BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gas Nitrogen oksida sebagai Zat Pencemar
Pencemaran udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan komposisi udara dari keadaan
normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing di dalam udara dalam jumlah tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan dapat mengganggu
kehidupan manusia. Bila keadaan seperti itu terjadi maka udara dikatakan telah tercemar.
Oksida nitrogen NOx, yang terdiri dari nitrogen monoksida NO dan nitrogen dioksida NO
2
, dihasilkan dari sumber alamiah, kendaraan bermotor dan proses pembakaran bahan bakar. NO dihasilkan ketika
pembakaran bahan bakar pada temperature tinggi, di dalam gas buangan. Nitrogen monooksida NO dihasilkan dari buangan proses pembakaran dari
transportasi dan akan segera teroksidasi di atmosfer membentuk NO
2
Parra,2005 . Gas NOx juga dihasilkan secara alami di udara, reaksi temal gas
nitrogen di udara yang membentuk ikatan antara molekul N dan O dibantu oleh kilat dan halilintar pada temperatur 1200°C-1765°C membentuk reaksi
N
2
g + O
2
g → 2NO g
2NO g + O
2
g → 2NO
2
g Komposisi dan konsentrasi gas NOx di udara bervariasi, tergantung
pada tempat, waktu dan kondisi cuaca di lingkungan. Sebagai contoh jumlah NO
2
pada daerah perkotaan cenderung meningkat, karena banyaknya sumber pembakaran yang mengahasilkan gas NOx
4
Universitas Sumatera Utara
Masalah utama yang diakibatkan dari pencemaran gas NOx diantaranya adalah hujan asam dan kabut fotokimia. Hujan asam terjadi
karena bereaksinya gas NO dengan oksigen dan uap air di atmosfer sehingga menghasilkan asam nitrit, mengakibatkan air hujan yang turun akan memiliki
pH yang rendah dengan reaksi 4 NO
g
+ O
2 g
+ 2 H
2
O
l
→ 4 HNO
2 aq
Hujan asam dapat menyebabkan kerusakan pada benda-benda yang terbuat dari logam, kendaraan, bangunan-bangunan bersejarah, jaringan luar
pada tumbuh-tumbuhan, dan biota laut. Kabut fotokimia terjadi karena adanya interaksi gas NOx dengan hidrokarbon hasil emisi yang dibantu sinar
ultraviolet. Kabut fotokimia berbahaya bagi manusia karena dapat menyebabkan iritasi pada mata, kulit, dan paru-paru. Selain itu kabut
fotokimia juga dapat menyebabkan kerusakan pada tumbuhan. Terdapat 2 jenis pencemar yaitu sebagai berikut :
a. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat tersebut bersal dari komponen
udara alamiah seperti karbon dioksida, yang meningkat diatas konsentrasi normal, atau sesuatu yang tidak biasanya, ditemukan dalam udara, misalnya
timbal. b. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer
melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara. Polutan udara primer yaitu polutan yang mencakup 90 dari jumlah polutan udara
seluruhnya dapat dibedakan menjadi lima kelompok sebagai berikut: 1. Karbon monooksida CO
2. Nitrogen oksida NOx 3. Hidrokarbon HC
4. Sulfur dioksida SOx 5. Partikel
5
Universitas Sumatera Utara
Toksisitas kelima kelompok polutan tersebut berbeda-beda, dan tabel berikut menyajikan toksisitas relatif masing-masing kelompok polutan tersebut. Ternyata
polutan yang paling berbahaya bagi kesehatan adalah partikel-partikel, diikuti berturut-turut dengan NOx, SOx, hidrokarbon, dan CO.
Tabel 2.1 Toksitas relative polutan udara
LEVEL TOLERANSI POLUTION
Ppm g m
3
TOKSISITAS RELATIF
CO 32.0 40000 1.00
HC - 19300 2.07
SOx 0,50 1430 28.0
NOx 0.25 514 77.8 Partikel -
375 106.7
Sumber : Manahan, 1994 2.2. Gas Nitrogen dioksida NO
2
Gas Nitrogen dioksida dengan rumus molekul NO
2
merupakan gas berwarna coklat kemerahan berbau tajam menyengat dan sangat beracun. Memiliki Massa
Rumus 46,0055, massa jenis 0,0034 grml, Volume Molar 22,393 liter. Nitrogen dioksida biasanya terbentuk melalui oksidasi oleh oksigen di udara:
2 NO + O
2
→ 2 NO
2
Di laboratorium, NO
2
dapat dibuat dengan cara dekomposisi termal dari pentoksida dinitrogen, yang diperoleh melalui dehidrasi asam nitrat:
2 HNO
3
→ N
2
O
5
+ H
2
O 2 N
2
O
5
→ 4 NO
2
+ O
2
Dekomposisi termal logam beberapa nitrat juga mampu menghasilkan gas NO
2:
2 PbNO
3 2
→ 2 PbO + 4 NO
2
+ O
2
Reduksi asam nitrat oleh logam seperti tembaga. 4 HNO
3
+ Cu → CuNO
3 2
+ 2 NO
2
+2 H
2
O
6
Universitas Sumatera Utara
Sumber utama NO
2
pada atmosfer adalah dari kendaraan di jalan lalu lintas. . Sumber utama lainnya adalah dari pembangkit tenaga listrik, pabrik pemanas, dan
proses industri. Oksida Nitrogen NOx adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir yang terdiri dari nitrogen monoksida NO dan nitrogen
dioksida NO
2
. Walaupun ada bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen
monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Nitrogen
monoksida terdapat diudara dalam jumlah lebih besar daripada NO
2
. Pembentukan NO dan NO
2
merupakan reaksi antara nitrogen dan oksigen diudara sehingga membentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigen
membentuk NO
2
.
Untuk menentukan konsentrasi gas NOx di udara telah di lakukan dengan menggunakan peralatan spektroskopi analitik yang bekerja berdasarkan serapan
inframerah, spektroskopi resonansi ion, kromatografi gas spektroskopi massa. Spektroskopi analitik yang bekerja berdasarkan serapan inframerah peralatan
tersebut sangat mahal, tidak dapat digunakan langsung dilapangan, dan diperlukan waktu yang lama untuk mengetahui konsentrasi gas NOx Miura et al., 1994.
Spektroskopi resonansi ion telah digunakan namun tidak akurat dalam analisis kuantitatif, kromatografi gas spektroskopi massa juga digunakan untuk mendeteksi
gas NOx di udara namun han ya dapat digunakan pada temperatur yang rendah Szabo et al., 2003. Metode lain yang dapat digunakan untuk mendeteksi NOx di udara
adalah dengan metode elektro analisis dengan mengembangkan sensor semikonduktor yang merupakan alternatif metode yang efektif dan efisien.
2.3 Dampak Terhadap Kesehatan
Kategori