Bagaimana Klorin Mempengaruhi Lapisan Ozon?

Ozon, suatu bentuk oksigen, bukanlah senyawa yang melimpah di atmosfer bumi, tetapi merupakan senyawa yang penting. Ini membentuk lapisan di stratosfer yang menghalangi radiasi matahari ultraviolet yang berbahaya, dan tanpa lapisan itu, kondisi di permukaan akan kurang menguntungkan bagi makhluk hidup. Pelepasan klorofluorokarbon ke atmosfer merusak lapisan ozon ini, karena klorin -- a komponen CFC -- sangat reaktif dan berinteraksi dengan ozon untuk mengubahnya menjadi oksigen biasa molekul.

Ozon adalah senyawa yang terbentuk dari tiga atom oksigen, dan ada di dua lapisan terpisah di atmosfer. Di troposfer, dekat tanah, itu dianggap sebagai polutan. Ini merusak tanaman dan menyebabkan penyakit pernapasan pada manusia. Namun, di stratosfer atas, ia membentuk lapisan yang menyerap sinar matahari ultraviolet. Para ilmuwan mengukur ketebalan lapisan ozon "baik" ini dalam satuan Dobson, dinamai sesuai nama fisikawan Inggris Gordon Miller Bourne Dobson, pelopor dalam studi ozon. Satu unit Dobson didefinisikan sebagai ketebalan 0,01 milimeter (0,0004 inci) pada suhu dan tekanan standar, yaitu 0 derajat Celcius (32 derajat Fahrenheit) dan 1 atmosfer.

Klorin bertindak sebagai katalis dalam mengubah ozon menjadi oksigen dalam reaksi yang tidak dipahami sampai tahun 1973. Ketika atom klorin bebas dan molekul ozon berinteraksi, atom klorin melepaskan molekul oksigen ketiga untuk membentuk klorin monoksida, senyawa yang tidak stabil, dan meninggalkan molekul oksigen yang stabil. Karena molekul klorin monoksida tidak stabil, ia dapat berinteraksi dengan atom oksigen bebas untuk menghasilkan yang lain molekul yang terdiri dari dua atom oksigen dan -- yang terpenting -- biarkan atom klorin bebas untuk memulai prosesnya lagi. Siklus ini dapat berulang ribuan kali, terus mengurangi jumlah ozon.

Karena klorin tidak stabil, klorin akan, jika dilepaskan dalam bentuk unsurnya, bereaksi dengan beberapa unsur atau senyawa lain sebelum mencapai stratosfer. Namun, klorin adalah elemen kunci dalam kelas zat yang disebut klorofluorokarbon, yang memiliki sejumlah aplikasi dalam industri, termasuk pendinginan. Tidak seperti klorin murni, CFC bersifat inert, dan ketika dilepaskan di permukaan tanah, mereka mempertahankan strukturnya tanpa batas. Namun, mereka akhirnya bermigrasi ke atmosfer atas, di mana sinar matahari cukup kuat untuk memecahnya dan melepaskan klorin. Klorin belum tentu satu-satunya elemen yang menghabiskan ozon. Brom, hidrogen dan nitrogen juga melakukan hal ini.

Ketebalan lapisan ozon rata-rata sekitar 300 hingga 500 unit Dobson, yang kira-kira setara dengan ketebalan dua sen yang ditumpuk. Pada tahun 1984, ilmuwan Inggris di Antartika melaporkan penipisan berulang dari lapisan ini menjadi 180 unit Dobson, atau sedikit lebih tebal dari satu sen. Penipisan ini terjadi selama musim dingin dan musim semi Antartika, ketika awan partikel es stratosfer mempercepat penghancuran ozon. Lubang itu tumbuh setiap tahun untuk mencakup sebagian besar benua Antartika dan sekitarnya, dan lapisannya telah menjadi setipis 73 unit Dobson dalam beberapa tahun, yang kurang dari ketebalan sepeser pun.