KIMIA LINGKUNGAN
Oleh: Muhammad Isa Alamsyah
Oleh: Muhammad Isa Alamsyah
Kimia Lingkungan adalah bagian dari ilmu kimia yang mempelajari atau mengkaji reaksi kimia di alam (lingkungan) dalam hubungan dengan makhluk hidup.
A. PENCEMARAN UDARA
1. Komposisi udara bersih secara alami
Zat Rumus % Bpj
Nitrogen N2 78 780000
Oksigen O2 21 210000
Argon Ar 0,93 9300
Karbondioksida CO2 0,0315 315
Karbonmonoksida CO 0,002 20
Neon Ne 0,0018 18
Helium He 0,0005 5
Kripton Kr 0,0001 1
Hidrogen H 0,00005 0,5
Belerangdioksida SO2 0,00001 0,1
Oksida Nitrogen NO, NO2 0,000005 0,05
Ozon O3 0,000001 0,01
Keterangan: 1bpj = 10-4%
Apabila zat-zat diatas melebihi angka-angka tersebut berarti telah terjadi pencemaran udara karena jumlahnya telah melewati ambang batas.
2. Zat-zat yang mungkin menjadi pencemar udara
a. Oksidasi Karbon
KarbonMonoksida (CO)
Sifat CO: Tidak berwarna dan tidak berbau, dapat terbakar dengan nyala biru dan sangat mudah mengikat hemoglobin didalam darah.
Sumber CO: Dari pembakaran bahan bakar yang kurang sempurna
KarbonDioksida (CO2)
Sifat CO2: Tidak berwarna dan tidak berbau, tidak dapat terbakar dan meningkatkan suhu bumi sehingga berindikasi terjadinya global warming.
Sumber CO2: Dari pembakaran, pernapasan dan pembusukan.
Kegunaan CO2: Fotosintesis pada tumbuhan, minuman ringan, CO2 padat (es kering) untuk campuran pendingin pada hujan buatan.
Bila jumlah melebihi ambang batas: Menyebabkan pemanasan global yang berakibat mencairkan es di kutub sehingga mengakibatkan kenaikan permukaan air laut.
b. Oksidasi Belerang
Oksida Belerang adalah SO2 dan SO3 yang umumnya mempunyai sifat yang sama, oleh karena itu pembahasannya kita jadikan satu.
Sifat SO2 dan SO3: tidak berwarna, berbau tajam (SO2), berwarna putih (SO3)
Sumber SO2 dan SO3: Dari pembakaran pada industri logam dan batu bara.
Kegunaan: Pembuatan asa sulfat, pemutih, dan sebagai reduktor.
Bila jumlah melebihi ambang batas: Menyebabkan hujan asam yang merusak tumbuhan dan menimbulkan korosi dan menyebabkan sakit bila terhisap melalui pernapasan dan dapat merusak jaringan tubuh.
c. Oksidasi Nitrogen
NitrogenMonoksida (NO)
Sifat NO: Tidak berwarna dan kurang stabil.
Sumber NO: Dari pambakaran pada suhu tinggi, terjadinya kilat.
Bila jumlah melebihi ambang batas: Bertindak sebagai katalisator dalam penguraian ozon.
NitrogenDioksida(NO2)
Sifat NO2: Berupa gas berwarna cokelat, berubah menjadi N2O4 (tidak berwarna) bila didinginkan.
Sumber NO2: Dari pembakaraan gas Nitrogen Monoksida
Kegunaan NO2: Sebagai oksidator dan zat titrasi
Bila jumlah melebihi ambang batas:
- Merusak paru-paru dan menyebabkan gangguan pernapasan yang bersifat kronis.
- Bertindak sebagai katalisator dalam enguraian ozon.
- Campurannya dengan NO menyebabkan asap kabut.
Sifat N2O: Tidak berwarna dan rasanya manis, tidak bisa terbakar, bersifat labil di tpposfer, dapat terurai menjadi NO di lapisan stratosfer.
Sumber N2O: Dari pembakaran hutan dan minyak dari fosil
Kegunaan N2O: Pembuatan asam sulfat, pemutih dan sebagai reduktor.
Bila jumlah melebihi ambang batas: Menyebabkan kenaikan suhu bumi.
d. Timbal
Sifat: Berwarna putih kebiruan, mengkilap, dan lembek sehingga mudah ditempa, penghantar listrik yang buruk, tahan karat, tahan asam dan tahan radiasi, bereaksi dengan basa kuat.
Sumber: Dari mineral galena (PbS), anglesit (PbSO4), kerusit (PbCO3).
Kegunaan:
- Pembungkus kabel, pembuatan pipa, komponen aki, penyerap suara.
- Bahan tambahan untuk bahan bakar dalam senyawa TEL (Tetra Etil Lead).
B. PENCEMARAN AIR
Penyebab dapat berasala dari limbah rumah tangga (misalnya: pembuangan detergen yang tidak semestinya) atau juga berasal dari limbah industri (misalnya: zat poewarna dan raksa).
1. Air Bersih
Syarat air bersih:
- Jernih tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa.
- Mempunyai pH sekitar 7 atau netral.
- Tidak mengandung zat-zat yang mengganggu kehidupan makhluk.
- Mengandung BOD (Biochemical Oxygen Demand = kebutuhan oksigen mikroorganisme yang merugikan seperti bakteri) kurang dari 1 bpj.
- Tidak mengandung ion-ion yang merugikan makhluk hidup.
Air Sadah: Air yang mengandung ion Ca2+ dan atau ion Mg2+
Macamnya:
a. Air sadah sementara
Mengandung garam hidrokarbonat seperti Ca(HCO3)2 dan atau Mg (HCO3)2.
1. Air sadah sementara dapat dihilangkan kesadahannya dengan cara memanaskan air tersebut sehingga garam karbonatnya mengendap, reaksinya:
Ca(HCO3)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
Mg (HCO3)2 (aq) MgCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)
2. Selain dengan memanaskan air, sadah sementara juga dapat dihilangkan kesadahannya dengan mereaksikan larutan yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg (HCO3)2 dengan kapur (Ca(OH)2):
Ca(HCO3)2 (aq) + Ca(OH)2 (aq) 2CaCO3 (s) + 2H2O (l)
b. Air sadah tetap
Mengandung garam sulfat (CaSO4 atau MgSO4) terkadang juga mengandung garam klorida (CaCl2 atau MgCl2).
Air sadah tetap dapat dihilangkan kesadahannya menggunakan cara:
1. Mereaksikan dengan soda Na2CO3 dan kapur Ca(OH)2, supaya terbentuk endapan garam karbonat dan atau hidroksida:
CaSO4 (aq) + Na2CO3 (aq) CaCO3 (s) +Na2SO4 (aq)
2. Proses Zeolit
Dengan natrium zeolit (suatu silikat) maka kedudukan akan digantikan ion kalsium dan ion magnesium atau kalsium zeolit.
Kerugian yang ditimbulkan oleh air sadah:
- Dalam rumah tangga kerugiannya berupa pemborosan sabun karena sabun tidak akan berbusa jika ion Ca2+ dan ion Mg2+ tidak diendapkan terlebih dahulu.
- Timbul kerak pada alat memasak atau ketel sehingga terjadi pendidihan dengan waktu yang lebih lama mengakibatkan pemborosan bahan bakar.
- Menyebabkan penyumbatan pada pipa air juga pipa pada radiator.
- Jika dikonsumsi, maka akan menyebabkan penumpukan logam-logam tersebut dalkam tubuh sehingga kesehatan kita terancam.
Raksa adalah unsur logam yang pada suhu ruang berwujud cair dan sifatnya sangat reaktif. Logam ini dapat menjadi zat pencemar apabila berada dalam air, hal ini disebabkan karena wujudnya cair sehingga dapat bercampur dengan air dan susah untuk dipisahkan. Seperi contoh yang terjadi di Minamata, Jepang dan Buyat, Sulawesi Utara.
C. PENCEMARAN TANAH
Penyebab terjadinya Pencemaran Tanah:
Limbah Plastik: Tidak dapat dibiodegradasi (diurai oleh mikroorganisme dalam tanah) sehingga akan menjadi pencemar dalam tanah.
Limbah Pertanian: Berasal dari zat-zat kimia dalam pupuk buatan terlalu banyak terdapat dalam tanah, sehingga tanah justru menjadi rusak.
Limbah Logam: Tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme sehingga daalam jumlah yang berlebihan akan menyebabkan terjadi pencemaraan tanah.
D. ZAT ADITIF MAKANAN
1. Pewarna
Nama; Warna; dan Jenis Pewarna
Klorofil; Hijau Alami; Selai, agar-agar
Karamel; Cokelat-Hitam Alami; Produk kalengan
Anato; Jingga Alami; Minyak, keju
Beta-Karoten; Kuning Alami; Keju
Eritrosin; Merah Buatan; Saus, produk kalengan
2. Pemanis
Nama; Jenis; dan Pemanis
Sakarin; Buatan; Permen
Siklamat; Buatan; Minuman ringan
Sorbitol; Buatan; Selai, agar-agar
Silitol; Buatan; Permen karet
Maltitol; Buatan; Permen karet
3. Penguat rasa atau penyedap rasa
Membuat rasa makanan menjadi lebih sedap, tetapi jika berlebihan akan menyebabkan sakit kepala.
Contoh: Monosodium Glutamat (MSG = vetsin)
4. Pembuat rasa dan aroma
IUPAC; Trivial; Aroma dan Rasa
Etil etanoat; Etil asetat; Apel
Etil butanoat; Etil butirat; Nanas
Oktil etanoat; Oktil asetat; Jeruk
Butil metanoay; Butil format; Raspberi
Etil metanoat; Etil format; Rum
Amil butanoat; Amil butirat; Pisang
5. Pengawet
Nama Pengawet
Asam propanoat Roti, keju
Asam benzoate Saos, kecap, minuman ringan (botolan)
Natrium nitrat Daging olahan, keju olahan
Natrium nitrit Daging kalengan, ikan kalengaan
6. Antioksidan
Membantu mencegah oksidasi pada makanan, contoh:
Nama Kegunaan
Asam Askorbat Daging kalengan, ikan kalengan, buah kalengan
BHA (butilhidroksianol) Lemak dan minyak
BHT (butilhidroktulen) Margarin dan mentega
E. PUPUK
Unsur yang dibutuhkan oleh tanaman:
No. Unsur Senyawa dan Kegunaan
1 Karbon CO2 Menyusun karbohidrat, protein, lemak serta klorofil
2 Hidrogen H2O Menyusun karbohidrat, protein, lemak serta klorofil
3 Oksigen CO2 dan H2O Menyusun karbohidrat, protein, lemak serta klorofil
4 Nitrogen NO3- dan NH4+ Sintesis protein, merangsang pertumbuhan vegetatif
5 Fosfor HPO42- dan H2PO4- Memacu pertumbuhan akar, mempercepat pembentukan bunga dan mempercepat buah dan biji matang
6 Kalium K+ Memperlancar proses fotosintesis, membentuk protein, pengerasan batang, meningkatkan daya tahan tanaman dari hama
7 Kalsium Ca2+ Mengeraskan batang dan membentuk biji.
8 Magnesium Mg2+ Membentuk klorofil
9 Belerang SO42- Menyusun protein dan membantu membentuk klorofil
1. Jenis-jenis pupuk organik:
No Nama Asal
1 Kompos Sampah-sampah organik yang sudah mengalami pembusukan dicampur beberapa unsur sesuai keperluan.
2 Humus Dari dedaunan, umumnya dari jenis leguminose atau polong-polongan
3 Kandang Dari kotoran hewan ternak seperti, ayam, kuda, sapid an kambing
2. Jenis-jenis pupuk anorganik:
a. Pupuk Kalium: ZK 90, ZK96, KCl
b. Pupuk Nitrogen: ZA, Urea, Amonium nitrat
c. Pupuk Fosfor: Superfosfat Tunggal (ES), Superfosfat Ganda (DS), TSP
d. Pupuk Majemuk: Mengandung unsur hara utama N-P-K dengan komposisi tertentu, tergantung jenis tanaman yang membutuhkan.
Contoh: Pupuk Rustika 10-15-20 dengan kadar nitrogen 10%, kadar fosfor (dalam P2O4) 15% dan kadar kalium (dalam K2O) 20%
F. PESTISIDA
1. Jenis-jenis pestisida
No Nama Target Contoh
1 Bakterisida Bakteri atau virus Tetramycin
2 Fungisida Jamur Carbendazin
3 Herbisida Gulma
4 Insektisida Serangga Basudin
5 Nematisida Cacing (nematoda)
6 Rodentisida Pengerat (tikus) Warangan
2. Bahan kimia dalam pestisida
Kelompok Fungsi Contoh
Arsen Pengendali jamur dan rayap pada kayu As2O3
Antibeku Pembeku darah hama tikus Wartarin
Karbamat Umumnya untuk meracuni serangga Karbaril
Organoklor Membasmi hama tanaman termasuk serangga DDT, aldrin, dieldrin
Organofosfat Membasmi serangga Diaziton
1 komentar:
SANGAT BERMANFAAT...TERIMA KASIH..!
Posting Komentar