% (w/w) urea yang terlarut (%) C 60 C 80 C 60 C urea urea yang terlarut (%) C 60 C 80 C 60 C urea hari ke- hari ke- (a) rate slurry sulfur 7 ml/menit (b) rate slurry sulfur 8 ml/menit Gambar 4.10 Pada suhu bed 60 C menunjukkan banyaknya urea yang terlarut lebih sedikit

18 Berat Sulfur yang Melapisi Urea 0,14 Berat sulfur dalam 10 gram urea (gram) 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 hari ke-5 hari ke-4 hari ke-5 belum habis sampai hari ke-7 80 C 60 C 7 ml/menit 8 ml/menit 9 ml/menit 0 0,52% 0,26% 0,11% 0,52% 0,26% 0,11% Konsentrasi slurry sulfur (w/w)

19 Kesimpulan Konsentrasi slurry sulfur 0,52% (w/w) menunjukkan laju urea yang terlarut dalam air paling kecil Rate slurry sulfur sebesar 8 ml/menit memberikan efek laju urea yang terlarut kecil Suhu 60 o C merupakan suhu pengeringan yang cocok untuk pelapisan urea dengan slurry sulfur Semakin banyak sulfur yang melapisi urea belum tentu membuat laju terlarutnya urea dalam air semakin rendah, begitu pula sebaliknya Penggunaan slurry sulfur sebagai bahan pelapisan urea belum bisa melapisi urea dengan baik dimana urea yang terlarut habis rata-rata setelah hari ke-3 dan persentase urea yang terlarut masih besar mulai hari pertama

20 LOGO Laboratorium Elektrokimia dan Korosi Jurusan Teknik Kimia FTI - ITS