Sebenarnya proses pembentukan dan penguraian ozon berlangsung secara kesetimbangan (reaksi Chapman). Dengan ini tidak mungkin ada penipisan, namun kenyataannya adalah berbeza sekali kerana ia dapat disimpulkan bahawasebagai reaksi lain yang menyebabkan penguraian ozon tidak setimbang lagi dengan pembentukannya.
Bahan-bahan yang berhubung dengan ozon akan membentuk radikal bebas. Radikal bebas ini dikenali sebagai golongan halogen, aitu fluorida (F), klorida (Cl), dan bromida (Br). Oksida hidrogen (HOx), nitrogen (NOx), klorin (ClOx), dan bromin (BrOx) juga termasuk radikal bebas yang mampu menguraikan ozon. Awalnya memang ada radikal bebas di stratosfer tapi ia tidak begitu berpengaruh. Begitu stratosfer dimasuki atom klor yang dilepaskan dari senyawa CFCs, penguraian ozon menjadi sekitar empat kali ganda. Satu atom Cl saja mampu melahap 100.000 molekul ozon.
CFCs boleh mencapai stratosfer dalam waktu lima tahun. Saat dilepaskan ia sangat stabil, tapi kemudian menjadi tidak stabil bila memasuki stratosfer. Penguraian CFCs tidak terjadi secara spontan tapi ada keadaan tertentu.
Pertama sekali harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang boleh mengisii udara di dalam pusarannya. Di dalam pusaran udara dingin itu temperaturnya benar-benar rendah (sekitar -80°C atau 193 K). keadaan dinginnya sampai boleh menyebabkan terbentuknya Polar Stratospheric Cloud (PSC) atau sering disebut Mother of Pearl. Temperatur dingin ini tidak berubah kerana selalu terisolasi dalam vorteks, jadi PSC juga tetap ada. PSC ini merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor (dan brom) yang tadinya tidak aktif menjadi atom-atom yang aktif (reaktif). Reaksi ini terjadi dalam waktu yang sangat cepat.
Tapi atom-atom reaktif yang dihasilkannya tidak begitu saja menguraikan ozon. Kondisi terakhir yang paling penting adalah adanya sinar matahari. Gelombang ultraviolet matahari yang berhasil menembus vorteks dingin tadi itulah yang menyebabkan terjadinya reaksi penguraian ozon. Sinar matahari ini juga yang bertanggung jawab terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC tadi. Itulah sebabnya CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer (karena reaksi penguraiannya hanya bisa terjadi PSC).
Inilah sebabnya penipisan ozon paling parah ditemukan di daerah Benua Antartika. Temperatur Antartika saat musim dingin (September-Oktober) di stratosfer sangat rendah sehingga banyak terbentuk PSC. Hal ini tidak terjadi di Benua Arktik karena mengalami musim dingin yang lebih hangat. Di Artik, adanya gelombang planet yang kuat sehingga mengacaukan sirkulasi udara dinginnya. Senyawa CFC bisa sampai ke Benua Antartika juga karena terbawa aliran udara. Tapi ini tidak berarti penipisan ozon hanya bisa terjadi di daerah Antartika saja. Benua-benua lain tetap menghadapi permasalahan yang sama, hanya saja proses penipisan lapisan ozonnya relatif lebih lama.
Ada pendukung terakhir yang menyebabkan penipisan ozon terjadi lebih cepat yaitu gas CO2. Seperti yang diketahui gas CO2 bisa menyebabkan efek rumah kaca yang berakibat pada naiknya temperatur bumi (global warming). Pemanasan global bisa menyebabkan melelehnya lapisan es di kutub sehingga seluruh daratan bumi ini bisa tenggelam (awal abad ke-20 saja air laut sudah meningkat 25 cm). Pemanasan global terjadi karena lapisan gas CO2 menghalangi sinar infra merah untuk keluar dari bumi menembus lapisan atmosfer. Sinar infra merah yang terperangkap inilah yang memanaskan bumi. Tapi gas CO2 yang ada di lapisan atmosfer juga manahan sinar infra merah dari matahari untuk lewat sehingga terjadi kekosongan termal di stratosfer yang menjadikannya semakin dingin. Suhu yang semakin dingin ini mempercepat terbentuknya Mother of Pearl tadi.
Masalah penipisan ozon ini ketika awal pendeteksiannya sama sekali tidak diacuhkan. Bahkan saat itu para ahli menganggap bahwa alat pendeteksinya rusak. Namun ternyata setelah alatnya diganti, hasilnya tetap sama. Berita baiknya adalah bahwa alat pendeteksi itu belum rusak dan belum saatnya diganti. Tapi berita buruknya adalah penipisan ozon yang berakibat banyak masalah.
Bahan-bahan yang berhubung dengan ozon akan membentuk radikal bebas. Radikal bebas ini dikenali sebagai golongan halogen, aitu fluorida (F), klorida (Cl), dan bromida (Br). Oksida hidrogen (HOx), nitrogen (NOx), klorin (ClOx), dan bromin (BrOx) juga termasuk radikal bebas yang mampu menguraikan ozon. Awalnya memang ada radikal bebas di stratosfer tapi ia tidak begitu berpengaruh. Begitu stratosfer dimasuki atom klor yang dilepaskan dari senyawa CFCs, penguraian ozon menjadi sekitar empat kali ganda. Satu atom Cl saja mampu melahap 100.000 molekul ozon.
CFCs boleh mencapai stratosfer dalam waktu lima tahun. Saat dilepaskan ia sangat stabil, tapi kemudian menjadi tidak stabil bila memasuki stratosfer. Penguraian CFCs tidak terjadi secara spontan tapi ada keadaan tertentu.
Pertama sekali harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang boleh mengisii udara di dalam pusarannya. Di dalam pusaran udara dingin itu temperaturnya benar-benar rendah (sekitar -80°C atau 193 K). keadaan dinginnya sampai boleh menyebabkan terbentuknya Polar Stratospheric Cloud (PSC) atau sering disebut Mother of Pearl. Temperatur dingin ini tidak berubah kerana selalu terisolasi dalam vorteks, jadi PSC juga tetap ada. PSC ini merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor (dan brom) yang tadinya tidak aktif menjadi atom-atom yang aktif (reaktif). Reaksi ini terjadi dalam waktu yang sangat cepat.
Tapi atom-atom reaktif yang dihasilkannya tidak begitu saja menguraikan ozon. Kondisi terakhir yang paling penting adalah adanya sinar matahari. Gelombang ultraviolet matahari yang berhasil menembus vorteks dingin tadi itulah yang menyebabkan terjadinya reaksi penguraian ozon. Sinar matahari ini juga yang bertanggung jawab terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC tadi. Itulah sebabnya CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer (karena reaksi penguraiannya hanya bisa terjadi PSC).
Inilah sebabnya penipisan ozon paling parah ditemukan di daerah Benua Antartika. Temperatur Antartika saat musim dingin (September-Oktober) di stratosfer sangat rendah sehingga banyak terbentuk PSC. Hal ini tidak terjadi di Benua Arktik karena mengalami musim dingin yang lebih hangat. Di Artik, adanya gelombang planet yang kuat sehingga mengacaukan sirkulasi udara dinginnya. Senyawa CFC bisa sampai ke Benua Antartika juga karena terbawa aliran udara. Tapi ini tidak berarti penipisan ozon hanya bisa terjadi di daerah Antartika saja. Benua-benua lain tetap menghadapi permasalahan yang sama, hanya saja proses penipisan lapisan ozonnya relatif lebih lama.
Ada pendukung terakhir yang menyebabkan penipisan ozon terjadi lebih cepat yaitu gas CO2. Seperti yang diketahui gas CO2 bisa menyebabkan efek rumah kaca yang berakibat pada naiknya temperatur bumi (global warming). Pemanasan global bisa menyebabkan melelehnya lapisan es di kutub sehingga seluruh daratan bumi ini bisa tenggelam (awal abad ke-20 saja air laut sudah meningkat 25 cm). Pemanasan global terjadi karena lapisan gas CO2 menghalangi sinar infra merah untuk keluar dari bumi menembus lapisan atmosfer. Sinar infra merah yang terperangkap inilah yang memanaskan bumi. Tapi gas CO2 yang ada di lapisan atmosfer juga manahan sinar infra merah dari matahari untuk lewat sehingga terjadi kekosongan termal di stratosfer yang menjadikannya semakin dingin. Suhu yang semakin dingin ini mempercepat terbentuknya Mother of Pearl tadi.
Masalah penipisan ozon ini ketika awal pendeteksiannya sama sekali tidak diacuhkan. Bahkan saat itu para ahli menganggap bahwa alat pendeteksinya rusak. Namun ternyata setelah alatnya diganti, hasilnya tetap sama. Berita baiknya adalah bahwa alat pendeteksi itu belum rusak dan belum saatnya diganti. Tapi berita buruknya adalah penipisan ozon yang berakibat banyak masalah.
‘Lubang’ Ozon
‘Lubang’ ozon di Antartik disebabkan oleh penipisan lapisan ozon antara altitud tertentu seluruh Antartika pada musim bunga. Penipisan tersebut dikesan setiap tahun sejak sedekad yang lalu. Pembentukan ‘lubang’ tersebut berlaku setiap bulan September dan pulih ke keadaan normal pada lewat musin bunga atau awal musim panas.
Dalam bulan Oktober 1987,1989,1990 dan 1991, lubang ozon yang dalam telah diperhati bagi seluruh Antartika dengan kenaikan 60% pengurangan ozon berbanding dengan paras lubang pra-ozon. Dalam Oktober 1991, paras terendah atmosfera ozon yang pernah direkodkan telah berlaku di seluruh Antartica.
Terdapat dua sebab utama bagi ‘lubang’ – peningkatan CFC dikesan di atmosfera, dan keunikan persekitaran kajicuaca pada musim sejuk seluruh Antartica. Antara altitud tertentu di Antartika, suhu stratosfera yang sejuk membenarkan kristal ais dibentuk.
Dalam awan tersebut, molekul klorin dibebaskan dari CFC semasa kegelapan kutub sejuk. Apabila sinaran matahari bermula pada bulan September di seluruh Antartika, bilangan molekul-molekul klorin ini akan berkurangan akibat tindakan UV kerana pembentukan atom klorin pemusnah-ozon.
Kemerosotan Ozon Global
Pengukuran latar dan satelit menunjukkan pengurangan signifikan terhadap jumlah kolum ozon pada musin sejuk dan panas bagi kedua-dua hemisfera utara dan selatan pada garis lintang tengah dan tinggi. Di dapati aliran ke bawah ini pada tahun1980 agak besar bila berbanding tahun 1970. Tiada statistik aliran signifikan dapat ditentukan bagi kawasan tropika semasa tahun 1980. Dengan kemajuan komputer model bagi pemusnahan stratosfera ozon dapat menjelaskan pemerhatian aliran jumlah ozon di latitud pertengahan pada musim panas, tetapi hanya sebahagian daripadanya pada musin sejuk. Ini bermakna bahawa pada masa hadapan perubahan global ozon belum boleh diramalkan lagi.
Kerosakan lapisan ozon
Kerosakan lapisan ozon dipercayai disebabkan gas buatan manusia, iaitu hidrokarbon di halogenate yang sangat stabil dan boleh sampai pada lapisan ozon. Hidrokarbon di halogenate akan menguraikan molekul ozon dan menghasilkan klorin.
Ancaman yang diketahui terhadap keseimbangan ozon adalah pengenalan kloroflorokarbon (CFC) buatan manusia yang meningkatkan kadar penyingkiran ozon menyebabkan kemerosotan beransur-ansur dalam paras ozon global. CFC digunakan oleh masyarakat moden dengan pelbagai cara, sama ada dalam peti sejuk, bahan dorong dalam penyembur, pembuatan busa dan bahan pelarut terutamanya bagi kilang-kilang elektronik.
Hayat bagi CFC bermaksud bahawa satu molekul yang dibebaskan hari ini boleh wujud 50 hingga 100 tahun dalam atmosfera sebelum dihapuskan. Bagi tempoh kira-kira 5 tahun, CFC bergerak naik dengan perlahan ke dalam stratosfera (10 – 50 km). Di atas lapisan ozon utama, pertengahan julat ketinggian 20 – 25 km, kurang uv diserap oleh ozon. Molekul CFC terurai setelah bertindakbalas dengan sinaran uv, dan membebaskan atom klorin. Atom klorin ini juga berupaya untuk memusnahkan ozon dan menghasilkan lubang ozon.
RUJUKAN:
3) p://mistchegeo.blogspot.com/2009/01/mekanisme-penipisan-ozon.html?showComment=1243241989052
Click ads for your tq or like.
No comments:
Post a Comment