Makalah Cara Mengurangi Pembakaran Senyawa Hidrokarbon Terhadap Lingkungan Dan Kesehatan [PDF]

Citation preview

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pembakaran bahan bakar dalam mesin kendaraan atau dalam industri tidak terbakar sempurna. Pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan bakar fosil) membentuk karbon dioksida dan uap air. Sedangkan pembakaran tak sempurna membentuk karbon monoksida dan uap air. Misalnya: a. Pembakaran sempurna isooktana: C8H18 (l) +12 ½ O2 (g) –> 8 CO2 (g) + 9 H2O (g) ΔH = -5460 kJ b. Pembakaran tak sempurna isooktana: C8H18 (l) + 8 ½ O2 (g) -> 8 CO (g) + 9 H2O (g) ΔH = -2924,4 kJ Sebagaimana terlihat pada contoh di atas, pembakaran tak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. kerugian lain dari pembakaran tak sempurna adalah dihasilkannya gas karbon monoksida (CO), yang bersifat racun. Oleh karena itu, pembakaran tak sempurna akan mencemari udara. Jumlah penduduk dunia terus meningkat setiap tahunnya, sehingga peningkatan kebutuhan energi pun tak dapat dielakkan. Dewasa ini, hampir semua kebutuhan energi manusia diperoleh dari konversi sumber energi fosil, misalnya pembangkitan listrik dan alat transportasi yang menggunakan energi fosil sebagai sumber energinya. Secara langsung atau tidak langsung hal ini mengakibatkan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan makhluk hidup karena sisa pembakaran energi fosil ini menghasilkan zat-zat pencemar yang berbahaya. Pencemaran udara terutama di kota-kota besar telah menyebabkan turunnya kualitas udara sehingga mengganggu kenyamanan lingkungan bahkan telah menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan. Menurunnya kualitas udara tersebut terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil yang tidak terkendali dan tidak efisien pada sarana transportasi dan industri yang umumnya terpusat di kota-kota besar, disamping kegiatan rumah tangga dan kebakaran hutan. Hasil penelitian dibeberapa kota besar (Jakarta, Bandung, Semarang dan Surabaya) menunjukan bahwa kendaraan bermotor merupakan sumber utama pencemaran udara. Hasil penelitian di Jakarta menunjukan bahwa kendaraan bermotor memberikan kontribusi pencemaran CO sebesar 98,80%, NOx sebesar 73,40% dan HC sebesar 88,90% (Bapedal, 1992). Secara umum, kegiatan eksploitasi dan pemakaian sumber energi dari alam untuk memenuhi kebutuhan manusia akan selalu menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan (misalnya udara dan iklim, air dan tanah). Berikut ini disajikan beberapa dampak negatif penggunaan bahan bakar fosil terhadap manusia dan lingkungan:



1



BAB 2 PEMBAHASAN 2.1



Dampak Pembakaran Terhadap Lingkungan 2.1.1



Dampak terhadap udara dan iklim



Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx),dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara (hujan asam, smog dan pemanasan global). Emisi NOx (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NOx ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NOx berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik). Di udara, sebagian NOx tersebut berubah menjadi asam nitrat (HNO3) yang dapat menyebabkan terjadinya hujan asam. Emisi SO2 (Sulfur dioksida) adalah pelepasan gas SO2 ke udara yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan peleburan logam. Seperti kadar NOx di udara, setengah dari konsentrasi SO2 juga berasal dari kegiatan manusia. Gas SO2 yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H2SO4) yang menyebabkan terjadinya hujan asam. Emisi gas NOx dan SO2 ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk). Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya kadar gas NOx, SO2, O3 di udara yang dilepaskan, antara lain oleh kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam memandang. Emisi CO2 adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO2) ke udara. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. CO2 tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut. Emisi CH4 (metana) adalah pelepasan gas CH4 ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global. Batu bara selain menghasilkan pencemaran (SO2) yang paling tinggi, juga menghasilkan karbon dioksida terbanyak per satuan energi. Membakar 1 ton batu bara menghasilkan sekitar 2,5 ton karbon dioksida. Untuk mendapatkan jumlah energi yang sama, jumlah karbon dioksida yang dilepas oleh minyak akan mencapai 2 ton sedangkan dari gas bumi hanya 1,5 ton. 2



2.1.2



Dampak terhadap perairan



Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut disebabkan oleh kesalahan manusia. 2.1.3



Dampak terhadap tanah



Dampak penggunaan energi terhadap tanah dapat diketahui, misalnya dari pertambangan batu bara. Masalah yang berkaitan dengan lapisan tanah muncul terutama dalam pertambangan terbuka (Open Pit Mining). Pertambangan ini memerlukan lahan yang sangat luas. Perlu diketahui bahwa lapisan batu bara terdapat di tanah yang subur, sehingga bila tanah tersebut digunakan untuk pertambangan batu bara maka lahan tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk pertanian atau hutan selama waktu tertentu. 2.2



Dampak terhadap kesehatan



Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah. 2.3



Bahan pencemar yang timbul akibat pembakaran bahan bakar



a. Pembakaran Tidak Sempurna Menghasilkan asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida). b. Pengotor dalam Bahan Bakar Bahan bakar fosil mengandung sedikit belerang yang akan menghasilkan oksida belerang (SO2 atau SO3). c. Bahan Aditif (Tambahan) dalam Bahan Bakar Bensin yang ditambahi tetraethyllead (TEL) yang punya rumus molekul Pb(C2H5)4 akan menghasilkan partikel timah hitam berupa PbBr2. 



Asap Buang Kendaraan Bermotor



a. Gas Karbon Dioksida (CO2) Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global. b. Gas Karbon Monoksida (CO) Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon 3



monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin(COHb). CO + Hb → COHb Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O2Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan. O2 + Hb → O2Hb Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida. CO + O2Hb → COHb + O2 Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh. Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot. c. Oksida Belerang (SO2 dan SO3) Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO3 terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam. d. Oksida Nitrogen (NO dan NO2) Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm. NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi. e. Partikel Timah Hitam Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati. 



Pengubah Katalitik



Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina). Pada separuh bagian pertama dari pengubah katalitik,karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida membentuk karbondioksida dan gas nitrogen. katalis 2CO(g) + 2NO(g) → 2CO2(g) + N2(g) gas-gas racun gas tak beracun



4



Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbon monoksida (jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air.Pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbel. 



Efek Rumah Kaca



Berbagai gas dalam atmosfer, seperti karbon dioksida, uap air, metana, dan senyawa keluarga CFC, berlaku seperti kaca yang melewatkan sinar tampak dan ultraviolet tetapi menahan radiasi inframerah. Oleh karena itu, sebagian besar dari sinar matahari dapat mencapai permukaan bumi dan menghangatkan atmosfer dan permukaan bumi. Tetapi radiasi panas yang dipancarkan permukaan bumi akan terperangkap karena diserap oleh gas-gas rumah kaca. Efek rumah kaca berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi rata-rata 15˚C. Tanpa karbon dioksida dan uap air di atmosfer, suhu rata-rata permukaan bumi diperkirakan sekitar –25˚C. Jadi, jelaslah bahwa efek rumah kaca sangat penting dalam menentukan kehidupan di bumi. Akan tetapi, peningkatan kadar dari gas-gas rumah kaca dapat menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi terlalu tinggi sehingga dapat mneyebabkan berbagai macam kerugian. 



Hujan Asam



Air hujan biasanya sedikit bersifat asam (pH sekitar 5,7). Hal itu terjadi karena air hujan tersebut melarutkan gas karbon dioksida yang terdapat dalam udara, membentuk asam karbonat. CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq) asam karbonat Air hujan dengan pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam. a. Penyebab Hujan Asam SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq) asam sulfite SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) asam sulfat 2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq) asam nitrit asam nitrat b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam - Kerusakan Hutan - Kematian Biota Air - Kerusakan Bangunan Bahan bangunan sedikit-banyak mengandung kalsuim karbonat. Kalsium karbonat larut dalam asam, maka dapat bereaksi. CaCO3(s) + 2HNO3(aq) → Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)



5



c. Cara Menangani Hujan Asam - Menetralkan asam - Mengurangi emisi SO2 - Mengurangi emisi oksida nitrogen 2.4 Cara mengatasi dampak pembakaran hidrokarbon 1. Memastikan pembakaran berlangsung sempurna agar tidak timbul karbon monoksida Bila senyawa hidrokarbon dibakar pada kondisi dimana oksigen kurang, akan terjadi pembakaran tidak sempurna. Pada pembakaran tidak sempurna ini timbul gas karbon monoksida (CO) yang berbahaya bagi kesehatan. Gas karbon monoksida bersifat beracun pada manusia karena mengikat hemoglobin di dalam darah dan mengakibatkan oksigen sulit dibawa oleh darah. Akibatnya sel tubuh akan kekurangan oksigen dan sel akan rusak hingga menyebabkan kematian. Karena itu pembakaran hidrokarbon harus dipastikan dilakukan dengan oksigen cukup, misalnya dengan memberi ventilasi yang baik. 2. Melakukan penanaman tumbuhan sebagai penyerab karbon dioksida Meski tidak beracun seperti karbon monoksida, gas karbon dioksida (CO2) memiliki akibat buruk bagi alam. Gas ini adalah gas rumah kaca yang menyerap panas. Meningkatnya gas ini menyebabkan pemanasan suhu atmosfer bumi dan menyebabkan perubahan iklim untuk itu perlu ditanam tumbuhan yang menyerap karbon dioksida. Ini agar kandungan CO2 berkurang di udara. 3. Menggunakan bahan bakar dengan kadar belerang rendah Belerang yang terkandung bersama hidrokarbon di minyak bumi menyebabkan berbagai masalah seperti gangguan kesehatan, korosi pada mesin dan hujan asam. Karena itu dalam melakukan pembakaran hidrokarbon perlu dipilih bahan bakar yang mengandung kadar belerang rendah. 4. Mengurangi pembakaran yang berlebihan Pembakaran hidrokarbon berlebihan akan menyebabkan persoalan di atas meskipun langkah antisipasi sudah dilakukan. Karena itu pembakaran berlebihan harus dihindari. Ini bisa dilakukan misalnya dengan mengurangi penggunaan kendaraan pribadi dan menggunakan kendaraan umum.



BAB 3 6



PENUTUP 3.1



Kesimpulan Jadi, pembakaran bahan bakar ini memiliki banyak sekali dampak negative dibanding



dengan dampak positif. Diantara dampak negative yang akan timbul akibat pembakaran ini adalah dampak terhadap udara seperti udara yang semakin kotor akibat banyak polutan, sehingga dapat mengganggu kesehatan manusia, hewan, juga tumbuhan. Kemudian tanah akan semakin asam, sehingga tumbuhan akan sulit untuk tumbuh, air pun akan tercemar. Atau dapat disimpulkan bahwa hal tersebut dapat mengganggu kelanggsungan hidup makhluk hidup.



7



DAFTAR PUSTAKA https://id.scribd.com/doc/297869058/Makalah-Kimia-Dampak-Pembakaran-Bahan-Bakar https://brainly.co.id/tugas/759147



8