Ozon

Ozon

Nama
Nama IUPAC Trioksigen
Penanda
Nomor CAS	10028-15-6
3DMet	{{{3DMet}}}
Nomor EC
Nomor RTECS	{{{value}}}
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID0021098
Sifat
Rumus kimia	O3
Massa molar	47,998 g·mol−1
Penampilan	gas berwarna kebiruan
Densitas	2,144 g·L−1 (0 °C), gas
Titik lebur	80,7 K, −192,5 °C
Titik didih	161,3 K, −111,9 °C
Kelarutan dalam air	0,105 g·100mL−1 (0 °C)
Termokimia
Entropi molar standar (So)	237,7 J·K−1.mol−1
Entalpi pembentukan standar (ΔfHo)	+142,3 kJ·mol−1
Bahaya
Klasifikasi UE (DSD) (usang)	tidak terdaftar
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Referensi

Ozon (O₃) adalah molekul anorganik radikal yang terdiri dari tiga atom oksigen. Ozon bersifat oksidator kuat yang berbau tajam. Secara alamiah, ozon dihasilkan dari molekul dioksigen (O₂) pada atmosfer bumi yang berinteraksi dengan sinar ultraviolet atau aktivitas elektrik pada atmosfer. Ozon adalah bentuk ketidakstabilan dari oksigen yang terdiri dari tiga atom o.

Lapisan ozon

Ozon tertumpu di bawah stratosfer antara 15 dan 30 km di atas permukaan bumi yang dikenal sebagai 'lapisan ozon'. Ozon dihasilkan dengan berbagai persenyawaan kimia, tetapi mekanisme utama penghasilan dan perpindahan dalam atmosfer adalah penyerapan tenaga sinar ultraviolet (UV) dari matahari. Ukuran kepekatan lapisan ozon pada lapisan stratosfer, berbeda-beda berdasarkan pada ketinggian. Jika dibandingkan dengan ketebalan atmosfer bumi, lapizan ozon terbukti cukup efisien untuk memfilter sinar UV dari matahari. Keberadaan sinar UV akan berbahaya jika tidak ada lapisan ozon.

Ozon (O₃) dihasilkan apabila O₂ menyerap sinar ultraviolet pada jarak gelombang 242 nanometer dan disingkirkan dengan fotosintesis dari sinar bagi jarak gelombang yang besar dari 290 nm. O₃ merupakan penyerap utama sinar UV antara 200 dan 330 nm. Penggabungan proses-proses ini efektif dalam meneruskan kekonstanan bilangan ozon dalam lapisan dan penyerapan 90% sinar UV.

Sifat ozon

Ozon bersifat korosif yang dipercaya sebagai bahan beracun dan bahan cemar biasa. Ozon memiliki bau yang tajam dan menusuk hidung. Ozon terbentuk pada kadar rendah dalam udara akibat arus listrik seperti kilat, dan tenaga tinggi seperti radiasi eletromagnetik.

UV dikaitkan dengan pembentukan kanker kulit dan kerusakan genetik. Peningkatan tingkat uv memiliki dampak kurang baik terhadap sistem imunisasi hewan, organisme akuatik dalam rantai makanan, tumbuhan dan tanaman.

Terbentuknya Ozon

Ozon terbentuk dari sinar ultraviolet yang menguraikan molekul O₃ dan membentuk unsur oksigen. Unsur oksigen bergabung dengan molekul yang tidak terurai dan membentuk O₃. Unsur oksigen akan bergabung dengan N₂ untuk membentuk nitrogen oksida dan ketika tercampur dengan cahaya akan membentuk ozon.

Lapisan ozon

Ozon adalah salah satu gas yang membentuk atmosfer. Manusia bernafas dengan Molekul oksigen (O2) yang membentuk hampir 20% atmosfer. Pembentukan ozon (O3), molekul triatom oksigen memiliki kandungan 1/3.000.000 gas atmosfer.

Kepentingan ozon

Ozon tertumpu di bawah stratosfer antara 15 dan 30 km di atas permukaan bumi yang dikenal sebagai 'lapisan ozon'. Ozon dihasilkan dari berbagai campuran kimiawi, tetapi mekanisme utama penghasilan dan perpindahan dalam atmosfer adalah penyerapan tenaga sinar ultraviolet (UV) dari matahari.

Ozon (O₃) dihasilkan apabila O₂ menyerap sinar UV pada jarak gelombang 242 nanometer dan disingkirkan dengan fotosintesis dari sinar bagi jarak gelombang yang besar dari 290 nm. O₃ juga merupakan penyerap utama sinar UV antara 200 dan 330 nm. Penggabungan proses-proses ini efektif dalam melanjutkan ketetapan bilangan ozon dalam lapisan dan penyerapan 90% sinar UV.

Keseimbangan ozon

Menurut lokasi geografi dan musim jumlah ozon dalam atmosfer berubah. Ozon ditentukan dalam satuan Dobson (Du) di mana, sebagai contoh, 300 Du setara dengan 3 mm tebal lapisan ozon yang murni jika dikompresi ke tekanan permukaan laut.

Sebagian besar ozon stratosfer dihasilkan di kawasan tropis dan diangkut dari ketinggian dengan skala-besar putaran atmosfer ketika musim salju sampai musim semi. Umumnya kawasan tropis memiliki ozon yang rendah.

Kegunaan ozon

Di industri, ozon biasa digunakan untuk:

• Disinfektan pada pengolahan air
• Oksidator dalam pengolahan limbah (besi, arsen, hidrogen sulfida, nitrit, dan bahan organik kompleks penyebab warna)
• Membantu proses flokulasi (proses penggabungan molekul untuk membantu penapis menghilangkan besi dan arsenik)
• Mencuci, dan memutihkan kain (dipaten)

Ancaman dari klorofluorokarbon (CFC)

Ancaman terhadap keseimbangan ozon adalah kloroflorokarbon (CFC). kloroflorokarbon (CFC) adalah buatan manusia yang meningkatkan kadar penipisan ozon yang menyebabkan penurunan berangsur-angsur dalam tingkat ozon global.

masyarakat modern menggunakan CFC sebagai senyawa dalam kulkas, bahan dorong dalam penyembur, pembuatan busa dan bahan pelarut terutama bagi kilang-kilang elektronik.

Masa hidup CFC berarti 1 molekul yang dibebaskan bisa ada 50 hingga 100 tahun dalam atmosfer sebelum dihapuskan.

Dalam waktu kira-kira 5 tahun, CFC bergerak naik dengan perlahan ke dalam stratosfer (10 – 50 km). Di atas lapisan ozon utama, pertengahan julat ketinggian 20 – 25 km, kurang sinar UV diserap oleh ozon. Molekul CFC terurai setelah bercampur dengan UV, dan membebaskan atom klorin. Atom klorin ini juga berupaya untuk memusnahkan ozon dan menghasilkan lubang ozon.

Dampak akibat penipisan ozon

Lubang Ozon

Artikel utama: Penipisan ozon

Lubang ozon di Antartika disebabkan oleh penipisan lapisan ozon antara ketinggian tertentu seluruh Antartika pada musim semi. Pembentukan 'lubang' tersebut terjadi setiap bulan September dan pulih ke keadaan normal pada lewat musim semi atau awal musim panas.

Dalam bulan Oktober 1987, 1989, 1990 dan 1991, lubang ozon yang luas telah dilacak di seluruh Antartika dengan kenaikan 60% pengurangan ozon berbanding dengan permukaan lubang pra-ozon. Pada bulan Oktober 1991, permukaan terendah atmosfer ozon yang pernah dicatat telah terjadi di seluruh Antartika.

Kemerosotan ozon global

Pengukuran latar dan satelit menunjukkan pengurangan signifikan terhadap jumlah kolom ozon pada musim dingin dan panas bagi kedua hemisfer utara dan selatan pada garis lintang tengah dan tinggi. Ditemukan aliran ke bawah ini pada tahun 1980 sedikit besar jiika dibandingkan dengan tahun 1970. Jika tidak ada statistik aliran signifikan dapat ditentukan bagi kawasan tropika semasa tahun 1980. Dengan kemajuan komputer model bagi pemusnahan stratosfer ozon dapat menjelaskan aliran jumlah ozon di ketinggian pertengahan pada musim panas, tetapi hanya sebagian pada musim sejuk.

Satelit

Penggunaan satelit mengelilingi kutub seperti satelit NASA Nimbus7 yang membawa peralatan "Total Ozone Mapping Spectrometer" (TOMS) telah merevolusikan pemantauan ozon sejak 20 tahun yang lalu. Kedudukan yang baik di atas cakrawala dan kemampuan setiap satelit untuk perjalanan mendatar seluruh dunia, menyediakan liputan yang lebih baik dari stasiun darat. Ini sangat tinggi nilainya untuk menentukan aliran global. Ketepatan sensor satelit menggunakan prinsip yang sama dengan spektrofotometer Dobson.

Spektrofotometer Dobson

Spektrofotometer pertama diciptakan pada tahun 1920 oleh Gordon Dobson untuk mengukur jumlah ozon. Sekarang terdapat kurang lebih 80 jenis alat ini untuk digunakan di seluruh dunia dalam mengukur jumlah ozon. Spektrofotometer Dobson mengukur ozon dengan membandingkan jumlah penyinaran pada jarak dua UV. Satu jarak gelombang terlacak kuat dengan ozon ketika yang satu lagi tidak. Perbedaan antara jumlah dua sinar secara langsung berhubungan dengan jumlah ozon.

Ozon sonde

Ozon sonde adalah sel elektrokimia dan penghantar radio yang dilekatkan pada balon yang berisi gas hidrogen yang dapat mencapai ketinggian kira-kira 35 km. Udara dimasukkan ke dalam sel kecil dengan pompa. Pelarut dalam sel bercampur dengan ozon, menghasilkan arus listrik yang berkadar sama dengan jumlah ozon. Isyarat dari sel diubah atas kode dan diantarkan melalui radio kepada penerima stasiun. Dari pelepasan balon hingga kegagalan, biasanya kira-kira 35 km, sonde menyediakan taburan menegak ozon.

Lubang ozon di Antartika disebabkan oleh penipisan lapisan ozon antara ketinggian tertentu seluruh Antartika pada musim semi. Pembentukan 'lubang' tersebut terjadi setiap bulan September dan pulih ke keadaan normal pada lewat musim semi atau awal musim panas.

Dalam bulan Oktober 1987, 1989, 1990 dan 1991, lubang ozon yang luas telah dilacak di seluruh Antartika dengan kenaikan 60% pengurangan ozon berbanding dengan permukaan lubang pra-ozon. Pada bulan Oktober 1991, permukaan terendah atmosfer ozon yang pernah dicatat telah terjadi di seluruh Antartika.

Tindakan dunia

Dalam tahun 1975, dikhawatirkan aktivitas manusia akan mengancam lapisan ozon. Oleh itu atas permintaan "United Nations Environment Programme" (UNEP), WMO memulai Penyelidikan Ozon Global dan Proyek Pemantauan untuk mengkoordinasi pemantauan dan penyelidikan ozon dalam jangka panjang.

Semua data dari tapak pemantauan di seluruh dunia diantarkan ke Pusat Data Ozon Dunia di Toronto, Kanada, yang tersedia kepada masyarakat ilmiah internasional.

Pada tahun 1977, pertemuan pakar UNEP mengambil tindakan Rencana Dunia terhadap lapisan ozon yang menipis; dalam tahun 1987, UNEP mengambil Protokol Montreal atas bahan yang mengurangi lapisan ozon.

Protokol ini memperkenalkan serangkaian kapasitas, termasuk jadwal tindakan, mengawasi produksi dan pembebasan CFC ke alam sekitar. Ini memungkinkan tingkat penggunaan dan produksi terkait CFC untuk turun ke tingkat semasa 1986 pada tahun 1989, dan pengurangan sebanyak 50% pada 1999.

Lihat pula

• Lapisan ozon
• Penipisan ozon