## Preparasi dan Investigasi Komposit Poliakrilamid-Kiserit-Selulosa Sebagai Pupuk Urea Lepas Lambat
Maliya Syabriyana 1 , Deni Swantomo 2 , Sugili Putra 2
1 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Serambi Mekkah Jl. T. Imum Lueng Bata Batoh – Banda Aceh
2 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN Yogyakarta Email : 1 syabriya@gmail.com
Masuk: 23 Agustus;    Direvisi: 25 Agustus 2016;    Diterima: 26 Agustus 2016
Abstract . The spread of contamination to ground water and surface water from excessive fertilizer become major concern. Therefore, the aim of this study was to develop slow release fertilizer using urea fertilizer and kieserite in polyacrylamide-cellulose composite.Composite preparation was carried out by two variables that are kieserite mass variation and cellulose mass variation.   The compositequality as slow release agent is measured by characterizationanalysisincluding porosity, swelling  power,  adsorption  of  urea,  and  urea  released  profile  from  composite  compared  to  urea granules and tablets.  Functional cluster and bond was investigated by FTIR (Fourier Transform Infra Red). Adsorption  and desorptionpower of composite was determined by UV-Vis spectrophotometer with Nessler method.  Result of variations in kieserite shows that the addition up to 3 grams kieserit mass causes an increasing in the swelling and porosity.Addition of cellulose increased the swelling power of composite but it lowers the porosity of the composite.  Testing adsorption and desorption performed on the composite of the best(of 2 g kieserite, 0,15 g cellulose, and kieserite mesh -60 +80). The adsorption of urea by composite is  2.3115 g urea/g composite.  Release profile of urea from composite is slower than the urea granules or tablets. As result, polyacrylamide-kieserit-cellulose can be developed as slow release fertilizer to increase fertilizer using efficiency and to avoid excessive water and ground contamination.
Keywords: slow release fertilizer, composite, urea, kieserite, adsorption,  desorption.
Abstrak. Penyebaran kontaminasi dari kualitas air tanah dan permukaan dari penggunaan pupuk berlebihan menjadi perhatian utama. Untuk itu, penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan pupuk lepas lambat menggunakan kombinasi pupuk urea dan kiserit dalam komposit poliakrilamid- selulosa.  Preparasi komposit ini melibatkan variabel massa kiserit dan massa selulosa.  Kualitas komposit sebagai media lepas lambat diukur berdasarkan analisa karakterisasinya yang meliputi porositas, daya swelling, daya adsorpsi terhadap urea, dan profil pelepasan urea dalam komposit dibanding urea granul  dan urea tablet.  Gugus fungsi dan ikatan senyawa pupuk  dengan komposit diselidiki dengan FTIR (Fourier Transform Infra Red). Penetuan kemampuan adsoprsi dan desorpsi komposit dengan spektrofotometer UV-Vis memakai metode Nessler.  Hasil variasi komposisi kiserit menunjukkan bahwa penambahan massa kiserit hingga 3 gram menyebabkan peningkatan daya swelling dan porositas.  Penambahan massa selulosa meningkatkan daya swelling komposit, namun porositas komposit menurun.  Daya adsorpsi urea oleh kompositsebesar 2,3115 g urea/ g komposit. Dibandingkan dengan urea granul atau tablet profil lepas urea komposit lebih lambat. Sebagai hasil, komposit polyakrialamid-kiserit –selulosa dapat dikembangkan sebagai tipe pupuk lepas lambat untuk meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk dan mencegah kontaminasi tanah dan air berlebihan.
Kata kunci : pupuk lepas lambat, komposit, urea, kiserit, adsorpsi, desorpsi.

## 1. Pendahuluan
Indonesia  merupakan  negara  agraris  yang  memiliki  lahan  pertanian  yang  luas.  Pertumbuhan penduduk yang melaju pesat diiringi dengan kebutuhan bahan makanan yang meningkat pula. Untuk memenuhi  kebutuhan  bahan  makanan  maka  hasil  pertanian  harus  ditingkatkan.  Pupuk  memegang peranan penting untuk meningkatkan hasil pertanian.  Tanpa tersedianya pupuk yang cukup, maka produksi pertanian tidak akan mampu memenuhi kebutuhan pangan masyarakat. Demi menunjang produksi pertanian, maka perlu ditingkatkan teknologi budi daya salah satunya dengan meningkatkan efisiensi pemupukan pada tanaman dengan cara melakukan pemupukan yang efektif.
Dewasa ini telah dikembangkan beberapa penelitian dan penemuan baru tentang pupuk.  Penelitian tersebut berupa bagaimana membuat pupuk yang memiliki kemampuan pelepasan unsur hara yang dikandungnya secara perlahan disebut pupuk lepas lambat atau slow release fertilizerlambat (Khan, et.al,  2008)  dan  pelepasan  kandungan  hara  pupuk  yang  terkontrol  kadarnya  sebagai  fungsi  waktu disebut pupuk lepas terkendali atau controlled release fertilizer (Shaviv, 2001).  Hal ini dimaksudkan agar nutrisi atau unsur hara dalam pupuk dapat diserap baik dan efisien oleh tanaman sehingga akan dapat menghemat penggunaan pupuk dan menghindari kontaminasi air tanah berlebihan.
Pupuk lepas lambat ini dapat dibuat dengan memperkeras butiran pupuk, memperbesar ukuran, memperkeras  dan memperbesar ukuran butir sekaligus, dan menyelaputi butiran dengan senyawa lain (Boli, et.al, 2009).  Adapun senyawa yang digunakan sebagai pelapis harus memiliki kemampuan pelepasan perlahan dan memiliki daya adsorpsi terhadap air.
Untuk  pertumbuhan,  tanaman  membutuhkan  Nitrogen  dalam  jumlah  yang  cukup.  Nitrogen terdapat di dalam tanah dalam jumlah sedikit, sehingga untuk memenuhi kebutuhan nitrogen harus ditambahkan  pupuk  yang  mengandung  nitrogen  yaitu  pupuk  Urea.  Pemakaian  pupuk  urea  pada tanah yang terus menerus dan berlebihan dari kebutuhan tanaman dapat menyebabkan keadaan tanah menjadi keras, tidak subur, pH tanah berubah sehingga kualitas tanah menjadi tidak layak ditanami lagi setelah beberapa kali penanaman dan tanaman menjadi layu. Pemberian pupuk terkadang terlalu banyak  sedangkan  yang  mampu  diserap  tanaman  sangat  sedikit.  Hal  ini  dapat  disebabkan  pupuk melarut  dalam  air  dan  terdispersi  sedangkan  kecepatan  penyerapan  oleh  tanaman  tidak  sebanding dengan laju pelarutan pupuk oleh air, sehingga pupuk banyak yang terbuang sia-sia bersama aliran air. Untuk itu perlu dibuat pupuk urea yang pelepasannya lambat. Pelepasan lambat adalah laju pelepasan dari  materi  senyawa  kimia  pada  tanaman  dari  materi  pembawa  nutrient  sehingga  mampu  diserap tanaman lebih lama (Trenkel,1997).
Selain unsur hara makro seperti nitrogen, juga dibutuhkan unsur hara berupa fosfat, kalium, sulfur, kalsium dan magnesium. Magnesium sangat penting dalam pembentukan klorofil daun dan sintesa beberapa enzim. Kekurangan magnesium menyebabkan klorosis daun dan menghambat fotosintesis serta metabolisme tumbuhan. Unsur magnesium paling banyak terdapat dalam batuan kiserit dalam bentuk garam Mg2+ (MgO). Batuan kiserit dapat dijadikan sebagai pupuk alam untuk memenuhi kebutuhan magnesium bagi tanaman.
Batuan kiserit berupa senyawa mineral (MgSO4•H2O) yang bersifat lunak, berwarna keabu-abuan, lengket bila basah(Agung,et.al, 2008).  Sifat kiserit yang lunak dan liat dalam keadaan basah dapat mengikat  dan  mengisolasi  urea  yang  ditambahkan  dengan  baik  sehingga  laju  dispersi  urea  dapat dikendalikan sehingga dapat menghemat penggunaan pupuk urea serta penyerapan urea oleh tanaman berlangsung baik serta efisien.
Untuk  meningkatkan  daya  ikat  urea  dalam  kiserit,  maka  dilakukan  pembuatan  komposit poliakrilamid-kiserit-selulosa.  komposit  adalah  bahan  yang  terbentuk  apabila  dua  atau  lebih komponen yang berlainan digabungkan (Kroschwitz, et.al, 1991).Bahan komposit berupa bahan yang heterogen yang  terdiri dari dari fasa tersebar dan fasa  yang berterusan.   Fasa  tersebar terdiri dari serat atau bahan penguat dan yang lain terdiri dari matriks. Bahan binding yang digunakan adalah akrilamida yang dipolimerisasi dengan inisiator amonium sulfat (Kricheldorf, 1992). Penggabungan antara akrilamid, kiserit dan seluosa mengunakan metode polimerisasi blending.  Polimer akrilamida
merupakan bahan absorben yang baik. Selulosa yang akan digunakan berasal dari jerami. Selulosa mempunyai sifat mudah menyerap air (hidrofilik) , tidak mudah terurai, memiliki daya adsorsi dan penukar ion (Charles,2007) .
Pada penelitian ini  dikembangkan pembuatan komposit poliakrilamid-kiserit-selulosa yang bersifat renponsif dan dapat digunakan sebagai matriks slow release fertilizer .  Dengan menggabungkan sifat kiserit  dan  selulosa  diharapkan  daya  ikat  urea  semakin  baik  dan  diperoleh  pupuk  majemuk  yang mengandung Mg dan N bersifat pelepasannya perlahan sehingga tumbuhan dapat menyerap unsur hara secara lebih efisien.  Dalam penelitian ini akan dilakukan variasi komposisi komposit (kiserit dan selulosa) terhadap penjerapan urea.  Karakterisasi yang dilakukan yaitu penentuan densitas, % porositas kiserit, pengamatan struktur makroskopis, dan analisa gugus fungsi penyusun matrik dengan Fourier Transform Infra-Red (FTIR). Analisa  daya adsorsi dan desorpsi komposit dengan urea menggunakan sptrofotometer UV-Vis.  Selain itu akan dilakukan juga pengamatan profil lepasurea dalam komposit poliakrilamid-kiserit-selulosa.

## 2.  Metodelogi Penelitian

## 2.1 Bahan-Bahan
Bahan-bahan  yang  digunakan  adalah  batuan  kiserit,  pupuk  urea  (N  46%),  akrilamid,  amonium persulfat,  aquadest,  reagent  Nessler,  larutan  natrium  kalium  tartrat,  sellulosa  jerami,  gliserol, natrium hidroksida.

## 2.2 Metode
A. Preparasi Selulosa Dari Jerami Padi Jerami padi yang telah dibersihkan dan dikeringkan dipotong kecil, lalu dikeringkan dengan oven pada suhu 105 o C selama 1 jam. Selanjutnya direbus dengan NaOH 7%  selama 30 menit sambil diaduk dengan pengaduk. Hasil rebusan disaring dan selanjutnya dikeringkan dengan oven pada suhu100 o C. Selulosa yang dikeringkan selanjutnya dianalisis kadar selulosanya.
B.  Analisis Kandungan Selulosa Satu gram (a gram) sampel selulosa kering ditambah 150 ML H 2 O, direfluks pada suhu 100 o C dengan water bath selama 1 jam. Hasil refluks disaring dan residunya dicuci dengan air panas 300 mL kemudian dikeringkan dengan oven sampai berat konstan (b gram). Residu ditambahkan 150 mL H 2 SO 4 1 N kemudian direfluks dengan water bath selama 1 jam pada suhu 100 o C. Hasilnya disaring  sampai  netral  (300  mL)  dan  dikeringkan  serta  ditimbang  beratnya  (c  gram).  Residu kering ditambahkan 10 mL H 2 SO 4 72% dan direndam pada suhu kamar selama 4 jam. Kemudian ditambahkan 150 mL H 2 SO 4 1 N dan direfluks pada water bath selama 2 jam pada pendingin balik. Residu disaring dan dicuci dengan H 2 O sampai netral (400 mL) kemudian dipanaskan dengan oven pada suhu 105 o C dan hasilnya ditimbang( d gram). Selanjutnya residu diabukan dan ditimbang (e gram).
Perhitungan kadar selulosa dan kadar  lignin sebagai berikut: Kadar selulosa =
C. Preparasi Kiserit Batuan kiserit dihancurkan menggunakan miller , kemudian dicuci dengan aquades sambil diaduk selama 2 jam, selanjutnya disaring. Residu dioven pada suhu 110 o C sampai kering. Kiserit yang telah kering kemudian digerus dan diayak dengan ukuran mesh -60+80.
D. Preparasi Komposit Poliakrilamid-Kiserit-Selulosa Untuk Variasi Massa Kiserit Sebanyak  5  gram  acrilamida,  1  gram  gliserol,  1  gram  kiserit  mesh  -100+120  dan  0,1  gram selulosa ditimbang. Kemudian dicampurkan bahan tersebut dengan menambahkan 5 mL aquades
dan diaduk selama 2 jam. Inisiator ammonium persulfat ditambahkan sebanyak 1 gram saat waktu pengadukan  10  menit  sebelum  waktu  2  jam  tercapai.    Pengadukan  dihentikan  setelah  waktu  2 jam tercapai dan hasil pencampuran dituang pada cetakan kaca dan diratakan. Hasil pencampuran selanjutnya dikeringkan pada suhu 40 o C selama 24 jam.
Langkah 4 hingga 7 diulangi untuk massa kiserit 1, 2, 3, 4, dan 5 gram.
E. Preparasi Komposit Poliakrilamid-Kiserit-Sellulosa Untuk Variasi Selulosa Sebanyak 5 gram akrilamida, 1 gram gliserol, 2 gram kiserit mesh -100+120 dan 0,05 gram selulosa ditimbang. Kemudian dicampurkan bahan tersebut dengan menambahkan 5 mL aquades dan diaduk selama 2 jam.Inisiator ammonium persulfat ditambahkan sebanyak 1 gram saat waktu pengadukan 10 menit sebelum waktu 2 jam tercapai. Pengadukan dihentikan setelah waktu 2 jam tercapai  dan  hasil  pencampuran  dituang  pada  cetakan  kaca  dan  diratakan.  Hasil  pencampuran selanjutnya dikeringkan pada  suhu 40 o C selama 24 jam.
Langkah 1 hingga 5 diulangi untuk massa selulosa 0,1; 0,2; 0,25; dan 0,3 gram.
F. Uji Swelling dan Porositas Komposit Pada  uji  porositas  ini,  digunakan  piknometer  yang  mempunyai  volume  25  mL  selanjutnya piknometer diisi aquades dan ditimbang. Kemudian sejumlah tertentu komposit direndam dalam aquades  selama  24  jam,  kemudian  dimasukkan  kedalam  piknometer  dan  ditimbang.Persentase porositas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
...............................(1) ...............................(2)
Dengan : volume komposit (Vk) = V pikno (50 mL) – volume air (Va) Keterangan : Wks  = berat komposit basah Wk   = berat komposit kering Untuk menentukan kemampuan swelling komposit dapat digunakan persamaan berikut. % swelling =
G. Loading Pupuk Urea Ke Dalam Komposit Larutan urea jenuh dibuat dengan melarutkan urea prill ke dalam 50 mL air dengan menambahkan secara bertahap 2 gram urea dan berat disetiap penambahan tercatat. Penambahan urea dilakukan sedikit demi sedikit ketika mendekati titik jenuh. Dicatat berat urea yang ditambahkan dimana urea tidak dapat larut lagi. Larutan urea jenuh sebanyak 25mL diserapkan ke komposit yang telah diketahui berat awalnya selama 24 jam.
H. Analisis Adsorpsi Komposit Polyakrilamida-Kiserit-Selulosa Untuk mengamati daya adsorpsi komposit terhadap urea, setelah melakukan percobaaan G di atas, komposit disaring.Filtrat dicuplik sebanyak 1 mL dan diencerkan menjadi 50 mL. Kemudian 1 mL hasil pengenceran ditambah larutan HCl 0,2 N dan direfluks selama 1 jam pada suhu 100 o C.Hasil reflukss diencerkan dalam labu 100 mL. Hasil pengenceran diambil sebanyak 15 mL ke dalam labu 25 mL kemudian ditambahkan 0,5 mL Na-K-tartrat dan reagent Nessler tepatkan dengan air bebas amonia. Selanjutnya dianalisis menggunakan spetrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 425 nm.
I.  Pengujian Pelepasan Pupuk Urea Pupuk yang telah di- loading diuji pelepasan pada medium air. Pencuplikan air dilakukan dalam waktu setiap 1 menit.Cuplikan dianalisis dengan spektrofotometri UV-Vis seperti pada

## langkah kerja H di atas.
J.   Karakterisasi Komposit Sebanyak  masing-masing  0,2  gram  kiserit,  dan  komposit  kiserit-selulosa  dicuplik.Penentuan gugus  fungsi  masing-masing  cuplikan  menggunakan Fourier Transform infra Red (FTIR) di Laboratorium Terpadu Universitas Islam Indonesia . Diamati bentuk permukaan komposit kering dan setelah swelling pada mikroskop optik dengan perbesaran 200x dan 500x.
3.  Hasil Dan Pembahasan
Komposit sebagai media lepas lambat urea dan Mg dibuat menggunakan polimerisasi akrilamid dengan mixing matriks yaitu kiserit dan selulosa jerami. Preparasi material komposit dilakukan untuk membuat material komposit polimer adsorban sebagai matrik pupuk slow release. Poliakrilamid disini berperan sebagai binder bagi selulosa dan kiserit, selain daripada poliakrilamid sendiri merupakan material  absorben  yang  baik.  Proses  polimerisasi  akrilamid  menggunakan  inisiator  amonium persulfat  dengan  pengadukan  selama  2  jam.  Pengadukan  bertujuan  agar  monomer  akrilmid  dapat bercampur homogen dengan kiserit dan selulosa dimana selulosa dapat mengalami pengembangan sehingga monomer akrilamid dan butir kiserit dapat mengisi pori-pori selulosa sehingga polimerisasi dapat  berlangsung  efisien  dan  dapat  terjadi  pertukaran  kation  antara  selulosa  dengan  kiserit  yang mengandung Mg 2+ . Mineral  kiserit  merupakan  mineral  alam    yang  memiliki  struktur  pori-pori  permukaan,  dimana dengan perlakuan pengadukan monomer akrilamid dapat masuk ke pori yang terbuka. Penambahan selulosa  diharapkan  dapat  menambah  daya  adsorbs  komposit  karena  selulosa  merupakan  polimer hidrofilik dan juga memilki kemampuan penukar ion.  Distribusi kiserit dan selulosa dalam matrik poliakrilamida dapat diamati dengan jelas pada Gambar 1 berikut ini.
Gambar 1   Hasil pengamatan komposit kering dengan mikroskop (a) perbesaran 200x (b) perbesaran 500x.
Gambar 2. Gambar komposit setelah swelling (a) perbesaran 200x (b) perbesaran 500x.
Uji swelling dilakukan untuk mengetahui kemapuan komposit mengadsorpsi larutan. Kapasitas adsorpsi komposit ditentukan oleh besar kecilnya derajat swelling yang mampu dicapai.
3.1 Karakterisasi Dengan Fourier Transform Infra Red (FTIR)
Karakterisasi  dengan  FTIR  bertujuan  untuk  mengetahui  gugus  fungsional  dari  kiserit,  dan  komposit poliakrilamid-kiserit-selulosa. Beberepa senyawa memiliki karakteristik khusus pada daerah serapan infra merah tertentu. Besarnya transmitansi gugus fungsi suatu senyawa terhadap panjang gelombang infra red ditunjukkan pada gambar 3. Dari Spektrum FTIR tersebut terlihat pada sepktrum kiserit pada nomor gelombang 1400/ cm terdapat gugus S=O sulfat. Kiserit sebagai mineral alam yang terdiri dari banyak unsur memiliki mineral khas yaitu monmorillonit tetap dipertahankan, hal ini teramati pada bilangan gelombang 1636/ cm.  Gugus amida ditunjukkan oleh nomor gelombang 1637,34/cm. Pada materi kiserit, komposit dan komposit-urea terdapat gugus OH pada nomor gelombang 3345- 3519/cm berupa regangan -OH. Hal ini menunjukkan keterdapatan gugus OH berasal dari air yang terserap dalam pori kiserit dan ikatan -OH pada selulosa.  Keterdapatan gugus Si-OR  pada nomor gelombang 1079-1023/cm menandakan adanya kandungan silikat dalam kiserit.   Sedangkan pada nomor gelombang 956/cm terdapat gugus P-H fosfin berupa ikatan P-H yang berasal dari kiserit. Keterdapatan gugus MgO (vibrasi regangan Mg-O) sebagai penyusun utama kiserit dapat diamati pada bilangan gelombang 550/cm. tidak hanya unsur logam Mg dan Si yang terdapat dalam batuan kiserit namun terdapat bebrapa unsur logam lain, hal ini ditunjukkan oleh spektra pada bilangan gelombang 300-500/cm.
Gambar 3. Spektra FTIR dari  kiserit, poliakrilamid,   komposit, dan komposit-urea
3.2 Variasi Penambahan Kiserit Terhadap Daya Swelling Komposit Poliakrilamid-Kiserit-Selulosa Penambahan kiserit pada komposit bertujuan untuk melihat pengaruhnya terhadap daya swelling komposit. Dari Gambar4, terlihat bahwa daya swelling semakin meningkat dengan bertambahnya massa kiserit yang ditambahkan, namun mencapai maksimum pada penambahn 4 -5 gram kiserit. Pada massa tersebut, komposit menjadi mudah hancur ketika mengadsorpsi larutan. Untuk komposisi terbaik komposit pada variasi massa kiserit adalah  2 gram untuk komposisi 5 gram acrilamid dan 0,1 gram selulosa.

## Gambar 4.Grafik hubungan antara massa kiserit terhadap daya swelling

## 3.3 Variasi Penambahan Sellulosa Terhadap Daya Swelling Komposit Poliakrilamid-Kiserit- Selulosa
Dari variasi penambahan kiserit yang baik adalah pada massa kiserit 2 gram digunakan sebagai dasar untuk variasi massa selulosa.  Pada variasi penambahan selulosa dengan massa akrilamid 5gram dan massa kiserit 2 gram terlihat bahwa penambahan selulosa memberikan pengaruh terhadap daya swelling, namun tidak terlalu signifikan. Selulosa merupakan polimer hidrofilik dan mempunyai sifat menyerap air yang baik. Sehingga polimer selulosa yang tersebar dalam matriks poliakrilamid menyerap sebagian kecil air. Tidak hanya itu kemampuan tukar kation selulosa dapat menukar ion logam dalam kiserit sehingga terjadi ikatan silang antara selulosa dan ion logam pada kiserit.  Berbeda halnya pada penambahan selulosa 0,25 gram, komposit mudah hancur.  Hal ini dikarenakan keberadaan selulosa yang  terlalu banyak justru menjadikan komposit menjadi jenuh air sehingga ikatan fisis antara selulosa dan poliakrilamid menjadi lemah dan komposit mudah hancur. Sehingga porsi selulosa optimum adalah 0,15 gram. Pengaruh penambahan kiserit terhadap daya swelling komposit yang dihasilkan dapat diamati dari Gambar 5 berikut.
Gambar 5. Grafik hubungan jumlah selulosa terhadap daya swelling.
3.4  Penentuan porositas komposit
Porositas dari komposit yang dihasilkan akan sangat menetukan kemampuan penjerapan terhadap urea yang akan akan diserapkan ke dalam komposit.  Komposit dengan porositas yang tinggi akan memiliki luas permukaan kontak yang besar sehingga adsorbs dapat berlangsung lebih maksimal
Gambar 6.  Grafik hubungan antara massa a) kiserit, b) selulosa,  terhadap % porositas
Dari grafik hubungan massa kiserit terhadap % porositas (Gambar 6.a) terlihat bahwa penambahan massa kiserit pada komposit linear dengan % porositas.Hal ini dapat disebabkan terbukanya pori-pori polimer selulosa atau poliacrilida oleh pengisian kiserit.  Dan disisi lain kiserit memiliki permukaan yang juga berpori.  Sehingga penambahan kiserit mampu meningkatkan porositas komposit. Sedangkan pada penambahan massa selulosa (Gambar 6.b), penambahan selulosa justru mengurangi porositas komposit.  Selulosa merupakan polimer padat tak larut air. Penambahan selulosa dapat meningkatkan kemampuan swelling, namun porositas komposit berkurang karena luas permukaan adsorpsi lebih kecil disebabkan selulosa berukuran lebih besar dibandingkan kiserit.

## 3.5  Uji Adsorpsi Komposit Poliakrilamida-Kiserit-Selulosa Dengan Urea Jenuh
Untuk melihat kemampuan komposit dalam meloading urea yang akan dilepaskan perlahan dari matriks komposit, urea sebagai pupuk nitrogen diserapkan ke dalam komposit poliakrilamid-kiserit- selulosa dengan merendam komposit tersebut hingga mencapai kesetimbangan.  Dalam hal ini tidak dilakukan penentuan waktu setimbang namun waktu adsorpsi dianggap setimbang pada perendaman selama 24 jam.  Proses adsorbsi urea oleh komposit  merupakan peristiwa penjerapan pada lapisan permukaan komposit dimana molekul urea  materi terkumpul pada bahan komposit sebagai adsorbent. Adsorpsi hanya berlangsung pada permukaan dinding pori adsorbent. Pada proses adsorpsi urea hanya terjadi penjerapan urea pada permukaan molekul komposit saja dan merupakan peristiwa adsorpsi fisika dimana hanya terjadi gaya tarik kearah dalam tanpa terjadi ikatan kimia antara urea dengan komposit.
Urea jenuh (25 mL) yang diserapkan ke komposit memiliki konsentrasi awal 1,22 g urea/mL pelarut. Setelah diserapkan ke komposit dengan berat awal 2,0008 g konsentrasi urea jenuh menjadi 1,035 g urea/mL, sehingga kemampuan adsorpsi urea oleh komposit adalah sebesar 2,3115 g urea/g komposit.
3.6  Uji Pelepasan ( Desorpsi ) Urea Dari Komposit Poliakrilamid-Kiserit-Selulosa Kemampuan urea terlepas perlahan dan bertahap dalam jangka waktu tertentu adalah karakter yang ingin dicapai dari komposit slow release. Urea yang terjerap dalam komposit poliakrilamid-kiserit selulosa dilakukan uji pelepasan ( desorpsi ) dalam medium air. Pemilihan medium air dimaksudkan untuk mengkondisikan pelarutan urea oleh air pada permukaan tanah saat pemupukan pada tanaman. Urea hilang pada tanah dapat diakibatkan oleh leaching, volatisasi , dan penguraian oleh bakteri urease(Marsono et.al , 2001). Penghambatan pelepasan atau leaching urea oleh air dapat dilakukan dengan membuat media komposit lepas lambat seperti pada penelitian ini. Untuk mengetahui apakah pelepasan urea dalam media komposit poliakrilamida-kiserit selulosa menunjukkan pola pelepasan lambat sejumlah tertentu komposit yang telah diadsorsi urea didiamkan dalam medium air dan dicuplik pada interval waktu tertentu untuk menentukan konsentrasi urea yang terlepas. Untuk membandingkan kemampuan
pelepasan urea dengan pupuk Urea yang biasa dipakai petani, yaitu urea granul dan tablet dengan urea komposit poliakrilami-kiserit-selulosa, dilakukan uji pelepasan urea terhadap waktu. Dari hasil analisis cuplikan urea menggunakan metode N essler perwaktu desorpsi didapat hasil seperti yang ditampilkan pada Gambar 7.
Pupuk urea pada berat yang sama pada uji pelepasan, pada setiap interval 1 menit dicuplik larutan lindinya untuk dianalisis kadar urea yg terlepas. Urea granul larut sempurna pada waktu 4 menit di dalam air, dengan pelepasan urea total sebesar 35 mg/mL pelarut, sedangkan urea granul larut sempurna pada waktu 6 menit. Urea dalam komposit terlihat melepas perlahan urea dari matriks komposit, dimana ditunjukkan dengan peningkatan pelepasan yang tidak signifikan. Maka dapat dikatakan komposit poliakrilamid-kiserit-selulosa dapat menghambat laju pelarutan urea dalam air. Dengan demikian bahan komposit poliakrilamid-kiserit-selulosa dapat dijadikan sebagai matriks pupuk urea lepas lambat ( slow release ).
Gambar 7.  Perbandingan pelepasan urea dalam medium air pada urea pellet, urea granul, dan urea dalam komposit poliakrilami-kiserit-selulosa.

## 4. Kesimpulan Dan Saran 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan:
1.  Penambahan kiserit pada komposit dapat meningkatkan daya swelling komposit 2.  Penambahan selulosa tidak memberi pengaruh signifikan terhadap daya swelling komposit. 3.  Semakin banyak kiserit yang ditambahkan nilai porositas komposit meningkat, sedangkan penambahan selulosa menurunkan porositas komposit.
4  Komposisi kiserit dan selulosa yang baik sebagai komposit lepas lambat urea adalah pada masa kiserit 2 gram dan selulosa 0,15 gram.
5.  Kadar urea jenuh yang mampu diabsorbsi adalah 2,3115 g urea/g komposit.
6.  Komposit yang dibuat sudah dapat mengurangi laju pelepasan urea dibanding pupuk urea granul dan tablet.
4.2 Saran 1.  Perlu dilakukan optimasi penyerapan urea terhadap komposit untuk dapat menetukan kemampuan serap optimum komposit.
2.  Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan uji pelepasan pada media tanam (tanah).
3.  Perlu dilakukan pengembangan cara baru untuk membuat media komposit slow release untuk urea selain dari metode blending polimer agar laju pelepasannya lebih lama dan terkontrol.

## Referensi
Agung, Budhy. 2001. Pembuatan Pupuk Kieserite Dari Dolomit Gresik. Jurnal Bahan Galian Industri. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara. Basset, J., et al.. 1994. Buku Ajar Vogel: Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : EGC. Boli, Ni, Mingzhu, L, Shaoyu , L. Multifunctional Sow Release Urea Fertilizer From Ethylcellulose and Superabsorbent Coated Formulations. Chemical Engineering Journal, Vol 155(3): 892-898. Collings, G.H.. 1995. Comersial Fertilizer Thier Sources and  Use, 5 th edition. Mac Graw Hill Book Comp.
: New York. Khan, M.A., Kim, K., Mingzhi, W. et al. 2008. Nutrient-impregnated Charcoal: Environmentally friendly Slow Release Fertilizer. Environmentalist 28:231. Doi: 10.1007/s10669-007-9133-5. Kroschwitz, F.I., LV Mc Adams, and JA Gannon. 1991. High Performance Polymers and Composites . New York: John Willey & Sons Inc.
Marsono dan P. Sigit. 2001. Pupuk Akar. Jakarta: Agromedia. Shaviv, Avi. 2001. Advances in Controlled Release Fertilizers . Advances in Agronomy, Vol. 71: 1-49.