BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Latar Belaka Belakang ng NOx adalah sebuah sebutan umum untuk mono-nitrogen oksida NO dan NO2 (nitrogen monoksida dan nitrogen dioksida). dioksida). Gas ini dihasilkan dari reaksi antara nitrogen da nitrogen dan oksigen di udar udaraa saat saat pembakaran pembakaran,, terutama pada suhu tinggi. Di tempat-tempat dengan kepadatan lalu lintas yang tinggi, seperti di kota-kota besar, jumlah nitrogen oksida yang dilepaskan ke udara sebagai polusi udara udara dapat meni mening ngka katt signi signii ika kan. n. Gas Gas NOx NOx terb terben entu tuk k di semua semua tempat tempat yang yang terda terdapa patt pembakaran - !ontohnya dalam mesin. Dalam kimia atmoser , sebutan NOx artinya adalah total konsentrasi konsentrasi dari NO and NO2. NOx bereaksi bereaksi membentuk asbut dan hujan asam. asam. NOx juga merupakan senya"a utama pembentuk o#on troposer .
B. Rumusan Rumusan Masala Masalah h Didalam makalah yang saya susun ini telah saya ambil beberapa masalah. $asalah tersebut saya rangkum dalam beberapa hal, yaitu %. &pa &pa sumb sumber er dari dari Nitrog Nitrogen en Oksi Oksida' da' 2. &pa &pa penyeba penyebab b terbentu terbentukny knyaa Nitrogen Nitrogen Oksid Oksida' a' . agaimana agaimana proses terbentukny terbentuknyaa Nitroge Nitrogen n Oksida' Oksida' *. agaim agaimana ana reaks reaksii dari Nitr Nitroge ogen n Oksida Oksida'' +. &pa dampak dampak dari Nitrogen Nitrogen Oksida Oksida terhadap terhadap suatu lingkungan lingkungan'' . &pasajakah &pasajakah metode metode pemeriks pemeriksaan aan gas gas Nitroge Nitrogen n Oksida Oksida '
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 1
C. Tujuan ujuan saya membuat makalah ini bukan hanya untuk memenuhi salah satu tugas $ata uliah imia /ingkungan, tetapi masih banyak tujuan lain dari pembuatan makalah ini, diantaranya 0 %. 1ntuk mengetahui penyebab terbentuknya dan hasil reaksi Nitrogen Oksida.
2. 1ntuk mengetahui dampak dari Nitrogen Oksida terhadap lingkungan. . 1ntuk mengetahui deinisi gas NO2. *. 1ntuk mengetahui karakteristik isik dan kimia gas NO 2.
BAB II Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 2
TINJAUAN PUTA!A
injauan pustaka dalam penelitian ini meliputi empat kelompok pembahasan. embahasan pertama berupa penyebab dan sumber Nitrogen Oksida. embahasan kedua berkaitan dengan proses perubahan Nitrogen Oksida, dan pembahasan ketiga menyangkut bagaimana reaksi Nitrogen Oksida itu terjadi3 sedangkan pembahasan keempat memokuskan pada dampak Nitrogen Oksida terhadap lingkungan sekitar. (&de, 24%*0 hal. %)
&de (24%*) menggambil tema tentang dampak Nitrogen Oksida terhadap lingkungan dan juga satu kota sebagai !ontoh yaitu ota alikpapan. ota tersebut sebagai !ontoh dikarenakan data nya yang mudah di dapat dan juga kota tersebut masuk kedalam e5aluasi $enteri /ingkungan 6idup pada tahun 24%2 sebagai kota dengan penyumbang Nitrogen Oksida (NO x) terbesar ketiga di 7ndonesia, "alaupun masih diba"ah standar baku mutu yang telah di tentukan (ementerian /ingkungan 6idup, 24%2).
A. Pengert"an U#ara 1dara merujuk kepada !ampuran gas yang terdapat pada permukaan bumi. 1dara bumi yang kering mengandungi 89: NO, 2%: O 2 , dan %: 1ap &ir, ;O2, dan gas-gas lain. andungan elemen senya"a gas dan partikel dalam udara akan berubah-ubah dengan ketinggian dari permukaan tanah. Demikian juga massanya, akan berkurang seiring dengan ketinggian.
berkurang, sementara kandungan karbondioksida bertambah. etika tumbuhan menjalani sistem otosintesa, oksigen kembali dibebaskan. (=ikipedia, 24%)
B. Pengert"an N"tr$gen D"$ks"#a Nitrogen Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosir yang terdiri dari monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). =alaupun ada bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pen!emar udara. Nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak ber"arna dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida ber"arna !oklat kemerahan dan berbau tajam. Nitrogen monoksida terdapat diudara dalam jumlah lebih besar daripada NO2. embentukan NO dan NO2 merupakan reaksi antara nitrogen dan oksigen diudara sehingga membentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2.
1dara terdiri dari 94: >olume nitrogen dan 24: >olume oksigen. ada suhu kamar, hanya sedikit ke!endrungan nitrogen dan oksigen untuk bereaksi satu sama lainnya. ada suhu yang lebih tinggi (diatas %2%4?;) keduanya dapat bereaksi membentuk NO dalam jumlah banyak sehingga mengakibatkan pen!emaran udara. Dalam proses pembakaran, suhu yang digunakan biasanya men!apai %2%4 @ %.8+ ?;, oleh karena itu reaksi ini merupakan sumber NO yang penting. Aadi reaksi pembentukan NO merupakan hasil samping dari proses pembakaran.
Dari seluruh jumlah oksigen nitrogen ( NOx ) yang dibebaskan ke udara, jumlah yang terbanyak adalah dalam bentuk NO yang diproduksi oleh akti5itas bakteri. &kan tetapi pen!emaran NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 4
karena tersebar se!ara merata sehingga jumlah nya menjadi ke!il. Bang menjadi masalah adalah pen!emaran NO yang diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlahnya akan meningkat pada tempat-tempat tertentu.
N2
C
2NO C
O
2NO
O2
2NO2
BAB III
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 5
PEMBAHAAN
A. um%er #an Pen&e%a% N"tr$gen 'ks"#a
Dari seluruh jumlah Oksigen Nitrogen (NOx) yang dibebaskan ke udara, jumlah yang terbanyak adalah dalam bentuk NO yang diproduksi oleh aktiitas bakteri. &kan tetapi pen!emaran NO dari seumber alami ini tidak merupakan masalah karena tersebar se!era merata sehingga jumlah nya menjadi ke!il. Bang menjadi masalah adalah pen!emaran NO yang diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlah nya akan meningkat pada tempat-tempat tertentu.
adar NOx diudara perkotaan biasanya %4-%44 kali lebih tinggi daripada diudara pedesaan. adar NOx diudara daerah perkotaan dapat men!apai 4,+ ppm (+44 ppb).
embentuknan NO dirangsang hanya pada suhu tinggi (antara %2%4 @ %8+ o ;), oleh karena itu NO di dalam !ampuran ekuilibrium pada suhu tinggi akan terdisosiasi kembali menjadi N2 dan O2 jika suhu !ampuran tersebut diturunkan perlahan @ lahan untuk memberikan "aktu yang !ukup bagi NO untuk terdisosiasi. &kan tetapi jika !ampuran ekuilibrium tersebut didinginkan se!ara mendadak, akan
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 6
banyak NO yang masih terdapat pada !ampuran suhu rendah tersebut. endinginan !epat tersebut sering terjadi pada proses pembakaran. eaksi pembentukan NO2 dari NO dan O 2 terjadi dalam jumlah relati ke!il, meskipun dengan adanya udara berlebih. 6al ini berbeda dengan reaksi pembentukan ;O2 dari ;O dan O 2 ,dimana kelebihan udara aka mengakibatkan pembentukan ;O2 se!ara !epat. embentukan NO2 yang lambat ini disebabkan ke!epatan reaksi yang sangat dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi NO. eaksi pembentukan NO2 berlangsung lebih lambat pada suhu yang lebih tinggi. ada suhu %%44 o ; jumlah NO2 yang terbentuk biasanya kurang dari 4.+: dari total NO x.
B. Pr$ses Peru%ahan N"tr$gen 'ks"#a %.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 7
roduk akhir dari pen!emaran NOx di udara dapat berupa asam nitrat, yang kemudian diendapkan sebagai garam. Garam nitrat didalam air hujan atau debu.
C. Reaks" N"tr$gen 'ks"#a
$ekanisme utama pembentukan asam nitrat dari NO2 di atmoser masih terus dipelajari.
2NO2
C
62 O
6NO
6NO2 atau NO2 C 62O
26NO C NO
erhitungan menggunakan konsentrasi NO, NO 2, dan 6 2 yang normal terdapat di atmoser menunjukkan konsentrasi ekuilibrium sekitar %.4 ppb 6NO untuk reaksi kedua dengan ke!epatan 4.% ppb per jam. 6al ini menunjukkan angka yang terlalu ke!il dibandingkan dengan anka "aktu tinggal untuk NO 2. emungkinan lain pembentukan 6NO di dalam udara terpolusi adalah menyangkut reaksi dengan o#on. ada konsentrasi NO 2 maksimum, O memegang peranan penting dan kemungkinan terjadi tahap @ tahap reaksi sebagai berikut 0
O
C NO2
NO C O2
NO C NO2
N2O+
N2O+C 62O
26NO
eaksi tersebut diatas juga masih terus di buktikan kebenarannya, tetapi yang penting adalah bah"a proses @ proses atmoser mengakibatkan perubahan NO x menjadi 6NO, yang kemudian beraksi se!ara !epat membentuk partikel @ partikel nitrat.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 8
D. Dam(ak N"tr$gen 'ks"#a Terha#a( L"ngkungan Gas nitrogen oksida (NOx) ada dua ma!am , yakni gas nitrogen monoksida (NO) dan gas nitrogen dioksida (NO 2). edua ma!am gas tersebut mempunyai siat yang berbeda dan keduanya sangat berbahaya bagi kesehatan. Gas NO yang men!emari udara se!ara 5isual sulit diamati karena gas tersebut tidak ber"arna dan tidak berbau.
1dara yang telah ter!emar oleh gas nitrogen oksida tidak hanya berbahaya bagi manusia dan he"an saja, tetapi juga berbahaya bagi kehidupan tanaman. engaruh gas NOx pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. ada konsentrasi yang lebih tinggi gas tersebut dapat menyebabkan nekrosis atau kerusakan pada jaringan daun. Dalam keadaan seperti ini daun tidak dapat berungsi sempurna sebagai temapat terbentuknya karbohidrat melalui proses otosintesis. &kibatnya tanaman tidak dapat berproduksi seperti yang diharapkan. onsentrasi NO sebanyak %4 ppm sudah dapat menurunkan kemampuan otosintesis daun sampai sekitar 4: hingga 84:.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 9
en!emaran udara oleh gas NOx dapat menyebabkan timbulnya Peroxy Acetil Nitrates yang disingkat dengan &N. eroxi &!etil Nitrates ini menyebabkan iritasi pada mata yang menyebabkan mata terasa pedih dan berair. ;ampuran &N bersama senya"a kimia lainnya yang ada di udara dapat menyebabkan terjadinya kabut oto kimia atau Photo Chemistry Smog yang sangat menggangu lingkungan.
a. Pengaruh %ag" kesehatan manus"a Nitrogen dioksida merupakan polutan udara yang dihasilkan pada proses pembakaran. etika nitrogen dioksida hadir, nitrogen oksida juga ditemukan 3 gabungan dari NO dan NO 2 se!ara kolekti menga!u kepada nitrogen oksida (NO x). NO2 terutama berkelakuan sebagai agen pengoksidasi yang kemungkinan merusak membran sel dan protein. ada konsentrasi tinggi, saluran udara akan menyebabkan peradangan yang akut. Ditambah lagi, penyebaran dalam "aktu-singkat berpengaruh terhadap peningkatan resiko ineksi saluran pernapasan. $eskipun banyak pengontrolan penyebaran yang dilakukan, akta se!ara jelas mendeinisikan hubungan antara konsentrasi atau dosis dan umpan baliknya tidaklah !ukup. 1ntuk penyebaran yang akut, hanya konsentrasi yang sangat tinggi (F%994 $gm, % ppm) mempengaruhi kesehatan orang. ilamana, orang dengan asma atau penyakit paru-paru yang akut lebih rentan pada konsentrasi lebih rendah. ada sangat konsentrasi tinggi, dimana mungkin hanya dialami pada ke!elakaan industri yang atal, paparan NO2 dapat mengakibatkan kerusakan paru-paru yang berat dan !epat. engaruh kesehatan mungkin
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 10
juga terjadi pada konsentrasi ambient yang jauh lebih rendah seperti pada pengamatan selama peristi"a polusi di kota. ukti yang didapatkan menyarankan bah"a penyebaran ambient kemungkinan akibat dari pengaruh kronik dan akut, khususnya pada sub-grup populasi orang yang terkena asma. Oksida nitrogen seperti NO dan NO 2 berbahaya bagi manusia. enelitian menunjukkan bah"a NO 2 empat kali lebih bera!un daripada NO.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 11
%. Pengaruh N') Terha#a( Tanaman
&danya NO x di atmoser akan mengakibatkan kerusakan tanaman, tetapi sukar ditentukan apakah kerusakan tersebut di sebakan langsung oleh NO x atau karena polutan sekunder yang di produksi dalam siklu otolitik NO 2. eberapa polutan sekunder diketahui bersiat sangat merusak tanaman. er!obaan dengan !ara umigasi tanaman dengan NO2 menujukkan terjadinya bintik @ bintik pada daun jika digunakan konsentrasi %.4 ppm, sedangkan dengan konsentrasi yang lebih tinggi (.+ ppm atau lebih) terjadi nekrosis atau kerusakan tenunan daun. *. Pengaruh N') Terha#a( L"ngkungan
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 12
(!ahaya). eaksi otokimia ini menghasilkan polutan sekunder yang mengandung gas NO 2 dan o#on (O) yang akhirnya membentuk smog. &sbut dapat mengurangi jarak pandang. Namun yang lebih penting dari itu adalah, asbut merupakan an!aman serius bagi kesehatan. &sbut terbentuk sebagai hasil dari tingginya konsentrasi polutan yang terperangkap di dekat permukaan oleh in5ersi suhu. anyak dari komponen pembentuk asbuk yang tidak hanya menyebabkan iritasi pernapasan, tetapi juga bersiat karsinogen. ;ampuran produk-produk sebagai akibat gangguan hidrokarbon di dalam siklus otolitik NO2 disebut smog otokimia, yaitu terdiri dari kumpulan O, ;O, &N dan komponen-komponen organik lainnya termasuk a ldehide, keton, dam alkil nitrat. onsentrasi oksidan di udara dipengaruhi oleh ada tidaknya sinar matahari dan kadar bahan-bahan pen!emar primernya di udara. ada siang hari kadar oksidan men!apai titik maksimum dan malam hari kadar oksidan berada pada titik minimumnya.
roses pembentukan &sap abut 0
eaksi %
0 NO2 bereaksi dengan energi !ahaya h5, membentuk NO dan
atom oksigen tunggal.
eaksi 2
0 oksigen tunggal bereaksi dengan molekul oksigen (O 2),
dipengarungi katalis I$J, membentuk o#on (O )
eaksi
0 o#on bereaksi dengan NO untuk membentuk lebih banyak
NO2 dan O2, produk-produk ini kembali terlibat dalam reaksi % dan 2, sehingga produksi o#on tetap konstan
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 13
eaksi *
0 o#on terdegradasi oleh energi !ahaya, membentuk oksigen
tunggal dan molekul oksigen
eaksi +
0 oksigen-oksigen tersebut beraksi dengan katalis untuk
kembali ke dalam bentuk oksigen tunggal
eaksi
0 sebagian oksigen tersebut bereaksi dengan air di atmoser,
membentuk radikal hidroksil, O6
eaksi 8
0 karbon monoksida di atmoser, bereaksi se!ara kuat dengan
radikal hidroksil membentuk karbon dioksida dan radikal 6O 2
eaksi 9
0 radikal 6O2 bereaksi dengan NO dari atmoser, membentuk
lebih banyak NO2 dan radikal O6
eaksi H
0 radikal hidroksil bereaksi dengan NO2 membentuk asam
nitrit yang akan membentuk hujan asam.
E. Met$#e Pemer"ksaan +as N') %. $etode Gries Saltzman $etode Gries Saltzman adalah metode yang digunakan dalam menentukan konsentrasi gas pen!emar Nitrogen Oksida (NOx) dalam udara. Nitrogen Oksida diudara direaksikan dengan pereaksi Gries
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 14
posisi ground state dengan melepaskan energi berupa !ahaya pada panjang gelombang 44-98+ nm. 7ntensitas !ahaya yang diemisikan diukur dengan photo multiier, 7ntensitas yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasi Nitrogen Oksida diudara.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 15
BAB III !EIMPULAN , ARAN
A. !es"m(ulan %. Nitrogen Oksida merupakan salah satu unsur penting yang berada di atmoser. NOx juga merupakan salah satu senya"a pembentuk o#on traposer sehingga senya"a tersebut tidak dapat kita hilangkan.
B. aran %. Di ota sudah mulai melakukan penelitian dan pengembangan kontrol terhadap polusi NO x terutama diarahkan pada dua ma!am metode kontrol, yaitu modidikasi kondisi pembakaran untuk menurunkan jumlah NO x yang Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 16
dihasilkan, dan metode lainnya adalah !ara untuk menghilangkan NO x dari gas pembuangan. Dalam hal ini perlu diperhatikan aktor @ aktor yang mempengaruhi pembentukan NOx dalam bentuk NO, yaitu suhu pembakarannya. enghilangan NO x dari gas @ gas buangan terutama dilakukan
menggunakan
reaktor
katalitik
atau
sistem
absorbsi.
enggunaan katalis untuk mengubah NO x kembali menjadi N 2 merupakan peme!ahan masalah dalam mengatasi emisi NOx dari kendaraan bermotor. emerintah pusat juga melakukan upaya @ upaya pengurangan dan pengendalian pen!emaran udara (termasuk NOx), antara lain 0 %. enetapan peraturan perundang-undangan yang terkait dengan pen!emaran udara seperti eraturan emerintah () Nomor *% ahun %HHH tentang engendalian en!emaran 1dara. 2. enentuan pengelola penga"asan dan penanggungja"ab pengendalian pen!emaran udara serta dampaknya, yaitu0 a. ementerian Negara /ingkungan 6idup bertanggungja"ab terhadap regulasi emisi dan pemantauan dampak lingkungan yang terjadi3 b. Departemen Energi dan
erindustrian
bertanggungja"ab
menga"asi
produk
komponen kendaraan yang ramah lingkungan dan menga"asi dan sertiikasi bengkel dalam rangka meningkatkan kualitas udara di perkotaan3 d. Departemen erhubungan bertanggungja"ab pengujian tipe untuk kendaraan bermotor produksi baru termasuk uji emisi gas buang dan pengadaan dan pemasangan !on5erter kita.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 17
e. emerintah Daerah bertanggungja"ab terhadap pengujian kendaraan bermotor yang sedang berjalan. . $elaksanakan kegiatan pengendalian pen!emaran udara antara lain dengan pen!anangan rogram /angit iru yaitu 0 $enetapkan regulasi tentang &mbang atas Emisi Gas uang endaraan ermotor baik yang sedang diproduksi maupun kendaraan lama.
Nitrogen Oksida Terhadap Lingkungan Page 18