KATA PENGANTAR Segala puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat-NYA,yang mana telah memberikan kesehatan dan kesempatan kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan makalah Kimia Lingkungan dengan judul “PENIPISAN LAPISAN OZON” ini dengan baik. Adapun penyusunan makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang penipisan lapisan ozon yang penulis sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber. Tiada gading yang tak retak . Kami menyadari bahwa dalam makalah ini masih sangat banyak kekurangan yang dikarenakan keterbatasan ilmu dan kemampuan yang kami miliki, Walaupun makalah ini kurang sempurna dalam pembahasan, tetapi juga penulis yakin makalah ini memiliki detail yang cukup jelas bagi pembaca. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing mata kuliah Kimia Lingkungan, Bapak Drs. Faizar Farid, M.Si yang telah memberikan arahan dan saran dalam pembuatan makalah ini. Dengan semata-mata mengharap ridho Allah SWT dan memanjatkan puji syukur atas kebesaran-Nya, penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat. Jambi, Oktober 2012
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat-NYA,yang
mana telah memberikan kesehatan dan kesempatan kepada kami sehingga kami dapat
menyelesaikan makalah Kimia Lingkungan dengan judul “PENIPISAN LAPISAN OZON” ini
dengan baik. Adapun penyusunan makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu
tentang penipisan lapisan ozon yang penulis sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai
sumber.
Tiada gading yang tak retak. Kami menyadari bahwa dalam makalah ini masih sangat
banyak kekurangan yang dikarenakan keterbatasan ilmu dan kemampuan yang kami miliki,
Walaupun makalah ini kurang sempurna dalam pembahasan, tetapi juga penulis yakin makalah
ini memiliki detail yang cukup jelas bagi pembaca. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada dosen pembimbing mata kuliah Kimia Lingkungan, Bapak Drs. Faizar Farid, M.Si yang
telah memberikan arahan dan saran dalam pembuatan makalah ini.
Dengan semata-mata mengharap ridho Allah SWT dan memanjatkan puji syukur atas
kebesaran-Nya, penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat.
Jambi, Oktober 2012
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pengertian lapisan ozon
2.2 Proses pembentukan dan penguraian lapisan ozon
2.3 Manfaat dari lapisan ozon
2.4 Faktor penyebab menipisnya lapisan ozon
2.5 Mekanisme penipisan lapisan ozon
2.6 Dampak yang ditimbulkan dari penipisan lapisan ozon
2.7 Pencegahan penipisan lapisan ozon
2.8 Penanggulangan penipisan lapisan ozon
BAB III SIMPULAN DAN SARAN
3.1 Kesimpulan
3.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Berdasarkan hasil penelitian ilmuwan, lapisan ozon yang menjadi pelindung bumi dari
radiasi UV-B ini semakin menipis. Indikasi kerusakan lapisan ozon pertama kali ditemukan
sekitar tiga setengah dekade yang lalu oleh tim peneliti Inggris, British Antarctic Survey (BAS),
di benua Antartika. Beberapa tahun kemudian hasil pantauan menyimpulkan kerusakan ozon di
lapisan stratosfer menjadi begitu parah. Lapisan ozon melindungi kehidupan di bumi dari radiasi
ultraviolet matahari. Namun, semakin membesarnya lubang ozon di kawasan kutub bumi akhir-
akhir ini sungguh mengkhawatirkan. Bila hal tersebut tidak diantisipasi, bisa menimbulkan
bencana lingkungan yang luar biasa.
Pada awal tahun 1980-an, para peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya
ozon secara periodik di atas benua tersebut. Keadaan yang dinamakan lubang ozon (suatu area
ozon tipis pada lapisan ozon) ini, terbentuk pada musim semi di Antartika dan berlanjut selama
beberapa bulan sebelum menebal kembali. Studi-studi yang dilakukan dengan balon pada
ketinggian tinggi dan satelit-satelit cuaca menunjukan bahwa persentase ozon secara keseluruhan
di Antartika sebenarnya terus menurun. Penerbangan yang dilakukan untuk meneliti hal ini juga
memberikan hasil yang sama.
Gas chlofluorocarbons (CFC) disebut juga sebagai gas yang menyebabkan terjadinya
penipisan lapisan ozon ini. Selain CFC, ada pula hydrochlorofluorocarbons (HCFC),
halons, methyl bromide, carbon tetra chloride, dan methylchloform.Ozon tercipta jika radiasi
yang berasal dari matahari bertemu dengan oksigen di dalam atmosfer.
Penipisan lapisan ozon disebabkan meningkatkan persentasi gas-gas yang bereaksi
dengan ozon (O3) sehingga mengurangi kadarnya di atmosfir. Di pihak lain, lapisan ozon ini
diperlukan untuk mengurangi penetrasi ultraviolet dari matahari.
Di lain pihak, manusia juga membutuhkan ultraviolet ini guna menunjang ketersediaan
vitamin D bagi setiap orang. Oleh karena itu, ozon perlu dijaga konsentrasinya sehingga
kehidupan dapat berjalan.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa pengertian lapisan ozon?
2. Bagaimana proses pembentukan dan penguraian lapisan ozon?
3. Apa manfaat dari lapisan ozon?
4. Apa yang menjadi faktor penyebab menipisnya lapisan ozon?
5. Bagaimana mekanisme penipisan lapisan ozon?
6. Apa dampak yang ditimbulkan dari penipisan lapisan ozon?
7. Bagaimana upaya yang dilakukan untuk mencegah penipisan lapisan ozon?
8. Bagaimana upaya yang dilakukan untuk menanggulangi penipisan lapisan ozon?
1.3 Batasan Masalah
Pembahasan makalah penipisan lapisan ozon ini mempunyai cakupan yang sangat luas.
Adapun batasan masalah dalam makalah ini adalah merujuk pada rumusan masalah di atas.
1.4 Tujuan
1. Mengetahui pengertian lapisan ozon
2. Mengetahui proses pembentukan dan penguraian lapisan ozon
3. Mengetahui manfaat dari lapisan ozon
4. Mengetahui faktor penyebab menipisnya lapisan ozon
5. Mengetahui bagaimana mekanisme penipisan lapisan ozon
6. Mengetahui dampak yang ditimbulkan dari penipisan lapisan ozon
7. Mengetahui bagaimana upaya yang dilakukan untuk mencegah menipisan lapisan ozon
8. Mengetahui upaya yang dilakukan untuk menanggulangi penipisan lapisan ozon
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Lapisan Ozon
Ozon ditemukan oleh Christian Friedrich Schonbein pada tahun 1840. Ozon
merupakan molekul yang terdiri atas tiga atom oksigen yang dilambangkan dengan simbol O3.
Meskipun ozon bisa ditemukan dalam jumlah yang kecil di semua lapisan atmosfer, namun
karena adanya proses kimia dan radiasi, keberadaannya tidak terlalu signifikan. Hampir sekitar
90 persen dari jumlah ozon yang ada di atmosfer berada pada lapisan teratas yang dikenal
dengan nama stratosfer, yang lokasinya sekitar 15-50 km di atas permukaan bumi. Wilayah yang
berisikan konsentrasi terbesar dari ozon ini dinamakan sebagai lapisan ozon.
Ozon membentuk cairan berwarna biru tua pada suhu di bawah -112 C, dan cairan berwarna biru
tua gelap pada suhu di bawah -193 C. Selain itu mempunyai bau yang keras, menusuk hidung
serta terbentuk pada kadar rendah dalam udara akibat arus eletrik seperti kilat, dan oleh tenaga
tinggi seperti radiasi eletromagnetik. Ozon adalah gas beracun sehingga bila berada dekat
permukaan tanah akan berbahaya dan bila terhisap dapat merusak paru-paru bahkan mampu
menyebabkan kematian.
2.2 Proses Pembentukan dan Penguraian Lapisan Ozon
Secara alamiah ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet dari pancaran sinar
matahari. Pada tahun 1930, Chapman menjelaskan pembentukan ozon secara alamiah. Di mana
ia menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dari pancaran sinar matahari mampu menguraikan gas
oksigen di udara bebas.
Molekul oksigen tersebut terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini dikenal
dengan nama photolysis. Lalu kedua atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan
molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, kemudian terbentuklah ozon.
Reaksi Pembentukan Ozon :
Sinar Ultra Violet → O ─ O + O → O3
Ozon yang terdapat pada lapisan stratosfer yang dikenal dengan nama lapisan ozon
adalah kumpulan ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah photolysis. Lapisan ozon ini berada
pada ketinggian 19 – 48 km (12 – 30 mil) di atas permukaan bumi.
Ozon terbentuk di atmosfir melalui beberapa langkah proses kimia yang memerlukan
bantuan sinar matahari. Di lapisan stratosfir, proses pembentukan ozon dimulai dengan pecahnya
molekul oksigen (O2) oleh radiasi ultraviolet dari Matahari. Pada atmosfir bawah (troposfir),
ozon terbentuk melalui serangkaian reaksi kimia yang berbeda yang melibatkan gas-gas yang
mengandung hidrokarbon dan nitrogen.
Ozon stratosfir secara alami terbentuk melalui reaksi kimia yang melibatkan radiasi ultraviolet
matahari dan molekul oksigen yang tersedia di atmosfir (21% dari kandungan atmosfir).
Langkah pertama, sinar matahari memecah molekul oksigen (O2) menghasilkan dua atom
oksigen (2 O). Pada langkah kedua, masing-masing atom oksigen tersebut bereaksi dengan
sebuah molekul oksigen menghasilkan molekul ozon (O3). Reaksi tersebut terjadi terus menerus
karena keberadaan radiasi ultraviolet matahari di stratosfir. Akibatnya, produksi ozon terbesar
terjadi di stratosfir tropis.
Dekat permukaan bumi , ozon juga diproduksi melalui reaksi kimia yang melibatkan gas-
gas alami maupun gas-gas pencemar lainnya. Produksi ozon troposfir utamanya melibatkan gas-
gas hidrokarbon dan nitrogen oksida serta sinar matahari. Pemakaian bahan bakar fosil
merupakan sumber utama produksi ozon troposfir yang berasal dari gas-gas pencemar. Produksi
ozon permukaan tidak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kelimpahan ozon
stratosfir. Jumlah ozon permukaan terlalu sedikit dan memindahkan ozon permukaan ke
stratosfir tidak cukup efektif. Sebagaimana ozon stratosfir, ozon di troposfir dapat rusak akibat
adanya rekasi kimia secara alami maupun yang melibatkan zat-zat kimia buatan manusia.
Selain terjadi proses pembentukan molekul ozon, secara alamiah terjadi juga proses
penguraian O3. Sinar ultraviolet yang mempunyai energi tinggi dapat memutus ikatan rantai
molekul ozon, sehingga molekul ozon tersebut kembali menjadi atom oksigen bebas (O) dan
molekul oksigen (O2). Pada kondisi normal, tanpa adanya Bahan Perusak Ozon (BPO), reaksi
pembentukan dan penguraian molekul Ozon terjadi dalam keadaan seimbang sehingga jumlah
molekul Ozon di stratosfir relatif stabil.
Reaksi Penguraian Ozon :
Sinar UV + O3 ===> O2 + O
O + O3 ===> O2 + O2
2O3 <===> 3O2
Produksi ozon stratosfir seimbang dengan kerusakan ozon melalui reaksi kimia. Ozon
secara terus menerus bereaksi dengan berbagai zat-zat kimia alami maupun buatan manusia di
stratosfir. Dalam setiap reaksi, sebuah molekul ozon hilang dan senyawa kimia lainnya
terbentuk. Berbagai gas reaktif yang penting yang dapat merusak ozon adalah gas-gas yang
mengandung klorin dan bromin.
Kelimpahan ozon di stratosfir dan troposfir ditentukan oleh keseimbangan antara proses-
proses kimia yang membentuk dan yang merusak ozon. Keseimbangan yang dimaksud
disamping ditentukan oleh jumlah gas-gas yang bereaksi juga oleh laju dan efektivitas reaksi
yang bervariasi ditentukan oleh intensitas sinar matahari, lokasi, suhu udara, dan faktor-faktor
lain. Bila kondisi atmosfir berubah mengarah pada terjadinya reaksi pembentukan ozon maka
kelimpahan ozon di suatu tempat akan meningkat. Sebaliknya bila kondisi atmosfir mengarah
pada terjadinya reaksi perusakan ozon maka kelimpahan ozon akan menurun. Keseimbangan
antara reaksi pembentukan dan perusakan ozon dikombinasikan dengan pergerakan masa udara
di atmosfir menentukan distribusi ozon secara global dalam skala waktu harian hingga bulanan.
Sejak dekade yang lalu kelimpahan ozon global telah menurun akibat meningkatkan konsentrasi
gas-gas reaktif yang mengandung klorin dan bromin di lapisan stratosfir.
2.3 Manfaat Lapisan Ozon
Ozon adalah hasil reaksi antara oksigen dengan sinar ultraviolet dari matahari. Ozon di udara
berfungsi menahan radiasi sinar ultraviolet dari matahari pada tingkat yang aman untuk
kesehatan kita semua. Ozon juga diproduksi manusia untuk dipergunakan sebagai bahan pemurni
air, pemutih, dan salah satu unsur pembentuk plastik.
Secara garis besar Lapisan Ozon sangat bermanfaat bagi segala kehidupan di bumi karena
ia berfungsi sebagai :
1. Melindungi makhluk hidup yang ada di bumi dengan cara menyerap hampir 90%
radiasi sinar ultraviolet yang dipancarkan oleh matahari. Telah diketahui bahwa Sinar UV
sangat berbahaya dan dapat menyebabkan :
a) Penyakit kanker kulit
b) Katarak
c) Kerusakan genetik pada sel-sel manusia, hewan maupun tumbuhan.
d) Penurunan sistem kekebalan hewan, tumbuhan dan organisme yang hidup di air
e) Mengurangi hasil pertanian dan dan merusak tanaman
f) Mematikan anak-anak ikan, kepiting dan udang di lautan, serta mengurangi jumlah
plankton yang menjadi salah satu sumber makanan kebanyakan hewan- hewan laut.
2. Memberi efek pada suhu atmosfer yang menentukan suhu dunia
2.4 Faktor Penyebab Penipisan Lapisan Ozon
Berdasarkan hasil penelitian ilmuwan, lapisan ozon yang menjadi pelindung bumi dari
radiasi UV-B ini semakin menipis. Hal ini disebabkan karena adanya zat-zat pencemar udara
yang merusak lapisan ozon. Zat-zat perusak ozon tersebut dikenal dengan nama Bahan Perusak
Ozon (BPO), contohnya yaitu :
1. Chlorofluorocarbon (CFC) dan Hydrochlorofluorocarbons (HCFC). CFC yang berlebihan
dikonsumsi oleh masyarakat modern dunia sejak berpuluh-puluh tahun yang
lalu. CFCdapat melepaskan atom Chlorine dan dapat merusak lapisan ozon. CFC digunakan
oleh masyarakat di dunia dengan cara yang tidak terkira banyaknya, misalnya dengan
penggunaan Freon pada alat AC, lemari es, dan alat pendingin lainnya merupakan salah satu
bentuk yang turut andil dalam pengrusakan lapisan ozon.
2. Banyaknya volume kendaraan yang ada di bumi sangan berakibat negatif pada lapisan ozon.
Karbon monoksida yang dihasilkan oleh kendaraan dapat merusak lapisan ozon. Semakin
lama, volume kendaraan semakin banyak, semakin banyak pula gas karbon monokida yang di
keluarkan, bisa dibayangkan keadaan lapisan ozon beberapa tahun kedepan bila volume
kendaraan semakin hari semakin bertambah
3. Penggundulan hutan secara besar2an sangat berakibat buruk pada kualitas udara yang ada di
bumi. Gas2 karbon yang merusak lapisan ozon tidak lagi diserap oleh tumbuhan. Sehingga
apa lagi yang harus diandalkan untuk menyerap gas2 tersebut untuk membantu mengurangi
kerusakan ozon dan tentunya menghasilkan oksigen bagi makhluk hidup?
4. Asap yang dihasilkan oleh pabrik juga amat sangat berpengaruh dalam memperparah
kerusakan lapisan ozon. Sama hal nya seperti asap kendaraan. Gas yang dikeluarkan dapat
merusak lapisan ozon,amat mencemari udara, belum lagi limbah cair dan limbah padat yang
dihasilkan pabrik, dapat merusak lingkungan.
2.5 Mekanisme Penipisan Lapisan Ozon
Pada lapisan Stratosfer radiasi matahari memecah molekul gas yang mengandung khlorin
atau bromin yang dihasilkan oleh zat/bahan perusak ozon seperti CFC dan Haloncarbon yang
akan 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.
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 Chlorine. Bahan kimia ini menipiskan lapisan ozon dengan bertindak sebagai katalis dalam
suatu reaksi kimia yang merubah ozon (O3) menjadi oksigen (O2). Reaksi ini dipercepat dengan
adanya kristal-kristal es di stratosfer yang merupakan salah satu dari sumber bagi kerugian besar
ozon di Antartika. Karena CFC bertindak sebagai katalis, maka mereka tidak dikonsumsi dalam
reaksi yang merubah ozon menjadi oksigen, tetapi tetap ada di stratosfer dan terus menerus
merusak ozon selama bertahun-tahun.
Menurut hasil penelitian, satu atom Cl dapat menguraikan sampai 100.000 senyawa ozon
dan bertahan sampai 40-150 tahun di atmosfer. Padahal stratosfer hanya bisa menyerap sejumlah
atom klorin, sehingga pada akhirnya meskipun penggunaan CFC ditekan, jumlah yang ada dalam
atmosfer masih cukup besar dan perlu waktu yang sangat lama untuk diserap.