Bagaimana Terjadinya Lubang Ozon??????

Ozon adalah gas yang secara alami terdapat di atmosfir, unsur kimia yang terkandung dalam partikel ozon adalah tiga buah oksigen (O3). Ozon terdapat di dua wilayah atmosfer yaitu diantara lapisan trofosfer dan atmosfer. Ozon di troposfer (sekitar 10 s/d 16 km dr permukaan bumi ) sayangnya kandungan pada lapisan ini hanya 10%. Sedangkan selebihnya berada di lapisan stratosfir (50km dr puncak troposfer) disini kandungan ozon mencapai 90%. Maka seringkali disebut lapisan ozon, karena memiliki kandungan 03 (ozon) yang paling banyak. Ozon yang ada di lapisan troposfer justru membawa dampak negatif karena bisa membentuk kabut asap yang beracun.

Pembentukan ozon melibatkan empat reaksi yang dikenal sebagai reaksi Chapman. Reaksi-reaksi ini bisa terjadi dengan bantuan sinar ultraviolet (uv) dari matahari.

(1) O2 + uv → O + O

(2) O + O2 → O3

(3) O3 + uv → O2 + O

(4) O + O3 → O2 + O2

Reaksi (2) merupakan reaksi yang menghasilkan O3 (ozon), yang kemudian terurai lagi dalam reaksi (3) dan (4). Tetapi sesudah reaksi (3) terjadi, O dan O2 yang terbentuk dari reaksi langsung bergabung kembali (reaksi (2) terjadi lagi) sehingga tidak ada O3 yang hilang (ada  kesetimbangan yang menunjukkan kecepatan reaksi pembentukan ozon sama dengan kecepatan reaksi penguraian ozon). Apalagi reaksi (4) berjalan sangat lambat. Zat lain yang berperan dalam memecah molekul O3 dan merusak kesetimbangan reaksi Chapman merupakan Radikal Bebas.

Radikal Bebas merupakan zat yang berada dalam bentuk yang tidak stabil sehingga sangat reaktif (sangat mudah bereaksi) dengan zat-zat lain yang berada di sekelilingnya dalam usaha mencapai bentuk paling stabil (membentuk molekul baru). Radikal bebas ini ada yang berhasil mencapai ketinggian tempat bersemayamnya lapisan ozon sehingga langsung  molekul O3 pecah dan bergabung dengan radikal bebas membentuk molekul lain yang lebih stabil (tidak mudah terurai lagi.

Radikal bebas yang dikenal sangat kuat adalah golongan halogen, yaitu ion fluorida (F), klorida (Cl), dan bromida (Br). Oksida hidrogen (HOx), nitrogen (NOx), klorin (ClOx), dan bromin BrOx) termasuk radikal bebas yang mampu menguraikan ozon.

CFC menjadi tidak stabil begitu mencapai lapisan stratosfer karena terkena sinar matahari yang jauh lebih panas pada ketinggian tersebut sehingga mampu melepas atom klornya yang langsung bereaksi dengan O3:

X + O3 → XO + O2

XO + O → X + O2

Total: O + O3 → 2 O2

X merupakan radikal bebas yang dapat memecah ozon menjadi O2 dan XO adalah radikal bebas yang dapat menyebabkan terjadinya reaksi selanjutnya dengan atom oksigen sehingga menghasilkan X kembali yang akan melanjutkan reaksi penguraian ozon. Proses ini berputar terus (reaksi berantai) sehingga 1 atom Cl saja mampu melahap 100.000 molekul ozon.

Hilanglah sudah kesetimbangan reaksi Chapman karena dirasuki si penerobos lancang ini. Ini menyebabkan jumlah O3 di stratosfer makin lama makin berkurang sehingga lapisannya semakin menipis. Karena lapisan ini makin tipis, sinar ultraviolet matahari (UVB) jadi lebih bebas menerobos dan berpesta di bumi, merusak semua yang disentuhnya. Sewaktu penipisan ozon pertama kali dideteksi, semua mengira alat pengukur yang digunakan sedang rusak, jadi diacuhkan saja. Setelah alat diganti baru deh ketahuan kalau datanya tidak salah.

CFC bukan satu-satunya senyawa yang bisa melepas radikal bebas yang menyebabkan rusaknya lapisan ozon, tetapi penelitian menunjukkan bahwa peranan CFC paling besar. CFC sebenarnya butuh waktu sekitar lima tahun untuk mencapai ketinggian lapisan ozon, tetapi begitu sampai di sana zat ini sangat betah karena butuh waktu yang jauh lebih lama untuk mengeluarkannya dari lapisan stratosfer, sampai puluhan tahun (sekitar 75 tahun).

Supaya reaksi penguraian O3 berlangsung atom Cl harus dilepaskan dari senyawa seperti CFC. Pertama-tama harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang bisa mengisolasi udara di dalam pusarannya. Polar Stratospheric Cloud (PSC) atau sering disebut Mother of,  merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor (dan brom) yang tadinya tidak aktif menjadi atom-atom yang aktif (reaktif). Gelombang ultraviolet matahari yang berhasil menembus vorteks dingin menyebabkan terjadinya reaksi penguraian ozon. Sinar matahari ini juga yang bertanggung jawab terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC. Maka CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer (karena reaksi penguraiannya hanya bisa terjadi PSC).

gambar proses terjadinya lubang ozon