PENGARUH PENIPISAN LAPISAN OZON TERHADAP KESEHATAN MANUSIA

PENGARUH PENIPISAN LAPISAN OZON TERHADAP KESEHATAN MANUSIA 

BAB I

PENDAHULUAN

Elemen-elemen yang membentuk atmosfir Bumi sangat penting artinya bagi kita semua. Keseimbangan gas-gas di atmosfir telah berubah akhir-akhir ini akibat dari aktivitas manusia. Berdasarkan hasil penelitian ilmuwan, lapisan ozon yang menjadi pelindung bumi dari radiasi UV-B ini semakin menipis. Indikasi kerusakan lapisan ozon pertama kali ditemukan sekitar tiga setengah dekade yang lalu oleh tim peneliti Inggris, British Antarctic Survey (BAS), di benua Antartika. Beberapa tahun kemudian hasil pantauan menyimpulkan kerusakan ozon di lapisan stratosfer menjadi begitu parah. Lapisan ozon melindungi kehidupan di bumi dari radiasi ultraviolet matahari. Namun, semakin membesarnya lubang ozon di kawasan kutub bumi akhir-akhir ini sungguh mengkhawatirkan. Bila hal tersebut tidak diantisipasi, bisa menimbulkan bencana lingkungan yang luar biasa.

Pada awal tahun 1980-an, para peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya ozon secara periodik di atas benua tersebut. Keadaan yang dinamakan lubang ozon (suatu area ozon tipis pada lapisan ozon) ini, terbentuk pada musim semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali. Studi- studi yang dilakukan dengan balon pada ketinggian tinggi dan satelit-satelit cuaca menunjukan bahwa persentase ozon secara keseluruhan di Antartika sebenarnya terus menurun. Penerbangan yang dilakukan untuk meneliti hal ini juga memberikan hasil yang sama.

Gas chlofluorocarbons (CFCs) disebut juga sebagai gas yang menyebabkan terjadinya penipisan lapisan ozon ini. Ozon tercipta jika radiasi yang berasal dari matahari bertemu dengan oksigen di dalam atmosfer. Penipisan lapisan ozon ini berdampak bagi kehidupan di bumi, seperti kesehatan manusia, ekosistem laut, terhadap tumbuhan, siklus biogeokimia, dan terhadap bahan lainya. Akan tetapi, dalam makalah ini lebih terhadap kesehatan manusia. Pada umumnya dampak yang ditimbulkan oleh penipisan ozon adalah buruk (negative). Oleh karena itu penpisan lapisan ozon perlu mendapat perhatian yang lebih demi menjaga Sumber Daya Manusia (SDM).

Rumusan masalah yang dikemukakan adalah:

1.3.  Manfaat dan Tujuan Penulisan

A. Manfaat

Manfaat yang diperoleh dari penulisan paper ini adalah dapat memperoleh pengetahuan tentang hal-hal yang berkaitan dengan lapisan ozon termasuk pengaruh yang ditimbulkan akibat menipisnya lapisan ozon. Selian itu, mengetahui peralatan-peralatan yang menggunakan atau menghasilkan bahan-bahan kimia yang menjadi penyebab menipisnya lapisan ozon sehingga pembaca dapat mengurangi pemakaian bahan-bahan tersebut.

B. Tujuanpun tujuan dari penulisan makalah ini adalah:

1. Untuk mengetahui proses penipisan lapisan ozon

2. Untuk mengetahui pengaruh penipisan lapisan ozon bagi kesehatan manusia.

3. untuk mengetahui cara mengatasi penipisan lapisan ozon.

D. Metode Penulisan

Dalam penulisan paper ini, penulis menggunakan metode studi kepustakaan dan mendownload materi-materi dari alamat website

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Lapisan Ozon dan Proses Pembentukannya

          Kata ozon berasal dari bahasa Yunani: ozein yang berarti berbau. Ozon memiliki bau yang sangat kuat sehingga keberadaannya mudah diketahui walaupun dalam konsentrasi yang rendah. Ozon adalah gas yang secara alami terdapat di dalam atmosfir. Masing-masing molekul ozon terdiri dari tiga buah atom oksigen dan dinyatakan sebagai O₃. Sebagian besar ozon (sekitar 90%) dijumpai di stratosfir, sebuah lapisan yang terletak pada ketinggian sekitar 10-16 kilometer di atas permukaan bumi. Di daerah tropis lapisan stratosfir memiliki ketinggian 16 kilometer, sedangkan di daerah kutub 10 kilometer. Tempat berkumpulnya ozon di stratosfir biasanya dikenal dengan istilah lapisan ozon. Ozon juga terdapat di lapisan troposfir (10%), yaitu wilayah atmosfir yang paling dekat dengan permukaan bumi yang terletak diantara permukaan bumi dengan lapisan stratosfir.

          Pada tahun 1839 seorang ilmuan dari Jerman, Christian Friedrich Schonbein menemukan ozon di laboratorium. Keberadaan ozon di atmosfir kemudian ditemukan menggunakan metoda pengukuran secara kimiawi dan optis. Ozon cepat bereaksi dengan berbagai bahan kimia dan dalam konsentrasi yang sangat banyak bersifat mudah meledak (explosive). Pembuatan ozon  dilakukan dengan melepaskan muatan listrik (electrical discharges). Pada umumnya digunakan dalam proses industri seperti pemurnian udara dan air, pemutihan tekstil, produk-produk makanan dan salah satu unsur pembentuk Plastik.

          Ozon terbentuk di atmosfir melalui beberapa langkah proses kimia yang memerlukan bantuan sinar matahari. Di lapisan stratosfir, proses pembentukan ozon dimulai dengan pecahnya molekul oksigen (O₂) oleh radiasi ultraviolet dari matahari. Pada atmosfir bawah (troposfir), ozon terbentuk melalui serangkaian reaksi kimia yang berbeda dan melibatkan gas-gas yang mengandung hidrokarbon dan nitrogen.

          Ozon stratosfir secara alami terbentuk melalui reaksi kimia yang melibatkan radiasi ultraviolet matahari dan molekul oksigen yang tersedia di atmosfir. Sinar matahari memecah molekul oksigen (O₂) menghasilkan dua atom oksigen (2O). Kemudian masing-masing atom oksigen tersebut bereaksi dengan sebuah molekul oksigen menghasilkan molekul ozon (O₃). Reaksi tersebut terjadi terus menerus karena keberadaan radiasi ultraviolet matahari di stratosfir. Akibatnya, produksi ozon terbesar terjadi di stratosfir tropis.

Reaksi destruksi/perusakan ozon dan terbentuknya O₂ dapat berlangsung melalui dua jalan :

O₂ + O₂ → 2O₂

O₃ + O₃ → 3O₂

Reaksi ini dihasilkan melalui reaksi yang kompleks dengan katalis gas dan radikal, seperti atom Cl, NO, OH. Reaksi OH dapat terbentuk oleh perusakan uap H2O, gas buangan dari pesawat supersonik. Radikal Cl dapat berasal dari chloroflurocarbon (CFCl atau CFC- I I dan CF2Cl atau CFC-12 ) yang banyak digunakan pada pendingin (refrigerator) dan bahan bakar (propelan).

          Dekat permukaan bumi, ozon juga diproduksi melalui reaksi kimia yang melibatkan gas-gas alami maupun gas-gas pencemar lainnya. Produksi ozon troposfir utamanya melibatkan gas-gas hidrokarbon dan nitrogen oksida serta sinar matahari. Pemakaian bahan bakar fosil merupakan sumber utama produksi ozon troposfir yang berasal dari gas-gas pencemar. Produksi ozon permukaan tidak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kelimpahan ozon stratosfir. Jumlah ozon permukaan terlalu sedikit dan memindahkan ozon permukaan ke stratosfir tidak cukup efektif.  

2.2. Fungsi Lapisan Ozon Bagi Kehidupan di Bumi

Ozon di stratosfir menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet matahari yang sangat berbahaya. Oleh karena peran inilah maka ozon stratosfir sering kali di sebut sebagai good ozone. Sebaliknya, ozon troposfir yang terbentuk akibat pencemaran disebut bad ozone karena dapat membahayakan kehidupan manusia, tanaman dan hewan.

Semua molekul ozon secara kimiawi sama, yaitu terdiri dari tiga atom oksigen. Akan tetapi ozon di stratosfir memiliki fungsi lingkungan yang sangat berbeda dengan ozon troposfir. Ozon stratosfir baik bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya karena dapat menyerap radiasi ultraviolet (UV-B) yang berasal dari matahari. Apabila tidak diserap oleh molekul ozon stratosfir, maka UV-B akan sampai ke permukaan bumi dalam jumlah yang membahayakan kehidupan. Pemaparan yang berlebihan terhadap radiasi UV-B juga dapat merusak kehidupan tumbuhan di darat, organisme bersel tunggal, dan ekosistem perairan. Penyerapan radiasi UV-B oleh ozon merupakan sumber panas di stratosfir. Hal ini membantu memelihara kondisi di stratosfir sebagai kawasan yang stabil dimana suhu udara meningkat dengan ketinggian. Oleh karena itu ozon memainkan peran kunci dalam mengendalikan struktur suhu di atmosfir bumi.

Ozon juga terbentuk di dekat permukaan bumi melalui proses reaksi kimia alami sebagai akibat keberadaan gas-gas pencemar buatan manusia. Peningkatan konsentrasi ozon di troposfir dapat menyebabkan pemanasan permukaan bumi. Sumber utama pencemaran udara adalah pembakaran bahan bakar fosil dan aktifitas industri. Mengurangi emisi pencemar udara berarti dapat mengurangi konsentrasi ozon troposfir .

2.3. Fenomena Penipisan Lapisan Ozon

Para ilmuwan mempelajari perusakan ozon melalui berbagai penelitian di laboratorium, model-model komputer, dan observasi langsung di stratosfir. Melalui penelitian di laboratorium, para ilmuwan mampu menemukan dan mengevaluasi terjadinya reaksi-reaksi kimia yang juga terjadi di stratosfir. Reaksi kimia antara dua gas mengikuti hukum-hukum fisika. Beberapa dari rekasi-reaksi kimia tersebut terjadi di permukaan partikel-partikel yang terbentuk di stratosfir. Berbagai reaksi yang melibatkan berbagai macam molekul seperti klorin, bromin, florin, dan iodin dan gas-gas lain yang ada di atmosfir seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen telah banyak diteliti orang. Penelitian tersebut menjelaskan bahwa terdapat beberapa reaksi yang melibatkan klorin dan bromin yang secara langsung atau tidak langsung menyebabkan kerusakan ozon di atmosfir.

Dengan menggunakan model-model komputer, para ilmuwan dapat meneliti keseluruhan pengaruh dari berbagai reaksi dalam kondisi kimiawi dan fisik seperti yang terjadi di stratosfir. Model-model tersebut termasuk angin, suhu udara, dan perubahan sinar matahari harian dan musiman. Melalui analisis seperti itu, para peneliti telah menunjukkan bahwa klorin dan bromin dapat bereaksi dalam siklus katalitik dimana satu atom klorin atau bromin dapat merusak banyak sekali molekul ozon. Para ilmuwan menggunakan hasil dari model tersebut untuk dibandingkan dengan hasil observasi waktu sebelumnya untuk menguji pemahaman kita terhadap atmosfir dan untuk mengevaluasi pentingnya berbagai reaksi baru yang ditemukan di laboratorium. Model-model komputer juga memungkinkan para peneliti untuk memprediksi keadaan yang akan datang dengan mengganti kondisi atmosfir dan parameter-parameter lainnya.

Akan tetapi belakangan diketahui bahwa telah terjadi penipisan lapisan ozon yang tidak alami. Sejak dekade yang lalu ozon di atas Antarti k a telah semakin menipis pada musim semi secara tidak alami. Para peneliti menemukan bahwa penipisan tersebut sebagai akibat langsung dari pelepasan chlorofluorocarbon (CFC) oleh manusia ke atmosfir. Selama ini CFC secara luas digunakan sebagai zat pendorong (propellant) pada produk-produk aerosol (spray) dan sebagai media pendingin (coolant) pada alat-alat pendingin (refrigerator). Begitu terlepas ke udara maka zat kimia yang stabil ini tidak bisa terurai ketika berada di lapisan atmosfir bawah dan butuh satu dekade untuk bermigrasi ke lapisan stratosfir. Begitu mencapai stratosfir, maka molekul-molekul CFC yang biasanya stabil karena terpapar langsung terhadap radiasi UV akan terurai menjadi atom-atom yang reaktif. Atom-atom reaktif tersebut selanjutnya bereaksi dengan ozon menghasilkan senyawa baru. Sayangnya senyawa baru tersebut tidak stabil dan terus-menerus bereaksi merusak ozon. Satu atom klorin dapat merusak ribuan molekul ozon sebelum akhirnya terikat menjadi senyawa yang stabil.

Rata-rata kerusakan ozon total yang disebabkan oleh gas-gas reaktif tersebut diperkirakan kecil di daerah tropis dan meningkat hingga 10% di lintang menengah (daerah sub tropis). Di kawasan kutub, kehadiran awan-awan stratosfir kutub meningkatkan kelimpahan gas halogen yang paling reaktif. Hal ini menyebabkan kerusakan ozon terjadi lebih parah di kawasan kutub terutama pada musim dingin dan semi. Dalam kurun waktu yang relatif panjang , udara di stratosfir bergerak kembali ke troposfir, membawa gas halogen yang reaktif. Gas-gas tersebut kemudian hilang dari atmosfir oleh hujan dan salju dan terkubur di bumi. Proses ini mengakhiri kerusakan ozon oleh atom-atom klorin dan bromin yang awalnya dilepas ke atmosfir dalam bentuk molekul-molekul gas halogen.

Gas halogen yang umurnya pendek mengalami konversi kimiawi secara signifikan di troposfir menghasilkan gas halogen reaktif dan senyawa lainnya. Molekul-molekul gas yang tidak dikonversi terakumulasi di troposfir dan kemudian bergerak naik ke stratosfir. Hanya sebagian kecil gas halogen reaktif yang diproduksi di troposfir yang bergerak naik ke stratosfir karena sebagian besar larut dalam air hujan. Contoh penting gas-gas yang bisa hilang di troposfir adalah HCFC, yang digunakan bahan pengganti BPO, bromoform, dan gas-gas yang mengandung iodine.

2.4. Pengaruh Penipisan Lapisan Ozon pada Manusia

          Matahari menghasilkan radiasi yang mencapai permukaan bumi. Radiasi matahari tersusun dari sinar inframerah dan cahaya tampak, serta sinar ultraviolet dalam radius A dan B (UVA dan UVB). Untunglah, atmosfer menyerap berkas sinar kosmis, berkas sinar gamma, dan berkas sinar X yang dihasilkan matahari. Selain itu, lapisan ozon di atmosfer juga menghambat radiasi ultraviolet C (UVC) dan menyaring sebagian besar UVA dan UVB.

Dilihat dari segi spektrum panjang gelombang, Sinar UV terbagi dalam :

• UV V = 100-190 nm

radiasi sinar UV ini hanya ada di ruang hampa udara.

• UV C = 190-280 nm

Radiasi UV dari sinar matahari yang tertahan di atmosfir.

• UV B = 280-315 nm

Sinar UV ini tidak tampak, sedangkan gelombang pada sinar tampak adalah 380-780 nm, yang berwarna ungu-kemerahan.

Seluruh sinar matahari sebenarnya mengandung UV-B, sekalipun dalam kondisi ozon yang natural. Dengan demikian penting bagi kita untuk selalu membatasi paparan langsung terhadap sinar matahari. Namun demikian, penipisan lapisan ozon akan meningkatkan jumlah radiasi UV-B dan akan meningkatkan resiko terhadap kesehatan manusia. Radiasi UV-B yang berasal dari matahari (dengan panjang gelombang 280- 315 nanometer) sebagian besar diserap oleh lapisan ozon. Akibatnya jumlah radiasi UV-B yang mencapai permukaan bumi menjadi sangat berkurang. Sedangkan radiasi UV-A (315- 400- nm) tidak diserap oleh lapisan ozon.

Berkurangnya konsentrasi ozon menyebabkan permukaan bumi akan lebih terbuka terhadap radiasi UV-B yang mempunyai gelombang pendek sehingga akan merusak kehidupan. Pancaran radiasi UV-B yang merupakan bagian dari sinar matahari sebenarnya tidak berubah, namun semakin berkurangnya ozon maka berkurang pula perlindungan sehingga lebih banyak lagi radiasi UV-B yang bisa mencapai permukaan Bumi. Untuk setiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan terjadi kenaikkan radiasi UV sebesar 20 persen.

Radiasi ultraviolet menimbulkan dampak pada manusia, hewan, tanaman dan bahan-bahan bangunan. Hasil studi laboratorium dan epidemiologis menunjukkan bahwa UV-B menyebabkan kanker kulit nonmelanoma dan merupakan peran utama dalam perkembangan malignant melanoma. Radiasi ultraviolet atau UV dapat menyebabkan kerusakan kulit secara permanen termasuk kanker kulit bahkan dapat menyebabkan kematian. Radiasi ultraviolet (UV) dapat merusak sel-sel yang hidup khususnya sel kulit sehingga kulit terbakar, timbul noda-noda cokelat dan penebalan serta keringnya kulit. Hal ini gejala dari kanker melanoma. Radiasi UV dapat merusak DNA, menekan kekebalan tubuh, dan mengaktifkan bahan kimia dalam tubuh yang bisa menimbulkan kanker. Efek negatif lainnya pada kulit adalah penuaan dini. Bahkan belakangan diketahui bahwa radiasi UVA menembus kulit lebih dalam daripada UVB, sehingga dapat menyebabkan kanker kulit, dan bisa jadi menekan sistem kekebalan tubuh. Radiasi UV-A, yang tidak terserap oleh ozon, dapat menyebabkan penuaan kulit secara prematur. Berat atau ringannya penyakit yang ditimbulkan bergantung pada panjang gelombang dari paparan sinar UV.

Selain UV-B juga dapat menyebabkan kerusakan mata terutama menyebabkan katarak dan Macula-Degeneration. Hal ini terlihat dari kondisi 'tajam penglihatan' (visus) mata. Jika sering terkena radiasi matahari menyebabkan visus maka semakin memburuk. Ketika mata kita sinari dengan lampu senter maka terdapat warna putih susu pada mata. Jika tidak ditanggulangi secara benar, katarak dapat menyebabkan kebutaan permanan.

Selain itu, radiasi sinar UV juga dapat menurunkan kekebalan tubuh manusia sehingga lebih mudah terserang penyakit. Demikian juga vaksinasi terhadap sejumlah penyakit akan menjadi kurang berhasil.

Dengan lebih banyak radiasi gelombang pendek UV-B maka akan memicu reaksi kimiawi di atmosfer bawah, yang dapat mengakibatkan penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun seperti ozon. Ozon yang dihasilkan dari gas-gas pencemar berbahaya bagi kehidupan. Paparan ozon berlebih pada manusia dapat mengurangi kapasitas paru-paru dan dapat menyebabkan dada sakit, iritasi tenggorokan, batuk dan memperburuk kondisi kesehatan yang berhubungan dengan jantung dan paru-paru. Dampak ini akan semakin buruk bila kerusakan lapisan ozon terus berlangsung.

2.5. Cara mengatasi Penipisan Lapisan Ozon

Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi penipisan lapisan Ozon, yaitu :

Mengatasi penipisan ozon bukan hanya tugas dari pemerintah dan meteri lingkungan, tetapi merupakan tugas dan kewajiban setiap orang. Akan tetapi, pemerintah sebagai pengatur system kenegaraan hendaknya memberikan contoh yang baik. Ada baiknya dilakukan penyuluhan mengenai penipisan lapisan ozon serta dampaknya bagi kehidupan. Kemudian menggunakan cara persuasif (ajakan) dan memberdayakan masyarakat membentuk persepsi positif dalam rangka menghilangkan pertentangan dan memotivasi seluruh komponen bangsa ikut aktif mengurangi tingkat emisi. Namun hal yang paling penting dari itu semua adalah kesadaran manusia itu sendiri.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Dari penjelasan di atas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Ozon adalah suatu bentuk oksigen. Ozon tercipta jika radiasi yang berasal dari matahari bertemu dengan oksigen di dalam atmosfer.

2. Lapisan ozon menyerap sebagian besar dari radiasi ultraungu dari matahari yang mencapai bumi.

3. Pada radiasi fotokimia, pembentukan ozon diperlukan radiasi ultra violet dengan panjang gelombang kurang dari 175nm. Sedangkan untuk perusakan ozon diperlukan sinar ultra violet sekitar 240-300 nm

4. lapisan ozon di stratosfer berawal dari adanya emisi molekul gas yang mengandung klor dan brom yang dihasilkan dari berbagai aktifitas manusia dan proses alamiah

6. Penipisan lapisan ozon akan menimbulkan efek pada kesehatan manusia, seperti peningkatan penyakit kanker kulit, katarak, dan akan melemahkan sistem imunisasi badan.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Ozon

http://www.antaranews.com/view/?i=1231940061&c=ART&s=

http://www.ozon-indonesia.org/

http://www.perpustakaan.lapan.go.id/jurnal/index.php/berita_dirgantara/article/viewFile/704/622

RANGKAIAN FILTER

Rangkaian Filter

            Rangkaian filter adalah suatu rangkaian listrik yang di design untuk meneruskan atau menahan sinyal pada daerah frekuensi tertentu  untuk memperbolehkan suatu frekuensi pada rentang tertentu memiliki nilai redaman (atenuasi) yang kecil (disebut sebagai ’Pass Band’), sedangkan pada rentang frekuensi lainnya memiliki nilai redaman yang sangat besar (disebut sebagai ’Attenuation Band’ atau ’Stop Band’).

            Sebuah rangkaian filter bisa terdiri hanya dari komponen-komponen pasif dan biasa disebut sebagai rangkaian filter pasif (Passive Filter Network). Ada juga rangkaian filter yang menggunakan komponen-komponen aktif dan biasa disebut sebagai rangkaian filter aktif (Active Filter Network).

 Ada beberapa jenis filter, yakni:

·         Berdasarkan sifat penguatannya, filter bisa diklasifikasikan :

o    Filter aktif :

1.      Komponen penyusunnya : ohm-Amp,kapasitor,dan resistor.

2.      Keuntungannya : ukurannya yang lebih kecil, ringan, lebih murah, dan lebih fleksibel dalam perancangannya.

3.      Kekurangan : kebutuhan catu daya eksternal,lebih sensitif terhadap perubahan lingkungan,dan frekuensi kerja yang sangat dipengaruhi oleh karakteristik komponen aktifnya.

o    Filter pasif :

1.      Komponen penyusunnya : induktor,kapasitor,dan resistor.

2.      Kelebihan : dapat dipergunakan untuk frekuensi tinggi.

3.      Kekurangan : dimensi lebih besar daripada filter aktif.

·         Berdasarkan daerah frekuensi yang dilewatkan, filter analog dibagi menjadi:

1.      LPF (Low Pass Filter)

2.      BPF (Band Pass Filter)

3.      HPF (High Pass Filter)

4.      BSF/BRF (Band Stop Filter/Band Reject Filter)

·     Berdasarkan bentuk respon frekuensi terhadap gain:

1.      Filter Bessel (Maximally Flat Time Delay)

2.      Filter Cauer (Eliptic)

3.      Filter Butterworth (Maximally Flat)

4.      Filter Chepyshev (Tchebycheff)

Filter-filter tersebut merupakan dasar untuk mendesain bermacam-macam kegunaan yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari yaitu :equalizer,crossover, dan lain-lain.

            Filter aktif disukai karena banyak keuntungannya dibanding filter pasif. Terutama karena murahnya harga Op-Amp sebagai komponen utama dari rangkaian filter aktif. Rangkaian filter aktif tersebut bisa berupa Low Pass Filter , High Pass Filter, Band Pass Filter dan Band Stop Filter.

1.  Low Pass Filter Aktif

            Low pass filter (LPF) berfungsi meneruskan sinyal input yang frekuensinya berada dibawah frekuensi tertentu, diatas frekuensi tersebut (frekuensi cut off) sinyal akan diredam (FcoL). Low pass filter merupakan rangkaian filter yang memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di bawah frekuensi cut-off (-3dB ) yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di atas frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhana-nya, hanya frekuensi rendah saja yang dapat melewati rangkaian filter ini.

            Jumlah aktual redaman untuk setiap frekuensi bervariasi dari filter untuk menyaring.  Kadang-kadang disebut cut-tinggi filter, atau dipotong treble filter bila digunakan dalam aplikasi audio.  A low-pass filter adalah kebalikan dari yang tinggi-pass filter, dan band-pass filter adalah kombinasi dari lulus-rendah dan yang tinggi-pass. Konsep low-pass filter ada dalam berbagai bentuk, termasuk sirkuit elektronik (seperti desis filter yang digunakan dalam audio), algoritma digital untuk set smoothing data, hambatan akustik, kabur gambar, dan sebagainya.

            Rangkaian low pass filter dapat dibangun menggunakan dua jenis rangkaian dasar, yakni rangkaian low pass filter induktif dan rangkaian low pass filter kapasitif. Untuk rangkaian low pass filter induktif, rangkaian terdiri dari induktor (L1) dan beban (R1), seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini.

            Kurva keluaran hasil simulasi elektronika dari rangkaian low pass filter induktif di bawah diketahui bahwa frekuensi di atas frekuensi cut-off (-3dB) yakni di atas 32,94 Hz, mengalami atenuasi (redaman) yang sangat besar. Perlu diketahui bahwa reaktansi induktor meningkat seiring meningkat-nya frekuensi. Reaktansi yang semakin besar menyebabkan frekuensi tinggi tidak dapat melewati induktor untuk dapat mengalir ke beban.

            Persamaan untuk menghitung frekuensi cut-off pada rangkaian low pass filter induktif adalah sebagai berikut:

Keterangan:
Fc = Frekuensi cut-off (Hz)
RLoad = Resistansi (tahanan) beban (Ohm)
L = Induktansi (Henry/H)
p = 3,14

            Jika rangkaian low pass filter induktif dibangun menggunakan sebuah induktor dan beban, lain hal-nya dengan rangkaian low pass filter kapasitif. Rangkaian low pass filter kapasitif dibangun menggunakan dua komponen utama yakni resistor (R1) dan kapasitor (C1). Berikut ini diperlihatkan gambar rangkaian dan kurva keluaran low pass filter kapasitif hasil simulasi elektronika.

            Kapasitor (C1) pada rangkaian low pass filter akan memiliki reaktansi yang semakin rendah ketika frekuensi meninggi. Hal ini menyebabkan frekuensi yang berada di atas frekuensi cut-off langsung mengalir (bypass) ke ground, sedangkan frekuensi yang berada di bawah frekuensi cut-off akan mengalir ke beban (RLoad).

            Persamaan untuk menghitung frekuensi cut-off pada rangkaian low pass filter kapasitif adalah sebagai berikut:

Keterangan:
Fc = Frekuensi cut-off (Hz)
R1 = Resistansi (Ohm)
C1 = Kapasitansi (Farad/F)
p = 3,14

2.      Rangkaian High Pass Filter

            High pass filter merupakan kebalikan dari low pass filter yakni rangkaian filter yang memberikan redaman sangat kecil pada frekuensi di atas frekuensi cut-off (-3dB ) yang telah ditentukan, sedangkan frekuensi di bawah frekuensi cut-off akan mendapatkan redaman yang sangat besar. Lebih sederhana-nya, hanya frekuensi tinggi saja yang dapat melewati rangkaian filter ini. High pass filter (HPF) berfungsi meneruskan sinyal di atas frekuensi cut off sedangkan yang berada dibawah frekuensi cut off diredam (FcoH).

            Seperti rangkaian low pass filter, high pass filter juga dapat dibangun menggunakan dua jenis rangkaian dasar, yakni rangkaian high pass filter induktif dan kapasitif. Untuk rangkaian high pass filter induktif, rangkaian terdiri dari resistor (R1), induktor (L1) dan beban, seperti diperlihatkan pada gambar berikut ini.

            Induktor akan memiliki reaktansi yang rendah ketika frekuensi juga rendah. Hal ini menyebabkan frekuensi rendah (di bawah frekuensi cut-off) akan mengalir (bypass) ke ground melalui induktor, sedangkan frekuensi tinggi (di atas frekuensi cut-off) akan terus mengalir ke beban.

            High pass filter adalah jenis filter yang melewatkan frekuensi tinggi, tetapi mengurangi amplitudo frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi cutoff.Nilai-nilai pengurangan untuk frekuensi berbeda-beda untuk tiap-tiap filter ini .Terkadang filter ini disebut low cut filter, bass cut filter atau rumble filter yang juga sering digunakan dalam aplikasi audio.High pass filter adalah lawan dari low pass filter, dan band pass filter adalah kombinasi dari high pass filter dan low pass filter.

            Filter ini sangat berguna sebagai filter yang dapat memblokir component frekuensi rendah yang tidak diinginkan dari sebuah sinyal komplek saat melewati frekuensi tertinggi.
High pass filter yang paling simple terdiri dari kapasitor yang terhubung secara pararel dengan resistor, dimana reistansi dikali dengan kapasitor (RXC) adalah time constant (τ).

            Persamaan untuk menghitung frekuensi cut-off pada rangkaian high pass filter induktif adalah sebagai berikut:

            Untuk rangkaian high pass filter kapasitif dibangun oleh sebuah kapasitor yang disusun seri terhadapbeban.

            Persamaan untuk menghitung frekuensi cut-off pada rangkaian high pass filter kapasitif sama seperti yang digunakan pada rangkaian low pass filter kapasitif yakni:

3.      Rangkaian Band Pass Filter

            Band pass filter merupakan rangkaian filter yang hanya memperbolehkan frekuensi dengan rentang (band) tertentu untuk dapat melewati-nya, dengan memberi redaman yang sangat besar pada frekuensi yang terlalu tinggi dan terlalu rendah. Pada dasarnya rangkaian band pass filter dibangun oleh low pass filter dan high pass filter yang disusun secara seri, sehingga rangkaian band pass filter memiliki dua frekuensi cut-off (fcH dan fcL). Band pass filter (BPF) berfungsi meneruskan sinyal input yang berada diantara dua frekuensi tertentu saja.

            Tapis pelewat rendah atau tapis lolos rendah (bahasa Inggris: low-pass filter) digunakan untuk meneruskan sinyal berfrekuensi rendah dan meredam sinyal berfrekuensi tinggi. Sinyal dapat berupa sinyal listrik seperti perubahan tegangan maupun data-data digital seperti citra dan suara. Untuk sinyal listrik, low-pass filter direalisasikan dengan meletakkan kumparan secara seri dengan sumber sinyal atau dengan meletakkan kapasitor secara paralel dengan sumber sinyal.

            Untuk sinyal berupa data-data digital dapat difilter dengan melakukan operasi matematika seperti konvolusi. Finite impulse response (FIR) dan Infinite impulse response (IIR) adalah algoritma untuk memfilter sinyal digital. Contoh aplikasi low-pass filter pada sinyal digital adalah memperhalus gambar dengan Gaussian blur.

            Pada rangkaian band pass filter di atas, R1 dan C1 bertindak sebagai low pass filter. C2 dan RLoad bertindak sebagai high pass filter. Hasil simulasi elektronika memperlihatkan kurva keluaran dari rangkaian band pass filter, dimana fcH = 194,19 Hz dan fcL = 13,02 Hz, sehingga bandwidth rangkaian adalah:

• Bw = fcH – fcL 
• Bw = 194,19 – 13,02 
• Bw = 181,17 Hz.

            Sama hal-nya seperti low pass dan high pass filter, band pass filter dapat dibangun menggunakan induktor.

            Walau pada rangkaian di atas urutan penempatan high pass filter (R1 dan L1) di urutan pertama dan diikuti oleh low pass filter (L2 dan R2), hal ini tidak mempengaruhi performa rangkaian.

            Pada rangkaian band pass filter terdapat ‘frekuensi tengah’ atau ‘frekuensi resonansi’, dimana frekuensi tengah ini merupakan titik puncak penguatan (gain) keluaran diantara fcL dan fcH. Frekuensi tengah ini dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

Dimana:
fr = Frekuensi tengah (Hz)
fcH = frekuensi cut-off tinggi (Hz)
fcL = frekuensi cut-off rendah (Hz)

Contoh aplikasi penggunaan rangkaian pasif low pass, high pass dan band pass filter adalah pada rangkaian crossover sistem audio.

            Penggunaan rangkaian filter pada crossover adalah untuk mendistribusikan daya sinyal audio secara efisien kepada masing-masing loudspeaker sesuai alokasi frekuensi-nya.

4. Rangkaian Band Stop Filter

            Biasa dikenal juga sebagai rangkaian Band-Elimination, Band-Reject, atau Notch Filter. Rangkaian filter ini merupakan kebalikan dari band pass filter, dimana frekuensi pada rentang tertentu diberikan redaman yang sangat besar (blocking) dan memperbolehkan frekuensi di bawah dan di atas rentang tersebut untuk melewati-nya. Band stop filter (BSF) atau band reject filter (BRF)adalah kebalikan dari band pass filter yaitu menghilangkan frekuensi yang ada diantara dua buah frekuensi tertentu.

            Rangkaian band stop filter juga disusun dari rangkaian low pass dan high pass filter, tetapi penyusunan-nya disusun secara paralel seperti tampak pada gambar berikut.

            Rangkaian band stop filter di atas juga dikenal sebagai “Twin-T” band stop filter, karena bentuk rangkaian-nya yang membentuk dua huruf ‘T”. Pada rangkaian di atas memiliki rasio perbandingan untuk menetapkan nilai pada masing-masing komponen-nya.

R1 = R2 = 2(R3)
C2 = C3 = 0,5(C1)

Berdasarkan pada rasio nilai komponen di atas, frekuensi stop (f_stop merupakan frekuensi yang mendapatkan redaman maksimum) dari rangkaian Twin-T filter dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

Berikut kurva keluaran hasil simulasi rangkaian band stop filter (Twin-T filter).

            Kurva keluaran di atas memperlihatkan karakteristik dari rangkaian band stop filter, dimana antara titik frekuensi cut-off low (fcL) dan frekuensi cut-off high (fcH) mengalami redaman yang sangat besar, sehingga frekuensi dalam rentang tersebut tidak dapat melewati rangkaian. Sama hal-nya seperti band pass filter, band stop filter juga memiliki bandwidth (Bw = fcH – fcL).

Kecuraman peredaman pada kurva frekuensi respon ditentukan oleh orde dari filter yang digunakan.

Orde 1 memiliki kecepatan redaman (Roll-off) 6 db/Oktav

Orde 2 memiliki kecepatan redaman (Roll-off) 12 db/Oktav

Orde 3 memiliki kecepatan redaman (Roll-off) 18 db/Oktav

Untuk mendapatkan orde yang lebih tinggi kita tinggal mengkaskade saja.