Sulfur

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.

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

SUMBER SULFUR 

Belerang adalah unsur keempat belas terbanyak dalam kerak bumi. Dalam bentuk unsur keempat belas, belerang terdapat dalam kawah gunung berapi danendapan bawah tanah di daerah vulkanik. Sebagai senyawanya, belerang terdapatdalam berbagai mineral sulfat SO4²-

seperti gips (CaSO4.2H2O), garam epsom(MgSO4)

serta dalam bentuk molekul-molekul pada beberapa bahan organik,mustard, telur, rambut, protein, dan bawang putih.Belerang juga dapat diperoleh dari minyak bumi dan batu bara. Belerangyang terkandung dalam minyak bumi dan batu bara menimbulkan masalahlingkungan, karena pembakaran bahan-bahan tersebut menghasilkan oksida-oksida belerang yang mencemari udara. Oleh karena itu, belerang tersebutdipisahkan terlebih dahulu dan proses ini menjadi salah satu sumber produksi belerang

Kegunaan :
1. Unsur Belerang Kegunaan: proses pembuatan asam sulfat, pembuatan bubuk mesiu, insektisida dan proses vulkanisasi ban kendaraan bermotor, pembuatan pulp kertas, pembuatan obat penyakit kulit / jerawat.

2.       Senyawa Belerang Kegunaan: - SO2 : sebagai fungisida (anti jamur), fumigant (anti serangga), pengawet makanan (jumlah sangat kecil) -Natrium Tiosulfat Pentahidrat (Na2S2O3 . 5H2O): proses pencucian film (Merk Hipo). -H2SO4: sebagai pelarut, pengisis aki, pembuatan garam fosfat, pembuatan pupuk, pengolahan minyak & pewarnaan tekstil.

 

                 

                                            

OLEH:

EDDIE SATRIA HARTONO