OZON

Ozon terdiri dari tiga molekul oksigen dan amat berbahaya pada kesehatan manusia. Secara alamiah, ozon dihasilkan melalui percampuran cahaya ultraviolet dengan atmosfer bumi dan membentuk suatu lapisan ozon pada ketinggian 50 kilometer. Ozon pertama kali ditemukan oleh C F Schonbein pada tahun 1840. Penamaan ozon diambil dari bahasa yunani OZEIN yang berarti smell atau bau. Ozon dikenal sebagai gas yang tidak memiliki warna. Soret pada tahun 1867 mengumunkan bahwa ozon adalah sebuah molekul gas yang terdiri tiga buah atom oksigen.

Secara alamiah ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar Matahari. Chapman menjelaskan pembentukan ozon secara alamiah pada tahun 1930. Di mana ia menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dari pancaran sinar Matahari mampu menguraikan gas oksigen di udara bebas.

Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini kemudian dikenal dengan nama photolysis. Lalu atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Ozon yang terdapat pada lapisan stratosphere yang kita kenal dengan nama ozone layer (lapisan ozon) adalah ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah photolysis ini.

Proses semacam ini terjadi pula pada smog (kabut) yang banyak kita dapati di kota-kota besar seperti Jakarta, yang sarat dengan polusi udara. Gas NOx dan hydrocarbon dari asap buangan kendaraan bermotor dan berbagai kegiatan industri, merupakan sumber pembawa terbentuknya ozon.

Selain proses alamiah, ozon juga dapat dibuat dengan mempergunakan peralatan antara lain dengan metode electrical discharge dan sinar radioaktif. Pembuatan ozon dengan electrical discharge pertama kali dilakukan oleh Siemens pada tahun 1857 dengan mempergunakan metode dielectric barrier discharge.

Pembentukan ozon dengan electrical discharge ini secara prinsip sangat mudah. Prinsip ini dijelaskan oleh Devins pada tahun 1956. Ia menjelaskan bahwa tumbukan dari electron yang dihasilkan oleh electrical discharge dengan molekul oksigen menghasilkan dua buah atom oksigen.Selanjutnya atom oksigen ini secara alamiah bertumbukan kembali dengan molekul oksigen di sekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Dewasa ini, metode electrical discharge merupakan metode yang paling banyak dipergunakan dalam pembuatan ozon diberbagai kegiatan industry.

Mekanisme reaksi fotokimia berperan dalam peningkatan jumlah ozon di lapisan stratosfer. Sinar matahari mengenai molekul oksigen di statosfer dan memecahkannya secara fotolisis menghasilkan dua atom oksigen radikal. Atom oksigen radikal ini kemudian bereaksi dengan molekul oksigen yang masih tersisa menghasilkan ozon. Siklus pembentukan ozon ini kemudian disebut sebagai siklus oksigen-ozon. Reaksinya seperti berikut:

O 2 + hv ® 2 O .

(panjang gelombang kurang dari 240 nm)

O . + O 2 ® O 3

Net : 3O 2 + hv ® 2O 3 (reaksi lambat)

Ozon di troposfer berasal 10 % dari transport ozon di stratosfer. Selain itu, sumber ozon di troposfer juga berasal dari aktivitas manusia dengan mekanisme yang sedikit berbeda dengan ozon di stratosfer.

Penelitian

Penelitian mengenai ozon di LAPAN berkaitan dengan penelitian dan pengembangan proses-proses fisika, kimia, dan dinamika ozon serta radiasi ultraviolet matahari.

Ozon total

Ozon total meliputi seluruh konsentrasi ozon yang ada di lapisan stratosfer maupun troposfer. Penelitian yang dilakukan oleh LAPAN menggunakan data ozon total yang berasal dari satelit.

 

 

 

Ozon permukaan

Ozon permukaan adalah ozon troposfer pada ketinggian paling bawah di permukaan bumi. Di troposfer ozon berperan sebagai gas rumah kaca sehingga dapat menyokong perubahan iklim. Pada konsentrasi tertentu, ozon di permukaan juga dapat berperan sebagai polutan. Penelitian mengenai ozon permukaan di LAPAN dilakukan menggunakan instrumen pengukur konsentrasi ozon permukaan yaitu monitor ozon.

Radiasi UV

Untuk memonitor adanya penipisan lapisan ozon di Indonesia, LAPAN melakukan pengamatan intensitas radiasi UV-A (315-400 nm) dan UV-B (280-315 nm) sebagai salah satu indikator kuantitas konsentrasi ozon. Peralatan yang digunakan adalah UV Pyranometer.

Lapisan ozon sebagai pelindung semua kehidupan. Kondisi ozon stratosfer secara global menurun 3% dalam kurun waktu 1980 ~ 2000. Di atas Antartika menipis 50 % pada musim dingin dan musim panas. Menipisnya lapisan ozon mengakibatkan ultra violet yang mencapai bumi meningkat. Meningkatnya radiasi ultra violet ini diketahui sangat berbahaya untuk mahluk hidup. Montreal protokol dan amandemennya yang membatasi penggunaan bahan kimia perusak ozon, memperlihatkan bahwa penipisan ozon tampak menjadi lebih lambat. Perubahan iklim juga akan mempunyai pengaruh seberapa cepat penipisan ozon akan pulih. Aura Untuk menjawab semua pertanyaan di atas, bisa dipelajari dari Aura yaitu satelit yang diluncurkan oleh EOS. Instrument yang dibawa oleh Aura mempelajari kimia atmosfer juga dinamikanya. Dari pengukuran dengan Aura memungkinkan kita untuk menginvestigasi pertanyaan-pertanyaan tentang trend ozon, perubahan kualitas udara dan keterkaitannya dengan perubahan iklim. (Sumber: Earth Observing System (EOS), Aura Atmospheric Chemistry, Godard Space Flight Center, NASA).

Kondisi Ozon global (dunia) dan ozon di Indonesia Data diperoleh dari OMI (Ozone Monitoring Instrument) yang dibawa oleh satelit Aura (Sumber: GES-DISC-DAAC). Kondisi ozon global dan Indonesia yang ditampilkan adalah ozon total yaitu kerapatan horizontal (jumlah molekul ozon per satuan luas). Satuan yang digunakan adalah DU (Dobson Unit) yang setara dengan 2.69 x 10 20 molekul/m 2 Ozon Global Ozon Indonesia Analisis dari kondisi ozon ini akan ditampilkan secara terpisah. Kontribusi LAPAN dalam penelitian ozon melalui Program SHADOZ (Southern Hemisphere ADditional OZonesondes) dilaksanakan melalui peluncuran ozonsonde secara rutin dan mengkoordinir peluncuran tambahan pada kasus-kasus dimana ada fenomena tertentu di atmosfer. Program ini didukung oleh 14 stasiun peluncuran ozonsonde di belahan bumi selatan yang rutin melakukan peluncuran ozonsonde secara simultan. Datanya dikumpulkan dalam pusat arsip data ozon secara internasional. Pada Desember 2004 data ozonsonde dari SHADOZ ini digunakan pula untuk validasi data ozon dari OMI (Ozone Monitoring Instrument) yang dibawa oleh satelit EOS-Aura. Stasiun pendukung kegiatan SHADOZ adalah: Heredia, Samoa, Ascension Island, Cotonou, Fiji, Irene, Kuala Lumpur, La Reunion, Malindi, Nairobi, Natal, Paramaribo, San Cristobal dan Watukosek.

Manfaat dari ozon

Pemanfaatan ozon telah dilakukan lebih dari seratus tahun yang lalu. Ozon pertama kali di pergunakan oleh Nies dari Prancis pada tahun 1906 untuk membersihkan air minum. Berawal dari kesuksesan Nies ini di berbagai negara Eropa penggunaan ozon untuk mengolah air minum berkembang pesat.

Di Asia, pemanfaatan ozon untuk mengolah air minum pertama kali dilakukan di Kota Amagasaki, Jepang, pada tahun 1973. Namun, pemanfaatan pada waktu masih terbatas hanya untuk menghilangkan bau. Di Amerika, pemanfaatan ozon termasuk lambat, ozon dipergunakan pertama kali pada pusat pengolahan air di Los Angeles pada tahun 1987.

Memasuki tahun 1990-an pemanfaatan ozon berkembang sangat pesat. Berbagai pemanfaatannya antara lain, ozon untuk pengolahan air minum dan air limbah, ozon untuk sterilisasi bahan makanan mentah, serta ozon untuk sterilisasi peralatan.

Luasnya ruang lingkup penggunaan ozon ini tidak terlepas dari sifat ozon yang dikenal memiliki sifat radikal (mudah bereaksi dengan senyawa disekitarnya) serta memiliki oksidasi potential 2.07 V. Ozon dengan kemampuan oksidasinya dapat menguraikan berbagai macam senyawa organik beracun yang terkandung dalam air limbah, seperti benzene, atrazine, dioxin (Daito, 2000), dan berbagai zat pewarna organik (Sugimoto, 2000).

Melalui proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macam microorganisma seperti bakteri Escherichia coli, Salmonella enteriditis, serta berbagai bakteri pathogen lainnya (Violle, 1929).

Ozon juga dapat dipergunakan untuk mengawetkan bahan mentah makanan seperti daging dan ikan dengan menghambat perkembangan jamur (Kuprianoff, 1953). Hal yang sama juga dipergunakan untuk menghambat perkembangan jamur (Botrytis cinerea) pada sayur-mayur dan buah-buahan (Barth, 1995).

Dalam bidang kedokteran ozon mulai banyak dipergunakan setelah ditemukannya alat penghasil ozon untuk sterilisasi kedokteran oleh J Hansler pada tahun 1957. Penggunaan ozon dalam bidang kedokteran antara lain adalah untuk mencuci peralatan kedokteran.

Ozon dapat pula dipergunakan untuk meperlancar jalannya aliran darah. Di Jepang penggunaan ozon sebagai salah satu metode untuk mencuci peralatan kedokteran telah mendapatkan pengesahan dari Departemen Kesehatan dan Kesejahteraan pada tahun 1995.

Akibat buruk dari ozon

Berdasarkan pengamatan lembaga NIOSH (1987), ozon dalam konsentrasi sekitar 24.5-36 ppm dapat meracuni berbagai macam binatang, seperti kucing, kelinci, dan marmot. Dilaporkan juga bahwa ozon dapat meracuni manusia bahkan bisa sampai membawa pada kematian apabila kita menghirup ozon dengan konsentrasi 50 ppm selama kurang lebih 1 jam.

Pesatnya pemakaian ozon dalam berbagai bidang industri dewasa ini mengharuskan kita untuk memperhatian akan efek buruk dari ozon ini.

Diberbagai negara maju, seperti Jerman, Jepang, AS, dan Swiss, batas kadar konsentrasi penggunaan ozon gas dalam berbagai kegiatan industri adalah 0.1 ppm (ILO, 1997). Sedangkan kadar ozon dalam air hingga 0.05 ppm tidak membahayakan tubuh manusia (Asbury, 1980).

Perlu kita ketahui bahwa, pada konsentrasi sekitar 0.02 ppm, keberadaan ozon dalam udara sudah dapat kita rasakan dari baunya.

Akibat lain adalah ozon yang terjadi dalam secara alamiah di dalam smog. Selain dapat mengganggu pernapasan kita, ozon di dalam smog akan bereaksi juga dengan berbagai gas hydrocarbon yang dihasilkan dari asap kendaraan bermotor dan asap pabrik. Reaksi dari ozon dengan gas hyrocarbon ini dilanjutkan dengan terbentuknya asam nitrat dan asam sulfate yang selanjutnya dapat menimbulkan hujan asam, yang selain membahayakan manusia juga dapat merusak berbagai ekosistem air.

Demikian pula halnya dengan penyimpanan ozon. Ozon, aktif species yang mempunyai sifat radikal ini, memerlukan juga perhatian khusus dalam penyimpanannya. Kadar 100 persen ozon pada suhu kamar mudah sekali meledak. Ozon akan aman disimpan pada suhu di bawah -183 oC dengan kadar ozon dalam campuran ozon dan oksigen dibawah 30 persen. Sekarang ozon kebanyakan disimpan dalam bentuk ozonized water atau ozonized ice.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan, disatu pihak ozon bagaikan kawan, karena sangat bermanfaat. Namun, di lain pihak ozon bagaikan lawan, karena akan merupakan racun yang mematikan apabila kita tidak memperhatikan tata cara, serta batas dan kadar dalam penggunaannya.

Iklan

About robiahadawiyah

IMPIAN,IMPIAN,DAN IMPIAN

Posted on Agustus 13, 2011, in Chocolates, KIMIA LINGKUNGAN. Bookmark the permalink. Tinggalkan komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: