Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Nitrogen adalah unsur terpenting bagi tanaman untuk hidup, dan hanya dapat diserap oleh tanaman dalam bentuk yang lebih sederhana, yaitu nitrat. Elektrolisis Plasma adalah teknologi untuk sintesis material baru yang spesies reaktif seperti radikal hidroksil yang dapat menginisiasi berbagai reaksi, termasuk reaksi fiksasi nitrogen dari udara menjadi pupuk cair nitrat, yang merupakan pupuk cair untuk tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana nitrat dapat dibentuk melalui proses Elektrolisis Plasma dan pengaruh konsentrasi elektrolit, laju alir udara, dan efek penambahan ion Fe2+. Penelitian ini dilakukan pada reaktor batch menggunakan elektrolit K2SO4 dengan konsentrasi 0,01 M; 0,02 M; 0,04 M, laju alir udara 0,1 lpm; 0,2 lpm; 0,8 lpm, dan penambahan 50 ppm ion Fe2+. Proses dilakukan pada daya optimal yang diperoleh dari hasil karakterisasi arus-tegangan. Konsentrasi nitrat yang terbentuk diuji secara kuantitatif menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi elektrolit dan semakin besar laju alir udara akan meningkatkan produktivitas nitrat. Sementara itu penambahan ion Fe2+ membuat nitrat yang dihasilkan berkurang. Konsumsi energi spesifik yang diperlukan dari setiap variasi berkurang seiring dengan meningkatnya jumlah nitrat. Nitrat tertinggi yang terbentuk adalah 636,8 ppm pada konsentrasi 0,02 M K2SO4, laju alir udara 0,8 lpm, tanpa penambahan ion Fe2+. Konsumsi energi spesifiknya adalah 35,06 kJ/mmol. Hasil ini menunjukkan bahwa nitrat dapat diproduksi secara efektif dengan metode Elektrolisis Plasma.

---

Nitrogen is the important element for plants to live, and it just can be absorbed by plants in the simpler compounds form, which is nitrate. Contact Glow Discharge Electrolysis (CGDE) is a technology for the synthesis of new materials with the reactive species such as hydroxyl radicals are produced, including fixation of nitrogen from the air into nitrate solutions, which is the liquid fertilizer for plants.

This research aims to determine how the nitrate can be formed through CGDE process and the influence of potassium sulfate concentration, air flow rate, and the Fe2+ ion effect. This research was conducted in a batch reactor using K2SO4 electrolyte with a concentration of 0.01 M; 0.02 M; 0.04 M. air flow rate of 0,1 lpm; 0,2 lpm; 0,8 lpm, and the adding of 50 ppm Fe2+. The process is carried out at optimum power obtained from the results of plasma electrolysis current-voltage characterization. The concentration of nitrate formed was tested quantitatively using the UV-Vis spectrophotometry method.

The results of this research show that the greater the concentration of electrolytes and the greater air flow rate increase the nitrate productivity. Meanwhile the adding Fe2+ make the nitrate produced decrease. The specific energy consumption needed of each variation is decrease with the increase of nitrate amount. Highest nitrate formed is 636,8 ppm at 0,02 M K2SO4 concentration, 0,8 lpm air flow rate, without adding the Fe2+. Its specific energy consumption is 35,06 kJ/mmol. These results indicate that nitrates can be produced effectively by the CGDE method."

"ABSTRAKPupuk merupakan elemen penting dalam dunia pertanian untuk menutrisi tumbuhan sehingga menghasilkan hasil panen yang berkualitas. Unsur dalam pupuk yang paling penting adalah nitrogen yang berasal dari udara. Nitrogen dalam pupuk berbentuk ammonia dengan efisiensi pemupukan 40% dan nitrat dengan efisiensi pemupukan sebesar 60%. Proses produksi pupuk industri saat ini, sintesis ammonia yang dikenal dengan proses haber-bosch, masih tidak ramah lingkungan dan memakan energi yang sangat besar. Masih diperlukan metode pembuatan pupuk yang ramah lingkungan dan juga memakan energi yang lebih sedikit. Saat ini, telah dilakukan usaha fiksasi nitrogen yang ramah lingkungan termasuk proses elektrolisis plasma. Proses elektrolisis plasma merupakan metode yang efektif untuk fiksasi nitrogen dari udara karena kemampuannya dalam memproduksi radikal OH dan radikal lainnya yang mampu memecah ikatan N2 dan membentuk nitrat dengan konsumsi energi yang lebih rendah dibandingkan dengan proses haber-bosch. Metode ini dilakukan dalam reaktor batch dengan variasi konsentrasi elektrolit Na2SO4, daya dan kedalaman anoda yang digunakan. Penelitian ini telah terbukti mampu memproduksi nitrat dengan konsentrasi tertinggi 1.242 ppm pada daya 600-800 watt, kedalaman anoda 1,5-5 cm dan konsentrasi elektrolit 0,01-0,06 M.

---

ABSTRACTFertilizer is the most important thing in agriculture to nourish the plant to produce high quality harvest. The most important element in fertilizer is nitrogen which comes from the air. The form of nitrogen in fertilizer are ammonia with fertilization efficiency 40% and nitrate with fertilization efficiency 60%. Industrial fertilizer production process nowadays, ammonia synthesis which calles haber-bosch process, still not environmental friendly and also consume high energy. Environmental friendly and lower energy process is needed to produce fertilizer. Some study related to nitrogen fixation to produce fertilizer has been made including plasma electrolysis method. Plasma electrolysis is an effective method to fix nitrogen from the air because of its ability to produce OH radicals and other radicals to break the N2 bound to produce nitrate with lower energy consumption compared to haber-bosch process. This method is implemented in batch reactor with variations of Na2SO4 electrolyte concentration, anode depth and power. This study has proven can significantly produce nitrate up to 1,242 ppm in condition power 600-800 watt, anode depth 1.5-5 cm and Na2SO4 electrolyte concentration 0.01-0.06 M."

"Tanaman dapat menyerap nitrogen secara efisien jika berbentuk nitrogen terfiksasi, seperti nitrat dan ammonia dalam pupuk. Air Plasma Electrolysis dapat dimanfaatkan dalam produksi pupuk nitrat cair dengan menggunakan bahan baku udara yang diinjeksikan melalui katoda menuju zona plasma. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh produk pupuk nitrat cair yang optimum dari prototipe alat produksi pupuk nitrat cair dengan injeksi udara di katoda dan mendapatkan kondisi operasinya. Penelitian ini dilakukan dalam reaktor batch, dengan variasi daya (400, 500, 600 Watt), laju alir udara (0; 0,4; 0,6; 0,8; 1; 1,2 lpm), jarak antara anoda (zona plasma) dengan injektor katoda (1 cm, 2 cm, 3 cm), variasi komposisi konsentrasi elektrolit (0,01 M K2HPO4/0,006 M K2SO4; 0,011 M K2HPO4/0,007 M K2SO4; 0,018 M K2HPO4/0,007 M K2SO4; 0,011 M K2HPO4/0,008 M K2SO4; dan 0,018 M K2HPO4/0,008 M K2SO4), suhu operasi (25 oC – 50 oC dan 50 oC), dan penambahan aditif Fe2+ (10 ppm, 20 ppm, 30 ppm). Produksi nitrat optimum sebesar 1727,2 ppm dengan energi spesifik sebesar 5,82 kJ/mmol, ketergerusan anoda sebesar 0,06 g, dalam waktu operasi 90 menit, pada daya 600 watt, laju alir udara 0,8 lpm, jarak antara anoda (zona plasma) dan injektor udara katoda sebesar 2 cm, menggunakan larutan elektrolit 0,007 M K₂SO₄ dan 0,011 M KH₂PO₄, dengan penambahan aditif ion Fe²⁺ sebesar 30 ppm, dan penggunaan elektroda Stainless Steel-316 (SS-316).

---

Plants can efficiently absorb nitrogen when it is in a fixed form, such as nitrate and ammonia in fertilizers. Air Plasma Electrolysis can be utilized in the production of liquid nitrate fertilizer using air injected through the cathode into the plasma zone. This study aims to obtain an optimum liquid nitrate fertilizer product from a prototype nitrate fertilizer production device with air injection at the cathode and to determine its operating conditions. The research is conducted in a batch reactor, with variations in power (400, 500, 600 watts), air flow rate (0; 0.4; 0.6; 0.8; 1; 1.2 lpm), distance between the anode (plasma zone) and cathode injector (1 cm, 2 cm, 3 cm), electrolyte composition (0.01 M K2HPO4/0.006 M K2SO4; 0.011 M K2HPO4/0.007 M K2SO4; 0.018 M K2HPO4/0.007 M K2SO4; 0.011 M K2HPO4/0.008 M K2SO4; and 0.018 M K2HPO4/0.008 M K2SO4), operating temperature (25°C – 50°C and 50°C), and the addition of Fe²⁺ additive (10 ppm, 20 ppm, 30 ppm). The optimum nitrate production is 1727.2 ppm with a specific energy of 5.82 kJ/mmol, anode erosion of 0.06 g, within an operating time of 90 minutes, at a power of 600 watts, air flow rate of 0.8 lpm, a distance between the anode (plasma zone) and cathode air injector of 2 cm, using an electrolyte solution of 0.007 M K₂SO₄ and 0.011 M KH₂PO₄, with the addition of Fe²⁺ ion additive at 30 ppm, and using Stainless Steel-316 (SS-316) electrodes."

"Nitrogen merupakan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah paling besar untuk membantu pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kandungan nitrogen melimpah di atmosfer sebesar 78%, namun bersifat inert dan tidak dapat diserap oleh tanaman secara langsung. Sehingga, pemupukan penting dilakukan untuk meningkatkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Teknologi elektrolisis plasma udara merupakan teknologi ramah lingkungan yang dapat menginisiasi berbagai reaksi termasuk reaksi fiksasi nitrogen dari udara menjadi pupuk nitrat cair dengan dihasilkannya spesies reaktif, seperti radikal OH. Bahan baku berupa udara yang tersedia secara bebas. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui proses pembuatan pupuk nitrat cair melalui metode elektrolisis plasma dengan pengaruh komposisi larutan elektrolit, besar daya, dan laju alir udara. Metode ini dilakukan pada reaktor batch menggunakan kombinasi elektrolit K2HPO4 dan K2SO4 dengan variasi konsentrasi 0,01 M; 0,02 M, laju alir udara 0,1 lpm; 0,2 lpm; 0,4 lpm; 0,6 lpm; 0,8 lpm; 0,9 lpm; dan daya 500 watt; 600 watt; 700 watt. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semakin kecil konduktivitas larutan elektrolit, semakin besar daya, dan semakin besar laju alir udara akan meningkatkan produk nitrat yang dihasilkan. Penelitian ini terbukti dapat menghasilkan nitrat tertinggi sebesar 2213,5 ppm pada daya 700 Watt, laju alir udara 0,8 lpm, dan menggunakan larutan elektrolit kombinasi 0,01 M K2HPO4 dan 0,01 M K2SO4 dengan konsumsi energi spesifiknya 23,53 kJ/mmol.

---

Nitrogen is the nutrient needed by plants in the greatest amount to help plant growth and development. Nitrogen content is abundant in the atmosphere by 78%, but it is inert and can not be absorbed by plants directly. Thus, fertilization is important to increase the availability of nutrients for plants. Air plasma electrolysis technology is an environmentally friendly technology that can initiate various reactions including nitrogen fixation reaction from the air into liquid nitrate fertilizer with the production of reactive species, such as OH radicals. The raw materials in the form of air freely available.

This research aims to determine the process of making liquid nitrate fertilizer through the plasma electrolysis method with the influence of the composition of the electrolyte solution, the amount of power, and the air flow rate. This method is carried out on a batch reactor using a combination of K2HPO4 and K2SO4 electrolytes with variations in concentrations of 0.01 M; 0.02 M, air flow rates of 0.1 lpm; 0.2 lpm; 0.4 lpm; 0.6 lpm; 0.8 lpm; 0.9 lpm; and powers of 500 watts; 600 watts; 700 watts.

The results of this research show that the smaller conductivity of the electrolyte solution, the greater the power, and the greater the airflow rate will increase the resulting nitrate product. This research has proven can significantly produce the highest nitrate of 2213.5 ppm at 700 Watt power, an airflow rate of 0.8 lpm, and using a combination of 0.01 M K2HPO4 and 0.01 M K2SO4 electrolyte solution with specific energy consumption of 23.53 kJ / mmol. "

"Sintesis pupuk cair nitrat melalui degradasi limbah cair amonia merupakan terobosan teknologi pengolahan limbah yang sangat menjanjikan karena dapat mengatasi permasalahan limbah yang mengandung amonia dan menghasilkan produk pupuk cair nitrat yang membantu memenuhi kebutuhan unsur hara tanaman yaitu nitrogen, dimana nitrogen sangat mudah diserap oleh tanaman dalam bentuk nitrat (NO3-). Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh konsentrasi awal limbah, daya, laju injeksi udara, dan posisi pembentukan plasma terhadap degradasi limbah amonia, produksi nitrat, energi spesifik, dan ketergerusan anoda dengan metode elektrolisis plasma. Teknologi elektrolisis plasma dapat menghasilkan banyak radikal aktif OH sehingga efektif untuk mendegradasi berbagai komponen limbah dengan konsumsi energi yang lebih rendah. Alat yang digunakan dilengkapi dengan sistem pengontrolan otomatis untuk memudahkan pengontrolan dan mendapatkan hasil lebih akurat. Limbah yang digunakan yaitu limbah sintetis amonia dengan elektrolit KOH dan terdapat tambahan injeksi udara di zona plasma. Hasil tertinggi yang diperoleh dari penelitian ini dengan kondisi yaitu dilakukan pada plasma anodik, tegangan 950 V, arus 0,3 A, dan konsentrasi awal amonia 300 ppm. Hasil yang diperoleh yaitu degradasi amonia mencapai 57,23% atau 14,65 mmol dan energi spesifik sebesar 140,57 kJ/mmol, sedangkan untuk produksi nitrat mencapai 1334 ppm atau 27,97 mmol dan energi spesifik sebesar 55,03 kJ/mmol, dengan ketergerusan anoda yaitu 0,52 g.

---

The synthesis of liquid nitrate fertilizer through the degradation of ammonia liquid waste is a very promising breakthrough in waste treatment technology because it can overcome the problem of waste containing ammonia and produce nitrate liquid fertilizer products that help meet the needs of plant nutrients, namely nitrogen, where nitrogen is very easily absorbed by plants in the form of nitrate (NO3-). The purpose of this study was to determine the effect of initial effluent concentration, power, air injection rate, and plasma formation position on the degradation of ammonia effluent, nitrate production, specific energy, and anode erodibility by plasma electrolysis method. Plasma electrolysis technology can produce a lot of active OH radicals so it is effective for degrading various waste components with lower energy consumption. The tool used is equipped with an automatic control system to make it easier to control and get more accurate results. The waste used is ammonia synthetic waste with KOH electrolyte and there is additional air injection in the plasma zone. The highest results obtained from this study were carried out on anodic plasma, voltage of 950 V, current of 0.3 A, and initial concentration of ammonia at 300 ppm. The results obtained were ammonia degradation reached 57.23% or 14.65 mmol and specific energy was 140.57 kJ/mmol, while for nitrate production it reached 1334 ppm or 27.97 mmol and specific energy was 55.03 kJ/mmol, with anode erodibility of 0.52 g."

"Amonia dan nitrat merupakan senyawa yang banyak digunakan dalam berbagai industri. Elektrolisis plasma merupakan salah satu metode sintesis amonia dan nitrat yang menjanjikan karena memiliki kelebihan yaitu tidak menghasilkan emisi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh bahan elektroda, laju alir udara, pH dan efek aditif metanol terhadap sintesis amonia nitrat melalui proses elektrolisis plasma. Penelitian dilakukan dengan reaktor 1,2 L dan trap cell 500 ml menggunakan variasi bahan elektroda stainless steel dan tungsten, laju injeksi udara 0,4 lpm, 0,6 lpm, 0,8 lpm, dan 1 lpm, variasi pH larutan reaktor 3, 3,5, dan 4 serta penambahan aditif metanol 0%v/v dan 4%v/v dengan elektrolit K₂SO₄ 0,02 M.  Pada penelitian ini, didapatkan hasil nitrat dan ketahanan erosi yang lebih baik oleh elektroda stainless steel dibandingkan tungsten yaitu 4,9 mmol nitrat dan 0,12 gram dalam waktu 30 menit. Laju alir injeksi udara didapatkan titik optimum untuk produksi amonia adalah 0,6 lpm sedangkan untuk nitrat 0,8 lpm, pH larutan reaktor yang semakin asam menghasilkan amonia yang lebih besar sedangkan untuk nitrat memiliki titik optimum di pH 3,5, dan penambahan aditif metanol menghasilkan amonia yang lebih besar sedangkan nitrat yang terproduksi menurun.

---

Ammonia and nitrate is a compound that is widely used in various industries. Plasma electrolysis is a promising method of ammonia and nitrate synthesis because it has the advantage of not producing emissions. This study aims to determine how the effect of electrode material, air flow rate, pH and methanol additive effect on the synthesis of ammonia nitrate through plasma electrolysis process. The study was conducted with a 1.2 L reactor and a 500 ml trap cell using a variety of stainless steel and tungsten electrode materials, air injection rates of 0.4 lpm, 0.6 lpm, 0.8 lpm and 1 lpm, variations in reactor solution pH 3, 3.5, and 4 as well as the addition of 0%v/v and 4%v/v methanol additives with 0.02 M K₂SO₄ electrolyte. In this study, the results of nitrate and erosion resistance were better by stainless steel electrodes than tungsten, namely 4.9 mmol nitrate and 0.12 gram in 30 minutes. The air injection flow rate obtained the optimum point for ammonia production was 0.6 lpm while for nitrate 0.8 lpm, the more acidic the pH of the reactor solution, the greater the ammonia while for nitrate it had an optimum point at pH 3.5, and the addition of methanol additives produced ammonia which is greater while the nitrate produced decreases."

"The qualities of the treated final effluents of a wastewater treatment plant located in a rural community of the Esaterm Cape Province of South Africa were assessed over the duration of 12 months...."

"ABSTRAKKesuburan tanah menjadi suatu hal yang harus dipertahankan atau bahkan ditingkatkan. Salah satu unsur hara yang paling penting adalah Nitrogen (N). Ketersediaan unsur nitrogen di bumi sangatlah melimpah dimana kandungannya mencapai 78% dalam wujud gas, namun belum bisa langsung dimanfaatkan karena sulit untuk memecah ikatan N2 menjadi nitrogen sederhana. Elektrolisis plasma udara (EPU) merupakan teknologi yang sangat efektif dalam menghasilkan senyawa radikal yang dapat membentuk senyawa nitrat dan memiliki kinerja yang lebih baik, ramah lingkungan, dan mudah diaplikasi dalam skala kecil. Penelitian ini menggunakan dua elektrolit yaitu K2SO4 dan elektrolit campuran antara K2HPO4 dan K2SO4. Selanjutnya diujikan pada tanaman cabai, tomat, dan sawi untuk melihat kinjera pupuk. Konsentrasi pupuk Nitrat yang dihasilkan divariasikan pada 100, 200, dan 300 ppm. Proses ini dilakukan pada kondisi operasi daya 700 watt dengan laju alir udara 0,8 L/min. Konsentrasi nitrat yang terbentuk diuji secara kuantitatif menggunakan metode spektrofotometri UV-Vis. Hasil penelitian ini menunjukkan semakin tinggi tegangan proses yang digunakan untuk mencapai daya tertentu, maka sintesis nitrat akan semakin tinggi. Nitrat tertinggi yang terbentuk adalah 2213 ppm pada larutan elektrolit campuran 0,01 M K2SO4 dengan 0,01 M K2HPO4 pada daya 700 watt, laju alir udara 0,8 lpm, kedalaman anoda 1,5 cm, selama 30 menit proses. Pemberian pupuk cair nitrat dengan metode EPU ini menunjukkan hasil yang lebih baik dibandingkan tanpa pupuk maupun dengan pupuk komersial (KNO3). Dari ketiga tanaman yang diteliti, tanaman cabai menunjukkan persentasi peningkatan tertinggi untuk penambahan pupuk cair nitrat dengan metode EPU. Dosis optimum setiap tanamannya adalah tanaman cabai 100 ppm, tomat 200 ppm, dan tanaman sawi hijau 200 ppm. "

"Tanah adalah benda alam yang tersusun atas padatan (mineral dan bahan organik) , cairan dan gas yang menempati permukaan daratan dan dicirikan oleh hoeizon-horizon atau lapisan - lapisan yang dapat dibedakan dari bahan asalnya sebagai hasil dari proses penambahan, penghilangan, pemindahan dan transformasi energi dan materi, yang memiliki kemampuan mendukung tanaman berakar di dalam lingkungan alami (soil survey staff 1998)...."