Makalah Pupuk Magnesium [PDF]

Citation preview

TEKNOLOGI PUPUK “PUPUK MAGNESIUM”



Disusun Oleh : Amran Fadila



(18208020)



Nia Silviana



(18208013)



Reza Handika Ray



(18208006)



Dosen Pembimbing : Ir. Mustafa. MT



FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI TEKNIK KIMIA INSTITUT TEKNOLOGI MEDAN SUMATERA UTARA 1



2020 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya dengan rahmat-Nyalah kami akhirnya bisa menyelesaikan makalah ini yang berjudul “Pupuk Magnesium” ini dengan baik tepat pada waktunya. Tidak lupa kami menyampaikan rasa terima kasih kepada dosen pembimbing kami bapak Ir. Mustafa. MT yang telah memberikan banyak bimbingan serta masukan yang bermanfaat dalam proses penyusunan makalah ini. Rasa terima kasih juga hendak kami ucapkan kepada rekan-rekan mahasiswa yang telah memberikan kontribusinya baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga makalah ini bisa selesai pada waktu yang telah ditentukan. Meskipun kami sudah mengumpulkan banyak referensi untuk menunjang penyusunan karya ilmiah ini, namun kami menyadari bahwa di dalam makalah yang telah kami susun ini masih terdapat banyak kesalahan serta kekurangan. Sehingga kami mengharapkan saran serta masukan dari para pembaca demi tersusunnya makalah lain yang lebih lagi. Akhir kata, kami berharap agar makalah ini bisa memberikan banyak manfaat bagi setiap pembacanya.



2



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR



2



DAFTAR ISI



3



BAB I PENDAHULUAN



4



1.1 Latar Belakang



4



1.2 Rumusan Masalah



5



1.3 Tujuan penulis



5



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



6



2.1 Definisi Pupuk Magnesium Sulfat (MgSO4)



6



2.2 Proses Pembuatan Pupuk Magnesium Sulfat (MgSO4)



6



2.2.1 Diagram alir pembutan Dan Uraian proses Magnesium Sulfat (MgSO4)



7



2.3 Kelebihan dan Kekurangan Magnesium



9



2.4 Siklus Magnesium



9



2.5 Sumber-Sumber Unsur Hara Magnesium



10



BAB III APLIKASI



12



3.1 Dosis, Cara Menggunakan dan Waktu Aplikasi Pupuk Magnesium Sulfat



12



3.2 Fungsi Pupuk Magnesium Sulfat 12 3.3 Kegunaan Pupuk Magnesium Sulfat



13



BAB IV KESIMPULAN



14



DAFTAR PUSTAKA



15



3



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga mampu berproduksi dengan baik. Material pupuk dapat berupa bahan organik ataupun non-organik (mineral). Berdasarkan surat keputusan Menteri Pertanian nomor 505 tahun 2006, Pupuk adalah bahan kimia atau organisme yang berperan dalam penyediaan unsur hara bagi keperluan tanaman secara langsung atau tidak langsung. Bahan pupuk yang paling awal digunakan adalah kotoran hewan, sisa pelapukan tanaman, dan arang kayu. Pupuk kimia pertama kali ditemukan oleh Justus Von Leibig pada tahun 1840 seorang ahli kimia berkebangsaan Jerman. Menurut Leibig, tanaman memperoleh zat karbon dari udara dan beberapa unsur mineral (kalium, kalsium, sulfur, dan phosphor) dari dalam tanah. Pada tahun 1842 dimulai pembuatan pupuk superphosphat. Kemudian tahun 1884 berkembang teori-teori dasar untuk pembuatan pupuk amonia melalui penggabungan hidrogen dan nitrogen dari udara. Adapun jenis-jenis pupuk seperti pupuk organik yang terdiri dari Pupuk kandang, pupuk kompos, pupuk hijau, humus dan pupuk organik buatan. Pupuk anorganik yang terdiri dari pupuk NPK, ZA, Urea, TSP, dan lain sebagainya. Manfaat pupuk dalam hal ini adalah memperbaiki struktur tanah dari padat menjadi gembur. Pemberian pupuk organik terutama dapat memperbaiki struktur tanah dengan menyediakan ruang pada tanah untuk udara dan air. Manfaat lain adalah mengurangi erosi pada permukaan tanah, berfungsi sebagai penutup tanah dan memperkuat struktur tanah di bagian permukaan sehingga tanah tidak mudah tergerus air dan Menyediakan unsur hara yang diperlukan tanaman untuk



4



membantu mencegah terjadinya kehilangan unsur hara seperti N, P, K yang sifatnya sangat mudah hilang karena penguapan. Terdapat beberapa aspek yang perlu diperhatikan pada saat pemilihan pupuk, yaitu kadar unsur hara, higroskopisitas, kelarutan dan keasaman. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang dibahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut : -



apa yang dimaksud dengan pupuk magnesium?



-



Apa saja kelebihan dan kekurangan pupuk magnesium?



1.3 Tujuan Penulis Adapun tujuan penulisan makalah ini yaitu : -



Dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan pupuk magnesium



-



Dapat mengetahui apa saja kelebihan dan kekurangan pupuk magnesium



5



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Pupuk Magnesium Sulfat (MgSO4) Pupuk Magnesium Sulfat (MgSO4) adalah salah satu jenis pupuk majemuk yang terdiri dari dua jenis unsur hara makro, yaitu magnesium (Mg) dan sulfur (SO4). Seperti yang kita  unsur hara makro terdiri dari 6 jenis unsur hara, yakni Nitrogen (N), Posphor (P), kalium (K), Sulfur (S), Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg). Berdasarkan jumlah yang diperlukan, unsur hara makro dikategorikan menjadi dua, yaitu hara primer dan hara skunder.Unsur hara primer diperlukan dalam jumlah yang lebih banyak daripada unsur hara skunder. N, P dan K adalah unsur hara makro primer, sedangkan S, Ca dan Mg adalah unsur hara skunder. Defisiensi unsur hara makro primer lebih sering terjadi dari pada unsur hara makro skunder. Pupuk magnesium sulfat (MgSO4) biasanya berbentuk kristal, berwarna putih dan larut air. Kandungan pupuk magnesium sulfat yaitu magnesium (Mg) sebesar 16% dan sulfur (SO4) sebesar 13%.Pupuk magnesium sulfat cepat larut dalam air, mudah diaplikasikan, cocok untuk semua jenis tanaman. 2.2 Proses Pembuatan Pupuk Magnesium Sulfat (MgSO4) Pembuatan magnesium sulfat merupakan proses reaksi antara magnesium carbonat dan asam sulfat yang diumpankan secara kontinu ke dalam reaktor membentuk magnesium sulfat. Kondisi operasi pada reactor adalah 70°C dan tekanan 1 atm. Umpan asam sulfat dengan konsentrasi 20% dan magnesium carbonat dalam fase padat. Konsentrasi asam sulfat 20% akan memenuhi syarat komposisi rasio padatan tehadap liquid sebesar : 20-25 g/100 ml larutan. 



6



Persamaan reaksi kimia:  MgCO3(s)  +  H2SO4(aq)    ====>     MgSO4(aq)  + H 2O  +  CO2              Reaksi ini dilakukan di dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB / CSTR) dimana reaksi terjadi antara asam sulfat dengan magnesium carbonat membentuk magnesium sulfat. Konversi reaksi tinggi karena reaksi asam kuat dengan garam yang akan dekomposisi secara ionic, seperti reaksi netralisasi akan bersifat eksotermis. Dengan demikian diperlukan pendinginan agar suhu reaksi bisa dijaga tetap 70°C. Waktu tinggal di dalam reaktor untuk konversi 98% sebesar 3 jam. Selain reaksi utama di atas ada juga reaksi samping yang melibatkan padatan impuritas di dalam bahan baku magnesit dengan asam sulfat. Impuritas terbesar adalah CaCO3, MnCO3 dan FeCO3 yang akan bereaksi menjadi  CaSO4, MnSO4 dan FeSO4 2.2.1 Diagram alir pembutan Dan Uraian proses Magnesium Sulfat (MgSO4)



7



Pada proses ini, asam sulfat H 2SO4 98% diumpankan ke dalam tangki pencampur (TP-01) untuk diencerkan dengan air sehingga konsentrasinya menjadi 20%. Larutan asam sulfat  20% kemudian diumpankan ke dalam Reaktor. Dalam Current Science, vol. 96 No. 5, 10 Maret 2009 komposisi rasio padatan tehadap liquid adalah : 20-25 g/100 ml larutan. Untuk memenuhi persyaratan ini konsentrasi asam sulfat harus sekitar 20%. Padatan magnesit yang mengandung 98% magnesium carbonat dengan ukuran butiran yang halus diangkut dari gudang penyimpanan untuk diumpankan ke dalam reaktor. Reaktor yang digunakan adalah reactor alir tangki berpengaduk (RATB). Di dalam Reaktor terjadi reaksi antara asam sulfat dan magnesium carbonat membentuk magnesium sulfat. Reaksi dijalankan pada suhu 70°C dan tekanan 1 atm dengan konversi sekitar 98%. Waktu tinggal di dalam reaktor sekitar 3 jam. Reaksi bersifat eksotermis maka untuk menjaga suhu reaksi tetap 70°C diperlukan pendinginan. Pendingin yang digunakan adalah air yang dialirkan ke dalam coil pendingin di reactor. Gas CO2 yang dihasilkan oleh reaksi akan keluar melalui lubang pengeluaran pada sisi atas reactor. Hasil reaksi diumpankan ke dalam rotary drum filter (RDF) untuk memisahkan sisa padatan magnesium carbonat yang tidak bereaksi juga membuang impuritas padat yang lain. Filtrat yang mengandung sebagian besar magnesium sulfat (23%) dan air dialirkan ke dalam evaporator (EV-01). Di dalam evaporator (EV-01) sebagian air diuapkan. Pada evaporator diinginkan MgSO4 menjadi jenuh, sehingga jumlah H2O yang ada dapat dihitung dengan menggunakan data kelarutan  MgSO4 dalam H2O sesuai dengan kondisi operasi di dalam evaporator. Dari fig.17.2  Seader, tentang diagram fase untuk sistem MgSO4 dan H2O; jika suhu operasi evaporator 170°F (= 77°C) , maka kejenuhan akan timbulnya kristal terjadi pada konsentrasi fraksi massa MgSO4 sebesar 0.38.   Larutan magnesium sulfat jenuh yang keluar dari evaporator kemudian diumpankan ke dalam crystallizer (evaporative crystallizer), untuk mengkristalkan magnesium sulfat dengan cara menguapkan sebagian air. Kristal yang terbentuk



8



adalah magnesium sulfat heptahidrat MgSO4.7H2O;  kristal kemudian dipisahkan di dalam centrifugal filter. Filtrat yang keluar centrifugal filter yang merupakan mother liquor dikembalikan lagi ke crystallizer sedangkan cake/padatan dikeringkan ke dalam rotary drier sehingga diperoleh kristal magnesium sulfat heptahidrat MgSO4.7H2O dengan kemurnian (kadar) 98%. 2.3 Kelebihan dan Kekurangan Magnesium Kekurangan unsur hara Magnesium (Mg), yaitu: a. Daun-daun tua mengalami klorosis (berubah menjadi kuning) dan tampak di antara tulang-tulang daun, sedang tulang-tulang daun itu sendiri tetap berwarna hijau. Bagian di antara tulang-tulang daun itu secara teratur berubah menjadi kuning dengan bercak-bercak merah kecoklatan b. Daun-daun mudah terbakar oleh teriknya sinar matahari karena tidak mempunyai lapisan lilin, karena itu banyak yang berubah warna menjadi coklat tua/kehitaman dan mengkerut. c. Pada tanaman biji-bijian, daya tumbuh biji kurang/lemah, malah kalau toh ia tetap tumbuh maka ia akan nampak lemah sekali d. Adanya lendir pada daun muda e. Kurangnya aroma alami tanaman Kelebihan unsur hara Magnesium (Mg), yaitu:  a. Mudah larut dalam tanah b. Kelebihan pemberian tidak merusak struktur tanah c. Tidak meracuni tanah 2.4 Siklus Magnesium Magnesium (Mg) yang terdapat didalam tanah berada dalam bentuk: segera tersedia, lambat tersedia, dan tidak tersedia bagi tanaman .  Unsur Mg yang



9



tersedia bagi tanaman berada dalam bentuk dapat dipertukarkan dan/atau dalam larutan tanah. Bentuk lambat tersedia dalam keseimbangan dengan bentuk yang dapat dipertukarkan. Sedangkan yang tidak tersedia terdapat dalam mineralmineral primer biotit, serpentin, olivin, dan horblende serta dalam mineralmineral  sekunder khlorit, vermikulit, ilit dan monmorilonit. Jika mineral-mineral tersebut terlapuk akan dibebaskan unsur Mg yang dapat diserap oleh tanaman.              Magnesium merupakan hara makro esensial. Tanaman mengambil unsure ini dalam bentuk ion Mg2+, terutama melalui intersepsi akar. Walaupun mekanisme serapan hara Mg melalui intersepsi akar adalah yang terpenting, tetapi serapannya melalui aliran massa dan difusi merupakan hal yang penting untuk tanah-tanah tertentu. Bahkan kedua mekanisme tersebut menunjukkan korelasi yang nyata terhadap serapan Mg terutama untuk tanah-tanah dengan kandungan Mg sangat tinggi atau rendah. Magnesium mempunyai peran yang penting dalam berbagai proses yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Unsur ini merupakan salah satu hara yang dibutuhkan tanaman untuk kegiatan metaboliknya. Magnesium berperan penting dalam tanaman karena merupakan satu-satunya unsur logam yang menyusun molekul klorofil. Kira-kira 10% unsur magnesium di dalam tanaman dijumpai di dalam kloroplas dan berperan sebagai aktivator spesifik dari beberapa enzim.  enzim yang ikut serta dalam metabolisme karbohidrat yang membutuhkan magnesium sebagai aktivator seperti enzim transforforilase,dehydrogenase, dan karboksilase. 2.5 Sumber-Sumber Unsur Hara Magnesium Sumber Mg dalam tanah adalah mineral-mineral amfibol (Ca (Mg Fe)2 Si4O12), biotit, chlorit dan dolomit (CaCO3 MgCO3). Magnesium diambil oleh tanaman dalam bentuk ion Mg2+.Magnesium (Mg) merupakan salah satu unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak atau biasa disebut unsur hara makro tanaman. Tanaman menyerap magnesium (Mg) dalam bentuk ion Mg ++. Magnesium



merupakan



bagian



dari



10



klorofil.



Kekurangan



magnesium



mengakibatkan klorosis yang gejalanya akan tampak pada permukaan daun sebelah



bawah.



Magnesium



merupakan



salah



satu



bagian



enzim



yang disebut Organic pyrophosphates dan Carboxy peptisida.              Kadar Magnesium di dalam bagian-bagian vegetatif dapat dikatakan rendah daripada kadar Ca, akan tetapi di dalam bagian-bagian generatif malah sebaliknya.



Magnesium



banyak



terdapat



di



dalam



buah.



Ketersediaan



magnesium tidak boleh berlebihan karena dapat meracuni tanaman sehingga unsur magnesium harus dalam kondisi seimbang terutama dengan unsur kalsium (Ca). Magnesium bersifat mobil dalam tanaman, tetapi termasuk unsur yang tidak mobil dalam tanah. Magnesium banyak terdapat di dalam tanah. Sumber-sumber magnesium (Mg) yaitu:  - CaCO3MgCO3 (Dolomitic limestone) - Sulfat of Potash Magnesium (kandungan Magnesium 11,1%) - MgSO4.7H2O (Epson salt) - MgSO4.H2O (Kleserit) kandungan Mg 18,3% - MgO (Magnesia) - Mg3SiO2(OH)4 (Terpentin) - MgCO3 (Magnesit) - MgCl2KCl6H2O (Karnalit) - Basic slag kandungan Mg-nya adalah 3,4% .



11



BAB III APLIKASI 3.1 Dosis, Cara Menggunakan dan Waktu Aplikasi Pupuk Magnesium Sulfat Pupuk magnesium sulfat dapat diaplikasikan dengan cara ditaburkan secara langsung ke tanah pada area perakaran, dikocorkan, maupun menggunakan drip irigasi tetes. Dosis menggunakan pupuk magnesium sulfat antara lain sebagai berikut ; a) Aplikasi sistem tabur : ditaburkan disekeliling tanaman, 100 kg/ha atau sesuai kebutuhan, b) Aplikasi sistem kocor : dilarutkan dengan air 4-5 kg/200 liter air dan dikocorkan ketanaman 200 ml/pohon, c) Aplikasi dengan penyemprotan : 2-3 gram/liter air dan disemprotkan ke tanaman. Waktu aplikasi pupuk magnesium sulfat di pagi hari atau sore hari. 3.2 Fungsi Magnesium Seperti yang kita ketahui, Magnesium termasuk hara makro sekunder yang dibutuhkan oleh tanaman. Diperlukan dalam jumlah relatif banyak, lebih kecil  dibandingkan N dan K, hampir sebanding jumlahnya dengan P, S dan Ca; umumnya Mg < Ca. Hara makro Magnesium (Mg) merupakan unsur hara esensial yang sangat dibutuhkan tanaman dalam pembentukan hijau daun (chlorofil) dan sebagai co-faktor hampir pada seluruh enzim dalam proses metabolisme tanaman



12



seperti proses fotosintesa, pembentukan sel, pembentukan protein, pembentukan pati, transfer energi serta mengatur pembagian dan distribusi karbohidrat keseluruh jaringan tanaman Pupuk Magnesium atau yang lebih dikenal sebagai KIESERITE, tergolong pupuk tunggal yang manfaatnya mampu memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah. Diantaranya dapat meningkatkan pH tanah dan Kapasitas Tukar Kation (KTK) tanah sekaligus menambah nutrisi Mg didalam tanah untuk kebutuhan tanaman. Magnesium (Mg) juga memegang peranan penting dalam transportasi Phosphat pada tanaman. 3.3 Kegunaan Pupuk Magnesium Sulfat Kegunaan pupuk magnesium sulfat sangat beragam. Apalagi kandungan magnesium oksida dan juga sulfur merupakan nutrisi penting bagi tanaman. Berikut adalah kegunaan pupuk magnesium sulfat bagi tanaman. 1. Membantu Fotosintesis dan Respirasi Perlu diketahui bahwa salah satu kegunaan pupuk magnesium sulfat adalah membantu proses fotosintesis dan juga respirasi. Hal ini karena pupuk magnesium sulfat membantu pembentukan klorofil yang penting dalam fotosintesis. Kemudian, pupuk ini juga menunjang permeabilitas tanaman, sehingga membantu proses respirasi. 2. Meningkatkan Imunitas Tanaman terhadap Hama dan Penyakit Kegunaan pupuk magnesium sulfat selanjutnya adalah meningkatkan daya tahan atau imunitas tanaman terhadap hama dan penyakit. Selain karena nutrisi tanaman yang terpenuhi, ketahanan imun tanaman juga dipengaruhi oleh permeabilitas tanaman yang bisa didukung dengan penggunaan pupuk magnesium sulfat. Tak perlu pusing memikirkan bagaimana cara memberantas hama tanaman budidaya yang ramah lingkungan, karena pupuk magnesium sulfat bisa menjadi solusinya. 3. Membantu Pembentukan Aroma Alami Tanaman Kandungan sulfur pada pupuk magnesium sulfat memiliki peran penting dalam memberikan aroma alami pada alami tertentu. Salah satu tanaman yang membutuhkan unsur sulfur sebagai pembentukan aroma adalah bawang merah.



13



4. Pembentukan Nutrisi Tanaman Selain pembentukan aroma alami tanaman, kegunaan pupuk magnesium sulfat berikutnya adalah pembentukan nutrisi pada tanaman, misalnya gula, karbohidrat, lemak, protein, minyak, dan juga zat hijau daun. 5. Meningkatkan Produktifitas Tanaman Kegunaan pupuk magnesium sulfat berikutnya



adalah meningkatkan



produktifitas tanaman. Hal ini karena pupuk magnesium sulfat dapat mencegah rontoknya bunga maupun bakal buah. BAB IV KESIMPULAN Pupuk Magnesium Sulfat (MgSO4) adalah salah satu jenis pupuk majemuk yang terdiri dari dua jenis unsur hara makro, yaitu magnesium (Mg) dan sulfur (SO4). Seperti yang kita  unsur hara makro terdiri dari 6 jenis unsur hara, yakni Nitrogen (N), Posphor (P), kalium (K), Sulfur (S), Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg). Pembuatan magnesium sulfat merupakan proses reaksi antara magnesium carbonat dan asam sulfat yang diumpankan secara kontinu ke dalam reaktor membentuk magnesium sulfat. Kelebihan unsur hara Magnesium (Mg), yaitu:  a. Mudah larut dalam tanah b. Kelebihan pemberian tidak merusak struktur tanah c. Tidak meracuni tanah Kekurangan unsur hara Magnesium (Mg), yaitu: a. Daun-daun tua mengalami klorosis (berubah menjadi kuning) b. Daun-daun mudah terbakar oleh teriknya sinar matahari c. Pada tanaman biji-bijian, daya tumbuh biji kurang/lemah d. Adanya lendir pada daun muda e. Kurangnya aroma alami tanaman



14



DAFTAR PUSTAKA Sufardi, 2019, Pengantar Nutrisi Tanaman. Banda Aceh: Syiah Kuala Universitas Press Agustina liliek, 1990, Nutrisi tanaman. Jakarta: Bineka Cipta



15