Dipostngan ini Kang Ayub akan membahas materi tentang Kabut Fotokimia , Serta Efek Dari Kabut Fotokimia, sebelumnya adik adik udah tau belum mengenai kabut Fotokimia ini ? pastinya sangat jarang sekali didengar bukan ? nah tanpa basa pahit lagi yuk kita masuk saja kematerinya !

Kabut Fotokimia 

            Istilah kabut dibuat untuk menyatakan keadaan yang tidak menyenagkan yang disebabkan oleh kabut dan asap yang bercampur dengan gas belerang dioksida seperti yang terjadi di London ketika pada saat itu bahan bakar yang digunakan adalah batubara yang mengandung banyak belerang. Campuran senyawa kimia itu adalah merupakan senyawa pereduksi sehingga disebut kabut pereduksi atau kabut belerang. Sementara ditempat lain, misalnya diLos Angeles yang terjadi sekitar tahun1940-an adalah terdiri atas senyawa pengoksida dan merupakan campuran senyawa pengoksida, sehingga disebut kabut pengoksida atau kabut fotokimia. Terbentuknya kabut fotokimia adalah ketika sinar matahari mengenai berbagai jenis polutan di udara menghasilkan campuran kimia yang sangat berbahaya.

Kabut fotokimia ini sebenarnya adalah reaksi kimia oleh pengaruh sinar matahari pada oksida nitrogen (NOX) dengan senyawa organik yang mudah menguap volatile organic compounds (VOCs) di atmosfer yang menghasilkan partikel. Oksida nitrogen dihasilkan dari pembakaran bahan fosil oleh mesin industri. Sedangkan VOCs di hasilkan dari sumber yang dihasilkan oleh manusia seperti bahan bakar minyak, cat, pelarut, pestisida, dan sumber biogenik.

Baca juga:

Kualitas udara yang sangat buruk berupa kabut fotokimia ditandai dengan terjadinya kabut pada siang hari yang menyebabkan iritasi mata atau pandangan dibawah 3 mil pada saat relatif kelembaban di bawah 60%. Terbentuknya oksidan diudara, khususnya ozon, merupakan pertanda terjadinya kabut fotokimia. Apabila kadar pengoksida melebihi 0,15 ppm selama lebih dari satu jam berarti dapat dinyatakan kabut fotokimia dianggap sudah berbahaya. Komponen pembentuk kabut adalah sinar ultraviolet, hidrokarbon, dan nitrogen dioksida. Senyawa hidrokarbon dan NO2 dihasilkan dari kendaraan bermotor. Hidrokarbon dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna bahan bakar minyak pada suhu tinggi di dalam mesin sehingga menjadi berbagai jenis senyawa hidrokarbon. Gas buangan terdiri atas gas nitrogen (N2), gas oksida karbon (CO2, CO), oksida nitrogen (NO) dan hidrokarbon. Beberapa diantaranya sangat reaktif di atmosfer sehingga bereaksi membentuk kabut.

Proses Reaksi Oksidasi Hidrokarbon

Reaksi oksidasi hidrokarbon yang terjadi di atmosfer akan dapat dimengerti dengan melihat contoh proses reaksi kimia pembakaran senyawa hidrokarbon metana pada beberapa tingkatan reaksi yang dijelaskan berikut ini. Gas metana (CH4) bereaksi dengan molekul okseigen, yaitu molekul yang dihasilkan dari disosiasi fotokimia NO2(persamaan reaksi 6.12) atau dengan O3 menghasilkan radikal hidroksil seperti ditunjukkan pada persamaan reaksi (6.24). selanjutnya radikal hidrokarbon (metil) yang dihasilkan akan bereaksi dengan cepat dengan molekul oksigen menghasilkan senyawa peroksil (dalam hal ini metoksi) yang sangat reaktif yang ikut serta dalam reaksi rantai (persamaan reaksi 6.25). sedangkan radikal hidroksil yang dihasilkan pada persamaan reaksi (6.24) dengan cepat bereaksi dengan hidrokarbon menghasilkan radikal yang sangat reaktif (persamaan reaksi 6.26).

CH4 + O → H3Ċ + HÓ                                                                        (6.24)

H3Ċ + O2 + M→ H3COÓ + M                                                          (6.25)

CH4 + HÓ → H3Ċ + H2O                                                                  (6.26)

Selanjutnya radikal H3COÓ bereaksi dengan NO menghasilkan H3CÓ (persamaan reaksi 6.27), yang selanjutnya bereaksi dengan O3 atau O2 menghasilkan beberapa produk (persamaan reaksi 6.28), termasuk senyawa CH2O (persamaan reaksi 6.29) yang dapat mengalami fotodisosiasi (persamaan reaksi 6.30).

H3COÓ + NO → H3CÓ + NO2                                                         (6.27)

H3CÓ + O3→ beberapa produk                                                          (6.28)

CH2O + hv→ produk yang mengalami fotodisosiasi                         (6.29)

 Mekanisme Pembentukan Kabut Fotokimia

Mekanisme pembentukan kabut fotokimia dijelaskan sebagai berikut. Diperkirakan mekanisme pembentukan kabut fotokimia yaitu berdasarkan reaksi inisiasi fotokimia yang terjadi di atmosfer yang mengandung senyawa mitrogen oksida, hidrokarbon reaktif, dan oksigen. Waktu dan variasi konsentrasi hidrokarbon, ozon, NO dan NO2 adalah berdasarkan reaksi berikut ini, yaitu dimulai dari pembentukan oksigen melalui reaksi fotokimia (persamaan reaksi 6.12). selanjutnya oksigen bereaksi dengan M sebagai pengabsorbsi energi seperti diperlihatkan pada persamaan reaksi (6.31-6.32).

O2 + O + M → O3 + M                                                           (6.31)

O3 + NO → NO2                                                                    (6.32)

Karena persamaan reaksi (6.32) diperkirakan berlangsung sangat cepat maka konsentrasi O3 tetap rendah dan konsentrasi NO juga kecil sehingga senyawa NO2 yang terbentuk juga sangat sedikit sehingga O dan O3 yang tersedia untuk bereaksi dengan hidrokarbon masih mencukupi. Selanjutnya terjadi pembentukan radikal bebas senyawa organik dari senyawa hidrokarbon (RH) seperti diilustrasikan pada persamaan reaksi (6.33-6.34), dimana Ŕ adalah radikal bebas yang mungkin mengandung atau tidak mengandung O.

O + RH →  Ŕ +  senyawa lain                                                 (6.33)

O3 + RH → Ŕ + senyawa lain                                                (6.34)

Lebih lanjut terjadi propagasi ikatan, cabang dan terminasi, dimana Ŕ adalah radikal yang mengandung O senyawa NO teroksidasi, reaksi ini merupakan reaksi propagasi yang melibatkan NO (persamaan reaksi 6.35-6.36).

NO + Ŕ → NO2 + Ŕ                                                               (6.35)

NO2 + Ŕ → Produk                                                                (6.36)

Sebagai sumber atom oksigen adalah berasal dari fotodisosiasi NO2 yang menghasilkan NO dan O dari pada persamaan reaksi (6.12).

Pengaruh Kabut Fotokimia

Kabut fotokimia sangat berpengaruh terhadap kesehatan manusia, terhadap atmosfer dan terhadap tanaman. Ozon merupakan komponen dari kabut fotokimia yang dapat menganggu kesehatan manusia. Senyawa peroxiasil dan aldehid yang terdapat dalam kabut fotokimia akan mengiritasi mata. Kabut fotokimia menjadi masalah dari beberapa kota industri yang menggunakan bahan bakar fosil karena udara yang terpolusi akan menurunkan kualitas kesehatan, terutama kepada orang yang sudah tua jompo, anak-anak dan penderita paru-paru, bronhitis dan asma. Kehadiran senyawa ozon, belerang dioksida, dan karbon monoksida di dalam kabut fotokimia dapat menurunkan kapasitas kerja paru-paru dan mengakibatkan napas pendek, rasa sakit pada saat bernapas, dan batuk. Kabut fotokimia juga dapat mengakibatkan iritasi pada mata dan hidung serta dapat mengeringkan membran pengaman pada hidung dan fotokimia juga sangat berbahaya terhadap tumbuhan karena terdapatnya senyawa oksida seperti ozon dan nitrogen oksida yang dapat merusak daun dan tumbuhan.

Kabut fotokimia dapat terbentuk berbagai iklim dan cuaca, baik didaerah industri maupun di daerah perkotaan yang menghasilkan polusi udara dalam jumlah besar ke atmosfer. Kabut fotokimia akan lebih berbahaya pada musim panas karena pada saat udara panas maka aktivitas reaksi kimia di dalam udara akan lebih reaktif karena kenaikan suhu akan dapat mempercepat reaksi kimia. Pengaruh kabut fotokimia ini di dalam ruangan tertutup juga akan sangat berbahaya apabila ventilasi udara sangat terbatas dan siklus udara pada saat kondisi seperti ini biasanya vertikal yang langsung mengenai manusia yang berada di dalam ruangan.

 

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *