Siklus Chapman: Pembentukan dan Penghancuran Lapisan Ozon

KOMPAS.com – Lapisan ozon berperan penting melindungi bumi dari radiasi ultraviolet yang berbahaya. Bagaimana proses pembentukan lapisan ozon? Lapisan ozon terbentuk melalui siklus alami yang disebut dengan siklus Chapman.

Molekul ozon di atmosfer tidak berada dalam kadar yang tetap. Melainkan dapat diperbarui dan dihancurkan dalam siklus Chapman.

Lapisan ozon terbentuk dari senyawa ozon yang terbentuk dari tiga atom oksigen (O3). Ozon terbentuk sekitar 6 hingga 30 mil di atas permukaan bumi, tepatnya pada lapisan stratosfer.

Berikut adalah proses pembentukan ozon dalam siklus Chapman!

Baca juga: Penyebab Lapisan Ozon Menipis

Proses pembentukan ozon

Fotodisosiasi molekul oksigen

Pembentukan ozon dimulai dengan fotodisosiasi oksigen di stratosfer. Dilansir dari Lumen Learning, penyerapan foton ultraviolet menghasilkan fotodisosiasi atau pemecahan molekul oksigen (O2) menjadi radikal atom oksigen (O).

Foton cahaya matahari memiliki energi dalam bentuk hv. Sehingga, reaksi fotodisosiasi molekul oksigen dapat ditulis sebagai:

hv + O2 → 2O

Terbentuknya ozon

Masing-masing radikal atom oksigen (O) yang terbentuk di atas, kemudian bereaksi dengan molekul oksigen (O2). Reaksi tersebut menghasilkan molekul ozon (O3) dengan persamaan reaksi:

O2 + O → O3

Pada saat inilah siklus Chapman membentuk lapisan ozon di atmosfer bumi.

Baca juga: Lapisan Ozon Menipis, Bagaimana Prosesnya?

Proses penghancuran ozon

Siklus Chapman tidak berhenti dalam pembentukan ozon saja, melainkan juga penghancurannya. Molekul ozon yang terbentuk dapat bereaksi kembali dengan radikal atom oksigen.

O3 + O → 2O2

Pada reaksi ini, ozon dihancurkan dan dua molekul oksigen terbentuk. Molekul ozon juga dapat kembali bereaksi dengan foton ultraviolet. Energi dalam foton sinar ultraviolet memisahkan molekul oksigen dalam ozon menjadi:

O3 + hv → O2 + O

Dalam reaksi tersebut, ozon dihancurkan dan oksigen serta radikal atom oksigen terbentuk.

Dilansir dari Chemistry Libretexts, ozon terus-menerus diciptakan dan dihancurkan dalam siklus Chapman.

Baca juga: Mengapa Penggunaan AC Dapat Meningkatkan Pemanasan di Muka Bumi?

Dari keseluruhan siklus Chapman di atas, kita dapat mengetahui bahwa sinar ultraviolet berperan penting di dalamnya.

Dilansir dari Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies, jumlah sinar ultraviolet paling banyak di daerahtropis sehingga tidak mengherankan bahwa sebagian besar perusakan dan produksi ozon terjadi di stratosfer tropis.

Pada dasarnya, reaksi-reaksi dalam siklus Chapman adalah reaksi alami yang sudat terjadi di bumi secara jutaan tahun.

Namun, belakangan ini kesetimbangan siklus Chapman terganggu karena gas rumah kaca yang mendorong lebih banyak terjadinya penghancuran ozon daripada pembentukannya.