SEJARAH PERKEMBANGAN PUPUK

Latar belakang
Pupuk adalah zat yang ditambahkan ke tanah untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan hasil. Pertama kali digunakan oleh petani kuno, teknologi pupuk dikembangkan secara signifikan karena kebutuhan bahan kimia dari tanaman yang tumbuh ditemukan. Pupuk sintetis modern terutama terdiri dari nitrogen, fosfor , dan senyawa kalium dengan nutrisi sekunder ditambahkan. Penggunaan pupuk sintetis telah meningkatkan kualitas dan kuantitas makanan yang tersedia saat ini, meskipun penggunaan jangka panjang mereka diperdebatkan oleh lingkungan.
Seperti semua organisme hidup, tumbuhan terdiri dari sel-sel. Dalam sel-sel ini terjadi banyak metabolisme reaksi kimia yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan reproduksi. Karena tanaman tidak makan makanan seperti binatang, mereka bergantung pada nutrisi dalam tanah untuk menyediakan bahan kimia dasar untuk reaksi-reaksi metabolik. Pasokan komponen ini di tanah terbatas, bagaimanapun, dan sebagai tanaman dipanen, maka dwindles, menyebabkan penurunan dalam kualitas dan hasil tanaman.

Pupuk mengganti komponen kimia yang diambil dari tanah oleh tanaman yang tumbuh. Namun, mereka juga dirancang untuk meningkatkan potensi tumbuh dari tanah, dan pupuk dapat menciptakan lingkungan tumbuh lebih baik daripada tanah alami. Mereka juga dapat disesuaikan dengan jenis tanaman yang sedang tumbuh. Biasanya, pupuk terdiri dari nitrogen, fosfor , dan senyawa kalium. Mereka juga mengandung elemen yang meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Komponen utama dalam pupuk adalah nutrisi yang penting untuk pertumbuhan tanaman. Tanaman menggunakan nitrogen dalam sintesis protein, asam nukleat , dan hormon . Ketika tanaman nitrogen kekurangan , mereka ditandai oleh pertumbuhan berkurang dan daun menguning. Tanaman juga membutuhkan fosfor, komponen asam nukleat, fosfolipid, dan beberapa protein. Hal ini juga diperlukan untuk menyediakan energi untuk mendorong reaksi kimia metabolisme. Tanpa fosfor cukup, pertumbuhan tanaman berkurang. Kalium adalah zat lain yang utama yang tanaman mendapatkan dari tanah. Hal ini digunakan dalam sintesis protein dan lainnya proses pabrik kunci. Menguning, bercak jaringan mati, dan batang yang lemah dan akar semua indikasi dari kurangnya tanaman yang cukup kalium.

Kalsium, magnesium, dan sulfur juga bahan penting dalam pertumbuhan tanaman. Mereka hanya dimasukkan dalam pupuk dalam jumlah kecil, namun, karena sebagian besar tanah alami mengandung cukup komponen ini. Bahan lain yang dibutuhkan dalam jumlah yang relatif kecil untuk pertumbuhan tanaman. Ini mikronutrien meliputi besi, klorin , tembaga, mangan , seng, molibdenum , dan boron , yang terutama berfungsi sebagai kofaktor dalam enzimatik reaksi. Sementara mereka mungkin hadir dalam jumlah kecil, senyawa ini tidak kurang penting untuk pertumbuhan, dan tanpa mereka tanaman bisa mati.
Banyak zat yang berbeda digunakan untuk memberikan nutrisi penting yang dibutuhkan untuk pupuk yang efektif. Senyawa ini dapat ditambang atau terisolasi dari sumber alami. Contoh meliputi natrium nitrat , rumput laut, tulang, guano , kalium, dan batuan fosfat . Senyawa kimia juga dapat disintesis dari bahan baku dasar. Ini akan mencakup hal-hal seperti amonia , urea, asam nitrat , dan amonium fosfat . Karena senyawa ini ada di sejumlah negara fisik, pupuk bisa dijual sebagai padatan, cairan, atau bubur.

Sejarah
Proses penambahan zat untuk tanah untuk meningkatkan kapasitasnya semakin dikembangkan pada hari-hari awal pertanian. Petani kuno tahu bahwa hasil pertama pada sebidang tanah jauh lebih baik daripada tahun-tahun berikutnya. Hal ini menyebabkan mereka pindah ke yang baru, digarap daerah, yang kembali menunjukkan pola yang sama dari hasil berkurang dari waktu ke waktu. Akhirnya ditemukan bahwa pertumbuhan tanaman di sebidang tanah dapat ditingkatkan dengan menyebarkan hewan kotoran seluruh tanah.

Seiring waktu, teknologi pupuk menjadi lebih halus. Zat baru yang meningkatkan pertumbuhan tanaman ditemukan. Orang Mesir diketahui telah menambahkan abu dari membakar gulma ke tanah. Tulisan-tulisan Yunani dan Romawi kuno menunjukkan bahwa kotoran hewan yang digunakan, tergantung pada jenis tanah atau tanaman tumbuh. Itu juga diketahui saat ini bahwa tumbuh tanaman polongan di lahan sebelum penanaman gandum adalah menguntungkan. Jenis lain dari bahan ditambahkan termasuk kerang laut, tanah liat, limbah sayuran, limbah dari proses manufaktur yang berbeda, dan lain berbagai macam sampah.

Penelitian disusun dalam teknologi pupuk dimulai pada awal abad ketujuh belas. Awal ilmuwan seperti Francis Bacon dan Johann Glauber menjelaskan efek menguntungkan dari penambahan sendawa ke tanah. Glauber mengembangkan pupuk mineral lengkap pertama, yang merupakan campuran sendawa, kapur, asam fosfat , nitrogen, dan kalium. Seperti teori-teori ilmiah yang dikembangkan kimia, kebutuhan kimia tanaman ditemukan, yang menyebabkan komposisi pupuk ditingkatkan. Organik kimia Justus von Liebig menunjukkan bahwa tanaman membutuhkan unsur mineral seperti nitrogen dan fosfor untuk tumbuh. Industri pupuk kimia bisa dikatakan memiliki awal dengan paten yang dikeluarkan untuk Sir John Lawes, yang diuraikan metode untuk memproduksi suatu bentuk fosfat yang merupakan pupuk yang efektif. Industri pupuk sintetis mengalami pertumbuhan yang signifikan setelah Perang Dunia Pertama, ketika fasilitas yang telah menghasilkan amonia dan nitrat sintetis untuk bahan peledak dikonversi menjadi produksi nitrogen pupuk berbasis.

Bahan Baku
Pupuk diuraikan di sini adalah senyawa pupuk terdiri dari pupuk primer dan sekunder nutrisi. Ini hanya mewakili satu jenis pupuk, dan tunggal lainnya nutrisi jenis juga dibuat. Bahan baku, dalam bentuk padat, dapat diberikan kepada produsen pupuk dalam jumlah massal ribu ton, jumlah drum, atau wadah drum logam dan tas.
Pupuk utama termasuk zat yang berasal dari nitrogen, fosfor, dan kalium. Berbagai bahan baku yang digunakan untuk memproduksi senyawa ini. Ketika amonia digunakan sebagai sumber nitrogen dalam pupuk, salah satu metode produksi sintetik memerlukan penggunaan gas alam dan udara. Komponen fosfor dibuat menggunakan belerang, batubara, dan batu fosfat. Sumber kalium berasal dari kalium klorida , komponen utama kalium.
Nutrisi sekunder ditambahkan ke beberapa pupuk untuk membantu membuat mereka lebih efektif. Kalsium diperoleh dari batu gamping, yang berisi kalsium karbonat, kalsium sulfat , dan kalsium magnesium karbonat. Sumber magnesium dalam pupuk berasal dari dolomit . Sulfur merupakan bahan yang ditambang dan ditambahkan ke pupuk. Bahan ditambang lainnya termasuk besi dari besi sulfat , tembaga, dan molibdenum dari molibdenum oksida .


Pabrikasi
Proses
Pabrik terintegrasi telah dirancang untuk memproduksi pupuk majemuk. Tergantung pada komposisi sebenarnya dari produk akhir, proses produksi akan berbeda dari produsen ke produsen.
Komponen nitrogen pupuk

• Amonia adalah salah satu komponen pupuk nitrogen yang dapat disintesis dari dalam-mahal bahan baku. Sejak nitrogen porsi signifikan dari atmosfer bumi, proses dikembangkan untuk menghasilkan amonia dari udara. Dalam proses ini, gas alam dan uap air dipompa ke kapal besar. Selanjutnya, udara dipompa ke dalam sistem, dan oksigen dikeluarkan oleh pembakaran gas alam dan uap. Daun ini terutama nitrogen, hidrogen, dan karbon dioksida . Karbon dioksida akan dihapus dan amonia diproduksi dengan memperkenalkan arus listrik ke dalam sistem. Katalis seperti magnetit (Fe 3 O 4) telah digunakan untuk meningkatkan kecepatan dan efisiensi sintesis amonia . Setiap kotoran dikeluarkan dari amonia, dan disimpan dalam tangki sampai diproses lebih lanjut.
• Sementara amonia sendiri kadang-kadang digunakan sebagai pupuk, sering diubah menjadi zat lain untuk mempermudah penanganan. Asam nitrat dihasilkan oleh amonia pencampuran pertama dan udara dalam tangki. Dalam kehadiran katalis , reaksi terjadi yang mengubah amonia untuk oksida nitrat . Oksida nitrat selanjutnya direaksikan dengan adanya air untuk memproduksi nitrat asam.
• 3 Asam nitrat dan amonia yang digunakan untuk membuat amonium nitrat . Bahan ini adalah komponen pupuk yang baik karena memiliki konsentrasi tinggi nitrogen. Kedua bahan tersebut dicampur bersama dalam tangki dan reaksi netralisasi terjadi, memproduksi amonium nitrat. Bahan ini kemudian dapat disimpan sampai siap untuk pasir dan dicampur dengan komponen pupuk lainnya.
  

Pupuk fosfor komponen

• Untuk mengisolasi fosfor dari batuan fosfat, itu diperlakukan dengan asam sulfat , menghasilkan fosfat asam. Beberapa bahan ini direaksikan lebih lanjut dengan asam sulfat dan asam nitrat untuk menghasilkan superfosfat tiga , sumber yang sangat baik fosfor dalam bentuk padat.
• Beberapa asam fosfat juga bereaksi dengan amonia dalam tangki terpisah. Reaksi ini menghasilkan amonium fosfat, pupuk lainnya primer yang baik.

Kalium pupuk komponen

• Kalium klorida biasanya dipasok ke produsen pupuk dalam jumlah besar. Produsen mengubahnya menjadi lebih dapat digunakan bentuk dengan granulasi itu. Hal ini membuat lebih mudah untuk mencampur dengan komponen pupuk lain dalam langkah berikutnya.

Granulasi dan pencampuran

• Untuk memproduksi pupuk dalam bentuk yang paling digunakan, masing-masing senyawa yang berbeda, amonium nitrat, kalium klorida , fosfat amonium, dan triple superfosfat adalah pasir dan dicampur bersama-sama. Salah satu metode granulasi melibatkan menempatkan bahan padat ke dalam drum berputar yang memiliki sumbu miring. Sebagai drum berputar, potongan-potongan dari pupuk padat mengambil bentuk bola kecil. Mereka melewati layar yang memisahkan partikel-partikel berukuran memadai. Sebuah lapisan lembam debu ini kemudian diterapkan pada partikel, menjaga masing-masing diskrit dan menghambat kelembaban retensi . Akhirnya, partikel dikeringkan, menyelesaikan proses granulasi.
• Berbagai jenis partikel ini dicampur bersama dalam proporsi yang tepat untuk menghasilkan pupuk komposit. Pencampuran ini dilakukan dalam drum besar yang berputar pencampuran sejumlah tertentu ternyata untuk menghasilkan campuran yang terbaik. Setelah pencampuran, pupuk dikosongkan ke conveyor belt , yang mengangkut ke mesin mengantongi.

Kain karung

• Pupuk biasanya diberikan kepada petani dalam tas besar. Untuk mengisi kantong pupuk pertama dikirimkan ke besar hopper . Jumlah yang tepat dilepaskan dari hopper ke dalam tas yang dipegang terbuka oleh penjepitan perangkat. Tas adalah pada permukaan bergetar, yang memungkinkan pengemasan lebih baik. Ketika selesai mengisi, tas diangkut tegak untuk sebuah mesin yang tertutup segel. Tas ini kemudian conveyored ke palletizer, yang tumpukan tas ganda, menyiapkan mereka untuk pengiriman kepada distributor dan akhirnya kepada para petani.

Pengendalian Kualitas
Untuk memastikan kualitas pupuk yang dihasilkan, produsen monitor produk pada setiap tahap produksi. Bahan baku dan produk jadi semua mengalami baterai tes fisik dan kimia untuk menunjukkan bahwa mereka memenuhi spesifikasi sebelumnya dikembangkan. Beberapa karakteristik yang diuji meliputi pH, penampilan, kepadatan, dan titik leleh. Sejak produksi pupuk governmentally diatur, komposisi analisis tes dijalankan pada sampel untuk menentukan kandungan nitrogen total, konten fosfat, dan elemen lain yang mempengaruhi komposisi kimia. Berbagai tes lain juga dilakukan, tergantung pada sifat spesifik dari komposisi pupuk.

Produk sampingan / Limbah
Sebuah jumlah yang relatif kecil nitrogen yang terkandung dalam pupuk diterapkan pada tanah sebenarnya berasimilasi ke dalam tanaman. Banyak dicuci ke sekitar badan air atau filter ke dalam air tanah . Hal ini telah menambahkan sejumlah besar nitrat pada air yang dikonsumsi oleh masyarakat. Beberapa studi medis telah menunjukkan bahwa gangguan tertentu dari sistem kemih dan ginjal adalah hasil dari nitrat yang berlebihan dalam air minum. Hal ini juga berpikir bahwa ini sangat berbahaya bagi bayi dan bahkan bisa berpotensi karsinogenik.
Nitrat yang terkandung dalam pupuk tidak dianggap berbahaya dalam diri mereka. Namun, bakteri tertentu dalam tanah menjadi ion-ion nitrat mengkonversi nitrit. Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika ion nitrit yang tertelan, mereka dapat masuk ke aliran darah. Di sana, mereka ikatan dengan hemoglobin, sebuah protein yang bertanggung jawab untuk menyimpan oksigen. Ketika ion nitrit dengan hemoglobin mengikat, kehilangan kemampuannya untuk menyimpan oksigen, berakibat pada masalah kesehatan yang serius.
Nitrosamin lain adalah produk sampingan yang potensial dari nitrat dalam pupuk. Mereka adalah hasil dari reaksi kimia alami nitrat. Nitrosamin telah terbukti menyebabkan tumor pada hewan laboratorium, makan rasa takut yang sama bisa terjadi pada manusia. Ada, bagaimanapun, telah ada studi yang menunjukkan hubungan antara penggunaan pupuk dan tumor manusia.

Masa Depan
Pupuk penelitian saat ini berfokus pada mengurangi dampak lingkungan harnful penggunaan pupuk dan temuan baru, sumber-sumber yang lebih murah dari pupuk. Hal-hal seperti yang sedang diselidiki untuk membuat pupuk lebih ramah lingkungan ditingkatkan metode aplikasi, penyediaan pupuk dalam bentuk yang kurang rentan terhadap limpasan, dan membuat campuran lebih terkonsentrasi. Sumber-sumber baru pupuk juga sedang diselidiki. Telah ditemukan bahwa lumpur limbah mengandung banyak nutrisi yang dibutuhkan untuk pupuk yang baik. Sayangnya, juga mengandung zat tertentu seperti timbal, kadmium , dan merkuri dalam konsentrasi yang akan merusak tumbuhan. Upaya yang dilakukan untuk menghapus yang tidak diinginkan elemen, membuat bahan ini pupuk yang layak. Sumber lain yang sedang dikembangkan adalah pupuk. Pupuk pertama pupuk, namun mereka tidak digunakan dalam skala besar karena penanganan mereka telah terbukti terlalu mahal. Ketika meningkatkan teknologi dan biaya berkurang, bahan ini akan menjadi pupuk baru yang layak.

Disadur dari beberapa Buku
Rao, NS Biofertilizers Pertanian & Kehutanan IBH,. 1993.
Stocchi, E. Industri Kimia. Ellis Horwood, 1990.
Lowrison, George. Pupuk Teknologi. John Wiley dan Sons, 1989.
Majalah
Kirschner, Elisabeth. "Pembuat Pupuk Gear up to Grow." Kimia & Engineering News, 31 Maret 1997, hal 13-15.