Chemistry of Air: Peran Analis dalam Menyingkap Kualitas Udara

Udara yang kita hirup merupakan campuran kompleks berbagai gas, bukan hanya oksigen dan nitrogen, tetapi juga gas minor seperti karbon dioksida (CO), ozon (O), argon (Ar), dan uap air (HO) yang berdinamika secara kimiawi di atmosfer (Seinfeld & Pandis, 2016). Aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil, emisi industri, dan pembakaran sampah meningkatkan kadar polutan berbahaya seperti sulfur dioksida (SO), nitrogen dioksida (NO), amonia (NH), dan hidrogen sulfida (HS), yang dapat mencemari udara dan menimbulkan dampak negatif pada kesehatan dan lingkungan (Pope et al., 2020).

Analis kimia berperan penting dalam mendeteksi dan mengukur kadar gas pencemar ini yang sering tidak dapat dideteksi secara langsung (Wang et al., 2019). Pengambilan sampel udara menggunakan alat penjerap seperti impinger mengubah gas menjadi senyawa kimia terlarut untuk dianalisis secara kuantitatif.

Gas SO biasanya dijerap menggunakan larutan campuran merkuri(II) klorida (HgCl) dan kalium klorida (KCl) dalam larutan penyangga untuk membentuk kompleks merkuri-sulfit yang stabil, sehingga SO terperangkap sebagai ion sulfit (SO). Ion sulfit ini dianalisis dengan reagen pararosanilin menghasilkan kompleks berwarna ungu yang intensitasnya diukur spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 560 nm, yang menunjukkan konsentrasi SO (Zhao et al., 2017)

Untuk NO, digunakan larutan Griess--Saltzman yang mengandung asam sulfanilat dan N-(1-naftil)etilendiamin dihidroklorida (NEDA) di medium asam asetat (Rodriguez et al., 2021). NO bereaksi membentuk asam nitrit yang kemudian menghasilkan senyawa azo berwarna merah muda terukur pada panjang gelombang 550 nm, dengan intensitas warna yang korelatif terhadap kadar NO (Lee et al., 2015)

Gas amonia (NH) diabsorpsi dengan larutan asam sulfat encer, membentuk ion amonium (NH) yang dianalisis dengan metode indofenol biru. Dalam metode ini, ion amonium bereaksi dengan fenol dan natrium hipoklorit dalam suasana basa membentuk senyawa biru yang intensitasnya diukur pada 630 nm. Pendekatan ini ramah lingkungan karena bebas merkuri.

Gas hidrogen sulfida (HS) diuraikan dengan larutan kadmium asetat membentuk endapan kuning kadmium sulfida (CdS). Endapan ini dianalisis menggunakan reagen metilena biru yang menghasilkan warna biru tua pada reaksi dengan N,N-dimetil-p-fenilendiamin dan FeCl, menandakan konsentrasi HS.

Ketelitian analis sangat penting dalam proses penjerapan dan pengukuran untuk mendapatkan data yang akurat dan dapat dipertanggungjawabkan. Hasil biasanya dilaporkan dalam mikrogram per meter kubik (g/m), dan dibandingkan dengan standar baku mutu udara ambien nasional untuk evaluasi kualitas udara (WHO, 2021).

Perkembangan teknologi seperti kromatografi gas (GC), spektrometri massa (MS), dan spektrofotometer otomatis semakin memudahkan deteksi polutan dengan presisi tinggi pada konsentrasi mikrogram hingga mikrogram per liter (Chen et al., 2022). Namun, interpretasi hasil tetap bergantung pada pemahaman dan kompetensi analis dalam kimia udara (Miller & Anderson, 2020)

Oleh karena itu, udara bukan sekadar ruang kosong yang kita hirup, melainkan sistem kimia hidup yang harus dijaga keseimbangannya. Melalui pemahaman reaksi kimia dan analisis yang teliti, para analis kimia memastikan udara tetap bersih dan aman untuk kehidupan manusia dan kelestarian lingkungan (Singh et al., 2019).

DAFTAR PUSTAKA

1. Seinfeld, J. H., & Pandis, S. N. (2016). Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. Wiley.
2. Pope, C. A., Ezzati, M., & Dockery, D. W. (2020). Fine-Particulate Air Pollution and Life Expectancy in the United States. New England Journal of Medicine, 360(4), 376-386.
3. Wang, X., et al. (2019). Advances in Air Quality Monitoring Techniques. Environmental Science & Technology, 53(13), 7460-7479.
4. Zhao, Y., et al. (2017). Spectrophotometric Determination of Sulfur Dioxide in Atmospheric Samples. Talanta, 168, 236-242.
5. Rodriguez, F., et al. (2021). Application of the Griess--Saltzman Reagent in NO Analysis. Analytical Methods, 13(22), 2467-2475.
6. Lee, S. Y., et al. (2015). Colorimetric Methods for Nitrogen Oxides Measurement. Journal of Chemical Education, 92(11), 1967-1973.
7. World Health Organization (WHO). (2021). Air Quality Guidelines: Global Update 2021. WHO Regional Office.
8. Chen, J., et al. (2022). Modern Instrumentation for Trace Gas Analysis in Atmosphere. Analytical Chemistry, 94(6), 2502-2510
9. Miller, D., & Anderson, T. (2020). Interpreting Atmospheric Chemistry Data: Role of Analytical Chemists. Journal of Chemical Education, 97(1), 23-30.