Senyawa Baru di Atmosfer Ini Pengaruhi Kesehatan Manusia dan Iklim

Wawan Setiawan - Minggu, 29 Mei 2022 | 16:00 WIB

SciTechDaily

Kelas senyawa kimia super-reaktif yang sama sekali baru telah ditemukan di bawah kondisi atmosfer.

Nationalgeographic.co.id - Untuk pertama kalinya, kelas senyawa kimia super-reaktif yang sama sekali baru telah ditemukan di bawah kondisi atmosfer. Para peneliti dari Universitas Kopenhagen, bekerja sama erat dengan rekan-rekan internasional, telah mendokumentasikan pembentukan apa yang disebut trioksida—senyawa kimia pengoksidasi yang sangat mungkin memengaruhi kesehatan manusia dan iklim global kita.

Senyawa kimia yang umum dikenal adalah hidrogen peroksida. Semua peroksida memiliki dua atom oksigen yang melekat satu sama lain, membuatnya sangat reaktif dan sering mudah terbakar dan meledak. Mereka digunakan untuk segala hal mulai dari memutihkan gigi dan rambut, hingga membersihkan luka dan bahkan sebagai bahan bakar roket. Namun peroksida juga ditemukan di udara sekitar kita.

Dalam beberapa tahun terakhir, ada spekulasi apakah trioksida—senyawa kimia dengan tiga atom oksigen yang terikat satu sama lain, dan dengan demikian bahkan lebih reaktif daripada peroksida —juga ditemukan di atmosfer. Namun hingga saat ini, hal itu tidak pernah terbukti secara pasti.

"Inilah yang sekarang telah kami capai," kata Profesor Henrik Grum Kjaergaard, di Departemen Kimia Universitas Kopenhagen. Kjaergaard adalah penulis senior studi tersebut, yang baru saja diterbitkan di jurnal Science pada 26 Mei 2022 dengan judul "Hydrotrioxide (ROOOH) formation in the atmosphere". "Jenis senyawa yang kami temukan unik dalam strukturnya. Dan, karena mereka sangat pengoksidasi, kemungkinan besar mereka membawa sejumlah efek yang belum kami temukan," lanjutnya.

University of Copenhagen

Profesor Henrik Grum Kjaergaard di lab.

Hidrotrioksida (ROOOH), seperti yang diketahui, adalah kelas senyawa kimia yang benar-benar baru. Para peneliti di Universitas Kopenhagen (UCPH), bersama dengan rekan-rekan di Institut Leibniz untuk Penelitian Tropospheric (TROPOS) dan Institut Teknologi California (Caltech), telah menunjukkan bahwa senyawa ini terbentuk di bawah kondisi atmosfer.

Para peneliti juga telah menunjukkan bahwa hidrotrioksida terbentuk selama dekomposisi atmosfer dari beberapa zat yang dikenal dan dipancarkan secara luas, termasuk isoprena dan dimetil sulfida.

"Cukup signifikan bahwa kami sekarang dapat menunjukkannya melalui pengamatan langsung, di mana senyawa ini benar-benar terbentuk di atmosfer. Mereka secara mengejutkan stabil dan bahwa mereka terbentuk dari hampir semua senyawa kimia. Semua spekulasi sekarang harus dihentikan," kata Jing Chen, seorang mahasiswa PhD di Departemen Kimia dan penulis kedua studi tersebut, seperti yang dilaporkan SciTechDaily.

Hidrotrioksida terbentuk dalam reaksi antara dua jenis radikal. Para peneliti memperkirakan bahwa hampir semua senyawa kimia akan membentuk hidrotrioksida di atmosfer dan memperkirakan bahwa rentang hidup mereka berkisar dari menit hingga jam. Hal ini membuat mereka cukup stabil untuk bereaksi dengan banyak senyawa atmosfer lainnya.

Tim peneliti juga memiliki trioksida yang dicurigai kuat mampu menembus partikel kecil di udara, yang dikenal sebagai aerosol, yang menimbulkan bahaya kesehatan dan dapat menyebabkan penyakit pernapasan juga kardiovaskular.

"Mereka kemungkinan besar akan memasuki aerosol, di mana mereka akan membentuk senyawa baru dengan efek baru. Sangat mudah untuk membayangkan bahwa zat baru terbentuk di aerosol yang berbahaya jika terhirup. Tetapi penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk mengatasi potensi efek kesehatan ini," kata Kjaergaard.

Tilo Arnhold, TROPOS

Pengaturan laboratorium percobaan aliran jet bebas di TROPOS di Leipzig, dengan bukti langsung diberikan untuk pertama kalinya bahwa pembentukan hidrotrioksida (ROOOH) juga terjadi di bawah kondisi atmosfer dari reaksi radikal peroksi (RO2) dengan radikal hidroksil (OH).

Sementara aerosol juga berdampak pada iklim, mereka adalah salah satu hal yang paling sulit dijelaskan dalam model iklim. Dan menurut para peneliti, ada kemungkinan besar bahwa hidrotrioksida berdampak pada berapa banyak aerosol yang dihasilkan.

"Karena sinar matahari dipantulkan dan diserap oleh aerosol, ini memengaruhi keseimbangan panas Bumi—yaitu, rasio sinar matahari yang diserap Bumi dan dikirim kembali ke luar angkasa. Ketika aerosol menyerap zat, mereka tumbuh dan berkontribusi pada pembentukan awan, yang memengaruhi iklim bumi juga," kata rekan penulis, Eva R. Kjaergaard.

Ketika senyawa kimia dioksidasi di atmosfer, mereka sering bereaksi dengan radikal OH, biasanya membentuk radikal baru. Ketika radikal ini bereaksi dengan oksigen, ia membentuk radikal ketiga yang disebut peroksida (ROO), yang pada gilirannya dapat bereaksi dengan radikal OH, sehingga membentuk hidrotrioksida (ROOOH).

"Penemuan ini menunjukkan bahwa mungkin ada banyak hal lain di udara yang belum kita ketahui. Memang, udara di sekitar kita adalah jalinan besar reaksi kimia yang kompleks. Sebagai peneliti, kita perlu tetap berpikiran terbuka jika kita ingin menjadi lebih baik dalam menemukan solusi," pungkas Chen.