36
2.3 Nitrogen Dioksida NO
2
2.3.1 Sumber Nitrogen Dioksida
Menurut Kristanto 2002, nitrogen oksida NO
x
adalah kelompok gas yang terdapat di atmosfer, terdiri dari gas nitrit oksida NO dan nitrogen dioksida NO
2
. Walaupun bentuk nitrogen oksida lainnya ada, tetapi kedua gas ini yang paling
banyak dijumpai sebagai polutan udara. NO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sedangkan NO
2
mempunyai warna cokelat kemerahan dan berbau tajam.
Oksida yang lebih rendah, yaitu NO, terdapat di atmosfer dalam jumlah lebih besar daripada NO
2
. Pembentukan NO dan NO
2
mencakup reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara sehingga membentuk NO, kemudian reaksi selanjutnya antara NO
dengan lebih banyak oksigen membentuk NO
2
, melalui reaksi berikut: N
2
+ O
2
2 NO 2 NO + O
2
2 NO
2
Kristanto, 2002 Udara mengandung sekitar 80 volume nitrogen dan 20 volume oksigen.
Pada suhu kamar kedua gas ini hanya mempunyai sedikit kecenderungan untuk bereaksi satu sama lain. Pada suhu yang lebih tinggi di atas 1210º C keduanya dapat
bereaksi membentuk nitrogen oksida dalam jumlah yang tinggi sehingga menyebabkan pencemaran udara. Dalam suatu proses pembakaran, suhu yang
digunakan berkisar 1210-1765º C. Dengan adanya udara, reaksi ini merupakan hasil samping dari proses pembakaran Kristanto, 2002.
Universitas Sumatera Utara
37
Jumlah NO yang terdapat di udara dalam keadaan ekuilibrium dipengaruhi oleh: suhu pembakaran, selang waktu gas hasil pembakaran terdapat pada suhu
tersebut, jumlah kelebihan oksigen yang tersedia Kristanto, 2002. Semakin tinggi suhu pembakaran, semakin tinggi pula konsentrasi NO pada
keadaan ekuilibrium. Pembentukan NO terjadi hanya pada suhu tinggi. Oleh karena itu NO di dalam campuran ekuilibrium pada suhu tinggi akan terdesosiasi kembali
menjadi N
2
dan O
2
jika suhu campuran diturunkan perlahan-lahan untuk memberikan cukup waku bagi NO untuk terdesosiasi. Akan tetapi jika campuran ekuilibrium
tersebut didinginkan secara mendadak, maka akan banyak NO yang masih terdapat pada campuran bersuhu rendah tersebut. Pendinginan cepat pada umumnya sering
terjadi pada proses pembakaran Kristanto, 2002. Dari seluruh jumlah NO yang dibebaskan ke atmosfir, jumlah terbanyak adalah
dalam bentuk NO yang diproduksi oleh aktivitas bakteri. Akan tetapi pencemaran NO dari sumber alami ini tidak menjadi masalah karena tersebar secara merata sehingga
jumlahnya menjadi kecil. Masalah akan terjadi apabila pencemaran NO yang diproduksi akibat aktivitas manusia karena jumlahnya yang meningkat hanya pada
daerah-daerah tertentuKristanto, 2002. Menurut Kristanto 2002, konsentrasi NO
x
di udara pada daerah perkotaan biasanya 10-100 kali lebih tinggi daripada udara di daerah pedesaan. Konsentrasi
NO
x
di udara di daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm. Sama halnya dengan CO, emisi NO dipengaruhi oleh kepadatan penduduk, karena sumber utama NO
x
yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran, dan kebanyakan pembakaran
disebabkan oleh kendaraan bermotor, produksi dan konsumsi energi serta
Universitas Sumatera Utara
38
pembuangan sampah. Sebagian besar emisi NO
x
yang dibuat manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas alam dan bensin.
Berbagai pengaruh yang timbul karena pencemaran NO
x
bukan disebabkan oleh oksida tersebut, melainkan karena peranannya dalam pembentukan oksidan fotokimia
yang merupakan komponen berbahaya di dalam asap. Produksi oksidan tersebut terjadi jika terdapat polutan-polutan lain yang mengakibatkan reaksi-reaksi yang
melibatkan NO dan NO
2.
Reaksi-reaksi tersebut disebut dengan siklus fotolitik NO
2
dan merupakan akibat langsung dari interaksi antara sinar matahari dengan NO
2
Kristanto, 2002. Pencemaran gas NO
x
di udara terutama berasal dari gas buangan hasil pembakaran yang keluar dari generator pembangkit listrik stasioner atau mesin-mesin
yang menggunakan bahan bakar gas alam Wardhana, 2004. Berdasarkan kecepatan emisi NO dapat diketahui bahwa waktu tinggal rata-rata
NO
2
di atmosfer kira-kira 3 hari, sedangkan waktu tinggal NO rata-rata 4 hari. Dari waktu tinggal ini dapat diketahui bahwa proses-proses alami, termasuk reaksi
fotokimia, mengakibatkan hilangnya NO tersebut. Produk akhir dari pencemaran NO
x
dapat berupa asam nitrat yang kemudian diendapkan sebagai garam-garam nitrat di dalam air hujan atau debu Kristanto, 2002.
Universitas Sumatera Utara
39
Tabel 2.1 Sumber Pencemaran NO
x
di Udara Sumber Pencemaran
bagian total
Transportasi: - Mobil bensin
32,0 - Mobil diesel
2,9 - Kereta api
1,9 39,3
- Kapal laut 1,0
- Sepeda motor, dan lain-lain
1,5 Pembakaran stasioner:
- Batu bara 19,4
- Minyak 4,8
- Gas alam termasuk LPG dan kerosin
23,3 52,4
- Kayu 1,0
- Proses industri 1,0
- Pembuangan limbah padat
2,9 Lain-lain:
- Kebakaran hutan 5,8
- Pembakaran batu bara sisa
8,3 15,6
- Pembakaran limbah pertanian
1,5
Sumber: Wardhana2004 Menurut teori yang dikemukakan oleh Kristanto 2002, faktor-faktor yang
memengaruhi pembentukan NO
x
dalam bentuk NO, yaitu: 1. Suhu pembakaran
Suhu pembakaran yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak NO
x
. 2. Adanya faktor kelebihan udara
Rasio udara-bahan bakar yang lebih tinggi akan menghasilkan NO
x
lebih sedikit, tetapi kelebihan udara pada konsentrasi tertentu akan mengencerkan gas-gas
Universitas Sumatera Utara
40
pembakaran sehingga menghasilkan suhu pembakaran yang lebih rendah, dan akibatnya akan terjadi penurunan konsentrasi NO
x
. 3. Waktu tinggal reaktan-reaktan pada suhu pembakaran tersebut.
2.3.2 Baku Mutu Udara Ambien untuk NO
Kategori