Perubahan Entalpi Standar dan Aplikasinya

A.    Perubahan Entalpi Standar

Entalpi merupakan besaran fisis yang nilainya dipengaruhi oleh jumlah dan wujud zat, serta dipengaruhi oleh lingkungan (suhu dan tekanan).

Letusan Gunung

Gunung meletus, terjadi akibat endapan magma di dalam perut bumi yang didorong keluar oleh gas yang bertekanan tinggi.

Hujan Asam

.

Pengertian hujam asam adalah air hujan yang mempunyai pH di bawah 5,6. Proses terjadinya hujan asam hampir sama dengan pemanasan global. Dampak dari hujan asam bagi kehidupan akan merusak ekosistem dan kesehatan manusia. Untuk lebih detail tentang hujan asam seperti penyebab hujan asam dan seabgainya, ikuti terus artikel ini. Pak guru akan menjelaskannya secara detail.

 Sejarah hujan asam.

Tahun 1800an di Inggris terjadi revolusi besar-besaran dalam bida industri. Dampak dari revolusi industry tersebut menyebabkan kota Manchester tertutupi oleh asap. Yakni karena penggunaan batu bara dan minyak bumi yang berlebihan. Pada waktu tersebut belum ditemukan teknologi untuk mengurangi gas yang keluar dari aktivitas pabrik dan lainnya. Di Inggris pada waktu itu sudah ditemukan kendaraan dan mesin untuk memudahkan aktivitas manusia. Oleh karena itu rakyat Inggris pastinya sangat senang. Akan tetapi lupa dengan dampak dari revolusi yang besar-besaran tersebut.

Penemu dari hujan asam di kota Manchester, Inggris ialah Robert Angus Smith. Ia menemukan hubungan dari polusi udara dengan hujan asam. Dari penelitiannya, Robert berkesimpulan bahwa dampak dari hujan asam akan menghancurkan alam secara perlahan.

Penyebab hujan asam.

Penyebab hujan asam berasal dari dua aktivitas yaitu: aktivitas manusia dan aktivitas alam. Aktivitas manusia karena penggunaan batu bara dan minyak bumi.

1. penyebab hujan asam dari aktivitas manusia;

a. asap kendaraan bermotor;

b. asam hasil pabrik;

c. asam dari pembangkit listrik yang menggunakan batubara.

2. penyebab hujan asam dari aktivitas alam:

a. aktivitas gunung berapi yang mengeluarkan asap seperti belerang.

b. proses biologis yang terjadi di danau, laut, dan tanah.

Yang paling banyak berkontribusi dalam hujan asam adalah aktivitas manusia.

Proses terjadinya hujan asam.

Berikut proses terjadinya hujan asam secara ilmiah:

 

Asap kendaraan atau asap pabrik terdapat zat belerang dan gas nitrogen yang nantinya bereaksi dengan  oksigen yang berada di udara. Reaksi tersebut menghasilkan nitrogen oksidan dan sulfur dioksida. Zat tersebut akan terbawa ke atmosfer yang akan bereaksi lagi dengan titik air di awan. Reksi tersebut menghasilkan asam nitrat dan asam sulfat. Kedua jenis azam tersebut sangat mudah bercampur dan larut dengan air hujan. Sehingga air hujan yang jatuh ke permukaan bumi sudah memiliki pH yang rendah atau asam.

Dampak hujan asam bagi kehidupan.

1. tingkat kesuburan tanah menurun karena kandungan asam yang berlebih.

2. ikan dan plankton sebagai sumber makanan ikan akan mati karena air memiliki tingkan keasaman yang tinggi. Air dan plankton tidak bisa hidup dengan tingkat keasaman tertentu.

3. proses fotosintesis pada tumbuhan terganggu sehingga tumbuhan banyak yang mati dan pertumbuhannya terhambat.

4. kematian pada hewan dan terlambatnya pertumbuhan hewan. Hewan di alam minum air yang asam sehingga merusak pencernaan dan akan menimbulkan kanker pada hewan.

5. jika air minum sudah terkontaminasi dengan air hujan asam akan menyebabkan sejumlah penyakit seperti kanker dan masalah lainnya.

6. Menyebabkan korosi pada berbagai logam khususnya yang mudah korosi atau karatan adalah besi. Misalnya pada jembatan yang terbuat dari besi akan berbahaya akibat karatan sehingga bisa roboh.
7. Tumbuhan yang terkena hujan asam dalam jumlah yang tinggi bisa menjadi layu dan pada akhirnya mati.
8. Air danau yang semakin asam karena hujan asam dapat menyebabkan ikan menjadi mati karena tidak bisa bertahan hidup. 

Demikianlah penjelasan yang pak guru sampaikan mengenai pengertian hujan asam, proses terjadinya, sejarah hujan asam, dan dampak hujan asam bagi kehidupan kita. Semoga bermanfaat.

Dampak dan Upaya Pencegahan Hujan Asam

1. Dampak Hujan Asam

Kandungan asam dalam hujan menyebabkan hujan memiliki sifat sama seperti larutan asam pada umumnya. Asam yang ada dalam hujan asam merupakan asam kuat. Setelah mempelajari tentang sifat asam, dapatkah kamu memperkirakan dampak apa yang dapat ditimbulkan jika hujan asam terjadi di suatu wilayah?

Secara alami hujan memang bersifat asam dengan pH antara 5,6 sampai 6,2 karena adanya kandungan CO₂ di udara. CO₂ di udara bereaksi dengan uap air membentuk asam lemah yaitu asam karbonat (H₂CO₃). Namun keasaman yang disebabkan oleh H₂CO₃ ini dianggap normal karena jenis asam ini bermanfaat membantu melarutkan mineral tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.  Berbeda dengan kandungan H₂SO₄ dan HNO₃ yang merupakan asam kuat yang dapat merusak jaringan hidup. Berikut beberapa dampak dari hujan asam terhadap lingkungan dan makhluk hidup :

1. Hujan asam dengan kadar keasaman tinggi dapat menyebabkan gangguan pernapasan pada manusia. Kabut yang mengandung asam sulfat bersama-sama dengan udara terhisap dan masuk ke dalam saluran pernapasan manusia dapat merusak paru-paru.

2. Menyebabkan korosi dan merusak bangunan

Hujan asam dapat mempercepat proses korosi. Proses korosi (perkaratan) dapat terjadi pada beberapa material dari logam.  Korosi adalah peristiwa perusakan logam akibat terjadinya reaksi kimia antara logam dengan lingkungan yang menghasilkan produk yang tidak diinginkan. Lingkungan tersebut dapat berupa asam, basa, oksigen dalam udara, oksigen dalam air, atau zat kimia lainnya. Produk yang tidak diinginkan ini adalah karat. Ciri-ciri karat adalah berupa bercak coklat tua (lihat gambar 14a).

             

                               (a)                                                              (b)

Keberadaan karat ini sangat merugikan dan pada kondisi tertentu dapat mengancam keselamatan jiwa. Logam yang mengalami korosi ini biasanya akan menjadi rapuh dan keropos. Dan hal ini tentu sangat berbahaya jika yang mengalami korosi adalah jembatan dari besi. Jembatan lama kelamaan akan rapuh dan keropos. Untuk mencegah timbulnya korosi ini kita dapat melakukan beberapa cara salah satunya yaitu dengan pengecatan.

Selain korosi pada logam hujan asam juga dapat merusak bangunan terutama bangunan yang terbuat dari batuan (lihat gambar 14b) . Hal ini disebabkan karena hujan asam akan melarutkan kalsium karbonat dalam batuan tersebut dan membuatnya batuan menjadi mudah lapuk.

3. Tumbuhan menjadi layu, kering dan mati

Hujan asam yang larut bersama nutrisi di dalam tanah akan menyapu kandungan nutrisi dalam tanah sebelum tumbuhan sempat mempergunakannya untuk tumbuh. Zat kimia beracun seperti aluminium juga akan terlepas dan bercampur dengan nutrisi. Apabila nutrisi ini diserap oleh tumbuhan akan menghambat pertumbuhan dan mempercepat daun berguguran, kemudian tumbuhan akan terserang penyakit, kekeringan, dan mati.

4. Merusak ekosistem perairan

 

Hujan asam yang jatuh pada danau akan meningkatkan keasaman danau. Keasaman danau yang meningkat menyebabkan beberapa spesies biota air mati karena tidak mampu bertahan di lingkungan asam. Meskipun  ada beberapa spesies yang dapat bertahan hidup 

https://prodiipa.wordpress.com/kelas-vii/hujan-asam/e-upaya-pencegahan-dampak-hujan-asam/

https://berkelakar.wordpress.com/2014/12/17/mengenal-pengertian-penyebab-dan-dampak-hujan-asam/

https://www.academia.edu/4850782/Artikel_hujan_asam_Artikel_Hujan_Asam

DAMPAK PENCEMARAN UDARA TERHADAP LINGKUNGAN

Dampak Pencemaran Udara Terhadap Lingkungan

Pencemaran udara merupakan suatu kondisi kehadiran satu atau lebih substansi kimia, fisik atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Dengan kata lain, pencemaran udara dapat didefinisikan sebagai perusakan terhadap udara yang disebabkan oleh berbagai sumber yang dapat merusak bagi kesahatan makhluk hidup maupun benda mati. Pencemaran udara dapat bersumber dari berbagai macam, antara lain : asap kendaraan bermotor, asap pabrik, limbah indutri, limbah rumah tangga dan lain-lain.

Penyebab pencemaran udara di Indonesia sekitar lebih dari 70% merupakan hasil emisi kendaraan bermotor. Kendaraan bermotor mengeluarkan zat-zat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak negatif, baik terhadap kesehatan manusia maupun terhadap lingkungan, seperti timbal/timah hitam (Pb), suspended particulate matter(SPM), oksida nitrogen (NOx), hidrokarbon (HC), karbon monoksida (CO), dan oksida fotokimia (Ox). Kendaraan bermotor menyumbang hampir 100% timbal, 13-44% suspended particulate matter (SPM), 71-89% hidrokarbon, 34-73% NOx, dan hampir seluruh karbon monoksida (CO) ke udara Jakarta. Sumber utama debu berasal dari pembakaran sampah rumah tangga, di mana mencakup 41% dari sumber debu di Jakarta. Sektor industri merupakan sumber utama dari sulfur dioksida. Di tempat-tempat padat di Jakarta konsentrasi timbal bisa 100 kali dari ambang batas.

Penyebab Pencemaran Udara

Secara umum, terdapat 2 sumber atau penyebab pencemaran udara, yaitu pencemaran yang disebabkan oleh sumber alamiah (natural sources) misalnya akibat letusan gunung berapi, dan yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources) misalnya yang berasal dari transportasi, emisi pabrik, dan lain-lain.

Pencemaran udara dari sumber manusia seperti: Transportasi, Industri, Pembangkit listrik, Pembakaran (perapian, kompor, furnace, insinerator dengan berbagai jenis bahan bakar). Sedangkan yang bersumber dari alami seperti Gunung berapi, Rawa-rawa, Kebakaran hutan, Nitrifikasi dan denitrifikasi biologi. Sementara sumber lainnya dapat berupa transportasi amonia, kebocoran tangki klor, timbulan gas metana dari lahan uruk/tempat pembuangan akhir sampah, uap pelarut organik.

Zat penyebab pencemaran udara yang bersumber dari kegiatan manusia yaitu Karbon Monoksida (CO), Oksida Sulfur (SOx), Oksida Nitrogen (NOx), Partikulat, Hidrokarbon (HC), dan Oksida fotokimia, termasuk ozon. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi, polusi cahaya dan limbah pabrik yang menguap dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung dan lokal, maupuan regional serta global.

Pencemar udara dibedakan menjadi dua yaitu:
a. Pencemaran primer yaitu substansi pencemar yang ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. Karbon monoksida adalah salah satu contoh pencemar udara primer karena ia merupakan hasil dari pembakaran.
b. Pencemaran sekunder yaitu substansi pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer. Pembentukan ozon dalam asap fotokimia adalah sebuah contoh dari pencemaran udara sekunder.

Atmosfer merupakan sebuah sistem yang kompleks, dinamik, dan rapuh. Belakangan ini pertumbuhan keprihatinan akan efek dari emisi polusi udara dalam konteks global dan hubungannya dengan pemanasan global (global warming) dan deplesi ozon di stratosfer semakin meningkat.

Pencemaran udara disebabkan oleh beberapa zat pencemar yang masing-masing zat memiliki bahaya yang dapat berujung pada kematian manusia. Bahaya dari masing-masing zat tersebut antara lain:

• Gas CO / Karbon Monoksida. Asap kendaraan merupakan sumber utama bagi karbon monoksida di berbagai perkotaan. Data mengungkapkan bahwa 60% pencemaran udara di Jakarta disebabkan karena benda bergerak atau transportasi umum yang berbahan bakar solar, terutama berasal dari Angkutan Umum. Formasi CO merupakan fungsi dari rasio kebutuhan udara dan bahan bakar dalam proses pembakaran di dalam ruang bakar mesin diesel. Percampuran yang baik antara udara dan bahan bakar terutama yang terjadi pada mesin-mesin yang menggunakan Turbocharge merupakan salah satu strategi untuk meminimalkan emisi CO. Karbon monoksida yang meningkat di berbagai perkotaan dapat mengakibatkan turunnya berat janin dan meningkatkan jumlah kematian bayi serta kerusakan otak. Karena itu strategi penurunan kadar karbon monoksida akan tergantung pada pengendalian emisi seperti pengggunaan bahan katalis yang mengubah bahan karbon monoksida menjadi karbon dioksida dan penggunaan bahan bakar terbarukan yang rendah polusi bagi kendaraan bermotor. Karbon monoksida adalah gas yang bersifat membunuh makhluk hidup termasuk manusia. Zat gas CO ini akan mengganggu pengikatan oksigen pada darah karena CO lebih mudah terikat oleh darah dibandingkan dengan oksigen dan gas-gas lainnya. Pada kasus darah yang tercemar karbon monoksida dalam kadar 70% hingga 80% dapat menyebabkan kematian.
• Gas CO2 / Karbon Dioksida. Karbon dioksida adalah zat gas yang mampu meningkatkan suhu pada suatu lingkungan sekitar kita yang disebut juga sebagai efek rumah kaca. Dengan begitu maka temperatur udara di daerah yang tercemar CO2 itu akan naik dan otomatis suhunya menjadi semakin panas dari waktu ke waktu seperti di wilayah DKI Jakarta. Hal ini disebabkan karena CO2 akan berkonsentrasi dengan jasad renik, debu, dan titik-titik air yang membentuk awan yang dapat ditembus cahaya matahari namun tidak dapat melepaskan panas ke luar awan tersebut. Keadaan seperti itu mirip dengan kondisi rumah kaca tanpa AC dan fentilasi udara yang cukup.
• Gas NO dan NO2. Sampai tahun 1999 NOx yang berasal dari alat transportasi laut di Jepang menyumbangkan 38% dari total emisi NOx (25.000 ton/tahun). NOx terbentuk atas tiga fungsi yaitu Suhu (T), Waktu Reaksi (t), dan konsentrasi Oksigen (O2) atau NOx = f (T, t, O2). Secara teoritis ada 3 teori yang mengemukakan terbentuknya NOx, yaitu:
  1) Thermal NOx (Extended Zeldovich Mechanism) Proses ini disebabkan gas nitrogen yang beroksidasi pada suhu tinggi pada ruang bakar (>1800 K). Thermal NOx ini didominasi oleh emisi NO (NOx = NO + NO2).
  2) Prompt Nox Formasi NOx ini akan terbentuk cepat pada zona pembakaran.
  3) Fuel Nox NOx formasi ini terbentuk karena kandungan N dalam bahan bakar. Kira-kira 90% dari emisi NOx adalah disebabkan proses thermal NOx, dan tercatat bahwa dengan penggunaan HFO (Heavy Fuel Oil), bahan bakar yang biasa digunakan di kapal, menyumbangkan emisi NOx sebesar 20-30%. Nitrogen oksida yang ada di udara yang dihirup oleh manusia dapat menyebabkan kerusakan paru-paru. Setelah bereaksi dengan atmosfir zat ini membentuk partikel-partikel nitrat yang amat halus yang dapat menembus bagian terdalam paru-paru. Gas-gas di atas akan dapat menimbulkan gangguan pada saluran pernapasan dari mulai yang ringan hingga yang berat.

Dampak Pencemaran Udara

• Dari segi kesehatan dampak pencemaran udara oleh debu bisa menyebabkan penyakit paru-paru (bronchitis) serta penyakit saluran pernapasan lainnya. Sedangkan dampak pencemar udara oleh zat kimia seperti Karbon Monoksida bisa menyebabkan gangguan kesehatan pada hemoglobin (metaloproteinpengangkut oksigen yang mengandung besi dalam sel darah merah). 5 Substansi pencemar yang terdapat di udara dapat masuk ke dalam tubuh melalui sistem pernapasan. Jauhnya penetrasi zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikulat berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru-paru, zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh. Di Indonesia, kendaraan bermotor merupakan sumber utama polusi udara di perkotaan. Menurut World Bank, dalam kurun waktu 6 tahun sejak 1995 hingga 2001 terdapat pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor di Indonesia sebesar hampir 100%. Sebagian besar kendaraan bermotor itu menghasilkan emisi gas buang yang buruk, baik akibat perawatan yang kurang memadai ataupun dari penggunaan bahan bakar dengan kualitas kurang baik (misal: kadar timbal/Pb yang tinggi). World Bank juga menempatkan Jakarta menjadi salah satu kota dengan kadar polutan/partikulat tertinggi setelah Beijing, New Delhi dan Mexico City. Polusi udara yang terjadi sangat berpotensi menggangu kesehatan. Menurut perhitungan kasar dari World Bank tahun 1994 dengan mengambil contoh kasus kota Jakarta, jika konsentrasi partikulat (PM) dapat diturunkan sesuai standar WHO, diperkirakan akan terjadi penurunan tiap tahunnya: 1400 kasus kematian bayi prematur; 2000 kasus rawat di RS, 49.000 kunjungan ke gawat darurat; 600.000 serangan asma; 124.000 kasus bronchitis pada anak; 31 juta gejala penyakit saluran pernapasan serta peningkatan efisiensi 7.6 juta hari kerja yang hilang akibat penyakit saluran pernapasan – suatu jumlah yang sangat signifikan dari sudut pandang kesehatan masyarakat. Dari sisi ekonomi pembiayaan kesehatan (health cost) akibat polusi udara di Jakarta diperkirakan mencapai hampir 220 juta dolar pada tahun 1999.
• Dari segi ekonomi dampak pencemaran udara yaitu dengan hasil kajian Bank Dunia menemukan dampak ekonomi akibat pencemaran udara di Indonesia sebesar Rp 1,8 trilyun yang pada 2015 akan mencapai Rp 4,3 trilyun.
• Dari segi sosial. Orang-orang sudah tidak dapat menikmati udara sehat lagi, setiap hari harus bertemu dengan asap, aktifitas sosial juga terhambat dan lain-lain.
• Dari segi pendidikan pencemaran udara dapat mempengaruhi tingkat belajar para pelajar, mereka terhambat dalam hal berfikir dan juga dalam menyelesaikan suatu permasalahan.
• Dari segi pertanian dan perkebunan pencemaran udara juga sangat perpengaruh, kurangnya lahan hijau yang menjadi tempat pohon-pohon untuk melakukan proses fotosintesis karena Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam menjadikan sirkulasi udara kita berkurang, dan mejadika udara kotor dan tidak baik untuk kita hirup.
• Hujan asam pH normal air hujan adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lai: mempengaruhi kualitas air permukaan, merusak tanaman, melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga mempengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan, bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan
• Efek rumah kaca Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global. Dampak dari pemanasan global tersbut antara lain: pencairan es di kutub bumi, yang berefek naiknya permukaan air laut, perubahan iklim regional dan global, perubahan siklus hidup flora dan fauna
• Kerusakan lapisan ozon Lapisan ozon yang berada di stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada lapisan ozon. Kerusakan lapisan ozon menyebabkan sinar UV-B matahari tidak terfilter dan dapat mengakibatkan kanker kulit serta penyakit pada tanaman.

http://www.lingkunganhidup.co/pencemaran-udara-sebab-dan-dampaknya/