UDARA YANG KITA HIRUP
BAB 1 UDARA YANG KITA HIRUP
Atmosfer bumi adalah selubung yang rapuh, lapisan tipis dari gas-gas yang dibutuhkan mahkluk hidup diselingi dengan polutan dalam jumlah yang berbeda. Lapisan atmosfer yang mengelilingi bumi membantu adanya kehidupan di bawahnya. Perkataan terkenal dari astronot James Irwin memaksa kita untuk memperhatikan bumi. “Akhirnya bumi menyusut menjadi seukuran sebuah marmer, ini merupakan marmer yang paling indah bagi siapa saja yang bisa membayangkan”. Hanya beberapa pria dan wanita yang benar-benar telah melihat apa yang James Irwin lihat pada Juli 1971, tetapi sebagian besar dari kita telah melihat foto-foto yang spektakuler dari bumi yang diambil dari luar angkasa. Dari sudut pandang tersebut, planet kita tampak megah seperti bola biru dan putih yang terdiri dari air, tanah, udara, dan api. Ini adalah habitat dari ribuan jenis tumbuhan dan binatang yang hidup dalam komunitas global. Lebih dari 6 miliar populasi manusia merupakan spesies yang memiliki tanggung-jawab khusus dalam rangka melindungi bumi.
Gambar 1.1 Danau Besar Diambil oleh Sea WIFs (Sea-Viewing Wide Field-of-view Sensor) dari Satelit yang diluncurkan pada tahun 1997
Saat kita berada di luar angkasa, pemandangan permukaan bumi dari satelit mengungkapkan lebih rinci tentang bumi. Bentang alam yang terlihat di foto kinerja tinggi seperti yang terlihat pada Gambar 1.1, termasuk sungai, danau, kepulauan, gunung, hutan, dan padang rumput. Benar-benar, planet kita memiliki keragaman geologi yang besar dan banyak spesies mendiami ekosistem yang bervariasi. Meskipun gas di atmosfer tidak terlihat di foto ini, kita bisa melihat daerah putih, yaitu wilayah yang terkondensasi oleh uap air, atau lebih dikenal dengan awan. Awan yang memberikan hujan dan teduh bagi bumi, serta udara yang tidak terlihat disekitarnya, merupakan sumber daya alam yang tidak ternilai harganya.
Di permukaan bumi, terdapat berbagai komunitas: kota, peternakan, dan pertanian di mana kita hidup, belajar, bermain, bekerja, dan tidur. Keluarga, teman, Di permukaan bumi, terdapat berbagai komunitas: kota, peternakan, dan pertanian di mana kita hidup, belajar, bermain, bekerja, dan tidur. Keluarga, teman,
Sebagai individu, secara bersamaan kita tinggal di tengah-tengah masyarakat. Kehidupan pribadi manusia tidak hanya berpengaruh pada lingkungan sekitar saja, tetapi juga pada kehidupan bernegara dan kehidupan secara global. Perubahan lingkungan yang terjadi di lingkungan kita akan mempengaruhi manusia, dan pada giilirannya menjadi kewajiban setiap lapisan masyarakat, dari individu sampai masyarakat dunia untuk menjaganya. Buku ini memberikan informasi tentang beberapa tanggung jawab tersebut dan cara mengatasinya menggunakan ilmu kimia yang dapat membantu menyelesaikan masalah berdasarkan ilmu pengetahuan, pemahaman dan kebijaksanaan.
Dimana pun kita tinggal, kita harus memiliki informasi tentang udara yang digunakan untuk bernafas. Di udara terdapat substansi-substansi kimia yang penting untuk keberadaan manusia, serta beberapa yang dapat membahayakannya. Untuk memahami kompleksitas kimia di udara, kita membutuhkan fakta-fakta dan konsep kimia tertentu. Karena itu, bab ini dimulai dengan mempertimbangkan komposisi udara, meliputi konstituen yang besar dan kecil (termasuk polutan), dan bagaimana konsentrasi setiap komponen dinyatakan.
1.1 Bernafas Tiap Hari Kita mulai dengan meminta Anda melakukan sesuatu yang anda lakukan secara
otomatis dan tidak sadar ribuan kali setiap hari, yaitu bernapas. Anda pasti tidak perlu sebuah buku untuk memberitahu anda cara untuk bernapas! Dokter atau perawat mungkin telah mendorong anda untuk bernafas saat pertama kita lahir, tapi setelah itu secara alami kita akan melakukannya sendiri. Bahkan ketika anda menahan nafas di saat ketakutan atau merasategang, anda tanpa sadar menghirup dalam-dalam sesuatu yang tidak terlihat yang kita sebut sebagai udara. Anda tidak dapat bertahan lama tanpa pasokan udara segar.
Kegiatan di atas menunjukkan berapa banyak udara yang anda hirup, tetapi belum membahas mengenai materi apa yang kita hirup.. Dimana pun anda tinggal, udara yang Anda hirup mengandung beberapa zat yang bisa saja memberikan efek berbahaya, bergantung pada jumlah zat tersebut. Di beberapa tempat, ancaman terhadap kesehatan dapat menjadi besar ketika hukum lemah dalam membatasi aktivitas tertentu untuk mengurangi polusi. Mustahil untuk menghapus semua polusi dari udara, karena sebagian polutan berasal dari alam. Meskipun demikian, secara umum, kualitas udara di Amerika Serikat telah menunjukkan kecenderungan perbaikan selama tiga dekade. Perbaikan terjadi melalui kombinasi dari tindakan pemerintah, perkembangan ilmu kimia, dan terjadinya regenerasi atmosfer secara alami.
Pada tahun 1970, undang-undang Clean Air Act disahkan. Undang-undang ini menetapkan standar kualitas udara nasional untuk mengurangi polusi udara. Tabel 1.1 menunjukkan penurunan dramatis enam polutan udara sejak 1980-an. Empat polutan gas atmosfer tersebut adalah: nitrogen dioksida, karbon monoksida, ozon dan sulfur dioksida. Dua polutan lainnya, material partikulat (PM) dan timbal, merupakan partikel di udara yang sangat kecil dengan ukuran diameter hingga Pada tahun 1970, undang-undang Clean Air Act disahkan. Undang-undang ini menetapkan standar kualitas udara nasional untuk mengurangi polusi udara. Tabel 1.1 menunjukkan penurunan dramatis enam polutan udara sejak 1980-an. Empat polutan gas atmosfer tersebut adalah: nitrogen dioksida, karbon monoksida, ozon dan sulfur dioksida. Dua polutan lainnya, material partikulat (PM) dan timbal, merupakan partikel di udara yang sangat kecil dengan ukuran diameter hingga
Enam polutan ini diberi label oleh US Environmental Protection Agency (EPA) sebagai kriteria polutan udara, ataupolutan yang menjadi indikator pencemaran udara. Untuk masing-masing polutan, EPA telah menetapkan tingkat konsentrasi yang diijinkan di udara berdasarkan efek yang ditimbulkan pada kesehatan manusia dan lingkungan. Pada bagian 1.3, kita akan kembali membahas kualitas udara dan efek dari polutan, tapi pertama-tama kita akan mempelajari lebih detail tentang apa yang anda hirup.
1.2 Apa yang ada di dalam udara pernafasan kita? Komposisi Udara Udara yang kita hirup merupakan sebuah campuran,kombinasi fisik dari dua atau
lebih zat, masing-masingdalam jumlah yang berbeda. Saat ini, kita akan fokus pada hanya lima komponen udara yaitu oksigen, nitrogen, argon, karbon dioksida dan air.
Empat komponen (O 2 ,N 2 , Ar, CO 2 ) biasanya ada dalam wujud gas. Meskipun kita biasanya berpikir tentang air sebagai cairan, komponen ini juga bisa menjadi gas, biasa kita sebut uap air. Seperti oksigen dan nitrogen, uap air adalah gas yang tidak dapat dilihat. Sedangkan awanadalah uap air yang terkondensasi, yaitu tetesan- tetesan kecil dari air(gambar 1.2).
Konsentrasi uap air di udara bervariasi berdasarkan lokasi. Konsentrasi uap air dapat mendekati 0 % di daerah gurun atau sebanyak 5 % di hutan hujan tropis. Karenakeragaman ini, daftar komposisi udara biasanya tidak mempertimbangkan adanya kelembaban udara. Komposisi yang normal dari udara kering adalah 78 %
(v/v) nitrogen, 21 % (v/v) oksigen, dan 1 % (v/v) gas lainnya. Persen artinya “ satu bagian per seratus (parts per hundred)” dan kadang-kadang disingkat menjadi pph. Dalam hal ini, bagian yang dimaksud adalah molekul ( atau dalam beberapa kasus berupa atom ).
Gambar 1.2 Awan tersusun oleh uap air yang terkondensasi. Seperti yang akan kita pelajari pada Bab 3, awan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kesetimbangan energi Bumi.
Gambar 1.3 menampilkan komposisi udara dalam bentuk sebuah diagram lingkar dan grafik batang. Keduanya adalah metode yang penting, yang banyak digunakan untuk menampilkan informasi numerik, dan kita akan menggunakan keduanya dalam teks ini. Diagram lingkar (pie chart) menekankan fraksi total, sedangkan grafik batang menggunakan tinggi untuk menekankan jumlah relatif dari masing-masing komponen. Terlepas dari bagaimana kita menampilkan data, perhatikan bahwa 99% dari udara kering terdiri dari hanya dua senyawa yaitu nitrogen dan oksigen.
Kehidupan di bumi tidak bisa terlepas dari oksigen. Oksigen diserap ke dalam darah kita melalui paru-paru dan bereaksi dengan makanan yang kita makan untuk melepaskan energi yang dibutuhkan untuk semua proses kehidupan dalam tubuh kita (Lihat Bab 11). Oksigen juga merupakan komponen dalam aktivitas pembakaran, pengkaratan, dan reaksi korosif lainnya. Sebagai penyusun air dan banyak bebatuan, oksigen adalah unsur yang paling berlimpah keberadaannya berdasarkan massa di kerak bumi dan dalam tubuh manusia. Meskipun demikian, oksigen baru dapat terisolasi sebagai unsur murni pada tahun 1770-an. Tapi setelah terisolasi, oksigen terbukti secara signifikan berperan dalam menetapkan prinsip-prinsip dasar ilmu kimia.
Gambar 1.3 Komposisi udara kering berdasarkan volume. Nitrogen adalah unsur paling berlimpah di udara dan lebih dari tiga perempat
dari udara yang kita hirup. Meskipun demikian, nitrogen jauh lebih tidak reaktif daripada oksigen dan dikeluarkan dari paru-paru kita tanpa adanya perubahan (Tabel 1.2). Meskipun nitrogen sangat penting bagi kehidupan dan merupakan bagian dari semua makhluk hidup, kebanyakan tanaman dan hewan memperoleh nitrogen yang mereka butuhkan dari sumber lain, tidak secara langsung dari atmosfer.
Setiap kali kita napas, kita tambahkan karbon dioksida ke atmosfer. Tabel 1.2 menunjukkan perbedaan antara udara kering yang dihirup dan yang dihembuskan. Table 1.2 menunjukkan beberapa perubahan penggunaan oksigen, karbon dioksida dan air.Dalam proses biologismetabolisme, oksigen bereaksi dengan makanan untuk menghasilkan karbon dioksida dan air. Namun, sebagian besar air di udara yang dihembuskan merupakan hasil dari penguapan dari air di permukaan paru-paru. Sebagai catatan, udara yang kitaihembuskan masih mengandung 16 % oksigen. Beberapa orang berpikir keliru bahwa dalam respirasi sebagian besar oksigen digantikan dengan karbon dioksida. Tapi jika ini benar, nafas buatan dari mulut ke mulut tidak akan bekerja.
Hanya di bawah 1% udara yang Anda hirup adalah argon, gas yang sangat tidak reaktif sehingga disebut sebagai gas inert. Ketidak reaktifan ini tergambar dalam nama argon, yang berarti “malas” dalam bahasa Yunani. Seperti yang Anda lihat dari Tabel 1.2, anda menghembuskan argon yang anda hirup, yang secara kimiawi tidak mengalami perubahan.
Persentase telah digunakan untuk menggambarkan komposisi atmosfer berdasarkan volume. Dengan demikian, kita bisa membuat 100 liter (L) udara kering dengan mencampurkan 78 L nitrogen, 21 L oksigen dan argon 1 L (78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% argon). Karena volume sampel gas meningkat dengan naiknya suhu dan turun dengan naiknya tekanan, volume semua gas harus dibandingkan pada suhu dan tekanan yang sama.
Cara alternatif untuk merepresentasikan komposisi udara adalah dengan membahas dari sisi molekul dan atom-atom yang ada dalam komponen udara. Cara ini efektif karena volume gas yang sama berisi jumlah molekul yang sama, pada suhu dan tekanan yang sama. Dengan demikian, jika anda mengambil sampel 100 atom dan molekul dari udara, maka 78 akan berupa molekul nitrogen, 21 akan berupa molekul oksigen, dan 1 akan berupa atom argon. Dengan kata lain, ketika kita mengatakan bahwa udara adalah 21% oksigen, artinyaterdapat 21 molekul oksigen per 100 molekul dan atom di udara.
Beberapa komponen atmosfer berada dalam konsentrasi kurang dari 1% (satu bagian per seratus). Seperti halnya dengan karbon dioksida, yang memiliki konsentrasi sekitar 0.0385%. Karena persentasenya yang sangat kecil, maka perlu adanya skala pengukuran yang lebih kecil, yaitu parts per million (ppm), yang berarti satu bagian dari 1 juta dan 10.000 kali lebih encer dari 1 bagian per seratus (pph). Nilai 0.0385 pph (%) setara dengan 385 ppm. Melalui serangkaian hubungan, kita dapat menunjukkan bahwa perbedaan antara pph dan ppm adalah 10.000 atau dalam decimal:
berarti 0,0385 bagian perseratus Berarti 0,385 bagian perseribu Berarti 3,85 bagian per sepuluh ribu Berarti 38,5 bagian per seratus ribu Berarti 385 bagian per sejuta
Dengan demikian, dari sampel udara yang terdiri dari 1.000.000 molekul/Atom, 385 bagian adalah molekul karbon dioksida. Oleh karena itu, konsentrasi karbon dioksida adalah 385 ppm, atau 0.0385%.
Di bab selanjutnya, kita akan melihat efek kesehatan dari senyawa yang ada di udara pada level yang sangat kecil yaitu pada level bagian per sejuta atau bahkan lebih rendah.
1.3 Apalagi yang ada di dalam udara yang kita hirup? Hidung kita memberitahu bahwa udara terasa berbeda ketika berada di hutan
pinus, toko roti, sebuah restoran Italia, ataupun ruang ganti.. Bahkan dengan mata tertutup, kita dapat mencium dimana kita berada. Kayu pinus, roti yang matang, bawang putih, dan keringatyang semua memiliki bau khas yang dibawa oleh molekul. Oleh karena itu, udara harus berisi sejumlah jejak zat-zat yang tidak termasuk dalam lima zat utama yang tercantum dalam Tabel 1.2. Meskipun komponen utama udara tidak berbau (setidaknya untuk hidung kita), banyak dari zat-zat udara lainnya menghasilkan bau. Pada kenyataannya, hidung manusia adalah detektor bau yang sangat sensitif. Dalam beberapa kasus, hanya butuh 1 menit dari reseptor penciuman kita untuk mendeteksi bau. Dengan demikian, sejumlah kecil bahan dapat memiliki efek kuat pada hidung kita, serta emosi kita.
Hidung kita juga memperingatkan kita untuk menghindari tempat-tempat tertentu. Tetapi beberapa polutan udara yang tidak berbau lebih berbahaya. Sebagai akibatnya, kita bergantung pada peralatan ilmiah yang khusus untuk mengawasi keberadaan zat-zat tersebut di udara. Agak mengejutkan bahwa gas-gas yang menyebabkan polusi udara yang berdampak serius terhadap kesehatan berada dalam jumlah yang relatif kecil, umumnya di rentang ukuran ppm.
Dalam bab ini, kita fokus pada empat gas yang memberikan kontribusi untuk polusi udara di permukaan bumi. Salah satunya, karbon monoksida, tidak berbau; 3 zat yang lain: ozon, sulfur dioksida dan nitrogen dioksida, memiliki karakteristik bau yang tidak menyenangkan. Pada paparan yang sesuai, masing-masing zat tersebut berbahaya untuk kesehatan, bahkan pada konsentrasi di bawah 1 ppm. Bersama- sama dengan material partikulat (PM), 4 polutan di atas mewakili polutan udara yang berdampak paling serius di permukaan bumi. Mari kita pelajari dampak masing- masing polutan terhadap kesehatan.
Karbon monoksida dijuliki sebagai “pembunuh tak bersuara” karena kita tidak bisa mendeteksinya dengan panca indera. Begitu berada di dalam paru-paru, karbon monoksida memasuki aliran darah dan mengganggu pengiriman oksigen ke seluruh tubuh. Dalam kasus yang ekstrim, seperti bernafas dekat emisi gas buang atau tungku pembakaran di ruang tertutup, karbon monoksida dapat berakibat fatal. Arang pembakaran, pemanas minyak tanah dan kompor propana juga menghasilkan karbon monoksida (gambar 1.4) sehingga harus digunakan di luar ruangan atau harus ada ventilasi jika digunakan di dalam ruangan. Dengan tingkat konsentrasi karbon monoksida yang rendah, korban pada awalnya mungkin mengalami pusing, sakit kepala dan mual, semua gejala mirip dengan terjadinya infeksi pernapasan. Sangat sulit untuk mendiagnosis keracunan karbon monoksida karenaorang-orang yang keracunan pada waktu yang sama mungkin menunjukkan gejala yang berbeda. Paparan karbon monoksida dapat menjadi parah untuk individu yang memiliki penyakit jantung sehingga perawatan medis darurat mungkin diperlukan.
Ozone terkait erat dengan oksigen, seperti apa yang akan segera kita lihat. Tidak seperti karbon monoksida, ozon memiliki bau yang tajam, yang mungkin mudah kita deteksi seperti di sekitar alat fotokopi, motor listrik, atau peralatan pengelasan. Bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah ozon bersifat racun, dan dapat mengurangi fungsi kerja dari paru-paru pada orang normal selama berolah raga. Gejalanya termasuk nyeri dada, batuk, bersin, dan kongesti paru-paru. Pada Ozone terkait erat dengan oksigen, seperti apa yang akan segera kita lihat. Tidak seperti karbon monoksida, ozon memiliki bau yang tajam, yang mungkin mudah kita deteksi seperti di sekitar alat fotokopi, motor listrik, atau peralatan pengelasan. Bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah ozon bersifat racun, dan dapat mengurangi fungsi kerja dari paru-paru pada orang normal selama berolah raga. Gejalanya termasuk nyeri dada, batuk, bersin, dan kongesti paru-paru. Pada
Sulfur oksida dan nitrogen oksida adalah senyawa yang dapat mengiritasi saluran pernapasan. Golongan yang paling rentan terhadap polutan ini terdiri dari orang tua, anak-anak, dan individu dengan penyakit seperti emfisema atau asma. Sebuah contoh yang sangat parah dari efek senyawa ini ketika kabut melanda London pada tahun 1952 yang berlangsung lima hari dan menyebabkan kematian sekitar 4000 orang. Sulfur oksida dan nitrogen oksida juga berkontribusi terhadap curah hujan asam, yang akan dijelaskan lebih detil pada Bab 6.
Material partikulat, atau PM, adalah polutan terakhir yang akan kita bahas. PM tidak hanya terdiri dari sebuah senyawa; tapi mencakup campuran partikel padat dan tetesan cairan berukuran sangat kecil yang terpapar ke udara, terbentuk dari polutan lain di udara, atau ditiup ke udara oleh angin. Kadang-kadang PM dapat terlihat, dan kita dapat mengenalinya sebagai asap atau jelaga. Yang paling membahayakan adalah partikel yang terlalu kecil untuk dilihat. Ketika di udara, partikel-partikel yang tidak terlihat ini masuk ke dalam paru-paru dan menyebabkan segala macam kerusakan. Yang paling membahayakan kesehatan dari partikel-partikel adalah yang berukuran lebih kecil dari 2,5 mikron, dan baku mutu udara untuk partikel ini adalah yang paling ketat, seperti yang akan kita lihat pada tabel 1.5.
Partikel dapat mengiritasi mata, hidung, tenggorokan, dan paru-paru bahkan pada orang dewasa yang sehat. Bagi orang-orang dengan penyakit paru-paru, konsekuensinya dapat menjadi lebih parah. Selain itu, paparan partikel juga dapat memperburuk penyakit jantung. Seperti yang dilaporkan dalam Circulation, jurnal dari The American Heart Association, partikel 2,5 mikron di udara perkotaan berkaitan dengan peningkatan risiko serangan jantung. Dalam sebuah studi, risiko serangan jantung di Boston memuncak pada 2 jam dan 24 jam setelah pasien terkena peningkatan kadar partikel. Sebuah artikel tahun 2003 dalam Circulation mengungkapkan bahwa data polusi lebih dari 150 kota mengungkapkan bahwa risiko penyakit jantung meningkat sebagai akibat dari peningkatan PM 2.5. Dengan demikian partikel disimpulkan dapat mempengaruhi sistem jantung dan paru-paru.
Untuk lebih memahami dampak dari apa yang kita hirup ketika sedang bernapas, EPA telah mengembangkan kode warna Air Quality indeks (AQI) ditunjukkan dalam tabel 1.3 dengan logo yang khas (gambar 1.5). Jika Anda tinggal di daerah metropolitan, Anda mungkin menemukan prakiraan harian AQI yang tercantum dalam Surat Kabar harian, serta informasi Surat Kabar Nasional. Sebagai contoh, USA Today akhir-akhir ini memberikan laporan harian AQI untuk 36 kota. Jika anda telah memeriksa daftar kota-kota tersebut pada hari musim panas (11 Juli 2006), Anda akan menemukan bahwa 12 kota memiliki kualitas udara yang baik dan 19 termasuk sedang. Lima kota dikategorikan tidak sehat bagi kelompok yang sensitif meliputi: Baltimore, Charlotte, Columbus, Philadelphia, dan Washington, D.C. ” Yang dimaksud kelompok sensitif tergantung dengan jenis polutan dan diantaranya termasuk orang tua, anak-anak dan orang-orang dengan penyakit pernapasan seperti asma.
Untuk melihat bagaimana kualitas udara dapat bervariasi dari waktu ke waktu, lihat Tabel 1.4. Lebih dari 2 juta orang yang tinggal di Houston pada tahun 2005 mengalami udara yang berkualitas baik atau moderat sebanyak 87 % sepanjang tahun tersebut. Atau, udara tidak sehat berlangsung selama lebih dari 40 hari pada tahun itu, dengan polutan ozon dan PM 2.5 menjadi polutan dengan konsentrasi tertinggi. Pada tahun-tahun tertentu Houston mengalami cukup banyak hari yang tidak sehat, sedangkan pada tahun-tahun yang lain jumlahnya berkurang. Variasi ini sebagian besar mencerminkan pola cuaca lokal. Peristiwa regional seperti kebakaran hutan dan letusan gunung berapi juga dapat mempengaruhi kualitas udara. Nilai yang dilaporkan adalah jumlah hari per tahun. Nilai-nilai ini tidak selalu berjumlah 365 ( = 1 tahun ), karena pada beberapa hari tidak dilaporkan. Data tahun 2006 hanya dilaporkan sampai Juni. Yang termasuk dalam kayegori “tidak sehat” adalah udara yang bersifat tidak sehat, sangat tidak sehat, dan berbahaya.
Kualitas udara juga dapat didata berdasarkan keberadaan masing-masing polutan. Sebagai contoh, Gambar 1.6 menunjukkan perkiraan kualitas udara untuk parameter karbon monoksida, ozon, dan partikulat pada hari musim panas di
Phoenix, AZ. Meskipun disini tidak digunakan kode warna, namun kriteria yang digunakan tetap sama.
Polusi udara menjadi masalah utama perkotaan, dan lebih dari 50 % penduduk Amerika tinggal di kota dengan populasi lebih dari 500.000. Banyak kota-kota (seperti yang telah kita lihat dengan Houston ) gagal memenuhi standar kualitas udara nasional pada waktu-waktu tertentu. Meskipun metode terbaru dalam menangani kualitas udara terus dikembangkan, Amerika masih mengalami kesulitan dengan pencemaran udara, terutama dengan nitrogen oksida, partikel, dan ozon. Selain itu, standar kualitas udara saat ini hanya memberikan margin yang kecil untuk keselamatan dalam melindungi kesehatan masyarakat. Asosiasi Paru-Paru Amerika memperkirakan bahwa dana sebanyak $ 50 miliar dapat dihemat untuk kesehatan setiap tahun di Amerika Serikat jika standar kualitas udara di seluruh negeri dapat dipenuhi. Bahkan data yang lebih mencolok adalah angka yang ditulis dari sebuah studi pada tahun 2006 oleh American Journal of Respiratory Critical Care Medicine. Para penulis melaporkan bahwa "untuk setiap penurunan 1 mikrogram jelaga per meter kubik udara, tingkat kematian akibat penyakit jantung, penyakit pernapasan dan kanker paru-paru dapat turun sebesar 3 persen - memperpanjang kehidupan 75.000 orang per tahun di Amerika Serikat. "Angka-angka ini bukan sesuatu yang bisa diabaikan.
Saat ini kita menghadapi pilihan politik dan ekonomi yang sulit. Apakah kita bersedia untuk menghabiskan uang yang akan dibutuhkan untuk membersihkan udara yang kita hirup? Jika kita ingin merangsang ekonomi, peraturan apa yang bisa kita korbankan atau yang dapat ditolerir? Apakah keuntungan ekonomi mengkompensasi biaya kesehatan yang tidak terlihat? Dalam menimbang risiko terhadap manfaat, peraturan yang lebih ketat bisa berarti anugerah bagi kesehatan dan penurunan yang signifikan dalam biaya perawatan kesehatan. Peningkatan kualitas udara yang sekarang kita nikmati bisa berumur pendek. Bagaimana kita menilai risiko ? Kita sekarang beralih ke pertanyaan ini.
1.4 Mengambil dan Menilai Risiko Menilai resiko adalah masalah penting bagi kehidupan kita, karena segala
sesuatu yang kita lakukan membawa tingkat resiko tertentu. Beberapa kegiatan yang membawa risiko tinggi diberi label untu menunjukkan bahaya yang dapat timbul. Misalnya, menurut hukum yang berlaku, bungkus rokok diberi label peringatan. Demikian pula, sebotol anggur terdapat kata-kata "PERINGATAN PEMERINTAH " diikuti dengan pernyataan tentang risiko cacat lahir bagi ibu hamil dan tentang risiko mengendarai mobil atau mengoperasikan mesin di bawah pengaruh alkohol. Beberapa kegiatan telah dinyatakan ilegal karena tingkat risiko yang dinilai tidak dapat diterima masyarakat. Namun, banyak kegiatan tidak disertai dengan peringatan. Dalam hal ini, mungkin risikonya dianggap rendah, risikonya sudah jelas atau tidak dapat dihindari, atau manfaat dari kegiatan tersebut jauh lebih besar daripada risiko yang akan ditanggung.
Salah satu fitur peringatan tersebut berbeda untuk tiap-tiap resiko. Peringatan tersebut tidak mengatakan bahwa individu tertentu akan terpengaruh oleh kegiatan tertentu. Mereka hanya menunjukkan probabilitas secara statistik, atau kebetulan, bahwa seorang individu akan terpengaruh. Misalnya, jika kemungkinan kematian akibat kecelakaan saat bepergian sejauh 300 mil di dalam mobil adalah sekitar satu Salah satu fitur peringatan tersebut berbeda untuk tiap-tiap resiko. Peringatan tersebut tidak mengatakan bahwa individu tertentu akan terpengaruh oleh kegiatan tertentu. Mereka hanya menunjukkan probabilitas secara statistik, atau kebetulan, bahwa seorang individu akan terpengaruh. Misalnya, jika kemungkinan kematian akibat kecelakaan saat bepergian sejauh 300 mil di dalam mobil adalah sekitar satu
Untuk polusi udara, penilaian risiko melibatkan dua faktor: toksisitas, bahaya kesehatan intrinsik dari suatu zat, dan paparannya, dan jumlah substansi yang dihadapi. Paparan paling mudah untuk mengevaluasi karena tergantung hanya pada konsentrasi zat di udara, lamanya waktu seseorang terpapar, dan jumlah udara dihirup ke dalam paru-paru pada suatu periode tertentu. Seperti yang Anda lihat sebelumnya dalam bab ini, faktor terakhir tergantung pada kapasitas paru-paru dan tingkat pernapasan.
Konsentrasi polutan di udara biasanya dinyatakan sebagai bagian per juta (ppm) atau sebagai mikrogram per meter kubik (μg/m3 ). Sebelumnya, ketika berbicara tentang partikel, kita tahu awalan mikrometer (μm), yang berarti 10 -6 , atau sepersejuta meter. Dengan demikian, satu mikrogram (μg) adalah 10 -6 , atau sepersejuta gram. Mari kita gunakan karbon monoksida (CO) sebagai contoh. Jutaan ton karbon monoksida tersebar di seluruh atmosfer. Namun, jumlah ini luar biasa tidak menunjukkan risiko. Di beberapa tempat konsentrasi CO sangat rendah sehingga tidak ada masalah kesehatan yang muncul. Di tempat lain, seperti di dekat alat yang menghasilkan dengan ventilasi yang rusak, konsentrasi bisa sangat tinggi. Untuk menilai risiko, maka, kita perlu mempertimbangkan baik paparan dan toksisitas zat
Perhatikan ini, misalnya, sampel udara yang mengandung 5000 mg CO per meter kubik udara. Apakah bernapas pada konsentrasi ini berbahaya? Cara yang paling mudah untuk mengevaluasi toksisitas suatu polutan udara adalah untuk membandingkan dengan tingkat paparan Standar Kualitas Udara Ambien Nasional ( NAAQS ). Di sini, ambient merujuk ke udara luar, yaitu, udara sekitarnya atau disekeliling kita. Polutan mungkin ada, namun tidak dianggap berbahaya kecuali melebihi jumlah baku mutu maksimumnya.
Cek Tabel 1.5, terlihat bahwa CO memiliki 2 standar pengukuran, satu untuk paparan 1 jam dan satu lagi untuk paparan 8 jam. Nilai paparan untuk 1 jam yaitu 4 x
10 4 mg CO/m 3 ( atau 35 ppm ) lebih tinggi dari paparan 8 jam yang menunjukkan bahwa konsentrasi yang lebih tinggi yang dapat ditoleransi untuk waktu singkat. Perhatikan bahwa nilai 4 x10 4 mg CO/m 3 dinyatakan dalam notasi ilmiah, yaitu suatu sistem untuk menuliskan angka sebagai jumlah dari produk dan pangkat 10 yang sesuai. Notasi ilmiah menghindari penulisan nol sebelum atau setelah koma. Nilai
tertentu ini, 4 x10 4 , setara dengan 40.000. Di sini, cara yang mudah untuk memahami konversi ini adalah dengan cara menghitung jumlah nol di sebelah kanan awal, yaitu
4. Angka 4 ini kemudian dikalikan dengan 10 4 untuk mendapatkan 4 x 10 4 mg CO/m 3 . Mungkin hal ini membingungkan karena angka memiliki dua 4s, jadi mari kita ekspresikan baku mutu untuk 8 jam dalam notasi ilmiah. Di sini, 1x10 4 mg CO/m 3 setara dengan 10.000 mg CO/m 3 . Untuk melihat ini, sekali lagi perhitungan hanya untuk melihat bahwa ada empat nol di sebelah kanan dari angka 1 di awal. Notasi ilmiah menjadi lebih berguna ketika mempertimbangkan jumlah yang jauh lebih besar, seperti jumlah molekul dalam udara pernafasan. Jumlah molekul lebih dari 20.000.000.000.000.000.000.000, jumlah yang cukup besar untuk melepaskan molekul saat mengambil napas! Dalam notasi ilmiah, nomor ini khusus ditulis sebagai
2x10 22 molekul. Jika Anda memerlukan bantuan dengan eksponen, dapat melihat Lampiran 2. Melihat uraian diatas, hasil pernafasan yang mengandung 5000 mg udara CO/m 3 , apabila dibuat dalam notasi ilmiah menjadi 5 x10 3 mg CO/m 3 . Jelas, nilai ini lebih kecil dari konsentrasi untuk standar kedua. Dalam kasus paparan 8 jam, 5 x10 3 , atau 5000, kurang dari 1x10 4 , atau 10.000. Demikian pula, untuk jangka waktu 1 jam, 5x10 3 juga kurang dari 4x10 4 , atau 40.000.
Mari cek polutan lain yang ditemukan pada Tabel 1.5. Sekali lagi, berdasarkan kajian ilmiah, nilai-nilai ini adalah konsentrasi maksimum yang dianggap aman untuk populasi secara keseluruhan. Nilai-nilai ini memberi dasar yang dapat digunakan untuk mengevaluasi angka relatif yang berbahaya. Sebagai contoh, untuk rata-rata 8 jam paparan, bandingkan 9 ppm untuk karbon monoksida dengan 0,08 ppm untuk ozon. berdasarkan matematika, ozon adalah 100 kali lebih berbahaya ketika dihirup daripada karbon monoksida! Meskipun demikian, karbon monoksida masih sangat berbahaya. Dalam kasus menghirup udara tercemar ozon, indra penciuman dapat mendeteksinya dan anda cenderung untuk pindah ke udara kurang tercemar (Mungkin dalam ruangan) jika Anda bisa. Sebaliknya, Anda tidak menyadari ketika menghirup karbon monoksida karena CO tidak berbau.
Meskipun baku mutu untuk gas polutan dinyatakan dalam ppm, konsentrasi sulfur dioksida dan nitrogen dioksida yang cukup rendah dilaporkan dalam bagian per miliar (ppb), yang berarti satu bagian dari satu miliar, atau 1000 kali lebih encer dari 1 bagian per juta.
Sulfur dioksida 0.030 ppm = 30 ppb
Nitrogen dioksida 0.053 ppm = 53 ppb Seperti yang terlihat, untuk mengkonversi 1 ppm ke 1 ppb, perlu memindahkan
titik desimal bergeser tiga titik ke kanan. Baik dalam konsentrasi 1 ppm maupun 1 ppb, toksisitas suatu senyawa terhadap manusia sulit ditentukan untuk gas polutan seperti karbon monoksida atau sulfur dioksida karena tidak etis untuk dilakukan terhadap manusia. Bahkan jika tersedia data untuk menghitung risiko dari polutan tertentu, kita masih harus bertanya tingkat risiko yang dapat diterima dan untuk kelompok orang apa. Berbagai instansi pemerintah dibebankan untuk menentukan baku mutu untuk polutan udara utama. Tabel 1.5 memberikan standar kualitas udara luar yang berlaku saat ini yang ditetapkan oleh EPA untuk polutan-polutan yankan dibahas dalam bab ini. Beberapa Negara bagian, termasuk California dan Oregon, memiliki baku mutu kualitas udara sendiri yang ketat.
Akhirnya, faktor penting dalam menghadapi risiko tidak hanya risiko yang sebenarnya, tetapi persepsi orang tentang risiko tertentu. Sebagai contoh, risiko perjalan darat jauh bahaya dari orang yang bepergian dengan pesawat. Setiap hari di Amerika Serikat, lebih dari 100 orang meninggal dalam kecelakaan mobil. Namun, sebagian orang menghindari perjalanan menggunakan pesawat karena takut jatuh dari langit. Demikian pula, beberapa ketakutan yang tinggal di dekat pembangkit listrik tenaga nuklir. Beda lagi akibat dari badai, masyarakat yang tinggal di daerah pesisir menjadi jauh lebih berisiko. Dalam kedua kasus ini, faktor-faktor lain mungkin di tempat kerja. Misalnya, liputan media dari kecelakaan pesawat dapat meningkatkan kekhawatiran orang tentang penggunaan pesawat. Setelah kecelakaan, mencari dampak dari kecelakaan menjadi perhatian publik.
Pertimbangkan ini 1.12 Analisis Risiko Sebuah publikasi dari American Chemical Society, Chemical Risk : Perdana
Menteri, menyatakan : " Masyarakat umum tidak nyaman dengan ketidakpastian. Terlalu sering kita berpikir dalam hal absolut dan permintaan bahwa para ilmuwan dan pengambil keputusan bertanggung jawab atas keputusan risiko mereka. " Apakah Anda setuju atau tidak setuju dengan pernyataan ini ? Mendukung pendapat Anda dengan argumen yang masuk akal, memberikan contoh spesifik dari pengalaman pribadi Anda dalam mempertimbangkan risiko yang penting untuk Anda.
1.5 Atmosfer : Lapisan udara
Polusi udara paling banyak terjadi di troposfer, wilayah atmosfer yang terletak langsung di atas permukaan bumi. Gambar 1.7 menunjukkan daerah atmosfer dengan titik acuan dalam kaitannya dengan ketinggian. Sebagai salah satu naik di troposfer, suhu menurun hingga mencapai sekitar -40 ° C ( -40 ° F juga ). Suhu sekitar menandai lapisan
awal dari stratosfer, wilayah atmosfer di atas troposfer yang mencakup lapisan ozon. Suhu stratosfer meningkat dari sekitar 240 ° C pada 20 kilometer ( km ) sampai 0 ° C ( 32 ° F ) pada 50 km. Di atas ketinggian itu, temperatur atmosfer mulai menurun pada melewati mesosfer, wilayah atmosfer di atas ketinggian 50 km. Isu-isu yang akan kita pelajari dalam tiga bab pertama buku ini akan membawa kita ke berbagai daerah, yang berbeda dalam sifat dan fenomena atmosfer ( lihat Gambar 1.7 ). Ingatlah bahwa tidak ada batas-batas fisik yang tajam untuk memisahkan lapisan ini. Atmosfer adalah sebuah kontinum dengan secara bertahap mengubah komposisi, konsentrasi, tekanan, dan suhu. Bahkan, perubahan suhu menjelaskan organisasi atmosfer.
Konsentrasi relatif dari komponen utama atmosfer hampir konstan pada semua ketinggian. Misalnya, konsentrasi oksigen tetap sekitar 21 % dan nitrogen sekitar 78 %. Namun, Anda mungkin tahu dari pengalaman hiking di pegunungan tinggi atau terbang di pesawat ( Gambar 1.8 ) yang udara semakin " tipis " dengan meningkatnya ketinggian. Ketika Anda naik lebih tinggi ke atmosfer, ada udara yang kurang, yaitu molekul yang lebih sedikit dalam volume tertentu. Selain itu, saat Anda mendaki lebih tinggi, massa udara di atas Anda menurun. Suatu tempat di atas 100 km, atmosfer hanya memudar ke dalam kondisi hampa hampir sempurna dari luar angkasa.
1.6 Klasifikasi materi : Campuran,Unsur, dan Senyawa Seperti yang dijelaskan, atmosfer dan kualitas udara menggunakan sedikit terminologi kimia. Sebelum melanjutkan, beberapa klarifikasi perlu dilakukan. Pertama, kita akan membahas cara seorang ahli kimia menggambarkan komposisi dari berbagai jenis materi. Materi dapat digolongkan baik sebagai bahan murni tunggal atau sebagai campuran dari dua atau lebih zat murni, seperti terlihat pada Gambar 1.9.
Sebagian besar materi yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam bentuk campuran. Udara yang kita hirup merupakan campuran gas. Udara yang terpolusi juga merupakan campuran gas, tergantung jenis polutan, memiliki komposisi yang berbeda-beda. Udara yang kita hembuskan merupakan campuran yang berbeda dari udara yang kita hirup. Pada sub bab sebelumnya (lihat Bagian 1.2 ), Definisi campuran adalah kombinasi fisik dari dua atau lebih zat hadir dalam jumlah bervariasi. Karena komposisi campuran berubah, begitu juga dengan sifat-sifatnya. Misalnya, bensin adalah campuran dari banyak senyawa. Jika komposisi bensin dirubah, maka sifat-sifatnya juga berubah.
Unsur dan senyawa adalah dua zat murni yang paling menarik bagi ahli kimia (lihat Gambar 1.9). Dua komponen yang paling berlimpah di udara adalah nitrogen dan oksigen. Keduanya ini adalah contoh dari unsur, zat yang tidak dapat dipecah menjadi lebih sederhana dengan cara apapun secara kimia. Ada lebih dari 110 unsur, dan sebagian besar dari materi yang terdiri dari satu atau lebih dari unsur-unsur. Sekitar 90 % unsur terjadi secara alami di planet bumi dan, sejauh yang kita ketahui, di alam semesta. Unsur yang lain telah diciptakan dari unsur-unsur yang sudah ada melalui reaksi inti buatan. Plutonium mungkin yang paling dikenal dari unsur-unsur buatan yang diproduksi, meskipun unsur ini terjadi secara alami dalam konsentrasi yang sangat kecil.
Daftar unsur dan simbol kimia, satu atau dua huruf singkatan untuk tiap unsur, muncul dalam bagian dalam sampul belakang. Simbol-simbol ini, ditetapkan oleh perjanjian internasional dan digunakan di seluruh dunia. Beberapa simbol yang cukup Daftar unsur dan simbol kimia, satu atau dua huruf singkatan untuk tiap unsur, muncul dalam bagian dalam sampul belakang. Simbol-simbol ini, ditetapkan oleh perjanjian internasional dan digunakan di seluruh dunia. Beberapa simbol yang cukup
Unsur telah dinamai sesuai sifat, planet, tempat, dan orang-orang. Hidrogen (H) berarti " pembentuk air, " nama yang mencerminkan fakta bahwa unsur ini mudah terbakar dalam oksigen untuk membentuk air. Neptunium (Np) dan plutonium (Pu) diberi nama setelah dua anggota paling baru ditemukan dalam tata surya kita. Berkelium (Bk) dan californium (Cf) untuk menghormati Berkeley laboratorium di mana tim peneliti pertama kali menghasilkan dua unsur ini. Albert Einstein, Dmitri Mendeleev, dan Lise Meitner (codiscoverer of nuclear fission) berturut-turut telah menancapkan nama mereka di keabadian dalam nama einsteinium (Es), mendelevium (Md), dan Meitnerium (Mt). Unsur-unsur yang paling baru ditemukan adalah Darmstadtium (Ds) dan roentgenium (Rg). Unsur ini dinamai Darmstadt, kota di Jerman di mana ia ditemukan. Yang terakhir dinamai Wilhelm Roentgen dan merupakan unsur terberat yang saat ini dikenal. Hanya beberapa dari atom tersebut yang diproduksi oleh kimiawan.
Dalam hal pengklasifikasian unsur, Mendeleev telah menyusun unsur secara vertical dan horizontal sesuai dengan kemiripan sifat. Golongan merupakan pengelompokan dalam satu kolom sedangkan periode pengelompokan dalam 1 baris seperti yang disajikan dalam gambar 1.10.
Beberapa perumpamaan penamaan unsur dapat berasal dari pemeriksaan unsur. Sebagai contoh, sebagian besar unsur berwujud padat, beberapa gas, dan hanya dua, bromin dan merkuri, berupa cairan pada suhu dan tekanan standar. Logam(metals) adalah unsur yang mengkilap dan menghantarkann arus listrik dan panas dengan baik, contohnya adalah besi, emas, dan tembaga. Bukan logam (Nonmetals), unsur yang memiliki bentuk yang bervariasi dan tidak tidak menghantarkan listrik dengan baik, contohnya belerang, klor, dan oksigen. Hanya delapan elemen yang masuk ke dalam kategori yang disebut metaloid, kadang- kadang juga disebut sebagai semimetals. Unsur-unsur ini termasuk pada batas antara logam dan non logam pada tabel periodik dan tidak masuk ke kedua kelompok tersebut. Semikonduktor silikon dan germanium adalah contoh dari metaloid. Golongan 8A dikenal sebagai gas mulia, unsur-unsur inert dan tidak mudah mengalami reaksi kimia. Bahkan, beberapa gas mulia (helium dan neon) tidak bergabung secara kimia dengan unsur-unsur lain. Radon adalah gas mulia yang bersifat radioaktif. Sebagaimana terlihat dalam sub bab 1.13, radon mempengaruhi kualitas udara dalam ruangan. Dengan demikian, tabel periodik adalah database yang sangat berguna.
Pertimbangkan ini 1.14 Mengadopsi sebuah elemen Tabel periodik pada yand ada di WEB memberikan sifat-sifat unsur, tanggal
dimana ditemukan, sifat isotop alaminya, dan masih banyak lagi. Dengan demikian, dimana ditemukan, sifat isotop alaminya, dan masih banyak lagi. Dengan demikian,
Dua komponen lain di atmosfer, air dan karbon dioksida, adalah contoh senyawa, zat murni yang terdiri dari dua atau lebih unsur dalam perbandingan yang tetap, memiliki kombinasi kimia yang karakteristik. Sebagai contoh, air adalah senyawa dari
unsur oksigen dan hidrogen. Demikian pula, karbon dioksida (CO 2 ), merupakan senyawa dari unsur oksigen dan karbon. Dalam CO 2 , dua unsur kimia dikombinasikan dan sifat dari masing-masing elemen penyusunnya tidak muncul. Seperti namanya, karbon dioksida terdiri dari karbon dan oksigen direaksikan secara kimia dalam komposisi yang tetap. Semua sampel murni dari karbon dioksida mengandung 27 % karbon dan 73 % oksigen berat (atau massa). Dengan demikian, sampel 100 g karbon dioksida akan selalu terdiri dari 27 g karbon dan 73 g oksigen. Angka perbandingan tersebut tidak pernah bervariasi, tidak memperhatikan darimana sumber karbon dioksida dihasilkan. Ini menggambarkan kenyataan bahwa setiap senyawa menunjukkan komposisi kimia yang karakteristik dan konstan.
Sebaliknya, karbon monoksida (CO) juga merupakan senyawa karbon dan oksigen. Namun, sampel murni karbon monoksida mengandung 43 % karbon dan 57 % oksigen berat. Dengan demikian, 100 g karbon monoksida mengandung 43 g karbon dan 57 g oksigen, yang jauh berbeda dengan komposisi karbon dioksida. Hal ini tidak mengherankan, karena karbon monoksida dan karbon dioksida adalah dua senyawa yang berbeda.
Meskipun sekitar hanya 100 unsur yang ada, lebih dari 20 juta senyawa telah diisolasi, diidentifikasi, dan ditandai. Beberapa sangat akrab sebagai zat alami seperti air, garam, dan gula. Tetapi ada senyawa secara alami tidak ada di alam, melainkan disintesis oleh ahli kimia. Motivasi untuk membuat senyawa baru bermacam-macam. Seperti ingin membuat serat sintetis dan plastik, untuk menemukan obat untuk menyembuhkan AIDS atau kanker, atau hanya untuk kreativitas dan intelektual bersenang-senang. Dalam Bab 9 dan 10, kita akan melihat contoh-contoh senyawa baru yang disintesis oleh kimiawan.
1.7 Atom dan Molekul Atom adalah unit terkecil dari suatu unsur yang stabil. Atom sangat kecil, bahkan
miliaran kali lebih kecil dari apa pun yang kita lihat secara langsung. Karena ukurannya yang kecil, sejumlah besar atom dalam setiap sampel dianalogikan dengan cara konvensional. Misalnya, dalam setetes air yang Anda mungkin
ditemukan atom sebanyak 5x10 21 . Gambar 1.11 menunjukkan bahwa sesuatu yang sebelumnya tidak terlihat menjadi terlihat. Dengan menggunakan mikroskop scanning
tunneling, para ilmuwan di IBM Almaden Research Center menyusun 112 molekul karbon monoksida pada permukaan tembaga untuk menuliskan tulisan “ NANO USA”. Nanoteknologi merupakan teknologi yang bekerja pada atom dan molekul dalam skala nano meter (1 nanometer (nm) = 1 x10 -9 m).
Unsur terbuat dari atom-atom yang sejenis. Misalnya, unsur karbon terdiri dari atom karbon saja. Sebaliknya, senyawa yang terdiri dari unsur-unsur baik dua atau Unsur terbuat dari atom-atom yang sejenis. Misalnya, unsur karbon terdiri dari atom karbon saja. Sebaliknya, senyawa yang terdiri dari unsur-unsur baik dua atau
Rumus kimia adalah cara simbolis untuk mewakili komposisi dasar suatu zat. Rumus ini mengungkapkan jumlah atom yang ada (dengan simbol kimia) dan rasio atom dari elemen-elemen (dengan subscript). Misalnya, dalam CO 2 unsur C dan O yang hadir dalam rasio satu atom karbon untuk setiap dua atom oksigen. Demikian pula, H 2 O menunjukkan dua atom hidrogen untuk setiap atom oksigen. Perhatikan bahwa ketika atom digunakan sekali dalam rumus, seperti O dalam H 2 O atau C dalam CO 2 , subscript dari "1" dihilangkan. Di alam, unsur juga stabil sebagai single atom seperti He dan Rn. unsur lain stabil dalam bentuk molekul, misal gas oksigen (O 2 ), nitrogen (N 2 ). Tabel 1.6 merangkum pembahasan kita tentang unsur, senyawa, dan campuran
Giliranmu 1.16 Unsur dan Senyawa Identifikasi senyawa ini sebagai unsur atau senyawa.
a. sulfur dioksida, SO 2
b. karbon tetraklorida, CCl 4
c. hidrogen peroksida, H 2 O 2
d. sukrosa, C 12 H 22 O 11
e. klorin, Cl 2
f. nitrogen monoksida, NO jawaban
a. belerang, oksigen (senyawa) e. klorin (unsur)
Kita sekarang dapat menerapkan konsep ini ke atmosfer bumi. Air adalah campuran, dan komposisinya bervariasi bergantung waktu, lokasi, dan ketinggian. Beberapa komponen, seperti nitrogen, oksigen, dan argon, adalah unsur yang lainnya, terutama karbon dioksida dan air, adalah senyawa. Semua senyawa yang Kita sekarang dapat menerapkan konsep ini ke atmosfer bumi. Air adalah campuran, dan komposisinya bervariasi bergantung waktu, lokasi, dan ketinggian. Beberapa komponen, seperti nitrogen, oksigen, dan argon, adalah unsur yang lainnya, terutama karbon dioksida dan air, adalah senyawa. Semua senyawa yang
Udara kering utamanya terdiri dari unsur nitrogen dan oksigen, yaitu, molekul N 2 dan molekul O 2 . Jika udara lembab, artinya terdapat uap air dalam bentuk molekul
H 2 O. Ingat juga bahwa 385 ppm karbon dioksida, yang berarti bahwa ada 385 molekul
CO 2 per 1x10 6 molekul dan atom di udara. Atom yang mana? Air mengandung hanya kurang dari 1 % atom Ar (argon), serta sejumlah kecil atom He (helium) dan Xe (xenon) dan jumlah yang sangat kecil dari atom Rn (radon).
1.8 Nama dan Rumus : Penamaan dalam Kimia Penamaan kimia merupakan dasar dalam menyebut senyawa kimia. Terdapat 3
aturan dalam penamaan kimia. Pertama adalah perhatikan jumlah masing-masing atom dalam suatu senaywa. Kedua, unsur terakhir dirubah dengan akhiran –ida, missal oksigen menjadi oksida, sulfur menjadi sulfide, dll. Ketiga, awalan mono untuk
unsur pertama dihilangkan, sebagai contoh SO 3 , penamaan bukan monosulfur trioksida tetapi sulfur trioksida. Penambahan awalan berlaku untuk unsur kedua. Aturan mengenai penamaan kimia dapat dilihat pada Tabel 1.7.
Bagimana dengan penamaan H 2 O? apakah dihidrogen oksida? H 2 O adalah pengecuailan dari penamaan diatas. Penamaan H 2 O tetep air karena air sudah dikenal jauh sebelum penamaan senyawa ditemukan. Begitu juga dengan NH 3 , lebih
dikenal dengan amoniak, O 3 lebih dikenal dengan ozone.
Selain itu, penamaan dalam senyawa hidrokarbon juga berbeda. Kita tahu bahwa CH 4 adalah metana, sedangkan C 2 H 6 adalah etana. Penamaan senyawa hydrogen akan dijelaskan lebih detail pada bab 4.
1.9 Perubahan Kimia : Peran Oksigen dalam Membakar Polutan pertama yang tercantum dalam Tabel 1.5 adalah karbon monoksida, CO,
namun, semua udara, tercemar atau tidak, mengandung karbon dioksida, CO2. Karbon monoksida dan karbon dioksida dapat keduanya timbul dari sumber yang sama : pembakaran. Pembakaran adalah kombinasi yang cepat antara oksigen dengan zat. Ketika unsur karbon atau senyawa karbon terbakar di udara, oksigen
bergabung dengan karbon untuk membentuk CO 2 or CO (atau keduanya). Demikian pula, reaksi pembakaran menghasilkan air dan sulfur dioksida dari pembakaran hidrogen dan belerang.
Karbon dan oksigen merupakan reatkan, sedangkan CO dan CO2 adalah produk. Secara umum reaksinya sebagai berikut:
Sesuai perjanjian internasional, reaktan selalu ditulis di sebelah kiri dan produk di sebelah kanan. Panah merupakan transformasi kimia dan dibaca sebagai "diubah menjadi " atau "hasil. " Jadi, reaktan diubah menjadi produk dalam arti bahwa reaksi memberikan produk yang sifat yang berbeda dari reaktan.
Pembakaran karbon untuk menghasilkan karbon dioksida (misalnya, pembakaran arang di udara, Gambar
1.12 ) dapat direpresentasikan dalam beberapa cara. Salah satu cara adalah dengan "persamaan kata" :
Hal ini lebih umum untuk menggunakan formula kimia untuk mewakili unsur dan senyawa yang terlibat :
Pernyataan simbolis kompak menyampaikan banyak informasi. Sebuah terjemahan dari persamaan 1.1 mungkin terdengar sesuatu seperti ini : " Satu atom unsur karbon bereaksi dengan satu molekul unsur oksigen untuk menghasilkan satu molekul karbon dioksida majemuk. "
Hitam untuk karbon dan merah untuk oksigen, kita bisa mewakili penataan ulang atom dalam reaksi ini sebagai berikut.
Demikian pula, dengan menggunakan kuning untuk belerang, kita bisa mewakili pembakaran belerang untuk menghasilkan polutan udara sulfur dioksida.
Perhatikan bahwa persamaan ini seimbang karena jumlah yang sama dari kedua atom belerang dan atom oksigen dalam reaktan dan produk. Selain jumlah atom yang terlibat dalam reaksi, wujud dari reaktan dan produk kadang disertakan untuk memberikan gambaran detail dari suatu reaksi kimia. Wujud padat disimbolkan oleh (s), cairan dengan (l), dan gas dengan (g). Karena karbon dan sulfur adalah padatan, dan oksigen, karbon dioksida, dan sulfur dioksida adalah gas- gas pada suhu biasa dan tekanan, persamaan 1.1 dan 1.2 menjadi :
Atom tidak diciptakan atau dihancurkan dalam reaksi kimia, dan unsur-unsur ini tidak berubah ketika dikonversi dari reaktan ke produk. Hubungan ini disebut hukum kekekalan materi dan massa : dalam reaksi kimia, materi dan massa tetap. Massa reaktan yang bereaksi sama dengan massa produk yang terbentuk. Massa total tidak berubah, karena materi tidak diciptakan atau dihancurkan. Berdasarkan konsep kekekalan materi, dimana jumlah atom di reaktan harus sama dengan yang ada di
produk, maka untuk reaksi pembentukan CO 2 diatas, jumlah atom C baik di reaktan maupun di produk harus sama yaitu 1 atom C, begitu juga dengan oksigen terdapat
2 atom O di reaktan dan produk. Persamaan kimia yang benar adalah seimbang, beberapa hal harus sama, yang lain tidak perlu. Tabel 1.8 merangkumnya.
Persamaan 1.1 menjelaskan pembakaran karbon murni dalam banyak pasokan oksigen. Namun, jika suplai oksigen yang terbatas, produk akan menghasilkan CO. Pertama kita menulis rumus kimia untuk reaktan dan produk :
Apakah persamaan ini kimia seimbang ? Terdapat dua atom oksigen di sebelah kiri tapi hanya satu di sebelah kanan. Kita tidak bisa menyeimbangkan persamaan hanya dengan menambahkan atom oksigen tambahan ke sisi produk. Setelah kita menulis rumus kimia yang benar untuk reaktan dan produk, kita tidak bisa Apakah persamaan ini kimia seimbang ? Terdapat dua atom oksigen di sebelah kiri tapi hanya satu di sebelah kanan. Kita tidak bisa menyeimbangkan persamaan hanya dengan menambahkan atom oksigen tambahan ke sisi produk. Setelah kita menulis rumus kimia yang benar untuk reaktan dan produk, kita tidak bisa
Tapi sekarang atom karbon tidak seimbang. Untungnya, hal ini mudah diperbaiki dengan menempatkan 2 di depan C.
Persamaan yang seimbang dapat direpresentasikan dengan model, sekali lagi menggunakan hitam untuk atom karbon dan merah untuk atom oksigen.
Hal ini terbukti dari membandingkan persamaan 1.1 dan 1.3 yang relatif bisa dipahami, O 2 berlebih diperlukan untuk membentuk CO 2 dari karbon daripada yang dibutuhkan untuk membentuk CO ini cocok dengan kondisi mengenai pembentukan karbon monoksida, yaitu, bahwa dalam kondisi oksigen terbatas.
Polutan udara yang lain, nitrogen monoksida (juga disebut oksida nitrat), dihasilkan dari nitrogen dan oksigen. Dengan penambahan energy dalam hal ini energy kalor, seperti dalam mesin mobil atau kebakaran hutan, kedua gas atmosfer akan bergabung. Persamaan kimia yang terjadi:
Persamaan ini tidak seimbang: atom oksigen dua berada di sebelah kiri, tapi hanya satu yang di sebelah kanan. Hal yang sama berlaku untuk atom nitrogen. Menempatkan 2 di depan NO persediaan dua nitrogen dan dua atom oksigen, dan persamaan kini seimbang.
Pertimbangkan ini 1.21 Saran dari Nenek Seorang nenek menawarkan saran ini untuk membersihkan taman dari hama ulat.
" Pasang beberapa paku besi di sekitar satu kaki dari atas dasar pohon Anda, jarak pemasangan paku sekitar 3 sampai 5 inci. "Menurut nenek, paku besi mengkonversi getah pohon (zat gula yang mengandung atom karbon, hidrogen, dan oksigen )
menjadi amonia (NH 3 ), suatu senyawa yang memebuat ulat tidak tahan. Beri penjelasan dari komentar nenek.
1.10 Api dan Bahan Bakar : Kualitas udara dan Pembakaran Hidrokarbon
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, hidrokarbon senyawa hidrogen dan karbon. Sumber hidrokaron sangan banyak di alam, paling banyak berasal dari minyak bumi. Metana (CH4), hidrokarbon paling sederhana, merupakan komponen utama gas alam. Bensin dan minyak tanah adalah campuran molekul hidrokarbon kompleks yang berbeda-beda.
Pembakaran sempurna metana akan menghasilkan CO 2 dan uap air. Reaksi kimia sebagai berikut:
Sebagian besar mobil berjalan pada campuran kompleks hidrokarbon yang kita sebut bensin. Salah satu komponen adalah oktan, C 8 H 18 . Jika suplai oksigen yang cukup mencapai mesin, pembakaran oktan membentuk karbon dioksida dan air.
Apabila oksigen tersedia kurang, hidrokarbon akan terbakar tidak sempurna, kadang-kadang disebut sebagai "pembakaran tidak sempurna". Dalam hal ini, persamaan 1.6 tidak akan terjadi. Sebaliknya, CO akan menjadi salah satu produk. Sebuah situasi yang ekstrim diwakili oleh persamaan 1.7, di mana semua karbon dalam oktan tersebut dikonversi ke karbon monoksida.
Perhatikan bahwa koefisien O 2 in Persamaan 1.6 adalah 25, sedangkan koefisien yang sesuai dalam persamaan 1.7 adalah 17. Oksigen yang lebih sedikit diperlukan untuk membentuk CO
Apa yang sebenarnya terjadi dalam mesin mobil adalah kombinasi dari reaksi kimia. Sebagian besar karbon yang dikeluarkan melalui knalpot mobil
dalam bentuk CO 2 , meskipun beberapa CO dan jelaga (karbon yang tidak terbakar ) juga dihasilkan. Jumlah relatif CO dan
CO 2 mengindikasikan seberapa efisien mobil dalam membakar bahan bakar, yang pada gilirannya menunjukkan seberapa baik mesin disetel. Amerika Serikat memantau auto emisi gas buang sampel dengan probe pendeteksi CO (Gambar 1.13). Konsentrasi CO yang diukur dibandingkan dengan Baku mutu yang sudah ada, misalnya, 1,20% di negara bagian Minnesota. Jika kendaraan gagal uji emisi, kendaraan tersebut harus diperbaiki.
1.11 Polutan Udara : Sumber Langsung
Sekarang Anda harus menyadari bahwa setiap napas yang Anda hirup mengandung terutama nitrogen dan oksigen. Sebaliknya, setiap polutan yang hadir dalam jumlah sangat kecil. Tetapi bahkan pada tingkat ppm ( atau ppb ), polutan ini dapat membahayakan kualitas udara. Bagaimana polutan ini dihasilkan? Pada bagian ini, kita akan membahas dua sumber utama: pembangkit listrik tenaga batubara yang menghasilkan listrik dan kendaraan bermotor seperti mobil dan truk.
Di Amerika Serikat, pembakaran batu bara adalah sumber utama untuk tenaga listrik. Pembakaran batu bara juga merupakan sumber utama emisi SO 2 . Sebagian besar terdiri dari karbon dan hidrogen, pembakaran batubara akan membentuk karbon dioksida (atau karbon monoksida) dan air. Tapi batubara juga mengandung unsur-unsur lain. Sebagai contoh, sebagian besar batubara mengandung sulfur 1-3% dan batuan -seperti mineral. Saat batu bara dibakar, SO2 terbentuk, dan mineral
diubah menjadi partikel abu yang halus. Jika tidak dihilangkan, SO 2 dan partikel dikeluarkan melalui cerobong. Ratusan juta ton batubara yang dibakar akan
mengubah sulfur dan batuan menjadi jutaan ton SO 2 dan abu.
Setelah diemisikan, sulfur dioksida dapat bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur trioksida, SO 3 .
Meskipun biasanya cukup lambat, reaksi ini dipercepat dengan adanya partikel abu yang kecil. Partikel abu juga membantu proses lain. Jika kelembaban cukup tinggi, partikel halus mebuat uap air menjadi aerosol, tetesan air kecil yang kita sebut kabut. Aerosol terdiri dari partikel, baik cair dan padat, yang mengapung di udara. Asap adalah aerosol akrab terbuat dari partikel kecil yang berupa padatan dan cairan.
Aerosol menjadi perhatian karena mengandung asam sulfat, H 2 SO 4 . Senyawa ini terbentuk karena sulfur trioksida mudah larut dalam uap air dan menghasilkan asam sulfat.
Giliranmu 1.25 SO 2 di Industri Pertambangan
Pembakaran batu bara bukan satu-satunya sumber sulfur dioksida. Seperti yang Anda lihat di Gliranmu 1.11, peleburan logam adalah sumber lainnya. Misalnya, logam perak dan tembaga dapat dihasilkan dari bijih sulfida. Tuliskan persamaan kimia.
a. Perak sulfida ( Ag 2 S ) dipanaskan dengan oksigen untuk menghasilkan perak dan sulfur dioksida.
b. Sulfida tembaga (CuS) dipanaskan dengan oksigen untuk menghasilkan tembaga dan sulfur dioksida. menjawab
a.
Kita sudah membahas pembakaran oktan dalam bensin untuk membentuk karbon dioksida dan uap air ( persamaan 1.6 ). Karena bensin mengandung sedikit atau Kita sudah membahas pembakaran oktan dalam bensin untuk membentuk karbon dioksida dan uap air ( persamaan 1.6 ). Karena bensin mengandung sedikit atau
Penurunan dramatis dalam emisi CO telah terjadi meskipun jumlah mobil telah meningkat. Berdasarkan pengukuran oleh EPA di lebih dari 250 lokasi, rata-rata konsentrasi CO telah menurun 60 % 1990-2005. Dengan asumsi bahwa kebakaran hutan tidak disertakan, saat ini dilaporkan CO berada pada tingkat terendah dalam 3 dekade. Penurunan ini disebabkan oleh beberapa faktor, termasuk desain perbaikan mesin, sensor yang mampu menyesuaikan campuran bahan bakar dan oksigen, dan yang paling penting, bahwa semua mobil baru sejak pertengahan 1970-an harus memiliki catalytic converter (Gambar 1.14 ), perangkat yang terpasang di aliran knalpot untuk mengurangi emisi. Secara umum, katalis adalah zat kimia yang ikut dalam reaksi kimia dan mempengaruhi hasil tanpa mengalami perubahan permanen. Catalytic converter di kendaraan memiliki dua fungsi. Yang pertama adalah untuk menurunkan emisi karbon monoksida dengan menggunakan logam seperti platinum
dan rhodium untuk mengkatalisis pembakaran CO menjadi CO 2 . Katalis lain mengkonversi nitrogen oksida kembali ke N 2 dan O 2 , dua gas atmosfer yang membentuk nitrogen oksida. Sebuah mobil modern performa tinggi yang mampu beroperasi pada kecepatan tinggi dan dengan akselerasi yang cepat tidak hanya mengemisikan karbon dalam bentuk karbon monoksida, tetapi juga dalam bentuk hidrokarbon tidak terbakar. Ini sering disebut sebagai VOC, atau senyawa organik yang volatil, suatu zat yang mudah menguap. Bensin dan penghilang cat kuku merupakan senyawa volatil, ketika Anda menumpahkan beberapa tetes, maka dengan mudah segera menguap. Suatu zat disebut sebagai senyawa organik jika mengandung karbon dan hidrogen. Misalnya, senyawa organic yang termasuk metana dan oktana yang disebutkan sebelumnya, serta senyawa yang mengandung O selain C dan H, seperti alkohol dan gula. Kita akan membahas senyawa organik lebih lengkap dimulai pada Bab 4.
Dalam kasus emisi knalpot, senyawa organik volatil (VOC ) berasal dari uap molekul bensin yang tidak terbakar sempurna. Gas buang masih mengandung oksigen, karena tidak semuanya dikonsumsi di dalam mesin. Catalytic converter memanfaatkan oksigen ini untuk menurunkan jumlah VOC yang diemisikan dengan membakar VOC untuk membentuk karbon dioksida dan air.
Selama lebih dari 50 tahun, Senyawa timbal di dalam tetraetil lead ( TEL ), telah ditambahkan ke bensin untuk membuatnya membakar lebih lancar dan menghilangkan " knocking". Sekitar satu sendok teh TEL ditambahkan ke setiap galon bensin. TEL bekerja dengan mengurangi “knoking” di dalam mesin yang dapat menurunkan efisiensi mesin, " tapi sayangnya timbal diemisikan melalui knalpot ke pinggir jalan dan jalan-jalan kota. Timbal sangat beracun dan bertindak sebagai racun akumulasi yang dapat menyebabkan berbagai macam masalah neurologis, terutama pada anak-anak. Meskipun toksisitas sudah diketahui, usaha untuk menghilangkan timbal dari bensin berlangsung lebih dari 60 tahun.
Timbal dalam bensin juga dapat menurunkan efektivitas catalytic converter. Oleh karena itu, mobil dan truk yang sudah dipasang catalytic converter sejak tahun 1976 dibuat dan diperasikan dengan bensin tanpa timbal (bensin tanpa TEL). Tahun 1997 bahan bakar bertimbal akhirnya dilarang oleh hukum di Amerika Serikat. Oleh karena itu, hari ini di pompa bensin di AS anda melihat semua bahan bakar yang dicap tanpa timbal ( Gambar 1.15 ). Hasilnya telah terjadi penurunan dramatis (95% ) dalam emisi timbal kendaraan, sejak tahun 1980 sampai 1999. Sayangnya, timbal belum dilarang secara global, dan beberapa lusin negara masih menggunakan bahan bakar bertimbal. Tingginya kadar timbal yang ditemukan di kota-kota besar seperti Bangkok, Kairo, Jakarta, dan Mexico City.
Setiap kali udara dikenakan suhu tinggi, seperti dalam sebuah mesin pembakaran internal atau dalam pembangkit listrik tenaga batu bara, N 2 dan O 2 bergabung untuk membentuk dua molekul NO seperti yang kita lihat sebelumnya dalam persamaan
1.4. Tidak seperti N 2 , NO sangat reaktif. Bereaksi dengan oksigen membentuk NO 2 .
Namun, reaksi ini tidak terjadi dalam waktu singkat (misalnya, saat mengemudi mobil Anda untuk berangkat kerja ) karena memerlukan konsentrasi tinggi NO untuk berlangsung. Konsentrasi NO di udara tercemar dalam orde 100 ppb, konsentrasi ini
tidak cukup tinggi untuk NO bereaksi dengan O 2 . Mengingat hal ini, bagaimana NO 2 terbentuk dari NO? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu memasukkan 2 senyawa lainnya, yaitu : VOC dan radikal hidrosida OH·. Yang terakhir adalah spesies reaktif yang mengandung elektron yang tidak berpasangan dan ditunjukkan oleh titik. Dalam Bab 2, Anda akan bertemu spesies reaktif lainnya dengan elektron tidak berpasangan.
Meskipun OH dan VOC terjadi secara alami, konsentrasi VOC jauh lebih tinggi di udara yang tercemar. Berikut urutan peristiwa kompleks yang mengubah NO menjadi NO 2 .
Di sini, A, A’ dan A” merupakan molekul reaktif yang disintesis dari VOC. Seperti yang terlihat, reaksi ini sangat kompleks! yang perlu ditekandisini adalah Jika udara Di sini, A, A’ dan A” merupakan molekul reaktif yang disintesis dari VOC. Seperti yang terlihat, reaksi ini sangat kompleks! yang perlu ditekandisini adalah Jika udara
Jumlah nitrogen oksida yang diemisikan ke atmosfer telah meningkat sekitar 9 % sejak tahun 1980, meskipun senyawa ini juga telah menunjukkan beberapa penurunan kecil dalam beberapa tahun terakhir.
1.12 Ozon : Polutan Sekunder Ozon pasti adalah senyawa yang jahat di troposfer. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, ozon mempengaruhi sistem pernapasan Anda, bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah itu akan mengurangi fungsi paru-paru pada normal, orang sehat yang sedang berolahraga di luar ruangan. Pada bagian sebelumnya, kita tidak menyebutkan ozon yang keluar dari knalpot atau diproduksi saat batu bara dibakar untuk menghasilkan energi. Bagaimana kemudian ozon diproduksi? Sebelum kita menjawab pertanyaan ini, cek Gambar 1.16.
Aktivitas sebelumnya menimbulkan beberapa pertanyaan yang saling terkait. Bagaimana ozon diproduksi? Mengapa lebih umum di beberapa daerah daripada orang lain? Dan sinar matahari berperan apa dalam produksi ozon?
Berbeda dengan polutan yang dijelaskan dalam bagian sebelumnya, ozon tidak secara langsung dipancarkan ke atmosfer. Sebaliknya, itu merupakan polutan sekunder, yaitu, itu dihasilkan dari reaksi kimia antara dua atau lebih polutan lain,
dalam hal ini, VOC dan NO 2 . masih ingat tentang pembentukan NO2 bahwa senyawa ini tidak langsung dihasilkan dari emisi knalpot, tapi menghasilkan NO. Tapi seiring waktu dan dengan adanya VOC dan radikal OH, NO di atmosfer diubah menjadi NO 2 seperti yang Anda terlihat persamaan 1.11.
Nitrogen dioksida berada di atmosfer, dan salah satu yang menarik terjadi ketika senyawa ini semakin tinggi di langit dan terkena sinar matahari. Energi sinar matahari akan membuat NO 2 bereaksi menjadi NO dan O, reaksi yang terjadi:
Fokus pada atom oksigen yang dihasilkan dalam persamaan 1.12. Oksigen selanjutnya bereaksi dengan molekul oksigen untuk menghasilkan ozon.
Pembentukan ozon membutuhkan O, yang pada gilirannya diproduksi ketika sinar matahari memecah NO 2 . Tidak ada sinar matahari, tidak ada ozon. Jadi ketika Matahari terbenam, konsentrasi ozon turun drastic. Perhatikan bahwa persamaan
1.13 berisi tiga bentuk yang berbeda dari unsur oksigen : O, O 2 dan O 3 . Ketiganya ditemukan di alam, tetapi O 2 yang paling melimpah karena kandungannya seperlima dari udara yang kita hirup. Atmosfer kita alami mengandung sejumlah kecil ozon di stratosfer sebagai pelindung seperti yang akan kita lihat di Bab 2.
Karena sinar matahari yang terlibat dalam pembentukan ozon, kemungkinan konsentrasi ozon bervariasi oleh cuaca, musim, dan lokasi. Tingginya kadar ozon di troposfer jauh lebih mungkin terjadi pada panjang hari musim panas yang cerah, terutama di daerah perkotaan padat.
Peta ozon sehari-hari juga tersedia untuk Kanada. Seperti yang dapat Anda lihat dari Gambar 1.17, udara tercemar di beberapa kota di Kanada dapat berasal di Amerika Serikat.
1.13 Cerita Dibalik Kualitas Udara Sebagian besar aktivitas kita dihabiskan di dalam ruangan, mulai dari tidur, bekerja, belajar, bahkan sampai makan malam di restoran. Terlepas dimana kita menghabiskan waktu kita, baku mutu kualitas udara yang ada untuk kualitas udara di 1.13 Cerita Dibalik Kualitas Udara Sebagian besar aktivitas kita dihabiskan di dalam ruangan, mulai dari tidur, bekerja, belajar, bahkan sampai makan malam di restoran. Terlepas dimana kita menghabiskan waktu kita, baku mutu kualitas udara yang ada untuk kualitas udara di
Udara dalam ruangan merupakan campuran kompleks, hampir seribu zat dapat dideteksi pada orde ppm atau bahkan lebih tinggi. Jika Anda berada di sebuah ruangan di mana seseorang merokok, tambahkan seribu atau lebih. senyawa yang terkandung di dalan udara ruangan sangat beragam, selain yang sudah kita pelajari
di atas dan yang sudah kita dengar seperti VOC, NO, NO 2 , SO 2 , CO, ozon, radon, dan PM polutan lain yang kurang popular seperti formaldehida, benzena, dan akrolein mungkin bagian dari senyawa yang ada di udara ruangan.
Aktivitas lainnya dalam ruangan juga menambahkan polutan ke udara. Seringkali hidung Anda memberitahu sumber, atau tiba-tiba sakit kepala akibat asap. Sebagai contoh, ketika sedang mengecat, dan menggunakan pembersih kuas, atau cat kuku, akan tercium bau VOC. Thinner khususnya menyertakan label peringatan untuk digunakan dengan ventilasi yang memadai. Jika menggunakan hairspray atau sesuatu yang bisa di semprot, bau mungkin akan tertahan dan seseorang yang memasuki ruangan dapat terdeteksi keberadaan. Karpet baru dan perabotan baru juga memancarkan bau khas. Dan sumber-sumber polutan udara dalam ruangan dapat dilihat pada Tabel 1.9.