Dalam isu menjaga kesehatan lingkungan dan keselamatan manusia, definisi jelaga, karbon hitam, dan karbon hitam sering kali membingungkan. Artikel ini akan mengupas perbedaan-perbedaan kecil antara ketiganya dan mengeksplorasi dampaknya terhadap lingkungan dan kesehatan.
Jelaga adalah kumpulan partikel karbon tidak murni yang dihasilkan oleh pembakaran senyawa hidrokarbon yang tidak sempurna dan dianggap sebagai zat berbahaya dengan potensi karsinogenik.
Jelaga adalah zat yang terutama terdiri dari partikel berbasis karbon yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar organik yang tidak sempurna, seperti kayu atau bahan bakar fosil. Bergantung pada bidang ilmuwan, definisinya dapat bervariasi. Bagi seorang ilmuwan atmosfer, definisi jelaga mungkin berfokus pada dampak lingkungan, sementara seorang ahli toksikologi mungkin lebih memperhatikan dampaknya terhadap kesehatan.
Selama pembentukan jelaga, reaksi polimerisasi suhu tinggi biasanya terjadi, yang berarti bahwa jelaga tidak hanya merupakan hasil dari proses pembakaran, tetapi juga mencakup proses suhu tinggi lainnya.
Komposisi kimia jelaga sering kali mencakup hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH), yang dianggap sebagai karsinogen manusia yang diketahui oleh Badan Internasional untuk Penelitian Kanker (IARC).
Karbon hitam adalah bubuk karbida yang diproduksi secara industri yang telah diproduksi dalam jumlah besar sejak abad ke-19. Karbon hitam hampir seluruhnya terdiri dari karbon unsur dan terutama digunakan dalam produksi produk seperti karet, tinta, dan pelapis. Tidak seperti jelaga, karbon hitam diproduksi dalam kondisi yang sangat terkontrol untuk mencapai ukuran dan sifat partikel yang seragam.
Karbon hitam tidak diproduksi melalui proses pembakaran atau karbonisasi, tetapi diproduksi melalui proses kimia yang dirancang khusus untuk penggunaan komersial tertentu.
Istilah karbon hitam diciptakan oleh ilmuwan atmosfer untuk merujuk pada partikel karbon penyerap cahaya yang berdampak signifikan terhadap perubahan iklim. Tidak seperti jelaga, karbon hitam diproduksi secara tidak sengaja selama pembakaran tidak sempurna dan biasanya mengandung proporsi karbon unsur yang lebih rendah. Partikel karbon hitam ini akan berdampak pada pemanasan global dalam jangka pendek, kedua setelah karbon dioksida (CO2).
Karbon hitam, karena sifat penyerap cahayanya yang kuat, dapat memperburuk pemanasan global jika bercampur dengan uap air dan gas di atmosfer.
Jelaga dapat berasal dari berbagai sumber, termasuk perapian rumah, insinerator pabrik, mesin diesel, dll. Dampak potensial jelaga dari berbagai sumber ini terhadap kesehatan manusia telah menarik perhatian luas. Misalnya, partikel (PM2.5) dalam jelaga telah dikaitkan dengan berbagai penyakit pernapasan, seperti penyakit paru-paru kronis dan penyakit jantung.
Studi menunjukkan bahwa paparan jangka panjang terhadap polusi udara perkotaan, termasuk jelaga, meningkatkan risiko penyakit arteri koroner.
Karena kompleksitas mekanisme pembentukan jelaga, para ilmuwan biasanya menggunakan metode pemodelan yang berbeda dalam proses pemodelan jelaga, termasuk model empiris, model semi-empiris, dan model teoritis terperinci. Model-model ini membantu memahami proses pembentukan jelaga dan perilakunya dalam berbagai kondisi bahan bakar.
Meskipun kemajuan modern dalam komputasi telah membuat model teoritis terperinci semakin layak, pemodelan akurat mekanisme pembentukan jelaga tetap menjadi tantangan.
Secara historis, jelaga telah digunakan untuk membuat cat artistik dan semir sepatu, dan dengan perkembangan industri percetakan, jelaga masih memainkan peran penting dalam tinta cetak. Aplikasi ini menunjukkan berbagai nilai jelaga pada waktu yang berbeda.
Singkatnya, meskipun jelaga, karbon hitam, dan karbon hitam semuanya melibatkan pembentukan zat karbon, sumber, karakteristik, dan dampaknya sangat berbeda. Perbedaan ini, sebagian, menentukan bagaimana kita memahami dan mengatasi risiko kesehatan dan tantangan lingkungan yang ditimbulkan oleh zat-zat ini. Di masa mendatang, dapatkah kita mengurangi emisi zat-zat berbahaya ini secara lebih efektif dan memastikan pembangunan berkelanjutan bagi kesehatan dan lingkungan kita?