DAFTAR ISI
DAFTAR ISI... ii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Gambaran Umumnya...1
BAB II ISI... 2
2.1 SIFAT FISIK SULFUR...3
2.2 SIFAT KIMIA BELERANG...4
2.3 CARA MENDAPATKAN UNSUR TERSEBUT DARI SENYAWANYA..5
2.4 MANFAAT DALAM KEHIDUPAN...9
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Gambaran Umumnya
Belerang merupakan unsur kedua dalam kolom keenam belas dari tabel periodik. Hal ini diklasifikasikan sebagai nonlogam. Atom belerang memiliki 16 elektron dan 16 proton dengan 6 elektron valensi di kulit terluar. Belerang adalah unsur kesepuluh yang paling melimpah di alam semesta.Belerang dapat lebih dari 30 bentuk alotrop berbeda (struktur kristal). Ini adalah yang paling alotrop dari setiap elemen. Belerang ditemukan dalam meteorit. R.W. Wood mengusulkan bahwa terdapat simpanan belerang pada daerah gelap di kawah Aristarchus. Belerang terjadi secara alamiah di sekitar daerah pegunungan dan hutan tropis. Sulfir tersebar di alam sebagai pirit, galena, sinabar, stibnite, gipsum, garam epsom, selestit, barit dan lain-lain. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate. Ia adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino. Penggunaan komersilnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bubuk mesiu,korek api, insektisida dan fungisida. Belerang dikenal masyarakat (khususnya para petani) adalah sejenis bahan untuk digunakan pembasmi tikus. Dengan alat khusus, belerang diubah untuk menjadi asap yang dimasukkan pada lubang-lubang tikus di persawahan, sehingga tikus dibuatnya semaput. Manfaat belerang padahal cukup banyak khususnya untuk dunia industri.Belerang tidak larut dalam air. Ia juga bekerja sebagai insulator listrik yang baik.Ketika dibakar, belerang memancarkan api berwarna biru dan meleleh ke dalam cairan berwarna merah cair yang disebut lava. Hal ini juga bergabung dengan oksigen untuk membentuk gas beracun yang disebut sulfur dioksida (SO2).
BAB II ISI
Sulfur terdapat dalam bentuk sulfur anorganik, sulfur direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk diperairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati. Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO4). Perpindahan sulfat
terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lainDesulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfide dalam bentuk hydrogen sulfide (H2S) kemudian
H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan
sulfur dan oksigen. Sulfur dioksida menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrop seperti Thiobacillus.
Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO4 ). Kemudian tumbuhan tersebut dimakan hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan. Lalu hewan dan tumbuhan mati diuraikan menjadi gas H2S atau menjadi sulfat lagi.
Secara alami, belerang terkandung dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Ada juga yang gunung berapi dan sisa pembakaran minyak bumi dan batubara.
Adapun beberapa sifat-sifat sulfur tersebut yaitu:
2.1 SIFAT FISIK SULFUR
Sulfur atau belerang memiliki sifat fisika yaitu:
Simbol : S
Nomor atom : 16
Ar : 32,06 gr/mol
Keelektronegatifan : 2.58
Wujud : padatan
Warna : kuning
Titik leleh
Rombik : 112,80C
Monoklin : 1190C
Titik didih : 444,70C
Densitas (pada suhu 200C)
Rombik : 2,03
Monoklin : 1,96
Bilangan oksidasi : -2, +4, +6
Konfigurasi elektron : [Ne] 3s2 3p4
Sulfur terdapat secara luas di alam sebagai unsur, sebagai H2S dan SO2,
dalam bijih sulfida logam dan sebagai sufat seperti gipss dan anhidrit (CaSO4),
30% H2S. ini dapat dihilangkan melalui interaksi dengan SO2, yang diperoleh dari
pembakaran sulfur dalam udara. Dalam bentuk alami, belerang berbentuk kristal padat berwarna kuning.Meskipun belerang terkenal karena baunya yang mirip telur busuk, bau ini sebenarnya berasal dari gas hidrogen sulfida (H2S), bukan dari belerang murni.Belerang memiliki kristalografi kompleks. Tergantung pada kondisinya, alotrop belerang membentuk beberapa struktur kristal yang berbeda.Kehidupan di bumi mungkin terjadi karena kehadiran belerang yang berkontribusi pada pembentukan berbagai asam amino yang merupakan pembangun dasar kehidupan.
2.2 SIFAT KIMIA BELERANG SIFAT ATOM
Struktur kristal Orthorhombic
Bilanagan oksidasi -1,±2,4,6 (oksidasi asam kuat) Keelektronegatifan 2.58 (skala pauling)
Energi ionisasi Pertama 999.6 kJ/mol, Kedua:2252 Kj/mol, Ketiga:3357 Kj/mol
Jari-jari atom 100 pm
Jari-jari atom (terhitung) 88 pm Jari-jari kovalen 102 pm Jari-jari vander waals 180 pm
Belerang merupakan unsur khalkogen. Keelektronegativannya lebih rendah dari keelektronegativan oksigen, senyawa ini menunjukkan derajat ion yang lebih rendah dan kenaikan derajat kekovalenan ikatan dan akibatnya derajat ikatan hydrogennya menjadi lebih kecil. Unsur belerang mempunyai banyak alotrop seperti S2, S3, S6, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S18, dan selanjutnya yang menecerminkan kemampuan katenasi atom belerang. Elektronegativitas atom belerang = 2.58 (skala pauling) dan jari-jari atomnya = 100 pm.
belerang bertindak sebagai penerima elektron. Belerang mudah bereaksi dengan semua unsur kecuali emas, platinum dan gas mulia.
Reaksi-reaksi pada belerang, antara lain seperti berikut. a) Dengan logam
Belerang bereaksi lebih kuat dengan logam.
Contoh: Fe(s) + S(s) → FeS(s)
b) Reaksi dengan nonlogam
Belerang bereaksi dengan karbon panas membentuk karbon disulfida.
C(s) + S(s) → CS2(s)
c) Belerang bereaksi dengan oksigen membentuk oksida gas yaitu SO2 dan SO3.
d) Belerang bereaksi dengan halogen membentuk belerang monoklorida, dan belerang heksa fluorida.
e) Bila gas hidrogen dialirkan dalam bentuk gelembung-gelembung melalui belerang yang meleleh, maka akan terbentuk gas hidrogen sulfida.
H2(g) + S(s) → H2S(g)
2.3 CARA MENDAPATKAN UNSUR TERSEBUT DARI SENYAWANYA Siklus sulfur atau daur belerang adalah perubahan sulfur dari hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi. Sulfur di alam ditemukan dalam berbagai bentuk. Dalam tanah ditemukan dalam bentuk mineral, diudara dalam bentuk gas sulfur dioksida, dan dalam tubuh organisme sebagai penyusun protein.
Sulfida-sulfida logam terdapat dalam bebatuan plutonik, yaitu batuan yang membeku di dalam kerak bumi dan tidak mencapai ke permukaan bumi. Bebatuan plutonik ini apabila hancur dan mengalami pelapukan akan membebaskan sulfida ini melalui reaksi oksidasi dan menghasilkan sulfat (SO4-2) yang kemudian
mengalami presipitasi (pengendapan) dalam bentuk garam-garam sulfat yang larut atau tidak
Di atmosfer, terdapat hampir 0,05 ppm belerang dalam bentuk gas belerang dioksida (SO2) yang merupakan hasil emisi pembakaran bahan bakar
berbelerang seperti minyak bumi dan batubara yang banyak dihasilkan oleh asap kendaraan dan pabrik atau gas belerang dari gunung berapi semisal gunung arjuno di Jawa Timur. Gas SO2 tersebut kemudian terkena uap air hujan sehingga gas
tersebut berubah menjadi sulfat yang jatuh di tanah, sungai dan lautan. Dimana tanah yang mengandung banyak belerang adalah tanah berpasir dan tanah-tanah yang tinggi kandungan oksida Fe dan Al seperti mineral Pirit (FeS) dan rendah kandungan bahan organik. Sedangkan produksi sulfat melalui dekomposisi bahan organik berupa protein dan senyawa organik lainnya yang akan menghasilkan senyawa-senyawa sederhana berupa H2S dan sulfida (S2) yang jika
teroksidasi akan menjadi sulfat (SO4-2).
Tumbuhan kemudian menyerap sulfat (SO4-2) yang mengendap pada
tanah, sungai, dan lautan. Di dalam tubuh tumbuhan, sulfur digunakan sebagai bahan penyusun protein. Hewan dan manusia mendapatkan sulfur dengan jalan memakan tumbuhan yang juga dimanfaatkan sebagai energi cadangan berupa protein. Jika tumbuhan dan hewan mati, jasad renik (dekomposer) akan menguraikannya menjadi gas berbau busuk yakni H2S dan sulfida (S2).
Hidrogen sulfida (H2S) berasal dari penguraian hewan dan tumbuhan yang
mati oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Hidrogen sulfida hasil penguraian sebagian tetap berada dalam tanah dan sebagian lagi dilepaskan di udara dalam bentuk gas hidrogen sulfida. Gas hidrogen sulfida di udara kemudian bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur dioksida. Sedangkan hidrogen sulfida yang tertinggal di dalam tanah dengan bantuan bakteri akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida. Ion sulfat akan diserap kembali oleh tanaman sedangkan sulfur dioksida akan bereaksi dengan oksigen dan air membentuk asam sulfat (H2SO4) yang kemudian jatuh ke bumi dalam bentuk
hujan asam. Hujan asam juga dapat disebabkan oelh polusi udara seperti asap-asap pabrik, pembakaran kendaraan bermotor, dll. Hujan asam dapat menjadi penyebab korosi batu-batuan dan logam. H2SO4 yang jatuh kedalam
tanah oleh bakteri dipecah lagi menjadi ion sulfat yang kembali diserap oleh tumbuhan, tumbuhan di makan oleh hewan dan manusia, makhluk hidup mati diuraikan oleh bakteri menghasilkan sulfur kembali. Begitu seterusnya. Siklus sulfur atau daur belerang tidak akan pernah terhenti selama salah satu komponen penting seperti tumbuhan masih ada di permukaan bumi ini.
Dalam daur sulfur atau daur belerang, untuk merubah sulfur menjadi senyawa belerang lainnya setidaknya ada dua jenis proses yang terjadi. Yaitu melalui reaksi antara sulfur, oksigen, dan air serta oleh aktivitas mikroorganisme. Beberapa mikroorganisme yang berperan dalam siklus sulfur antara lain adalah bakteri Desulfomaculum dan bakteri Desulfibrioyang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan
oleh bakteri fotoautotrof anaerob (Chromatium) dan melepaskan sulfur serta oksigen. Kemudian sulfur dioksidasi yang terbentuk diubah menjadi sulfat oleh bakteri kemolititrof (Thiobacillus).
Dalam daur belerang mikroorganisme yang bertanggung jawab pada setiap proses transformasi adalah sebagai berikut.
1. H2Sà S à SO4 à bakteri sulfur tak berwarna, hijau, dan ungu.
2. SO4 à H2S à bakteri desulfovibrio dalam reaksi reduksi sulfat anaerobik.
4. Sulfur organik à SO4 + H2S à mikroorganisme heterotrofik aerobik dan
anaerobik.
Proses biologi terjadi ketika pembentukan sulfat melibatkan berbagai jenis mikroorganisme yang berperan sebagai dekomposer. Berikut adalah bakteri yang berperan dalam pembentukan sulfat.
1. H2S → S → SO4-2; bakteri fotoautotrof tak berwarna, hijau dan ungu.
2. SO4-2 → H2S (reduksi sulfat anaerobik);
bakteri Desulfovibrio danDesulfomaculum.
3. H2S → SO4-2 (Pengoksidasi sulfide aerobik); bakteri kemolitotrof :
bakteri Thiobacilli.
4. Senyawa Organik → SO4-2 + H2S, masing-masing mikroorganisme
heterotrof aerobik dan anaerobik
Proses kimia terjadi ketika sulfat mengendap di dalam permukaan tanah hasil dari pengoksidasian mineral sulfida (batuan plutonik), berikut adalah contoh persamaan reaksi pembentukan sulfat melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya mineral besi sulfida.
2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 SO42− + 4 H+
Proses kimia juga terjadi ketika gas SO2 terbentuk melalui pembakaran
hasil emisi pembakaran gas belerang atau aktivitas gunung berapi. Persamaan reaksinya:
Proses kimia juga terjadi ketika gas H2S terbentuk melalui aktivitas
biologis ketika bakteri mengurai bahan organik dalam keadaan tanpa oksigen (aktivitas anaerobik), seperti di rawa, dan saluran pembuangan kotoran. Gas ini juga muncul pada gas yang timbul dari aktivitas gunung berapi dan gas alam. Persamaan reaksinya:
1S -2(s) + 2H+ (g) → H 2S (g)
Proses kimia dan biologi juga terjadi ketika sulfida (S2), belerang dioksida
(SO2) dan (H2S) berubah menjadi SO4 atau sebaliknya dengan bantuan dari
dekomposer. Dimana didalam proses-proses tersebut juga terdapat reaksi-reaksi kimia.
1. H2S → S → SO4-2
2. SO4-2 → H2S
3. H2S → SO4-2
4. Senyawa Organik → SO4-2 + H2S
Adapun sumber lain dari sulfur yaitu:
Smber sulfur sangat banyak. Mineral ini bisa didapatkan dari daging merah, ikan, unggas, telur, susu, dan kacang-kacangan. Kuning telur adalah sumber yang baik untuk belerang. Ditemukan pula belerang pada bawang merah, bawang putih, kubic, kecambah, lobak, kangkung, selada, rumput laut, dan raspberry.
2.4 MANFAAT DALAM KEHIDUPAN
Dalam kehidupan, sulfur atau belerang berperan dalam:
a. Menstabilkan struktur protein. Ikatan sulfida sangat penting artinya untuk membentuk protein stabil.
Dengandemikian sulfur berperan dalam proses oksidasi-reduksi atau pernafasan jaringan.
c. Berperan dalam metabolisme energi dengan cara membentuk senyawa denganko-enzim A.
d. Sulfur berfungsi sebagai peredam racun. Gugus sulfur yang aktif bersenyawadengan racun itu sehingga menjadi senyawa yang tidak berbahaya, kemudian dikeluarkan melalui urin.
e. Membantu pembentukan butir hijau daun sehingga daun menjadi lebih hijau f. Menambah kandungan protein dan vitamin hasil panen.
g. Meningakatkan jumlah anakan yang di hasilkan (pada tanaman padi). h. Berperan penting pada proses pembulatan zat gula.
i. Memperbaiki warna,aroma, dan kelenturan daun tembakau (khusus pada te mbakau omprongan).
j. Memperbaiki aroma, mengurangi penyusutan selamapenyimpangan, memp erbesar umbi & bawang merah
k. Sulfur sangat berperan dalam pembentukan klorofil dan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan jamur. Sulfur juga membentuk senyawa minyak yang menghasilkan aroma seperti pada jenis bawang dan cabe. Pada tanaman kacang sulfur merangsang pembentukan bintil akar didalam tanah, sulfur berperan untuk menurunkan PH tanah alkali. Kegunaan sulfur sangat penting sebagai bagian dari empat asam amino. Zat ini berguna melakukan fungsi reaksi enzim dan sistesis protein. Hasilnya yaitu mendorong pembentukan kolagen pada jaringan ikat dan membantu produksi keratin untuk kulit, rambut, maupun kuku.Sebaga sistin dan metionin, sulfur membantu pembentukan hormon insulin. Hormon ini berguna untuk mengatur metabolisme karbohidrat, anti pembekuan darah, dan heparin. Dalam bentuk taurin, sulfur ditemukan pada asam empedu. Gunanya sebagai pendukung dalam proses pencernaan.
Sebagai terapi, sulfur dipakai untuk obat sakit kulit seperti eksim, dermatitis, dan psoriasis. Taurin dipakai sebagai pengobatan epilepsi dan meredakan gejala alergi.
Manfaat Umum Sulfur
1) Belerang dioksida (SO2) digunakan sebagai fungisida (anti jamur), fumiga
(anti serangga), dan dalam jumlah yang sangat kecil digunakan sebagai pengawet makanan.
2) Natrium tiosulfat pentahidrat (Na2S2O3.5H2O) digunakan dalam proses
pencucian film. Senyawa ini dikenal dengan merk hipo.
3) Asam sulfat (H2SO4) dipakai sebagai pelarut, pengisi aki, pembuatan garam
sulfat, pembuatan pupuk, pengolahan minyak, dan pewarnaan tekstil.
Manfaat Khusus Sulfur
1) Pembentukan asam amino dan pertumbuhan tunas serta membantu pembentukan bintil akar tanaman
2) Pertumbuhan anakan pada tanaman
3) Berperan dalam pembentukan klorofil serta meningkatkan ketahanan terhadap jamur
4) Pada beberapa jenis tanaman antara lain berfungsi membentuk senyawa minyak yang menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain
Mobilitas S
Unsur S relatif tidak mobil dalam tanaman: tidak segera dapat dialihtempatkan dari daun yang tua ke bagian titik tumbuh, gejala kekahatan muncul pertama pada bagian atas yaitu daun muda. Gejala kekahatan: kerdil (stunted), pertumbuhan spiral (spindly growth), seringkali seluruh tanaman menjadi klorosis seragam (uniformly chlorotic), tanaman Crucifer membentuk warna kemarahan dan ungu, kadar protein rendah, pengumpulan N bukan protein.
kegaraman karena S merupakan anion yang dominan pada tanah salin, pelindian yang hebat dari SO4= meningkatkan kehilangan kation.
Sumber S
1) Perombakan bahan orgaik tanah, karena 90% S dalam tanah berada dalam bentuk organik tersebut
2) Rabuk, kompos dan biosolid.
3) Sulfat yang terjerap pada tapak pertukaran anion dari oksida Al dan Fe. 4) Mineral S: pada musim kering sulfida dalam bentuk anaerob.
5) Pengendapan atmosfer dari inudstri, hujan asam. 6) Pupuk S.
Bentuk S Yang Diserap Tanaman
1. Penyerapan langsung SO2 oelh daun: jumlahnya kecil, jika kadar S dalam
udara tinggi akan meracuni tanaman.
2. Penyerapan akar etrutama dalam bentuk: sulfat (SO4=).
Gerakan S Menuju Akar
BAB III KESIMPULAN
Salah satu siklus kimia yang penting adalah siklus sulfur. Adanya siklus sulfur membuat ketersediaan sulfur di bumi tetap terjaga. Siklus sulfur terjadi dalam suatu rantai makanan, yang dimulai dari tumbuhan. Di dalam tubuh tumbuhan belerang dari dalam tanah digunakan sebagai penyusun protein. Hewan dan manusia mendapatkan belerang dengan jalan memakan tumbuhan. Jika tumbuhan dan hewan mati, jasad renik akan menguraikannya lagi menjadi gas atau menjadi dan , yang mengandung unsur sulfur.
