Karbon dioksida: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
→Di atomosfer bumi: terdapat kesalahan penulisan |
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
||
(31 revisi perantara oleh 18 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 36:
}}
'''Karbon dioksida''' atau '''zat asam arang''' ([[rumus kimia]]: '''CO<sub>2</sub>''')
Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses [[respirasi]] dan digunakan oleh tumbuhan pada proses [[fotosintesis]]. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam [[siklus karbon]]. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran [[bahan bakar fosil]]. Karbon dioksida [[anorganik]] dikeluarkan dari [[gunung berapi]] dan proses [[geotermal]] lainnya seperti pada [[mata air panas]].
Baris 46:
== Sifat-sifat kimia dan fisika ==
{{seealso|Karbon dioksida superkritis|es kering}}
[[Berkas:Carbon dioxide pressure-temperature phase diagram.jpg|
Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di [[membran mukosa]] dan [[saliva]], membentuk larutan [[asam karbonat]] yang lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa setelah meminum air [[karbonasi|berkarbonat]] (misalnya [[Coca Cola]]). Konsentrasi yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan, sedangkan konsentrasi lebih dari 50.000 ppm dapat membahayakan kehidupan hewan.<ref>{{cite web | author = Staff | date= [[16 August]] [[2006]] | url = http://www.cdc.gov/niosh/idlh/124389.html | title = Carbon dioxide: IDLH Documentation | publisher = National Institute for Occupational Safety and Health | accessdate = 2007-07-05}}</ref>
Pada keadaan [[STP]], rapatan karbon dioksida berkisar sekitar 1,98 kg/m³, kira kira 1,5 kali lebih berat dari [[atmosfer bumi|udara]]. Molekul karbon dioksida (O=C=O) mengandung dua [[ikatan kovalen|ikatan rangkap]] yang berbentuk linear. Ia tidak bersifat [[dipol]]. Senyawa ini tidak begitu [[reaktif]] dan tidak mudah terbakar,
[[Berkas:Dry Ice Pellets Subliming.jpg|
[[Berkas:Carbon-dioxide-crystal-3D-vdW.png|
Pada suhu −78,51° [[Celsius|C]], karbon dioksida langsung [[sublimasi|menyublim]] menjadi padat melalui proses [[deposisi (kimia)|deposisi]]. Bentuk padat karbon dioksida biasa disebut sebagai "[[es kering]]". Fenomena ini pertama kali dipantau oleh seorang kimiawan
Cairan kabon dioksida terbentuk hanya pada tekanan di atas 5,1 atm; [[titik tripel]] karbon dioksida kira-kira 518 [[kPa]] pada −56,6 °C (Silakan lihat diagram fase di atas). [[Titik kritis]] karbon dioksida adalah 7,38 MPa pada 31,1 °C.<ref>{{cite web|url=http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C124389&Units=SI&Mask=4#Thermo-Phase|title=Phase change data for Carbon dioxide|publisher=National Institute of Standards and Technology|accessdate=2008-01-21}}</ref>
Terdapat pula bentuk [[amorf]] karbon dioksida yang seperti kaca,
== Sejarah pemahaman manusia ==
Pada abad ke-17, seorang kimiawan [[suku Fleming|Fleming]], [[Jan Baptist van Helmont]], menemukan bahwa [[arang]] yang dibakar pada bejana tertutup akan menghasilkan abu yang massanya lebih kecil dari massa arang semula. Dia berkesimpulan bahwa sebagian arang tersebut telah ditransmutasikan menjadi zat yang tak terlihat, ia menamakan zat tersebut sebagai "gas" atau ''spiritus sylvestre'' (Bahasa Indonesia: arwah liar).
Sifat-sifat karbon dioksida dipelajari lebih lanjut pada tahun 1750 oleh fisikawan Skotlandia [[Joseph Black]]. Dia menemukan bahwa [[batu kapur]] ([[kalsium karbonat]]) dapat dibakar atau diberikan [[asam]] dan menghasilkan gas yang dia namakan sebagai ''"fixed air"''. Dia juga menemukan bahwa gas ini lebih berat daripada udara dan ketika digelembungkan dalam larutan kapur ([[kalsium hidroksida]]) akan [[pengendapan|mengendapkan]] kalsium karbonat. Dia menggunakan fenomena ini untuk mengilustrasikan bahwa karbon dioksida dihasilkan dari pernapasan hewan dan fermentasi
Karbon dioksida pertama kali dicairkan (pada tekanan tinggi) pada tahun 1823 oleh [[Humphry Davy]] dan [[Michael Faraday]].<ref name="Davy">{{cite journal | first = Humphry | last = Davy | authorlink = Humphry Davy | title = On the Application of Liquids Formed by the Condensation of Gases as Mechanical Agents | journal = Philosophical Transactions | issn = 0261-0523 | volume = 113 | year = 1823 | pages = 199-205 | url = http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/r004631789435274/fulltext.pdf }}{{Pranala mati|date=Mei 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> Deskripsi pertama mengenai karbon dioksida padat dilaporkan oleh [[Charles Thilorier]] ketika pada tahun 1834 dia membuka kontainer karbon dioksida cair yang diberikan tekanan dan menemukan pendinginan tersebut menghasilkan penguapan yang menghasilkan "salju" CO<sub>2</sub> padat.<ref>{{cite journal | title = Thilorier and the First Solidification of a "Permanent" Gas (1835) | last = Duane | first = H.D. Roller | coauthors = M. Thilorier | journal = Isis | issn = 0021-1753 | volume = 43 | issue = 2 | year = 1952 | pages = 109–113 | url = }}</ref>
== Isolasi ==
Baris 80:
<center><math>\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \longrightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}</math></center>
[[Besi]] direduksi dari oksida [[besi]] dengan [[kokas]] pada [[tungku sembur]], menghasilkan ''pig iron'' dan karbon dioksida:
<center><math>2\text{Fe}_2\text{O}_3 + 3\text{C} \longrightarrow 4\text{Fe} + 3\text{CO}_2</math></center>
Baris 104:
== Di Atmosfer Bumi ==
[[Berkas:CO2 increase rate.png|
{{further|Karbon dioksida di atmosfer bumi}}
Karbon dioksida di [[atmosfer bumi]] dianggap sebagai [[gas kelumit]] dengan [[konsentrasi]] sekitar
Oleh karena aktivitas manusia seperti pembakaran [[bahan bakar fosil]] dan [[penggundulan hutan]], konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 35% sejak dimulainya [[revolusi industri]].<ref>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories2005/s2412.htm NOAA News Online (Story 2412)<!-- Bot generated title -->]</ref> Pada tahun 1999, 2.244.804.000 ton {{chem|CO|2}} dihasilkan di Amerika Serikat dari pembangkitan energi listrik. Laju pengeluaran ini setara dengan 0,6083 kg per kWh.<ref>{{cite web | title=Carbon Dioxide Emissions from the Generation of Electric Power in the United States | url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/page/co2_report/co2emiss.pdf }}</ref>▼
[[Berkas:Carbon Dioxide 800kyr.svg|thumb|kiri|300x300px|[[Konsentrasi]] CO<sub>2</sub> di atmosfer Bumi sepanjang 800.000 tahun yang lalu.]]
▲[[Berkas:CO2 increase rate.png|thumb|left|Peningkatan tahunan CO<sub>2</sub> atmosfer: Rata-rata peningkatan tahunan pada tahun 1960-an adalah 37% dari rata-rata peningkatan tahunan tahun 2000-2007.<ref>Dr. Pieter Tans ([[3 May]] [[2008]]) [ftp://ftp.cmdl.noaa.gov/ccg/co2/trends/co2_gr_mlo.txt "Annual CO2 mole fraction increase (ppm)" for 1959-2007] [[National Oceanic and Atmospheric Administration]] Earth System Research Laboratory, Global Monitoring Division ([http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/ additional details].)</ref>]]
▲Oleh karena aktivitas manusia seperti pembakaran [[bahan bakar fosil]] dan [[penggundulan hutan]], konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 35% sejak dimulainya [[revolusi industri]].<ref>[http://www.noaanews.noaa.gov/stories2005/s2412.htm NOAA News Online (Story 2412)<!-- Bot generated title -->]</ref> Pada tahun 1999, 2.244.804.000 ton {{chem|CO|2}} dihasilkan di Amerika Serikat dari pembangkitan energi listrik. Laju pengeluaran ini setara dengan 0,6083 kg per kWh.<ref>{{cite web | title=Carbon Dioxide Emissions from the Generation of Electric Power in the United States | url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/page/co2_report/co2emiss.pdf }}</ref>
Lima ratus juta tahun yang lalu, keberadaan karbon dioksida 20 kali lipat lebih besar dari yang sekarang dan menurun 4-5 kali lipat semasa periode [[Jura]] dan secara lambat menurun sampai dengan [[revolusi industri]].<ref>{{cite web | title = Climate and CO2 in the Atmosphere | url=http://earthguide.ucsd.edu/virtualmuseum/climatechange2/07_1.shtml| accessdate=2007-10-10 }}</ref><ref>{{cite web | title = GEOCARB III: A REVISED MODEL OF ATMOSPHERIC CO2 OVER
PHANEROZOIC TIME| url=http://www.geocraft.com/WVFossils/Reference_Docs/Geocarb_III-Berner.pdf| accessdate=2008-02-15 }}</ref>
Sampai dengan 40% dari gas yang dimuntahkan oleh [[gunung berapi]] semasa ledakan subaerial adalah karbon dioksida.<ref>Sigurdsson, H. et al., (2000) ''Encyclopedia of Volcanoes'', San Diego, Academic Press</ref> Menurut perkiraan paling canggih, gunung berapi melepaskan sekitar 130-230 juta ton {{chem|CO|2}} ke atmosfer setiap tahun. Karbon dioksida juga dihasilkan oleh mata air panas, seperti yang terdapat di situs Bossoleto dekat Terme Rapolano di Toscana, Italia. Di sini, di depresi yang berbentuk mangkuk dengan diameter kira-kira 100 m, konsentrasi {{chem|CO|2}} setempat meningkat sampai dengan lebih dari 75% dalam semalam, cukup untuk membunuh serangga-serangga dan hewan yang kecil,
| url=http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/VolGas/volgas.html| accessdate=2007-09-07 }}</ref>
Baris 126 ⟶ 123:
Terdapat sekitar 50 kali lebih banyak karbon yang terlarut di dalam samudera dalam bentuk {{Chem|CO|2}} dan hidrasi {{Chem|CO|2}} daripada yang terdapat di atmosfer. Samudera berperan sebagai [[buangan karbon]] raksasa dan telah menyerap sekitar sepertiga dari emisi {{Chem|CO|2}} yang dihasilkan manusia."<ref>{{cite web | last = Doney | first = Scott C. | authorlink = | coauthors = Naomi M. Levine | title = How Long Can the Ocean Slow Global Warming? | publisher = Oceanus | date = 2006-11-29 | url = http://www.whoi.edu/oceanus/viewArticle.do?id=17726 | accessdate = 2007-11-21 }}</ref> Secara umum, kelarutan akan berkurang ketika temperatur air bertambah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan dilepaskan dari air samudera ke atmosfer ketika temperatur samudera meningkat.
Kebanyakan {{chem|CO|2}} yang berada di samudera berbentuk asam karbonat. Sebagian dikonsumsi oleh organisme air sewaktu fotosintesis dan
== Peranan biologis ==
Baris 132 ⟶ 129:
=== Peranan pada fotosintesis ===
Tumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon dioksida di
Walaupun terdapat lubang angin, karbon dioksida haruslah dimasukkan ke dalam rumah kaca untuk menjaga pertumbuhan tanaman oleh karena konsentrasi karbon dioksida dapat menurun selama siang hari ke level 200 ppm. Tumbuhan memiliki potensi tumbuh 50 persen lebih cepat pada konsentrasi {{chem|CO|2}} sebesar 1.000 ppm.<ref>{{cite web | title=Carbon Dioxide In Greenhouses | last=Blom | first=T.J. | coauthors=W.A. Straver; F.J. Ingratta; Shalin Khosla; Wayne Brown | url=http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/00-077.htm | date=2002-12 | accessdate=2007-06-12 }}</ref>
Tumbuh-tumbuhan juga mengeluarkan {{chem|CO|2}} selama pernapasan, sehingga tumbuhan yang berada pada tahap pertumbuhan sajalah yang merupakan penyerap bersih {{chem|CO|2}}. Sebagai contoh, hutan tumbuh akan menyerap berton-ton {{chem|CO|2}} setiap tahunnya,
=== Toksisitas ===
Baris 143 ⟶ 140:
Menurut Otoritas Keselamatan Maritim Australia, "Paparan berkepanjangan terhadap konsentrasi karbon dioksida yang sedang dapat menyebabkan asidosis dan efek-efek merugikan pada metabolisme kalsium fosforus yang menyebabkan peningkatan endapan kalsium pada jaringan lunak. Karbon dioksida beracun kepada jantung dan menyebabkan menurunnya gaya kontraktil. Pada konsentrasi tiga persen berdasarkan volume di udara, ia bersifat narkotik ringan dan menyebabkan peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, dan menyebabkan penurunan daya dengar. Pada konsentrasi sekitar lima persen berdasarkan volume, ia menyebabkan stimulasi pusat pernapasan, pusing-pusing, kebingungan, dan kesulitan pernapasan yang diikuti sakit kepala dan sesak napas. Pada konsentrasi delapan persen, ia menyebabkan sakit kepala, keringatan, penglihatan buram, tremor, dan kehilangan kesadaran setelah paparan selama lima sampai sepuluh menit."<ref>Davidson, Clive. 7 February 2003. "Marine Notice: Carbon Dioxide: Health Hazard". Australian Maritime Safety Authority.</ref>
Oleh karena bahaya kesehatan yang diasosiasikan dengan paparan karbon dioksida, Administrasi Kesehatan dan Keselamatan Kerja Amerika Serikat menyatakan bahwa paparan rata-rata untuk orang dewasa yang sehat selama waktu kerja 8 jam sehari tidak boleh melebihi 5.000 ppm (0,5%). Batas aman maksimum untuk balita, anak-anak, orang tua, dan individu dengan masalah kesehatan kardiopulmonari (
Adaptasi terhadap peningkatan kadar {{chem|CO|2}} dapat terjadi pada manusia. Inhalasi {{chem|CO|2}} yang berkelanjutan dapat ditoleransi pada konsentrasi inspirasi tiga persen paling sedikit selama satu bulan dan empat persen konsentrasi insiparsi selama lebih dari satu minggu. Diajukan juga bahwa konsentrasi insipirasi sebesar 2,0 persen dapat digunakan untuk ruangan tertutup (seperti [[kapal selam]]) oleh karena adaptasi ini bersifat fisiologis dan reversibel. Penurunan kinerja atau pada aktivitas fisik yang normal tidak terjadi pada tingkat konsentrasi ini.<ref>{{cite journal |title=Carbon Dioxide Tolerance and Toxicity |author=Lambertsen, C. J. |year=[[1971]] |journal=Environmental Biomedical Stress Data Center, Institute for Environmental Medicine, University of Pennsylvania Medical Center |volume=IFEM Report No. 2-71 |location=Philadelphia, PA |url=http://archive.rubicon-foundation.org/3861 |accessdate=2008-05-02 |archive-date=2011-07-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110724044527/http://archive.rubicon-foundation.org/3861 |dead-url=yes }}</ref><ref>{{cite journal |title=Carbon Dioxide Tolerance Studies |author=Glatte Jr H. A., Motsay G. J., Welch B. E. |year=[[1967]] |volume=SAM-TR-67-77 |journal=Brooks AFB, TX School of Aerospace Medicine Technical Report |url=http://archive.rubicon-foundation.org/6045 |accessdate=2008-05-02 |archive-date=2008-05-09 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080509072828/http://archive.rubicon-foundation.org/6045 |dead-url=yes }}</ref>
Gambaran-gambaran ini berlaku untuk karbon dioksida murni. Dalam ruangan tertutup yang dipenuhi orang, konsentrasi karbondioksida akan mencapai tingkat yang lebih tinggi daripada konsentrasi di udara bebas. Konsentrasi yang lebih besar dari 1.000 ppm akan menyebabkan ketidaknyamanan terhadap 20% penghuni dan ketidaknyamanan ini akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi {{chem|CO|2}}. Ketidaknyamanan ini diakibatkan oleh gas-gas yang dikeluarkan sewaktu pernapasan dan keringatan manusia, bukan oleh {{chem|CO|2}}. Pada konsentrasi 2.000 ppm, mayoritas penghuni akan merasakan ketidaknyamanan yang signifikan dan banyak yang akan mual-mual dan sakit kepala. Konsentrasi {{chem|CO|2}} antara 300 ppm sampai dengan 2.500 ppm digunakan sebagai indikator kualitas udara dalam ruangan.
Baris 169 ⟶ 166:
Walaupun tubuh memerlukan oksigen untuk metabolisme, kadar oksigen yang rendah tidak akan menstimulasi pernapasan. Sebaliknya pernapasan distimulasi oleh kadar karbon dioksida yang tinggi. Akibatnya, bernapas pada udara bertekanan rendah atau campuran gas tanpa oksigen (seperti nitrogen murni) dapat menyebabkan kehilangan kesadaran. Hal ini sangatlah berbahaya bagi pilot tempur. Ini juga adalah alasan mengapa penumpang pesawat diinstruksikan untuk memakai masker oksigen ke dirinya sendiri terlebih dahulu sebelum membantu orang lain ketika tekanan kabin berkurang, jika tidak maka terjadi risiko tidak sadarkan diri.<ref name='solarnav' />
Menurut salah satu kajian dari [[Departemen Pertanian Amerika Serikat]], pernapasan orang pada umumnya menghasilkan kira-kira 450 liter (sekitar 900 gram) karbon dioksida perhari.<ref name="hannan">{{cite web | url=http://www.faithscience.org/oldsite/articles/90s/hannan.html | title=Your Role in the "Greenhouse Effect" | first=Jerry | last=Hannan | accessdate=2006-04-19 | archive-date=2007-09-28 | archive-url=https://web.archive.org/web/20070928214901/http://www.faithscience.org/oldsite/articles/90s/hannan.html | dead-url=yes }}</ref>
== Sebagai bahan tambahan pangan ==
Dalam Permenkes RI No 033/2012 tentang Bahan Tambahan Pangan, gas ini termasuk sebagai [[aditif makanan|bahan tambahan pangan]] yang diizinkan, yaitu sebagai [[Aditif makanan#Bahan pengarbonasi|bahan pengarbonasi]] dan [[Aditif makanan#gas untuk kemasan|pengisi kemasan]].<ref name=PP0332012>{{Cite|title = PERATURAN MENTERI KESEHATAN NOMOR 033 TAHUN 2012 TENTANG BAHAN TAMBAHAN PANGAN|url = http://clearinghouse.pom.go.id/admin/editor/gambar/File/PERATURAN%20BTP/Permenkes%20ttg%20BTP-1.pdf|website = pom.go.id|accessdate = 2016-01-28|ref = PP0332012|archive-date = 2016-02-02|archive-url = https://web.archive.org/web/20160202225345/http://clearinghouse.pom.go.id/admin/editor/gambar/File/PERATURAN%20BTP/Permenkes%20ttg%20BTP-1.pdf|dead-url = yes}}</ref> Dosis harian yang dapat diterima
* Sebagai bahan pengarbonasi: tidak dinyatakan
* Sebagai gas untuk kemasan: tidak dinyatakan
== Lihat pula ==
<div style="-moz-column-count:
* [[Reaksi Bosch]]▼
* [[Karbon monoksida]]
* [[
* [[
* [[Pemanasan global]]
* [[Gas rumah kaca]]
* [[Standar emisi kendaraan]]
* [[Danau Nyos]]
* [[Danau Kivu]]
▲* [[Reaksi Bosch]]
* [[Reaksi Sabatier]]
* [[Orbiting Carbon Observatory 2]] milik NASA
* [[Greenhouse Gases Observing Satellite]]
</div>
Baris 194:
== Lihat pula ==
* [http://www.uigi.com/carbondioxide.html Sifat-sifat, Penggunaan, dan Aplikasi Karbon Dioksida]
* [http://scifun.chem.wisc.edu/chemweek/CO2/CO2_phase_diagram.gif Diagram Tekanan-Temperatur Karbon Dioksida] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080216015146/http://scifun.chem.wisc.edu/chemweek/CO2/CO2_phase_diagram.gif |date=2008-02-16 }}
* [http://www.bluerhinos.co.uk/molview/indv.php?id=2 Molview from bluerhinos.co.uk] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080216134911/http://www.bluerhinos.co.uk/molview/indv.php?id=2 |date=2008-02-16 }} Melihat Karbon Dioksida secara 3D
* [http://www.dryiceinfo.com/science.htm Informasi Es Kering]
* [http://www.cmdl.noaa.gov/ccgg/trends/ Tren Karbon Dioksida Atmosfer] ''(NOAA)''
* [http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c123/phasesdgm.html Diagram Fase Karbon Dioksida] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080222025440/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/c123/phasesdgm.html |date=2008-02-22 }}
* [http://chemmovies.unl.edu/chemistry/smallscale/SS071.html Experimen 071 -- Titik Tripel Transisi Fase Karbon Dioksida] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080205202741/http://chemmovies.unl.edu/chemistry/smallscale/SS071.html |date=2008-02-05 }}
*
* [http://www.understandingnano.com/nanotechnology-carbon-dioxide.html Metode pengurangan emisi karbondioksida dari pembangkit listrik]
{{Senyawa oksigen}}
{{Senyawa anorganik karbon}}
{{Oksida}}
[[Kategori:Karbon dioksida| ]]
[[Kategori:Gas]]
[[Kategori:Pendingin reaktor nuklir]]
|