Kegunaan Ammonium Sulfat [(NH4)­­2SO4]

Amonium Sulfat [(NH₄)­­2SO4] adalah senyawa kimia yang berwujud padat, berwarna putih, berbentuk kristal (pada T > 513^oC), larut dalam air, tidak larut dalam alkohol dan memiliki titik leleh 235-280^oC pada tekanan 1 atm. Ammonium Sulfat banyak dimanfaatkan sebagai pupuk nitrogen dan biasa disebut pupuk ZA (Zwuafel Ammonium), terutama pada tanaman industri dan perkebunan diantaranya tebu, tembakau, cengkeh, kopi, lada, kelapa sawit, dan teh. Selain sebagai pupuk, senyawa Amonium Sulfat juga digunakan dalam bidang industri seperti untuk pengolahan air, fermentasi, bahan tahan api dan penyamakan. Sebagai pupuk, Amonium Sulfat merupakan jenis pupuk anorganik tunggal yang terdiri dari unsur Sulfur (24% berat) dalam bentuk ion Sulfat dan unsur Nitrogen (21% berat) dalam bentuk ion Amonium (James G. Speight, 2002).

Negara Indonesia merupakan negara agraris yang selalu membutuhkan amonium sulfat sebagai pupuk nitrogen. Keuntungan penggunaan Amonium Sulfat (pupuk ZA) dibandingkan pupuk nitrogen lainnya yaitu :

1. Mengandung unsur nitrogen dan sulfur sedangkan unsur sulfur ini tidak dimiliki pupuk nitrogen lainnya, misal urea (CO(NH₂)₂), amonium nitrat (NH₄NO₃) dan sendawa chili (NaNO₃). Kedua unsur ini merupakan jenis unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar atau disebut makronutrient (Setyamidjaja, 1986).
2. 
3. Dapat diserap secara langsung (NH₄⁺) oleh tanaman sehingga tidak membutuhkan mikroorganisme tanah untuk mengurai senyawa NH₄⁺ menjadi unsur nitrogen, seperti pada pupuk urea (CO(NH₂)₂) (Setyamidjaja, 1986).

Pemilihan Proses

Macam-macam Proses

Proses pembuatan Ammonium Sulfat terdiri dari tahapan proses sebagai berikut :

1.      Proses Netralisasi (Reaksi Fase Gas–Liquid Ammonia dan Asam Sulfat).

2.      Proses Karbonasi Batubara.

3.      Proses Merseburg (Reaksi antara Gypsum dan Ammonium Carbonat).

4.      Proses Marino (Reaksi Ammonia dengan Sulfur Dioxide)

5.      Proses lainnya (proses Piritas Espanolas, dari Acrylonitrile, dari Caprolactam)

Karakteristik Macam – Macam Proses

Tabel 1.7 Karakteristik Proses Pembuatan Amonium Sulfat

                                                                    Proses

       Uraian             Netralisasi    Karbonasi     Merseburg    Marino    lainnya

                                                      Batubara

Kerumitan proses

·  Katalis                        -                    -                    -                √             -

·  Reaksi samping           -                    √                   √               √             √

·  Reversibel                   -                    -                    √               -              √

Kondisi operasi

·  Suhu (^oC)                  ++                  +                    +             +++          +

·  Tekanan (atm)               +                   +                   +            +++          +

Konversi (%)                +++                 +                  ++              +             +    

Jenis bahan baku             +                   ++                 +++           +++        ++   

Jumlah alat proses           +                   +++               +++            ++        +++

  ( + = rendah, ++ = sedang, +++ = tinggi )

Pendirian pabrik Amonium Sulfat dengan proses netralisasi di Indonesia merupakan peluang bisnis yang baik bila dilihat dari beberapa pertimbangan, antara lain :

1. Kebutuhan ammonium sulfat di Indonesia belum dapat dipenuhi seluruhnya secara independent. 
2. Adanya indikasi bahwa kebutuhan ammonium semakin meningkat.

PEMURNIAN BIOGAS MENGGUNAKAN MEMBRAN POLYIMIDE DAN MEMBRAN CAMPURAN POLYIMIDE-ZEOLIT

 

PENGARUH PEMANASAN MEMBRAN, PERBEDAAN TEKANAN DAN WAKTU PERMEASI PADA PEMISAHAN CO₂/CH₄ UNTUK PEMURNIAN BIOGAS MENGGUNAKAN MEMBRAN POLYIMIDE DAN MEMBRAN CAMPURAN POLYIMIDE-ZEOLIT

Novembri Cucu Sektiani Agustin (L2C308027) dan Oki Putri Sakti (L2C308029)

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Jln. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024)7460058

Pembimbing: Ir. Hantoro Satriadi, M.T.

Abstrak

Biogas dapat dimanfaatkan untuk mengatasi krisis energi. Sebagai biofuel, biogas memiliki kandungan utama berupa gas metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂). Adanya CO₂ dalam biogas dapat menurunkan nilai kalor pembakaran. Peningkatan efesiensi CH₄ dilakukan dengan pemisahan gas CO₂/CH₄ menggunakan membran polyimide (PI-20%) dan membran campuran polyimide-zeolit (PI-Z20%). Percobaan dilakukan dalam permeation cell sistem dead end. Variabel yang digunakan berupa suhu pemanasan membran 180 ^oC dan 200 ^oC; waktu pemanasan membran 1, 2 dan 3 menit; perbedaan tekanan 0,5-2 atm dan waktu permeasi 60 menit selama 3 kali. Hasil percobaan menunjukkan bahwa membran PI-Z20% couted memiliki kinerja transportasi gas yang lebih baik dibandingkan membran PI-20% couted. Permeabilitas gas dan selektivitas CO₂/CH₄ pada membran PI-20% yaitu 33,52330GPU dan 1,101 (pemanasan membran 200^oC selama 2 menit). Sedangkan pada kondisi yang sama, permeabilitas gas dan selektivitas CO₂/CH₄  membran PI-Z20% yaitu 133,10688GPU dan 1,115. Semakin tinggi suhu pemanasan dan beda tekanan pada membran PI-20% couted mengakibatkan permeabilitas gas semakin tinggi dan selektivitas CO₂/CH₄ rendah. Membran PI-20% tanpa pemanasan memiliki tendensi terjadinya fenomena tekanan plastisisasi oleh CO₂ dan adanya pemanasan membran serta bahan campuran (PI-Z20%) dapat mengurangi tendensi tersebut.

Kata kunci : biogas, pemanasan, permeasi gas, plastisisasi, polyimide-zeolit

Abstract

Biogas can be maked use to overcome energy crisis. As biofuel, biogas has methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂) with concentration big enough. Existence of CO₂ in biogas can demote on value of combustion heat. Efficiency of CO₄ improved with CO₂/CH₄ gas separation use polyimide membrane (PI-20%) and polyimide-zeolite mixed matrix membrane (PI-Z20%). This experiment is done in permeation cell and dead end system. Variables that used such as membrane heating temperature of 180^oC and 200^oC; membrane heating time 1, 2 and 3minutes; pressure difference of 0.5-2atm and permeation time of 60minutes during 3 times. In result, PI-Z20%couted membrane has performance better than PI-20%couted membrane. Gas permeability and CO₂/CH₄ selectivity in PI-20%couted membrane are 33.52330GPU and 1.101 (membrane heating of 200^oC during 2minute). While in same condition, gas permeability and CO₂/CH₄ selectivity in PI-Z20%couted membrane are 133.10688GPU and 1.115. In PI-20%couted membrane are gas permeability increased and CO₂/CH₄ selectivity decreased with more increasing of heating temperature and pressure. PI-20%couted membrane has tendency happening of plasticization pressure by CO₂ and existence of membrane heating and mixed material (PI-Z20%) can demote tendency it.

Keyword: biogas, gas permeation, heating, plasticization, polyimide-zeolite