Karbon Monoksida
Sifat dan Karakteristik
Karbon monoksida, dengan rumus kimia CO. adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Karbon monoksida terdiri dari satu atom karbon yang berikatan secara kovalen dengan satu atom oksigen. Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari senyawa karbon. Karbon monoksida terbentuk apabila terdapat kekurangan oksigen dalam pembakaran. Karbon monoksida mudah terbakar. [1]
Gambar 1. Karakteristik CO
Karbon monoksida merupakan salah satu polutan yang terdistribusi paling luas di udara. Setiap tahun, CO dilepaskan ke udara dalam jumlah yang paling banyak diantara polutan udara yang lain, kecuali CO 2. Di daerah dengan populasi tinggi, rasio mixing CO bisa mencapai 1 hingga 10 ppmv. [2]
Karbon Monoksida di Atmosfer
Karbon monoksida, walaupun dianggap sebagai polutan, telah lama ada di atmosfer sebagai hasil produk dari aktivitas gunung berapi. Kandungan CO dalam gas gunung berapi bervariasi dari < 0.01% sampai 2%, bergantung pada gunung api tersebut. CO antropogenik dari emisi automobile dan industry memberikan kontribusi pada efek rumah kaca dan pemanasan global. Perubahan CO menjadi senyawa lain di atmosfer diperkirakan berhubungan dengan terjadinya perubahan iklim, karena CO diketahui berperan penting dalam pengendalian jumlah radikal OH di atmosfer.
Karbon Monoksida di Atmosfer
Karbon monoksida, walaupun dianggap sebagai polutan, telah lama ada di atmosfer sebagai hasil produk dari aktivitas gunung berapi. Kandungan CO dalam gas gunung berapi bervariasi dari < 0.01% sampai 2%, bergantung pada gunung api tersebut. CO antropogenik dari emisi automobile dan industry memberikan kontribusi pada efek rumah kaca dan pemanasan global. Perubahan CO menjadi senyawa lain di atmosfer diperkirakan berhubungan dengan terjadinya perubahan iklim, karena CO diketahui berperan penting dalam pengendalian jumlah radikal OH di atmosfer.
Gambar 2. Siklus CO
Oksidasi karbon monoksida secara tidak langsung juga dapat berpengaruh terhadap energi radiasi berkaitan dengan terbentuknya karbon dioksida dan ozon troposfer. Berkaitan dengan reaksi fotokimia yang lambat, CO diketahui mempunyai peranan penting dalam siklus pembentukan O 3 terutama dalam skala yang luas di atmosfer bebas, sedangkan VOCs mempunyai peranan penting dalam pembentukan O3 pada skala lokal (I.Coll, 2006). CO juga merupakan konstituen dari asap rokok.
Konsentrasi sumber
Sumber – sumber CO
Sumber gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil yang bereaksi dengan udara menghasilkan gas buangan, salah satunya adalah karbon monoksida. Daerah dengan tigkat populasi yang tinggi dengan jalur lalu lintas yang padat akan memiliki kadar CO yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan.
Gas CO juga berasal dari proses industri. Secara alami, gas CO terbentuk dari proses meletusnya gunung berapi, proses biologi, dan oksidasi HC seperti metana yang berasal dari tanah basah dan kotoran makhluk hidup. Selain itu, scara alami CO juga diemisikan dari laut, vegetasi, dan tanah. Secara umum, proses terbentuknya gas CO melalui proses berikut ini :
1. Pembakaran bahan bakar fosil dengan udara
2 C + O2 -> 2 CO
2. Pada suhu tinggi, terjadi rekasi antara CO2 dengan C
CO2 + C -> 2 CO
3. Pada suhu tinggi, CO2 dapat terurai kembali menjadi CO dan oksigen
CO2 -> CO + O
(Wardhana, 2004)
Konsentrasi sumber
- 0.1 ppm : kadar latar alami atmosfer (MOPPIT)
- 0.5 – 5 ppm : rata-rata kadar latar di rumah [3]
- 5 – 15 ppm : kadar dekat kompor gas rumah [3]
- 100 – 200 ppm : daerah pusat kota Meksiko [4]
- 5000 ppm : cerobong asap rumah dari pembakaran kayu [5]
- 7000 ppm : gas knalpot mobil yang tidak diencerkan (tanpa pengubah katalitik) [5]
- 30.000 ppm : asap rokok yang tidak diencerkan [5]
Sumber – sumber CO
Sumber gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil yang bereaksi dengan udara menghasilkan gas buangan, salah satunya adalah karbon monoksida. Daerah dengan tigkat populasi yang tinggi dengan jalur lalu lintas yang padat akan memiliki kadar CO yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan.
Gas CO juga berasal dari proses industri. Secara alami, gas CO terbentuk dari proses meletusnya gunung berapi, proses biologi, dan oksidasi HC seperti metana yang berasal dari tanah basah dan kotoran makhluk hidup. Selain itu, scara alami CO juga diemisikan dari laut, vegetasi, dan tanah. Secara umum, proses terbentuknya gas CO melalui proses berikut ini :
1. Pembakaran bahan bakar fosil dengan udara
2 C + O2 -> 2 CO
2. Pada suhu tinggi, terjadi rekasi antara CO2 dengan C
CO2 + C -> 2 CO
3. Pada suhu tinggi, CO2 dapat terurai kembali menjadi CO dan oksigen
CO2 -> CO + O
(Wardhana, 2004)
Gambar 3. Sumber CO di Rumah Tangga
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Manusia
Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolis, ikut bereaksi secara metabolis dengan darah. Seperti halnya oksigen, gas CO mudah bereaksi dengan darah (hemoglobin), (Wardhana, 2001 : 115).
Hb + O2 -> O2Hb (Oksihemoglobin)
Hb + CO -> COHb (karboksihemoglobin)
Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolis, ikut bereaksi secara metabolis dengan darah. Seperti halnya oksigen, gas CO mudah bereaksi dengan darah (hemoglobin), (Wardhana, 2001 : 115).
Hb + O2 -> O2Hb (Oksihemoglobin)
Hb + CO -> COHb (karboksihemoglobin)
Gambar 4. Gejala Keracunan CO
Afinitas CO terhadap Hb = 210 x daripada afinitas O2 terhadap Hb. Reaksi ini mengakibatkan berkurangnya kapasitas darah untuk menyalurkan O2 kepada jaringan-jaringan tubuh. Kadar COHb akan bertambah dengan meningkatnya kadar CO di atmosfir. Gejala yang terasa dimulai dengan pusing-pusing, kurang dapat memperhatikan sekitarnya kemudian terjadi kelainan fungsi susunan syaraf pusat, perubahan fungsi paru-paru dan jantung, sesak napas, dan pingsan dan pada akhirnya kematian pada 750 ppm (Slamet, 1994 : 58).
Gambar 5. Grafik Waktu Pemparan terhadap Konsentrasi CO
Pangaruh karbon monoksida (CO) terhadap tubuh manusia ternyata tidak sama untuk manusia yang satu dengan yang lain. Daya tahan tubuh manusia ikut menentukan toleransi tubuh terhadap pengaruh adanya karbon monoksida. Keracunan gas CO dapat ditandai dari keadaan yang ringan, berupa pusing, sakit kepala dan mual. Keadaan yang lebih berat dapat berupa menurunnya kemampuan gerak tubuh, gangguan pada sistem kardiovaskular, serangan jantung sampai pada kematian. Pertolongan bagi orang yang keracunan gas karbon monoksida pada tingkat yang relative masih ringan dapat dilakukan dengan membawa korban ke tempat yang berudara terbuka (segar) dan memberikan kesempatan kepada korban untuk bernafas dalam-dalam. Masuknya udara segar (oksigen) ke dalam tubuh korban akan mengubah karboksihemoglobin menjadi oksihemoglobin berdasarkan reaksi keseimbangan berikut ini :
COHb + O2 -> O2Hb + CO
Walaupun dikatakan bahwa reaksi tersebut di atas adalah reaksi keseimbangan, namun apabila udara yang masuk ke dalam tubuh cukup banyak maka akhirnya reaksi akan bergeser terus di kanan sampai semua karboksihemoglobin habis menjadi oksihemoglobin yang memang diperlukan oleh tubuh manusia.
Konsentrasi gas karbon monoksida (CO) di udara secara langsung akan mempengaruhi konsentrasi karboksihemglobin (COHb). Dalam keadaan normal sebenarnya darah sudah mengandung COHb sebanyak 0,5 %, berasal dari proses metabolisme di dalam tubuh. Dapat dilihat pengaruh gas CO di udara dengan konsentrasi COHb darah terhadap pengaruhnya kepada tubuh. [6]
COHb + O2 -> O2Hb + CO
Walaupun dikatakan bahwa reaksi tersebut di atas adalah reaksi keseimbangan, namun apabila udara yang masuk ke dalam tubuh cukup banyak maka akhirnya reaksi akan bergeser terus di kanan sampai semua karboksihemoglobin habis menjadi oksihemoglobin yang memang diperlukan oleh tubuh manusia.
Konsentrasi gas karbon monoksida (CO) di udara secara langsung akan mempengaruhi konsentrasi karboksihemglobin (COHb). Dalam keadaan normal sebenarnya darah sudah mengandung COHb sebanyak 0,5 %, berasal dari proses metabolisme di dalam tubuh. Dapat dilihat pengaruh gas CO di udara dengan konsentrasi COHb darah terhadap pengaruhnya kepada tubuh. [6]
Tabel 1. Pengaruh Konsentrasi CO di Udara Terhadap Kesehatan Manusia
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Ekosistem dan Lingkungan
Di udara, CO terdapat dalam jumlah yang sedikit, hanya sekitar 0.1 ppm. Di perkotaan dengan lalu lintas yang padat, konsentrasi gas CO antara 10-15 ppm. Sudah sejak lama diketahui bahwa gas CO dalam jumlah banyak (konsentrasi tinggi) dapat menyebabkan gangguan pada ekosistem dan lingkungan. [13]
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Hewan
Pada hewan, dampak dari kadar CO yang berlebihan hamper menyerupai dampak yang terjadi pada manusia, yaitu dapat menyebabkan kematian. [15]
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Tanaman
Pengaruh CO terhadap tanaman sebesar 100 ppm tidak memberikan pengaruh yang nyata pada tanaman tingkat tinggi. Pada paparan CO sebesar 2000 ppm selama 35 jam dapat menghambat kemampuan bakteri untuk memfiksasi nitrogen. [14]
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Material
Pada material, dampak pencemaran udara oleh CO adalah menghitamnya benda-benda pada daerah yang telah tercemar oleh CO. [15]
Baku Mutu Udara Ambien Gas CO
Dalam PP RI No. 41 tahun 1999 tentang pengendalian pencemaran udara baku mutu udara ambien didefenisikan sebagai ukuran batas atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsure pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien. Baku mutu udara ambien untuk gas CO adalah 30000 μg/Nm3.
Pencegahan [7]
a. Sumber Bergerak
b. Sumber Tidak Bergerak
c. Manusia
Apabila kadar CO dalam udara ambient telah melebihi baku mutu (10.000 ug/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam), maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya :
Penanggulangan [7]
a. Mengatur pertukaran udara didalam ruang seperti menggunakan exhaust-fan
b. Bila terjadi korban keracunan, maka lakukan:
c. Berikan pengobatan atau pernafasan buatan
Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat
Di udara, CO terdapat dalam jumlah yang sedikit, hanya sekitar 0.1 ppm. Di perkotaan dengan lalu lintas yang padat, konsentrasi gas CO antara 10-15 ppm. Sudah sejak lama diketahui bahwa gas CO dalam jumlah banyak (konsentrasi tinggi) dapat menyebabkan gangguan pada ekosistem dan lingkungan. [13]
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Hewan
Pada hewan, dampak dari kadar CO yang berlebihan hamper menyerupai dampak yang terjadi pada manusia, yaitu dapat menyebabkan kematian. [15]
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Tanaman
Pengaruh CO terhadap tanaman sebesar 100 ppm tidak memberikan pengaruh yang nyata pada tanaman tingkat tinggi. Pada paparan CO sebesar 2000 ppm selama 35 jam dapat menghambat kemampuan bakteri untuk memfiksasi nitrogen. [14]
Dampak Karbon Monoksida (CO) terhadap Material
Pada material, dampak pencemaran udara oleh CO adalah menghitamnya benda-benda pada daerah yang telah tercemar oleh CO. [15]
Baku Mutu Udara Ambien Gas CO
Dalam PP RI No. 41 tahun 1999 tentang pengendalian pencemaran udara baku mutu udara ambien didefenisikan sebagai ukuran batas atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsure pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien. Baku mutu udara ambien untuk gas CO adalah 30000 μg/Nm3.
Pencegahan [7]
a. Sumber Bergerak
- Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik.
- Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala.
- Memasang filter pada knalpot.
b. Sumber Tidak Bergerak
- Memasang scruber pada cerobong asap.
- Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala.
- Menggunakan bahan bakr minyak atau batu bara dengan kadar CO rendah.
c. Manusia
Apabila kadar CO dalam udara ambient telah melebihi baku mutu (10.000 ug/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam), maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya :
- Menggunakan alat pelindung (APD) seperti masker gas.
- Menutup/ menghindari tempat-tempat yang di duga mengandung CO seperti sumur tua, goa, dan lain-lain.
Penanggulangan [7]
a. Mengatur pertukaran udara didalam ruang seperti menggunakan exhaust-fan
b. Bila terjadi korban keracunan, maka lakukan:
c. Berikan pengobatan atau pernafasan buatan
Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat
Sumber
[1] http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksida
[2] http://www.dirgantara-lapan.or.id/jizonpolud/htm/co.htm
[3] http://www.epa.gov/iaq/co.html
[4] http://books.google.co.id/books?id=Ww3DnCF_KZcC&pg=PA90&lpg=PA90&dq=%22carbon+monoxide%22+ppm+concentration+traffic+%22mexico+city%22&source=web&ots=SzIyYgUxWh&sig=ZM4p8whF1mtj1kE3XSx1YUx70zw&redir_esc=y#v=onepage&q=%22carbon%20monoxide%22%20ppm%20concentration%20traffic%20%22mexico%20city%22&f=false
[5] http://www2.gi.alaska.edu/ScienceForum/ASF5/588.html
[6] http://mix-maxy.blogspot.com/2011/08/tentang-karbon-monoksida.html
[7] http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF
[8] http://www.eoearth.org/files/188601_188700/188626/CarbonMonoxideProps.png
[9] http://www.coheadquarters.com/FigCO03.gif
[10] http://1.bp.blogspot.com/k2xIOiP3gAU/TwWIuK9uZXI/AAAAAAAAIas/16oRsLFPohs/s1600/carbon-monoxide-detector.gif
[11] http://www.theaa.com/resources/images/article-detail/insurance/carbon-monoxide-gas-safety.gif
[12] http://docs.engineeringtoolbox.com/documents/893/carbon-monoxide-dangerous-concentratrion.png
[13] http://akmal-vhatal.blogspot.com/2009/12/dampak-co-terhadap-lingkungan.html
[14] http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/132/jtptunimus-gdl-shomyalina-6555-3-babii.pdf
[15] http://sacenplastique.blogspot.com/2011/02/co-karbon-monoksida.html
[2] http://www.dirgantara-lapan.or.id/jizonpolud/htm/co.htm
[3] http://www.epa.gov/iaq/co.html
[4] http://books.google.co.id/books?id=Ww3DnCF_KZcC&pg=PA90&lpg=PA90&dq=%22carbon+monoxide%22+ppm+concentration+traffic+%22mexico+city%22&source=web&ots=SzIyYgUxWh&sig=ZM4p8whF1mtj1kE3XSx1YUx70zw&redir_esc=y#v=onepage&q=%22carbon%20monoxide%22%20ppm%20concentration%20traffic%20%22mexico%20city%22&f=false
[5] http://www2.gi.alaska.edu/ScienceForum/ASF5/588.html
[6] http://mix-maxy.blogspot.com/2011/08/tentang-karbon-monoksida.html
[7] http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF
[8] http://www.eoearth.org/files/188601_188700/188626/CarbonMonoxideProps.png
[9] http://www.coheadquarters.com/FigCO03.gif
[10] http://1.bp.blogspot.com/k2xIOiP3gAU/TwWIuK9uZXI/AAAAAAAAIas/16oRsLFPohs/s1600/carbon-monoxide-detector.gif
[11] http://www.theaa.com/resources/images/article-detail/insurance/carbon-monoxide-gas-safety.gif
[12] http://docs.engineeringtoolbox.com/documents/893/carbon-monoxide-dangerous-concentratrion.png
[13] http://akmal-vhatal.blogspot.com/2009/12/dampak-co-terhadap-lingkungan.html
[14] http://digilib.unimus.ac.id/files/disk1/132/jtptunimus-gdl-shomyalina-6555-3-babii.pdf
[15] http://sacenplastique.blogspot.com/2011/02/co-karbon-monoksida.html
