| ( ! ) Notice: Trying to access array offset on value of type null in /home2/sakaka/public_html/web/news-detail.php on line 100 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Call Stack | ||||
| # | Time | Memory | Function | Location |
| 1 | 0.0001 | 364160 | {main}( ) | .../news-detail.php:0 |
Penentuan Kadar Air Pada Produk Pupuk
Seperti yang telah diketahui oleh seluruh pelaku industri pupuk, bahwa unsur nitrogen, fosfor dan kalium merupakan elemen yang sangat penting untuk menentukan kualitas produk pupuk. Namun tidak hanya itu, kadar air pun memainkan peran penting dalam penentuan kualitas produk. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia, nilai baku mutu kadar air pada produk pupuk pun beragam, yang mana hal ini disesuaikan dengan jenisnya. Dalam segala produk, kadar air berperan besar dalam menjaga tekstur dan penampilan dari suatu produk. Tidak hanya itu, kadar air juga berperan dalam penentuan daya simpan produk. Bahkan, telah dikaji oleh Li, dkk. (2005) bahwa kadar air dapat mempengaruhi emisi N2O yang dihasilkan. Oleh karena itu, analis perlu menentukan kadar air secara tepat dan cermat. Metode yang direkomendasikan dan digunakan secara luas adalah metode termogravimetri (thermogravimetry method).
Metode termogravimetri (thermogravimetry) adalah salah satu metode yang paling lazim digunakan untuk kebutuhan laboratorium. Hal ini mencakup proses pengeringan ataupun penguapan. Pada prinsipnya metode gravimetri dilakukan dengan membandingkan bobot sebelum dan bobot setelah perlakuan diberikan. Biasanya, untuk sampel yang ukurannya relatif besar perlu diperkecil dengan penggerusan (milling) atau pemotongan (cutting). Tujuannya adalah untuk memperbesar luas permukaan sehingga lebih banyak sisi yang dapat menerima panas. Hasilnya, pemanasan dan hasil uji pun akan lebih optimal. Instrumen yang dibutuhkan untuk pengujian ini meliputi neraca analitik (analytical balance), alat oven dan desikator berisi desikan (desiccant). Alur perlakuan dalam metode ini diilustrasikan pada Gambar 1. 
Gambar 1. Alur Uji Kadar Air
Meskipun memiliki fungsi yang sama, yakni menyuburkan dan mencukupi kebutuhan nutrisi tanaman, namun setiap pupuk memiliki komposisi yang menentukan karakteristiknya masing - masing. Setiap jenis pupuk pun memiliki baku mutu penentu kualitasnya masing - masing. Adapun maksimum kadar air dari beberapa contoh pupuk dirangkum pada Tabel 1.
Cara Kerja Alat pada Analisa Kadar Air
Telah disebutkan bahwa analisa kadar air membutuhkan alat pengering seperti oven, penimbang bobot sampel seperti neraca dan tempat pendingin yang terjaga dari uap air seperti desikator. Berikut penjelasan terkait cara kerja dari masing - masing alat tersebut secara singkat:
-
Alat Pengering (Oven)
Pada beberapa metode standar memang tidak tertulis secara seksama terkait kriteria alat oven yang perlu digunakan. Namun ada baiknya jika analis lebih mengenal tipe - tipe oven yang beredar di pasaran seperti tipe oven dengan udara alami (natural air), dengan udara bertekanan (forced air) serta oven vakum (vacuum oven).
Pertama - tama, udara ambien akan masuk ke dalam preheating chamber untuk dihangatkan ke suhu medium. Dengan dibantu oleh sistem, udara dalam preheating chamber ini dapat didistribusikan ke dalam chamber analisa. Pada sistem konveksi, distribusi ini dibantu dengan kipas (fan), sedangkan pada oven tipe udara alami hanya mengandalkan sirkulasi udara saja. Persebaran suhu dalam chamber analisa akan dijaga dengan adanya elemen pemanas (heating element) yang berada pada bagian sisi - sisi chamber. Dalam vacuum oven, keseluruhan proses dimulai dengan penurunan tekanan dengan proses vakum yang disusul dengan kenaikan suhu.
Gambar 2. Ilustrasi Sistem (a) Alat Oven dan (b) Sirkulasi Udara dalam Chamber Oven
-
Alat Pengukur bobot (Neraca Timbang)
Dalam lab uji, jenis neraca yang wajib ada adalah neraca analitik. Konsep pengukurannya berprinsip pada terukurnya gaya yang diterima oleh pan neraca yang menggunakan teknologi elektromagnetik. Ketika pan menerima gaya arus listrik tercipta yang setara dengan bobot yang terima. Arus ini kemudian akan diterima oleh sistem detektor dan dikonversi agar menampilkan nilai pada display. Biasanya, neraca analitik dilengkapi dengan fitur “null detector” yang menggunakan detektor dan sumber cahaya.
Gambar 3. Ilustrasi Sistem pada Neraca Analitik dengan Sistem Elektromagnetik
-
Desikator
Banyak yang mungkin tidak menyadari, namun peran desikator cukup besar untuk menghindari adanya kontaminasi sampel akibat kontak dengan udara. Cara kerjanya adalah dengan melakukan pertukaran antara udara lembab dan menggantinya dengan udara yang telah dikeringkan. Keringnya udara ini akibat terserapnya kelembaban oleh zat desikan. Zat yang biasanya digunakan untuk desikan adalah silika gel, yang memiliki indikator warna tertentu dan dapat diperbarui kembali dengan cara dipanaskan di dalam oven.
Apa Saja Faktor yang Dapat Mempengaruhi Analisa Termogravimetri?
Selain luas permukaan sampel, faktor lain pun dapat mempengaruhi analisa kadar air. Faktor ini mencakup metode pengambilan sampel, penempatan sampel dalam alat oven pengering, kondisi ambien ruangan hingga instrumentasi yang digunakan untuk analisa. Penjelasan terkait faktor - faktor ini dapat disimak sebagai berikut:
-
Cara Pengambilan Contoh
Dalam hal ini, setiap contoh perlu dihaluskan dan disaring menggunakan ayakan dengan nomor tertentu. Tentunya analis harus memperhatikan mana bahan pupuk yang mudah menyerap air dan mana yang tidak. Hal ini untuk memudahkan analis dalam menentukan kadar air dengan tepat dan akurat. Baik proses pengayakan ataupun proses pengemasan contoh dalam wadah perlu dilakukan dengan cepat untuk menghindari adanya kontaminasi dan pengaruh kelembaban pada udara sekitar.
-
Penempatan Sampel dalam Alat Oven
Panas yang diaplikasikan pada sampel haruslah terdistribusi secara merata, sehingga penguapan air atau pengeringan sampel dapat berlangsung secara optimal. Supaya panas yang diterima sampel rata, maka sampel harus diposisikan dengan rata seperti pada Gambar 4a. Jika sampel yang perlu diuji cukup banyak, hingga harus melibatkan rak kedua ataupun ketiga, maka analis perlu menempatkan sampel sampel tersebut secara sejajar seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4b. Hal ini dimaksudkan agar udara panas yang dihasilkan di pre-heating chamber dapat terdistribusi secara me rata, sehingga tidak terjadi penumpukkan udara panas pada bagian bawah saja melainkan juga terdistribusi ke seluruh bagian chamber oven.
Gambar 4. Cara Penempatan Sampel (a) pada Cawan dan (b) pada Oven
-
Instument yang digunakan
Seperti yang telah dijelaskan pada artikel sebelumnya, bahwa elemen penting dalam uji termogravimetri adalah suhu dan waktu. Biasanya keduanya dipengaruhi oleh tipe instrumen yang digunakan. Dalam hal ini, sistem yang terdapat dalam alat oven yang digunakan akan menentukan seberapa meratanya distribusi panas dalam chamber analisa. Hal ini tentunya akan sangat berpengaruh pada proses pengeringan sampel. Bahkan kesetimbangan dan kestabilan suhu perlu diukur secara saksama untuk memastikan bahwa instrumen yang digunakan dalam keadaan optimal. Selain itu, pemilihan neraca yang tepat juga dapat mendukung untuk mengoptimalkan hasil uji gravimetri yang dilakukan. Tentunya, keduanya tidak lepas dari bagian maintenance seperti kalibrasi. Oven dapat dikalibrasi dengan menggunakan termometer referensi, sedangkan neraca analitik dapat dikalibrasi dengan menggunakan anak timbang atau batu timbang.
-
Kondisi Ambien
Kondisi ambien ruangan biasanya mempengaruhi kinerja alat. Namun hal ini bergantung pada sistem yang diterapkan pada alat. Sejauh ini, terdapat sistem konveksi (forced air) , sistem vakum (vacuum oven) atau udara bertekanan serta sistem udara alami yang diterapkan pada beberapa tipe oven mungkin lebih baik sehingga dapat mengantisipasi dan membuat sistem terisolasi yang baik. Umumnya, kondisi ambien yang direkomendasikan adalah sebagai berikut:
- Suhu : 5oC sampai 40oC
- Kelembaban : Maksimum 80% rH
- Derajat Polusi : 2
- Kategori Voltase : II
Namun, hal ini tentunya perlu dikonfirmasi ulang pada vendor terkait.
Referensi
Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2012. Standar Nasional Indonesia Nomor 2803 tentang “Pupuk NPK Padat” Konfirmasi 2020
Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2018. Standar Nasional Indonesia Nomor 7783 tentang “Pupuk Organik Padat”
Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2014. Standar Nasional Indonesia Nomor 2809 tentang “Pupuk Kalium Sulfat”
Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2010. Standar Nasional Indonesia Nomor 2801 tentang “Pupuk Urea”
Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2005. Standar Nasional Indonesia Nomor 3769 tentang “Pupuk SP-36” Konfirmasi 2020
Li., Zhi-an, dkk. 2005. Effect of Fertilizer and water Content On N2O emission From Three Plantation Soils in South China, J Environ Sci (China), Vol 17(6), Halaman 970 - 976