SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 48
Baixar para ler offline
(PENGETAHUAN LINGKUNGAN KIMIA)
PENCEMARAN UDARA
Chotnida Damayanti Hasibuan, S.Pd, M.Pd
AKADEMI TEKNIK INDONESIA (ATI)
CUT MEUTIA
MEDAN
ATMOSFER
Atmosfer terdiri dari “Atmos” yang berarti uap
air dan gas dan juga “Sphaira” yang berarti
selimut
Atmosfer adalah lapisan udara yang
menyelubungi bumi dan merupakan reaktor
sangat besar tempat terjadinya berbagai reaksi
antara berbagai unsur dan senyawa yang
diemisikan dari berbagai kegiatan di bumi
FUNGSI ATMOSFER
Sebagai pelindung utama kehidupan
Menjaga keseimbangan panas di bumi
FUNGSI ATMOSFER
Sebagai pendistribusi siklus hidrologi (air) ke
permukaan bumi
Penyedia oksigen dan karbon dioksida
FUNGSI ATMOSFER
Sebagai penahan bagian sistem tata surya
SIFAT ATMOSFER
1. Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak dirasakan
kecuali dalam bentuk angin.
2. Dinamis dan elastis sehingga dapat mengembang
dan menyusut serta dapat bergerak atau
berpindah.
3. Transparan dalam beberapa bentuk radiasi.
4. Mempunyai massa sehingga menimbulkan
tekanan.
SUSUNAN ATMOSFER
Gas
Penyusun
Atmosfer
Konsentrasi Tetap
N2, O2, Ar, Ne,
He, H2, Xe
Konsentrasi Bervariasi
H2O, CO2, CH4,
N2O, O3, CFC
PEMBAGIAN WILAYAH ATMOSFER
Wilayah Suhu (0C) Altitude (km)
Spesi Bahan
Kimia
Trofosfer Sampai - 56 0 – 9 N2, O2 CO2
Stratosfer -56 sampai -2 Sampai 50 H2O
Mesosfer -2 sampai -92 50 sampai 85 O2
+, NO+
Termosfer -92 sampai 1200 85 sampai 500 O2
+, O+, NO+
TROPOSFER
Merupakan bagian terendah yang memiliki campuran
gas yang paling ideal untuk kehidupan
Memiliki lapisan yang paling tipis
Pada lapisan ini dapat dirasakan semua jenis cuaca,
perubahan suhu yang mendadak, angin tekanan serta
kelembapan
Terdapat komponen renik
KOMPONEN RENIK DALAM TROPOSFER
Senyawa Rumus Konsentrasi (mg/m3)
Senyawa Karbon
Metana
Karbon Monoksida
Terpen
Formaldehid
CH4
CO
(C5H8)n
CH2O
900
70 – 230
3 – 30
< 12
Senyawa Halogen
Karbon tetraklorida
Freon 12
Freon 11
CCl4
CF2 Cl2
CFCl3
0,6 – 1,6
1
0,7
Senyawa Oksigen
Ozon O3 20 – 60
Senyawa Nitrogen
Dinitrogen Oksida N2O 600
STRATOSFER
 Suhu lapisan bawah relatif
stabil dan sangat dingin
 Pada lapisan ini terjadi angin
yang sangat kencang
 Pada lapisan tengah ke atas
suhu semakin bertambah
karena konstrasi ozon
semakin meningkat
 Terdapat awan tinggi cirrus
MESOSFER
 Lapisan transisinya
terdapat pada 25 mil
 Suhu mulai turun ketika
ketinggian bertambah
 Memungkinkan
terjadinya awan
noctilucent yang
terbentuk dari kristal es
TERMOSFER
Transisi dari mesosfer ke termosfer terjadi pada
ketinggian sekitar 81 km
Pada lapisan ini terjadi kenaikan temperatur yang cukup
tinggi karena serapan sinar ultra ungu
Lapisan ini berguna untuk memantulkan gelombang
radio
Pada lapisan ini juga terdapat fenomena Aurora
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Reaksi-reaksi kimia yang terjadi di atmosfer
sebagai akibat dari penyerapan foton
cahaya oleh molekul-molekul
 Dapat berlangsung tanpa katalis
 Dapat berlangsung pada suhu rendah
 Menentukan sifat dan batas perjalanan zat-
zat kimia dalam atmosfer
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Reaksi pembentukan kabut
NO2 + hv NO2
*
 Reaksi yang terjadi pada spesi yang
terekresitasi dapat terjadi reaksi
pemadaman fisik maupun disosiasi
O2
* + Mg O2 + Mg
O2
* O + O
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Ion-ion terbentuk dari cahaya ultraviolet
secara perlahan bereaksi dengan elektron
bebas
 Ion-ion dipengaruhi oleh medan magnet bumi
membentuk Van Allen Belts (Sabuk Van
Allen)
 Sabuk Van Allen terdiri dari proton (daerah
ionisasi energetik tinggi) dan elektron (pada
bagian luar)
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Radikal bebas bisa berbentuk atom atau
kelompok atom dengan elektron tidak
berpasangan
 Bersifat reaktif
 Memiliki waktu paroh singkat
Contoh :
O3 + HO* → O2 + HOO*
HOO* + O → HO* + O
reaksi terminasi rantai (“chain-terminating-
reaktion”)
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
a. Troposfer
 Oksigen atmosfer dihasilkan dari reaksi
fotosintesis
 Oksigen atmosfer diperlukan untuk melakukan
reaksi pembakaran bahan bakar fosil
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
(dalam gas alam)
 Oksigen digunakan pada proses oksidasi oleh
udara
 Oksigen atmosfer juga digunakan organisme
aerobik untuk degradasi bahan organik
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
a. Troposfer
 Pada daerah lebih tinggi lagi, Oksigen
berbentuk Oksigen atom tereksitasi, O* dan
Ozon (O3)
 Oksigen tereksitasi dihasilkan dari reaksi
fotosintesis Ozon,
O3 + hv → O* + O2
atau
O + O + O → O2 + O*
dihasilkan cahaya tampak (air glow)
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
b. Ionosfer
 Ion positif O+ dihasilkan dari radiasi ultraviolet
O + hv → O+ + e-
 Ion oksigen bereaksi dengan ion positif lainnya,
O+ + O2 → O2
+ + e-
O+ + N2 → NO+ + N
 Ion oksigen didaerah tengah ionosfer dihasilkan
dari oksidasi radiasi ultraviolet pada panjang
gelombang 17 - 103µm
O2 + hv → O2
+ + e-
Dan juga
N2
+ + O2 → N2 + O2
+
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
c. Stratosfer
 Ditemukan senyawa oksigen berupan Ozon
(O3) yang berfungsi sebagai pelindung makhluk
hidup di bumi dan sejumlah pengaruh radiasi
 Ozon dihasilkan dari reaksi fotokimia
O2 + hv → O + O
O + O2 + M → O3 + M
M adalah spesi lain seperti N2 atau O2
 Sinar ultraviolet dapat diabsorbsi ozon pada
daerah 220 – 230 µm
 Ozon dapat mengurai menjadi O2
O3 → O2
Reaksi ini dikatalis oleh sejumlah bahan kimia
secara alami maupun polutan seperti NO.
NO2, N2O, HO, HOO, ClO, Cl, Br, dan BrO
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
c. Stratosfer
 Selain itu ozon dapat terurai melalui reaksi
O3 + O → O2 + O2 20%
O3 + HO• → O2 + HOO• 10%
HOO• + O → HO• + O2
 Penyebab kerusakan ozon disebabkan oleh
gas NO yang dikeluarkan oleh pesawat
supersonik
O3 + NO → NO2 + O2
NO2 + O → NO + O2
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Nitrogen merupakan pengukur atmosfer
 Pada altitude >100 km dihasilkan atom N melalui reaksi
fotokimia
N2 + hv → N + N
NO2
+ + O → NO+ + N
NO + e → N + O
O+ + N2 → NO+ + N
 Pada ionosfer
a. Daerah E, ditemukan dominan ion NO+
b. Daerah D (ionosfer terendah), 50 – 80 km, NO+
dihasilkan dari radiasi ionisasi
NO + hv → NO+ + e
c. Lebih rendah dari daerah D, terbentuk ion N2+
melalui kerja sinar kosmik galastic
N2 + hv → N2
+ + e
 NO2 terdisosiasi akan menghasilkan zat pencemar
udara dan pembentukan kabut fotokimia
NO2 + hv → NO + O2
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
a. Radikal Hidroksil
 Terbentuk dari reaksi fotolisis dengan air pada altitude
lebih tinggi
H2O + hv → HO• + H
 Dalam analisis laboratorium dihasilkan melalui fotolisis
uap asam nitrat
HONO + hv → HO• + NO
 Radikal hidroksil dapat dihilangkan dari lapisan troposfer
melalui reaksi dengan gas metana atau karbon
monoksida
CH4 + HO• → H3C + H2O
Selanjutnya H3C• + O2 → H3COO• + H2O
CO + HO• → CO2 + H
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
b. Radikal Hiperoksil
 Mengalami reaksi rantai terminasi
HOO• + HO• → H2O + O2
HOO• + HOO• → H2O2 + O2
 Dapat menghasilkan radikal hidroksil HO• ketika
bereaksi dengan NO2 atau ozon O3
HOO• + NO → NO2 + HO•
HOO• + O3 → 2O2 + HO•
 Radikal hiperoksil lebih lambat daripada radikal hidroksil
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Berfungsi untuk mengabsorbsi energi infra merah yang
dipancarkan kembali ke bumi
 Jika konsentrasi CO2 meningkat akan menyebabkan
terjadinya perubahan iklim di bumi
 Peningkatan konstrasi CO2 disebabkan pembakaran
fosil dan perusakan hutan yang menghasilkan gas CO2
REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER
Reaksi
Fotokimia
Ion-Ion dan
Radikal Bebas
Reaksi Oksigen
Reaksi Nitrogen
Radikal Hidroksil
dan Hidroperoksil
Karbon Dioksida
Air
 Uap air (H2O) secara normal volume berkisar antara 1 –
3% dan akan menurun jika altitudenya bertambah di
atmosfer
 Air dapat menyerap lebih kuat sinar infra merah
 Uap air dapat membentuk awan yang memantulkan
cahaya dari matahari yang berpengaruh terhadap
penurunan suhu di siang hari sedangkan di malam hari
berfungsi sebagai selimut karena menahan panas dari
permukaan bumi dengan menyerap radiasi infra merah
 Uap air jika bereaksi dengan alat-alat logam dapat
menyebabkan pencemaran dalam bentuk fog (asap
kabut)
 Sumber utama dari air di stratosfer merupakan oksidasi
fotokimia dari metana
CH4 + O3 → CO2 + H2O
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
a. Fiksasi Nitrogen
 Fiksasi (pengikatan) nitrogen dilakukan oleh prokariota (bakteri dan
alga) dalam bentuk N2
 N2 diubah menjadi nitrogen organik lalu diubah menjadi asam amino
 Hasil samping reaksi fikasasi akan menghasilkan amonia
b. Nitrifikasi
 Bakteri nitrit (Nitrosomas, Nitrosococus) melakukan reaksi
metabolisme, NH4 diubah menjadi senyawa nitrit (NO2)
 NH3 hasil fiksasi N2 bereaksi ion hidrogen membentuk NH4 bersifat
asam yang dapat digunakan tumbuhan
 NH3 dalam bentuk gas akan menguap ke atmosfer yang akan ikut
serta dengan hujan. Hal ini akan mempengaruhi pH tanah
 NH4 yang terdapat di tanah akan dimanfaatkan oleh bakteri nitrit
untuk menghasilkan energi dan senyawa NO2
 NO2 diubah menjadi NO3, NO3 akan diasimilasi menjadi nitrogen
organik asam amino
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
c. Denitrifikasi
 Nitrat (NO3) diubah menjadi N2 kemudian akan
diteruskan ke atmosfer yang dilakukan oleh bakteri
d. Amonifikasi
 Merupakan reaksi penguraian nitrat menjadi amonium
(NH4) melalui proses penguraian oleh dekomposer
(bakteri dan jamur)
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
 Proses fotosintesis tumbuhan dan alga menyerap CO2
dan menghasilkan O2 yang dilepaskan ke atmosfer.
 Kemudian O2 dihirup oleh manusia dan hewan melalui
respirasi atau pernafasan.
 Oksigen oleh manusia dan hewan kemudian digunakan
sebagai bahan bakar sari makanan melalui proses
metabolisme dalam tubuhnya masing-masing.
 Metabolisme manusia dan hewan menghasilkan CO2
yang kemudian dilepaskan ke atmosfer.
 Aktivitas industri juga dapat bekerja saat oksigen
tersedia dan membuang CO2 ke atmosfer sebagai
limbah industri.
 Senyawa hasil respirasi makhluk hidup dan
pembakaran industri adalah CO2 dan H2O. Kedua
senyawa ini kemudian digunakan kembali oleh
tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis.
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
a. Respirasi
 Organisme heterotrof mengkonsumsi senyawa karbon
kompleks (glukosa)
 Senyawa karbon kompleks melakukan respirasi (reaksi
pembakaran) yang menghasilkan CO2 yang dibuang ke udara
 Senyawa CO2 di atmosfer diambil kembali untuk fotosintesis
b. Fotosintesis
 Dilakukan oleh tumbuhan dan alga yang membutuhkan CO2
untuk fotosintesis menghasilkan senyawa karbon kompleks
(glukosa)
 Dalam lingkungan akuatik, senyawa karbon bereaksi dengan
senyawa air membentuk asam bikarbonat (sumber karbon
organisme autotrof perairan)
 Asam bikarbonat dipecah menjadi air dan CO2
Siklus
Nitrogen
Siklus
Oksigen
Siklus
Karbondioksida
c. Penguraian
 Penguraian dilakukan oleh bakteri dan jamur
 Senyawa karbon berpindah dari komponen abiotik ke
komponen biotik, lalu komponen biotik berpindah ke
komponen biotik lainnya melalui rantai makanan
 Dari rantai makanan terjadi metabolisme yang menghasilkan
CO2
d. Pembakaran
 Dari pembakaran kayu serta bahan bakar fosil akan
menghasilkan CO2 lalu dibuang ke atmosfer
PENCEMARAN UDARA
PENCEMARAN UDARA
Adanya bahan-bahan atau zat asing
di dalam udara yang menyebabkan
perubahan susunan atau komposisi
udara dari keadaan normal
 Karbon monoksida (CO)
 Oksida Nitrogen (NOx)
 Oksida belerang (SOx)
 Hirdokarbon
 Partikel, dll
Sumber-sumber pencemaran
udara antara lain :
 Transportasi
 Industri
 Pembuangan sampah
 Pembakaran stasioner
SUSUNAN UDARA KERING
BERSIH
SUSUNANUDARA
KERING
UNSUR %VOLUME KANDUNGAN ppm
Nitrogen 78,09 780.900
Oksigen 20,94 209.400
Argon 0,93 9.300
Karbondioksida 0,0318 318
Neon 0,0018 18
Helium 0,00052 5,2
Krepton 0,0001 1
Xenon 0,000008 0,008
Nitrogen Oksida 0,000025 0,25
Hidrogen 0,00005 0,5
Metana 0,00015 1,5
Nitrogendioksida 0,0000001 0,001
Ozone 0,000002 0,02
Belerangdioksida 0,00000002 0,0002
Karbon Monoksida 0,00001 0,1
Amonia 0,000001 0,01
FAKTOR-FAKTOR
PENCEMARAN UDARA
Internal(secaraalami)
Debu beterbangan oleh
tiupa angin
Abu atau debu dan gas-
gas vulkanik
Proses pembusukan
sampah Eksternal(ulah
manusia)
Pembakaran bahan bakar
fosil
Debu atau serbuk dari
kegiatan industri
Pemakaian zat-zat kimia
yang disemprotkan ke udara
TERMODINAMIKA PENCEMARAN UDARA
 Sebagian pencemaran udara diakibatkan oleh pembakaran
bahan bakar fosil (75%)
 Pembakaran bahan bakar fosil lebih banyak dihasilkan dari
pembakaran bahan bakar minyak kenderaan bermotor
 Reaksi pembakaran (yang melibatkan O2) tidak ditemukan
dengan murni melainkan campuran dengan senyawa Nitrogen
(N2)
 Reaksi Pembakarannya
C8H8 + 12,5 O2 + 12,5 (3,76) N2 → 8 CO2 + 9 H2O + 47 N2
Reaksi pembakaran yang stroikimometris
 UPB = perbandingan kebutuhan udara yang tepat untuk bahan
bakar (udara) yang ada
 Harga UPB untuk pembakaran hidrokarbon adalah 15
KINEMATIKA PENCEMARAN UDARA
 Reaksi pembakaran tidak hanya menghasilkan CO2 dan H2O
melainkan ada hasil samping
 Hasil samping dapat disebabkan oleh suhu yang terlalu tinggi
 ER (Equivalent Ratio) adalah perbandingan antara jumlah
(bahan bakar/udara) yang dipakai dengan jumlah (bahan
bakar/udara) stoikiometris
𝐸𝑅 =
𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛
𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑠𝑡𝑜𝑖𝑘𝑖𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑠
 ER = 1, berarti reaksi stoikimetris tepat sama dengan UPB
ER < 1, berarti pemakaian udara kurang dari keperluan reaksi
stoikiometris
ER > 1, berarti pemakaian udara lebih dari keperluan reaksi
stoikiometris
DAMPAK PENCEMARAN
UDARA
1. Karbon Monoksida (CO)
 Gas CO memiliki ciri-ciri : tidak berwarna,tidak berbau, tidak berasa,
berbentuk cair pada -192 0C
 Konsentrasi normal di udara + 0,1 ppm
 Gas CO terbentuk melalui proses :
a. Pembakaran bahan bakar fosil dengan udara yang reaksinya tidak
strokiometris (ER < 1)
b. Pada suhu tinggi terjadi reaksi antara karbon dioksida (CO2) dengan
karbon yang menghasilkan gas CO
c. Pada suhu tinggi, CO2 dapat terurai kembali menjadi CO dan O2
 Bagi manusia CO bersifat racun metabolis yang menyebabkan kematian
 Bagi tumbuhan, dapat memengaruhi kemampuan fiksasi Nitrogen oleh bakteri
bebas
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Transportasi
o Mobil bensin
o Mobil diesel
o Pesawat terbang
o Kereta api
o Kereta laut
o Sepeda motor dll
59
0,2
2,4
0,1
0,3
1,8
63,8
Pembakaran
Stasioner
o Batubara
o Minyak
o Gas alam (dapat
diabaikan)
o kayu
0,8
0,1
0,0
1,0
1,9
Proses Industri 9,6
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Pembuangan limbah
padat
9,6
Lain-lain sumber
o Kebakaran hutan
o Pembakaran
batubara sisa
o Pembakaran
limbah pertanian
o Pembakaran lain-
lainnya
7,2
1,2
8,3
0,2
16,9
100 100
Sumber Pencemaran Gas CO
DAMPAK PENCEMARAN
UDARA
2. Nitrogen Oksida (NOx)
 NO2 merupakan gas yang berwarna kecoklatan serta berbau tajam
menyengat hidung sedangkan gas NO merupakan gas yang tidak berwarna
dan tidak berbau
 Kadar NOx di udara dipengaruhi oleh aktivitas kehidupan manusia, seperti
hasil pembakaran dari generator pembangkit listrik stasioner atau mesin-
mesin yang menggunakan bahan bakar
 Keberadaan NOx dapat dipengaruhi sinar matahari mengikuti daur reaksi
fotolitik NO2
 Reaksi fotolitik dapat terganggu apabila terdapat hidrokarbon di udara yang
akan menghasilkan Peroxy Acetyl Nitrate (PAN)
 Senyawa PAN dapat merusak pertumbuhan tanaman serta menyebabkan
iritasi pada mata
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Transportasi
o Mobil bensin
o Mobil diesel
o Pesawat terbang
o Kereta api
o Kereta laut
o Sepeda motor dll
32,0
2,9
0,0
1,9
1,0
1,5
39,3
Pembakaran
Stasioner
o Batubara
o Minyak
o Gas alam
(termasuk LPG
dan kerosin)
o Kayu
19,4
4,8
23,3
1,0
48,5
Proses Industri 1,0
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Pembuangan limbah
padat
2,9
Lain-lain sumber
o Kebakaran hutan
o Pembakaran
batubara sisa
o Pembakaran
limbah pertanian
o Pembakaran lain-
lainnya
5,8
1,0
1,5
0,0
8,3
100 100
Sumber Pencemaran Gas NOx
DAMPAK PENCEMARAN
UDARA
3. Belerang Oksida (SOx)
 SO2 bersifat berbau tajam, tidak mudah terbakar sedangkan
SO3 bersifat reaktif, mudah bereaksi dengan uap air
membentuk H2SO4
 Gas SO2 mulai terdeteksi oleh indera manusia verkisar 0,3 – 1
ppm
 Pencemaran gas SOx di udara berasal dari pemakaian
batubara
 Hasil pembakaran yang menghasilkan SOx jika bereaksi
dengan uap air akan membentuk H2SO3 dan H2SO4 dan pada
akhirnya akan turun ke bumi sebagai hujan asam
 Hujan asam dapat merusak tanaman maupun kesuburan tanah
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Transportasi
o Mobil bensin
o Mobil diesel
o Pesawat terbang
o Kereta api
o Kereta laut
o Sepeda motor dll
0,6
0,3
0,0
0,3
0,9
0,3
2,4
Pembakaran
Stasioner
o Batubara
o Minyak (distilasi)
o Minyak (residu)
o Gas alam (dapat
diabaikan)
o Kayu
60,5
1,2
11,8
0,0
0,0
73,5
Proses Industri 22,0
Sumber Pencemaran % Bagian % Total
Pembuangan limbah
padat
0,3
Lain-lain sumber
o Kebakaran hutan
o Pembakaran
batubara sisa
0,0
1,8
1,8
100 100
Sumber Pencemaran Gas SOx
DAMPAK PENCEMARAN
UDARA
4. Hidrokarbon
 Senyawa hidrokarbon sangatlah banyak ditemukan baik berupa
gas, cairan dan padatan
 Hasil pembakaran hidrokarbon yang tidak stoikiometris akan
menghasilkan senyawa bermacam-macam
 Salah satu zat pencemar hidrokarbon adalah peristiwa adalah
peristiwa “pengarangan” yang menimbulkan penyumbatan dan
mengganggu lingkungan berupa pencemar partikel
DAMPAK PENCEMARAN
UDARA
5. Partikel
 Partikel merupakan pencemar udara
yang dapat berada bersama-sama
dengan bahan atau bentuk pencemar
lainnya
 Pencemar partikel berasal dari alam
seperti debu tanah/pasir halus, abu
vulkanik maupun semburan uap panas
 Pencemaran partikel akibat ulah
manusia sebagian besar berasal dari
pembakaran batubara, proses industri,
kebakaran hutan dan gas buangan alat
transportasi
6. Pencemaran lainnya
 Pencemaran lainnya ini dapat
berupa masalah kebisingan,
pemakaian insektisida serta
kerusakan lapisan ozon (O3)

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Green Chemistry
Green ChemistryGreen Chemistry
Green ChemistryAtik Yuli
 
Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...
Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...
Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...Anggi Nurbana Wahyudi
 
Makalah pengolahan air limbah
Makalah pengolahan air limbahMakalah pengolahan air limbah
Makalah pengolahan air limbahRizki Widiantoro
 
Atomic Absorption Spectrophotometer
Atomic Absorption SpectrophotometerAtomic Absorption Spectrophotometer
Atomic Absorption SpectrophotometerYusrizal Azmi
 
Aes(Atomic Emission Spectroscopy)
Aes(Atomic Emission Spectroscopy)Aes(Atomic Emission Spectroscopy)
Aes(Atomic Emission Spectroscopy)Munaw2802
 
Parameter kualitas dan analisis udara
Parameter kualitas dan analisis udaraParameter kualitas dan analisis udara
Parameter kualitas dan analisis udaraHotnida D'kanda
 
Sistem Pengolahan Air Limbah secara Biologis
Sistem Pengolahan Air Limbah secara BiologisSistem Pengolahan Air Limbah secara Biologis
Sistem Pengolahan Air Limbah secara BiologisJoy Irman
 
Laporan oksigen terlarut
Laporan oksigen terlarutLaporan oksigen terlarut
Laporan oksigen terlarutU Lhia Estrada
 
Laporan praktikum hvas
Laporan praktikum hvasLaporan praktikum hvas
Laporan praktikum hvasfahmi_barry
 
Pengelolaan Limbah Industri
Pengelolaan Limbah IndustriPengelolaan Limbah Industri
Pengelolaan Limbah Industriguest150909
 
Ikatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigmaIkatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigmalinda listia
 
PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani )
PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani ) PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani )
PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani ) Zayyin Nihayah
 
Ekologi biogeokimia ppt
Ekologi biogeokimia pptEkologi biogeokimia ppt
Ekologi biogeokimia pptGoogle
 

Mais procurados (20)

Green Chemistry
Green ChemistryGreen Chemistry
Green Chemistry
 
Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...
Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...
Cara Menurunkan Amonia Ammonia di dalam air limbah -- By Anggi Nurbana PT. Ku...
 
Makalah pengolahan air limbah
Makalah pengolahan air limbahMakalah pengolahan air limbah
Makalah pengolahan air limbah
 
Pengolahan limbah
Pengolahan limbahPengolahan limbah
Pengolahan limbah
 
Atomic Absorption Spectrophotometer
Atomic Absorption SpectrophotometerAtomic Absorption Spectrophotometer
Atomic Absorption Spectrophotometer
 
Aes(Atomic Emission Spectroscopy)
Aes(Atomic Emission Spectroscopy)Aes(Atomic Emission Spectroscopy)
Aes(Atomic Emission Spectroscopy)
 
Ppt hujan asam
Ppt hujan asamPpt hujan asam
Ppt hujan asam
 
Parameter kualitas dan analisis udara
Parameter kualitas dan analisis udaraParameter kualitas dan analisis udara
Parameter kualitas dan analisis udara
 
SDA (Air) Presentasi
SDA (Air) PresentasiSDA (Air) Presentasi
SDA (Air) Presentasi
 
Sistem Pengolahan Air Limbah secara Biologis
Sistem Pengolahan Air Limbah secara BiologisSistem Pengolahan Air Limbah secara Biologis
Sistem Pengolahan Air Limbah secara Biologis
 
Laporan oksigen terlarut
Laporan oksigen terlarutLaporan oksigen terlarut
Laporan oksigen terlarut
 
Laporan praktikum hvas
Laporan praktikum hvasLaporan praktikum hvas
Laporan praktikum hvas
 
Ppt Limbah B3
Ppt Limbah B3Ppt Limbah B3
Ppt Limbah B3
 
konsep dasar fisika udara
konsep dasar fisika udarakonsep dasar fisika udara
konsep dasar fisika udara
 
Pengelolaan Limbah Industri
Pengelolaan Limbah IndustriPengelolaan Limbah Industri
Pengelolaan Limbah Industri
 
Ikatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigmaIkatan pi dan ikatan sigma
Ikatan pi dan ikatan sigma
 
PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani )
PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani ) PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani )
PPT PENCEMARAN LINGKUNGAN ( Yani Sutriyani )
 
Persamaan reaksi kimia
Persamaan reaksi kimiaPersamaan reaksi kimia
Persamaan reaksi kimia
 
Metode pemisahan
Metode pemisahanMetode pemisahan
Metode pemisahan
 
Ekologi biogeokimia ppt
Ekologi biogeokimia pptEkologi biogeokimia ppt
Ekologi biogeokimia ppt
 

Destaque

Meniup balon dengan reaksi asam cuka dengan soda
Meniup balon dengan reaksi asam cuka dengan sodaMeniup balon dengan reaksi asam cuka dengan soda
Meniup balon dengan reaksi asam cuka dengan sodaInayatul Ummah
 
Kerusakan ozon
Kerusakan ozonKerusakan ozon
Kerusakan ozonyulianalim
 
Pengaruh manusia terhadap cuaca dan iklim
Pengaruh manusia terhadap cuaca dan iklimPengaruh manusia terhadap cuaca dan iklim
Pengaruh manusia terhadap cuaca dan iklimQurratu Aien
 
Kerusakan lapisan ozon njnkln
Kerusakan lapisan ozon njnklnKerusakan lapisan ozon njnkln
Kerusakan lapisan ozon njnklnajengRG
 
ATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARA
ATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARAATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARA
ATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARANesTi Nafi'ah
 
Penipisan lapisan ozon
Penipisan lapisan ozonPenipisan lapisan ozon
Penipisan lapisan ozonNeli Narulita
 
Kerusakan ozon
Kerusakan ozonKerusakan ozon
Kerusakan ozonfilip19
 
Lapisan ozon ^ ^v
Lapisan ozon ^ ^vLapisan ozon ^ ^v
Lapisan ozon ^ ^v13elinda
 
Kerusakan lapisan ozon
Kerusakan lapisan ozonKerusakan lapisan ozon
Kerusakan lapisan ozonrahmawati3112
 
Global warming dan Lapisan Ozon
Global warming dan Lapisan OzonGlobal warming dan Lapisan Ozon
Global warming dan Lapisan Ozonrita hendriani
 
Lapisan ozon
Lapisan ozonLapisan ozon
Lapisan ozonlarryvd
 
LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBAL
LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBALLAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBAL
LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBALSiti Farida
 

Destaque (19)

Meniup balon dengan reaksi asam cuka dengan soda
Meniup balon dengan reaksi asam cuka dengan sodaMeniup balon dengan reaksi asam cuka dengan soda
Meniup balon dengan reaksi asam cuka dengan soda
 
Ozon
OzonOzon
Ozon
 
Lapisan ozon
Lapisan ozonLapisan ozon
Lapisan ozon
 
Kerusakan ozon
Kerusakan ozonKerusakan ozon
Kerusakan ozon
 
Pengaruh manusia terhadap cuaca dan iklim
Pengaruh manusia terhadap cuaca dan iklimPengaruh manusia terhadap cuaca dan iklim
Pengaruh manusia terhadap cuaca dan iklim
 
Ppt kimling-fiks
Ppt kimling-fiksPpt kimling-fiks
Ppt kimling-fiks
 
Kerusakan lapisan ozon njnkln
Kerusakan lapisan ozon njnklnKerusakan lapisan ozon njnkln
Kerusakan lapisan ozon njnkln
 
ATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARA
ATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARAATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARA
ATMOSFER DAN PENCEMARAN UDARA
 
Penipisan lapisan ozon
Penipisan lapisan ozonPenipisan lapisan ozon
Penipisan lapisan ozon
 
Kerusakan ozon
Kerusakan ozonKerusakan ozon
Kerusakan ozon
 
Lapisan ozon ^ ^v
Lapisan ozon ^ ^vLapisan ozon ^ ^v
Lapisan ozon ^ ^v
 
PPT OZON
PPT OZONPPT OZON
PPT OZON
 
Kerusakan lapisan ozon
Kerusakan lapisan ozonKerusakan lapisan ozon
Kerusakan lapisan ozon
 
Ppt
PptPpt
Ppt
 
Global warming dan Lapisan Ozon
Global warming dan Lapisan OzonGlobal warming dan Lapisan Ozon
Global warming dan Lapisan Ozon
 
Lapisan ozon
Lapisan ozonLapisan ozon
Lapisan ozon
 
LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBAL
LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBALLAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBAL
LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBAL
 
Ppt global warming
Ppt global warmingPpt global warming
Ppt global warming
 
Ozon
OzonOzon
Ozon
 

Semelhante a Atmosfer dan pencemaran udara

Semelhante a Atmosfer dan pencemaran udara (20)

Reaksi Oksigen di Atmosfer
Reaksi Oksigen di AtmosferReaksi Oksigen di Atmosfer
Reaksi Oksigen di Atmosfer
 
Geografi presentasi
Geografi presentasiGeografi presentasi
Geografi presentasi
 
hujan asam
hujan asamhujan asam
hujan asam
 
PPT 3 GAS TERLARUT (2).ppt
PPT 3 GAS TERLARUT (2).pptPPT 3 GAS TERLARUT (2).ppt
PPT 3 GAS TERLARUT (2).ppt
 
Acid rain ( hujan asam )
Acid rain ( hujan asam )Acid rain ( hujan asam )
Acid rain ( hujan asam )
 
5.rangkuman meteorologi
5.rangkuman meteorologi5.rangkuman meteorologi
5.rangkuman meteorologi
 
Atmosfer
AtmosferAtmosfer
Atmosfer
 
8 pencemaran udara
8 pencemaran udara8 pencemaran udara
8 pencemaran udara
 
Pencemaran Udara.pdf
Pencemaran Udara.pdfPencemaran Udara.pdf
Pencemaran Udara.pdf
 
Ii pendahahuluan atmosfer
Ii pendahahuluan atmosferIi pendahahuluan atmosfer
Ii pendahahuluan atmosfer
 
Materi perkuliahan kimia sekitar kita - kimia di atmosfer
Materi perkuliahan kimia sekitar kita - kimia di atmosferMateri perkuliahan kimia sekitar kita - kimia di atmosfer
Materi perkuliahan kimia sekitar kita - kimia di atmosfer
 
Asam Basa Atmosfer
Asam Basa AtmosferAsam Basa Atmosfer
Asam Basa Atmosfer
 
Hujan asam
Hujan asamHujan asam
Hujan asam
 
Pencemaran hujan asam dan efek rumah kaca
Pencemaran hujan asam dan efek rumah kacaPencemaran hujan asam dan efek rumah kaca
Pencemaran hujan asam dan efek rumah kaca
 
Atmosphere
AtmosphereAtmosphere
Atmosphere
 
Atmosphere
AtmosphereAtmosphere
Atmosphere
 
Peranan atmosfer terhadap kehidupan di bumi (muhammad ihlasul amal)
Peranan atmosfer terhadap kehidupan di bumi (muhammad ihlasul amal)Peranan atmosfer terhadap kehidupan di bumi (muhammad ihlasul amal)
Peranan atmosfer terhadap kehidupan di bumi (muhammad ihlasul amal)
 
Gas Rumah Kaca
Gas Rumah KacaGas Rumah Kaca
Gas Rumah Kaca
 
2atmosfer-kualitas-dan-pencemaran-udara2 6.pdf
2atmosfer-kualitas-dan-pencemaran-udara2 6.pdf2atmosfer-kualitas-dan-pencemaran-udara2 6.pdf
2atmosfer-kualitas-dan-pencemaran-udara2 6.pdf
 
april
aprilapril
april
 

Mais de Hotnida D'kanda

Parameter kualitas dan analisis tanah
Parameter kualitas dan analisis tanahParameter kualitas dan analisis tanah
Parameter kualitas dan analisis tanahHotnida D'kanda
 
Kontrak kuliah pengetahuan lingkungan
Kontrak kuliah pengetahuan lingkunganKontrak kuliah pengetahuan lingkungan
Kontrak kuliah pengetahuan lingkunganHotnida D'kanda
 
Teori vsepr dan valence bond theory
Teori vsepr dan valence bond theoryTeori vsepr dan valence bond theory
Teori vsepr dan valence bond theoryHotnida D'kanda
 
Pemisahan zat dalam organik
Pemisahan zat dalam organikPemisahan zat dalam organik
Pemisahan zat dalam organikHotnida D'kanda
 
Media faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksiMedia faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksiHotnida D'kanda
 
Media faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksiMedia faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksiHotnida D'kanda
 

Mais de Hotnida D'kanda (10)

Pencemaran air
Pencemaran airPencemaran air
Pencemaran air
 
Parameter kualitas dan analisis tanah
Parameter kualitas dan analisis tanahParameter kualitas dan analisis tanah
Parameter kualitas dan analisis tanah
 
Pencemaran tanah
Pencemaran tanahPencemaran tanah
Pencemaran tanah
 
Kontrak kuliah pengetahuan lingkungan
Kontrak kuliah pengetahuan lingkunganKontrak kuliah pengetahuan lingkungan
Kontrak kuliah pengetahuan lingkungan
 
Teori vsepr dan valence bond theory
Teori vsepr dan valence bond theoryTeori vsepr dan valence bond theory
Teori vsepr dan valence bond theory
 
Sintesa organik
Sintesa organikSintesa organik
Sintesa organik
 
Media berbasis kertas
Media berbasis kertasMedia berbasis kertas
Media berbasis kertas
 
Pemisahan zat dalam organik
Pemisahan zat dalam organikPemisahan zat dalam organik
Pemisahan zat dalam organik
 
Media faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksiMedia faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksi
 
Media faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksiMedia faktor laju reaksi
Media faktor laju reaksi
 

Atmosfer dan pencemaran udara

  • 1. (PENGETAHUAN LINGKUNGAN KIMIA) PENCEMARAN UDARA Chotnida Damayanti Hasibuan, S.Pd, M.Pd AKADEMI TEKNIK INDONESIA (ATI) CUT MEUTIA MEDAN
  • 2. ATMOSFER Atmosfer terdiri dari “Atmos” yang berarti uap air dan gas dan juga “Sphaira” yang berarti selimut Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi bumi dan merupakan reaktor sangat besar tempat terjadinya berbagai reaksi antara berbagai unsur dan senyawa yang diemisikan dari berbagai kegiatan di bumi
  • 3. FUNGSI ATMOSFER Sebagai pelindung utama kehidupan Menjaga keseimbangan panas di bumi
  • 4. FUNGSI ATMOSFER Sebagai pendistribusi siklus hidrologi (air) ke permukaan bumi Penyedia oksigen dan karbon dioksida
  • 5. FUNGSI ATMOSFER Sebagai penahan bagian sistem tata surya
  • 6. SIFAT ATMOSFER 1. Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak dirasakan kecuali dalam bentuk angin. 2. Dinamis dan elastis sehingga dapat mengembang dan menyusut serta dapat bergerak atau berpindah. 3. Transparan dalam beberapa bentuk radiasi. 4. Mempunyai massa sehingga menimbulkan tekanan.
  • 7. SUSUNAN ATMOSFER Gas Penyusun Atmosfer Konsentrasi Tetap N2, O2, Ar, Ne, He, H2, Xe Konsentrasi Bervariasi H2O, CO2, CH4, N2O, O3, CFC
  • 8. PEMBAGIAN WILAYAH ATMOSFER Wilayah Suhu (0C) Altitude (km) Spesi Bahan Kimia Trofosfer Sampai - 56 0 – 9 N2, O2 CO2 Stratosfer -56 sampai -2 Sampai 50 H2O Mesosfer -2 sampai -92 50 sampai 85 O2 +, NO+ Termosfer -92 sampai 1200 85 sampai 500 O2 +, O+, NO+
  • 9. TROPOSFER Merupakan bagian terendah yang memiliki campuran gas yang paling ideal untuk kehidupan Memiliki lapisan yang paling tipis Pada lapisan ini dapat dirasakan semua jenis cuaca, perubahan suhu yang mendadak, angin tekanan serta kelembapan Terdapat komponen renik
  • 10. KOMPONEN RENIK DALAM TROPOSFER Senyawa Rumus Konsentrasi (mg/m3) Senyawa Karbon Metana Karbon Monoksida Terpen Formaldehid CH4 CO (C5H8)n CH2O 900 70 – 230 3 – 30 < 12 Senyawa Halogen Karbon tetraklorida Freon 12 Freon 11 CCl4 CF2 Cl2 CFCl3 0,6 – 1,6 1 0,7 Senyawa Oksigen Ozon O3 20 – 60 Senyawa Nitrogen Dinitrogen Oksida N2O 600
  • 11. STRATOSFER  Suhu lapisan bawah relatif stabil dan sangat dingin  Pada lapisan ini terjadi angin yang sangat kencang  Pada lapisan tengah ke atas suhu semakin bertambah karena konstrasi ozon semakin meningkat  Terdapat awan tinggi cirrus MESOSFER  Lapisan transisinya terdapat pada 25 mil  Suhu mulai turun ketika ketinggian bertambah  Memungkinkan terjadinya awan noctilucent yang terbentuk dari kristal es
  • 12. TERMOSFER Transisi dari mesosfer ke termosfer terjadi pada ketinggian sekitar 81 km Pada lapisan ini terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi karena serapan sinar ultra ungu Lapisan ini berguna untuk memantulkan gelombang radio Pada lapisan ini juga terdapat fenomena Aurora
  • 13. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Reaksi-reaksi kimia yang terjadi di atmosfer sebagai akibat dari penyerapan foton cahaya oleh molekul-molekul  Dapat berlangsung tanpa katalis  Dapat berlangsung pada suhu rendah  Menentukan sifat dan batas perjalanan zat- zat kimia dalam atmosfer
  • 14. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Reaksi pembentukan kabut NO2 + hv NO2 *  Reaksi yang terjadi pada spesi yang terekresitasi dapat terjadi reaksi pemadaman fisik maupun disosiasi O2 * + Mg O2 + Mg O2 * O + O
  • 15. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Ion-ion terbentuk dari cahaya ultraviolet secara perlahan bereaksi dengan elektron bebas  Ion-ion dipengaruhi oleh medan magnet bumi membentuk Van Allen Belts (Sabuk Van Allen)  Sabuk Van Allen terdiri dari proton (daerah ionisasi energetik tinggi) dan elektron (pada bagian luar)
  • 16. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Radikal bebas bisa berbentuk atom atau kelompok atom dengan elektron tidak berpasangan  Bersifat reaktif  Memiliki waktu paroh singkat Contoh : O3 + HO* → O2 + HOO* HOO* + O → HO* + O reaksi terminasi rantai (“chain-terminating- reaktion”)
  • 17. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air a. Troposfer  Oksigen atmosfer dihasilkan dari reaksi fotosintesis  Oksigen atmosfer diperlukan untuk melakukan reaksi pembakaran bahan bakar fosil CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O (dalam gas alam)  Oksigen digunakan pada proses oksidasi oleh udara  Oksigen atmosfer juga digunakan organisme aerobik untuk degradasi bahan organik
  • 18. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air a. Troposfer  Pada daerah lebih tinggi lagi, Oksigen berbentuk Oksigen atom tereksitasi, O* dan Ozon (O3)  Oksigen tereksitasi dihasilkan dari reaksi fotosintesis Ozon, O3 + hv → O* + O2 atau O + O + O → O2 + O* dihasilkan cahaya tampak (air glow)
  • 19. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air b. Ionosfer  Ion positif O+ dihasilkan dari radiasi ultraviolet O + hv → O+ + e-  Ion oksigen bereaksi dengan ion positif lainnya, O+ + O2 → O2 + + e- O+ + N2 → NO+ + N  Ion oksigen didaerah tengah ionosfer dihasilkan dari oksidasi radiasi ultraviolet pada panjang gelombang 17 - 103µm O2 + hv → O2 + + e- Dan juga N2 + + O2 → N2 + O2 +
  • 20. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air c. Stratosfer  Ditemukan senyawa oksigen berupan Ozon (O3) yang berfungsi sebagai pelindung makhluk hidup di bumi dan sejumlah pengaruh radiasi  Ozon dihasilkan dari reaksi fotokimia O2 + hv → O + O O + O2 + M → O3 + M M adalah spesi lain seperti N2 atau O2  Sinar ultraviolet dapat diabsorbsi ozon pada daerah 220 – 230 µm  Ozon dapat mengurai menjadi O2 O3 → O2 Reaksi ini dikatalis oleh sejumlah bahan kimia secara alami maupun polutan seperti NO. NO2, N2O, HO, HOO, ClO, Cl, Br, dan BrO
  • 21. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air c. Stratosfer  Selain itu ozon dapat terurai melalui reaksi O3 + O → O2 + O2 20% O3 + HO• → O2 + HOO• 10% HOO• + O → HO• + O2  Penyebab kerusakan ozon disebabkan oleh gas NO yang dikeluarkan oleh pesawat supersonik O3 + NO → NO2 + O2 NO2 + O → NO + O2
  • 22. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Nitrogen merupakan pengukur atmosfer  Pada altitude >100 km dihasilkan atom N melalui reaksi fotokimia N2 + hv → N + N NO2 + + O → NO+ + N NO + e → N + O O+ + N2 → NO+ + N  Pada ionosfer a. Daerah E, ditemukan dominan ion NO+ b. Daerah D (ionosfer terendah), 50 – 80 km, NO+ dihasilkan dari radiasi ionisasi NO + hv → NO+ + e c. Lebih rendah dari daerah D, terbentuk ion N2+ melalui kerja sinar kosmik galastic N2 + hv → N2 + + e  NO2 terdisosiasi akan menghasilkan zat pencemar udara dan pembentukan kabut fotokimia NO2 + hv → NO + O2
  • 23. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air a. Radikal Hidroksil  Terbentuk dari reaksi fotolisis dengan air pada altitude lebih tinggi H2O + hv → HO• + H  Dalam analisis laboratorium dihasilkan melalui fotolisis uap asam nitrat HONO + hv → HO• + NO  Radikal hidroksil dapat dihilangkan dari lapisan troposfer melalui reaksi dengan gas metana atau karbon monoksida CH4 + HO• → H3C + H2O Selanjutnya H3C• + O2 → H3COO• + H2O CO + HO• → CO2 + H
  • 24. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air b. Radikal Hiperoksil  Mengalami reaksi rantai terminasi HOO• + HO• → H2O + O2 HOO• + HOO• → H2O2 + O2  Dapat menghasilkan radikal hidroksil HO• ketika bereaksi dengan NO2 atau ozon O3 HOO• + NO → NO2 + HO• HOO• + O3 → 2O2 + HO•  Radikal hiperoksil lebih lambat daripada radikal hidroksil
  • 25. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Berfungsi untuk mengabsorbsi energi infra merah yang dipancarkan kembali ke bumi  Jika konsentrasi CO2 meningkat akan menyebabkan terjadinya perubahan iklim di bumi  Peningkatan konstrasi CO2 disebabkan pembakaran fosil dan perusakan hutan yang menghasilkan gas CO2
  • 26. REAKSI-REAKSI DALAM ATMOSFER Reaksi Fotokimia Ion-Ion dan Radikal Bebas Reaksi Oksigen Reaksi Nitrogen Radikal Hidroksil dan Hidroperoksil Karbon Dioksida Air  Uap air (H2O) secara normal volume berkisar antara 1 – 3% dan akan menurun jika altitudenya bertambah di atmosfer  Air dapat menyerap lebih kuat sinar infra merah  Uap air dapat membentuk awan yang memantulkan cahaya dari matahari yang berpengaruh terhadap penurunan suhu di siang hari sedangkan di malam hari berfungsi sebagai selimut karena menahan panas dari permukaan bumi dengan menyerap radiasi infra merah  Uap air jika bereaksi dengan alat-alat logam dapat menyebabkan pencemaran dalam bentuk fog (asap kabut)  Sumber utama dari air di stratosfer merupakan oksidasi fotokimia dari metana CH4 + O3 → CO2 + H2O
  • 28. Siklus Nitrogen Siklus Oksigen Siklus Karbondioksida a. Fiksasi Nitrogen  Fiksasi (pengikatan) nitrogen dilakukan oleh prokariota (bakteri dan alga) dalam bentuk N2  N2 diubah menjadi nitrogen organik lalu diubah menjadi asam amino  Hasil samping reaksi fikasasi akan menghasilkan amonia b. Nitrifikasi  Bakteri nitrit (Nitrosomas, Nitrosococus) melakukan reaksi metabolisme, NH4 diubah menjadi senyawa nitrit (NO2)  NH3 hasil fiksasi N2 bereaksi ion hidrogen membentuk NH4 bersifat asam yang dapat digunakan tumbuhan  NH3 dalam bentuk gas akan menguap ke atmosfer yang akan ikut serta dengan hujan. Hal ini akan mempengaruhi pH tanah  NH4 yang terdapat di tanah akan dimanfaatkan oleh bakteri nitrit untuk menghasilkan energi dan senyawa NO2  NO2 diubah menjadi NO3, NO3 akan diasimilasi menjadi nitrogen organik asam amino
  • 29. Siklus Nitrogen Siklus Oksigen Siklus Karbondioksida c. Denitrifikasi  Nitrat (NO3) diubah menjadi N2 kemudian akan diteruskan ke atmosfer yang dilakukan oleh bakteri d. Amonifikasi  Merupakan reaksi penguraian nitrat menjadi amonium (NH4) melalui proses penguraian oleh dekomposer (bakteri dan jamur)
  • 31. Siklus Nitrogen Siklus Oksigen Siklus Karbondioksida  Proses fotosintesis tumbuhan dan alga menyerap CO2 dan menghasilkan O2 yang dilepaskan ke atmosfer.  Kemudian O2 dihirup oleh manusia dan hewan melalui respirasi atau pernafasan.  Oksigen oleh manusia dan hewan kemudian digunakan sebagai bahan bakar sari makanan melalui proses metabolisme dalam tubuhnya masing-masing.  Metabolisme manusia dan hewan menghasilkan CO2 yang kemudian dilepaskan ke atmosfer.  Aktivitas industri juga dapat bekerja saat oksigen tersedia dan membuang CO2 ke atmosfer sebagai limbah industri.  Senyawa hasil respirasi makhluk hidup dan pembakaran industri adalah CO2 dan H2O. Kedua senyawa ini kemudian digunakan kembali oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis.
  • 33. Siklus Nitrogen Siklus Oksigen Siklus Karbondioksida a. Respirasi  Organisme heterotrof mengkonsumsi senyawa karbon kompleks (glukosa)  Senyawa karbon kompleks melakukan respirasi (reaksi pembakaran) yang menghasilkan CO2 yang dibuang ke udara  Senyawa CO2 di atmosfer diambil kembali untuk fotosintesis b. Fotosintesis  Dilakukan oleh tumbuhan dan alga yang membutuhkan CO2 untuk fotosintesis menghasilkan senyawa karbon kompleks (glukosa)  Dalam lingkungan akuatik, senyawa karbon bereaksi dengan senyawa air membentuk asam bikarbonat (sumber karbon organisme autotrof perairan)  Asam bikarbonat dipecah menjadi air dan CO2
  • 34. Siklus Nitrogen Siklus Oksigen Siklus Karbondioksida c. Penguraian  Penguraian dilakukan oleh bakteri dan jamur  Senyawa karbon berpindah dari komponen abiotik ke komponen biotik, lalu komponen biotik berpindah ke komponen biotik lainnya melalui rantai makanan  Dari rantai makanan terjadi metabolisme yang menghasilkan CO2 d. Pembakaran  Dari pembakaran kayu serta bahan bakar fosil akan menghasilkan CO2 lalu dibuang ke atmosfer
  • 36. PENCEMARAN UDARA Adanya bahan-bahan atau zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan atau komposisi udara dari keadaan normal  Karbon monoksida (CO)  Oksida Nitrogen (NOx)  Oksida belerang (SOx)  Hirdokarbon  Partikel, dll Sumber-sumber pencemaran udara antara lain :  Transportasi  Industri  Pembuangan sampah  Pembakaran stasioner SUSUNAN UDARA KERING BERSIH
  • 37. SUSUNANUDARA KERING UNSUR %VOLUME KANDUNGAN ppm Nitrogen 78,09 780.900 Oksigen 20,94 209.400 Argon 0,93 9.300 Karbondioksida 0,0318 318 Neon 0,0018 18 Helium 0,00052 5,2 Krepton 0,0001 1 Xenon 0,000008 0,008 Nitrogen Oksida 0,000025 0,25 Hidrogen 0,00005 0,5 Metana 0,00015 1,5 Nitrogendioksida 0,0000001 0,001 Ozone 0,000002 0,02 Belerangdioksida 0,00000002 0,0002 Karbon Monoksida 0,00001 0,1 Amonia 0,000001 0,01
  • 38. FAKTOR-FAKTOR PENCEMARAN UDARA Internal(secaraalami) Debu beterbangan oleh tiupa angin Abu atau debu dan gas- gas vulkanik Proses pembusukan sampah Eksternal(ulah manusia) Pembakaran bahan bakar fosil Debu atau serbuk dari kegiatan industri Pemakaian zat-zat kimia yang disemprotkan ke udara
  • 39. TERMODINAMIKA PENCEMARAN UDARA  Sebagian pencemaran udara diakibatkan oleh pembakaran bahan bakar fosil (75%)  Pembakaran bahan bakar fosil lebih banyak dihasilkan dari pembakaran bahan bakar minyak kenderaan bermotor  Reaksi pembakaran (yang melibatkan O2) tidak ditemukan dengan murni melainkan campuran dengan senyawa Nitrogen (N2)  Reaksi Pembakarannya C8H8 + 12,5 O2 + 12,5 (3,76) N2 → 8 CO2 + 9 H2O + 47 N2 Reaksi pembakaran yang stroikimometris  UPB = perbandingan kebutuhan udara yang tepat untuk bahan bakar (udara) yang ada  Harga UPB untuk pembakaran hidrokarbon adalah 15
  • 40. KINEMATIKA PENCEMARAN UDARA  Reaksi pembakaran tidak hanya menghasilkan CO2 dan H2O melainkan ada hasil samping  Hasil samping dapat disebabkan oleh suhu yang terlalu tinggi  ER (Equivalent Ratio) adalah perbandingan antara jumlah (bahan bakar/udara) yang dipakai dengan jumlah (bahan bakar/udara) stoikiometris 𝐸𝑅 = 𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑠𝑡𝑜𝑖𝑘𝑖𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑠  ER = 1, berarti reaksi stoikimetris tepat sama dengan UPB ER < 1, berarti pemakaian udara kurang dari keperluan reaksi stoikiometris ER > 1, berarti pemakaian udara lebih dari keperluan reaksi stoikiometris
  • 41. DAMPAK PENCEMARAN UDARA 1. Karbon Monoksida (CO)  Gas CO memiliki ciri-ciri : tidak berwarna,tidak berbau, tidak berasa, berbentuk cair pada -192 0C  Konsentrasi normal di udara + 0,1 ppm  Gas CO terbentuk melalui proses : a. Pembakaran bahan bakar fosil dengan udara yang reaksinya tidak strokiometris (ER < 1) b. Pada suhu tinggi terjadi reaksi antara karbon dioksida (CO2) dengan karbon yang menghasilkan gas CO c. Pada suhu tinggi, CO2 dapat terurai kembali menjadi CO dan O2  Bagi manusia CO bersifat racun metabolis yang menyebabkan kematian  Bagi tumbuhan, dapat memengaruhi kemampuan fiksasi Nitrogen oleh bakteri bebas
  • 42. Sumber Pencemaran % Bagian % Total Transportasi o Mobil bensin o Mobil diesel o Pesawat terbang o Kereta api o Kereta laut o Sepeda motor dll 59 0,2 2,4 0,1 0,3 1,8 63,8 Pembakaran Stasioner o Batubara o Minyak o Gas alam (dapat diabaikan) o kayu 0,8 0,1 0,0 1,0 1,9 Proses Industri 9,6 Sumber Pencemaran % Bagian % Total Pembuangan limbah padat 9,6 Lain-lain sumber o Kebakaran hutan o Pembakaran batubara sisa o Pembakaran limbah pertanian o Pembakaran lain- lainnya 7,2 1,2 8,3 0,2 16,9 100 100 Sumber Pencemaran Gas CO
  • 43. DAMPAK PENCEMARAN UDARA 2. Nitrogen Oksida (NOx)  NO2 merupakan gas yang berwarna kecoklatan serta berbau tajam menyengat hidung sedangkan gas NO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau  Kadar NOx di udara dipengaruhi oleh aktivitas kehidupan manusia, seperti hasil pembakaran dari generator pembangkit listrik stasioner atau mesin- mesin yang menggunakan bahan bakar  Keberadaan NOx dapat dipengaruhi sinar matahari mengikuti daur reaksi fotolitik NO2  Reaksi fotolitik dapat terganggu apabila terdapat hidrokarbon di udara yang akan menghasilkan Peroxy Acetyl Nitrate (PAN)  Senyawa PAN dapat merusak pertumbuhan tanaman serta menyebabkan iritasi pada mata
  • 44. Sumber Pencemaran % Bagian % Total Transportasi o Mobil bensin o Mobil diesel o Pesawat terbang o Kereta api o Kereta laut o Sepeda motor dll 32,0 2,9 0,0 1,9 1,0 1,5 39,3 Pembakaran Stasioner o Batubara o Minyak o Gas alam (termasuk LPG dan kerosin) o Kayu 19,4 4,8 23,3 1,0 48,5 Proses Industri 1,0 Sumber Pencemaran % Bagian % Total Pembuangan limbah padat 2,9 Lain-lain sumber o Kebakaran hutan o Pembakaran batubara sisa o Pembakaran limbah pertanian o Pembakaran lain- lainnya 5,8 1,0 1,5 0,0 8,3 100 100 Sumber Pencemaran Gas NOx
  • 45. DAMPAK PENCEMARAN UDARA 3. Belerang Oksida (SOx)  SO2 bersifat berbau tajam, tidak mudah terbakar sedangkan SO3 bersifat reaktif, mudah bereaksi dengan uap air membentuk H2SO4  Gas SO2 mulai terdeteksi oleh indera manusia verkisar 0,3 – 1 ppm  Pencemaran gas SOx di udara berasal dari pemakaian batubara  Hasil pembakaran yang menghasilkan SOx jika bereaksi dengan uap air akan membentuk H2SO3 dan H2SO4 dan pada akhirnya akan turun ke bumi sebagai hujan asam  Hujan asam dapat merusak tanaman maupun kesuburan tanah
  • 46. Sumber Pencemaran % Bagian % Total Transportasi o Mobil bensin o Mobil diesel o Pesawat terbang o Kereta api o Kereta laut o Sepeda motor dll 0,6 0,3 0,0 0,3 0,9 0,3 2,4 Pembakaran Stasioner o Batubara o Minyak (distilasi) o Minyak (residu) o Gas alam (dapat diabaikan) o Kayu 60,5 1,2 11,8 0,0 0,0 73,5 Proses Industri 22,0 Sumber Pencemaran % Bagian % Total Pembuangan limbah padat 0,3 Lain-lain sumber o Kebakaran hutan o Pembakaran batubara sisa 0,0 1,8 1,8 100 100 Sumber Pencemaran Gas SOx
  • 47. DAMPAK PENCEMARAN UDARA 4. Hidrokarbon  Senyawa hidrokarbon sangatlah banyak ditemukan baik berupa gas, cairan dan padatan  Hasil pembakaran hidrokarbon yang tidak stoikiometris akan menghasilkan senyawa bermacam-macam  Salah satu zat pencemar hidrokarbon adalah peristiwa adalah peristiwa “pengarangan” yang menimbulkan penyumbatan dan mengganggu lingkungan berupa pencemar partikel
  • 48. DAMPAK PENCEMARAN UDARA 5. Partikel  Partikel merupakan pencemar udara yang dapat berada bersama-sama dengan bahan atau bentuk pencemar lainnya  Pencemar partikel berasal dari alam seperti debu tanah/pasir halus, abu vulkanik maupun semburan uap panas  Pencemaran partikel akibat ulah manusia sebagian besar berasal dari pembakaran batubara, proses industri, kebakaran hutan dan gas buangan alat transportasi 6. Pencemaran lainnya  Pencemaran lainnya ini dapat berupa masalah kebisingan, pemakaian insektisida serta kerusakan lapisan ozon (O3)