Dari kurva titrasi H2PO4-, dan NH4

+ bentuk kurvanya hampir sama. Hukum yang mendasari

bentuk dari kurva titrasi setiap asam lemah dinyatakan oleh persamaan Handerson-Hasselbach.

Persamaan ini penting untuk menjelaskan kerja buffer serta kesetimbangan asam basa dalam jaringan

organisme terutama mamalia.

Persamaan Handerson-Hasselbach menyatakan persamaan konstanta disosiasi yang dinyatakan dengan

persamaan :

Dan apabila kita logaritma kedua sisi dari persamaan diatas akan menghasilkan persamaan :

Dengan mengetahui bahwa – log [H+] = pH , dan –log Ka = pKa maka persamaan diatas dapat ditulis

dengan persamaan :

Bentuk umum dari persamaan yang diperoleh dapat ditulis dengan persamaan :

Gambar 1 Perbandingan kurva titrasi tiga jenis asam lemah, asam asetat, H 2PO4-, dan NH4

+ . bentuk ion

yang paling dominan pada titik-titik pH tertentu diperlihatkan di dalam kotak. Daerah berkapasitas buffer

diperlihatkan dalam gambar. Pasangan asam-basa konjugat merupakan buffer efektif antara 25 sampai

75% netralisasi senyawa donor proton

Fosfat dan Bikarbonat adalah Buffer Biologi yang Penting

Cairan intraseluler dan ekstraseluler semua organisme cenderung memilki pH dan konstanta yang khas

yang diatur oleh berbagai aktivitas biologi.

Sistem buffer yang paling penting bagi mamalia adalah system buffer fosfat dan bikarbonat. Di dalam

cairan intraseluler system buffer yang paling penting adalah system buffer fosfat;

Sistem buffer fosfat mempunyai efektivitas maksimum pada kisaran pH 6,86 .dari table diatas

dapat dilihat bahwa pasangan buffer posfat H2PO4- dan HPO4

2- cenderung menahan perubahan pH pada

kisaran antara 5,9 dan 7,9. Sehingga buffer fosfat ini efektif dalam dalam menjalankan efektivitas

buffernya pada mamalia di dalam intraselulernya pada rentang pH 6.9 – 7.4

Sistem buffer bikarbonat bekerja dalam plasma darah, dalam system buffer ini asam bikarbonat

(H2CO3) sebagai donor proton dan bikarbonat (HCO3-) sebagai akseptor proton.

Asam karbonat disini dibentuk oleh karbondioksida yang bereaksi dengan air. Persamaan

reaksinya adalah :

sedangkan konstanta kesetimbangan dari karbondioksida dapat ditulis

Donor proton Akseptor proton

Gambar 2. Pasangan asam-basa konjugat terdiri dari

sebuah donor proton dan akseptor proton

Konstanta kesetimbangan diatas diproleh karena karbondioksida bersifat gas pada kondisi

normal, sehingga konsentrasi CO2 terlarut merupakan hasil kesetimbangan dari CO2 dalam fase gas.

Pada buffer ini tergantung dari konsentrasi H2CO3 dan HCO3- terlarut, donor proton dan komponen

akseptor. Tetapi karena konsentrasi H2CO3 tergantung kepada konsentrasi CO2 terlarut dan konsentrasi

ini selanjutnya bergantung kepada tekanan bagian CO2 di dalam fase gas, pHbuffer bikarbonat yang

bersinggungan dengan fase gas, pada akhirnya ditentukan oleh konsentrasi HCO3- didalam fase cair dan

tekanan bagian CO2 didalam fase gas. System buffer bikarbonat merupakan buffer fisiologi yang

efektif pada pH didekat 7,4 karena donor proton H2CO3 di dalam plasma darah berada dalam

kesetimbangan yang lebih dengan persediaan gas CO2 yang berlimpah didalam ruang udara pada paru-

paru. Pada setiap keadaan, pada saat darah harus emneyerap kelebihan OH - , H2CO3 di dalam darah

yang berubah menjadi HCO3- oleh reaksi dengan OH- , secara cepat dikembalikan dari tempatnya yang

berlimpah di dalam fase gas CO2 pada paru-paru. Gas ini melarut kedalam darah menjadi CO2 (d)

terlarut , yang seterusnya bergabung dengan air membentuk H2CO3. Sebaliknya jika pH darah

mengalami penurunan , sebagian HCO3- dari buffer bereaksi dengan kelebihan H+ membentuk H2CO3 .

senyawa ini terurai , menghasilkan CO2 terlarut, yang selanjutnya dilepaskan sebagai CO2 fase gas di

dalam paru-paru dan akhirnya dikeluarkan dari tubuh . ketika darah mengalir melalui sejumlah kapiler

halus didalam paru-paru system buffer bikarbonat segera berada dalam keadaan hampir setimbang

dengan CO2 di dalam rongga paru-paru menghasilkan mekanisme yang amat responsive untuk

mempertahankan pH darah supaya tetap. pH plasma darah dipertahankan pada nilai tepat dengan

secermat-cermatnya. Plasma darah amnesia secara normal menunjukkan pH mendekati 7,40.

Sistem buffer bikarbonat di dalam darah bekerja

Tubuh menggunakan penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung terhadap

perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu penyangga pH bekerja secara kimiawi

untuk meminimalkan perubahan pH suatu larutan, Penyangga pH yang paling penting dalam darah

menggunakan bikarbonat. Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengan

karbondioksida (suatu komponen asam). Jika lebih banyak asam yang masuk ke dalam aliran darah ,

maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih sedikit karbondioksida. Jika lebih banyak basa

yang masuk ke dalam aliran darah , maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih

sedikit bikarbonat.

System buffer bikarbonat ini melibatkan serangkaian dari tiga equilibrium dapat balik diantara

gas CO2 di dalam paru-paru dan bikarbonat (HCO3-) di dalam plasma darah . dengan penambahan H+

kenaikan ini menyebabkan reaksi 3 berjalan menuju kesetimbangan baru meningkatkan konsentrasi

H2CO3 dan menyebabkan peningkatan konsentrasi CO2(d) terlarut di dalam darah. Hal ini

mengakibatkan peningkatan tekanan CO2 fase gas di dalam paru-paru dan kelebihan CO2 ini dapat

dikeluarkan tubuh.

Sebaliknya jika terjadi penambahan OH- ke dalam plasma darah , terjadi serangkaian reaksi

kebalikan yaitu konsentrasi H+ menurun menyebabkan lebih banyak H2CO3 berdisosiasi menjadi H+ dan

CO3-. Hal ini selanjutnya menyebabkan lebih banyak CO2 (gas) dari paru-paru dapat melarut ke dalam

plasma darah. Dalam bernafas terjadi pemasukan O2 dan terjadi pelepasan CO2 , dalam bernafas ada

kecepatan pernafasan. Karena ada kecepatan pernafasan ini menyebabkan mudahnya menyesuaikan

untuk mencapai keadaan kesetimbangan untuk memudahkan dalam mempertahankan nilai pH darah

sehingga senantiasa tetap..

Yang paling sensitif tentang perubahan pH adalah aktivitas katalik enzim. Dari gambar diatas

terlihat kurva aktivitas pH dari beberapa enzim memperlihatkan bahwa molekul ini mempunyai

aktivitas maksimum pada pH tertentu yang disebut sebagai pH optimum. Pada kedua sisi pH optimum,

aktivitas enzim seringkali menurun dengan tajam. Jadi suatu perubahan kecil pada pH dapat

menimbulkan perbedaan besar pada kecepatan pada beberapa reaksi enzimatis, yang amat penting bagi

Gambar 3. CO2 di dalam rongga udara berada dalam kesetimbangan dengan buffer bikarbonat pada plasma darah yang mmelaui

kapiler di dalam paru-paru . karena konsentrasi CO2 terlarut dapat disesuaikan dengan cepat melalui perubahan dalam kecepatan

bernafas, system buffer bikarbonat di dalam darah berada dalam keadaan hampir setimbang dengan persediaan CO2 yang

berlimpah

Gambar 4 gambar kurva pH optimum

beberapa enzim

organisme, sebagai contoh, pada otot kerangka dan pada otak. Pengaturan pH sel dan cairan tubuh

karenanya, merupakan kegiatan utama dalam semua aspek metabolism dan aktivitas seluler.

Pengaturan Keseimbangan Asam Basa oleh Ginjal

Prinsip kerja ginjal dalam fungsi pengatur asam basa dalam tubuh adalah dengan mengatur

[H3CO-] darah. Ginjal mengontrol pH tubuh dnegan mengontrol keseimbangan asam basa melalui

pengeluaran urin yanga sam atau basa. Pengeluaran urin asam akan mengurangi jumlah asam dalam

cairan ekstraseluler, sedangkan pengeluaran urin basa berarti menghilangkan basa dari cairan

ekstraseluler.

Keseluruhan mekanisme ekskresi urin asam atau basa oleh ginjal sebagai berikut :

Sejumlah besar ion bikarbonat disaring secara terus menerus ke dalam tubulus, dan bila ion bikarbonat

dieksresikan ke dalam urin, keadaan ini menghilangkan basa dari darah. Dsebaliknya , sejumlah besar

ion hydrogen juga dieksresikan ke dalam lumen tubulus oleh sel-sel epitel tubulus , jadi menghilangkan

asam dari darah. Bila lebih banyak ion hydrogen yang dieksresikan daripada ion bikarbonat yang

disaring akan terdapat kehilangan asam dari cairan ekstraseluler. Sebaliknya, bila lebih banyak

bikarbonat yang disaring daripada hydrogen yang dieksresikan, akan terdapat kehilangan basa.

Pengaturan kesetimbangan konsentrasi ion hydrogen ini dilakukan ginjal memalui tiga mekanisme

dasar :

1. Sekresi ion-ion hydrogen

2. Reabsorbsi ion-ion bikarbonat yang disaring

3. Produksi ion-ion bikarbonat yang baru

a. Sekresi Ion Hydrogen berlangsung di Tubulus Ginjal

Sekresi ion berlangsung di sel-sel epitel tubulus proksimal, segmen tebal asenden ansa henle

(lengkung henle) dan tubulus distal ke dalam cairan tubulus. Proses sekresi dimulai ketika CO2

berdifusi ke dalam sel tubulus untuk dibentuk memlaui metabolism sel di dalam epitel tubulus.

CO2 akan berikatan dengan H2O membentuk H2CO3 melalui reaksi yang dikatalis oleh enzim

karbonik anhydrase. H2CO3 kemudian berdisosiasi membentuk H+ dan ion bikarbonat (HCO3-).

HCO3- mengikuti gradient konsnetrasi melalui membrane basolateral akan pergi ke cairan

intertisial ginjal dan ke aliran darah kapiler peritubular. Bersama dengan itu H+ akan

disekresikan ke lumen tubular , tergantung daerah lumen, proses ini berlangsung memalui

Gambar 5. Sistem Kerja Ginjal

dalam mengatur Keseimbangan

Asam-Basa

transport aktif primer pompa H-ATPase, transport aktif primer pompa H,K-ATPase, ditubulus

distal dan kolligens, serta transport-imbangan Na/H ditubulus proksimal.

Sekresi ion hydrogen melalui transport-imbangan Na/H terjadi ketika natrium bergerak dari

lumen tubulus kebagian dalam sel, natrium mula-mula bergabung dnegan protein pembawa di

batas luminal membrane sel pada waktu yang bersamaan , ion hydrogen dibagian dalam sel

bergabung dengan protein pembawa,natrium bergerak ke dalam sel memalui gradient

konsentrasi yang telah dicapai oleh pompa natrium kalium ATP-ase di membrane basolateral

kemudian menyediakan energy untuk menggerakkan ion hydrogen dalam arah yang berlawanan

dari dalam sel ke lumen tubulus. Jadi untuk setiap ion hydrogen yang disekresikan ke dalam

lumen tubulus satu ion bikarbonat masuk ke dalam darah.

b. Rearsobsi Ion Bikarbonat yang disaring

Ion bikarbonat yang disaring akan di absorbs oleh ginjal untuk mencegah kehilangan bikarbonat

dalam urin. Sekitar 80-90 persen reabsorbsi bikarbonat (dan sekresi ion hydrogen) berlangsung

di dalam tubulus proksimal sehingga hanya sejumlah kacil ion bikarbonat yang mengalir ke

dalam tubulus distal dan duktus koligens.

Ion-ion bikarbonat tidak mudah menembus membrane luminal sel-sel tubulus ginjal. Oleh

karena itu, ion-ion bikarbonat yang disaring oleh glomelurus tidak dapat diabsorbsi secara

langsung.

Ion bikarbonat yang disaring pada glomelurus akan bereaksi dengan ion hydrogen yang

disekresikan oleh sel-sel tubulus membentuk H2CO3 oleh kerja enzim karbonik anhydrase, yang

kemudian berdisosiasi menjadi CO2 dan H2O . CO2 segera berdifusi masuk ke dalam sel tubulus

tempat CO2 bergabung kembali dengan H2O dan menghasilkan molekul H2CO2 yang baru

dengan bantuan enzin karbonik anhidrase. H2CO3 ini kemudian berdisosiasi membentuk ion

bikarbonat dan ion hydrogen, ion bikarbonat kemudian berdifusi melalui membrane basolateral

ke dalam cairan intertisial dan dibawa naik ke darah kapiler peritubular. Efek bersih dari reaksi

ini adalah reabsorbsi ion bikarbonat dari tubulus, walaupun ion-ion bikarbonat yang sebenarnya

memasuki cairan ekstraseluler tidak sama dengan yang disaring ke dalam tubulus.

c. Produksi Ion Bikarbonat Baru

Bila ion-ion hydrogen disekresikan ke dalam kelebihan bikarbonat yang difiltrasi ke dalam

cairan tubulus, hanya sebagian kecil dari kelebihan ion hydrogen ini yang dapat disekresikan

dalam bentuk ion hydrogen dalam urin. Alasan untuk ini adalah bahwa pH minimal urin adalah

sekitar 4,5. Bila terdapat kelebihan ion hydrogen dalam urin , ion hydrogen akan bergabung

dengan penyangga selain bikarbonat dan ini akan menghasilkan pembentukan ion bikarbonat

baru yang dapat amsuk ke dalam darah, dengan demikian membantu mengganti ion bikarbonat

yang hilang dari cairan ekstraseluler pada keadaan asidosis. Penyangga paling penting untuk

mekanisme disini adalah phosphate dan ammonia.

Ekskresi Kelebihan Ion Hidrogen dan Pembentukan Bikarbonat Baru Oleh

Penyangga Phosphat

System penyangga phosphate terdiri dari HPO4- dan H2PO4. Keduanya menjadi pekat di

dalam cairan tubulus akibat reabsorbsinya yang relative buruk dan akibat reabsorbsi air

dari cairan tubulus. Oleh karena itu walaupun phosphate sebenarnya bukan penyangga

yang penting phosphate jauh lebih efektif sebagai penyangga dalam cairan tubulus.

Proses sekresi ion hydrogen ke dalam tubulus sama yang sudah dijelaskan sebeluymnya.

Dimana selama terdapat kelebihan ion bikarbonat dalam cairan tubulus, kebanyakan ion

hydrogen yang disekresikan akan bergabung dengan ion bikarbonat. Akan tetapi, sekali

semua bikarbonat telah diabsorbsi dan tidak adalagi yang tersisa untuk berikatan

dengan ion hydrogen, setiap kelebihan ion hydrogen dapat bergabung dengan HPO4- dan

penyangga tubulus lainnya. Setelah ion hydrogen bergabung dengan HPO4- untuk

emmbentuk H2PO4 ion hydrogen dapat diekresikan sebagai gram natrium dalam bentuk

NaH2PO4 dengan mmebawa serta kelebihan ion hydrogen .

Pada keadaan ini ion bikarbonat yang dihasilkan dan memasuki petitubular lebih

menghasilkan peningkatan bikarbonat darah, daripada hanya penggantian bikarbonat

yang disaring. Jadi, kapanpun ion hydrogen yang sekresikan ke dalam lumen tubulus

bergabung dengan penyangga selain bikarbonat (dalam hal ini phosphate), hasil

akhirnya adalah penambahan ion bikarbonat baru dalam darah.

Pembentukan Bikarbonat Baru oleh Sistem Penyangga Amonia

System penyangga khusus kedua dalam cairan tubulus bahkan lebih penting secara

kuantitatif daripada system penyangga phosphate terdiri atas ammonia (NH4) dan ion

ammonium (NH4+). Ion ammonium disintesa dari glutamin, yang secara aktif ditransport

ke dalam sel epitel tubulus proksimal, cabang tebal asenden ansa Henle , dan tubulus

distal. Di dalam sel setiap molekul glutamin akan dimetabolisme untuk membentuk dua

ion NH4+ dan dua ion HCO3, NH4

+ kemudian disekresikan ke dalam lumen tubulus

melalui mekanisme transport imbangan sebagai pertukaran dengan ion natrium yang

direabsorbsi. HCO3- bergerak melawan membran basolateral bersamaan dengan ion

natrium yang direabsorbsikan kedalam cairan intertisial dan diambil oleh peritubular.

Jadi untuk tiap molekul glutamin yang dimetabolisme di dalam tubulus proksimal , dua

ion NH4+ disekresikan dalam urin dan dua ion HCO3 di hasilkan sebagai ion bikarbonat

baru.

Dalam tubulus kolligens, penambahan ion NH4+ ke cairan tubulus terjadi melalui

mekanisme yang berbeda. Disini hydrogen disekresikan oleh membrane tubulus ke

dalam lumen, tempatnya bergabung dengan ammonia (NH3) untuk membentuk ion

amonium (NH4+), yang kemudian disekresikan. Untuk setiap NH4

+ yang disekresikan

dihasilkan HCO3 yang baru dan ditambahkan ke darah.

Gangguan keseimbangan asam-basa

ASIDOSIS

Asidosis terjadi bila ketika rasio HCO3- dan CO2 dalam cairan ekstraseluler menurun sehingga

menyebabkan penurunan pH . Asidosis menekan aktivitas mental,jika asidosis berlebihan ( dibawah 7,4

) akan menyebabkan disorentasi, koma dan kematian

Asidosis respiratorik. Terjadi akibat penurunan ventilasi pulmonar melalui pengeluaran sedikit

CO2 oleh paru-paru. Peningkatan selanjutnya dalam pCO2 arteri dan asam karbonat akan

meningkatkan kadar ion hidrogen dalam darah. Asidosis respiratorik dapat bersifat akut dan

kronis.

1. Penyebabnya. Kondisi klinis yang dapat menyebabkan retensi CO2 dalam darah meliputi

pneumonia, emfisema, obstrusi kronis saluaran pernafasan,stroke atau trauma dan Obat-obatan

yang dapat menekan sistem pernafasan seperti barbiturat,narkotika dan sedatif

2. Faktor kompensator

Saat CO2 berakumulasi ,peningkatan frekuensi pernafasan respiratorik ( hiperventilasi ) ketika

istirahat terjadi untuk mengeluarkan CO2 dari tubuh

Ginjal mengkompensasi peningkatan kadar asam dengan mengekskresi lebih banyak ion

hidrogen untuk mengembalikan pH darah mendekati tingkat yang normal

Jika penyesuaian respiratorik dan ginjal terhadap pH gagal, akan terjadi gejala-gejala depresi

sistem saraf pusat

Asidosis metabolik. Terjadi saat asam metabolik yang diproduksi secara normal tidak

dikeluarakan pada kecepatan yang normal atau basa bikarbonat yang hlang dari tubuh

1. Penyebab. Paling umum terjadi akibat ketoasidosis karena DM atau kelaparan, akumulasi

peningkatan asam laktat akibat aktivitas otot rangka yang berlebihan seperti konvolusi,atau

penyakit ginjal. Diare berat dan berkepanjangan disertai hilangnya bikarbonat dapat

menyebabakan asidosis

2. Faktor kompensator. Hiperventilasi sebagai respon terhadap stimulasi saraf adalah tanda klinis

asidosis metabolik. Bersamaan dengan kompensasi ginjal,peningkatan frekuensi respiratorik

dapat mengembalikan pH darah mendekati tingkat normalnya. Asidosis yang tidak

terkompensasi akan menyebabakan depresi sistem saraf pusat dan mengakibatkan

disorentasi,koma dan kematian.

Gambar 6. Rentang pH dari

pH normal, asidosis dan

alkalosis

ALKALOSIS

Pada alkalosis, rasio HCO3- terhadap CO2 di dalam cairan ekstraseluler meningkat, menyebabkan

peningkatan pada pH (penurunan konsentrasi ion hydrogen).Alkalosis meningkatkan overeksitabilitas

sistem saraf pusat. Jika berat alkalosis dapat menyebabakan kontraksi otot tetanik,konvulsi dan

kematian akibat tetanus otot respiratorik

Alkalosis respiratorik. Terjadi jika CO2 dikeluarkan terlalu cepat dari paru-paru dan ada

penurunaan kadarnya dalam darah

1. Penyebab. Hiperventilasi dapat disebabkan oleh kecemasan,akibat demam,akibat pengaruh

overdosis aspirin pada pusat pernafasan, akibat hipoksia karena tekanan udara yang rendah

didataran tinggi atau akibat anemia berat

2. Faktor kompensator, jika hiperventilasi terjadi akibat kecemasan gejalanya dapat diredakan

melalui pengisapan kembali CO2 yang sudah di keluarkan. Ginjal mengkompensasi cairan

alkalin tubular dengan mengekskresi ion bikarbonat dan menahan ion hidrogen.

Alkalosis metabolik. Adalah suatu kondisi kelebihan bikarbonat, hal ini terjadi jika ada

pengeluaran berlebihan ion hidrogen atau peningkatan berlebihan iio bikarbonat dalam cairan

tubuh.

1. Penyebab. Muntah yang berkepanjangan ( pengeluaran asam klorida lambung ),disfungsi

ginjal,pengobatan dengan diuretik yang mengakibatkan hipokalemia dan penipisan volume CES

atau pemakian antasid yang berlebihan.

2. Faktor kompensator

Kompensasi respiratorik adalah penurunan ventilasi pulmonar dan mengakibatkan peningkatan

pCO2 dan asan karbonat

Kompensasi ginjal melibatkan sedikit ekskresi ion amonium, lebih banyak ekskresi ion natrium

dan kalium, berkurangnya cadangan ion bikarbonat dan lebih banyak ekskresi bikarbonat

Keserasian Lingkungan Cair bagi Organisme

Organisme hidup telah beradaptasi secara efektif terhadap lingkungan cairnya, dan telah

mengembangkan cara-cara pemanfaatan sifat-sifat air yang istimewa. Panas jenis air yang tinggi

berguna bagi sel, karena memungkinkan air bekerja sebagai buffer panas, membiarkan suhu suatu

Gambar 7. Organisme di dalam

air

organisme tetap bertahan relative tetap, jika terjadi fluktuasi suhu udara. Panas penguapan air yang

tinggi dimanfaatkan oleh beberapa vertebrata sebagai cara menghilangkan kelebihan panas tubuh

dengan penguapan keringat. Tingkat kohesi internal yang tinggi dari air karena adanya ikatan

hydrogen, dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai cara untuk membawa nutrien terlarut dari akar ke atas

menuju daun selama proses transpirasi.

Tetapi yang paling mendasar pada semua organisme hidup adalah kenyataan bahwa banyak sifat-sifat

biologi penting dari makromolekul sel, terutama protein dan asam nukleat, yang ditimbulkan oleh

interaksi molekul-molekul ini dengan molekul air pada medium disekelilingnya.

Hujan Asam

Definisi Hujan Asam

Hujan merupakan unsur iklim yang paling penting di Indonesia karena keragamannya sangat

tinggi baik menurut waktu maupun tempat. Hujan adalah salah satu bentuk dari presipitasi. Presipitasi

adalah proses jatuhnya butiran air atau kristal es ke permukaan bumi. Sedangkan menurut Tjasyono

(2004) mendefinisikan presipitasi sebagai bentuk air cair dan padat (es) yang jatuh ke permukaan bumi.

Kabut, embun dan embun beku bukan merupakan bagian dari presipitasi (frost) walaupun berperan

dalam alih kebasahan (moisture). Curah hujan terukur dalam inci atau millimeter. Jumlah curah hujan 1

mm, menunjukkan tinggi air hujan yang menutupi permukaan bumi 1 mm, jika air tersebut tidak

meresap ke dalam tanah atau menguap ke atmosfer.

Meningkatnya kegiatan industri biasanya akan diikuti dengan meningkatnya kegiatan

perekonomian dan jumlah penduduk, sehingga kebutuhan akan transportasi khususnya kendaraan

bermotor akan meningkat terus. Hal tersebut dapat menyebabkan konsentrasi pencemaran udara

semakin tinggi. Gas Sulfur Dioksida (S02) adalah salah satu gas buang kendaraan bermotor yang dapat

menyebabkan gangguan pernafasan, mengurangi visibilitas, mempercepat pengkaratan, menyebabkan

pencemaran bau, dan juga menyebabkan terjadinya hujan. Hujan asam didefinisikan sebagai segala

macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam .

Penyebab Hujan Asam

Secara alami hujan asam dapat terjadi akibat semburan dari gunung berapi dan dari proses

biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia

seperti industri, pembangkit tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian

(terutama amonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa angin hingga ratusan

kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah.

Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar

fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen

oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan

asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Nitrogen oksida, diemisikan dari

pembakaran pada temperatur tinggi yang bereaksi dengan bensin yang tidak terbakar dengan sempurna

dan zat hidrokarbon lain akan membentuk ozon rendah atau smog kabut berawan cokelat kemerahan

(Susanta dan Hari, 2008) Bahan bakar fosil merupakan sumber utama terjadinya pencemaran udara.

Pencemaran udara yang terjadi berbanding lurus dengan perkembangan industri modern, pembangkit

tenaga listrik, penggunaan batu bara dan kemajuan sektor transportasi. Pembakaran sempurna bahan

bakar fosil meghasilkan CO2 dan H2O bersama beberapa Nitrogen Oksida yang muncul dari fiksasi

nitrogen dan atmosfir pada suhu tinggi. Pembakaran yang tidak sempurna menghasilkan asap hitam

yang terdiri dari partikel-partikel karbon atau hidrokarbon kompleks atau CO dan senyawa organik

yang teroksidasi sebagian (Kristanto, 2002) Secara sedehana, reaksi pembentukan hujan asam dapat

diilustrasikan sebagai berikut:

S(s) + O2(g) SO2 (g)

2SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g)

SO3 (g) + H2O(l) H2SO4 (Aq).

Sejak dimulainya Revolusi Industri, jumlah emisi sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer turut

meningkat. Industri yang menggunakan bahan bakar fosil, terutama batu bara, merupakan sumber

utama meningkatnya oksida belerang ini. Pembacaan pH di area industri terkadang tercatat hingga 2,4

(tingkat keasaman cuka). Sumber-sumber ini, ditambah oleh transportasi, merupakan penyumbang-

penyumbang utama hujan asam. Masalah hujan asam tidak hanya meningkat sejalan dengan

pertumbuhan populasi dan industri tetapi telah berkembang menjadi lebih luas. Penggunaan cerobong

asap yang tinggi untuk mengurangi polusi lokal berkontribusi dalam penyebaran hujan asam, karena

emisi gas yang dikeluarkannya akan masuk ke sirkulasi udara regional yang memiliki jangkauan lebih

luas.

Sering sekali, hujan asam terjadi di daerah yang jauh dari lokasi sumbernya, bahkan daerah

pegunungan lebih sering terkena dampak dari hujan asam tersebut akibat dari tingginya curah hujan

pada daerah pegunungan itu sendiri. Bahkan dampak yang paling membahayakan adalah adanya ion-

ion beracun yang terlepas akibat hujan asam menjadi ancaman yang besar bagi manusia. Tembaga di

air berdampak pada timbulnya wabah diare pada anak dan air tercemar alumunium dapat menyebabkan

penyakit Alzheimer.