44
A. Pengertian Penyehatan Udara B. Baku Mutu Udara Ambient C. Parameter Pencemar Udara dan Dampaknya Terhadap Kesehatan 1. SULFUR DIOKSIDA a. Sifat Fisika Dan Kimia Pencemaran oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur bentuk gas yang tidak berwarna, yaitu sulfurdioksida (SO 2 ) dan Sulfur trioksida (SO 3 ), dan keduanya disebut sulfur oksida (SOx). Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak mudah terbakar diudara, sedangkan sulfur trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif. Pembakaran bahan-bahan yang mengandung Sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi jumlah relatif masing-masing tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Di udara SO 2 selalu terbentuk dalam jumlah besar. Jumlah SO 3 yang terbentuk bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SOx. Komponen yang normal terdapat di udara bukan SO 3 melainkan H 2 SO 4 Tetapi jumlah H 2 SO 4 di atmosfir lebih banyak daripada yang dihasilkan dari emisi SO 3 hal ini menunjukkan bahwa produksi H 2 SO 4 juga berasal dari mekanisme lainnya. Setelah berada diatmosfir sebagai SO 2 akan diubah menjadi SO 3 (Kemudian menjadi H 2 SO 4 ) oleh proses-proses fotolitik dan katalitik. Jumlah SO 2 yang teroksidasi menjadi SO 3 dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk jumlah air yang tersedia,intensitas, waktu dan distribusi spektrum sinar matahari, Jumlah bahan katalik, bahan sorptif dan alkalin yang tersedia. Padamalam hari atau kondisi lembab atau selama hujan SO 2 di udara diaborpsi oleh droplet air alkalin dan bereaksi pada kecepatan tertentu untuk membentuk sulfat di dalam droplet. b. Sumber dan Distribusi Sepertiga dari jumlah sulfur yang terdapat di atmosfir merupakan hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO 2 . Dua pertiga hasil

makalah Penyehatan Udara.docx

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: makalah Penyehatan Udara.docx

A. Pengertian Penyehatan UdaraB. Baku Mutu Udara AmbientC. Parameter Pencemar Udara dan Dampaknya Terhadap Kesehatan

1. SULFUR DIOKSIDA

a. Sifat Fisika Dan Kimia Pencemaran oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua

komponen sulfur bentuk gas yang tidak berwarna, yaitu sulfurdioksida (SO2) dan Sulfur trioksida (SO3), dan keduanya disebut sulfur oksida (SOx). Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak mudah terbakar diudara, sedangkan sulfur trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif. Pembakaran bahan-bahan yang mengandung Sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi jumlah relatif masing-masing tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Di udara SO2 selalu terbentuk dalam jumlah besar. Jumlah SO3 yang terbentuk bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SOx. Komponen yang normal terdapat di udara bukan SO3 melainkan H2SO4 Tetapi jumlah H2SO4 di atmosfir lebih banyak daripada yang dihasilkan dari emisi SO3 hal ini menunjukkan bahwa produksi H2SO4 juga berasal dari mekanisme lainnya. Setelah berada diatmosfir sebagai SO2 akan diubah menjadi SO3 (Kemudian menjadi H2SO4) oleh proses-proses fotolitik dan katalitik.

Jumlah SO2 yang teroksidasi menjadi SO3 dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk jumlah air yang tersedia,intensitas, waktu dan distribusi spektrum sinar matahari, Jumlah bahan katalik, bahan sorptif dan alkalin yang tersedia. Padamalam hari atau kondisi lembab atau selama hujan SO2 di udara diaborpsi oleh droplet air alkalin dan bereaksi pada kecepatan tertentu untuk membentuk sulfat di dalam droplet.

b. Sumber dan DistribusiSepertiga dari jumlah sulfur yang terdapat di atmosfir merupakan hasil

kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Dua pertiga hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2.Dua pertiga bagian lagi berasal dari sumber-sumber alam seperti vulkano dan terdapat dalam bentuk H2S dan oksida. Masalah yang ditimbulkan oleh bahan pencemar yang dibuat oleh manusia adalah ditimbulkan oleh bahan pencemar yang dibuat oleh manusia adalah dalam hal distribusinya yang tidak merata sehingga terkonsentrasi pada daerah tertentu. Sedangkan pencemaran yang berasal dari sumber alam biasanya lebih tersebar merata. Tetapi pembakaran bahan bakar pada sumbernya merupakan sumber pencemaran Sox, misalnya pembakaran arang, minyak bakar gas, kayu dan sebagainya.

Sumber SOx yang kedua adalah dari proses-proses industri seperti pemurnian petroleum, industri asam sulfat, industri peleburan baja dan sebagainya. Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan Sox. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida misalnya tembaga ( CUFeS2 dan CU2S ) , zink (ZnS), Merkuri (HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan

Page 2: makalah Penyehatan Udara.docx

sulfur dari logam kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan sebagian akan terdapat di udara.

c. Dampak Terhadap KesehatanPencemaran SOx menimbulkan dampak terhadap manusia dan hewan,

kerusakan pada tanaman terjadi pada kadasr sebesar 0,5 ppm. Pengaruh utama polutan Sox terhadap manusia adalah iritasi sistim pernafasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada kadar SO2

sebesar 5 ppm atau lebih bahkan pada beberapa individu yang sensitif iritasi terjadi pada kadar 1-2 ppm. SO2 dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan penderitayang mengalami penyakit khronis pada sistem pernafasan kadiovaskular. Individu dengan gejala penyakit tersebut sangat sensitif terhadap kontak dengan SO2, meskipun dengan kadar yang relatif rendah. Kadar SO2 yang berpengaruh terhadap gangguan kesehatan adalah sebagai berikut : Konsentrasi ( ppm ) Pengaruh 3 – 5 Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari baunya 8 – 12 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi tenggorokan. 20 Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan iritasi mata. 20 Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan batuk. 20 Maksimum yang diperbolehkan untuk konsentrasi dalam waktu lama 50 – 100 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontrak singkat ( 30 menit ) 400 -500 Berbahaya meskipun kontak secara singkat.

d. Pengendalian1. Pencegahan

a. Sumber Bergeraka. Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baikb. Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala c. Memasang filter pada knalpot

b. Sumber Tidak Bergeraka. Memasang scruber pada cerobong asap.b. Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian

secara berkala.c. Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar

Sulfur rendah. d. Bahan Bakua. Pengelolaan bahan baku SO2 sesuai dengan prosedur pengamanan.

c. Manusia Apabila kadar SO2 dalam udara ambien telah melebihi Baku

Mutu (365 µg/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan, dilakukan upaya-upaya:a. Menggunakan alat pelindung diri (APD), seperti masker gas.b. Mengurangi aktifitas diluar rumah.

d. Penanggulangan1. Memperbaiki alat yang rusak 2. Penggantian saringan/filter3. Bila terjadi/jatuh korban, maka lakukan :

- Pindahkan korban ke tempat aman/udara bersih.

Page 3: makalah Penyehatan Udara.docx

- Berikan pengobatan atau pernafasan buatan.- Kirim segera ke rumah sakit atau Puskesmas terdekat.

2. CARBON MONOKSIDAa. Sifat Fisika Dan Kimia

Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Tidak seperti senyawa CO mempunyaipotensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin.

b. Sumber dan DistribusiKarbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah,

tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia,Korban monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam.Sumber CO buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi,Jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta Ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik.

Didalam laporan WHO (1992) dinyatakan paling tidak 90% dari CO diudara perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO, sehingga para perokok dapat memajan dirinya sendiri dari asap rokok yang sedang dihisapnya.Sumber CO dari dalam ruang (indoor) termasuk dari tungku dapur rumah tangga dan tungku pemanas ruang. Dalam beberapa penelitian ditemukan kadar CO yang cukup tinggi didalam kendaraan sedan maupun bus.Kadar CO diperkotaan cukup bervariasi tergantung dari kepadatan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar bensin dan umumnya ditemukan kadar maksimum CO yang bersamaan dengan jam-jam sibuk pada pagi dan malam hari. Karbon monoksida yang bersumber dari dalam ruang ( indoor) terutama berasal dari alat pemanas ruang yang menggunakanbahan bakar fosil dan tungku masak. Kadar nya akan lebih tinggi bila ruangan tempat alat tersebut bekerja, tidak memadai ventilasinya. Namun umunnya pemajanan yang berasal dari dalam ruangan kadarnya lebih kecil dibandingkan dari kadar CO hasil pemajanan asap rokok.Beberapa Individu juga dapat terpajan oleh CO karena lingkungan kerjanya. Kelompok masyarakat yang paling terpajan oleh CO termasuk polisi lalu lintas atau tukang pakir, pekerja bengkel mobil, petugas industri logam, industri bahan bakar bensin, industri gas kimia dan pemadam kebakaran. Pemajanan Co dari lingkungan kerja seperti yang tersebut diatas perlu

Page 4: makalah Penyehatan Udara.docx

mendapat perhatian. Misalnya kadar CO di bengkel kendaraan bermotor ditemukan mencapai setinggi 600 mg/m3 dan didalam darah para pekerja bengkel tersebut bisa mengandung HbCO sampai lima kali lebih tinggi dari kadar nomal. Para petugas yang bekerja dijalan raya diketahui mengandung HbCO dengan kadar 4–7,6% (porokok) dan 1,4–3,8% (bukan perokok) selama sehari bekarja. Sebaliknya kadar HbCO pada masyarakat umum jarang yang melampaui 1% walaupun studi yang dilakukan di 18 kota besar di Amerika Utara menunjukan bahwa 45 % dari masyarakat bukan perokok yang terpajan oleh CO udara, di dalam darahnya terkandung HbCO melampaui 1,5%. Perlu juga diketahui bahwa manusia sendiri dapat memproduksi CO akibat proses metabolismenya yang normal. Produksi CO didalam tubuh sendiri ini (endogenous) bisa sekitar 0,1+1% dari total HbCO dalam darah.

c. Dampak Terhadap KesehatanKarakteristik biologik yang paling penting dari CO adalah

kemampuannya untuk berikatan dengan haemoglobin, pigmen sel darah merah yang mengakut oksigen keseluruh tubuh. Sifat ini menghasilkan pembentukan karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali lebih stabil dibandingkan oksihaemoglobin (HbO2). Penguraian HbCO yang relatif lambat menyebabkan terhambatnya kerja molekul sel pigmen tersebut dalam fungsinya membawa oksigen keseluruh tubuh. Kondisi seperti ini bisa berakibat serius, bahkan fatal, karena dapat menyebabkan keracunan. Selain itu, metabolisme otot dan fungsi enzim intra-seluler juga dapat terganggu dengan adanya ikatan CO yang stabil tersebut. Dampak keracunan CO sangat berbahaya bagi orang yang telah menderita gangguan pada otot jantung atau sirkulasi darah periferal yang parah.

Hubungan yang telah diketahui tentang merokok dan peningkatan risiko penyakit jantung koroner menunjukkan bahwa CO kemungkinan mempunyai peran dalam memicu timbulnya penyakit tersebut (perokok berat tidak jarang mengandung kadar HbCO sampai 15 %). Namun tidak cukup bukti yang menyatakan bahwa karbon monoksida menyebabkan penyakit jantung atau paru-paru, tetapi jelas bahwa CO mampu untuk mengganggu transpor oksigen ke seluruh tubuh yang dapat berakibat serius pada seseorang yang telah menderita sakit jantung atau paru-paru. Studi epidemiologi tentang kesakitan dan kematian akibat penyakit jantung dan kadar CO di udara yang dibagi berdasarkan wilayah, sangat sulit untuk ditafsirkan. Namun dada terasa sakit pada saat melakukan gerakan fisik, terlihat jelas akan timbul pada pasien yang terpajan CO dengan kadar 60 mg/m3, yang menghasilkan kadar HbCO mendekati 5%. Walaupun wanita hamil dan janin yang dikandungnya akan menghasilkan CO dari dalam tubuh (endogenous) dengan kadar yang lebih tinggi,pajanan tambahan dari luar dapat mengurangi fungsi oksigenasi jaringan dan plasental, yang menyebabkan bayi dengan berat badan rendah. Kondisi seperti ini menjelaskan mengapa wanita merokok melahirkan bayi dengan berat badan lebih rendah darinormal.

Page 5: makalah Penyehatan Udara.docx

d. Pengendalian1. Pencegahan

a. Sumber Bergerak - Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.- Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala.- Memasang filter pada knalpot.

b. Sumber Tidak Bergerak- Memasang scruber pada cerobong asap.- Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian

secara berkala.- Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar

CO rendah.e. Manusia

Apabila kadar CO dalam udara ambien telah melebihi baku mutu ( 10.000 ug/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam ) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya:a. Menggunakan alat pelindung diri ( APD ) seperti masker gas.b. Menutup / menghindari tempat-tempat yang diduga mengandung

CO seperti sumur tua , Goa ,dll.2. Penanggulangan

a. Mengatur pertukaran udara didalam ruang seperti mengunakan exhaust-fan.

b. Bila terjadi korban keracunan maka lakukan :- Berikan pengobatan atau pernafasan buatan- Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat-

3. Nitrogen Dioksidaa. Sifat Fisika dan Kimia

Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir yang terdiri dari nitrogen monoksida (NO) dannitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Nitrogen monoksida terdapat diudara dalam jumlah lebih besar daripada NO2. Pembentukan NO dan NO2 merupakan reaksiantara nitrogen dan oksigen diudara sehingga membentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigenmembentuk NO2.

Udara terdiri dari 80% Volume nitrogen dan 20% Volume oksigen. Pada suhu kamar, hanya sedikit kecendrungan nitrogen dan oksigen untuk bereaksi satu sama lainnya. Pada suhu yang lebih tinggi (diatas 1210°C) keduanya dapat bereaksi membentuk NO dalam jumlah banyak sehingga mengakibatkan pencemaran udara. Dalam proses pembakaran, suhu yang digunakan biasanya mencapai 1210 – 1.765°C, oleh karena itu reaksi ini merupakan sumber NO

Page 6: makalah Penyehatan Udara.docx

yang penting. Jadi reaksi pembentukan NO merupakan hasil samping dari proses pembakaran.

b. Sumber dan distribusiDari seluruh jumlah oksigen nitrogen ( NOx ) yang dibebaskan ke

udara, jumlah yang terbanyak adalah dalam bentuk NO yangdiproduksi oleh aktivitas bakteri. Akan tetapi pencemaran NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah karena tersebarsecara merata sehingga jumlah nya menjadi kecil. Yang menjadi masalah adalah pencemaran NO yang diproduksi olehkegiatan manusia karena jumlahnya akan meningkat pada tempat-tempat tertentu. Kadar NOx diudara perkotaan biasanya 10–100 kali lebih tinggi dari pada di udara pedesaan. Kadar NOx diudara daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb). Seperti halnya CO, emisi NOx dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran dan kebanyakan pembakaran disebabkan oleh kendaraan bermotor, produksi energi dan pembuangan sampah. Sebagian besar emisi NOx buatan manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas, dan bensin. Kadar NOx di udara dalam suatu kota bervariasi sepanjang hari tergantung dari intensitas sinar matahari dan aktivitas kendaraan bermotor. Perubahan kadar NOx berlangsung sebagai berikut :a. Sebelum matahari terbit, kadar NO dan NO2 tetap stabil dengan kadar

sedikit lebih tinggi dari kadar minimum sehari-hari.b. Setelah aktifitas manusia meningkat ( jam 6-8 pagi ) kadar NO meningkat

terutama karena meningkatnya aktivitas lalu lintas yaitu kendaraan bermotor. Kadar NO tetinggi pada saat ini dapat mencapai 1-2 ppm.

c. Dengan terbitnya sinar matahari yang memancarkan sinar ultra violet kadar NO2 ( sekunder ) kadar NO2 pada saat ini dapat mencapai 0,5 ppm.

d. Kadar ozon meningkat dengan menurunnya kadar NO sampai 0,1 ppm.e. Jika intensitas sinar matahari menurun pada sore hari ( jam 5-8 malam )

kadar NO meningkat kembali.f. Energi matahari tidak mengubah NO menjadi NO2 (melalui reaksi

hidrokarbon) tetapi O3 yang terkumpul sepanjanghari akan bereaksi dengan NO. Akibatnya terjadi kenaikan kadar NO2 dan penurunan kadar O3.

g. Produk akhir dari pencemaran NOx di udara dapat berupa asam nitrat, yang kemudian diendapkan sebagai garam-garam nitrat didalam air hujan atau debu. Merkanisme utama pembentukan asam nitrat dari NO2 di udara masihterus dipelajari Salah satu reaksi dibawah ini diduga juga terjadi diudara tetapi diudara tetapi peranannya mungkinsangat kecil dalam menentukan jumlah asam nitrat di udara.

c. Dampak Terhadap KesehatanOksida nitrogen seperti NO dan NO2 berbahaya bagi manusia. Penelitian

menunjukkan bahwa NO2 empat kali lebih beracun daripada NO. Selama ini

Page 7: makalah Penyehatan Udara.docx

belum pernah dilaporkan terjadinya keracunan NO yang mengakibatkan kematian.

Diudara ambien yang normal, NO dapat mengalami oksidasi menjadi NO2 yang bersifat racun. Penelitian terhadap hewan percobaan yang dipajankan NO dengan dosis yang sangat tinggi, memperlihatkan gejala kelumpuhan sistim syarat dan kekejangan. Penelitian lain menunjukkan bahwa tikus yang dipajan NO sampai 2500 ppm akan hilang kesadarannya setelah 6-7 menit, tetapi jika kemudian diberi udara segar akan sembuh kembali setelah 4 – 6 menit. Tetapi jika pemajanan NO pada kadar tersebut berlangsung selama 12 menit, pengaruhnya tidak dapat dihilangkan kembali, dan semua tikus yang diuji akan mati. NO2 bersifat racun terutama terhadap paru. Kadar NO2 yang lebih tinggi dari 100 ppm dapat mematikan sebagian besar binatang percobaan dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala pembengkakan paru ( edema pulmonari ). Kadar NO2 sebesar 800 ppm akan mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Pemajanan NO2 dengan kadar 5 ppm selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas.

d. Pengendalian dan Pencegahana. Sumber Bergerak

Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik. Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala. Memasang filter pada knalpot.

b. Sumber Tidak Bergerak - Mengganti peralatan yang rusak.- Memasang scruber pada cerobong asap.- Memodifikasi pada proses pembakaran.

c. ManusiaApabila kadar NO2 dalam udara ambien telah melebihi baku mutu

( 150 µg/Nm3 dengan waktu pengukur 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya :a. Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas.b. Mengurangi aktifitas di luar rumah.

e. Penanggulangana. Mengatur pertukaran udara di dalam ruang, seperti mengunakan exhaust-

fan.b. Bila terjadi korban keracunan, maka lakukan :

- Berikan pengobatan atau pernafasaan buatan.- Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat.

4. OKSIDANa. Sifat fisik dan kimia

Oksidan (O3) merupakan senyawa di udara selain oksigen yang memiliki sifat sebagai pengoksidasi. Oksidan adalah komponenatmosfir yang

Page 8: makalah Penyehatan Udara.docx

diproduksi oleh proses fotokimia, yaitu suatu proses kimia yang membutuhkan sinar matahari mengoksidasi komponen-komponen yang tak segera dioksidasi oleh oksigen. Senyawa yang terbentuk merupakan bahan pencemar sekunder yang diproduksi karena interaksi antara bahan pencemar primer dengan sinar.Hidrokarbon merupakan komponen yang berperan dalam produksi oksidan fotokimia. Reaksi ini juga melibatkan siklus fotolitik NO2. Polutan sekunder yang dihasilkan dari reaksi hidrokarbon dalam siklus ini adalah ozon dan peroksiasetil nitrat.

Ozon merupakan salah satu zat pengoksidasi yang sangat kuat setelah fluor, oksigen dan oksigen fluorida (OF2). Meskipun dialam terdapat dalam jumlah kecil tetapi lapisan lain dengan bahan pencemar udara Ozon sangat berguna untuk melindungi bumi dari radiasi ultraviolet (UV-B). Ozon terbentuk diudara pada ketinggian 30 km dimana radiasi UV matahari dengan panjang gelombang 242 nm secara perlahan memecah molekul oksigen (O2) menjadi atom oksigen tergantung dari jumlah molekul O2 atom-atom oksigen secara cepat membentuk ozon. Ozon menyerap radiasi sinar matahari dengan kuat didaerah panjang gelombang 240-320 nm. Absorpsi radiasi elektromagnetik oleh ozon didaerah ultraviolet dan inframerah digunakan dalam metode-metode analitik.

b. Sumber dan Distribusi Yang dimaksud dengan oksidan fotokimia meliputi Ozon, Nitrogen

dioksida, dan peroksiasetil nitrat (PAN) karena lebih dari 90% total oksidan terdapat dalam bentuk ozon maka hasil monitoring udara ambien dinyatakan sebagai kadar ozon. Karena pengaruh pencemaran udara jenis oksidan cukup akut dan cepatnya perubahan pola pencemaran selama sehari dan dari suatu tempat ketempat lain, maka waktu dimana kadar Ozon paling tinggi secara umum ditentukan dalam pemantauan. Mencatat jumlah perjam per hari, perminggu, per musim atau per tahun selama kadar tertentu dilampaui juga merupakan cara yang berguna untuk melaporkan sejauh mana Ozon menjadi masalah. Kadar ozon alami yang berubah-ubah sesuai dengan musim pertahunnya berkisar antara 10–100 µg/m3 (0,005–0,05 ppm). Diwilayah pedesaan kadar ozon dapat menjadi tinggi karena adanya kiriman jarak jauh O3 dari udara yang berasal dariperkotaan. Didaerah perkotaan yang besar, tingkat ozon atau total oksidan maksimum 1 jam dapat berkisar dari 300–800 g/m3 (0,15-0,40 ppm) atau lebih.5–30% hasil pemantauan di beberapa kota besar didapatkan kadar oksida maksimum 1jam yang melampaui 200µg/m3 (0,1ppm).

c. Dampak Terhadap KesehatanOksidan fotokimia masuk kedalam tubuh dan pada kadar subletal dapat

mengganggu proses pernafasan normal, selain ituoksidan fotokimia juga dapat menyebabkan iritasi mata.Beberapa gejala yang dapat diamati pada manusia yang diberi perlakuan kontak dengan ozon, sampai dengan kadar 0,2 ppmtidak

Page 9: makalah Penyehatan Udara.docx

ditemukan pengaruh apapun, pada kadar 0,3 ppm mulai terjadi iritasi pada hidung dan tenggorokan. Kontak dengan Ozon pada kadar 1,0–3,0 ppm selama 2 jam pada orang-orang yang sensitif dapat mengakibatkan pusing berat dan kehilangan koordinasi. Pada kebanyakan orang, kontak dengan ozon dengan kadar 9,0 ppm selama beberapa waktu akan mengakibatkan edema pulmonari.Pada kadar di udara ambien yang normal, peroksiasetilnitrat (PAN) dan Peroksiabenzoilnitrat (PbzN) mungkin menyebabkan iritasi mata tetapi tidak berbahaya bagi kesehatan. Peroksibenzoilnitrat (PbzN) lebih cepat menyebabkan iritasi mata.

5. HIDROKARBONa. Sifat / karasteristik

Struktur Hidrokarban (HC) terdiri dari elemen hidrogen dan korbon dan sifat fisik HC dipengaruhi oleh jumlah atom karbon yang menyusun molekul HC. HC adalah bahan pencemar udara yang dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakintinggi jumlah atom karbon, unsur ini akan cenderung berbentuk padatan. Hidrokarbon dengan kandungan unsur C antara 1-4atom karbon akan berbentuk gas pada suhu kamar, sedangkan kandungan karbon diatas 5 akan berbentuk cairan dan padatan. HC yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila berupa cair maka HC akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.

b. Sumber Dan DistribusiSebagai bahan pencemar udara, Hidrokarbon dapat berasal dari proses

industri yang diemisikan ke udara dan kemudian merupakan sumber fotokimia dari ozon. HC merupakan polutan primer karena dilepas ke udara ambien secara langsung,sedangkan oksidan fotokima merupakan polutan sekunder yang dihasilkan di atmosfir dari hasil reaksi-reaksi yang melibatkan polutan primer. Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan cemaran dalam bentuk HC adalah industri plastik, resin,pigmen, zat warna, pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa HC.Sumber HC dapat pula berasal dari sarana transportasi. Kondisi mesin yang kurang baik akan menghasilkan HC.

Pada umumnya pada pagi hari kadar HC di udara tinggi, namun pada siang hari menurun. Sore hari kadar HC akan meningkat dan kemudian menurun lagi pada malam hari. Adanya hidrokarbon di udara terutama metana, dapat berasal dari sumber-sumber alami terutama proses biologi aktivitas geothermal seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi dan sebagainya Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah, Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas hidrakarbon di atmosfir.

c. Dampak kesehatan

Page 10: makalah Penyehatan Udara.docx

Hidrokarbon diudara akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut plycyclic aromatichidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalulintas. Bila PAH ini masuk dalam paru-paru akanmenimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker.Pengaruh hidrokarbon aromatic pada kesehatan manusia dapat terlihat pada tabel dibawah ini.Jenis HidrokarbonKonsentrasi ( ppm ).Dampak Kesehatan Benzene ( C6H6 )100. Iritasi membran mukosa 3.000 Lemas setelah ½ - 1 Jam7.500 Pengaruh sangat berbahaya setelah pemaparan 1 jam 20.000 Kematian setelah pemaparan 5 –10 menit Toluena ( C7H8 ) 200 Pusing lemah dan berkunang-kunang setelah pemaparan 8 jam 600 Kehilangan koordinasi bola mata terbalik setelah pemaparan 8 jam.

d. Pengendalian

1. Pencegahana. Sumber Bergerak

a. Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.b. Melakukan pengujian emisi secara berkala dan KIR kendaraan.c. Memasang filter pada knalpot.

b. Sumber Tidak Bergerak

a. Memasang scruber pada cerobong asap.b. Memodifikasi pada proses pembakaran

c. Manusia Apabila kadar oksidan dalam udara ambien telah melebihi baku

mutu (235µg/Nm3 dengan waktu pengukuran 1jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya:a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas.b) Mengurangi aktifitas di luar rumah.

2. Penanggulangan

a. Mengganti peralatan yang rusak.b. Mengatur pertukaran udara didalam ruang, seperti menggunakan

exhaust-fan.c. Bila jatuh korban keracunan maka lakukan :

Berikan pengobatan atau pernafasan buatan. Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat.

6. TSP (Debu)Partikulat (TSP)KarakteristikPartikulat adalah bentuk dari padatan atau cairan dengan ukuran molekul tunggal yang lebih besar dari 0.002 µm tetapi lebih kecil dari 500 µm yang tersuspensi di atmosfer dalam keadaan normal. Partikulat dapat berupa asap, debu dan uap yang

Page 11: makalah Penyehatan Udara.docx

dapat tinggal di atmosfer dalam waktu yang lama. Partikulat merupakan jenis pencemar yang bisa bersifat primer ataupun sekunder tergantung dari aerosolnya. Partikulat terdiri dari beberapa jenis berdasarkan distribusi partikelnya, antara lain:1. PM2.5 (2.5 µm)2. PM10 (10 µm)3. PM100 / TSP (Total Suspended Particulate) (≤100 µm)Sifat kimia masing-masing partikulat berbeda-beda, akan tetapi secara fisik ukuran partikulat berkisar antara 0,0002 – 500 mikron. Pada kisaran tersebut partikulat mempunyai umum dalam bentuk tersuspensi di udara antara beberapa detik sampai beberapa bulan. Umur partikulat tersebut dipengaruhi oleh kecepatan pengendapan yang ditentukan dari ukuran dan densitas partikulat serta aliran (turbulensi) udara. Secara umum kenaikan diamter akan meningkatkan kecepatan pengendapan, dari hasil studi (Stoker dan Seager, 1972) menunjukkan bahwa kenaikan diameter sebanyak 10.000 akan menyebabkan kecepatan pengendapan sebesar 6 juta kalinya. Proses Photocatalysis (Sumber: BPLHD Jabar, 2009)Partikulat yang berukuran 2 – 40 mikron (tergantung densitasnya) tidak bertahan terus di udara dan akan segera mengendap. Partikulat yang tersuspensi secara permanen di udara juga mempunyai kecepatan pengendapan, tetapi partikulat-partikulat tersebut tetap di udara karena gerakan udara.Sifat partikulat lainnnya yang penting adalah kemampuannya sebagai tempat absorbsi (sorbsi secara fisik ) atau kimisorbsi (sorbsi disertai dengan interaksi kimia). Sifat ini merupakan fungsi dari luas permukaan. Jika molekul terosorbsi tersebut larut di dalam partikulat, maka keadaannya disebut absorbsi. Jenis sorbsi tersebut sangat menentukan tingkat bahaya dari partikulat.Sifat partikulat lainnya adalah sifat optiknya. Partikulat yang mempunyai diameter kurang dari 0,1 mikron berukuran sedemikian kecilnya dibandingkan dengan panjang gelombang sinar sehingga partikulat-partikulat tersebut mempengaruhi sinar seperti halnya molekul-molekul dan menyebabkan refraksi. Partikulat yang berukuran lebih besar dari 1 mikron ukurannya jauh lebih besar dari panjang gelombang sinar tampak dan merupakan objek makroskopik yang menyebarkan sinar sesuai denganpenampang melintang partikulat tersebut. Sifat optik ini penting dalam menentukan pengaruh partikulat atmosfer terhadap radiasi dan visibilitas solar energy. (BPLHD Jabar, 2009)SumberSecara alamiah, partikulat dapat dihasilkan dari debu tanah kering yang terbawa oleh angin, proses vulkanis yang berasal dari letusan gunung berapi, uap air laut. Partikulat juga dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung senyawa karbon murni atau bercampur dengan gas-gas organik, seperti halnya penggunaan mesin diesel yang tidak terpelihara dengan baik dan pembakaran batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosol kompleks dari butir-butiran tar. Jika dibandingkan dengan pembakaraan batu bara,

Page 12: makalah Penyehatan Udara.docx

pembakaran minyak dan gas pada umunya menghasilkan partikulat dalam jumlah yang lebih sedikit. Emisi partikulat tergantung pada aktivitas manusia, terutama dari pembakaran bahan bakar fosil, seperti transportasi kendaraan bermotor, industri berupa proses (penggilingan dan penyemprotan) dan bahan bakar industri, dan sumber-sumber non industri, misalnya pembakaran sampah baik domestik ataupun komersial. (Yusra, 2010) Gambar 2. Sumber-sumber partikulat: proses vulkanis gunung berapi, debu yang terbawa angin, kebakaran, uap air laut, pembakaran di industri, pembakaran dari kendaraan bermotor. (Sumber: Alfiah, 2009)Terdapat hubungan antara ukuran partikulat polutan dengan sumbernya. Partikulat yang berdiameter lebih besar dari 10 mikron dihasilkan dari proses-proses mekanis seperti erosi angin, penghancuran dan penyemprotan, dan pelindasan benda-benda oleh kendaraan atau pejalan kaki. Partikulat yang berukuran diameter 1 – 10 mikron biasanya termasuk tanah, debu, dan produk-produk pembakaran dari industri lokal dan pada tempat-tempat tertentu juga terdapat garam laut. Partikulat yang berukuran antara 0,1 – 1 mikron terutama merupakan produk-produk pembakaran dan aerosol fotokimia. Partikulat yang mempunyai diameter kurang dari 0,1 mikron belum diidentifikasi secara kimia, tetapi diduga berasal dari sumber-sumber pembakaran, seperti pembakaran bahan bakar fosil. (BPLHD Jabar, 2009)DampakDampak terhadap KesehatanKeberadaan partikulat di udara secara potensial menyebabkan kerugian, seperti pada kesehatan paru-paru dan dapat mereduksi jarak penglihatan (visibilitas). Besarnya efek yang ditimbulkan oleh partikulat bergantung pada besar kecilnya ukuran partikulat, konsentrasi, dan komposisi fisik-kimia di udara. Partikulat dapat memberikan efek berbahaya terhadap kesehatan manusia melalui mekanisme sebagai berikut.• Partikulat mungkin bersifat toksik karena sifat fisik atau kimianya• Partikulat mungkin bersifat inert (tidak bereaksi) tetapi jika tertinggal di dalam saluran pernafasan dapat mengganggu pembersihan bahan-bahan lain yang berbahaya• Partikulat mungkin membawa substansi toksik / gas-gas berbahaya melalui absorpsi, sehingga molekul-molekul gas tersebut dapat mencapai dan tertinggal di bagian paru-paru yang sensitif.Polutan partikulat masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui sistem pernapasan, oleh karena itu pengaruh yang merugikan langsung terutama terjadi pada sistem pernafasan. Faktor yang paling berpengaruh terhadap sistem pernafasan terutama adalah ukuran partikulat, karena ukuran partikulat yangmenentukan seberapa jauh penetrasi partikulat ke dalam sistem pernafasan. Gambar 3. Proses masuknya partikulat ke dalam saluran pernafasan (Sumber: Alfiah, 2009)

Page 13: makalah Penyehatan Udara.docx

Sistem pernafasan mempunyai beberapa sistem pertahanan yang mencegah masuknya partikulat-partikulat, baik berbentuk padat maupun cair, ke dalam paru-paru. Bulu-bulu hidung akan mencegah masuknya partikulat-partikulat berukuran besar, sedangkan partrikel-partikulat yang lebih kecil akan dicegah masuk oleh membran mukosa yang terdapat di sepanjang sistem pernafasan dan merupakan permukaan tempat partikulat menempel.Pada beberapa bagian sistem pernafasan terdapat bulu-bulu halus (silia) yang bergerak ke depan dan ke belakang bersama-sama mukosa sehingga membentuk aliran yang membawa partikulat yang ditangkapnya keluar dari sistem pernafasan ke tenggorokan, dimana partikulat tersebut tertelan. Partikulat yang mempunyai diameter lebih besar dari pada 5,0 mikron akan berhenti dan terkumpul terutama di dalam hidung dan tenggorokan. Meskipun partikulat tersebut sebagian dapat masuk ke dalam paru-paru tetapi tidak pernah lebih jauh dari kantung-kantung udara atau bronchi, bahkan segera dapat dikeluarkan oleh gerakan silia.Partikulat yang berukuran diameter 0,5 - 5,0 mikron dapar terkumpul di dalam paru-paru sampai pada bronchioli, dan hanya sebagian kecil yang sampai pada alveoli. Sebagian besar partikulat yang terkumpul di dalam bronchioli akan dikeluarkan oleh silia dalam 2 jam. Partikulat yang berukuran diameter kurang dari 0,5 mikron dapat mencapai dan tinggal di dalam alveoli. Pembersihan partikulat-partikulat yang sangat kecil tersebut dari alveoli sangat lambat dan tidak sempurna dibandingkan dengan di dalam saluran yang lebih besar. Beberapa partikulat yang tetap tertinggal di dalam alveoli dapat terabsorpsi ke dalam darah. (BPLHD Jabar, 2009)Mekanisme pertahanan saluran terhadap partikulat secara garis besar adalah sebagai berikut.1. 40% partikel dengan diameter 1-2 µm tertahan dalam bronkheoli dan alveoli2. Partikel dengan diameter 0.25-1 µm retensi dalam saluran pernafasan turun karena dapat dibuang atau dihembuskan saat bernafas3. Diameter partikel ≤ 0.25 µm retensinya menurun karena adanya gerak brown Gambar 4. Mekanisme pertahanan organ pernafasan berdasarkan distribusi ukuran partikulat. (Sumber: Alfiah, 2009) Tabel 1. Tabel Mekanisme pertahanan organ pernafasan terhadap partikulat.Dampak terhadap Ekosistem dan LingkunganKeberadaan partikulat di udara dapat mereduksi radiasi matahari dan meningkatkan kemungkinan presipitasi. Partikulat yang terdapat di atmosfer berpengaruh terhadap jumlah dan jenis radiasi sinar matahari yang dapat mencapai permukaan bumi. Pengaruh ini disebabkan oleh penyebaran dan absorbsi sinar oleh partikulat. Salah satu pengaruh utama adalah penurunan visibilitas. Sinar yang melalui objek ke pengamat akan diabsorbsi dan disebarkan oleh partikulat sebelum mencapai pengamat, sehingga intensitas yang diterima dari objek dan dari latar belakangnya akan berkurang.

Page 14: makalah Penyehatan Udara.docx

Akibatnya perbedaan antara kedua intensitas intensitas sinar tersebut hilang sehingga keduanya (objek dan latar belakang) menjadi kurang kontras atau kabur. Penurunan visibilitas ini dapat membahayakan, misalnya pada waktu mengendarai kendaraan atau kapal terbang. Jumlah polutan partikulat bervariasi dengan manusia atau iklim. Pada musim gugur dan salju, sistem pemanas didalam rumah-rumah dan gedung meningkat sehingga dibutuhkan tenaga yang lebih tinggi yang mengakibatkan terbentuknya lebih banyak partikulat.Iklim dapat dipengaruhi oleh polusi partikulat dalam dua cara. Partikulat di dalam atmosfer dapat mempengaruhi pembentukan awan, hujan dan salju dengan cara berfungsi sebagai inti dimana air dapat mengalami kondensasi. Selain itu penurunan jumlah radiasi solar yang mencapai permukaan bumi karena adanya partikulat dapat mengalami kondensasi. Selain itu penurunan jumlah radiasi solar yang mencapai permukaan bumi karena adanya partikulat dapat mengganggu keseimbangan panas pada atmosfer bumi. Suhu atmosfer bumi ternyata menurun sedikit sejak tahun 1940, meskipun pada beberapa abad terakhir ini terjadi kenaikan kandungan CO2 di atmosfer yang seharusnya mengakibatkan kenaikan suhu atmosfer. Peningkatan refleksi radiasi solar oleh partikulat mungkin berperan dalam penurunan suhu atmosfer tersebut. (BPLHD Jabar, 2009)

Dampak terhadap HewanPartikulat yang mengandung fluorida dapat menyebabkan beberapa kerusakan tanaman. Selain itu partikulat yang mengandung magnesium oksida dan jatuh pada tanah pertanian juga menghasilkan pertumbuhan tanaman yang buruk. Kesehatan hewan mungkin menurun ketika hewan memakan tanaman yang ditutupi oleh partikulat beracun tersebut. Senyawa beracun tersebut dapat diserap ke dalam jaringan tanaman atau mungkin tetap sebagai kontaminan di permukaan tanaman. Fluorosis pada hewan telah dikaitkan dengan mengonsumsi vegetasi yang ditutupi dengan partikulat yang mengandung fluorida. Sapi dan domba juga mengalami keracunan, yaitu keracunan arsen karena mengonsumsi vegetasi yang terkontaminasi partikulat yang mengandung arsen. (Wark and Warner, 1981)Penjelasan di atas juga didukung oleh BPLHD Jabar (2009) yang menyebutkan bahwa bahaya yang ditimbulkan bagi hewan berasal dari pengumpulan partikulat pada tanaman yang kemungkinan mengandung komponen kimia yang berbahaya, tepatnya hewan yang memakan tanaman tersebut.

Dampak terhadap TumbuhanPengaruh partikulat terhadap tanaman terutama adalah dalam bentuk debunya,dimana debu tersebut jika bergabung dengan uap air atau air hujan gerimis akan membentuk kerak yang tebal pada permukaan daun, dan tidak dapat tercuci dengan air hujan kecuali dengan menggosoknya. Lapisan kerak tersebut akan mengganggu proses fotosintesis pada tanaman karena menghambat masuknya sinar matahari dan mencegah pertukaran CO2 dengan atmosfer. Akibatnya petumbuhan tanaman menjadi terganggu (BPLHD Jabar, 2009). Tanda-tanda kerusakan daun akibat partikulat, yaitu:

Page 15: makalah Penyehatan Udara.docx

1. NecrosisNecrosis adalah hilangnya warna pada daun. Necrosis menandakan adanya jaringan yang mati pada struktur daun.2. ChlorosisChlorosis adalah hilangnya klorofil. Chlorosis merupakan gejala umum pada tumbuhan yang umumnya disebabkan kekurangan beberapa nutrien. Chlorosis ini ditandai dengan adanya warna hijau pucat atau kuning pada struktur daun.3. Bercak pada permukaan atas daun(Alfiah, 2009)

Dampak terhadap MaterialPartikulat-partikulat yang terdapat di udara dapat mengakibatkan berbagai kerusakan padaberbagai bahan. Jenis dan tingkat kerusakan yang dihasilkan oleh partikulat dipengaruhi oleh komposisi kimia dansifat fisik partikulat tersebut. Kerusakan pasif terjadi jika partikulat menempel atau mengendap pada bahan-bahan yang terbuat dari tanah sehingga harus sering dibersihkan. Proses pembersihan sering mengakibatkan cacat pada permukaan benda-benda dari tanah tersebut. Kerusakan kimia terjadi jika partikulat yang menempel bersifat korosif atau partikulat tersebut membawa komponen lain yang bersifat korosif.Logam biasanya tahan terhadap korosi di dalam udara kering atau di udara bersih yang hanya mengandung sedikit air. Partikulat dapat merangsang korosi, terutama dengan adanya komponen yang mengandung partikel hidroskopik atau sulfur. Fungsi partikulat dalam merangsang kecepatan korosi adalah karena partikulat dapat berungsi sebagai inti dimana uap air dapat mengalami kondensasi, sehingga gas yang diserap oleh partikulat akan terlarut di dalam droplet air yang terbentuk. Polutan partikulat juga dapat merusak bahan bangunan yang terbuat dari tanah, cat, dan tekstil. (Wark and Warner, 1981).

7. Fluor IndeksFluor adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang F

dan nomor atom 9. Namanya berasal dari bahasa Latin fluere, berarti "mengalir".

Dia merupakan gas halogen univalen beracun berwarna kuning-hijau yang paling

reaktif secara kimia dan elektronegatif dari seluruh unsur. Dalam bentuk

murninya, dia sangat berbahaya, dapat menyebabkan pembakaran kimia parah

begitu berhubungan dengan kulit.

Fluoresensi adalah pendaran sinar pada saat suatu zat dikenai cahaya. Hal ini

karena sifat butir Kristal suatu zat jika mendapat rangsangan berupa cahaya akan

langsung memancarkan cahayanya sendiri dan berhenti memancar jika rangsangan

itu dihilangkan. Contoh rambu-rambu lalu lintas, beberapa jenis cat, dan stiker

yang bersifat fluoresensi. Fluorensensi berarti juga kelihatan bersinar bila kena

Page 16: makalah Penyehatan Udara.docx

sinar. Definisi fluoresensi adalah pendaran sinar pada saat suatu zat dikenai

cahaya. Hal ini karena sifat butir Kristal suatu zat jika mendapat rangsangan

berupa cahaya akan langsung memancarkan cahayanya sendiri dan berhenti

memancar jika rangsangan itu dihilangkan. Contoh rambu-rambu lalu lintas,

beberapa jenis cat, dan stiker yang bersifat fluoresensi. Fluorensensi berarti juga

kelihatan bersinar bila kena sinar.

Fluoresensi dapat juga dikatakan sebagai emisi cahaya oleh suatuzat yang

telah menyerap cahaya atau radiasi elektromagnetik denganperbedaan panjang

gelombang.Fluoresensi adalah proses pemancaran radiasi cahaya oleh suatu

materi setelah tereksitasi oleh berkas cahaya berenergi tinggi. Emisi cahaya terjadi

karena proses absorbsi cahaya oleh atom yang mengakibatkan keadaan atom

tereksitasi. Keadaan atom yang tereksitasi akan kembali keadaan semula dengan

melepaskan energi yang berupa cahaya (de-eksitasi). Fluoresensi merupakan

proses perpindahan tingkat energi dari keadaan atom tereksitasi (S1 atau S2)

menuju ke keadaan stabil (ground states). Proses fluoresensi berlangsung kurang

lebih 1 nano detik sedangkan proses fosforesensi berlangung lebih lama, sekitar 1

sampai dengan 1000 mili detik.

Fluoresensi dapat juga dikatakan sebagai emisi cahaya oleh suatu zat yang

telah menyerap cahaya atau radiasielektromagnetik lain dari panjang gelombang

yang berbeda. Dalam beberapa kasus, emisicahaya memiliki panjang gelombang

yang lebih panjang, oleh karena itu energinya lebihrendah, dibandingkan dengan

radiasi yang diserap. Namun, ketika radiasi elektromagnetik yang diserap sangat

ketat, sangat mungkin bagi satu electron untuk menyerap dua foton, penyerapan

dua foton ini dapat mengakibatkan emisi radiasi memiliki panjang

gelombangyang lebih pendek daripada serapan radiasi. Contoh yang paling

mengesankan darifluoresensi muncul ketika radiasi diserap di wilayah spektrum

ultraviolet, dan ini tidak tampak, dan emisi cahaya ada di wilayah tampak

(visibel). Fluoresensi memiliki aplikasi praktis, termasuk dalam mineralogi,

gemologi, sensor kimia(Fluoresensi spektroskopi), pelabelan neon, pewarna,

detektor biologis, dan yang paling umum lampu neon.

8. TIMAH HITAMa. Sifat fisik dan kimia

Page 17: makalah Penyehatan Udara.docx

Timah hitam ( Pb ) merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik leleh pada 327,5°C dan titik didih 1.740° C pada tekanan atmosfer. Senyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakansenyawa yang penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin dalam upaya meningkatkan angkaoktan secara ekonomi. PB-tetraetil dan Pb tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing-masing 110°C dan 200°C.Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan unsur-unsur lain dalambensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akanterdekomposisi pada titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain diudara seperti senyawa holegenasam atau oksidator B.

b. Sumber dan distribusiPembakaran Pb-alkil sebagai zat aditif pada bahan bakar kendaraan

bermotor merupakan bagian terbesar dari seluruh emisi Pbke atmosfer berdasarkan estimasi skitar 80–90% Pb di udara ambien berasal dari pembakaran bensin tidak sama antara satutempat dengan tempat lain karena tergantung pada kepadatan kendaraan bermotor dan efisiensi upaya untuk mereduksikandungan pb pada bensin.Penambangan dan peleburan batuan Pb di beberapa wilayah sering menimbulkan masalah pencemaran Tingkat kontaminasi Pbdi udara dan air sekitar wilayah tersebut tergantung pada jumlah Pb yang diemisikan tinggi cerobong pembakaran limbahtpopgrafi dan kondisi lokal lainnya. Peleburan Pb sekunder, penyulingan dan industri senyawa dan barang-barang yangmengandung Pb, dan insinerator juga dapat menambah emisi Pb ke lingkungan.Karena batubara seperti juga mineral lainnya (batuan dan sedimen) pada umumnya mengandung Pb kadar rendah, makakegiatan berbagai industri yang terutama menghasilkan besi dan baja peleburan tembaga dan pembakaran batubara, harusdipandang sebagai sumber yang dapat menambah emisi Pb ke udara. Penggunaan pipa air yang mengandung Pb dirumahtangga terutama pada daerah yang kesadahan airnya rendah (lunak) dapat menjadi sumber pemajanan Pb pada manusia.Demikian juga didaerah dengan banyak rumah tua yang masih menggunakan cat yang mengandung Pb dapat menjadi sumberpemajanan Pb.

c. Dampak terhadap kesehatan Pemajanan Pb dari industri telah banyak tercatat tetapi kemaknaan

pemajanan di masyarakatvluas masih kontroversi, KadarPb di alam sangat bervariasi tetapi kandungan dalam tubuh manusia berkisar antara 100–400 mg.Sumber masukan Pb adalah makanan terutama bagi mereka yang tidak bekerja atau kontak dengan Pb Diperkirakan rata-ratamasukkan Pb melalui makanan adalah 300 ug per hari dengan kisaran antara 100–500 µg perhari. Rata-rata masukkan melaluiair minum adalah 20µg dengan kisaran antara 10–100µg. Hanya sebagian asupan (intake) yang diabsorpsi melaluipencernaan.

Page 18: makalah Penyehatan Udara.docx

Pada manusia dewasa absorpsi untuk jangka panjang berkisar antara 5–10% bila asupan tidak berlebihankandungan Pb dalam tinja dapat untuk memperkirakan asupan harian karena 90% Pb dikeluarkan dengan cara ini.Kontribusi Pb di udara terhadap absorpsi oleh tubuh lebih sulit diperkirakan. Distribusi ukuran partikel dan kelarutan pb dalampartikel juga harus dipertimbangkan biasanya kadar pb di udara sekitar 2µg/m3 dan dengan asumsi 30% mengendapdisaluran pernapasan dan absorpsi sekitar 14µg/per hari. Mungkin perhitungan ini bisa dianggap terlalu besar dan partikel Pbyang dikeluarkan dari kendaraan bermotor ternyata bergabung dengan filamen karbon dan lebih kecil dari yang diperkirakanwalaupun agregat ini sangat kecil (0,1µm) jumlah yang tertahan di alveoli mungkin kurang dari 10%. Uji kelarutanmenunjukkan bahwa Pb berada dalam bentuk yang sukar larut.Hampir semua organ tubuh mengandung Pb dan kira-kira 90% dijumpai di tulang, kandungan dalam darah kurang dari 1%kandungan dalam darah dipengaruhi oleh asupan yang baru (dalam 24 Jam terakhir) dan Oleh pelepan dari sistem rangka.Manusia dengan pemajanan rendah mengandung 10–30µg Pb/100 g darah Manusia yang mendapat pemajanan kadar tinggimengandung lebih dari 100µg/100 g darah kandungan dalam darah sekitar 40µg Pb/100g dianggap terpajan berat ataumengabsorpsi Pb cukup tinggi walau tidak terdeteksi tanda-tanda keluhan keracunan.Terdapat perbedaan tingkat kadar Pb di perkantoran dan pedesaan wanita cenderung mengandung Pb lebih rendah dibandingpria, dan pada perokok lebih tinggi dibandingkan bukan perokok.Gejala klinis keracunan timah hitam pada individu dewasa tidak akan timbul pada kadar Pb yang terkandung dalam darahdibawah 80µg Pb/100 g darah namun hambatan aktivitas enzim untuk sintesa haemoglobin sudah terjadi pada kandungan Pbnormal (30–40µg).Timah Hitam berakumulasi di rambut sehingga dapat dipakai sebagai indikator untuk memperkirakan tingkat pemajanan ataukandungan Pb dalam tubuh Anak-anak merupakan kelompok risika tinggi Menelan langsung bekas cat yang mengandung Pbmerupakan sumber pemajanan, selain emisi industri dan debu jalan yang berasal dari lalu lintas yang padat Mungkinkeracunan Pb ada juga hubungannya dengan keterbelakangan mental tetapi belum ada bukti yang jelas.Senyawa Pb organik bersifat neurotoksik dan tidak menyebabkan anemia Hampir semua Pb–tetraetil diubah menjadi PbOrganik dalam proses pembakaran bahan bakar bermotor dan dilepaskan ke udara.Pengaruh Pb dalam tubuh belum diketahui benar tetapi perlu waspada terhadap pemajanan jangka panjang Timah Hitamdalam tulang tidak beracun tetapi pada kondisi tertentu bisa dilepaskan karena infeksi atau proses biokimia dan memberikangejala keluhan garam Pb tidak bersifat karsiogenik terhadap manusia.Gangguan kesehatan adalah akibat bereaksinya Pb dengan gugusan sulfhidril dari protein yang menyebabkan pengendapanprotein dan menghambat pembuatan haemoglobin, Gejala keracunan akut didapati bila tertelan dalam jumlah besar yangdapat menimbulkan sakit perut muntah atau diare akut. Gejala keracunan kronis bisa

Page 19: makalah Penyehatan Udara.docx

menyebabkan hilang nafsu makan,konstipasi lelah sakit kepala, anemia, kelumpuhan anggota badan, Kejang dan gangguan penglihatan.

d. Pengendalian1. Pencegahan

a. Sumber Tidak Bergerak- Memasang scruber pada cerobong asap.- Memodfikasi pada proses pembakaran.

b. Manusia Apabila kadar timah hitam dalam udara ambien telah melebihi

baku mutu (2ug/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya :a) Menggunakan alat pelindung diri seperti masker.b) Mengurangi aktifitas diluar rumah.

2. Penanggulangana. Memperbaiki alat yang rusak b. Bila terjadi keracunan maka lakukan :

- Pemberian pengobatan.- Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat.

9. KHLORINa. Sifat Fisika dan Kimia

Senyawa khlorine yang mengandung khlor yang dapat mereduksi atau mengkonversi zat inert atau zat kurang aktif dalam air,yang termasuk senyawa khlorin adalah asam hipokhlorit (HOCL) dan garam hipokhlorit (OCL).Gas Khlorin ( Cl2) adalah gas berwarna hijau dengan bau sangat menyengat. Berat jenis gas khlorin 2,47 kali berat udara dan20 kali berat gas hidrogen khlorida yang toksik. Gas khlorin sangat terkenal sebagai gas beracun yang digunakan pada perangdunia ke-1.

b. Sumber dan DistribusiKhlorin merupakan bahan kimia penting dalam industri yang digunakan

untuk khlorinasi pada proses produksi yang menghasilkan produk organik sintetik, seperti plastik (khususnya polivinil khlorida), insektisida (DDT, Lindan, dan aldrin) dan herbisida (2,4 dikhloropenoksi asetat) selain itu [juga digunakan sebagai pemutih (bleaching agent) dalam pemrosesan sellulosa, industri kertas, pabrik pencucian (tekstill) dan desinfektan untuk air minum dan kolam renang.Terbentuknya gas khlorin di udara ambien merupakan efek samping dari proses pemutihan (bleaching) dan produksi zat/senyawa organik

Page 20: makalah Penyehatan Udara.docx

yang mengandung khlor. Karena banyaknya penggunaan senyawa khlor di lapangan atau dalam industridalam dosis berlebihan seringkali terjadi pelepasan gas khlorin akibat penggunaan yang kurang efektif. Hal ini dapatmenyebabkan terdapatnya gas pencemar khlorin dalam kadar tinggi di udara ambien.

c. Dampak terhadap kesehatanSelain bau yang menyengat gas khlorin dapat menyebabkan iritasi pada

mata saluran pernafasan. Apabila gas khlorin masuk dalam jaringan paru-paru dan bereaksi dengan ion hidrogen akan dapat membentuk asam khlorida yang bersifat sangat korosif dan menyebabkan iritasi dan peradangan. diudara ambien, gas khlorin dapat mengalami proses oksidasi dan membebaskan oksigen. Pada kadar antara 3,0 – 6,0 ppm gas khlorin terasa pedas dan memerahkan mata. Dan bila terpapar dengan kadar sebesar 14,0 – 21,0 ppm selama 30 –60 menit dapat menyebabkan penyakit paru-paru ( pulmonari oedema ) dan bisa menyebabkan emphysema dan radang paru-paru.

d. Pengendalian1. Pencegahan

a. Sumber Tidak Bergerak - Memasang scruber pada cerobong asap.- Memodifikasi pada proses pembakaran.

b. Manusia Apabila kadar khlorin dalam udara ambien telah melebihi baku

mutu (150µg/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam) makauntuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya – upaya :a. Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas.b. Mengurangi aktifitas di luar rumah.

2. Penanggulangana. Mengganti peralatan yang rusak.b. Mengatur pertukaran udara di dalam ruang seperti mengunakan

exhaust-fan.c. Bila terjadi korban keracunan chlorin maka lakukan :

- Berikan pengobatan atau pernafasan buatan.- Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat.

10. PARTIKEL DEBUa. Sifat Fisika dan Kimia

Partikulat debu melayang (Suspended Particulate Matter/SPM) merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawaorganik dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai denganmaksimal 500 mikron. Partikulat debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang-layang di udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat berpengaruh negatif terhadap kesehatan, partikel

Page 21: makalah Penyehatan Udara.docx

debu juga dapat mengganggu daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia diudara. Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbada pula, tergantung dari mana sumber emisinya.Karena Komposisi partikulat debu udara yang rumit, dan pentingnya ukuran partikulat dalam menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan sampel udara seperti : PM-10 (partikulat debu dengan ukuran diameter aerodinamik <10 mikron), yang mengacu pada unsur fisiologi maupun metode pengambilan sampel.

b. Sumber dan DistribusiSecara alamiah partikulat debu dapat dihasilkan dari debu tanah kering

yang terbawa oleh angin atau berasal dari muntahanletusan gunung berapi. Pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung senyawa karbon akan murniatau bercampur dengan gas-gas organik seperti halnya penggunaan mesin disel yang tidak terpelihara dengan baik.Partikulat debu melayang (SPM) juga dihasilkan dari pembakaran batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosolkompleks dari butir-butiran tar. Dibandingkan dengan pembakaraan batu bara, pembakaran minyak dan gas pada umunya menghasilkan SPM lebih sedikit. Kepadatan kendaraan bermotor dapat menambah asap hitam pada total emisi partikulat debu. Demikian juga pembakaran sampah domestik dan sampah komersial bisa merupakan sumber SPM yang cukup penting.Berbagai proses industri seperti proses penggilingan dan penyemprotan, dapat menyebabkan abu berterbangan di udara,seperti yang juga dihasilkan oleh emisi kendaraan bermotor.

c. Dampak Terhadap KesehatanInhalasi merupakan satu-satunya rute pajanan yang menjadi perhatian

dalam hubungannya dengan dampak terhadap kesehatan. Walau demikian ada juga beberapa senjawa lain yang melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain.Pengaruh partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada diudara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debuyang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umunya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendapdi alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO2 yang terdapat di udara juga.Selain itu partikulat debu yang melayang dan berterbangan dibawa angin akan menyebabkan iritasi pada mata dan dapat menghalangi daya tembus pandang mata (Visibility).

Page 22: makalah Penyehatan Udara.docx

d. Pengendalian1. Pencegahan a. Dengan melengkapi alat penangkap debu ( Electro Precipitator ).

b. Dengan melengkapi water sprayer pada cerobong Pembersihan ruangan dengan sistim basah.Pemeliharaan dan perbaikan alat penangkap debu.

2. Penanggulangan

- Memperbaiki alat yang rusak

11. Sifat-sifat fisikaBentuk-bentuk asam sulfat

Walaupun asam sulfat yang mendekati 100% dapat dibuat, ia akan melepaskan SO3 pada titik didihnya dan menghasilkan asam 98,3%. Asam sulfat 98% lebih stabil untuk disimpan, dan merupakan bentuk asam sulfat yang paling umum. Asam sulfat 98% umumnya disebut sebagai asam sulfat pekat. Terdapat berbagai jenis konsentrasi asam sulfat yang digunakan untuk berbagai keperluan:- 10%, asam sulfat encer untuk kegunaan laboratorium,- 33,53%, asam baterai,- 62,18%, asam bilik atau asam pupuk,- 73,61%, asam menara atau asam glover,- 97%, asam pekat.

Terdapat juga asam sulfat dalam berbagai kemurnian. Mutu teknis H2SO4

tidaklah murni dan seringkali berwarna, namun cocok untuk digunakan untuk membuat pupuk. Mutu murni asam sulfat digunakan untuk membuat obat-obatan dan zat warna. Apabila SO3(g) dalam konsentrasi tinggi ditambahkan ke dalam asam sulfat, H2S2O7 akan terbentuk. Senyawa ini disebut sebagai asam pirosulfat, asam sulfat berasap, ataupun oleum. Konsentrasi oleum diekspresikan sebagai %SO3 (disebut %oleum) atau %H2SO4 (jumlah asam sulfat yang dihasilkan apabila H2O ditambahkan); konsentrasi yang umum adalah 40% oleum (109% H2SO4) dan 65% oleum (114,6% H2SO4). H2S2O7 murni terdapat dalam bentuk padat dengan titik leleh 36 °C. Asam sulfat murni berupa cairan bening seperti minyak, dan oleh karenanya pada zaman dahulu ia dinamakan 'minyak vitriol'.

Polaritas dan konduktivitas

H2SO4 anhidrat adalah cairan yang sangat polar. Ia memiliki tetapan dielektrik sekitar 100. Konduktivitas listriknya juga tinggi. Hal ini diakibatkan oleh disosiasi yang disebabkan oleh swa-protonasi, disebut sebagai autopirolisis.[3]

2 H2SO4 → H3SO4+ + HSO4

Konstanta kesetimbangan autopirolisisnya adalah[3]

Kap(25 °C)= [H3SO4+][HSO4

−] = 2,7 × 10−4.

Page 23: makalah Penyehatan Udara.docx

Dibandingkan dengan konstanta keseimbangan air, Kw = 10−14, nilai konstanta kesetimbangan autopirolisis asam sulfat 1010 (10 triliun) kali lebih kecil.

Walaupun asam ini memiliki viskositas yang cukup tinggi, konduktivitas efektif ion H3SO4

+ dan HSO4− tinggi dikarenakan mekanisme ulang alik proton

intra molekul, menjadikan asam sulfat sebagai konduktor yang baik. Ia juga merupakan pelarut yang baik untuk banyak reaksi.Kesetimbangan kimiawi asam sulfat sebenarnya lebih rumit daripada yang ditunjukkan di atas; 100% H2SO4

mengandung beragam spesi dalam kesetimbangan (ditunjukkan dengan nilai milimol per kg pelarut), yaitu: HSO4

− (15,0), H3SO4+ (11,3), H3O+ (8,0), HS2O7

(4,4), H2S2O7 (3,6), H2O (0,1).[3]

Sifat-sifat kimia

Reaksi dengan air

Reaksi hidrasi asam sulfat sangatlah eksotermik. Selalu tambahkan asam ke dalam air daripada air ke dalam asam. Air memiliki massa jenis yang lebih rendah daripada asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya, sehingga apabila air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, ia akan dapat mendidih dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan ion hidronium:

H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-

HSO4- + H2O → H3O+ + SO4

2-

Karena hidrasi asam sulfat secara termodinamika difavoritkan, asam sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan digunakan untuk mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat terhadap air cukuplah kuat sedemikiannya ia akan memisahkan atom hidrogen dan oksigen dari suatu senyawa. Sebagai contoh, mencampurkan pati (C6H12O6)n dengan asam sulfat pekat akan menghasilkan karbon dan air yang terserap dalam asam sulfat (yang akan mengencerkan asam sulfat):

(C6H12O6)n → 6n C + 6n H2O

Efek ini dapat dilihat ketika asam sulfat pekat diteteskan ke permukaan kertas. Selulosa bereaksi dengan asam sulfat dan menghasilkan karbon yang akan terlihat seperti efek pembakaran kertas. Reaksi yang lebih dramatis terjadi apabila asam sulfat ditambahkan ke dalam satu sendok teh gula. Seketika ditambahkan, gula tersebut akan menjadi karbon berpori-pori yang mengembang dan mengeluarkan aroma seperti karamel.

Reaksi lainnya

Sebagai asam, asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan basa, menghasilkan garam sulfat. Sebagai contoh, garam tembaga tembaga(II) sulfat dibuat dari reaksi antara tembaga(II) oksida dengan asam sulfat:

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Page 24: makalah Penyehatan Udara.docx

Asam sulfat juga dapat digunakan untuk mengasamkan garam dan menghasilkan asam yang lebih lemah. Reaksi antara natrium asetat dengan asam sulfat akan menghasilkan asam asetat, CH3COOH, dan natrium bisulfat:

H2SO4 + CH3COONa → NaHSO4 + CH3COOH

Hal yang sama juga berlaku apabila mereaksikan asam sulfat dengan kalium nitrat. Reaksi ini akan menghasilkan asam nitrat dan endapat kalium bisulfat. Ketika dikombinasikan dengan asam nitrat, asam sulfat berperilaku sebagai asam sekaligus zat pendehidrasi, membentuk ion nitronium NO2

+, yang penting dalam reaksi nitrasi yang melibatkan substitusi aromatik elektrofilik. Reaksi jenis ini sangatlah penting dalam kimia organik.

Asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan logam via reaksi penggantian tunggal, menghasilkan gas hidrogen dan logam sulfat. H2SO4 encer menyerang besi, aluminium, seng, mangan, magnesium dan nikel. Namun reaksi dengan timah dan tembaga memerlukan asam sulfat yang panas dan pekat. Timbal dan tungsten tidak bereaksi dengan asam sulfat. Reaksi antara asam sulfat dengan logam biasanya akan menghasilkan hidrogen seperti yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini. Namun reaksi dengan timah akan menghasilkan sulfur dioksida daripada hidrogen.

Fe (s) + H2SO4 (aq) → H2 (g) + FeSO4 (aq)Sn (s) + 2 H2SO4 (aq) → SnSO4 (aq) + 2 H2O (l) + SO2 (g)

Hal ini dikarenakan asam pekat panas umumnya berperan sebagai oksidator, manakala asam encer berperan sebagai asam biasa. Sehingga ketika asam pekat panas bereaksi dengan seng, timah, dan tembaga, ia akan menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida, manakahal asam encer yang beraksi dengan logam seperti seng akan menghasilkan garam dan hidrogen.

Asam sulfat menjalani reaksi substitusi aromatik elektrofilik dengan senyawa-senyawa aromatik, menghasilkan asam sulfonat terkait:[4]

Kegunaan

Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, dan sebenarnya pula, produksi asam sulfat suatu negara merupakan indikator yang baik terhadap kekuatan industri negara tersebut.[5] Kegunaan utama (60% dari total produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam "metode basah" produksi asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium fosfat untuk deterjen. Pada metode ini, batuan fosfat digunakan dan diproses lebih dari 100 juta ton setiap tahunnya. Bahan-bahan baku yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini merupakan fluorapatit, walaupun komposisinya dapat bervariasi. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam suflat untuk menghasilkan kalsium sulfat, hidrogen fluorida (HF), dan asam fosfat. HF dipisahan sebagai asam fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis:

Ca5F(PO4)3 + 5 H2SO4 + 10 H2O → 5 CaSO4•2 H2O + HF + 3 H3PO4

Page 25: makalah Penyehatan Udara.docx

Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil. Asam yang telah digunakan sering kali didaur ulang dalam kilang regenerasi asam bekas (Spent Acid Regeneration (SAR) plant). Kilang ini membakar asam bekas dengan gas alam, gas kilang, bahan bakar minyak, ataupun sumber bahan bakar lainnya. Proses pembakaran ini akan menghasilkan gas sulfur dioksida (SO2) dan sulfur trioksida (SO3) yang kemudian digunakan untuk membuat asam sulfat yang "baru".

Amonium sulfat, yang merupakan pupuk nitrogen yang penting, umumnya diproduksi sebagai produk sampingan dari kilang pemroses kokas untuk produksi besi dan baja. Mereaksikan amonia yang dihasilkan pada dekomposisi termal batu bara dengan asam sulfat bekas mengijinkan amonia dikristalkan keluar sebagai garam (sering kali berwarna coklat karena kontaminasi besi) dan dijual kepada industri agrokimia.

Kegunaan asam sulfat lainnya yang penting adalah untuk pembuatan aluminium sulfat. Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil sabun pada serat pulp kertas untuk menghasilkan aluminium karboksilat yang membantu mengentalkan serat pulp menjadi permukaan kertas yang keras. Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium hidroksida. Aluminium sulfat dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat:

Al2O3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O

Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di industri kimia. Sebagai contoh, asam sulfat merupakan katalis asam yang umumnya digunakan untuk mengubah sikloheksanonoksim menjadi kaprolaktam, yang digunakan untuk membuat nilon. Ia juga digunakan untuk membuat asam klorida dari garam melalui proses Mannheim. Banyak H2SO4 digunakan dalam pengilangan minyak bumi, contohnya sebagai katalis untuk reaksi isobutana dengan isobutilena yang menghasilkan isooktana.

Siklus sulfur-iodin

Siklus sulfur-iodin merupakan sederet proses termokimia yang digunakan untuk mendapatkan hidrogen. Ia terdiri dari tiga reaksi kimia yang keseluruhan reaktannya adalah air dan keseluruhan produknya adalah hidrogen dan oksigen.

2 H2SO4 → 2 SO2 + 2 H2O + O2     (830 °C)I2 + SO2 + 2 H2O → 2 HI + H2SO4     (120 °C)2 HI → I2 + H2     (320 °C)

Senyawa sulfur dan iodin didaur dan digunakan ulang. Proses ini bersifat endotermik dan haruslah terjadi pada suhu yang tinggi. Siklus sulfur iodin sekarang ini sedang diteliti sebagai metode yang praktis untuk mendapatkan hidrogen. Namun karena penggunaan asam korosif yang pekat pada suhu yang tinggi, ia dapat menimbulkan risiko bahaya keselamatan yang besar apabila proses ini dibangun dalam skala besar.

Sejarah

Page 26: makalah Penyehatan Udara.docx

Besi(II) sulfat heptahidrat

Tembaga(II) sulfat pentahidrat

Alkimiawan abad ke-8 Abu Musa Jabir bin Hayyan (Geber) dipercayai sebagai penemu asam sulfat. Asam ini kemudian dikaji oleh alkimiawan dan dokter Persia abad ke-9 Ar-Razi (Rhazes), yang mendapatkan zat ini dari distilasi kering mineral yang mengandung besi(II) sulfat heptahidrat, FeSO4 • 7H2O, dan tembaga(II) sulfat pentahidrat, CuSO4 • 5H2O. Ketika dipanaskan, senyawa-senyawa ini akan terurai menjadi besi(II) oksida dan tembaga(II) oksida, melepaskan air beserta sulfur trioksida yang akan bergabung menjadi larutan asam sulfat. Metode ini dipopulerkan di Eropa melalui terjemahan-terjamahan buku-buku Arab dan Persia.

Asam sulfat dikenal oleh alkimiawan Eropa abad pertengahan sebagai minyak vitriol. Kata vitriol berasal dari bahasa Latin vitreus yang berarti 'gelas', merujuk pada penampilan garam sulfat yang seperti gelas, disebut sebagai garam vitriol. Garam-garam ini meliputi tembaga(II) sulfat (vitriol biru), seng sulfat (vitriol putih), besi(II) sulfat (vitriol hijau), besi(III) sulfat (vitriol Mars), dan kobalt(II) sulfat (vitriol merah).

Garam-garam vitriol tersebut merupakan zat yang paling penting dalam alkimia, yang digunakan untuk menemukan batu filsuf. Vitriol yang sangat murni digunakan sebagai media reaksi zat-zat lainnya. Hal ini dikarenakan asam vitriol tidak bereaksi dengan emas. Pentingnya vitriol dalam alkimia terlihat pada moto alkimia Visita Interiora Terrae Rectificando Invenies Occultum Lapidem ('Kunjungi bagian dalam bumi dan murnikanlah, anda akan menemukan batu rahasia') yang ditemukan dalam L'Azoth des Philosophes karya alkimiawan abad ke-15 Basilius Valentinus, .

Pada abad ke-17, kimiawan Jerman Belanda Johann Glauber membuat asam sulfat dengan membakar sulfur bersamaan dengan kalium nitrat, KNO3, dengan keberadaan uap. Kalium nitrat tersebut terurai dan mengoksidasi sulfur menjadi SO3, yang akan bergabung dengan air membentuk asam sulfat. Pada tahun 1736, Joshua Ward, ahli farmasi London, menggunakan metode ini untuk memulai produksi asam sulfat berskala besar.

Page 27: makalah Penyehatan Udara.docx

Pada tahun 1746 di Birmingham, John Roebuck mengadaptasikan metode ini ke dalam suatu bilik, yang dapat menghasilkan asam sulfat lebih banyak. Proses ini disebut sebagai proses bilik, yang mengijinkan produksi asam sulfat secara efektif. Setelah berbagai perbaikan, metode ini menjadi proses standar produksi asam sulfat selama hampir dua abad.

Pada tahun 1831, saudagar asam cuka Britania Peregrine Phillips mematenkan proses kontak, yang lebih ekonomis dalam memproduksi sulfur trioksida dan asam sulfat. Sekarang, hampir semua produksi asam sulfat dunia menggunakan proses ini.

Keselamatan

Bahaya laboratorium

Tetesan 98% asam sulfat akan dengan segera membakar kertas tisu menjadi karbon

Sifat-sifat asam sulfat yang korosif diperburuk oleh reaksi eksotermiknya dengan air. Luka bakar akibat asam sulfat berpotensi lebih buruk daripada luka bakar akibat asam kuat lainnya, hal ini dikarenakan adanya tambahan kerusakan jaringan dikarenakan dehidrasi dan kerusakan termal sekunder akibat pelepasan panas oleh reaksi asam sulfat dengan air.

Bahaya akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi asam sulfat. Namun, bahkan asam sulfat encer (sekitar 1 M, 10%) akan dapat mendehidrasi kertas apabila tetesan asam sulfat tersebut dibiarkan dalam waktu yang lama. Oleh karenanya, larutan asam sulfat yang sama atau lebih dari 1,5 M diberi label "CORROSIVE" (korosif), manakala larutan lebih besar dari 0,5 M dan lebih kecil dari 1,5 M diberi label "IRRITANT" (iritan). Asam sulfat berasap (oleum) tidaklah dianjurkan untuk digunakan dalam sekolah oleh karena bahaya keselamatannya yang sangat tinggi.

Perawatan pertama yang standar dalam menangani tumpahnya asam sulfat ke kulit adalah dengan membilas kulit tersebut dengan air sebanyak-banyaknya. Pembilasan dilanjutkan selama 10 sampai 15 menit untuk mendinginkan jaringan disekitar luka bakar asam dan untuk menghindari kerusakan sekunder. Pakaian yang terkontaminasi oleh asam sulfat harulah dilepaskan dengan segera dan segera bilas kulit yang berkontak dengan pakaian tersebut.

Pembuatan asam sulfat encer juga berbahaya oleh karena pelepasan panas selama proses pengenceran. Asam sulfat pekat haruslah selalu ditambahkan ke air, dan bukannya sebaliknya. Penambahan air ke asam sulfat pekat dapat menyebabkan tersebarnya aerosol asam sulfat dan bahkan dapat menyebabkan ledakan. Pembuatan larutan lebih dari 6 M (35%) adalah yang paling berbahaya, karena panas yang dihasilkan cukup panas untuk mendidihkan asam encer tersebut.

Page 28: makalah Penyehatan Udara.docx

Bahaya industri

Walaupun asam sulfat tidak mudah terbakar, kontak dengan logam dalam kasus tumpahan asam dapat menyebabkan pelepasan gas hidrogen. Penyebaran aerosol asam dan gas sulfur dioksida menambah bahaya kebakaran yang melibatkan asam sulfat.

Asam sulfat dianggap tidak beracun selain bahaya korosifnya. Resiko utama asam sulfat adalah kontak dengan kulit yang menyebabkan luka bakar dan penghirupan aerosol asap. Paparan dengan aerosol asam pada konsentrasi tinggi akan menyebabkan iritasi mata, saluran pernapasan, dan membran mukosa yang parah. Iritasi akan mereda dengan cepat setelah paparan, walaupun terdapat risiko edema paru apabila kerusakan jaringan lebih parah. Pada konsentrasi rendah, simtom-simtom akibat paparan kronis aerosol asam sulfat yang paling umumnya dilaporkan adalah pengikisan gigi. Indikasi kerusakan kronis saluran pernapasan masih belum jelas. Di Amerika Serikat, batasan paparan yang diperbolehkan ditetapkan sebagai 1 mg/m³. Terdapat pula laporan bahwa penelanan asam sulfat menyebabkan defisiensi vitamin B12 dengan degenarasi gabungan subakut.