Perusakan Ozon Karena CFC

Oleh Muhammad Falik Muntafa @H15-Falik

ABSTRAK

Ozon adalah suatu gas yang terdiri dari molekul – molekul ozon, setiap molekul ozon mempunyai tiga atom oksigen. Ozon di atmosfer berada di lapisan troposfer dan stratosfer. Konsentrasi ozon yang tinggi mengakibatkan gangguan kesehatan bagi manusia dan penurunan produksi pada tumbuhan. Peningkatan ozon di troposfer dapat diakibatkan oleh meningkatnya konsentrasi gas pencemar di udara seperti nitrogen oksida (NOx), karbon monoksida (CO), Volatile Organik Compounds (VOC), Metana (CH4). Fungsi ozon di Stratosfer adalah sebagai mantel penahanan sinar UV yang dipancarkan matahari, sehingga dapat melindungi bumi dari pancaran sinar UV. Akibat adanya polusi udara lapisan ozon menjadi semakin tipis, dan mengakibtakan bumi terasa panas.

Kata kuci: Freon, Ozon, CFC, Pemanasan Global, UV, atmosfer

PENDAHULUAN

Lapisan ozon adalah lapisan di atmosfer pada ketinggian 19 - 48 km (12 - 30 mil) di atas permukaan Bumi yang mengandung molekul-molekul ozon. Konsentrasi ozon di lapisan ini mencapai 10 ppm dan terbentuk akibat pengaruh sinar ultraviolet Matahari terhadap molekul-molekul oksigen. Peristiwa ini telah terjadi sejak berjuta-juta tahun yang lalu, tetapi campuran molekul-molekul nitrogen yang muncul di atmosfer menjaga konsentrasi ozon relatif stabil.

Ozon adalah gas beracun sehingga bila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya bila terhisap dan dapat merusak paru-paru. Sebaliknya, lapisan ozon di atmosfer melindungi kehidupan di Bumi karena ia melindunginya dari radiasi sinar ultraviolet yang dapat menyebabkan kanker. Oleh karena itu, para ilmuwan sangat khawatir ketika mereka menemukan bahwa bahan kimia chloro fluoro carbon (CFC) yang biasa digunakan sebagai media pendingin dan gas pendorong spray aerosol, memberikan ancaman terhadap lapisan ini. Bila dilepas ke atmosfer, zat yang mengandung klorin ini akan dipecah oleh sinar Matahari yang menyebabkan klorin dapat bereaksi dan menghancurkan molekul-molekul ozon. Setiap satu molekul CFC mampu menghancurkan hingga 100.000 molekul ozon. Oleh karena itu, penggunaan CFC dalam aerosol dilarang di Amerika Serikat dan negara-negara lain di dunia. Bahan-bahan kimia lain seperti bromin halokarbon, dan juga nitrogen oksida dari pupuk, juga dapat menyerang lapisan ozon.

Menipisnya lapisan ozon dalam atmosfer bagian atas diperkirakan menjadi penyebab meningkatnya penyakit kanker kulit dan katarak pada manusia, merusak tanaman pangan tertentu, memengaruhi plankton yang akan berakibat pada rantai makanan di laut, dan meningkatnya karbondioksida (lihat pemanasan global) akibat berkurangnya tanaman dan plankton. Sebaliknya, terlalu banyak ozon di bagian bawah atmosfer membantu terjadinya kabut campur asap, yang berkaitan dengan iritasi saluran pernapasan dan penyakit pernapasan akut bagi mereka yang menderita masalah kardiopulmoner.

PERMASALAHAN

CFC pada rengharum ruangan, pendingin pada ac kulkas dll. Ancaman yang diketahui terhadap keseimbangan ozon adalah kloroflorokarbon (CFC) yang mengakibatkan menipisnya lapisan ozon. CFC digunakan oleh masyarakat modern dengan cara yang tidak terkira banyaknya, misalnya dengan : AC,Kulkas,bahan dorong dalam penyembur (aerosol), diantaranya kaleng semprot untuk pengharum ruangan, penyemprot rambut atau parfum ,pembuatan busa,bahan pelarut terutama bagi kilang-kilang elektronik

Satu buah molekul CFC memiliki masa hidup 50 hingga 100 tahun dalam atmosfer sebelum dihapuskan. Dalam waktu kira-kira 5 tahun, CFC bergerak naik dengan perlahan ke dalam stratosfer (10 – 50 km). Molekul CFC terurai setelah bercampur dengan sinar UV, dan membebaskan atom KLORIN. Atom klorin ini berupaya memusnahkan ozon dan menghasilkan LUBANG OZON. Penipisan lapisan ozon akan menyebabkan lebih banyak sinar UV memasuki bumi.

PEMBAHASAN

Lapisan Ozon di stratosfer menyerap radiasi ultra-violet yang berbahaya dari matahari. Dengan bertambahnya bahan kimia buatan manusia yang mengandung senyawa khlorin dan bromin, akan ikut merusak molekul ozon pada lapisan ini. Teori pertama yang mendukung CFC sebagai perusak lapisan ozon di stratosfer dikemukakan pada tahun 1974 oleh Sherwood Rowland dan rekannya Mario Molina dari Universitas California.

Ozon adalah molekul dalam bentuk gas yang terjadi secara alami yang ditemukan pada atmosfer bumi. Molekul ini dapat menyerap panjang gelombang tertentu dari radiasi ultraviolet matahari sebelum mencapai permukaan bumi. Pada lapisan Stratosfer radiasi matahari memecah molekul gas yang mengandung khlorin atau bromin dan menghasilkan radikal Khlor dan Brom. Radikal-radikal khlorin dan bromin kemudian melalui reaksi berantai memecahkan ikatan gas-gas lain di atmosfer, termasuk ozon. Molekul-molekul ozon terpecah menjadi oksigen dan radikal oksigen. Dengan terjadinya reaksi ini akan mengurangi konsentrasi ozon di stratosfer. Semakin banyak senyawa yang mengandung Khlor dan Brom perusakan lapisan ozon semakin parah.

Penipisan lapisan ozon menimbulkan banyak ancaman terhadap kesehatan manusia dan kehidupan di bumi. Semakin menipisnya lapisan ozon stratosfer akan meningkatkan bahaya akibat radiasi ultraviolet yang mencapai permukaan bumi. Radiasi ultraviolet menimbulkan dampak pada manusia, hewan, tanaman dan bahan-bahan bangunan. Dampak ini akan semakin buruk bila kerusakan lapisan ozon terus berlangsung. Bila lapisan ozon menjadi tipis, permukaan bumi akan lebih terbuka terhadap radiasi UV-B yang mempunyai gelombang pendek sehingga akan merusak kehidupan. Untuk tiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan terjadi kenaikkan radiasi UV sebesar 20 persen. Radiasi UV-B dapat menyebabkan kerusakan pada mata, meluasnya penyakit infeksi serta pertambahan kasus kanker kulit. Demikian  juga vaksinasi terhadap sejumlah penyakit akan menjadi kurang berhasilguna. Dengan lebih banyak radiasi gelombang pendek UV-B maka akan memicu reaksi kimiawi di atmosfer bawah, yang dapat mengakibatkan penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun, terjadinya hujan asam dan berakibat naiknya gangguan saluran pernapasan.

Penipisan lapisan ozon menyebabkan banyak tanaman lambat pertumbuhannya dan sebagian mungkin akan menjadi kerdil, hasil sejumlah tanaman budidaya akan menurun dan hutan-hutan akan menjadi rusak. Di laut radiasi dengan intensitas tinggi akan merusak atau membunuh anak ikan, kepiting dan udang. Populasi plankton yang menjadi dasar dari jaringan makanan hewan laut dapat mengalami dampak buruk, sehingga menyebabkan pengaruh berantai untuk seluruh jaringan makanan hewan laut. Radiasi UV(ultra violet) akan menurunkan kemampuan sejumlah organisme dalam menyerap karbon dioksida yang merupakan salah satu gas rumah kaca, sehingga konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer akan meningkat yang menyebabkan pemanasan global.

Reaksi CFC dengan ozon (O₃)

          CFC adalah singkatan dari  Chloroflourocarbon yang terbentuk dari atom chlor, flour, dan carbon. Ketiga atom ini termasuk atom yang memiliki jumlah elektron valensi yang relatif kurang stabil atau mudah terikat oleh atom lainnya. Saat CFC telah menyebar ke lapisan ozon dan  sangat mudah dipecah dan kemudian bereaksi dengan ozon yang terbentuk dari tiga atom O (oksigen) yang juga akan terpecah bila ada daya tarik yang lebih kuat dari atom lain di luarnya. Reaksi kimia di antara atom-atom inilah yang akan menghasilkan molekul-molekul baru, mulai dari O₂, O, CO, CO₂, dan lain-lain. Jika 0₃ sudah terpecah, fungsinya sebagai filter radiasi matahari akan hilang.

Secara permanen ozon terbentuk dan rusak kembali di dalam daerah stratosfer dan sebagian kecil terbentuk pada daerah troposfer. Reaksi destruksi/perusakan ozon dan terbentuknya O₂ dapat berlangsung melalui dua jalan :

O + O₂ → 2O₂

O₃ + O₃ → 3O₂

            Ketika freon (CFC) terlepas ke atmosfer, maka molekul CFC akan terurai menjadi atom C sendiri yangsangat reaktif terhadap atom O (rumus molekul ozon adalah O₃). Ketika atom C dari pecahan freon bertemu dengan molekul O₃, maka atom C akan menarik satu atom O dari ozon, yang akan mengakibatkan  timbulnya karbon monoksida (CO) dan ozon menjadi oksigen biasa (O₂) karena kehilangan satu atom O-nya, ditambah lagi, ketika CO terbentuk, maka mereka akan menarik lagi satu atom O dari ozon-ozon (O₃) lain sehingga menciptakan CO₂, oleh karena itu ozon sebagai pelindung bumi dari sinar ultraviolet menjadi rusak, sementara CO₂ memiliki efek rumah kaca yang dapat menahan panas di bumi. Dengan demikian bumi akan menjadi semakin panas.

Kesimpulan

            Polusi udara karena freon dapat mengakibatkan kerusakan pada ozon, kerusakan pada ozon juga mengakibatkan pemanasan global atau efek rumah kaca karena terbentuknya senyawa banyak CO2 dalam udara yang mengakibatkan sinar UV mudah masuk ke bumi karena kurangnya O3 dan pantulan sinar UV dari bumi terpantulkan kembali oleh CO2.

Daftar Pustaka

Lazuardi.2003. Penipisan Lapisan Ozon dan Penanggulangannya. Pendidikan Science vol 27 no 3

Widowati dan Suntoyo. 2009. Upaya Mengurangi Penipisan Lapisan Ozon. Buana Sains vol 9 No 2

Mauliddah, Rizqiyah Akbar .2013 Mekanisme penipisan lapisan ozon oleh CFC.Ilmu Pengetahuan Alam.

http://rizqiyahakbarmauliddah.blogspot.com/2013/01/mekanisme-penipisan-lapisan-ozon-oleh.html

dilihat 11 Agustus 2018

Hidayat, Atep Afia dan M. Kholil. 2017. Kimia, Industri dan Teknologi Hijau. Jakarta: Pantona Media