Sifat, Pembuatan dan Kegunaan Senyawa Urea

Urea yang disebut juga carbamide, merupakan senyawa kimia organik dan pada dasarnya adalah limbah yang dihasilkan oleh tubuh setelah metabolisme protein. Senyawa ini dihasilkan ketika hati memecah  protein atau asam amino dan amonia, kemudian ginjal mentransfer urea dari darah ke urin. Kelebihan nitrogen dikeluarkan dari tubuh melalui urea dan karena sangat larut itu adalah proses yang sangat efisien. Rata-rata orang mengeluarkan sekitar 30 gram urea per hari, sebagian besar melalui urin, tapi dalam jumlah kecil juga disekresi dalam keringat. Sedangkan urea sintetis  dapat dibuat dalam bentuk cair atau padat, dan sering kali merupakan bahan yang ditemukan dalam pupuk, pakan ternak, dan diuretik.

Urin
Urin Merupakan urea yang dilepas dari tubuh

Penemuan

Senyawa kimia ini tidak hanya diproduksi oleh manusia tetapi juga oleh banyak mamalia lainnya, serta amfibi dan beberapa ikan. Ditemukan pada tahun 1773 oleh kimiawan Perancis Hillaire Rouelle, urea menjadi senyawa organik pertama yang dirumuskan secara sintetis. kimiawan Jerman Friedrich Wöhler, salah satu pelopor kimia organik, menemukan proses pembuatan senyawa pada tahun 1828, hanya 55 tahun setelah penemuannya.

 

Penggunaan umum

Urea Untuk Pupuk Pertanian
Urea Untuk Pupuk Pertanian

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. Ketika nitrogen ditambahkan ke urea, senyawa ini menjadi larut dalam air, membuatnya menjadi bahan yang sangat diinginkan untuk pupuk rumput. Versi sintetis juga digunakan secara komersial dan industri untuk memproduksi beberapa jenis plastik, pakan ternak, lem, pembersih toilet, piring deterjen mesin cuci, produk pewarnaan rambut, pestisida, dan fungisida. Didunia medis, urea digunakan dalam barbiturat produk dermatologis yang mengkembalikan kelembaban kulit, dan diuretik

Dokter dapat menggunakan tingkat urea untuk mendeteksi penyakit dan gangguan yang mempengaruhi ginjal, seperti gagal ginjal akut atau penyakit ginjal stadium akhir (ESRD). Nitrogen urea darah (BUN) dan urine urea nitrogen (uun) tes, yang mengukur tingkat nitrogen urea dalam darah dan urine, sering digunakan untuk menilai seberapa baik ginjal pasien berfungsi. Peningkatan atau penurunan kadar senyawa, meskipun tidak selalu menunjukkan masalah ginjal, tetapi mungkin mencerminkan dehidrasi atau meningkat asupan protein. 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.

Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri

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

Pembuatan senyawa urea dapat dari senyawa  amonia dan karbon dioksida dan dapat diproduksi dalam bentuk cairan atau padat. Pada tahun 1870 diciptakan proses produksi senyawa urea dengan dehidrasi amonium karbamat dalam kondisi panas tinggi dan tekanan  dan proses ini masih digunakan sampai sekarang. Ada banyak kegunaan umum dari senyawa sintetik oleh karena itu produksinya tinggi,  pada kenyataannya, sekitar satu juta pon urea yang diproduksi di Amerika Serikat saja setiap tahun.

Amonia bereaksi dengan karbon dioksida untuk menghasilkan urea. Urea selalu diproduksi dekat dengan pabrik ammonia

Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri

Amonia dan karbon dioksida dipanaskan bersama pada 450 K dan tekanan 200 atm. Pertama amonium karbamat terbentuk, yang dengan cepat terurai untuk membentuk urea:

Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri

Gambar dibawah menunjukan foto udara dari pabrik besar di Alberta, Kanada, di mana amonia disintesis dan kemudian dikonversi menjadi 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.

Pembuatan Pupuk Urea Skala Industri

Gb : Agrium Inc

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *