DAMPAK PENGGUNAAN KLORIN Achmad Hasan P3 Teknologi Konversi dan Konservasi Energi Deputi Teknologi Informasi, Energi, Material dan Lingkungan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Abstract Chlorine is a chemical substance, which has been used in many industries for a long time, especially in the pulp and paper industry and drinking water treatment. Chlorine has been used in making dye, medicine, plastic, solvent and dry clean. In the sector of energy and electricity, chlorine is used in the cooling water system. Due to the lack of condition of chlorine's storage, it will lead to the leakage of chlorine gas, which will endanger environment and health. Waste from industrial activity containing chlorine has a potential to damage environment. Chlorine also can easily react with many compounds because of its character as a strong oxidator. If chlorine and organic compounds are bound to each other, they will cause carcinogenic effect. Based on the consideration of the danger of chlorine on environment and health, many countries in the world strive to reduce its use in industries. Many alternatives and technologies have been developed to alternate the function of the chlorine. Keywords: Chlorine, Chemical, Environment, Solvent, Oxidator, Industry, Cooling, Fouling. 1. PENDAHULUAN Klorin (Cl2) merupakan salah satu unsur yang ada di bumi dan jarang dijumpai dalam bentuk bebas. Pada umumnya klorin dijumpai terikat dengan unsur atau dalam bentuk senyawa lain membentuk garam natrium klorida (NaCI) atau dalam bentuk ion klorida di air laut. Dalam kehidupan manusia, klorin memegang peranan penting yaitu banyak benda-benda yang kita gunakan sehari-hari mengandung klorin seperti peralatan rumah tangga, alat-alat kesehatan, kertas, obat dan semprotan produk pembersih, pelarut, dan berbagai produk lainnya. Klorin pertama kali diidentifikasi oleh seorang ahli farmasi dari Swedia, Carl Wilhem dengan tahun Scheele meneteskan sedikit larutan asam klorida (HCI) pada lempeng mangan oksida (M n02) yang menghasilkan kuning kehijauan. Reaksi dari percobaan tersebut adalah sebagai berikut: farmasi, pendingin, pada 1774, gas berwarna tahun 1810 Sir Humphrey Davy, seorang ahli kimia Inggris menyatakan bahwa gas kuning kehijauan pada percobaan Scheele adalah sebuah unsur dan menamakannya chlorine, berasal dari bahasa Yunani khloros yang berarti hijau. Pada tahun 1994, Scott menyatakan bahwa klorin dalam suhu kamar berbentuk gas, termasuk unsur golongan halogen (Golongan VII), sangat reaktif dan merupakan oksidator kuat yang mudah bereaksi dengan berbagai unsure. Pada suhu -34°C, klorin -103°C berbentuk cair dan pada suhu berbentuk padatan kristal kekuningan. Tabel 1 Kadar ion-ion halogen pada perairan alami Anion Halogen Air Tawar (mg/llter) Air Laut (mg/llter) Klorida (Cf) 8,3000 19000,00 Florida (FI") 0,2600 1,30 4HCIfa0j+MnO2^ - - Cl2fSj+MnCl2('aa)+2H20('/j Bromida (Br ) 0,0060 66,00 Pada saat itu, Scheele belum dapat lodida (0 0,0018 0,06 memastikan kandungan gas tersebut. Pada Sumber: Effendi, H, 2003. .
Secara alami, klorin terdapat dalam bentuk ion klorida dengan jumlah relatif jauh lebih besar dibandingkan ion-ion halogen lainnya Kelimpahan ion-ion halogen di perairan alam seperti ditunjukkan pada Tabel 1.Klorin dalarr bentuk garam (contoh NaCI) merupakar bentuk yang paling aman, sedangkan dalarr bentuk gas, klorin dapat diperoleh dengar mengekstraksi larutan garam NaCI dengar cara elektrolisis. Proses elektrolisa larutar garam ini dapat diuraikan sebagai berikut: elektrolisa Garam+Air----------- - Klorin+Soda Kaustik Hidroger elektrolisa 2NaClfSj+2H202fa)--------------- Cl2('fl)+2NaOH(Jr)1 H 2 (I) Klorin, di samping mempunyai fungsi yang jugs berarti dalam kehidupan manusia, berdampak negatip bagi lingkungan. Untuk mencegah terjadinya kerusakan lingkungar akibat pembuangan limbah, termasuk limbaf klorin maka diwajibkar mengelola limbahnya terlebih dahulu sebelurr dibuang ke lingkungan. Hal ini sesuai dengar pasal 16 ayat (1) Undang-Undang No.22 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungar "Setiap Hidup yang menyebutkan bahwa penanggung jawab usaha dan/atau kegiatar wajib melakukan pengelolaan limbah hasi usaha dan/atau kegiatan". Selain itu untuk pencemaran pads mencegah badan air, Pemerintah melalui Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomoi Kep-51/MenLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Industri batasan menetapkan konsentrasi dari limbah cair yang diizinkan untuk dibuang. Salah satu parameter yang terdapat dalam baku mutu tersebut adalah klorin dengan batasan 1 mg/liter dalam bentuk klorin bebas (Cl2). suatu industri terjadinya Bagi parameter Kegiatan dan 2. MANFAAT KLORIN berbagai industri untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia. Produk yang dihasilkan dengan menggabungkan klorin klorinat- dengan hidrokarbon) merupakan produk yang amat berguna. Beberapa contoh penggunaan klorin adalah sebagai berikut: Klorin digunakan dalam hidrokarbon (produk 2.1 Bidang Kesehatan Klorin digunakan sebagai disinfektar pada pengolahanair minum. Klorin yanc digunakan sebagai desinfektan adalah gas klor (Cl2) atau kalsium hipoklorit [Ca(OCI)2] Peranan klorin sebagai desinfektan pada aii minum sejak puluhan tahun lalu merupakar hal yang sangat berarti bagi peningkatar kualitas kesehatan manusia. Selain itu klorir juga digunakan sebagai bahan obat-obatar yang dikombinasikan dengan senyawa lain. 2.2 Sebagai Pemutih Dalam industri tekstil, pulp dan kertas fungsi klorin pada kedua industri tersebul adalah sebagai pemutih dan penghalus Selain memutihkan warna kertas, klorin jugs dapat menguatkan permukaan kertas. 2.3 Bidang Pertanian Pestisida dari kelompok organoklorir merupakan pestisida yang mengandung klorir yaitu dikloro difenil trikloroetana (DDT) metokskhlor, aldrin dan dieldrin. DDT merupakan pestisida yang pertama kal dihasilkan. 2.4 Industri Kimia dan Industri Lainnya klorin dalam berbaga industri dapat dijumpai, misalnya pada produk yang berbahan dasar plastik, seperti poly viny chloride (PVC). Selain itu juga pada produk pelarut (solvent), dry cleaning, dan berbaga produk lainnya yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, seperti lem, semen, dan pembungkus. Pemakaian Dalam Chlorine Chemistry's Role ir Our Daily bahwa penggunaan klorin terbesar adalah untuk produksi Vinyl (PVC) sebesar 34%, bahan- bahan organik 21%, pelarut khlorinasi 6%, pulp dan kertas 6%, pengolahan air 6%, dan untuk Iain-lain 27%. Gambar 1 menunjukkan penggunaan klorin dalam berbagai produk, di mana gambar tersebut merupakan bagian kecil yang diambil dari bagan pohon produk- produk klorin (Products o f the Chlorine Tree) terdapat dalam Chlorine Chemistry's yang Role in Our Daily Lives. Lives disebutkan 2.5 Bidang Pembangkit Listrik seperti Pembang-kit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan rPI TNH Ppm hann-W it ! istrik T p n a n a N u k lir Pada pembangkit listrik
pemakaian klorin yang digunakan pada sistem pendingin (cooling system) sebagai pengontrol biological fouling. Untuk PLTU yang menggunakan air sungai maupun air tanah sebagai pendingin, klorin digunakan sebagai bioside untuk mengatasi fouling mussels. Pada PLTU yang menggunakan air laut sebagai pendingin, biasanya dilengkapi (chlorination plant) dengan unit klorinasi Fungsi klorin di sini adalah untuk mencegah tumbuhnya alga yang menjadi nutrisi tritip (Jbarnacles) pada dinding pipa kondensor. Apabila terjadi penempelan alga dan tritip pada dinding pipa kondensor, akibatnya akan tersebut. mengurangi efisiensi kondensor Tujuan dari penambahan klorin tersebut adalah untuk menciptakan suatu kondisi yang bertentangan yang paling mendasar dengan kondisi lingkungan hidup organisme laut, sehingga mereka tidak dapat tumbuh dan berkembang. Penambahan klorin ini juga ada yang bersifat kontinyu maupun dengan kejutan (frekuensi waktu). Titik-titik penam­ bahan klorin yang menggunakan air laut sebagai air pendingin, seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Penambahan klorin pada kepala pipa intake (Titik 1) secara kontinyu, akan efektif dalam mengontrol moluska, alga, slime dan weed, serta mencegah kerang/tritip mengendap di pipa. Penambahan klorin dekat dengan kepala house pump (Titik2) adalah untuk menjaga air agar bebas dari bio fouling.
Penambahan klorin di kondensor (Titik 3) adalah untuk menjaga agar permukaan pendingin kondensor bebas dari bio fouling, sehingga dapat dipertahankan. efisiensi kondensor rusak beberapa kegiatan, yaitu : lingkungan, dapat dibedakan dalam 3.1 Kebocoran Klorin 3. DAMPAK KLORIN Klorin dalam bentuk produk kimia terhadap buatan menimbulkan lingkungan, seperti penipisan lapisan ozon dan pemanasan global. Selain berdampak pada juga menimbulkan dampak terhadap lingkungan, limbah yang baik berupa produk maupun dihasilkan. juga dapat Senyawa klorin disebabkan dari pembakaran sampah dan industri. kebocoran klorin dalam proses Seiring dengan meningkatnya perhatian terhadap lingkungan dan perkembangan teknologi peralatan analisis, dampak-dampak klorin terhadap lingkungan mulai diketahui, misalnya saja klorin yang digunakan sebagai desinfektan ternyata juga bereaksi dengan senyawa-senyawa organik yang terdapat di dalam air Selain itu terbentuknya senyawa organoklorin lain secara tidak sengaja dari proses pembakaran senyawa yang berbasis klorinat hidrokarbon, berdampak negatip terhadap lingkungan. Sumber atau kegiatan dari penggunaan klorin yang berpotensi me- dampak kesehatan, senyawa klorin Kebocoran klorin pada saat penyim- panan maupun pada proses pemakaiannya, dapat mencemari Kebocoran umumnya disebabkan oleh kecelakaan dan kelalaian. Di sini masalah teknis dan manusia sangat berperan. Gas klorin yang terhirup berpengaruh kesehatan manusia. lingkungan. langsung pada 3.2 Penggunaan Klorin di Industri Berbagai industri yang menggunakan kegiatannya akan klorin dalam proses limbah yang mengandung menghasilkan tersebut dapat berbentuk klorin. Limbah Industri yang padat, cair maupun gas. menggunakan klorin antara industri lain plastik, pelarut, semen, pulp dan kertas, listrik, dan pestisida, metal, pembangkit Limbah industri yang mengandung klorin juga dihasilkan oleh kegiatan pengolahan air bersih/minum, limbah (municipal waste) dan aktifitas manusia limbah rumah sakit. Limbah yang mengan­ dung klorin tersebut dapat mencemari ling­ kungan apabila tidak dilakukan pengolahan : kimia lainnya. mm DC SIS KLOR .... . . . . DARATAN Kejutan damKontinyu Kejutan Kejutan dan Kontinyu / N PIPA INTAKE KE PENDINGIN IB IK 1 POMPA SEA WATER CHLORINATION Gambar 2. Titik Lokasi Penambahan Klorin S um ber: Sea Water Chlorination
sebelum dibuang ke lingkungan. Sifat klorir yang sangat reaktif akan sangat mudah bag klorin bereaksi dengan senyawa lain dar membentuk senyawa-senyawa baru sepert yang merupakar senyawa senyawa ioksik dan dapat menimbulkan efeh karsinogen Senyawz bagi manusia. organoklorin merupakan senyawa kimia d terikat kuat pada karbon mana klorin Organoklorin merupakan kelompok terbesai dari senyawa kimia organik yang merupakar unsur berbasis karbon yang mengandung satu atau lebih atom kloriri. Banyak produk yang dihasilkan oleh industri kimia merupakar senyawa organoklorin, seperti plastik, pelarut, pembungkus. Namun demikian dalam proses kimia yang menghasilkan produk tersebul juga senyawa tanpa disengaja lain. Begitu juga pemakaian organoklorin klorin pada kegiatan tanpa disengaja membentuk senyawa baru yang contoh tidak terbentuknya senyawa organoklorin yang tidak diharapkan, di antaranya adalah : senyawa pembakaran • Proses organoklorin terbentuk lain, sering diinginkan. Beberapa yang berbasis klorin dengan hidrokarbon dalam industri kimia untuk menghasilkan produk seperti pestisida, plastik dan pelarut, ternyata juga membentuk senyawa lain sebagai produk sampingnya secara tidak sengaja seperti dioksin. Pembakaran sampah rumah tangga dan limbah dari rumah sakit yang mengandung klorin (produk klorinat-hidrokarbon), juga akan membentuk senyawa lain yang tidak diinginkan seperti dioksin, chloroform dan Iain-lain. adanya Dioksin klorinathidro- senyawa pembakaran karbon. Alur proses dioksin hingga sampai ke tubuh manusia melalui siklus rantai makanan. Dioksin hasil pembakaran bersama partikel-partikel jatuh ke lahan pertanian/kebun, padang rumput sebagai makanan ternak atau masuk ke sungai, dan laut. Dioksin larut dalam lemak dan juga bersifat hidrofobik. Karena sifatnya tersebut, maka dioksin masuk dan menempel pada ikan dan ternak yang dikonsumsi manusia. terbentuk karena Klorin yang digunakan sebagai disinfektan pada proses pengolahan air bersih, pengolahan air minum, kolam renang dan pada air pendingin untuk memusnahkan mikro-organisme yang terdapat dalam air, ternyata juga bereaksi dengan senyawa- senyawa organik yang terdapat di dalam air dan membentuk kloroamina tersubsti- tusi. Pada air yang terklorinasi tersebu ditemukan juga senyawa organik lainnyj trihalomethanes yang meliput seperti chloroform, dichlorobromo-methane dibromochloromethane dan bromoform. 3.3 Penggunaan Produk Kandungan Klorin Produk atau benda yang mengandung klorin banyak terdapat di sekitar kita dar berpotensi mencemari lingkungan, misalnya pemakaian pestisida organoklorin sepert DDT. Kecepatan degradasi pestisida organo­ klorin di (waktu paruhnya 2 - 4 tahun) dan hasil degradasi senyawa organoklorin tersebut bersifat racun. Senyawa ini juga tidak dapat larut dalam aii namun itu penggunaan pelarut yang mengandung klorin dan sistem pendingin yang menggunakan klorin seperti CFCs (Chloroflourocarbon) juga berdampak pada lingkungan. lingkungan sangat lama larut dalam lemak. Selain pada kesehatan, juga berdampak pada lingkungan, baik itu udara, air dan komunitas makhluk hidup yang ada di lingkungan yang terkena dampak tersebut. Besarnya dampak yang ditimbulkan oleh senyawa klorin sangat tergantung dari kadar, jenis senyawa klorin dan yang terpenting adalah tingkat toksisitas Pengaruh klorin dari senyawa terhadap senyawa organoklorin seperti PCBs, Dioksin, DDT dan Iain-lain adalah : dapat mengganggu sistem kekebalan tubuh, merusak hati dan ginjal, gangguan pada system saraf (neurological), dapat menyebab- kan kanker dan gangguan sistem reproduksi yang dapat menyebabkan keguguran. Klorin berdampak selain tersebut. kesehatan, terutama pencernaan, gangguan limbah yang mengan­ dung klorin ke perairan, berpotensi mence­ mari perairan dan ekosistem yang ada di Gas buang dari pembakaran perairan. senyawa dapat organoklorin mengganggu habitat kehidupan di lingkungan tersebut. Selain itu senyawa klorin juga dapat yang menyebabkan masalah bersifat global seperti CFCs yang terurai di atmosfer melepaskan klorin yang dapat merusak lapisan ozon. CFCs dan komponen lainnya dan pelarut klorin yang banyak juga cairan terdapat memberikan kontribusi pada efek gas rumah kaca. seperti trichloroethylene yang terurai di udara, juga memberikan kontribusi pada terjadinya hujan asam. Pembuangan juga lingkungan pembersih pada Senyawa organoklorin
3.4 Kasus Pencemaran Klorin lingkungan yang disebabkan oleh klorin telah terjadi di itu di negara maju belahan dunia, baik maupun negara berkembang. Sebagai contoh adalah kasus pencemaran pestisida jenis DDT pada beras yang dikonsumsi oleh yang mengakibatkan penduduk setempat. penduduk keracunan Pencemaran sungai terjadi Kalamazoo, Michigan (Amerika Serikat) akibat limbah pabrik kertas yang pembuangan chlorinated mengandung biphenyls) telah memusnahkan biota perairan Kalamazoo. Kasus-kasus pencemaran Jepang bagi yang di PCBs (poly Di Indonesia sendiri, beberapa kasus pencemaran yang terkait dengan klorin juga telah terjadi, contohnya pencemaran pestisida DDT yang terjadi di beberapa daerah, namun masih berada pada tahap awal dan dosis rendah. Kasus pencemaran lingkungan lain yang cukup penting adalah meledaknya tangki bleaching penyimpan klorin pada pabrik kertas dan pulp di Sumatera Utara. 4. ALTERNATE PENGGANTI KLORIN Meningkatnya kepedulian manusia ter- hadap lingkungan, serta semakin diketahui- nya dampak berbahaya dari klorin, maka telah diupayakan alternatif untuk menggantikan klorin. ilmu pengetahuan dan teknologi, maka akan dapat diupayakan untuk mencari alternatif pengganti klorin. Beberapa alternatif pengganti klorin telah dilaksanakan, misalnya pada peng- olahan air minum atau air bersih yaitu klorinasi air digantikan dengan teknologi lain seperti ozonisasi, proses membran dan ultraviolet. Fungsi klorin pada pembangkit listrik sebagai pengontrol biological fouling juga alternatif dikembangkan Sebuah konsorsium yang penggantinya. dibentuk oleh pemerintah Amerika Serikat biocide menggunakan mengembangkan bakteri pseudomonas fluorescens strain. Alternatif lain yang sedang diteliti antara lain penggunaan enzim, minyak ikan dan unsure lainnya yang ramah lingkungan. Penggunaan hydrogen sodium hydroshulpite mulai diterapkan pada industri kertas dan pulp sebagai pengganti klorin. Dengan berkembangnya sedang peroksida atau Keberadaan klorin dalam kehidupan memiliki dua sisi yang berbeda. Di satu sisi klorin memberikan manfaat yang cukup penting, namun di sisi lain dapat membahaya- Upaya untuk kan kehidupan manusia. mengembangkan alternatif pengganti klorin merupakan upaya yang patut didukung, namun dengan melihat begitu banyak dan luasnya pemakaian klorin dalam berbagai fungsi- produk, maka untuk menggantikan fungsi klorin tersebut tidak dapat ditempuh dalam waktu yang relatif singkat, kecuali untuk senyawa-senyawa klorin yang bersifat segera dihentikan sangat pemakaiannya. toksik harus Upaya lain yang perlu dilakukan adalah dalam pemakaian maupun penyimpanan industri harus sesuai dengan klorin di prosedur sehingga tidak terjadi kebocoran maupun dampak yang berakibat fatal bagi lingkungan. Pengolahan limbah cair yang mengandung klorin juga perlu ditingkatkan, misalnya dengan melakukan detoksifikasi (deklorinasi) sebelum dibuang ke perairan, menghindari atau limbah padat yang mengandung senyawa dapat klorinat menyebabkan senyawa organoklorin yang berbahaya seperti dioksin. pembakaran sampah hidrokarbon yang terbentuknya 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil yang telah diuraikan di dapat atas, disimpulkan : 1. Klorin selain bermanfaat bagi kehidupan manusia, juga dapat menjadi racun bagi lingkungan dan kesehatan manusia. 2. Sifat klorin sebagai oksidator kuat, memudahkan klorin berikatan dengan lain, membentuk senyawa- senyawa senyawa yang bersifat racun seperti senyawa organoklorin yang memiliki efek karsinogen. ada beberapa hal yang 3. Alternatif untuk menggantikan fungsi klorin dengan senyawa lain yang ramah lingkungan merupakan upaya yang perlu didukung. 4. Upaya lain yang diperlukan adalah dengan melakukan treatment terhadap limbah ke lingkungan, serta meningkatkan sistem yang aman dalam menggunakan klorin di industri. klorin sebelum dibuang DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim, 2003, Chlorine, Pollution and the Environment, The Women Environ­ mental Network, 2. Anonim, 2004, Sea Wafer Chlorination, in for Condensor Cooling Power Plant Water Treatment iecfahchem com
3. 4 . E ffe n d i d a n H e fn i, 2 0 0 3 , Telaah Kualitas A ir: BagI Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan, K an isiu s, Y o g y a - k arta. F a rd ia z d a n S rik a n d i, 1 9 9 2 , Polusi Air " dan Udara, Y o g y a k a rta . 5. F a rid h a d a n I M a d e A g u s D S , 2 0 0 4 , Publikasi P3TEK : Informasi Teknologi Energi & Ketenagalistrikan, V o l.3 , N o .1 . 6 . 7. 1 9 9 3 , Kimia Untuk K e e n a n , Universitas, E rla n g g a , J a k a rta , Jilid 2. P a la r d a n H e ry a n d o , 1 9 9 4 , Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat, P T . R ln e k a C lp ta , J a k a rta . e t a l, 8. W in a rn o , F G , 2 0 0 4 , Ancaman Dioksin Bagi Kesehatan Manusia, In te rn e t.