Pendidikan Sains Aplikatif, Matematika Menarik dan Karya Ilmiah

Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya

Urea (carbamide), pada umumnya diproduksi dari amonia dan karbon dioksida, adalah bahan kimia yang sangat penting dalam pertanian dan industri polimer

Penggunaan urea
Urea adalah pupuk nitrogen yang paling umum digunakan di dunia, pupuk urea paling banyak diproduksi oleh pabrik dibanding dengan bahan kimia organik lainnya. Pupuk urea mengandung 46% Nitrogen dan sudah tersedia sebagai butiran. Ini adalah bentuk termurah dari pupuk nitrogen, karena bentuknya butiran yang praktis sehingga disukai di negara-negara berkembang.

Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya

Lebih dari 90%  urea yang dihasilkan digunakan sebagai pupuk, selain itu juga mempunyai kegunaan lain, misalnya pada pembuatan melamin, yang digunakan dalam resin melamin-metanal. Urea sendiri juga membentuk resin penting.

Penggunaan yang semakin penting dari urea adalah dalam mengurangi polusi udara dari mesin diesel di mobil, bus dan truk. Mesin diesel yang dijalankan pada suhu tinggi dan nitrogen dan oksigen, dari udara, mampu bereaksi bersama-sama di bawah kondisi ini untuk menghasilkan oksida nitrat dengan konsentrasi tinggi. Oksida nitrat merupakan polutan di udara, salah satu cara untuk menghilangkan polutan ini adalah mereaksikan dengan amonia membentuk nitrogen.

Namun hal ini tidak mungkin untuk menggunakan amonia langsung karena terlalu mudah menguap dan beracun. Sehingga larutan urea dalam air dapat disuntikkan ke dalam gas panas yang muncul dari mesin di knalpot. Urea secara termal terurai menjadi amonia dan karbon dioksida. Ini adalah  merupakan kebalikan dari proses yang digunakan untuk membuat amonia:
Tidak seperti amonia, urea aman dan mudah untuk ditangani.
Produk yaitu amonia dan karbon dioksida, dikelurkan bersama-sama dengan gas buang, dilewatkan segera melalui katalis dalam sistem pembuangan. Amonia mengurangi oksida nitrogen (terutama oksida nitrat), yang dibentuk pada proses pembakaran, untuk nitrogen. Proses ini kompleks tetapi reaksi keseluruhan dapat direpresentasikan sebagai berikut:
Sistem ini dikenal sebagai Urea SCR (selektif katalitik pengurangan urea) dan dapat mengurangi polusi dengan nitrogen oksida ke hampir nol.

Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya
Foto : Daimler AG
Pada saat ini tangki urea sekarang merupakan peralatan standar untuk sebagian besar truk diesel baru, bus dan mobil di banyak negara. Urea yang ditambahkan ke gas buang sebagai larutan 32% sering dikenal sebagai BlueTEC. Dalam foto ini, bus Mercedes sedang diisi dengan larutan BlueTEC (dengan nozzle biru ke tangki bawah) dan diesel (tangki atas).

Pembuatan urea
Amonia bereaksi dengan karbon dioksida untuk menghasilkan urea. Urea selalu diproduksi dekat dengan pabrik ammonia
Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya
Amonia dan karbon dioksida dipanaskan bersama pada 450 K dan tekanan 200 atm. Pertama amonium karbamat terbentuk, yang dengan cepat terurai untuk membentuk urea:

Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya
Gambar dibawah menunjukan foto udara dari pabrik besar di Alberta, Kanada, di mana amonia disintesis dan kemudian dikonversi ke urea.

Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya
Gb. Agrium Inc

Gambar di bawah ini menunjukan bulatan kecil dari urea. Butiran terbentuk dengan penyemprotan urea cair bawah menara atas yang dipompa udara. Hasil ini  sedikit lebih kecil dari urea dijual sebagai butiran dan sangat berguna ketika pupuk sedang dipegang dengan tangan.

Aplikasi Kimia : Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri dan Kegunaannya
Gb : Agrium Inc

No comments:

Post a Comment