DESINFEKSI DENGAN OZON.

Ozon ditemukan pertama kali oleh Van Marun pada tahun 1785 dengan mengalirkan arus listrik dalam gas oksigen. Dari peristiwa itu kemudian timbul bau yang aneh dan dapat mengkusamkan perak. Hal yang sama juga terjadi pada waktu Cruickshank tahun 1801 mengelektrolisa oksigen. Pada tahun I840, Schonbien menamakan gas yang berbau khas itu dengan nama ozon (dari bahasa Yunani, “ozo”  yang artinya : saya cium). Oleh Soret, 1808 dan juga oleh Ladenberg. 1898; gas ini dinyatakan mempunyai rumus kimia O.

Proses ozonisasi telah dikenal lebih dari seratus tahun yang lalu. Proses ozonisasi atau proses dengan menggunakan ozon pertama kali diperkenalkan Nies dari Prancis sebagai metode sterilisasi pada air minum pada tahun 1906. Penggunaan proses ozonisasi kemudian berkembang sangat pesat. Dalam kurun waktu kurang dari 20 tahun terdapat kurang lebih 300 lokasi pengolahan air minum menggunakan ozonisasi untuk proses sterilisasinya di Amerika.

Dewasa ini, metode ozonisasi mulai banyak dipergunakan untuk sterilisasi bahan makanan, pencucian peralatan kedokteran, hingga sterilisasi udara pada ruangan kerja di perkantoran. Luasnya penggunaan ozon ini tidak terlepas dari sifat ozon yang dikenal memiliki sifat radikal (mudah bereaksi dengan senyawa disekitarnya) serta memiliki oksidasi potential 2.07 V. Selain itu, ozon telah dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plasma seperti corona discharge.

Pada lapisan atmosfir bumi, ozon dapat terjadi karena pengaruh sinar ultra violet terhadap oksigen di udara. Di laut, percikan air garam ke udara dan pada waktu penguapan air laut ke udara, juga menghasilkan ozon. Ozon dapat terjadi dari gas oksigen yang menyerap energi sebesar 68 kkal. dengan reaksi :

                              3O2                                            2O3

Dalam keadaan padat, ozon berwarna biru-hitam. Bila dicairkan akan berwarna biru tua, dan menjadi hitam pada waktu dididihkan dan akhirnya berbentuk gas yang tidak stabil. Beberapa reaksi yang terjadi dengan ozon adalah sebagai herikut :

H    +          O3                                            OH      +          O2

N        +      O3                                            NO      +          O2

SO      +      O3                                                          SO2       +          O2

O3       +      NO                                          O2        +          NO2

M        +      O3                                                          M         +          O2          +          d

H2S     +      O3                                            SO2      +          H2O

O3       +      CH4                                         CO2     +          HCOOH + H2O

O3       +      NH3                                                      NH4 O3  +  NH4 NC3

O3       +      NO2                                         NO3 + N2O5 + NO

CH3CH2CH – CH2 +O3                                         CH3CH2CHC+ CHOH

CH3CH – CHCH3                                       2 CH3CHC

Ozon mampu menguraikan komponen organik termasuk asam humus. Dengan ozon, asam humus akan terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana dan bersifat biodegradable dan lebih polar karena terbentuk gugus karboksil dan gugus karboksilat. Asam humus dengan ozon akan menghasilkan : aldehid, keton, asam format, asam glioksilat, asam polikarboksilat, dan asam oksalat.

Beberapa sifat lain dari ozon dilaporkan oleh Parkes . (1903) di antaranya adalah berbau tidak enak (seperti bau belerang dan ada yang bilang seperti bau klorin). Apabila kita menghirup udara yang mengandung ozon terlalu lama, akan mengakibatkan sakit kepala, tapi kalau hanya sebentar dapat menyegarkan. Disebutkan juga bahwa ozon mengan­dung gugus oksidasi yang sangat kuat, bahkan dapat merusak karet dan gabus.

Ozon juga bersifat bakterisida, virusida, algisida, fungisida, serta mengubah senyawa organik kompleks minyak senyawa yang lebih sederhana. Sedangkan sifat-sifat fisika ozon se­perti yang dilaporkan antara lain :

·               berat molekul, M                        :  48

·               titik leleh, °K                              :  80,5

·               titik didih, °K                             :  161,3

·               volume, ml/mol                                         :  147,1

·                              tegangan permukaan pada 90° K, dyne / c m   : 38,4

·               potensial ionisasi, ev                  :  12,3 ± 0,1

·               potensial redoks, v

a         O3 + 2H +  2e                                         O2 +   H2C + 2,07

b      O3   + H2O + 2e                            O2  + 2CH + 1,24

Untuk pertama kali penggunaan ozon dalam proses pengolahan air dalam skala besar, diperkenalkan oleh Marius Paul Otto pada tahun 1907 di Nice Perancis. Pada pengolahan pertama berhasil memproduksi air olahan 22500 m3 per hari dengan dosis  pemakaian ozon 0,9 g per meter kubik. Proses pengolahan ini berhasil menghilangkan warna dan bakteri pathogen tanpa meninggalkan bau dan rasa.

Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan ozon dalam proses pengolahan air seperti: dapat membunuh mikroorganisme yang terdapat di dalam air (bersifat bakterisida, algasida, fungisida dan virusida); dapat menghilangkan bau dan rasa yang umumnya disebabkan oleh komponen organik dan anorganik yang terdapat di dalam air, dan tidak menimbulkan bau ataupun rasa yang umumnya terjadi dengan penggunaan bahan kimia lain sebagai bahan pengolahan.

Melalui proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macam mikroorganisma seperti bakteri Escherichia coli, Salmonella enteriditis, Hepatitis A Virus serta berbagai mikroorganisma patogen lainnya (Crites, 1998). Melalui proses oksidasi langsung ozon akan merusak dinding bagian luar sel mikroorganisma (cell lysis) sekaligus membunuhnya. Juga melalui proses oksidasi oleh radikal bebas seperti hydrogen peroxida (H2O2) dan hydroxyl radikal (OH) yang terbentuk ketika ozon terurai dalam air. Seiring dengan perkembangan teknologi, dewasa ini ozon mulai banyak diaplikasikan dalam mengolah limbah cair domestik dan industri.

Ozon akan larut dalam air untuk menghasilkan hidroksil radikal (-OH), sebuah radikal bebas yang memiliki potential oksidasi yang sangat tinggi (2.8 V), jauh melebihi ozon (1.7 V) dan chlorine (1.36 V). Hidroksil radikal adalah bahan oksidator yang dapat mengoksidasi berbagai senyawa organik (fenol, pestisida, atrazine, TNT, dan sebagainya). Sebagai contoh, fenol yang teroksidasi oleh hidroksil radikal akan berubah menjadi hydroquinone, resorcinol, cathecol untuk kemudian teroksidasi kembali menjadi asam oxalic dan asam formic, senyawa organik asam yang lebih kecil yang mudah teroksidasi dengan kandungan oksigen yang di sekitarnya. Sebagai hasil akhir dari proses oksidasi hanya akan didapatkan karbon dioksida dan air.

Hidroksil radikal berkekuatan untuk mengoksidasi senyawa organik juga dapat dipergunakan dalam proses sterilisasi berbagai jenis mikroorganisma, menghilangkan bau, dan menghilangkan warna, mengoksidasi senyawa organik serta membunuh bakteri patogen yang banyak.

O3 merupakan gas tidak stabil, akan lenyap dalam beberapa menit, tidak meninggalkan sisa desinfektan selama air berada dalam sistem, hal ini merupakan kesulitan untuk mengontrol dosis ozon yang digunakan. Hal ini diatasi dengan pemeriksaan bakteriologis yaitu terhadap sampel sebelum dan sesudah pembubuhan Ozon.

Pembuatan ozon memerlukan pesawat khusus (ozonisator) yang memerlukan energi yang besar, sehingga biaya investasi dan operasi relatif besar, sehingga Ozonisasi menjadi lebih mahal untuk digunakan. Walaupun demikian ada keuntungan jika Ozon digunakan untuk mengolah air berwarna alami (mengandung zat humus), karena pemakaian Ozon sebagai pengganti klor/senyawa klor lebih aman dihubungkan dengan pembentukan halogen terklorinasi (haloform) yang dikenal dengan trihalometan (THMs).

 

Keunggulan : Oksidan kuat khususnya digunakan untuk menghilangkan Fe dan Mn, biasanya digunakan untuk pengolahan air minum dengan misi komersial dan air dalam kemasan botol (Aqua, dll).

Kelemahan : Stabil di dalam jaringan pipa; terbentuk produk samping (seperti  Bromat, asam hidrokarbonat), lalu air yang telah di-“ozon” harus difilter menggunakan filter karbon aktif terlebih dahulu sebelum diozonisasi.

 

By : arifin_pararaja

 

5 thoughts on “DESINFEKSI DENGAN OZON.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s