Chlorine (CL2) vs Chlorine Dioxide (CLO2)

CHLORINE

Chlorine dan chlorine dioxide memiliki nama yang mirip, namun memiliki sifat yang berbeda. Keduanya sering digunakan untuk disinfektan, namun chlorine telah diteliti dan berbahaya untuk kesehatan. Karenanya, WHO menyarankan alternatif disinfektan lain yang jauh lebih aman, yaitu Chlorine dioxide.

Pada suhu kamar, chlorine berwujud gas berwarna kuning kehijauan dan beraroma tidak sedap. Chlorine memiliki berbagai kegunaan, biasanya chlorine diproduksi dalam jumlah besar untuk digunakan sebagai:

• Disinfektan
• Komponen pengolahan air
• Pemutih untuk keperluan rumah tangga
• Untuk keperluan industri 
• Disinfektan air minum
• Disinfektan air kolam renang 
• Membunuh bakteri

Penggunaan chlorine sebagai disinfektan sangatlah ampuh untuk membunuh mikroorganisme penyebab penyakit. Namun, senyawa kimia yang dimiliki chlorine dapat menimbulkan berbagai efek samping terhadap kesehatan.

 

Chlorine dapat bereaksi dengan banyak senyawa, contohnya sebagai berikut:

Ketika chlorine bereaksi dengan air akan terbentuk reaksi sebagai berikut:

Cl2+H2O→ H+ +Cl–+ HClO
Reaksi antara chlorine dengan air ini menghasilkan asam hipoklorit. Dalam pengolahan air, asam hipoklorit berfungsi sebagai pembersih aktif produk berbasis hipoklorit. Penggunaan produk hipoklorit dalam konsentrasi rendah secara terus-menerus dapat menyebabkan iritasi pada kulit. Sedangkan penggunaan produk hipoklorit dalam konsentrasi tinggi akan menyebabkan sensasi terbakar pada kulit.

Ketika chlorine bereaksi dengan amonia di air akan dihasilkan reaksi sebagai berikut:

NH3+ NaOCl → NaOH + NH2Cl
Reaksi antara chlorine dengan nitrogen amonia ini akan menghasilkan natrium hidroksida dan kloramin. Kloramin merupakan salah satu penyebab iritasi saluran pernafasan.

Penggunaan kloramin sebagai desinfektan kolam renang telah diteliti dan terbukti menyebabkan gangguan pernafasan. Penelitian tersebut dilakukan terhadap para perenang yang terkena paparan chlorine secara langsung. Kloramin telah diteliti dan telah diidentifikasi sebagai karsinogen. Penambahan kloramin ke dalam suplai air dapat meningkatkan paparan timbal pada manusia. Paparan ini meningkatkan kadar timbal dalam aliran darah dan dapat menimbulkan resiko kesehatan.

Chlorine sebagai desinfektan air akan bereakasi dengan zat-zat organik dalam air. Reaksinya akan menghasilkan produk sampingan berupa senyawa trihalomethane (THM). Pada 1993 Journal of the National Cancer Institute memuat studi tentang pengaruh THM dalam air minum terhadap tikus. Studi tersebut memaparkan bahwa tikus yang terpapar THM mengalami beberapa gangguan kesehatan. THM terbukti bersifat karsinogenik dan dapat merusak ginjal, hati, dan usus hewan pengerat. Penelitian terhadap tikus ini mewakili penelitian terhadap manusia. Senyawa THM telah terbukti bersifat karsinogen dan sangat berbahaya bagi kesehatan makhluk hidup.

 

CHLORINE DIOXIDE

Berbeda dengan chlorine, chlorine dioxide memiliki sifat yang lebih ramah lingkungan. Pada suhu kamar, chlorine dioxide berwujud gas berwarna hijau-kekuningan dan dapat menetralkan bau

Chlorine dioxide pertama kali ditemukan pada tahun 1811. Pada masa itu chlorine dioxide banyak digunakan dalam industri kertas dan pengolahan air. Karena keefektivitasannya, kini chlorine dioxide telah memiliki kegunaan yang beragam. Chlorine dioxide dapat digunakan di banyak industri seperti:

• Industri peternakan
• Industri makanan dan minuman
• Industri sayur dan buah
• Industri kertas
• Industri susu
• dan banyak industri lainnya.

 

Pada industri-industri tersebut, chlorine dioxide dapat digunakan sebagai:

• Disinfektan
• Pengolahan air minum
• Penghilang bau tidak sedap
• Pengontrol rasa pada air dan makanan
• Pembersihan luka
• dan lain-lain

 

Terdapat beberapa penelitian mengenai penggunaan chlorine dan chlorine dioxide pada konsentrasi yang sama. Dari penelitian tersebut didapatkan hasil sebagai berikut:

1. Chlorine dioxide memiliki tingkat selektivitas yang lebih tinggi.
2. Chlorine dioxide lebih efektif dibandingkan dengan chlorine 

 

Salah satu studi meneliti bahwa konsentrasi berbeda dimasukkan ke larutan yang mengandung bakteri E.Colli sebanyak 15.000 sel/mL pada pH 6,5 dan 8,5. Hasil penelitian tersebut sebagai berikut:

Diagram tersebut menunjukkan bahwa tingkat keefektivitasan chlorine menurun seiring dengan meningkatnya pH. Tidak seperti chlorine, chlorine dioxide dapat bekerja efektif dengan kisaran pH yang luas. Karena keefektivitasannya, pengolahan menggunakan chlorine dioxide tidak memakan biaya yang begitu besar. Dapat dibandingkan dengan chlorine yang membutuhkan dosis yang tinggi.

 

Pada umumnya chlorine dioxide yang kita gunakan terbentuk dari reaksi antara:

1. Sodium chlorite dengan chlorine dengan reaksi sebagai berikut:

Cl2 + 2 NaClO2→ 2 ClO2 + 2 NaCl

2. Sodium hypochlorite dengan hydrochloric acid dengan reaksi sebagai berikut:

HCl + NaOCl + 2NaClO2 ‐> 2ClO2 + 2NaCl + NaOH

 

Chlorine dioxide tidak berbahaya dan tidak menyebabkan iritasi pada organ tubuh. Hal ini memungkinkan karena chlorine dioxide tidak bereaksi dengan amonia dan zat organik lain dalam air. Reaksi antara chlorine dioxide dengan senyawa manapun tidak akan menghasilkan THM. Hal inilah yang membuat chlorine dioxide tidak bersifat karsinogenik. Penggunaan chlorine dioxide pada dosis yang sesuai aman untuk digunakan.

 

Berikut adalah tabel perbandingan antara chlorine dan chlorine dioxide.

CHARACTER	CHLORINE DIOXIDE	CHLORINE
Appearance	A yellow to reddish gas at room temperature and pressure	A pale yellow-green gas at room temperature and pressure
Odor	neutralizes odors	Has a pungent, irritating odor
Speed of kill	Immediate	Moderate
Effectiveness	Excellent	Poor
Possibility of residue	Leaves no residue	Moderate risk
Impact on workers	Light	Extreme
Water solubility	HIgh	Poor
Resistance to organic	Good	Poor
pH range	No effect	Acidic
Toxicity	No	Yes