Apakah Anda familiar dengan senyawa sulfur atau belerang? Ya, keduanya adalah hal yang sama. Sulfur memiliki peran penting bagi keberlanjutan seluruh makhluk hidup yang ada di dunia. Bahkan, dalam tubuh manusia sendiri terdapat sekitar 140 gram darinya.
Jika Anda pernah bepergian ke pemandian air panas, mungkin Anda sempat mencium bau aneh yang khas. Bau tersebut berasal dari belerang. Senyawa ini juga menjadi penyebab aroma menyengat pada bawang putih, telur busuk, dan urin manusia. Meskipun begitu, unsur pembentuk aslinya tidak berbau.
Lantas, mengapa bisa begitu? Kali ini, kami menyajikan tulisan mengenai pengertian sulfur, rumus kimia, hingga manfaatnya. Mari simak penjelasannya berikut ini.
Apa Itu Sulfur?
Sulfur adalah unsur kimia non-logam yang diidentifikasi dengan huruf S. Istilah ini berasal dari bahasa Latin yaitu sulpur. Namun, orang Indonesia lebih mengenalnya dengan sebutan belerang. Warnanya berupa kuning terang dan baunya khas layaknya telur busuk.
Walaupun begitu, wujud murni dari sulfur adalah padatan rapuh yang tidak berasa, tidak berbau, dan berwarna kuning pucat. Senyawa ini bereaksi dengan semua jenis logam, kecuali emas dan platinum. Sifatnya tidak larut dalam air dan bukan konduktor listrik yang baik.
Belerang dapat dengan mudah Anda temukan di dekat sumber air panas atau gunung berapi. Jutaan ton belerang diproduksi setiap tahun, sebagian besar untuk pembuatan asam sulfat, yang banyak digunakan dalam industri.
Senyawa ini kini dijadikan sebagai komoditas berharga untuk memproduksi berbagai produk termasuk pupuk dan bahan kimia lainnya. Ia juga merupakan nutrisi penting bagi tanaman, hewan dan manusia karena mengandung protein yang melimpah.
Menurut Britannica.com, di endapan bawah tanah terdapat belerang murni yang berwujud layaknya kubah. Hal ini muncul akibat aktivitas bakteri pada mineral anhidrit.
Sementara, kumpulan belerang di daerah vulkanik berasal dari gas hidrogen sulfida yang dihasilkan di bawah permukaan bumi dan diubah menjadi belerang melalui reaksi dengan oksigen di udara.
Namun, sulfur menurunkan gas yang bernama sulfur dioksida atau SO2. Sulfur dioksida dihasilkan melalui proses pembakaran bahan bakar fosil. Contohnya antara lain minyak mentah, batu bara, dan bijih logam. Gas ini mudah larut dalam air dan memiliki bau yang tajam.
SO2 berfungsi sebagai pembangkit listrik dalam kegiatan industri. Walaupun begitu, dampaknya cukup berbahaya bagi lingkungan di sekitar. Ia mengakibatkan iritasi pernafasan, hujan asam, kerusakan tanaman, hingga pengaratan.
Fungsi Sulfur
Sulfur adalah unsur kimia non-logam yang sangat penting dalam berbagai proses biologis dan industri. Berikut adalah beberapa fungsi utama sulfur yang lebih rinci dan mendalam:
1. Pembentukan Protein dan Enzim
Sulfur adalah komponen esensial dalam pembentukan asam amino seperti sistein dan metionin, yang merupakan penyusun utama protein dalam tubuh manusia dan hewan. Protein adalah molekul besar dan kompleks yang memainkan banyak peran kritis dalam tubuh, termasuk fungsi struktural, enzimatik, dan hormon.
Enzim yang mengandung sulfur sangat penting dalam katalisis reaksi biokimia yang vital untuk metabolisme dan homeostasis tubuh.
2. Proses Fotosintesis
Dalam tumbuhan, sulfur diperlukan untuk sintesis klorofil, pigmen hijau yang memungkinkan fotosintesis terjadi. Fotosintesis adalah proses di mana tumbuhan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa, yang digunakan sebagai sumber energi dan bahan bakar untuk pertumbuhan dan perkembangan.
Tanpa sulfur, tumbuhan tidak dapat menghasilkan klorofil, yang berdampak negatif pada fotosintesis dan pertumbuhan tumbuhan.
3. Detoksifikasi dalam Hati
Sulfur terlibat dalam proses detoksifikasi di hati melalui konjugasi dengan senyawa beracun, memungkinkan ekskresi mereka dari tubuh. Glutation, molekul yang mengandung sulfur, berperan dalam netralisasi radikal bebas dan melindungi sel dari kerusakan oksidatif.
Asam amino yang mengandung sulfur, seperti sistein, membantu mengikat dan mengeluarkan racun dari tubuh, sehingga menjaga kesehatan organ vital ini dan mendukung fungsi detoksifikasi yang efisien.
4. Mendukung Sistem Imun
Sulfur berperan penting dalam meningkatkan kekuatan sistem kekebalan tubuh. Senyawa sulfur dalam makanan seperti allicin dalam bawang putih memiliki sifat antimikroba, antivirus, dan antioksidan.
Mereka membantu dalam melawan infeksi, mengurangi peradangan, dan menjaga keseimbangan mikroba yang sehat dalam tubuh. Sulfur juga diperlukan untuk sintesis dan fungsi protein imun seperti imunoglobulin dan sitokin.
5. Peran dalam Pertanian
Sulfur adalah nutrisi penting bagi tanaman, berperan dalam sintesis protein tanaman, enzim, dan klorofil. Ini membantu dalam memperbaiki efisiensi penggunaan nitrogen dan meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit dan stres lingkungan.
Sulfur juga penting untuk pembentukan senyawa rasa dan aroma dalam tanaman seperti bawang, bawang putih, dan mustard.
6. Pengolahan Industri
Sulfur digunakan dalam berbagai aplikasi industri, termasuk produksi asam sulfat, yang merupakan salah satu bahan kimia industri yang paling penting dan banyak digunakan.
Asam sulfat digunakan dalam pembuatan pupuk fosfat, pemurnian minyak, pembuatan bahan kimia, pengolahan logam, dan banyak proses industri lainnya. Sulfur juga digunakan dalam vulkanisasi karet, pembuatan pestisida, dan bahan peledak.
Jenis Sulfur
Sulfur hadir dalam berbagai bentuk dan senyawa, masing-masing dengan karakteristik dan kegunaannya sendiri. Berikut adalah beberapa jenis sulfur yang lebih rinci dan mendalam:
1. Sulfur Elemental
Sulfur elemental adalah bentuk paling murni, biasanya ditemukan dalam bentuk padatan kuning. Ini memiliki struktur kristal yang khas dan digunakan dalam berbagai aplikasi industri, termasuk pembuatan produk kimia, pupuk, dan pestisida. Sulfur elemental juga digunakan dalam pengobatan tradisional untuk mengobati penyakit kulit seperti jerawat, eksim, dan infeksi jamur, karena sifat antimikroba dan antiinflamasinya.
2. Hidrogen Sulfida (H2S)
Hidrogen sulfida adalah gas beracun yang berbau seperti telur busuk. Meskipun berbahaya, ia memiliki aplikasi penting dalam industri kimia dan minyak, di mana ia digunakan untuk sintesis senyawa sulfur lainnya, termasuk belerang elemental dan asam sulfat.
Hidrogen sulfida juga merupakan produk sampingan alami dari dekomposisi bahan organik oleh bakteri anaerobik di lingkungan seperti rawa, kolam lumpur, dan saluran pembuangan.
3. Sulfat (SO4²⁻)
Sulfat adalah bentuk sulfur yang teroksidasi, ditemukan dalam berbagai mineral dan garam. Sulfat digunakan dalam pembuatan deterjen, kertas, kaca, dan dalam pengolahan air.
Sulfat juga penting bagi tanaman sebagai sumber nutrisi, berperan dalam sintesis protein, enzim, dan vitamin. Dalam tubuh manusia, sulfat berfungsi sebagai komponen penting dalam struktur jaringan ikat, tulang, dan kartilago.
4. Sulfit (SO3²⁻)
Sulfit adalah senyawa yang digunakan sebagai pengawet dalam makanan dan minuman. Mereka membantu mencegah pertumbuhan mikroba dan oksidasi yang dapat merusak produk. Sulfit juga digunakan dalam industri kertas dan tekstil sebagai agen pemutih dan antioksidan. Namun, sulfit dapat menyebabkan reaksi alergi pada beberapa individu, sehingga penggunaannya dalam makanan harus diatur dengan hati-hati.
5. Senyawa Organosulfur
Senyawa organosulfur adalah senyawa yang mengandung karbon dan sulfur, ditemukan dalam berbagai bahan alami seperti bawang putih, bawang merah, dan brokoli. Senyawa ini memiliki sifat antimikroba, antiinflamasi, dan antioksidan, yang dapat membantu dalam pencegahan penyakit kardiovaskular, kanker, dan infeksi. Contoh senyawa organosulfur termasuk allicin, dialil disulfida, dan sulforafan.
6. Asam Sulfat (H2SO4)
Asam sulfat adalah salah satu bahan kimia industri yang paling penting dan banyak digunakan. Ini digunakan dalam produksi pupuk fosfat, pemurnian minyak, pembuatan bahan kimia, pengolahan logam, dan berbagai proses manufaktur lainnya. Asam sulfat sangat korosif dan harus ditangani dengan hati-hati untuk mencegah cedera dan kerusakan peralatan.
7. Sulfur Dioksida (SO2)
Sulfur dioksida adalah gas yang digunakan sebagai pengawet makanan dan dalam proses industri seperti pembuatan kertas dan tekstil. SO2 juga merupakan polutan udara yang berkontribusi pada hujan asam, yang dapat merusak ekosistem air, tanah, dan vegetasi.
Pengendalian emisi sulfur dioksida dari pembakaran bahan bakar fosil dan proses industri adalah penting untuk mengurangi dampak lingkungan negatif.
Rumus Kimia Sulfur
Senyawa ini memiliki lambang S dalam tabel periodik. Tiga asam amino (sistein, sistin, dan metionin) dan dua vitamin (biotin dan tiamin) adalah senyawa organosulfur. Banyak kofaktor juga mengandung sulfur termasuk glutathione dan thioredoxin dan besi-sulfur protein. Berikut ringkasan rumus kimianya:
- Nomor atom (Z) 16
- Golongan 16 (kalkogen), blok-p
- Periode 3
- Kategori unsur nonlogam
- Bobot atom standar (±) (Ar) 32.065(5)
- Konfigurasi elektron [Ne] 3s2 3p4
Siklus Sulfur
Terdapat beberapa jenis siklus unsur dalam biogeokimia, salah satunya adalah siklus atau daur sulfur. Singkatnya, proses ini mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi. Berikut penjelasannya:
1. Atmosfer
Sulfur pada atmosfer kebanyakan berasal dari hasil erupsi gunung vulkanik, pabrik, ataupun pelapukan batuan. Senyawa ini bersentuhan dengan udara sehingga berubah menjadi sulfat atau SO2. Terdapat pula bentuk lain seperti gas H2S atau hidrogen sulfida. Gas ini berasal dari penguraian hewan dan tumbuhan yang mati oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur.
2. Air Hujan
Di udara, senyawa yang ada terbawa oleh presipitasi. Mereka akan bereaksi dengan oksigen dan air sehingga membentuk asam sulfat atau H2SO4.
Unsur ini akan jatuh ke permukaan bumi dan nantinya kita kenal sebagai hujan asam. Penyebab utama terjadinya hujan asam adalah polusi udara dari pabrik atau pembakaran kendaraan bermotor. Namun, fenomena ini akan menyebabkan korosi batu-batuan dan logam.
3. Makhluk Hidup
H2SO4 yang jatuh kedalam tanah oleh bakteri dipecah lagi menjadi ion sulfat yang kembali diserap oleh makhluk hidup. Senyawa ini diambil oleh tanaman dan mikroba hingga berubah bentuk menjadi organik.
Lalu, bentuk organik ini dikonsumsi oleh hewan melalui makanan mereka. Dengan demikian, belerang bergerak dalam rantai makanan.
4. Bakteri
Ketika hewan mati, beberapa belerang terlepas melalui dekomposisi. Sementara, beberapa akan masuk ke dalam jaringan mikroba. Mereka diuraikan oleh bakteri menghasilkan sulfur kembali, begitu juga seterusnya.
Proses siklus ini tidak akan pernah terhenti selama salah satu komponen penting penting seperti tumbuhan, hewan, dan manusia masih ada di permukaan bumi ini.
Baca Juga: Jarang Diketahui, Inilah Konsep Viskositas Dalam Ilmu Fisika
Manfaat Sulfur
Adapun kandungan dalam sulfur adalah memiliki manfaat dan kegunaan tertentu bagi lingkungan di sekitarnya. Bahkan tidak jarang senyawa ini dikomersialisasikan oleh manusia, Berikut pemaparannya:
1. Bagi Industri
Belerang amat banyak dimanfaatkan dalam aktivitas industri sehingga penggunaannya sering dianggap sebagai indikator yang paling menentukan keadaan ekonomi nasional. Hampir semua belerang yang dikumpulkan diolah menjadi asam sulfat. Umumnya ia menjadi bahan utama dalam pembuatan pupuk, yakni fosfat dan amonium sulfat.
Kegunaan penting lainnya antara lain produksi pigmen, deterjen, serat, minyak bumi, lembaran logam, bahan peledak, dan baterai. Di samping itu, sulfur yang tidak diolah menjadi asam sulfat digunakan dalam pembuatan kertas, insektisida, fungisida, zat warna, dan produk lainnya.
2. Bagi Lingkungan
Daur sulfur memiliki dampak positif bagi lingkungan. Ia dapat memperbaiki aroma, warna, serta struktur tembakau, umbi-umbian, dan bawang merah. Hal ini termasuk bentuk dan ukurannya. Sehingga, jumlah belerang dalam tanah juga mempengaruhi pertumbuhan tanaman.
Ia dapat membantu meningkatkan kandungan protein dan vitamin tanaman, membentuk butiran klorofil, zat gula, serta meningkatkan jumlah anakan produksi pada tanaman padi,
3. Bagi Manusia
Senyawa ini bermanfaat untuk mengatasi berbagai penyakit kulit seperti jerawat, scabies, kudis, alergi, rosacea, dan ketombe. Ia juga dapat berfungsi sebagai obat sesak nafas dan radang tenggorokan. Maka dari itu, orang-orang percaya bahwa mandi di mata air belerang sangat berguna bagi kesehatan.
Kini, senyawa tersebut telah menghasilkan produksi berupa obat luar seperti salep dan lotion. Bahkan, Anda dapat dengan mudah menemukan sabun berkomposisi sulfur di minimarket.
Kesimpulan
Sulfur adalah senyawa yang memiliki banyak keunikan. Unsur aslinya yang tidak berbau dan cenderung berwarna pucat akan berubah ketika bereaksi dengan unsur lainnya. Walaupun turunannya berbahaya bagi lingkungan atau udara, ia tetap memiliki segudang manfaat bagi sekitar.
Itulah ulasan kami mengenai sulfur. Semoga tulisan ini dapat membantu Anda memahami senyawa yang satu ini. Sampai jumpa di artikel berikutnya!
Solar Industri menyediakan produk pembelian Bio Solar B30 Non-Subsidi resmi Pertamina, dan membuka jasa bunker service untuk bahan bakar Marine fuel oil dan solar. Jika anda tertarik, segera kirim penawaran kepada kami.
