Fungsi lapisan ozon: Dampak penipisan ozon

Kita semua sadar bagaimana kekhawatiran terkait dengan penipisan lapisan ozon dan lubang ozon, yang juga menyebabkan pelarangan banyak bahan kimia seperti chlorofluorocarbon (CFC). Menipisnya ozon dapat meningkatkan radiasi UV memasuki permukaan bumi.

Penipisan ozon tidak hanya dapat menyebabkan berbagai jenis penyakit parah seperti kanker tetapi juga dapat mengancam seluruh kehidupan di bumi. Untungnya, bukti terbaru menunjukkan bahwa penipisan O3 telah terhenti karena inisiatif global diambil di mana-mana. Marilah kita tahu lebih banyak tentang senyawa ini dan pentingnya.

Pengertian Ozon

Pernahkah Anda melihat pembersih udara atau air? Salah satu jenis pembersih udara atau air menggunakan ozon untuk menghilangkan zat beracun yang tidak diinginkan. Senyawa kimia tersebut dapat menjebak bakteri dan membunuhnya. Karenanya, ozon tidak hanya hadir di atmosfer bumi tetapi juga dimungkinkan untuk secara buatan menghasilkan zat kimia ini.

Bisakah Anda memberi nama planet lain selain Bumi yang memiliki lapisan ozon? Venus memiliki lapisan ozon tipis di dekat ketinggian 100 kilometer dari permukaan planet. Dengan demikian, konsentrasi besar molekul ozon hadir di lapisan atas atmosfer, khususnya troposfer.

Ozon adalah jenis senyawa gas. Itu dibuat dari kombinasi tiga atom oksigen. Karena itu, rumus kimia senyawa ozon ini adalah O3. Pembentukan O3 adalah reaksi dua langkah. Pada langkah pertama, molekul oksigen dipecah menjadi atom oksigen dengan bantuan sinar matahari. Pada langkah kedua, tumbukan atom oksigen dengan atom oksigen lain mengarah pada pembentukan ozon.

Kita juga dapat memproduksi ozon secara artifisial dengan bantuan molekul oksigen di laboratorium. Prinsipnya mirip dengan proses alami. Namun, arus listrik tegangan diterapkan di tempat sinar matahari.

Pembentukan ozon terjadi dengan menempatkan oksigen kering dalam ozonizer dan melewatkannya melalui arus listrik tegangan tinggi dengan pelepasan listrik diam. Listrik akan mengubah molekul oksigen menjadi ozon. Ozonizer yang paling umum dikenal untuk keperluan laboratorium adalah reaksi ozonizer Siemens dan Brodie:

3O₂ + energi = 2O₃

Apa itu Lapisan Ozon?

Hampir selalu ozon hanya berkorelasi dengan lubang di lapisan ozon dan kerusakan yang ditimbulkannya terhadap lingkungan. Kekayaan lapisan ozon yang membuat lubang sangat signifikan dan ilmu di balik lubang itu jauh kurang populer.

Schönbein pada tahun 1840 mengkonfirmasi keberadaannya dan Jacques-Louis Soret mengakar formula kimia ozon sebagai O3 dan membuktikan bahwa ozon adalah bentuk alotrop dari Oksigen.

Pentingnya ozon ditentukan oleh fakta bahwa ia melindungi bumi dari sinar ultraviolet yang berbahaya dari matahari. Lapisan ozon ditemukan di daerah atas stratosfer di mana ia melindungi bumi dari sinar ultraviolet matahari yang berbahaya.

Radiasi ini dapat menyebabkan kanker kulit pada manusia. Sinar ultraviolet memecah molekul oksigen menjadi atom oksigen bebas, atom oksigen bebas ini bergabung dengan molekul oksigen untuk membentuk ozon. Lapisan yang menonjol ini terletak pada jarak 12-15 mil di luar permukaan bumi.

Penemu Lapisan ozon

Fisikawan Prancis Charles Fabry dan Henri Buisson menemukan ozon pada tahun 1913. Lapisan / perisai ozon adalah wilayah yang ada di stratosfer atmosfer bumi dan wilayah ini menyerap radiasi UV matahari mayoritas. Terutama ditemukan di wilayah bawah stratosfer hampir 20 hingga 30 kilometer di atas Bumi.

Ketebalan lapisan ozon berbeda sesuai dengan musim dan wilayah geografis. Stratosfer bumi mengandung konsentrasi tinggi senyawa ozon ini. Namun, masih sebagian kecil dibandingkan dengan gas lain yang ada di atmosfer Bumi. Majelis Umum PBB mengumumkan Hari Internasional untuk Pelestarian Lapisan Ozon pada 16 September.

Pembentukan ozon

Bentuk oksigen alotrop ini dibentuk dengan melewatkan oksigen kering melalui arus listrik yang menonjol. Dengan melakukan itu, sebagian molekul oksigen mengalami disosiasi dan kemudian atom oksigen dihubungkan dengan molekul oksigen untuk menghasilkan 5% -10% dari bentuk oksigen alotropik. Produk yang diperoleh disebut oksigen ozon.

O₂    — energi–→ O + O

O₂+O    →   O₃

3O₂↔2O_{3 –}energi (reaksi endoterm)

Ozon tidak stabil dan terurai menjadi molekul oksigen. Keseimbangan dinamis dipertahankan antara pembentukan dan dekomposisi ozon. Telah ditemukan bahwa lapisan ozon pelindung ini semakin menipis karena adanya senyawa CFC (chlorofluorocarbon).

Ketika CFC dilepaskan ke atmosfer, mereka bercampur dengan gas atmosfer dan mencapai stratosfer. Di hadapan sinar ultraviolet, mereka dipecah untuk membentuk radikal klorin. Radikal klorin ini bereaksi dengan ozon untuk membentuk molekul klorin monoksida dan oksigen.

CF2Cl2 (g) – → −−− uv Cl (g) + CF2Cl (g) (Catatan: Cl dalam bentuk radikal)

(Catatan: Cl dalam bentuk radikal)

Cl (g) + O3 (g) → ClO (g) + O2 (g)

Reaksi ini memecah ozon. Senyawa CFC adalah agen yang melepaskan radikal klor di atmosfer dan menyebabkan kerusakan pada lapisan ozon.

Struktur ozon:

Ozon adalah molekul polar dan untuk memahami hal ini kita perlu melihat struktur Ozon. Ozon beresonansi di antara dua struktur yang ditunjukkan di bawah ini:

Ozon adalah molekul polar dan untuk memahami hal ini kita perlu melihat struktur Ozon. Ozon beresonansi di antara dua struktur yang ditunjukkan di bawah ini:

Atom Oksigen tengah memiliki muatan formal +1 dan atom-atom di tepinya memiliki muatan formal -1. Karena pemisahan muatan cahaya dan geometri bengkoknya, ia memiliki polaritas dan dianggap sebagai molekul polar.

Sifat ozon:

• Ozon dalam keadaan murni berwarna biru yang memiliki bau yang kuat tetapi dalam proposisi terbatas, ia memiliki bau yang menyenangkan.
• Ozon memiliki kemampuan untuk menyerap sinar UV yang menempati wilayah ultraviolet yang berkisar antara 220-290 nm dari spektrum atmosfer.
• Ozon mendidih pada 161,2K dan membentuk kristal biru ungu ketika dipadatkan. Mencair pada 80.6k.
• Ozon adalah zat pengoksidasi yang kuat karena ozon adalah senyawa yang tidak stabil dalam kondisi normal dan ia terurai dengan cepat di hadapan panas untuk membentuk oksigen yang baru lahir dan molekul oksigen.

Fungsi dari lapisan ozon

Ozon berbahaya di permukaan tanah tetapi di atmosfer lapisan ozon yang tinggi berperan penting dalam perlindungan semua makhluk hidup. Matahari menyebarkan radiasi ultraviolet yang sebagai efek buruk pada makhluk hidup. Lapisan ozon ini menyerap radiasi dan melarangnya memasuki permukaan luar bumi. Lapisan ozon berada di lapisan stratosfer atmosfer bumi. Lapisan yang menempati bagian bawah atmosfer menghilangkan polutan yang tidak diinginkan dari permukaan bumi.

Pentingnya Perisai Ozon

Stratosfer atmosfer bumi mengandung sejumlah besar ozon. Dengan demikian, senyawa gas ini melindungi organisme hidup termasuk manusia dari radiasi UV yang berbahaya (λ = 255 nm). Paparan berlebihan terhadap radiasi UV untuk waktu yang lebih lama dapat menyebabkan melanoma atau kanker kulit pada manusia.

Selain itu, dapat menyebabkan berbagai bentuk kanker dan penyakit lainnya. Keseluruhan radiasi UV yang berlebihan merupakan ancaman bagi organisme hidup. Oleh karena itu, sangat penting untuk memelihara dan melindungi lapisan ozon.

Penipisan lapisan ozon:

Dalam dekade terakhir, kita telah menemukan berita konstan tentang penipisan lapisan ozon. Keseriusan situasi membuat badan pengatur global seperti PBB dan negara-negara untuk bekerja sama untuk menghentikan penipisan yang konstan ini. Jadi, apa alasan menipisnya ozon?

Alasan di balik penipisan lapisan ozon terutama karena penggunaan luas zat perusak ozon (ODS. Beberapa zat perusak ozon adalah:

• Klorofluorokarbon (CFC): Penggunaan CFC adalah salah satu alasan utama penipisan lapisan ozon. Mereka biasanya digunakan sebagai pendingin di lemari es dan pendingin udara yang digunakan dalam mobil dll. Ini juga digunakan sebagai pelarut industri, produk busa dan sebagai peralatan sterilisasi rumah sakit.
• Metil kloroform: Menemukan aplikasinya biasanya di industri untuk pemrosesan kimia, dll.
• Karbon tetraklorida: Biasanya digunakan sebagai pelarut.

Menipisnya lapisan O3 pelindung adalah karena kehadiran bahan kimia tertentu di stratosfer atmosfer bumi. Pelepasan konstan senyawa seperti karbon tetraklorida, karbon tetrafluorida, CFC (klorofluorokarbon) atau freon dan halogen yang mengandung klorin atau bromin di atmosfer adalah alasan utama penipisan.

Senyawa CFC adalah molekul organik yang tidak mudah terbakar, tidak beracun, dan tidak reaktif. Oleh karena itu, digunakan di AC, lemari es, produksi busa plastik, membersihkan komponen komputer, dll.

Namun, bahan kimia ini bercampur dengan gas atmosfer normal dan akhirnya mencapai stratosfer. Dengan demikian, senyawa ini terurai menjadi radikal klor bebas di hadapan radiasi UV yang kuat di stratosfer.

CF₂Cl₂ (g) → Cl(g) + CF₂Cl(g)

(di hadapan Radiasi UV yang kuat)

Radikal klor bergabung dengan stratosfer O3 sehingga membentuk molekul oksigen dan radikal klorin monoksida.

Cl(g) + O₃(g) → ClO(g) + O₂(g)

Radikal klorin monoksida selanjutnya akan bereaksi dengan oksigen atom untuk membentuk lebih banyak radikal klorin.

ClO(g) + O(g) → Cl(g) + O₂(g)

Proses ini akan berlanjut dan secara konstan meregenerasi radikal klorin. Ini, pada gilirannya, akan menyebabkan kerusakan ozon. Oleh karena itu, CFC adalah agen pengangkut yang bertanggung jawab untuk merusak lapisan ozon.

Lubang ozon

Laporan pertama penipisan lapisan ozon keluar pada 1980-an oleh seorang ilmuwan atmosfer di Antartika. Ini diamati di Kutub Selatan. Kemudian ditemukan bahwa serangkaian kondisi tertentu bertanggung jawab untuk pembentukan lubang. Selama musim panas, reaksi antara nitrogen dioksida dan metana mengarah ke pembentukan klorin monoksida.

ClO(g) + NO₂(g) → ClONO₂(g)

Selain itu, metana juga akan bereaksi dengan atom klor untuk membentuk sink klor.

Cl(g) + CH4(g) → CH₃(g) + HCl(g)

Ini membantu dalam mencegah penipisan ozon berlebih. Namun, jenis khusus awan “awan stratosfer” formasi terjadi di Antartika selama musim dingin. Awan ini memberikan permukaan untuk reaksi klorin nitrat. Jadi, klorin nitrat mengalami hidrolisis untuk membentuk asam hipoklorida.

ClONO₂(g) + H₂O(g) → HOCl(g) + HNO₃(g)

Klorin nitrat juga mengalami reaksi dengan hidrogen klorida untuk menghasilkan klorin molekuler.

ClONO₂(g) + HCl(g) → Cl₂(g) + HNO₃(g)

Namun, selama musim semi ketika matahari kembali ke Antartika lagi, kehangatan memancarkan matahari dan mengalami reaksi fotolisis dengan molekul HOCl dan Klorin.

HOCl (g) → OH (g) + Cl (g)

(di hadapan cahaya)

Reaksi di atas mengarah pada pembentukan klorin dan memulai reaksi berantai sehingga menyebabkan penipisan ozon.

Cl2 (g) → 2Cl (g)

(di hadapan cahaya)

Dampak Penipisan Ozon:

Penipisan ozon menyebabkan masuknya lebih banyak radiasi UV ke dalam troposfer. Radiasi UV sangat berbahaya dan dapat menyebabkan masalah kesehatan seperti kanker kulit, penuaan kulit, katarak, terbakar sinar matahari, dll. Tidak hanya memengaruhi kesehatan manusia tetapi juga mengancam tanaman dan organisme hidup lainnya.

Penipisan pada lapisan ozon bertanggung jawab untuk membunuh fitoplankton, menurunkan produktivitas ikan, dll. Hal ini dapat menyebabkan mutasi pada sel-sel tanaman dengan mempengaruhi protein nabati.

Selain itu, radiasi UV meningkatkan laju penguapan dari permukaan melalui permukaan stomata. Oleh karena itu, mengurangi kadar air tanah. Ini juga memengaruhi konstruksi dan material. Dengan demikian, itu merusak cat dan serat yang menyebabkan pemudaran warna lebih cepat.

Fungsi Umum Lapisan Ozon

Fungsi lapisan ozon secara umum guna melindungi kita terhadap sinar ultraviolet matahari yang bisa mengakibatkan kanker. Dalam hal tersebut lapisan ozon fungsinya menjadi tabir surya untuk bumi serta menyerap kurang lebih 98% terhadap sinar UV yang dikenal berbahaya.

Oleh karena itu, sebagian hal yang dikhawatirkan bila mengalami penipisan lapisan ozon ialah meningkatnya jumlah pasien kanker kulit serta katarak. Para ilmuan dunia sudah bersepakat bahwa sinar matahari bernama UV-A bisa menembus kulit bagian dalam yang bisa mengakibatkan kanker mematikan, penuaan dini dan melanoma.

Selain fungsi diatas ada lagi fungsi lain pada lapisan ozon, yakni :

Fungsi Lapisan Ozon Bagi Kesehatan

1. Mencegah kanker kulit

Seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa lapisan ozon fungsinya menyerap radiasi bahaya sinar. Bila terkena radiasi sinar UV-A dan B maka mustahil akan terkenal kanker kulit. Sinar UV-B gelombangnya 280-315 nm, yang hingga dibumi jauh lebih sedikit.

Itulah kenapa walaupun lapisan ozon melindungi kita, namun ingat bahwa lapisan ozon hany dapat menyerap kurang lebih 90% radiasi UV-A dan B yang ada sedikit radiasinya hingga ke bumi. Sarannya untuk menggunakan krim tabir surya guna mencegah radiasi tersebut.

2. Mencegah katarak

Selain bahaya untuk kulit, sinar ini bisa berpengaruh terhadap kesehatan mata. Sehingga yang menakutkan sekali ialah mengalami katarak. Namun, bisa mengganggu sekali bila pemandangan kita terhalang. Misalnya ada kaca terkena cat putih, pastinya pemandangan kaca ini tak akan terlihat dan hal ini akan mengganggu sekali kegiatan kita. Maka lapisan ozon dapat menyerap serta menghindarkan diri terhadap sinar ultraviolet yang bisa mengakibatkan katarak.

3. Mengobati kulit terbakar

Dijerman, sejumlah pasien terjadi kulit terbakar kemudian dengan bantuan gas ozon tersebut sembuh. Pastinya hal ini sudah dipantau oleh pemerintah setempat, sebab bila terhirup ini akan membahayakan paru-paru. Dengan dosis serta dibantu obat lainnya para pasien kulit terbakar pulih kembali. Pemakaian gas ozon ini menjadi alat perawatan pasien kulit terbakar yang meluas dijerman.

4. Mencegah kerusakan tumbuhan

Suna UV-B nyatanya mempunyai dampak negatif untuk tumbuhan, organisme sel satu ini serta ekosistem perairannya. Lagi-lagi lapisan ozon dapat mencegah UV-B.

Fungsi Lapisan Ozon Bagi Industri

Berikut fungsi lapisan ozon untuk industri :

1. Memberishkan air tercemar

Selain fungsinya dalam bidang kesehatan, gas ozon bermanfaat bagi industri juga. Gas ozon dipakai untuk membersihkan air tercemar. Hal ini dibantu dengan menyaring serta menghilangkan besi maupun arsenik air, jadi air tak lagi tercemah terhadap kandungan berbahaya misalnya logam, serpiha dan racun.

2. Pembuatan antiseptik

Dalam industri obat, fungsinya gas ozon menjadi alat pengenyah kuman sebelum dibotolkan nantinya akan dipakai menjadi antiseptik.

3. Mewarnai plastik

Selain itu zon pun funngsinya dapat memberikan warna plastik. Gas ozon secara umum dipakai dalam hal pewarnaan bahan plastik. Dengan memakai gas ozon warna bahan plastik akan lebih merata serta menghemat biaya produksi.

Akibat Terjaadinya Penipisan Lapisan Ozon

Penipisan lapisan ozon bisa mengakibatkan lebih banyak sinar radiasi ultraviolet yang masuk dibumi. Radiasi ini bisa membuat efek di kesehatan manusia, memusnahkan biota laut, ekosistem, mengurangi hasil hutan dan pertanian. Efek terutamanya ini pada manusia meningkatnya penyakit kanker kulit selain itu bisa merusak mata termasuk kataraks dan melemahnya sistem imunisasi badan.

Alasan Terjadinya Penipisan Lapisan Ozon

Para ilmuan khawatir sekali saat mereka menemukan bahan kimia kloro fluoro karbon yang biasa dipakai menjadi media pendingin serta gas pendorong spray aerosol, sehingga memberikan ancaman dari lapisan ozon. Jika dilepas di atmosfer, maka zat yang mempunyai kandungan klorin akan dipecah oleh sinar matahari yang mengakibatkan klorin bisa bereaksi serta menghancurkan molekul ozon. Setiap satu molekulnya dapat menghancurkan sampai 100.000 molekul ozon. Jadi makin lama lapisan ozon maka makin menipis dan bahkan dapat berlubang juga.

Kesimpulan

3 fungsi lapisan ozon – ozon sebenarnya merupakan sebuah jenis gas racun yang apabila ada didekatnya permukaan tanah berbahaya sekali, sebab bisa merusak fungsi paru-paru. Perusahaan jaman sekarang ini membuang banyak ozon dengan secara tak langsung mereka ciptakan di udara.

Gas ozon ada di lapisan troposfer yang membentuk kabut asap beracun. Hal tersebut justru akan membuat tercemar. Bukan mirip oksigen yang wajib dihirup, namun ozon dapat merusak paru-paru kita. Bila banyak ozon dilapisan troposfer dikhawatirkan bisa meningkatkan jumlah pasien iritasi saluran pernapasan dan untuk pasien masalah kardiopulmoner bisa mengakibatkan penyakit pernapasan akut.

Oleh sebab itu, harus terletak dipermukaan tanah supaya manusia dan makhluk hidup lain tak tercemar. Walaupun jumlahnya ozon pada lapisan troposfer dapat dibilang sedikit, tak sampai 10% namun tetap saja gas ozon hasil dari industri ini perlu mendapaykan perhatian khusus dari pemerintah, sebab sudah menyangkut kesehatan hidup banya orang.

Walau terkenal beracun apabila dihirup, namun sejatinya gas ozon dibutuhkan sekali untuk kelangsungan hidup dibumi. Sebagian besar ozonnya kurang lebih 90% ada di lapisan stratosfer, yakni kurang lebih 19-48 km diatas permukaan bumi. Berikut mengenai 3 fungsi lapisan ozon.

Itulah tadi 3 fungsi lapisan ozon untuk dunia kesehatan atau industri. Sebetulnya ini adalah keadaan lapisan ozon di bumi yang lumayan memprihatinkan. Sebab sudah dideteksi bahwa tahun 1980an lapisan ozon dibenua antartika mulai menipis dan ada lubang ozon sebagai tanda tipis sekali lapisannya. Semoga menambah ilmunya.