UNSUR Sulfur (BELERANG)

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Sulfur terdapat secara luas di alam sebagai unsur bebas. Sulfur terdapat dalam lapisan kurang lebih 150 m di bawah batu karang, pasir, atau tanah liat, yang keberadaannya dalam bentuk senyawa H₂S, SO₂, CaSO₄, dan MgSO₄.

Maka dari itu, makalah ini disusun sebagai pembelajaran dan penambahan wawasan tentang unsur – unsur kimia terutama untuk Sulfur atau belerang yang disimbolkan dengan S. Karena hal tersebut cukup menarik perhatian untuk dicermati dan sangat perlu untuk dipelajari oleh berbagai pihak utamanya bagi farmasis.

B.     Pembatasan Masalah

Untuk memperjelas ruang lingkup pembahasan maka makalah yang dibahas dibatasi pada masalah:

1.      Definisi Sulfur,

2.      Sifat – sifat dari Sulfur,

3.      Proses ekstraksi pada Sulfur,

4.      Manfaat penggunaan Sulfur dalam kehidupan sehari – hari,

5.      Kerugian dari Sulfur

C.    Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan pembatasan masalah tersebut, masalah-masalah yang dibahas dapat dirumuskan sebagai berikut:

1.      Apakah yang dimaksud dengan Sulfur?

2.      Apa sajakah sifat – sifat dari Sulfur itu?

3.      Bagaimanakah proses ekstraksi pada sulfur?

4.      Bagaimana pemanfaatan Sulfur dalam kehidupan sehari – hari ?, dan

5.      Kerugian dari Sulfur?

D.    Tujuan

1.      Untuk mengetahui pengertian unsur S

2.      Untuk mengetahui sifat – sifat unsur S

3.      Untuk mengetahui proses ekstraksi pada unsur S

4.      Untuk mengetahui manfaat unsur S dalam kehidupan sehari – hari

5.      Kerugian dari unsur S

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Sulfur

                  Menurut Genesis, belerang sudah lama dikenal oleh nenek moyang sebagai batu belerang. Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. 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.

                  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.

Zat murninya tidak berbau dan tidak berasa,memiliki struktur yang beragam, tergantung kondisi sekitar, secara alami banyak terdapat di gunung berapi, komponen murninya tidak beracun namun senyawa yang terbentuk kebanyakan berbahaya bagi manusia,senyawa sulfur yang utama adalah SO2, dan SO3. SO2 berupa gas yang mudah larut dalam air sehigga menyebabkan hujan asam,efek yang ditimbulkan dapat sikurangi dengan cara melewatkan air yang terkontaminasi pada padatan CaCO3.SO3 merupakan bahan utama membuat asam sulfat dan SO3 diperoleh dari oksidasi SO2 dengan katalis vanadium.

B.     Sifat – sifat dari Sulfur

               Belerang berwarna kuning pucat, padatan yang rapuh, yang tidak larut dalam air tapi mudah larut dalam CS₂ (karbon disulfida).  Dalam berbagai bentuk, baik gas, cair maupun padat, unsur belerang terjadi dengan bentuk alotrop yang lebih dari satu atau campuran.  Dengan bentuk yang berbeda-beda,  akibatnya sifatnya pun berbeda-beda dan keterkaitan antara sifat dan bentuk alotropnya masih belum dapat dipahami. Pada tahun 1975, ahli kimia dari Universitas Pensilvania melaporkan pembuatan polimer belerang nitrida, yang memiliki sifat logam, meski tidak mengandung atom logam sama sekali. Zat ini memiliki sifat elektris dan optik yang tidak biasa. Belerang dengan kemurnian  99.999+% sudah tersedia secara komersial.

               Belerang amorf atau belerang plastik diperoleh dengan pendinginan dari kristal secara mendadak dan cepat. Studi dengan sinar X menunjukkan bahwa belerang amorf memiliki struktur helik dengan delapan atom pada setiap spiralnya. Kristal belerang diduga terdiri dari bentuk cincin dengan delapan atom belerang, yang saling menguatkan sehingga memberikan pola sinar X yang normal.

Sifat fisik dan kimia pada belerang

Sifat Fisika

                  Unsur  belerang bentuknya non-metal yang tidak berasa dan tidak berbau. pada umumnya berbentuk padatan kuning dengan titik leleh 112,8 C. Bila belerang  dipanaskan  akan mencair dan saat didinginkan menjadi seperti karet . Belerang juga berbentuk molekuler, larut dalam CS2. MOlekul S₂ dan S₃ ada dalam fase gas. Unsur khalkogen dalam asam sulfat menunjukkan warna biru, merah, dan kuning. Spesi polikation S₄²⁺, S₆⁴⁺,S₄²⁺ memberikan warna ini. Masa jenis pada suhu kamar adalah α=2.07 g/cm³, β=1.96  g/cm³, ɣ=1.92 g/cm³, titik didih= 717,8 K

Sifat Kimia

                  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 S… yang menecerminkan kemampuan katenasi atom belerang. Elektronegativitas atom belerang = 2.58 (skala pauling) dan jari-jari atomnya = 100 pm.

Keterangan Umum Unsur
Nama, Lambang, Nomor atom	sulfur, S, 16
Deret kimia	nonmetals
Golongan, Periode, Blok	16, 3, p
Penampilan	kuning lemon
Massa atom	32.065(5)  g/mol
Konfigurasi elektron	[Ne] 3s2 3p4
Jumlah elektron tiap kulit	2, 8, 6
Ciri-ciri fisik
Fase	solid
Massa jenis (sekitar suhu kamar)	(alpha) 2.07 g/cm³
Massa jenis (sekitar suhu kamar)	(beta) 1.96 g/cm³
Massa jenis (sekitar suhu kamar)	(gamma) 1.92 g/cm³
Massa jenis cair pada titik lebur	1.819 g/cm³
Titik lebur	388.36 K (115.21 °C, 239.38 °F)
Titik didih	717.8 K (444.6 °C, 832.3 °F)
Titik kritis	1314 K, 20.7 MPa
Kalor peleburan	(mono) 1.727 kJ/mol
Kalor penguapan	(mono) 45 kJ/mol
Kapasitas kalor	(25 °C) 22.75 J/(mol·K)
Tekanan uap P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T/K 375 408 449 508 591 717
Ciri-ciri atom
Struktur kristal	Orthorhombic
Bilangan oksidasi	−1, ±2, 4, 6 (strongly acidic oxide)
Elektronegativitas	2.58 (skala Pauling)
Energi ionisasi (detail)	ke-1: 999.6 kJ/mol
	ke-2: 2252 kJ/mol
	ke-3: 3357 kJ/mol
Jari-jari atom	100 pm
Jari-jari atom (terhitung)	88 pm
Jari-jari kovalen	102 pm
Jari-jari Van der Waals	180 pm
Lain-lain
Sifat magnetik	no data
Resistivitas listrik	(20 °C) (amorphous) 2×1015 Ω·m
Konduktivitas termal	(300 K) (amorphous) 0.205 W/(m·K)
Modulus ruah	7.7 GPa
Skala kekerasan Mohs	2.0
Nomor CAS	7704-34-9
Isotop
iso NA waktu paruh DM DE (MeV) DP 32S 95.02% S stabil dengan 16 neutron 33S 0.75% S stabil dengan 17 neutron 34S 4.21% S stabil dengan 18 neutron 35S syn 87.32 d β- 0.167 35Cl 36S 0.02% S stabil dengan 20 neutron

C.    Proses pembuatan Sulfur

                  Belerang dihasilkan secara komersial dari sumber mata air hingga endapan garam yang melengkung sepanjang Lembah  Gulf di Amerika Serikat. Menggunakan proses Frasch, air yang dipanaskan masuk ke dalam sumber mata air untuk mencairkan belerang, yang kemudian terbawa ke permukaan. Belerang juga terdapat pada gas alam dan minyak mentah, namun belerang harus dihilangkan dari keduanya. Awalnya hal ini dilakukan secara kimiawi, yang akhinya membuang belerang. Namun sekarang, proses yang baru memungkinkan untuk mengambil kembali belerang yang terbuang. Sejumlah besar belerang diambil dari ladang gas Alberta.

Proses ekstraksi

proses untuk mengekstraksi belerang dijelaskan sebagai berikut.

1. Proses Frasch. Cadangan bawah tanah belerang biasanya terdapat pada kedalaman antara 150-750 m dan tebalnya kira-kira 30 m. Pipa berdiameter 20 cm dimasukkan hingga ke dasar endapan belerang. Pipa lain yang lebih kecil, berdiameter 10 cm dan lebih pendek dimasukkan dalam pipa pertama. Pipa terakhir, bediameter 2,5 cm dimasukkan ke dalam pipa kedua. Pipa terakhir mempunyai panjang setengah dari pipa pertama (lihat gambar di bawah ini).Mula-mula air bersuhu 165^oC dialirkan ke bawah melalui pipa pertama. Air panas ini akan melelehkan belerang di sekitarnya dan mendorong cairan belerang naik melalui pipa. Air bertekanan tinggi dipompa melalui pipa yang paling kecil, menghasilkan buih bermassa jenis kecil yang akan naik ke permukaan tanah melewati pipa berukuran sedang. Buih ini mengandung belerang, udara, dan air. Di permukaan tanah, campuran ini didinginkan dan menghasilkan kristal belerang berwarna kuning dari cairannya yang berwarna ungu. Kristal belerang dihancurkan dengan dinamit menjadi pecahan yang berukuran lebih kecil sehingga mudah diangkut ke tempat lain.

2. Proses Claus. Pada proses Claus, mula-mula gas alam dialirkan dalam etanol amin, HOCH₂CH₂NH₂ dan terjadi reaksi: HOCH₂CH₂NH_2(l) + H₂S_(g) ⇆ HOCH₂CH₂NH₃⁺ + HS^- Setelah dipisahkan, campuran kemudian dipanaskan sehingga H₂S dilepaskan sebagai gas. Gas ini kemudian dicampur dengan gas oksigen untuk membakar sepertiga H₂S menjadi gas SO₂ dan air. Gas SO₂ bereaksi dengan H₂S sisa membentuk belerang dan air. 2H₂S + 3O₂→ 2SO₂ + 2H₂O4H₂S + 2SO₂ → 6S + 4H₂O

3. Pemanasan Pirit. Pirit dipanaskan tanpa udara akan menyebabkan dekomposisi S₂^2- menjadi belerang dan FeS. FeS₂ → FeS + S

D.    Kegunaan Sulfur

                  Belerang adalah komponen serbuk mesiu dan digunakan dalam proses vulkanisasi karet alam dan juga berperaan sebagai fungisida. Belerang digunakan besar-besaran dalam pembuatan pupuk fosfat.  Berton-ton belerang digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, bahan kimia yang sangat penting. Belerang juga digunakan untuk pembuatan kertas sulfit dan kertas lainnya, untuk mensterilkan alat pengasap, dan untuk memutihkan buah kering.  Belerang merupakan insultor yang baik. Belerang sangat penting untuk kehidupan. Belerang adalah penyusun lemak, cairan tubuh dan mineral tulang, dalam kadar yang sedikit. Belerang cepat menghilangkan bau, digunakan dalam baterai, dipakai pada fungisida dan pembuatan pupuk, digunakan pada korek dan kembang api, digunakan sebagai pelarut dalam berbagai proses. Belerang dioksida adalah zat berbahaya di atmosfer, sebagai pencemar udara. Senyawa organik yang mengandung belerang sangat penting. Kalsium sulfur, ammonium sulfat, karbon disulfida, belerang dioksida dan asam sulfida adalah beberapa senyawa di antara banyak senyawa  belerang yang sangat penting.

                  Pada tanaman, sulfur dapat berfungsi sebagai pembentukan asam amino dan pertumbuhan tunas serta membantu pembentukan bintil akar tanaman, Pertumbuhan anakan pada tanaman, berperan dalam pembentukan klorofil serta meningkatkan ketahanan terhadap jamur. Pada beberapa jenis tanaman antara lain berfungsi membentuk senyawa minyak yang menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain. Gejala kekurangan sulfur pada tanaman pada umumnya mirip kekurangan unsur nitrogen. misalnya daun berwarna hijau mudah pucat hingga berwarna kuning, tanaman kurus dan kerdil, perkembangannya lambat.

                  Sedangkan untuk kecantikan, Sulfur bermanfaat untuk merangsang kolagen, serat yang membuat kulit tampak lebih kencang, serta dapat mengurangi kerutan pada wajah. Dengan minum suplemen sulfur setiap hari, maka dalam waktu 6 minggu akan terlihat hasilnya.

E.     Kerugian  Sulfur

Selain berguna untuk kehidupan, sulfur juga mempunyai dampak yang berbahaya bagi kehidupan misalnya senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemaran udara dan berbahaya seperti SO2 dan SO3.

Sulfur dioksida (SO2) adalah gas tidak berwarna. Berbau khas memerihkan mata dan dapat merusak saluran pernapasan, sebab apabila terisap oleh pernapasan secara berlebihan akan bereaksi dengan air dalam saluran pernapasan dan membentuk asam sulfit yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Sulfur dioksida dapat terbentuk pada pembakaran batu bara yang mengandung belerang, dan pemanggangan bijih sulfida. Sulfur dioksida dapat melarut dengan baik dalam air. SO2(g) + H2O(l) → H2SO3 (aq).

Sifat SO2 yang mudah larut dan menghasilkan asam seperti dijelaskan di atas mengakibatkan persoalan lingkungan seperti misalnya hujan asam.Terjadinya hujan asam yaitu dari pembakaran bahan bakar posil seperti minyak dan batu bara akan di hasilkan NOx dan SOx juga partikel lain.Polutan akan tinggal beberapa lama di udara dan kemudian musnah terdeposisi kepermukaan bumi , selama polutan diudara, kualitas udara menurun yang dapat berakibat langsung pada kesehatan manusia seperti sesak napas / gatal-gatal di kulit. Polutan seperti oksida sulfur (SO2) dan dioksida nitrogen (NO2) melalui reaksi oksidasi dengan ozon akan berubah menjadi (SO3) dan NO3 selanjutnya berubah menjadi senyawa sulfat dan senyawa nitrat. Senyawa-senyawa tersebut akan berpindah dari atmosfer kepermukaan bumi melalui hujan dan deposisi langsung sehingga di kenal dengan deposisi basah dan deposisi kering. Proses deposisi basah terjadi dengan pembentukan awan dan akhirnya turun sebagai hujan salju atau kabut yang mengandung asam. Deposisi asam yang terkandung dalam hujan dapat menggambarkan kondisi keasaman air hujan dalam angka pH. Kategori angka pH mengindikasikan hujan basa atau asam. Bila air hujan mempunyai nilai pH di bawah 5,6 di katakan telah terjadi hujan asam di daerah tersebut.

              Kerugian utama dari adanya sulfur adalah resiko korosi oleh asam sulfat yang terbentuk selama dan sesudah pembakaran, dan pengembunan di cerobong asap, pemanas awal udara dan economizer.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

                   Sulfur merupakan salah satu unsur kimia dalam table priodik dengan simbol S, nomer atom 16 dan termasuk dalam periode tiga.Unsur belerang di alam di temukan sebagai unsur bebas dan sebagai senyawaan. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Cara pembuatan sulfur dapat dilakukan dengan 3 tahap yaitu dengan cara proses frasch, proses Claus dan pemanasan pirit. Sulfur dalam bentuk senyawa sangat penting dalam kehidupan diantaranya sebagai pembuatan bahan baku asam sulfat dan vulkanisasi karet. Selain berguna untuk kehidupan, sulfur juga mempunyai dampak yang berbahaya bagi kehidupan misalnya senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemar yang berbahaya adalah SO2 dan SO3 yang dapat menyebabkan radang paru-paru dan tenggorokan (merusak saluran pernapasan ) dan hujan asam.

B.     Saran

               Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dalam penulisan makalah ini, oleh karena itu saran / kritikan sangat dibutuhkan untuk pembuatan makalah selanjutnya dapat lebih baik dari makalah sebelumnya dan dapat berjalan lancar, serta menjadi motivasi untuk masa depan yang lebih baik. Meskipun penulisan ini jauh dari sempurna minimal kita bisa mengimplementasikan tulisan ini, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita khususnya bagi penulis sendiri. Penulis juga mengucapkan terima kasih atas dosen pembimbing mata kuliah KIMIA FISIKA yang telah memberi kami tugas demi kebaikan diri kita sendiri dan untuk negara dan bangsa.

           

DAFTAR PUSTAKA

Lestari Sri. 2008. Mengurai Susunan Periodik Unsur Kimia. Jakarta Selatan : PT Kawan  Pustaka.

Ahmad, Hiskia. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT. Citra Aditya Bakti.

Anonim. 2012. Belerang. http://id.wikipedia.org/wiki/Belerang (diakses pada tanggal 8 mei 2012).

Dunia atas. 2011. Mengenal Unsur Sulfur. http://dunia-atas.blogspot.com/2011/03/mengenal-unsul-sulfur-s.html (diakses pada tanggal 8 mei 2012).

Nandha. 2011. Makalah Belerang. http://nandhasmyblog.blogspot.com/2011/03/makalah-belerang.html (diakses pada tanggal 9 mei 2012).

Anonim. 2012. Sulfur.  Redaksi chem-is-try.org (diakses pada tanggal 9 mei 2012).

Prabowo, Sugeng. 2012. Manfaat Sulfur Dan Vitamin C Untuk Wajah. www.sugengprabowo. com/manfaat-sulfur-dan-vitamin-c-untuk-wajah  (diakses pada tanggal 10 mei 2012).

Wilkinson dan Cotton. 2007. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta: Universitas Indonesia.

Anonim. 2012. Unsur Hara Sulfur. http://pupukdsp.com/index.php/Pupuk-Tanaman/Unsur-Hara-Sulfur-S.html (diakses pada tanggal 11 mei 2012).