MEKANISME
PERUSKAN OZON OLEH CFC
Assalamualaikum wr.wb.
CFC oh CFC.
Hari ini kita akan membahas tentang CFC yang mampu menipiskan ozon.
Selamat membaca ~~~~
Salah satu senyawa yang menyebabkan penipisan lapisan ozon adalah Klorofluorokarbon (CFC). Klorofluorokarbon atau yang lebih lumrah disebut CFC ini, adalah suatu senyawa organik yang hanya mengandung karbon, klorin, dan fluorin, yang diproduksi sebagai derivat volatil dari metana, etana, dan propana. Mereka juga dikenal dengan nama merek DuPont Freon.
Perwakilan kelompok senyawa ini yang paling umum adalah diklorodifluorometana
(R-12 atau Freon-12). Banyak CFC telah banyak digunakan sebagai refrigeran, propelan (dalam aplikasi aerosol), dan pelarut.
Karena CFC berkontribusi terhadap penipisan ozon di atmosfer atas, pembuatan senyawa tersebut telah dihapuskan di
bawah Protokol Montreal, dan
diganti dengan produk lain seperti hidrofluorokarbon
(HFC).
CFC merupakan gabungan dari tiga senyawa organik,
yaitu karbon, khlor, fluor. Ia sering dipakai untuk kaleng aerosol, nampan
hamburger yang menyerupai aluminium, kulkas, dan barang-barang sejenis yang
ternyata dapat merusak kehidupan bumi. Jika
Anda mencari benda-benda berbahan dasar CFC dewasa ini agak sulit. Ia sudah
lama berlalu dari kehidupan manusia. Bahan tersebut dilarang pakai di sebagian
besar negara industri sejak munculnya perjanjian internasional pada pertengahan
1990. Kebijakan tersebut kemudian diikuti oleh negara-negara berkembang,
termasuk Indonesia.
CFC
adalah bahan kimia yang sulit terurai dan berumur panjang. Sama halnya dengan
plastik, mereka tetap berada di sekitar kita dan terus memperburuk atmosfer.
Pada kebanyakan produk, CFC telah digantikan posisinya oleh HCFC, zat serupa
CFC yang juga terbuat dari air. Dikenal pula dengan sebutan freon. Seperti pada alkana
sederhana, karbon di CFC dan HCFC adalah tetrahedral. Karena atom fluorin dan
klorin sangat berbeda dalam ukuran dari hidrogen dan satu sama lain, metana
berasal CFC menyimpang dari simetri tetrahedral sempurna.
Sifat fisik CFC dan HCFC yang merdu oleh
perubahan jumlah dan identitas atom halogen. Pada umumnya mereka adalah volatile,
tetapi kurang daripada alkana induk. Gejolak penurunan dikaitkan dengan
polaritas molekul yang disebabkan oleh halida dan polarisabilitas halida, yang
mendorong interaksi antarmolekul. Dengan demikian, metana mendidih pada -161°C
sedangkan mendidih fluoromethanes antara -51,7 (CF2H2)
dan -128°C (CF4). Para CFC memiliki titik didih masih lebih tinggi
karena klorida bahkan lebih terpolarisasi dari fluoride. Karena polaritas
mereka, CFC adalah pelarut berguna. Para CFC jauh lebih mudah terbakar dari metana,
sebagian karena mengandung lebih sedikit ikatan CH dan sebagian karena, dalam
kasus klorida dan bromida, halida dirilis memadamkan radikal bebas yang
mempertahankan api. Kerapatan
CFC yang selalu lebih tinggi dari alkana yang sesuai. Secara umum kepadatan
senyawa ini berkorelasi dengan jumlah klorida. CFC dan HCFC biasanya
dihasilkan oleh pertukaran halogen mulai dari metana diklorinasi dan etana. Derivatif
brominasi dihasilkan oleh reaksi-reaksi radikal bebas dari chlorofluorocarbon,
menggantikan obligasi CH dengan ikatan C-Br.
Penyebab utama penipisan ozon adalah adanya gas
klorin yang mengandung sumber (terutama CFC dan halocarbons terkait). Di
hadapan sinar UV, gas-gas terdisosiasi, melepaskan atom klorin, yang kemudian
pergi mengkatalisis kerusakan ozon. Yang dikatalisis penipisan ozon-Cl dapat
terjadi dalam fasa gas, tetapi ditingkatkan secara dramatis di hadapan awan stratosfer kutub (PSC).
Setiap 1% dari lapisan ozon habis, 2% lebih UV-B
adalah mampu menjangkau permukaan planet ini. UV-B meningkat adalah salah satu
konsekuensi paling berbahaya dari penipisan ozon karena dapat menyebabkan
kanker kulit. Tingkat kanker
meningkat akibat paparan sinar ultraviolet ini bisa sangat besar. EPA
memperkirakan bahwa 60 juta orang Amerika lahir pada tahun 2075 akan
mendapatkan kanker kulit karena penipisan ozon. Sekitar satu juta orang-orang
ini akan mati. Selain
kanker, beberapa penelitian menunjukkan bahwa lapisan ozon menurun akan
meningkatkan tingkat malaria dan penyakit menular lainnya. Menurut EPA, 17 juta
lebih kasus katarak juga dapat diharapkan. Lingkungan juga akan
terpengaruh secara negatif oleh penipisan ozon. Siklus hidup tanaman akan berubah,
mengganggu rantai makanan. Efek pada hewan juga akan keras, dan sangat sulit
untuk meramalkan.
Samudra akan memukul keras juga. Organisme
mikroskopis yang paling dasar seperti plankton tidak mungkin dapat bertahan
hidup. Jika itu terjadi, itu berarti bahwa semua hewan lain yang berada di atas
plankton dalam rantai makanan juga akan mati. Ekosistem lainnya seperti hutan
dan gurun juga akan dirugikan. Iklim planet juga dapat dipengaruhi oleh
penipisan lapisan ozon. Pola angin bisa berubah, sehingga perubahan iklim di
seluruh dunia.
Penemuan masalah penipisan ozon datang sebagai
kejutan besar. Sekarang, tindakan harus diambil untuk memastikan bahwa lapisan
ozon tidak hancur. Karena
CFC begitu luas dan digunakan sedemikian berbagai macam produk, membatasi
penggunaannya sulit. Juga, karena banyak produk telah berisi komponen yang
menggunakan CFC, akan sulit jika tidak mustahil untuk menghilangkan mereka CFC
sudah ada. Masalah CFC
mungkin sulit untuk memecahkan karena sudah ada jumlah besar CFC di lingkungan.
CFC akan tetap di stratosfir selama 100 tahun bahkan jika tidak ada yang pernah
diproduksi lagi. Pada tahun 2000, negara-negara AS dan dua belas di Eropa
telah sepakat untuk melarang semua penggunaan dan produksi CFC. Ini akan sangat
signifikan, karena negara-negara menghasilkan tiga perempat dari CFC di
dunia. Banyak negara lain telah menandatangani perjanjian dan hukum
tertulis membatasi penggunaan CFC. Perusahaan menemukan pengganti CFC, dan
orang pada umumnya menjadi lebih sadar akan bahaya penipisan ozon.
Adapun mekanisme
perusakan ozon oleh klorofluorokarbon (CFC) yakni dengan meruskan
ikatan ozon yang berupa O3. 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.
Dua CFC yang umum adalah
CFC-11 (Trichloromonofluoromethane atau freon 11) dan CFC-12
(Dichlorodifluoromethane). CFC merupakan zat-zat yang tidak mudah terbakar dan
tidak terlalu toksik. Satu buah molekul CFC memiliki masa hidup 50 hingga 100
tahun dalam atmosfer sebelum hilang dari atmosfer. Ozon adalah suatu molekul
yang terdiri dari tiga atom oksigen yang terjadi secara alami dan ditemukan
pada atmosfer bumi. Ozon pertama kali ditemukan oleh C. F. Schonbein pada
kira-kira pertengahan abad ke-19. Penamaan ozon diambil dari bahasa Yunani yakni “ozein” yang berarti bau
atau smell. Lapisan ozon terjadi di seluruh bagian stratosfer, tetapi lebih
rapat pada jarak antara 20 dan 30 km di atas tanah. Lapisan ini menyerap
sebagian besar dari radiasi ultraungu dari matahari yang mencapai bumi. Sinar
ultraungu yang mencapai permukaan bumi mempunyai pengaruh yang penting. Radiasi
ini memberikan warna kulit yang alami pada manusia. Akan tetapi, radiasi
ultraungu yang terlalu banyak dapat memberikan pengaruh yang berbahaya bagi
tumbuhan dan hewan, termasuk juga manusia.
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
Reaksi ini dihasilkan
melalui reaksi yang kompleks dengan katalis gas dan radikal, seperti atom Cl,
NO, OH. Reaksi OH dapat terbentuk oleh perusakan uap H2O, gas buangan dari
pesawat supersonik. Radikal Cl dapat berasal dari chloroflurocarbon (CFCl atau
CFC- I I dan CF2Cl atau CFC-12 ) yang banyak digunakan pada pendingin
(refrigerator) dan bahan bakar (propelan).
Dekomposisi oleh sinar
ultra violet terbentuk Cl dan ClO. Radikal NO dapat berasal dari tanah (soil)
dan air dari sisa buangan pupuk. Melalui fotodekomposisi dapat terbentuk
NO. CFCs dapat dagunakan sebagai gas
freon yang dipakai dalam lemari es, AC, aerosol, dalam produksi busa (foam),
dan untuk sterilisasi. Halon digunakan untuk pemadaman kebakaran. Carbon tetra
chlorida digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan CFC-11 dan CFC-12, untuk
pembuatan beberapa jenis pestisida, sebagai pelarut dalam produksi karet dan
zat warna sintesis, sebagai metal dereaser,dry-cleaning agent, pemadam
kebakaran, dan juga untuk fumigasi biji-bijian.
Sifat stabil dari CFC
yang sangat bermanfaat di bumi ini memberikan peluang baginya untuk merusak
lapisan ozon. CFC yang terdifusi ke stratosfer akan mengalami pemutusan ikatan
kimianya oleh radiasi UV-C menghasilkan khlor-khlor bebas yang bersifat sangat
reaktif, kemudian mengikat sebuah atom oksigen dari molekul ozon (O3) sehingga
mengubah ozon tersebut menjadi molekul oksigen (O2). Reaksi perubahan ozon
menjadi molekul oksigen adalah sebagai berikut:
CFCl3 + uv –> CFCl2 +
Cl-
Cl- + O3 –> ClO
+ O2
O2 + uv energi –> 2O
ClO +
2O –> O2 + Cl-
Cl- + O3 à –> ClO
+ O2
Masuknya CFC ke atmosfer
menimbulkan proses reduksi-oksidasi (redoks) antara ozon dengan unsur-unsur
halogen dari senyawa CFC dan yang sejenisnya. Setiap molekul CFC mampu merusak
100 ribu molekul ozon. Sedangkan senyawa halon (berasal dari unsur halogen)
mampu merusak 10 kali lebih efektif dibandingkan dengan CFC. CFC mengurai ozon
menjadi oksigen dan sebuah oksigen bebas radikal yang menimbulkan suatu lapisan
oksigen sehingga lapisan ozon menjadi semakin tipis yang mudah tertembus sinar
ultraviolet dari matahari. Semakin menipisnya lapisan ozon di atmosfer, bahkan
sampai berlubang, dapat menimbulkan bencana. Karena manusia akan bermandikan
sinar ultraviolet dengan intensitas tinggi yang dapat mengundang penyakit
kanker kulit, katarak, serta penurunan sistem kekebalan tubuh.
Ketika freon (CFC)
terlepas ke atmosfer, maka molekul CFC akan terurai menjadi atom C sendiri yang
sangat 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.
Sumber:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar