KONDISI GAS DI ATMOSFER

Sadarkah, jika setiap saat Anda membutuhkan udara segar. Sebaiknya Anda bernafas sedalam-dalamnya dan nikmati hidup sehat dengan menghirup udara bersih. Udara yang Anda hirup adalah udara dengan berbagai kandungan unsurnya. Paru-paru kita secara otomatis akan menyerap memilih unsur oksigen untuk menyertai peredaran darah dalam tubuh kita. Pertanyaannya, bagaimana jika di permukaan bumi tidak ada udara?. Makhluk hidup yang bernafas tentu saja akan mati. Begitu pentingnya unsur udara bagi kehidupan manusia juga mahluk hidup lainnya. Lapisan udara itulah yang dinamakan atmosfir.

Atmosfir berasal dari Bahasa Yunani yaitu atmosfer. Kata atmos berarti uap dan sphaira berarti lapisan. Atmosfir merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi. Keberadaan udara dalam lapisan atmosfir sangatlah penting bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya untuk bernafas. Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. 

Pada skala yang lebih luas, atmosfir berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Atmosfir juga merupakan penghambat benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya, sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfir akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai bumi. 

Atmosfir sebagai lapisan pelindung bumi memiliki beberapa sifat berikut: 

1. Tidak memiliki warna, tidak berbau, dan tidak memiliki wujud, hanya bisa dirasakan oleh indra perasa kita dalam bentuk angin. 
2. Memiliki berat sehingga dapat menyebabkan tekanan. 
3. Memiliki sifat dinamis dan elastis yang dapat mengembang dan mengerut. 

Untuk menguji bahwa di dalam udara terdapat unsur-unsur fisik cobalah jawab pertanyaan berikut: 

1. Jika Anda berada di suatu tempat dekat pompa pengisi bahan bakar bensin. Udara di sekitarnya tampak tidak berubah, tetapi hidung kita akan merasa terganggu oleh bau bensin. 
2. Jika di sekitar Anda ada orang yang membakar kertas, tampak asap mengepul dan menyeliputi daerah sekitarnya. Cobalah Anda masuk pada gumpalan asap tersebut, tentu saja akan terasa sesak nafas karena udara didominasi oleh asap. 
3. Di lain waktu anda berada di tempat berkabut. Kabut tersebut menyerupai asap, bergumpal dan tampak putih. Masuklah pada gumpalan kabut tersebut dan rasakan keadaan nafas Anda, apakah masih terasa sesak? Mengapa tidak terasa sesak seperti masuk pada gumpalan asap pembakaran?  

Percobaan di atas menunjukkan kepada kita bahwa di udara terkandung banyak unsur diantaranya adalah unsur oksigen (O2) yang dibutuhkan oleh tubuh kita untuk bernafas.

Ada unsur apa saja di dalam udara di sekitar kita? Atmosfir merupakan lapisan udara yang terdiri atas banyak unsur gas, seperti nitrogen (N2), oksigen (O2), argon (Ar), dan karbondioksida (CO2) sebagai unsur utama dan unsur lainnya seperti Neon (Ne), Helium (He), Ozon (O3), Hidrogen (H2), Krypton (Kr), Metana (CH4), dan Xenon (Xe). Selain itu, terkandung pula uap air dan partikel lain seperti debu dan garam-garaman yang kita sebut aerosol. 

Udara di permukaan bumi yang mengandung uap air disebut udara lembab, sedangkan jika tidak mengandung uap air disebut udara kering. Gambar 1 di atas menunjukkan komposisi udara dalam keadaan kering. Pada gambar tersebut, coba sebutkan gas apakah yang paling banyak dalam udara? Ya, unsur kandungan nitrogen dan oksigen adalah yang paling banyak yaitu mencapai 99,03%. Selebihnya dalam jumlah kecil adalah argon, karbondioksida, ozon, dan lain-lain. 

Unsur-unsur gas dalam udara sangat bermanfaat bagi kehidupan makhluk hidup. Nitrogen sangat bermanfaat bagi kehidupan karena dibutuhkan oleh tumbuhan yang berbintil-akar (seperti akar tanaman kedelai) dan beberapa jenis ganggang. Dalam bintil-bintil akar terdapat bakteri yang hidup bersimbiosis dengan tumbuhan inangnya. Bakteri itu akan menambat (menangkap) nitrogen bebas dari udara menjadi nitrat. Setelah menjadi nitrat, barulah diserap oleh tumbuhan untuk keperluan sintesis protein melalui proses metabolisme. Tumbuhan yang mengikat nitrit kaya akan protein dan tentu saja dibutuhkan untuk menenuhi protein nabati bagi manusia. 

Manfaat oksigen sangat jelas yaitu untuk bernafas makhluk hidup yang bernafas dengan paru-paru termasuk manusia. Manfaat karbon dioksida adalah membantu proses fotosintesa tanaman yang berhijau daun untuk menghasilkan zat karbohidrat yang ditampung pada buah tanaman atau pada bagian tanaman lainnya (pada batang dan akar/umbi). Unsur ozon juga sangat bermanfaat. Menipisnya unsur ozon di atmosfer disebut kebocoran lapisan ozon. Lapisan ozon merupakan unsur udara pada ketinggian 15 – 35 km di atas permukaan bumi. 

Ozon adalah gas yang molekulnya terdiri atas tiga atom oksigen (O3). Pembentukan ozon adalah dari oksigen (O2) yang pecah akibat radiasi ultraviolet menjadi atom oksigen. Atom oksigen hasil belahan itu masing-masing akan bertumbukan dan membentuk lapisan ozon (O3). Kebocoran ozon adalah jika salah satu dari tiga unsur atom oksigen itu bukan lagi dari unsur oksigen, tetapi misalnya oleh suatu zat pencemar (polutan) seperti klorofluorokarbon (CFC). Uap air dalam udara tidak dikatakan sebagai gas udara, karena uap air bukan gas tetapi butiran air yang ukurannya sangat kecil. Uap air (H2O) merupakan salah satu unsur penting dalam atmosfer, yaitu dalam proses cuaca atau iklim yang dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi.

Uap air merupakan senyawa kimia udara yang tersedia dalam jumlah besar, tersusun dari dua bagian hidrogen (H2) dan satu bagian oksigen (O). Uap air masuk ke dalam udara melalui proses evaporasi dan transpirasi (atau digabungkan menjadi istilah evapotranspirasi). Evaporasi adalah penguapan air yang berada di lautan, danau, sungai, dan massa air lainnya, sedangkan transpirasi adalah penguapan (perpindahan) air yang terkandung dalam tumbuh-tumbuhan ke udara. Uap air akan hilang dari udara jika ia mengalami kondensasi menjadi titik-titik air dan turun sebagai hujan. 

Selain unsur gas dan uap air, lapisan udara juga memiliki unsur aerosol yang jumlahnya tidak tetap. Aerosol adalah partikel-partikel debu, garam laut, sulfat, atau nitrat yang berada dan melayang-layang di udara. Aerosol dapat berasal dari letusan gunungapi, pembakaran bahan bakar minyak dari kendaraan bermotor atau industri, deburan gelombang pecah di pantai, spora tumbuhan, bakteri, virus flu, dan lain-lain. 

Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu adalah istilah yang dipakai untuk benda yang sangat kecil sehingga tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlah debu berubah-ubah tergantung pada tempat. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, dan smog. Smog singkatan dari smoke and fog adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosfirik dapat disapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfir dapat terisi partikel debu kembali. Debu atmosfir adalah kotoran yang terdapat di atmosfir