Pendahuluan dan Karakteristik Beberapa Gas Umum dan Gas Berbahaya Berbisa Bagian 2

19. Sulfur Heksafluorida (SF₆)

SF₆ adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, dan tidak mudah terbakar. Gas ini stabil secara kimia dengan stabilitas termal yang tinggi. Gas ini memiliki sifat isolasi yang sangat baik, dengan kemampuan memadamkan busur listrik sekitar 100 kali lebih baik daripada udara.

Batas Paparan: Di tempat kerja, PC-TWA untuk SF₆ adalah 6000 mg/m³. Dalam kondisi standar (0°C, 101,325 kPa), 1 mg/m³ ≈ 0,133 ppm, sehingga 6000 mg/m³ ≈ 798 ppm. Ini berarti bahwa dalam kondisi kerja normal, konsentrasi paparan jangka panjang harus dikontrol di bawah batas ini untuk melindungi kesehatan pekerja.

Aplikasi: Terutama di industri listrik, banyak digunakan dalam peralatan listrik seperti sakelar tegangan tinggi, transformator, dan transformator instrumen sebagai media isolasi dan pemadam busur listrik. Gas ini juga digunakan dalam peleburan logam dan produksi silikon murni tingkat elektronik sebagai gas pelindung.

20. Ozon (O₃)

Ozon memiliki sifat pengoksidasi yang kuat dan mengiritasi saluran pernapasan dan mata manusia. Menghirup ozon dalam konsentrasi tinggi menyebabkan batuk, kesulitan bernapas, nyeri dada, dll. Paparan jangka panjang dapat menyebabkan penurunan fungsi paru-paru dan peningkatan penyakit pernapasan. Ozon juga berdampak buruk pada pertumbuhan tanaman, seperti merusak jaringan daun dan mempengaruhi fotosintesis.

Di atmosfer, ozon terutama dihasilkan oleh reaksi fotokimia oksida nitrogen dan senyawa organik volatil di bawah sinar matahari. Di area lalu lintas perkotaan yang ramai dan klaster industri, NOx dari knalpot kendaraan dan VOC dari proses industri berinteraksi, mudah membentuk polusi ozon. Selain itu, beberapa peralatan listrik, seperti mesin fotokopi dan printer laser, menghasilkan sejumlah kecil ozon selama operasi.

21. Formaldehida (CH₂O)

Juga dikenal sebagai metanal, ini adalah gas tidak berwarna dengan bau menyengat yang mengiritasi mata dan hidung. Gas ini terutama berasal dari bahan bangunan, manufaktur furnitur, kosmetik, dll. Paparan jangka panjang dapat menyebabkan kanker.

Batas Paparan:

• Lingkungan Dalam Ruangan: Menurut GB/T 18883-2002 Tiongkok, batas konsentrasi formaldehida dalam ruangan adalah 0,1 mg/m³ (sekitar 0,08 ppm). Menurut Kementerian Perumahan dan Pembangunan Perkotaan-Pedesaan, setelah ventilasi kuat dan penyegelan selama 1 jam di rumah yang baru direnovasi, pelepasan formaldehida ≤ 0,1 mg/m³ (sekitar 0,07 ppm) dianggap standar.

• Tempat Kerja: Nilai batas ambang ACGIH untuk formaldehida adalah 2 ppm, yang berarti bahwa pada konsentrasi ini, hampir semua pekerja dapat terpapar berulang kali hari demi hari tanpa efek samping.

• Rekomendasi untuk Kelompok Rentan: Untuk wanita hamil, anak-anak, dan individu lain yang kurang tahan, konsentrasi formaldehida dalam ruangan harus di bawah 0,06 mg/m³ (sekitar 0,05 ppm).

22. Benzena (C₆H₆)

Benzena adalah cairan tidak berwarna, transparan dengan bau aromatik khusus, mudah menguap menjadi gas beracun. Gas ini terutama berasal dari petrokimia, pelarut, produksi plastik, dll. Paparan jangka panjang mempengaruhi sumsum tulang, menyebabkan anemia aplastik dan bahkan meningkatkan risiko leukemia.

Batas Paparan: Menurut amandemen ke-1 GBZ 2.1-2019, PC-TWA untuk benzena adalah 3 mg/m³, dan PC-STEL adalah 6 mg/m³. Dikonversi, PC-TWA ≈ 0,95 ppm, PC-STEL ≈ 1,9 ppm.

23. Fosgen (COCl₂)

Fosgen adalah gas tidak berwarna dengan bau seperti jerami apek atau apel busuk. Gas ini ditemui dalam produksi fosgen, pembakaran suhu tinggi hidrokarbon terklorinasi, sintesis organik menggunakan fosgen, dan pembuatan pewarna, pestisida, farmasi, dll. Gas ini terutama menyebabkan iritasi pada mukosa pernapasan, dan kasus yang parah dapat menyebabkan bronkospasme, peradangan kimia, edema paru, dan sesak napas.

Batas Paparan: Menurut GBZ 2.1-2007, MAC untuk fosgen adalah 0,5 mg/m³ (sekitar 0,29 ppm).

24. Hidrogen Sianida (HCN)

HCN adalah gas yang sangat beracun dengan bau almond pahit. Gas ini umum digunakan dalam produksi kimia, pemurnian logam, dan manufaktur plastik. Gas ini menghambat respirasi seluler, menyebabkan sakit kepala, gagal napas, dan dapat berakibat fatal dalam kasus yang parah.

Batas Paparan: MAC adalah 0,3 mg/m³ (sekitar 0,11 ppm); untuk operasi ruang terbatas, batas TWA adalah 5 ppm, dan batas paparan jangka pendek adalah 10 ppm.

25. Silana (SiH₄)

Silana adalah gas beracun dan mudah terbakar yang dapat menyala secara spontan di udara, menghasilkan silikon dioksida dan air sebagai produk pembakaran. Gas ini sangat mengiritasi saluran pernapasan, mata, dan kulit. Menghirup konsentrasi tinggi menyebabkan sakit kepala, pusing, mual, kesulitan bernapas, dan dalam kasus yang parah, edema paru dan pneumonia kimia.

Dalam industri fotovoltaik, silana adalah gas penting, terutama digunakan dalam proses deposisi uap kimia (CVD) untuk manufaktur semikonduktor dan sel surya, seperti persiapan film tipis polisilikon.

26. Fosfina (PH₃)

Fosfina (sekali lagi, lihat juga #17) – Teks memberikan detail tambahan. Ini adalah gas yang sangat beracun dengan bau seperti bawang putih, mempengaruhi sistem pernapasan dan saraf. Menghirup menyebabkan batuk, kesulitan bernapas, pusing, dan kelelahan. Konsentrasi tinggi menyebabkan keracunan parah seperti edema paru, kejang, dan kematian.

Dalam manufaktur sel fotovoltaik, fosfina digunakan dalam proses doping, terutama untuk persiapan bahan semikonduktor tipe-N.

Batas Paparan:

• PC-TWA: 0,3 mg/m³ (sekitar 0,22 ppm)

• PC-STEL: 0,6 mg/m³ (sekitar 0,44 ppm)

• IDLH: 200 ppm (berbahaya langsung bagi kehidupan dan kesehatan).

27. Klorin (Cl₂)

Klorin adalah gas yang sangat beracun dengan bau yang kuat dan mengiritasi. Gas ini sangat mengiritasi saluran pernapasan, mata, dan kulit. Menghirup menyebabkan batuk, kesulitan bernapas, sesak dada, dan iritasi mata. Konsentrasi tinggi dapat menyebabkan edema paru dan gagal napas.

Dalam industri fotovoltaik, klorin dapat digunakan dalam beberapa proses pembersihan dan etsa, misalnya, untuk menghilangkan kotoran dari wafer silikon atau sebagai agen pengoksidasi.

Batas Paparan: Menurut GBZ2.1-2007, MAC untuk klorin adalah 1 mg/m³ (sekitar 0,315 ppm).

28. Hidrogen Klorida (HCl)

HCl adalah gas asam dengan bau menyengat, sangat mengiritasi saluran pernapasan dan mata. Menghirup konsentrasi tinggi menyebabkan batuk, sakit tenggorokan, kesulitan bernapas, dan dalam kasus yang parah, pneumonia kimia dan edema paru.

Dalam manufaktur sel fotovoltaik, HCl dapat dihasilkan selama proses etsa menggunakan reagen yang mengandung klorin. Misalnya, ketika asam klorida bereaksi dengan zat lain untuk menghilangkan lapisan material tertentu dari wafer silikon, salah satu produk sampingannya adalah gas HCl.

Batas Paparan: Menurut GBZ 2.1-2007, MAC untuk HCl adalah 7,5 mg/m³ (sekitar 4,5 ppm).

29. Hidrogen Fluorida (HF)

HF adalah gas yang sangat beracun yang sangat korosif terhadap saluran pernapasan, mata, dan kulit. Gas ini berikatan dengan kalsium dan magnesium dalam tubuh, menyebabkan kelainan fisiologis seperti hipokalsemia. Menghirup konsentrasi tinggi menyebabkan batuk, kesulitan bernapas, nyeri dada, dan kontak kulit menyebabkan luka bakar parah.

Dalam industri fotovoltaik, asam hidrofluorat adalah reagen kimia umum yang digunakan untuk membersihkan dan mengukir wafer silikon untuk menghilangkan kotoran seperti silikon dioksida. Selama penggunaan, HF menguap untuk menghasilkan gas hidrogen fluorida beracun.

Batas Paparan: Menurut GBZ 2.1-2019, MAC untuk HF (sebagai F) adalah 2 mg/m³ (sekitar 1,19 ppm).

30. Karbon Disulfida (CS₂)

CS₂ adalah racun yang merusak saraf dan pembuluh darah. Paparan jangka panjang terhadap konsentrasi rendah menyebabkan sindrom neurastenik dan disfungsi sistem saraf otonom. Menghirup konsentrasi tinggi menyebabkan keracunan akut, dengan gejala termasuk sakit kepala, pusing, mual, muntah, dan dalam kasus yang parah, kehilangan kesadaran dan gagal napas.

Gas ini terutama berasal dari produksi kimia, misalnya, dalam pembuatan serat viskosa, CS₂ digunakan untuk melarutkan selulosa. Gas ini juga digunakan untuk memproduksi karbon tetraklorida, akselerator vulkanisasi karet, dll. Selama proses ini, CS₂ dapat dilepaskan ke udara karena kebocoran peralatan atau operasi yang tidak tepat.

Batas Paparan Kerja: PC-TWA: 5 mg/m³, PC-STEL: 10 mg/m³. Dalam kondisi standar, 1 ppm ≈ 4,1 mg/m³, sehingga PC-TWA ≈ 1,22 ppm, PC-STEL ≈ 2,44 ppm.

31. Vinil Klorida (C₂H₃Cl)

Vinil klorida adalah karsinogen; paparan jangka panjang meningkatkan risiko kanker hati dan kanker lainnya. Gas ini juga merusak sistem saraf pusat dan hati, menyebabkan pusing, mengantuk, mual, dan dalam kasus yang parah, koma dan kematian.

Gas ini adalah monomer penting untuk memproduksi plastik polivinil klorida (PVC). Dalam produksi kimia, vinil klorida disintesis melalui reaksi adisi asetilena dan hidrogen klorida. Di pabrik PVC, jika segel peralatan buruk atau terjadi kebocoran selama transportasi/penyimpanan, vinil klorida dilepaskan ke udara.

Batas Paparan Kerja: PC-TWA: 10 mg/m³. Dalam kondisi standar, 1 ppm ≈ 4,1 mg/m³, sehingga PC-TWA ≈ 2,44 ppm.

32. Klorin Dioksida (ClO₂)

ClO₂ adalah oksidan kuat yang mengiritasi saluran pernapasan, mata, dan kulit. Menghirup konsentrasi tinggi menyebabkan batuk, mengi, kesulitan bernapas, dan dalam kasus yang parah, edema paru. Toksisitasnya sedikit lebih rendah dari klorin, tetapi tetap memerlukan penanganan yang hati-hati.

Gas ini terutama digunakan dalam pengolahan air, pemutihan pulp, dan proses industri lainnya. Dalam desinfeksi air minum, gas ini digunakan untuk membunuh bakteri dan virus. Di industri kertas, gas ini digunakan untuk memutihkan pulp kayu. Jika ditangani secara tidak benar, seperti kebocoran peralatan atau wadah rusak, ClO₂ dapat dilepaskan ke udara.

Batas Paparan: PC-TWA: 0,3 mg/m³, PC-STEL: 0,8 mg/m³. Dalam kondisi standar, 1 ppm ≈ 4,1 mg/m³, sehingga PC-TWA ≈ 0,073 ppm, PC-STEL ≈ 0,195 ppm.

33. Hidrogen Selenida (H₂Se)

H₂Se adalah gas yang sangat beracun, lebih beracun daripada hidrogen sulfida. Gas ini mengiritasi saluran pernapasan, menyebabkan batuk dan kesulitan bernapas. Setelah masuk ke dalam tubuh, gas ini merusak banyak organ, terutama hati, ginjal, dan sistem saraf, dan dapat berakibat fatal.

Gas ini dapat dihasilkan selama pemrosesan selenida logam, seperti kadmium selenida atau seng selenida, dalam lingkungan asam. Dalam industri elektronik, selenium digunakan dalam sel fotolistrik dan penyearah, dan H₂Se dapat dihasilkan selama pemrosesan.

Batas Paparan: TWA: 0,15 mg/m³ (sekitar 0,036 ppm), STEL: 0,3 mg/m³ (sekitar 0,073 ppm).

34. Senyawa Organik Volatil (VOC)

Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) mendefinisikan VOC sebagai senyawa organik dengan titik didih antara 50-260°C pada suhu kamar. Senyawa ini mudah menguap dan dapat ada sebagai molekul gas di udara pada suhu dan tekanan kamar.

• Industri Kimia: Banyak pelarut organik yang digunakan dalam proses produksi, penyimpanan, dan aplikasi melepaskan VOC. Misalnya, produksi cat dan pelapis menggunakan pelarut dalam jumlah besar seperti toluena, xilena, dll., yang menguap selama pencampuran, penyimpanan, dan aplikasi.

• Industri Percetakan: Pelarut dalam tinta juga merupakan sumber utama VOC, yang dilepaskan saat tinta mengering.

• Industri Petrokimia: Unit penyulingan dan produksi petrokimia menghasilkan VOC dalam jumlah besar, termasuk hidrokarbon ringan dari penyulingan minyak mentah dan zat antara dari berbagai produk kimia.

• Industri Elektronik: Proses pembersihan menggunakan pelarut organik (misalnya, trikloroetilena, isopropanol) yang menguap setelah membersihkan papan sirkuit dan peralatan lainnya.

• Dekorasi Dalam Ruangan: Sumber utama VOC dalam kehidupan sehari-hari. Bahan bangunan (misalnya, produk kayu rekayasa yang menggunakan resin urea-formaldehida, insulasi, wallpaper) dan furnitur (cat, pelapis, perekat) melepaskan berbagai VOC. Misalnya, formaldehida dapat terus-menerus dilepaskan dari produk kayu baru dan permukaan furnitur selama bertahun-tahun.

• Produk Rumah Tangga Sehari-hari: Produk pembersih, kosmetik (beberapa losion, parfum yang mengandung komponen volatil seperti etanol), dan bahan interior otomotif (kursi, bagian dasbor plastik) melepaskan VOC selama penggunaan.

• Knalpot Kendaraan: Mengandung berbagai VOC, seperti hidrokarbon, dari pembakaran yang tidak sempurna dan emisi penguapan dari sistem bahan bakar.

Batas Paparan:

• Lingkungan Dalam Ruangan: GB/T 18883-2022 menetapkan batas TVOC sebesar 0,6 mg/m³. GB 50325-2020 menetapkan batas TVOC untuk bangunan sipil Kelas I (rumah, rumah sakit, sekolah, dll.) sebesar 0,45 mg/m³; Kelas II (kantor, toko, hotel, dll.) batas TVOC sebesar 0,5 mg/m³.

• Udara Ambien: Area umum: batas VOC rata-rata harian 0,3 mg/m³, rata-rata jam-jaman 0,2 mg/m³; Area utama: rata-rata harian 0,2 mg/m³, rata-rata jam-jaman 0,1 mg/m³.

• Lingkungan Produksi Industri: GB 16297-1996 menetapkan konsentrasi emisi maksimum yang diizinkan dan laju untuk benzena, toluena, xilena, dll. Misalnya, konsentrasi emisi maksimum benzena: 17 mg/m³ (sumber yang ada) dan 12 mg/m³ (sumber baru); toluena: 60 mg/m³ (yang ada) dan 40 mg/m³ (baru).

Singkatnya, gas beracun dan berbahaya ini tersebar luas di industri, transportasi, kehidupan sehari-hari, dan bidang lainnya, menimbulkan ancaman serius bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Memahami karakteristik dan bahayanya membantu dalam mengambil langkah-langkah pencegahan dan pengendalian yang efektif.