Pengertian Amonium Nitrat, Rumus, Sifat, Manfaat, dan Contohnya

Amonium nitrat pada hakikatnya menjadi bagian daripada senyawa kimia berupa garam nitrat dari kation ammonium yang dituliskan dalam kimia dengan rumus NH₄NO₃ atau juga dapat ditulis sebagai N₂H₄O. Garam ini sendiri sejatinya memiliki kegunaan yang luas terutama dalam bidang pertanian.

Dimana setiap kandungan sifat nitrogen dalam garam ini membuatnya dapat berperan sebagai pupuk nitrogen tinggi. Meskipun beberapa waktu yang lalu bahan ini meledak dengan sangat dasyrat di Lebanon.

Amonium Nitrat

Diakui ataupun tidak, selain aplikasinya sebagai pupuk nitrogen, ammonia juga telah lama digunakan sebagai bahan peledak yang digunakan pada pertambangan. Alasannya karena senyawa ini memiliki sifat sifat yang unik sebagai garam sehingga dalam penerapan kimia, amonium nitrat juga dimanfaatkan dalam berbagai hal.

Selain dilakukan sintesis dalam skala laboratorium, produksi amonium nitrat juga telah dilakukan dengan skala besar pada industri melihat kebutuhan yang cukup tinggi akan bahan ini.

Pengertian Amonium Nitrat

Amonium nitrat adalah  garam nitrat berbentuk padatan kristal yang berwarna putih dan memiliki kelarutan yang tinggi dalam air. Amonium nitrat diperoleh melalui reaksi netralisasi asam nitrat (HNO₃) dengan basa amonia (NH₃).

Pengertian Ammonium Nitrat Menurut Para Ahli

Adapun definisi ammonium nitrat menurut para ahli, antara lain;

1. Sutrisno, Amonium nitrat adalah bagian daripada jenis zat kimia yang berbentuk seperti butiran pasir, tidak berbau, dan berwarna abu-abu sehingga bisa dipergunakan untuk pupuk anorganik (pupuk sintetis) sebagai penyuplai unsur nitrogen yang dibutuhkan .

Rumus Amonium Nitrat

Di alam, amonium nitrat dihasilkan oleh semua jenis tanaman melalui reaksi amonia dengan asam nitrat tersebut mengikuti persamaan berikut :

NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃

Seperti yang dapat dilihat pada gambar diatas, struktur dari amonium nitrat itu sendiri digambarkan sebagai ion amonium NH₄⁺ dengan muatan positif yang berikatan dengan ion nitrat NO₃^– yang bermuatan negatif melalui adanya ikatan ionik.

Dalam ion nitrat, terjadi delokalisasi elektron atau pergerakan elektron secara terus menerus karena adanya resonansi elektron. Hal ini menyebabkan struktur dari ion nitrat itu sendiri memiliki ikatan rangkap yang tidak terlokalisasi melainkan terus bergerak.

Kondisi tersebut menyebabkan struktur ion nitrat menjadi lebih stabil dan bermuatan -1 karena terdapat kelebihan elektron yang terdelokalisasi. Keberadaan ion amonium (NH₄⁺) berperan dalam menetralkan ion nitrat membentuk ikatan ionik diantara kedua ion tersebut.

Sifat Amonium Nitrat

Sebagai suatu senyawa kimia, amonium nitrat memiliki sifat kimia yang unik. Massa molekul dari amonium nitrat itu sendiri adalah 80.043 gram per mol dengan massa jenis 1.725 gram per centimeter kubik. Sifat termalnya memiliki titik leleh pada suhu 442.8K dan titik didihnya yang terdekomposisi pada suhu 483K.

Senyawa ini reaktif terhadap hidroksida dari logam alkali dimana dapat membentuk nitrat alkali dan amonia dalam reaksinya. Pada pemanasan suhu tinggi, amonium nitrat dapat terdekomposisi menjadi dinitrogen oksida (N₂O) dan air.

Senyawa ini juga dapat terpecah menjadi N₂, O₂, dan air sebagai produk sampingnya. Hal tersebut yang membuat amonium nitrat dimanfaatkan sebagai bahan peledak karena pemecahannya menghasilkan ledakan yang cukup kuat. Meskipun demikian, amonium nitrat secara umum tidak bersifat eksplosif atau tidak mudah meledak.

Senyawa ini harus dicampur dengan bahan eksplosif utama seperti azida untuk menghasilkan peledak yang sempurna.

Sifat fisik yang dimiliki oleh amonium nitrat yaitu berbentuk kristal padat berwarna putih atau abu abu dengan struktur kristal trigonal. Kelarutan kristal amonium nitrat dalam air juga cukup tinggi, yaitu pada suhu 20C memiliki kelarutan 150g/100mL dan kelarutannya meningkat pada kenaikan suhu.

Produksi Amonium Nitrat

Produksi amonium nitrat dalam skala besar dimulai pada tahun 1940-an ketika bahan tersebut digunakan sebagai amunisi dalam perang dunia II.

Produksi senyawa ini relatif sederhana yaitu hanya dengan mereaksikan gas amonia dengan asam nitrat untuk membentuk larutan yang pekat dan panas. Padatan amonium nitrat terbentuk ketika larutan amonium nitrat pekat dikristalkan.

Karena sifat dari amonium nitrat yang higroskopis atau mudah bereaksi serta menarik uap air di udara, maka amonium nitrat biasanya disimpan secara tertutup dalam gudang ber-AC atau dalam wadah yang tertutup. Produsen penghasil amonium nitrat biasanya melapisi senyawa padatan ini dengan senyawa lain sebagai anti-caking untuk mencegah terjadinya gumpalan dan menjadi lengket.

Pada pembuatannya, digunakan juga bahan aditif seperti mineral karbonat sebelum proses kristalisasi. Hal ini digunakan untuk mengurangi sifat eksplosif dari amonium nitrat, cara ini biasanya dilakukan untuk pembuatan amonium nitrat yang digunakan untuk aplikasi pupuk.

Penambahan aditif tersebut akan menurunkan konsentrasi nitrogen dalam campuran dan akan mempengaruhi sifat akhir dari senyawa yang terbentuk.

Manfaat dan Contoh Kegunaan Amonium Nitrat

Adapun untuk beragam macam kegunaan dalam amonium nitrat ini, antara lain;

1. Sebagai pupuk dalam bidang pertanian

Dalam bidang pertanian, amonium nitrat memiliki kegunaan utama yaitu sebagai pupuk. Amonium nitrat merupakan pupuk yang cukup populer karena senyawa ini memiliki kadar nitrogen yang sangat tinggi yaitu dimana setengah dalam bentuk nitrat dan setengah lainnya dalam bentuk amonium.

Bentuk nitrat memungkinkannya bergerak dengan mudah dalam air tanah menuju akar tanaman sehingga kadar nitrogen akan tersedia dengan mudah untuk diserap oleh tanaman. Fraksi amonium yang diserap oleh akar akan dikonversi menjadi nitrat oleh mikroorganisme tanah.

Sebagian besar petani sayur lebih memilih menggunakan sumber nutrisi tanaman atau pupuk dengan kandungan nitrat karena kemudahannya diserap oleh tanaman. Maka dari itu banyak petani yang memilih untuk menggunakan amonium nitrat sebagai pupuk pada tanamannya.

Selain itu, peternak hewan juga banyak yang menggunakan amonium nitrat untuk meningkatkan kesuburan rumput dan jerami. Pemilihan amonium nitrat dibandingkan pupuk urea yaitu karena tingkat volatilitas dari pupuk urea yang cukup tinggi ketika dibiarkan pada permukaan tanah dibandingkan pupuk amonium nitrat. Selain sebagai pupuk tanah, amonium nitrat juga dapat digunakan sebagai pupuk semprot untuk daun karena padatan amonium nitrat yang sangat mudah untuk dilarutkan dalam air.

Dalam penggunaannya sebagai pupuk, amonium nitrat juga dapat dicampurkan dengan produk pupuk lain. Meskipun demikian, pupuk amonium nitrat tidak dapat disimpan dalam waktu yang lama, hal itu karena tingkat kecenderungan dari senyawa amonium nitrat yang mudah menyerap air atau kelembaban dari udara karean sifat alaminya yang  higroskopis.

2. Sebagai bahan peledak

Selain sebagai pupuk, amonium nitrat juga memiliki kegunaan utama lainnya sebagai bahan peledak. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa awal mula senyawa ini diproduksi yaitu karena penggunaannya sebagai bahan peledak pada perang dunia II.

Penggunaannya sebagai bahan peledak didasarkan pada sifat kerapatan dari amonium nitrat yang rendah sehingga cocok untuk digunakan sebagai bahan peledak. Amonium nitrat didesain dengan bentuk berpori atau memiliki porositas yang tinggi sehingga dapat memungkinkan proses adsorpsi bahan bakar minyak dengan cepat.

Komponen utama dalam bahan peledak ini yaitu bahan bakar minyak yang disebut dengan Ammonium Nitrate Fuel Oil (ANFO). Bahan tersebut terdiri dari campuran 94% amonium nitrat dengan 6% bahan bakar minyak. Dalam campuran ini, amonium nitrat sebagai penyusun utama berfungsi sebagai zat pengoksidasi untuk bahan bakar yang digunakan.

Penggunaan ANFO dalam bahan peledak ini sangat efektif karena biaya yang cukup rendah dan stabilitasnya yang tinggi sehingga sangat efisien.

Bahan peledak yang diproduksi dengan bahan amonium nitrat saat ini banyak digunakan dalam industri pertambangan.

Selain itu, dengan biaya yang relatif cukup rendah dan ketersediaan bahan yang melimpah membuat amonium nitrat juga sering digunakan dalam bahan peledak improvisasi (IED) yang juga disebut sebagai bom rakitan. Bom amonium nitrat telah banyak disalah gunakan dan digunakan dalam beberapa peristiwa pengeboman yang pernah terjadi.

3. Kompres pendingin

Salah satu penggunaan lain dari amonium nitrat ini yaitu dalam bidang medis sebagai bahan kompres pendingin. Amonium nitrat digunakan dalam bungkusan dingin yang dapat digunakan untuk mematikan rasa secara instan pada daerah tertentu yang mengalami rasa sakit atau dapat juga digunakan untuk menghentikan pembengkakan pada suatu cedera.

Dalam pembuatannya, amonium nitrat dicampurkan dengan air pada bagian yang lain. Ketika dua bagian digabungkan menjadi satu, maka akan terjadi peresapan air ke dalam garam. Hal ini merupakan reaksi endotermik dimana telah kita ketahui bahwa endotermik merupakan reaksi yang menyerap panas dari lingkungan ke sistem dimana sistem yang dimaksud adalah material ini.

Dengan reaksi yang menyerap panas, maka daerah atau bagian yang dikompres akan dihisap panasnya ke dalam sistem kompres amonium nitrat sehingga dihasilkan suhu akhir menjadi lebih rendah.

Demikian artikel tentang pengertian amonium nitrat, strukturnya, sifat kimia/sifat fisiknya, proses produksi, serta contoh, dan manfaat dari amonium nitrat itu sendiri. Semoga melalui tulisan ini bisa memberikan wawasan serta pengatahuan bagi segenap pembaca sekalian.